JP5988194B2

JP5988194B2 - 固形物切断装置

Info

Publication number: JP5988194B2
Application number: JP2012042402A
Authority: JP
Inventors: 平野　次敏; 次敏平野
Original assignee: 株式会社平野製作所
Priority date: 2012-02-13
Filing date: 2012-02-13
Publication date: 2016-09-07
Anticipated expiration: 2032-02-13
Also published as: JP2013163257A

Description

本発明は、大根、人参等の棒状野菜並びに南瓜等の塊状野菜、塊状果物、塊状食肉並びに塊状魚肉、チョコレート、チーズ等を含む固形食品の他、石鹸等の固形物を切断する固形物切断装置に関する。

従来、この種の固形物切断装置としては、例えば食品切断器がある。この食品切断器は、水平方向に刃物ユニットが設置され、この刃物ユニットに被切断物が載置される。上記刃物ユニットの上方には、モータやエアシリンダ等の駆動機構が設置され、この駆動機構により上下動する上下動ロッドが設けられている。この上下動ロッドの下端には、押圧板が取り付けられている。

このような食品切断器を用いて被切断物である固形物を切断するには、上記刃物ユニットに固形物を載置し、上記駆動機構を作動させて上下動ロッドを下降させる。すると、上記押圧板が固形物を刃物ユニットに押し込むことで、被切断物は、刃物ユニットの刃体形状に対応した形状に切断される（例えば、特許文献１参照）。

特許第３０９０７３４号公報

しかしながら、上述した従来の食品切断器では、上下動ロッドのストロークが常に一定であるため、刃物ユニットに対する押圧板が下降した最下位置が常に一定である。すなわち、従来の食品切断器は、押圧板が固形物を刃物ユニットに押し込む深さが常に一定である。そのため、刃物ユニットを交換して他の種類の固形物を切断しようとした場合には、円滑に切断することができないか、あるいは切断された固形物の切断面の見栄えが悪かったりする場合があり、対応することができない。

これを解決するため、上下動ロッドのストロークを電気的又は機械的に変更する技術がある。この場合には、電気的又は機械的に構造が複雑化するという問題がある。また、上下動ロッドのストロークが常に一定で、刃物ユニットの上下位置を機械的に調整する技術もある。この場合には、刃物ユニットが押圧板からの押圧力を受けることから、装置の耐久性が低下するとともに、機械的な構造が複雑化するという問題もある。

本発明は上述した事情を考慮してなされたもので、構造を簡素化し、押圧部材と刃物ユニットとの間隔を調整可能とした固形物切断装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の固形物切断装置は、固形物を載置する刃物ユニットと、前記刃物ユニットの両側に互いに対向して上下方向に設置された案内部材と、前記案内部材に沿って上下スライド可能に設けられたスライダと、前記スライダの上側に取付金具を介して上下動ロッドが取り付けられて前記スライダを上下動する上下駆動機構と、前記スライダの下側に設けられて前記刃物ユニットに載置された前記固形物を押圧する押圧部材と、前記刃物ユニットに対する前記押圧部材の上下位置を調整する上下位置調整機構と、を備え、前記上下位置調整機構は、前記取付金具に前記上下動ロッドが挿通し、この上下動ロッドに刻設されたねじ部の上側に螺合する位置決めナットと、前記ねじ部の下側に螺合する位置調整ナットとで前記取付金具を挟んで前記スライダの上下位置を位置決めし、前記上下動ロッドのねじ部に対する前記位置調整ナットの上下位置を調整して前記スライダを介して前記押圧部材の上下位置を調整することを特徴とする。
ここで、本発明のいう固形物とは、棒状野菜並びに塊状野菜，塊状果物，塊状食肉並びに塊状魚肉、チョコレート、チーズ等の固形食品の他、石鹸等が挙げられる。

本発明の固形物切断装置によれば、構造を簡素化し、押圧部材と刃物ユニットとの間隔を調整可能とし、あらゆる固形食品や石鹸等の固形物を円滑に切断可能となり、汎用性を向上させることができる。

本発明に係る固形物切断装置の第１実施形態を示す斜視図。図１において固形物を切断する前の状態を示す拡大斜視図。図１における上下位置調整機構を示す拡大図。図１において固形物を切断している状態を示す拡大斜視図。図１において固形物の切断後の状態を示す拡大斜視図。本発明に係る固形物切断装置の第２実施形態における上下位置調整機構を示す拡大図。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の実施形態では、切断部において開口している側を正面とし、その反対側を背面として説明する。また、以下の実施形態では、押圧板を上下動する上下駆動機構としてエアシリンダを適用した例について説明する。さらに、以下の実施形態では、固形物としての人参をスティック状に切断する例について説明する。

（第１実施形態）
図１は本発明に係る固形物切断装置の第１実施形態を示す斜視図である。図２は図１において固形物を切断する前の状態を示す拡大斜視図である。図３は図１における上下位置調整機構を示す拡大図である。

図１に示すように、本実施形態の固形物切断装置１は、立体枠形状に形成された設置フレーム２を備えている。この設置フレーム２は、下端四隅にそれぞれ移動用の車輪３が取り付けられている。設置フレーム２は、下部の横フレーム２ａの一辺が取り除かれている。これにより、設置フレーム２内に台車４が出入り可能となる。この台車４には、切断された固形物を収納するための収納箱５が載置される。

設置フレーム２は、上面に支持フレーム６，６が固定されている。これらの支持フレーム６，６は、略弓状に折曲形成され、フレーム固定金具７，７を介してねじにより固着されている。設置フレーム２の近傍には、空気供給源である例えば１．５ｋＷのエアコンプレッサ８が設置されている。

支持フレーム６，６上には、切断部１０が鉛直方向に設置されている。この切断部１０は、後述する刃物ユニットが取り付けられる底面に位置する支持板１１と、支持フレーム６，６の側面にそれぞれねじにより固着された側面板１２，１２と、支持板１１の上方に形成された開口部１４ａの上部に設けられた正面板１４と、背面板１３と、を備えている。

支持板１１は、その中央に開口部が形成されている。この開口部の両側には、刃物ユニット１５を支持板１１に固定するための取付ホルダ１６，１６が設けられている。刃物ユニット１５は、固形物である人参Ｃをスティック状に切断するために格子状の刃が形成された刃物部１５ａと、この刃物部１５ａの両側に取り付けられた着脱操作用の取手１５ｂ，１５ｂとを有する。刃物部１５ａ上には、人参Ｃが載置される。この載置された人参Ｃは、後述する押圧板により押圧することで切断される。取付ホルダ１６，１６は、取手１５ｂ，１５ｂを保持するための段差を設けた形状に形成されている。

取付ホルダ１６，１６は、刃物ユニット１５の取手１５ｂ，１５ｂを支持板１１との間に挟み込み、複数の蝶ねじ１７で締め付けることにより、刃物ユニット１５が支持板１１に固定される。また、複数の蝶ねじ１７を緩めて、支持板１１から取付ホルダ１６，１６を取り外すことにより、刃物ユニット１５を支持板１１から取り外すことが可能となる。本実施形態では、刃物ユニット１５に取手１５ｂ，１５ｂを設けたことにより、作業者は、取手１５ｂ，１５ｂを握持して刃物ユニット１５を取り扱うことで、安全性及び取扱い性を向上させることができる。

支持板１１の両側には、案内部材としての案内レール１８，１８が鉛直上下方向に設置されている。案内レール１８，１８は、それぞれ支持フレーム６，６と側面板１２，１２との間に設置されている。案内レール１８，１８は、刃物ユニット１５を挟んで互いに対向して設置されている。

案内レール１８，１８間には、スライダ２０が水平方向に架け渡されている。すなわち、スライダ２０は、案内レール１８，１８に沿って上下スライド可能に設けられている。スライダ２０は、所定の厚さを有する平板に形成されている。スライダ２０は、図４に示すように案内レール１８，１８との摺動面に樹脂製の摺動部２１が取り付けられている。

正面板１４の内部には、圧力調整装置２２及び上下駆動機構としてのエアシリンダ２３が設置されている。圧力調整装置２２とエアシリンダ２３は、エアホースにより接続されている。エアシリンダ２３は、圧力調整装置２２から供給された空気圧により上下動する上下動ロッドとしてのシリンダロッド２４を備えている。圧力調整装置２２は、エアホースにより空気供給源であるエアコンプレッサ８に接続されている。したがって、エアコンプレッサ８から送られた圧縮空気は、その圧力が圧力調整装置２２により調整された後、エアシリンダ２３に供給される。

切断部１０の側面板１２，１２の下部には、図２に示すようにそれぞれスイッチ設置台２５，２５が設けられている。これらスイッチ設置台２５，２５には、エアシリンダ２３を作動するための押しボタンスイッチ２６，２６が設置されている。具体的には、押しボタンスイッチ２６，２６は、作業者が両手で同時に押したときにエアシリンダ２３が作動してシリンダロッド２４が下降する。また、押しボタンスイッチ２６，２６は、作業者が同時に押している両手のうち、いずれか一方の手を離したときにシリンダロッド２４が上昇する。

したがって、押しボタンスイッチ２６，２６は、作業者が一方の手で一方の押しボタンスイッチ２６を押したのち、他方の手で他方の押しボタンスイッチ２６で押したとしても、安全面からエアシリンダ２３が作動しないように設定されている。

シリンダロッド２４は、下部にねじ部２４ａが刻設されている。スライダ２０は、上面側に取付金具２７が固定されている。スライダ２０は、取付金具２７を介してシリンダロッド２４に取り付けられている。取付金具２７は、左右両側がスライダ２０の上面にビスにより固定されている。取付金具２７は、中央が逆Ｕ字状に突出して突出部２７ａが形成されている。この突出部２７ａの中央には、シリンダロッド２４のねじ部２４ａが挿通する円形の孔が形成されている。

シリンダロッド２４のねじ部２４ａは、図３に示すように取付金具２７の円形の孔を挿通し、その下端がスライダ２０の上面に当接している。この取付金具２７の孔を挿通したシリンダロッド２４には、上下位置調整機構３０が設けられている。シリンダロッド２４の軸方向延長線上には、スライダ２０の中心と、刃物ユニット１５の刃物部１５ａの中心が位置している。

この上下位置調整機構３０は、シリンダロッド２４における取付金具２７の上側に螺合された位置決めナット３１と、取付金具２７の突出部２７ａ内の上下方向に嵌り込み、シリンダロッド２４における取付金具２７の下側に螺合する位置調整ナット３２とを有している。位置決めナット３１は、位置調整ナット３２とで取付金具２７を上下方向から挟み込み、スライダ２０の上下位置を位置決めする。位置調整ナット３２は、位置決めナット３１より高さが高く形成されている。

上下位置調整機構３０は、取付金具２７に対する位置決めナット３１の締め付けを緩めることにより、位置調整ナット３２の回転操作が可能となる。位置調整ナット３２を締付方向に回転させると、位置調整ナット３２は、シリンダロッド２４の上方に移動する。これにより、取付金具２７を介してスライダ２０を上方に移動させることになる。一方、位置調整ナット３２を緩み方向に回転させると、位置調整ナット３２は、シリンダロッド２４の下方に移動する。これにより、取付金具２７を介してスライダ２０を下方に移動させることになる。

スライダ２０の下側には、押圧部材としての樹脂製の押圧板３５が取り付けられている。この押圧板３５は、矩形の平板状に形成されている。押圧板３５は、スライダ２０の前面及び背面に配置した取付板３６によりスライダ２０に固定されている。取付板３６は、断面Ｌ字状に形成されている。押圧板３５は、取付板３６に蝶ねじ３７を締め付けることによりスライダ２０に固定される。押圧板３５は、シリンダロッド２４が下降したときに刃物ユニット１５に載置された固形物を押し込むように押圧する。

なお、本実施形態では、スライダ２０がアルミニウム板により、またスライダ２０の摺動部２１及び押圧板３５が樹脂により成形されているものの、他の各部材は、概ねステンレス鋼から形成されている。

次に、本実施形態の作用について説明する。

図４は図１において固形物を切断している状態を示す拡大斜視図である。図５は図１において固形物の切断後の状態を示す拡大斜視図である。

図１に示すエアコンプレッサ８を駆動すると、圧力調整装置２２に圧縮空気が送られる。この圧力調整装置２２は、圧縮空気の圧力を調整してエアシリンダ２３に供給する。

一方、切断部１０では、図２に示すように刃物ユニット１５の刃物部１５ａに軸方向に例えば１０ｃｍ程度にカットされた人参Ｃを、軸を鉛直として載置する。そして、作業者が押しボタンスイッチ２６，２６を両手で同時に押してエアシリンダ２３を作動させ、シリンダロッド２４を下降させる。

すると、図４に示すようにスライダ２０が案内レール１８，１８に沿って下降する。このとき、スライダ２０に取り付けられた押圧板３５は、図５に示すように刃物ユニット１５に載置された人参Ｃを押し込むように押圧する。その結果、人参Ｃは、刃物部１５ａの格子形状に対応する形状に切断される。すなわち、人参Ｃは、角柱状のスティックに切断される。

そして、作業者は、押しボタンスイッチ２６，２６のうち、いずれか一方の手を離すと、スライダ２０が案内レール１８，１８に沿って上昇する。これにより、押圧板３５も同様に上昇することになる。

さらに、刃物部１５ａに次の人参Ｃを載置し、上記と同様の操作を繰り返すことにより、大量の人参Ｃを短時間で切断することができる。なお、本実施形態では、刃物部１５ａに人参Ｃを１つ載置した例について説明したが、人参Ｃより柔らかい固形物の場合には、より多くの数の固形物を載置して切断するようにしてもよい。これにより、作業効率を高めることができる。

次に、例えば南瓜を４分割する場合には、複数の蝶ねじ１７を緩めて、支持板１１から取付ホルダ１６，１６を取り外すことにより、刃物ユニット１５を支持板１１から取り外す。そして、図示しない南瓜４分割用の刃物ユニットの取手を取付ホルダ１６，１６と支持板１１との間に挟み込み、複数の蝶ねじ１７で締め付けることにより、南瓜４分割用の刃物ユニットを支持板１１に固定する。

同様に、蝶ねじ３７を緩めて、スライダ２０から取付板３６を取り外すことにより、押圧板３５をスライダ２０から取り外す。そして、図示しない南瓜押圧用の円柱状に形成された押圧ブロックを、取付板３６に蝶ねじ３７を締め付けることにより、固定する。このようにして刃物ユニット１５及び押圧板３５を他のものと容易に交換することができる。

次に、上下位置調整機構３０の作用について説明する。

図３に示すように、取付金具２７に対する位置決めナット３１の締め付けを緩めることにより、位置調整ナット３２の回転操作が可能となる。そして、位置調整ナット３２を締付方向に回転させると、位置調整ナット３２は、シリンダロッド２４の上方に移動する。これにより、取付金具２７を介してスライダ２０が上方に移動する。スライダ２０が上方に移動すると、押圧板３５も上方に移動する。その結果、押圧板３５と刃物ユニット１５の刃物部１５ａとの間隔が広がる。この間隔の調整範囲は、位置調整ナット３２がシリンダロッド２４のねじ部２４ａに螺合している範囲であることから、位置調整ナット３２の高さ方向の寸法より若干小さくなっている。

一方、位置調整ナット３２を緩み方向に回転させると、位置調整ナット３２は、シリンダロッド２４の下方に移動する。これにより、取付金具２７を介してスライダ２０を下方に移動する。スライダ２０が下方に移動すると、押圧板３５も下方に移動する。その結果、押圧板３５と刃物ユニット１５の刃物部１５ａとの間隔が狭くなる。さらに、位置決めナット３１を締め付け、位置調整ナット３２と取付金具２７を挟み込むことにより、スライダ２０の上下方向の位置決めを行う。

したがって、切断する固形物の種類、例えば上述したように人参、南瓜に対応して刃物ユニット１５及び押圧板３５を交換したとき、押圧板２５の刃物部１５ａに対する押込み深さを変更する必要がある。この場合、上記のように上下位置調整機構３０を用いて押圧板３５と刃物ユニット１５の刃物部１５ａとの間隔を調整することにより、切断する固形物に対応した押圧板２５の刃物部１５ａに対する押込み深さとすることが可能となる。

このように本実施形態によれば、上下位置調整機構３０は、取付金具２７にシリンダロッド２４が挿通し、このシリンダロッド２４に刻設されたねじ部２４ａの上側に螺合する位置決めナット３１と、ねじ部２４ａの下側に螺合する位置調整ナット３２とで取付金具２７を挟んでスライダ２０の上下位置を位置決めし、シリンダロッド２４のねじ部２４ａに対する位置調整ナット３２の上下位置を調整してスライダ２０を介して押圧板３５の上下位置を調整することにより、切断する固形物に対応した押圧板２５の刃物部１５ａに対する押込み深さとすることが可能となる。その結果、構造を簡素化し、あらゆる固形食品や石鹸等の固形物を円滑に切断可能となり、汎用性を向上させることができる。

また、本実施形態によれば、位置調整ナット３２は、取付金具２７の上下方向において取付金具２７内に嵌り込む高さとしたことにより、取付金具２７と位置調整ナット３２との間に隙間がなくなる。そのため、シリンダロッド２４が下降する押圧力がスライダ２０に直接加わることとなる。これにより、シリンダロッド２４とスライダ２０との接続機構の強度を大幅に向上させることができる。この場合、取付金具２７と位置調整ナット３２との間に隙間があると、シリンダロッド２４が下降する押圧力により、取付金具２７が変形してしまうことがある。

さらに、本実施形態によれば、スライダ２０は、案内レール１８，１８との摺動面に樹脂製の摺動部２１が取り付けられているので、スライダ２０の摺動が円滑になる。また、スライダ２０は、案内レール１８，１８間に架け渡されて摺動するので、押圧板３５の回転方向の移動が規制される。そのため、例えば刃物ユニット１５の刃物部１５ａが格子状に形成され、押圧板３５の先端が格子状の刃物部１５ａの間に入り込むようにして切断する場合、押圧板３５の先端を刃物部１５ａの間に常に入り込むようにすることができ、装置としての信頼性を高めることができる。

そして、本実施形態によれば、刃物ユニット１５及び押圧板３５は、切断部１０に対して着脱可能に取り付けられているため、他の形状のものと交換することができる。これにより、汎用性を一段と高めることができる。

また、本実施形態によれば、上下駆動機構としてエアシリンダ２３を用いたことにより、装置全体を水等の液体により洗浄することが可能となる。これにより、装置全体の洗浄作業の際、漏電の懸念がなくなり、安全性を高めることができる。

（第２実施形態）
図６は本発明に係る固形物切断装置の第２実施形態における上下位置調整機構を示す拡大図である。なお、前記第１実施形態と同一又は対応する部分には、同一の符号を付して説明する。また、本実施形態では、前記第１実施形態と重複する説明を省略し、異なる構成及び作用を説明する。

前記第１実施形態では、シリンダロッド２４の軸方向先端は、スライダ２０の上面に当接している。本実施形態は、図６に示すように、シリンダロッド２４の軸方向延長線上におけるスライダ２０に挿通孔４０が形成されている。シリンダロッド２４は、ねじ部２４ａが前記第１実施形態より長く形成されている。そのため、シリンダロッド２４のねじ部２４ａに対する位置調整ナット３２の上下移動可能範囲が長くなる。

すなわち、本実施形態は、シリンダロッド２４ねじ部２４ａの下端が位置調整ナット３２と螺合している上下位置から挿通孔４０に挿通している範囲まで位置調整ナット３２をシリンダロッド２４ねじ部２４ａに対して上下移動可能としている。

したがって、本実施形態では、シリンダロッド２４の下端が挿通可能な挿通孔４０が形成され、シリンダロッド２４のねじ部２４ａの下端が挿通孔４０に挿通している範囲まで位置調整ナット３２をシリンダロッド２４ねじ部２４ａに対して上下移動可能としたことにより、位置調整ナット３２の上下移動可能範囲が長くなる。これにより、押圧板３５と刃物ユニット１５の刃物部１５ａとの間隔を広範囲に調整することが可能となる。その結果、種々の刃物ユニット１５及び押圧板３５に対応可能となり、汎用性を一段と高めることができる。

なお、本発明は上記実施形態に限定されることなく種々の変更が可能である。例えば、上記各実施形態では、固形物をスティック状に切断したり、あるいは４分割する例について説明したが、これ以外に、刃物ユニット１５、押圧板３５のうち少なくとも刃物ユニット１５を交換し、固形物である果物の芯抜き、丸抜き、飾り切り抜き、人参の縦方向に分割して面取りするシャトー切り、キャベツの角切り、野菜の乱切り等を行う場合にも適用可能である。

また、上記各実施形態では、上下駆動機構としてエアシリンダ２３を用いた例について説明したが、これに限定することなく、例えば電動モータによりボールねじの駆動し、このボールねじを駆動させることにより、下端にねじ部が刻設されたロッドを上下動させるようにしてもよい。

１固形物切断装置
２設置フレーム
３車輪
４台車
５回収箱
６支持フレーム
７フレーム固定金具
８エアコンプレッサ
１０切断部
１１支持板
１２側面板
１３背面板
１４ａ開口部
１４正面板
１５刃物ユニット
１５ａ刃物部
１５ｂ取手
１６取付ホルダ
１７蝶ねじ
１８案内レール（案内部材）
２０スライダ
２１摺動部
２２圧力調整装置
２３エアシリンダ（上下駆動機構）
２４シリンダロッド（上下動ロッド）
２４ａねじ部
２５スイッチ設置台
２６押しボタンスイッチ
２７取付金具
３０上下位置調整機構
３１位置決めナット
３２位置調整ナット
３５押圧板
３６取付板
３７蝶ねじ
４０挿通孔
Ｃ人参（固形物）

Claims

固形物を載置する刃物ユニットと、
前記刃物ユニットの両側に互いに対向して上下方向に設置された案内部材と、
前記案内部材に沿って上下スライド可能に設けられたスライダと、
前記スライダの上側に取付金具を介して上下動ロッドが取り付けられて前記スライダを上下動する上下駆動機構と、
前記スライダの下側に設けられて前記刃物ユニットに載置された前記固形物を押圧する押圧部材と、
前記刃物ユニットに対する前記押圧部材の上下位置を調整する上下位置調整機構と、を備え、
前記上下位置調整機構は、前記取付金具に前記上下動ロッドが挿通し、この上下動ロッドに刻設されたねじ部の上側に螺合する位置決めナットと、前記ねじ部の下側に螺合する位置調整ナットとで前記取付金具を挟んで前記スライダの上下位置を位置決めし、前記上下動ロッドのねじ部に対する前記位置調整ナットの上下位置を調整して前記スライダを介して前記押圧部材の上下位置を調整することを特徴とする固形物切断装置。
前記位置調整ナットは、前記取付金具の上下方向において前記取付金具内に嵌り込む高さとしたことを特徴とする請求項１に記載の固形物切断装置。
前記スライダは、前記上下動ロッドの下端が挿通可能な挿通孔が形成され、前記上下動ロッドのねじ部の下端が前記位置調整ナットと螺合している上下位置から前記挿通孔に挿通している範囲まで前記位置調整ナットを前記上下動ロッドのねじ部に対して上下移動可能としたことを特徴とする請求項１又は２に記載の固形物切断装置。
前記刃物ユニット及び前記押圧部材は、それぞれ着脱可能に設けられていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の固形物切断装置。
前記上下駆動機構は、エアシリンダであって、前記上下動ロッドが前記エアシリンダに取り付けられたシリンダロッドであることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の固形物切断装置。