JP4876116B2 - 充填機および充填方法 - Google Patents

Description

本発明は、請求項１および請求項８の前提部分に記載の、食品材料を例えばソーセージケーシングに充填する充填機および方法に関する。

食品加工会社においては、定量充填機であって、コンテナがそこに搬送される（充填機がしばしば使用される。これらのコンテナは、会社の別の部署またはエリアにおいて、準備された食品材料（例えば、ソーセージ肉）が積み込まれ、充填機まで搬送される。搬送経路上、または充填機の搬送エリア内でのコンテナの待機時間が長くなることがあり、例えば、最初に積み込まれたコンテナ内の製品が時間的に後から製造される場合である。さらには、例えば、異なる製品の複数の製品ラインにおいて平行して製造が行われる場合、取り違え（confusion）が生じることもある。

現在のところ、食品加工会社、特に食肉加工会社においては、ステンレス鋼のコンテナ、いわゆるソーセージ肉運搬台車（truck）（ソーセージ肉トロリー（trolley））が使用されている。ソーセージ肉は、いわゆる切断機（cutter）において準備され、さらに搬送する目的でソーセージ肉運搬台車にバッチ単位で（batchwise）積み込まれる。切断機からの１回の積載食材が、例えば１バッチに相当し、ソーセージ肉運搬台車への複数回の積込みに相当することがある。次に、これら積み込まれたソーセージ肉運搬台車が充填機（例えば、真空充填機）に搬送される。バッチのサイズに起因して、搬送エリア内に複数のソーセージ肉運搬台車がしばしば近接して存在していることがよくあり、従って、時間的に早く製造されたバッチが、後から遅れて充填または包装されることが起こりうる。

内容物の種類および製造時刻に関するバッチの識別は、ソーセージ肉運搬台車に貼り付けられる、または添付される手書きの紙片によって行われることがしばしばある。場合によっては、永久的な識別情報（例えば、バーコード）を備えたソーセージ肉運搬台車を使用することもある。

それにもかかわらず、特に、異なる製品の複数の製品ラインにおいて平行して製造が行われる場合、取り違えの問題がしばしば生じる。さらに、上述した対策では、コンテナが不適切な順序で充填されることを効果的に防止することができない。

上記に基づき、本発明の目的は、充填時において取り違えがなく適切な順序での動作ステップを可能にする充填機および適切な方法を提供することである。

本発明によると、この目的は、請求項１および請求項８の特徴によって達成される。

本発明によると、各コンテナにおける記憶手段に格納されているコンテナデータを受信して読み取るデータ読み取り装置が設けられており、充填機制御ユニットは、読み取られたコンテナデータに基づいて充填工程が実行されるように、実施されている。充填工程が実行される前にコンテナデータが読み取られるため、充填時の取り違えを効果的に防止することができる。従って、充填工程と、特に食材を充填機に入れる動作（charging）が正しく行われる、あるいは、まったく行われない。さらに、不適切な製品は、さらなる処理について受理されないことにより、複数の異なる製品の取り違えを回避できる。また、順序（先入れ先出し）を守ることができる。さらには、さらなる処理を長時間にわたり待機しているソーセージ肉は、充填機によって受理されない。正常値よりも温度が高い製品も受理されない。コンテナデータに基づいて、適切な充填プログラムを自動的に選択することができる。

本発明の特殊な実施形態によると、読み取られたコンテナデータに関連付けられるコンテナデータを格納しているＰＣネットワークが設けられており、このＰＣネットワークには充填機制御ユニットが接続されている。このことの利点として、コンテナ自体には少量のデータのみ（例えば、コンテナ識別情報のみ）を格納すればよく、対象のコンテナに関する追加のデータはＰＣネットワークに格納され、このネットワークから取得することができる。

データ読み取り装置は、読み取ったデータを充填機制御ユニットに直接送信する、もしくは、ＰＣネットワーク（例えば、ホストコンピュータ）に送信する、またはその両方を行うことができる。

好ましい実施形態によると、記憶手段はＲＦＩＤチップであり、データ読み取り装置はＲＦＩＤ読み取り装置である。

充填機制御ユニットからＲＦＩＤチップに情報を送信することができるように、データ読み取り装置がＲＦＩＤ読み取り／書き込み装置であることが有利である。このことは、以降の工程（例えば、洗浄）において役立てることができる。さらには、内容物がさらなる処理を待機している時間が長すぎて、もはや使用には適していないことを、ＲＦＩＤチップに格納することができる。

さらなる実施形態によると、読み取り装置は、コンテナにおける例えばバーコードをスキャンするレーザースキャナとすることもできる。バーコードは、複数の異なるコンテナデータを含んでいることもできる。しかしながら、レーザースキャナはコンテナ識別情報をスキャンするのみであり、コンテナ識別情報に関連付けられる追加のコンテナデータをＰＣネットワークに格納しておき、このネットワークから取得できるようにすることも可能である。

本発明による方法の場合においては、コンテナに設けられている記憶手段に最初にコンテナデータを格納し、コンテナを充填機に搬送した後、コンテナデータを読み取り、このコンテナデータに基づいて充填工程を制御する。

読み取り装置は、充填機自体に配置する必要はなく、例えば、充填機の外部に設けることもでき、あるいは、下流の装置（例えば、ねじり切りライン）に組み込むこともでき、すなわち、読み取り装置は充填機に直接的または間接的にデータ送信することができる。

有利な実施形態によると、記憶手段に格納されるコンテナデータは、製造工程に参加している少なくとも１つの、好ましくは複数のユニット（例えば、切断機、計量装置、洗浄装置、手動入力ユニット）において生成される。

従って、複数の異なる情報項目を記憶手段に格納することができ、この情報の少なくとも一部を、充填工程を制御する目的に使用する。

好ましい実施形態によると、コンテナデータは、コンテナの内容物の種類、コンテナの内容物の温度、コンテナが充填された時刻、のうちの少なくとも１つを示し、コンテナデータが許容されないコンテナデータである場合に充填機がそのコンテナを受理しないように、充填機を制御する。許容されないコンテナデータとは、以前に決定されて制御ユニットに格納されているデータまたは値に一致しないコンテナデータである。

従って、最初に積み込まれたコンテナが、充填機によって最初に受理されるようにすることが可能である。さらに、コンテナの内容物の充填工程の特性に基づいて、適切な充填プログラムを選択することも可能である。これにより、充填機の正しい動作が保証される。

有利な実施形態によると、データ読み取り装置から、充填機制御ユニットもしくはＰＣネットワーク、またはその両方へのデータの送信は、ワイヤレス非接触モードにおいて行われる。このようなワイヤレスでのデータ送信は、水洗いが行われる食品加工の分野においては、特に衛生的であり、干渉傾向も高くない。

読み取られたコンテナデータを文書化する（documented）こともできる。

従って、充填システムは、本発明による充填機と、コンテナデータを格納する記憶手段を有するコンテナと、を備えている。

有利な実施形態によると、コンテナには、格納されているデータの少なくとも一部を光学的に表示するディスプレイが配置されている。

以下では、本発明について図面を参照しながら詳しく説明する。

図１は、食品材料を例えばソーセージケーシングに充填するシステムを、極めて概略的に示している。このシステムは、食品材料（例えば、ソーセージ肉）が積み込まれるコンテナ１を備えている。このコンテナは、例えば、積載容積が約２００Ｌ〜３００Ｌのステンレス鋼のコンテナであり、この例では、いわゆるソーセージ肉運搬台車の役割を果たしている。食品材料（この例においてはソーセージ肉）は、切断機で準備され、複数のソーセージ肉運搬台車にバッチ単位で積み込まれる。コンテナ１には、この例では、その外側に記憶手段１０が配置されている。当然ながら、この記憶手段１０は、何らかの別の位置、あるいはコンテナの中に配置することもできる。記憶手段１０は、対象のコンテナに関するコンテナデータを格納している。記憶手段１０の中のデータは、製造工程に参加しているユニット（例えば、切断機、計量装置、洗浄装置、手動入力ユニット）において生成することができ、１つまたは複数の適切な手段（例えば、ＲＦＩＤ書き込み装置、バーコードプリンタ）を介して記憶手段１０に送信される。

記憶手段に格納される情報項目は、例えば、ソーセージ肉運搬台車の番号、コンテナの内容物の種類、内容物のバッチ番号（切断機による１回のフィルが例えば１バッチに対応する）、ソーセージ肉運搬台車の内容物の製造／積み込む(charge)時刻、ソーセージ肉運搬台車の内容物の製造場所、チャージの順序、内容物の重量、内容物の温度、ソーセージ肉運搬台車を空にした（すなわち、ソーセージ肉運搬台車の内容物を充填機のホッパーに移した）時刻、ソーセージ肉運搬台車を最後に洗浄した時刻、のうちの１つまたは複数とすることができる。

さらに、このシステムは、詰まったソーセージを製造する充填機２（この例においては真空充填機）を備えており、この真空充填機は、ソーセージ肉を中に入れるホッパー６と、ソーセージ肉を充填チューブ８に送り込むためのコンベア７とを備えている。ソーセージ肉はこの充填チューブ８からソーセージケーシングに押し込まれてソーセージが製造される。充填機には、充填工程を制御する充填機制御ユニット３が設けられている。

さらに、充填機は、各コンテナ１における記憶手段１０に格納されているコンテナデータを受信することのできるデータ読み取り装置４を備えている。この実施形態においては、データ読み取り装置４は、充填機の外面または内部に直接配置されている。しかしながら、このことは必須ではない。データ読み取り装置は、充填機から離れた位置に配置することもでき、あるいは、例えば、充填機の下流に配置されている装置（例えば、ねじり切りライン）に組み込むこともでき、すなわち、読み取り装置は充填機に直接的または間接的にデータ送信することができる。

データ読み取り装置４は、データをライン５を介して、またはワイヤレスモードにおいて充填機制御ユニット３に送信することもできるように実施されている。従って、充填機制御ユニットは、読み取られたコンテナデータに基づいて充填工程を実行することができる。

コンテナデータを使用することより、例えば、バッチを追跡する、工程を文書化する、異なる製品の取り違えを回避する、あるいは、不適切な製品がさらなる処理について受理されないようにすることができる。さらに、コンテナデータは、正しい順序（先入れ先出し）を守る目的に使用することもできる。さらなる処理を長時間にわたり待機している食品材料は、充填機によって受理されない。正常値よりも温度が高い製品も、充填機によって受理されない。さらには、読み取ったコンテナデータに応答して、充填機において適切な充填プログラムを自動的に選択することができる。

記憶手段１０はＲＦＩＤチップであるならば有利である。その場合、データ読み取り装置４はＲＦＩＤ読み取り装置である。読み取り装置４は、情報（すなわち充填機制御ユニットからのデータ）（例えば、コンテナの内容物が充填機のホッパーに空けられた時刻）をＲＦＩＤチップに送信する読み取り装置／書き込み装置とすることもできる。記憶手段とデータ読み取り装置４との間のデータの送信は、ワイヤレス非接触モードにおいて行われ、従って、水洗いが行われる食品加工の分野においては、特に衛生的であり、干渉傾向も高くない。

コンテナデータを受け取って読み取るデータ読み取り装置４は、レーザースキャナとすることもできる。この場合、記憶手段１０は、例えば、貼り付けられたバーコード（例えば、バーコードラベル）とすることができる。

図１に示した実施形態においては、コンテナデータは、データ読み取り装置４から充填機制御ユニット３に直接送信される。

図２に示した実施形態は、図１に示した実施形態に対応しているが、異なる点として、システムが追加のＰＣネットワーク１３を備えている。ＰＣネットワークには、記憶手段１０に格納されているコンテナデータに関連付けられる追加のコンテナデータが格納されている。ＰＣネットワーク１３には、充填機制御ユニット３も接続されている。従って、データ読み取り装置４は、例えば、記憶手段１０からコンテナデータの一部のみ（例えば、コンテナ識別情報のみ）を読み取ることができる。そして、特定のコンテナ１に関する追加のコンテナデータを、ＰＣネットワークを使用して充填機制御ユニット３に供給することができ、このデータは、例えば、ライン１４を介して、あるいはワイヤレスモードにおいて供給される。ＰＣネットワークは、例えば、製造工程に参加している複数のユニットのＰＣを備えていることができる。さらに、ネットワーク１３は、制御ユニット３が接続されている適切なホストコンピュータを含んでいることができる。この場合、データ読み取り装置４は、読み取ったコンテナデータを、ライン１２を介して、またはワイヤレスモードにおいてＰＣネットワーク（例えば、ホストコンピュータ）に直接供給することもできる。その場合、ＰＣネットワークがそのデータを充填機制御ユニット３に送信することができる。

以下では、本発明による方法について、図１および図２を参照しながら詳しく説明する。

例えば、ソーセージ製造工程において行われる実際の充填工程の前に、最初に切断機でソーセージ肉を準備し、次いで、さらに搬送する目的でソーセージ肉運搬台車１にバッチ単位で積み込む。コンテナを充填機２に搬送する前に、コンテナ１のコンテナデータを記憶手段１０に格納する。この格納は、例えば、ＲＦＩＤ書き込み装置が情報をＲＦＩＤチップに書き込むことにおいて行うことができる。また、バーコードラベルを印刷し、それをコンテナに貼り付けることも想像できる。

次に、コンテナ１（この場合にはソーセージ肉運搬台車）が充填機２に搬送されたときに、データ読み取り装置４が、記憶手段１０に格納されているコンテナデータを、矢印Ｐによって示したように読み取ることができる。読み取ったデータを制御ユニット３に送信する。図２に関連して上述したように、読み取ったコンテナデータ（例えば、コンテナ識別情報）に応答して、対象のコンテナの追加のコンテナデータを、ＰＣネットワーク１３から充填機制御ユニット３に供給することも可能である。

次に、充填機制御ユニット３は、読み取られたコンテナデータに基づいて充填工程を実行することができる。実行時、充填機制御ユニット３は、コンテナデータの少なくとも一部を、格納されているデータと比較する。これらの格納されているデータが、充填機制御ユニット３に供給されるコンテナデータに一致しない場合、好ましい実施形態によると、充填機制御ユニット３は、対象のコンテナデータが許容されないデータであると判定する。

コンテナデータが許容されないデータである場合、そのコンテナ１は、さらなる充填工程の実行について充填機２によって受理されない。この目的のため、充填機は、コンテナを受理できないという情報を表示する、例えばディスプレイ（図示していない）を備えていることができる。さらに、充填機は、リフト装置を作動させないことによりコンテナの内容物が充填機のホッパーに空けられることを防ぐことによって、各コンテナの受理を防止することもできる。しかしながら、読み取ったコンテナデータが、以前に格納された対象のデータに一致する場合、コンテナ１は受理される。

さらに、充填機制御ユニット３は、特定の順序を守ることができるように、切断機によって最初に積み込まれたコンテナ１が最初に受理されるように、充填工程を制御することもできる。

コンテナデータが、コンテナの内容物の種類、コンテナの内容物の温度、コンテナが充填された時刻、のうちの少なくとも１つを示すときには、所定の温度を超えておらず、さらなる処理の待機時間が長時間に及んでいない適切なタイプの充填工程のみが行われることが保証される。このことは、異なる製品の複数の製品ラインが関与する場合に特に有利であり、正しい処理動作が保証される。

複数の異なる食品材料（すなわち、複数の異なるタイプの充填）が存在する場合、コンテナ１の中の食品材料と、製造する製品とに適合する対応する充填プログラムを選択することも可能である。

読み取ったデータを文書化することもできる。

図１および図２に示したように、コンテナ１には、コンテナデータの少なくとも一部（例えば、ソーセージ肉運搬台車の番号、ソーセージ肉運搬台車の内容物の製造時刻あるいは種類）を表示するディスプレイ１１をさらに設けることができ、これにより、どのコンテナあるいはどのソーセージ肉運搬台車を充填機２に供給すべきかを、作業者がただちに認識できる。

本発明の第１の実施形態を極めて概略的に示している。 本発明のさらなる実施形態を極めて概略的に示している。

Claims (16)

1. 食品材料をソーセージケーシングに充填する充填機（２）であって、前記食品材料が中に格納されているコンテナ（１）が前記充填機に搬送され、充填機制御ユニット（３）が設けられている、充填機において、
   前記各コンテナ（１）における記憶手段（１０）に格納されているコンテナデータを受信するデータ読み取り装置（４）を備えており、
   前記充填機制御ユニット（３）は、読み取られた前記コンテナデータに基づいて充填工程が実行されるように、実施されている、
   ことを特徴とする、充填機。
2. 前記読み取られたコンテナデータに関連付けられるコンテナデータを格納しているＰＣネットワーク（１３）を備えており、前記充填機制御ユニットは前記ＰＣネットワーク（１３）に接続されている、ことを特徴とする、請求項１に記載の充填機。
3. 前記データ読み取り装置（４）は、前記データを前記充填機制御ユニット（３）に直接送信する、もしくは、前記ＰＣネットワーク（１３）に送信する、またはその両方を行う、ことを特徴とする、請求項１または請求項２に記載の充填機。
4. 前記記憶手段（１０）がＲＦＩＤチップであり、前記データ読み取り装置（４）はＲＦＩＤ読み取り装置である、ことを特徴とする、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の充填機。
5. 前記データ読み取り装置（４）は、前記充填機制御ユニット（３）から前記ＲＦＩＤチップに情報を送信することのできるＲＦＩＤ読み取り装置／書き込み装置であることを特徴とする、請求項４に記載の充填機。
6. 前記読み取り装置（４）はレーザースキャナであることを特徴とする、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の充填機。
7. 前記レーザースキャナはコンテナ識別情報をスキャンし、
   前記コンテナ識別情報に関連付けられている追加のコンテナデータが前記ＰＣネットワーク（１３）に格納されている、
   ことを特徴とする、請求項２、請求項３、または請求項６のいずれか１項に記載の充填機。
8. 充填機（２）によって食品材料をソーセージケーシングに充填する方法であって、前記食品材料が中に格納されているコンテナが前記充填機（２）に搬送される、方法において、
   ａ）前記コンテナ（１）に設けられている記憶手段（１０）にコンテナデータを格納するステップと、
   ｂ）前記充填機（２）が前記コンテナデータを読み取るステップと、
   ｃ）前記読み取られたコンテナデータに基づいて充填工程を実行するステップと、
   を特徴とする、方法。
9. 前記コンテナデータは、製造工程に参加している少なくとも１つのユニットであって、切断機、計量装置、洗浄装置、手動入力ユニットのうちの少なくとも１つにおいて生成されることを特徴とする、請求項８に記載の方法。
10. 前記コンテナデータは、前記コンテナの内容物の種類、前記コンテナの内容物の温度、前記コンテナに積み込まれた時刻、のうちの少なくとも１つを示し、
    許容されないコンテナデータの場合に前記コンテナが前記充填機（２）によって受理されないように、前記充填機（２）が制御される、
    ことを特徴とする、請求項８または請求項９に記載の方法。
11. 最初に積み込まれた前記コンテナ（１）は、前記充填機（２）によって最初に受理されることを特徴とする、請求項１０に記載の方法。
12. 前記コンテナデータに基づいて、適切な充填プログラムが選択されることを特徴とする、請求項１０または請求項１１に記載の方法。
13. データ読み取り装置（４）から、充填機制御ユニットもしくはＰＣネットワーク（１３）、またはその両方へのデータの送信が、ワイヤレス非接触モードにおいて行われることを特徴とする、請求項９から請求項１２のいずれか１項に記載の方法。
14. 前記読み取られたコンテナデータが文書化されることを特徴とする、請求項９から請求項１３のいずれかに記載の方法。
15. 請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の充填機（２）を備えている充填システムにおいて、コンテナデータを格納する記憶手段（１０）を有するコンテナ（１）、をさらに備えていることを特徴とする、充填システム。
16. 前記記憶手段（１０）に格納されているデータの少なくとも一部を光学的に表示するディスプレイ（１１）、が前記コンテナ（１）に配置されていることを特徴とする、請求項１５に記載の充填システム。
    

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