JP6121344B2 - 食品生地切断片の整列配置装置 - Google Patents

Description

本発明は、搬送コンベア上において、複数の食品生地切断片を所定の間隔で、かつ所定の向きに整列配置する装置に関するものである。 更に詳細には、例えばクロワッサン用生地片のようなシート状の食品生地から切断分離された三角形の複数の食品生地切断片の各々が、所定の間隔を持つように搬送コンベア上の平面内に展開させると共に、三角形の食品生地切断片の所定の一辺が所定の向きとなるように各食品生地切断片を回転させて、搬送コンベア上に各食品生地切断片を、精度よく、かつ高速に、整列配置する装置に関する。

三角形のクロワッサン用の食品生地切断片を整列配置する装置の従来技術としては、特許文献１が開示するクロワッサン生地片の拡開方向変換装置がある。

特許文献１が開示するクロワッサン生地片の拡開方向変換装置では、三角形の食品生地切断片の特定の一辺が搬送方向と平行になるようにして、食品生地切断片を搬送する上流側コンベアと、その上流側コンベアよりも速度の速い下流側コンベアを直列に配置している。

また、この上流側コンベアと下流側コンベアの接続位置には、食品生地切断片を搬送方向に離隔する爪を有する離隔装置が設けられており、下流側コンベア上には食品生地切断片を搬送方向と直交する方向に拡開する爪を有するパンタグラフ状の拡開装置が設けられている。

更に、拡開装置の生地片を拡開する爪を所定の方向に９０度回転させるための回転装置が設けられており、拡開装置の下流には整列板が設けられている。

このような従来技術のクロワッサン生地片の拡開方向変換装置では、離間装置は爪を下降させ、次に爪を搬送方向下流側に移動させ、次に爪を上昇させ、最後に爪を搬送方向上流側に移動させるという動作を繰り返し行うようになっている。

そして、離間装置の爪を下降させることによって食品生地切断片を保持し、食品生地切断片が上流側コンベアから下流側コンベアへ移動する際に、食品生地切断片はコンベア上をスリップしながら下流側に移動することによって、生地片は搬送方向に離間配置されるようになっている。

また、拡開装置は、爪を降下させ、次にパンタグラフを伸長させる。 そして、パンタグラフの伸長と同時か又は伸長させた直後に回転装置が作動して拡開装置の爪を回転させる。 次に爪が上昇した後、パンタグラフが縮小するという動作を繰り返し行うようになっている。

そして、拡開装置の爪を下降させることによって食品生地切断片を保持し、パンタグラフが伸長し、回転装置によって爪が回転することによって、食品生地切断片は下流側コンベア上をスリップしながら搬送方向とは直角の方向に拡開すると共に、所定方向に９０度回転するようになっている。

更に、拡開装置の下流に配置された整列板によって三角形の食品生地切断片の底辺を揃えるようになっている。

ここで説明した従来技術のクロワッサン生地片の拡開方向変換装置では、離間装置、拡開装置、回転装置、整列板が上流側コンベアと下流側コンベアの搬送速度に対応して、同調作動するようになっていたため、拡開装置の爪の中心が、三角形の生地片の中心線上（生地片搬送方向に対して直角方向に伸びる中心線）から外れた位置に来ることがあり、このような状態で拡開装置の爪が生地片を保持して、拡開動作と回転動作を行うと、食品生地切断片が本来配置されるべき位置から外れた位置に配置されてしまうようになり、例えば、下流においてクロワッサンの巻き上げを行う際に、生地片をきれいに巻き上げることができない等の不具合の原因となっていた。

また、ここで説明した従来技術のクロワッサン生地片の拡開方向変換装置では、パンタグラフのアームが食品生地切断片の搬送方向に往復動することによって、アームに連結されたロッドがパンタグラフの１つの節点を押し引きし、パンタグラフを下流側コンベアの搬送方向とは直交する方向（幅方向）へ伸縮するようになっている。

このように、パンタグラフの１つの節点を押し引きすることによりパンタグラフの伸縮を行うようになっていたため、パンタグラフの伸縮を行うと、パンタグラフの節点に設けた拡開装置の爪が水平面内で大きく振動して、拡開装置の爪の位置を精度よく、安定して決めることが困難となり、その結果、拡開回転配置された食品生地切断片が、本来配置されるべき位置から外れた位置に配置されてしまうようになり、この場合においても、下流工程においてクロワッサンの巻き上げを行う際に、食品生地切断片をきれいに巻き上げることができない等の不具合の原因となっていた。

実開平３−６１８８３号公報

本発明は、上述したような背景技術の状況に鑑みなされたものであり、その目的は、クロワッサン用生地片のようなシート状の食品生地から切断分離された三角形の複数の食品生地切断片の各々が、所定の間隔を持つように搬送コンベア上の平面内に展開させると共に、三角形の食品生地切断片の所定の一辺が所定の向きとなるように各食品生地切断片を回転させて、搬送コンベア上に各食品生地切断片を、精度よく、かつ高速に、整列配置する装置を提供するものである。

上述した課題を解決するために、第１の観点にかかる発明では、搬送コンベア上において、複数の食品生地切断片を所定の間隔で、かつ所定の向きに整列配置する装置であって、三角形の食品生地切断片の特定の一辺を、食品生地切断片の搬送方向と平行になるようにして食品生地シートから切断された複数の食品生地切断片を搬送する上流側コンベアと、上流側コンベアの下流側に配置され、上流側コンベアよりも搬送速度の速い下流側コンベアと、上流側コンベアと下流側コンベアの接続位置上方に配置され、搬送方向と直角方向に１列に並んだ複数の食品生地切断片を、後続の食品生地切断片の列から分離させて、上流側コンベアから下流側コンベアへ移乗させる分離装置と、分離装置の下流側であって、下流側コンベアの上方に配置され、１列に並んだ複数の食品生地切断片を、搬送方向と直角方向に所定の間隔を有するように展開すると共に所定方向に所定角度だけ回転させる展開／回転装置と、分離装置と展開／回転装置の間であって、下流側コンベアの上方に配置され、展開／回転装置の回転方向を決定するために、食品生地切断片の向きを検出するための検出装置と、を備えた構成の整列配置装置とした。

また、第２の観点にかかる発明では、第１の観点にかかる発明の整列配置装置において、検出装置は、少なくとも２つの光学的センサを備えている構成の整列配置装置とした。

また、第３の観点にかかる発明では、第１の観点にかかる発明の整列配置装置において、検出装置は、少なくとも１つの画像センサを備えている構成の整列配置装置とした。

更に、第４の観点にかかる発明では、第１乃至第３の観点にかかる発明の整列配置装置のいずれかにおいて、
展開／回転装置の下流側であって、下流側コンベアの上方に配置され、１列に並んだ複数の食品生地切断片の特定の一辺を整列させるシャッター装置を、更に備えている構成の整列配置装置とした。

更に、第５の観点にかかる発明では、搬送コンベア上において、複数の食品生地切断片を所定の間隔で、かつ所定の向きに整列配置する装置であって、三角形の食品生地切断片の特定の一辺を、食品生地切断片の搬送方向と平行になるようにして食品生地シートから切断された複数の食品生地切断片を搬送する上流コンベアと、上流コンベアの下流側に配置され、上流側コンベアよりも搬送速度の速い下流側コンベアと、上流側コンベアと下流側コンベアの接続位置上方に配置され、搬送方向と直角方向に１列に並んだ複数の食品生地切断片を、後続の食品生地切断片の列から分離させて、上流側コンベアから下流側コンベアへ移乗させる分離装置と、分離装置の下流側であって、下流側コンベアの上方に配置され、１列に並んだ複数の食品生地切断片を、搬送方向と直角方向に所定の間隔を有するように展開すると共に所定方向に所定角度だけ回転させる展開／回転装置と、を備え、展開／回転装置は、パンタグラフ機構と、パンタグラフ機構の節点に配置され、食品生地切断片を保持、回転するための複数の保持／回転機構と、パンタグラフ機構を伸縮するためのパンタグラフ機構駆動機構と、を備えており、パンタグラフ機構駆動機構は、２つのパンタグラフ機構の節点に対して、搬送方向に直角方向の力を作用させることにより、パンタグラフ機構を伸縮するものである構成の整列配置装置とした。

第１の観点にかかる発明では、検出装置によって食品生地切断片を検出すると共に、食品生地切断片の向きを検出した後、展開／回転装置の保持部の爪により食品生地切断片を保持するようにしているため、後で詳細に説明するように、三角形の食品生地切断片の中心線上に保持部の爪の中心位置を合せるように制御することが可能となると共に、三角形の食品生地切断片の向きに合せて展開／回転装置の回転方向を制御することができるようになり、精度よく、かつ高速に、食品生地切断片を整列配置することができる。

また、第２の観点にかかる発明では、検出装置は、２つの光学的センサを備えているので、後で詳細に説明するように、食品生地切断片の中心線上に保持部の爪の中心位置を合せるように制御することが可能となるばかりではなく、三角形の食品生地切断片の向きを検出することができるため、三角形の食品生地切断片の向きに合せて展開／回転装置の回転方向を制御することができるようになる。
したがって、精度よく、かつ高速に、食品生地切断片を整列配置することができる。

また、第３の観点にかかる発明では、検出装置は、少なくとも１つの画像センサを備えているので、画像処理によって三角形の食品生地切断片の位置、寸法、向き等を検出することができる。
したがって、後で詳細に説明するように、第２の観点にかかる発明と同様に、食品生地切断片の中心線上に保持部の爪の中心位置を合せるように制御することが可能となるばかりではなく、三角形の食品生地切断片の向きを検出することができるため、三角形の食品生地切断片の向きに合せて展開／回転装置の回転方向を制御することができるようになる。
このため、精度よく、かつ高速に、食品生地切断片を整列配置することができる。

更に、第４の観点にかかる発明では、食品生地切断片の列の特定の底辺が、搬送方向と直角方向に平行に１列に揃えることができるので、更に精度よく、食品生地切断片を整列配置することができる。

また、第５の観点にかかる発明では、展開／回転装置は、パンタグラフ機構と、パンタグラフ機構の節点に配置され、食品生地切断片を保持、回転するための複数の保持／回転機構と、パンタグラフ機構を伸縮するためのパンタグラフ機構駆動機構と、を備えており、パンタグラフ機構駆動機構は、２つのパンタグラフ機構の節点に対して、搬送方向に直角方向の力を作用させることにより、パンタグラフ機構を伸縮するようになっている。
このため、後で詳細に説明するように、パンタグラフ機構を伸縮時にパンタグラフ機構が大きく振動するようなことがなく、精度よく、かつ高速に、食品生地切断片を整列配置することができる。
また、２つのパンタグラフ機構の節点間距離を伸縮させる際に、２つのパンタグラフ機構の節点間距離を任意に設定することができるため、後で詳細に説明するように、食品生地切断片を任意の間隔で整列配置することができる。

図１は、食品生地切断片の整列配置装置の全体平面図を示したものである。 図２は、図１の断面Ａ−Ａにおける整列配置装置の立面図であって、主に分離装置の部分を示したものである。 図３は、図１の断面Ｂ−Ｂにおける整列配置装置の立面図を示したものであって、主に展開／回転装置の部分を示したものである。 図４は、上流側および下流側コンベアによって搬送される食品生地切断片であって、食品生地シートから切断分離された三角形の複数の食品生地切断片が隣接した状態で搬送された後、整列配置される状況を示したものである。 図５は、図２に示す分離装置の断面Ｃ−Ｃを示したものであり、１つの分離装置と、分離装置の下流側に配置された検出装置の側面図を示したものである。 図６は、図３に示す展開／回転装置の断面Ｄ−Ｄを示したものであり、展開／回転装置の側面図を示したものである。 図7は、展開／回転装置の平面図（図６における矢視Ｅ）と、正面図（図６における矢視Ｆ）を示したものである。 図８は、図１に示す断面Ｇ−Ｇを示したものであり、シャッター装置の側面図を示したものである。 図９は、検出装置による食品生地切断片の検出方法を説明するための図であって、検出装置におけるセンサと食品生地切断片との位置関係を示したものである。

図面に基づき、本発明にかかる食品生地切断片の整列配置装置１の実施形態について詳細に説明する。
なお、本明細書において使用される以下の用語は、ここで定義する意義を有するものとする。
「搬送方向」とは、食品生地切断片２を搬送コンベアにより搬送する方向をいい、図中に矢印で示すＸ方向をいう。
「直角方向」とは、上記「搬送方向」に対して直交する方向をいい、図中に矢印で示すＹ方向をいう。 また、幅方向と称する場合がある。
「上流側」、「下流側」とは、食品生地切断片２が搬送コンベアにより搬送される搬送路の上流の位置、下流の位置をいう。
「食品生地切断片２の列」とは、「直角方向に１列に並んだ複数の食品生地切断片２」のことをいう。
「展開する」とは、食品生地切断片２の列を「直角方向」に所定の間隔を有するように広げることをいう。
「全幅に亘って直角方向に伸びた」とは、上流側コンベア１０、または下流側コンベア２０の「直角方向」の幅を超える長さまで伸びていることをいう。
「所定方向に所定角度だけ回転させる」とは、「食品生地切断片の形状等に従って、予め任意に設定した方向に、任意に設定した角度だけ回転させる」ことをいう。
「三角形」とは、「略三角形」をも含む意であり、例えば、三角形の角部を一部切除した形状も含む概念である。

食品生地切断片の整列配置装置１は、図１に示すように、上流側コンベア１０、下流側コンベア２０、分離装置３０、展開／回転装置４０、シャッター装置５０、検出装置６０から構成される。

上流側コンベア１０は、図４に示すように、所定の板厚に延展された食品生地シートから切断分離された三角形の複数の食品生地切断片２を、下流方向へ搬送する。

ここで、三角形の複数の食品生地切断片２は、隣り合う食品生地切断片２どうしが隣接した状態で搬送されるが、図４に示すａ列における複数の食品生地切断片２の三角形の特定の頂点２−１は、搬送方向上流側に向かって右側方（図４における上側）を向き、特定の頂点２−１に対向する特定の底辺２−２は搬送方向に平行になっている。 また、ｂ列における複数の食品生地切断片２の三角形の特定の頂点２−１は、搬送方向上流側に向かって左側方（図４における下側）を向き、特定の頂点２−１に対向する特定の底辺２−２は搬送方向に平行になっている。
すなわち、三角形の複数の食品生地切断片２は、ａ列、ｂ列、ａ列、ｂ列・・・というように、交互に向きを１８０度変えながら搬送されるようになっている。

このとき、複数の食品生地切断片２の三角形の特定の中線２−３は、ａ列、ｂ列に関係なく全て直角方向に揃えられており、複数の食品生地切断片２の三角形の特定の底辺２−２は、ａ列、ｂ列に関係なく全て搬送方向に平行となっている。

なお、ここでは食品生地切断片２は三角形の形状を有するものとして説明しているが、これに限定されるものではなく、食品生地切断片２は三角形以外の形状、例えば、台形、矩形、その他の形状であっても良い。

下流側コンベア２０は、上流側コンベア１０の下流側に近接して配置されており、上流側コンベア１０から搬送されてきた複数の食品生地切断片２を更に下流方向へ搬送する。
なお、下流側コンベア２０では、食品生地切断片２を列毎に搬送方向に間隔を明けて搬送するために、下流側コンベア２０の搬送速度は、上流側コンベア１０の搬送速度よりも早く設定してある。

図１、図２、および図５に基づき、分離装置３０の構成について説明する。 図５は、図１、２に示す分離装置３０の断面Ｃ−Ｃを示したものである（なお、図５には検出装置６０も図示されている。）
分離装置３０は、上流側コンベア１０と下流側コンベア２０の接続位置近傍の上方に配置され、１列に並んだ複数の食品生地切断片２を、後続の食品生地切断片２の列から分離させて、上流側コンベア１０から下流側コンベア２０へ移乗させるものである。

分離装置３０は、上流側コンベア１０によって搬送される食品生地切断片２の各列（ａ列、ｂ列、・・・）における食品生地切断片２の個数と同数の保持機構３１を備えている。 そして、この複数の保持機構３１は、全幅に亘って直角方向に伸びた保持機構支持ビーム３２に、各列の複数の食品生地切断片２のピッチに合せて等間隔で配置されている。

各保持機構３１は、保持機構支持ビーム３２に固定され、内部に上下方向に伸びる筒状部分を備えたシャフト保持部材３１−３と、シャフト保持部材３１−３の筒状部分の中を上下に摺動自在に配置されたシャフト３１−２と、シャフト保持部材３１−３の下端側に連結固定された押え板３１−４と、シャフト３１−２の下端側に固定された複数の爪３１−１とから構成されている。 更に、シャフト３１−２の上端は、保持機構支持ビーム３２の更に上方に配置され、全幅に亘って直角方向に伸びた上下動ビーム３３に固定されている。 また、複数の爪３１−１は、押え板３１−４に設けた複数の孔の中を摺動自在に上下動できるようになっている。

保持機構支持ビーム３２は、シャフト保持部材３１−３を介して、複数個の保持機構３１を支持するようになっている。 保持機構支持ビーム３２は、図示しない駆動装置により、上流側コンベアと下流側コンベアの接続位置近傍の上方の所定区間において搬送方向と平行に往復動するようになっている。

また、上下動ビーム３３は、図示しない駆動装置によって保持機構支持ビーム３２と一緒に搬送方向と平行に往復動するようになっている。
上下動ビーム３３は、図示しない駆動装置によって、更に、上下動するようになっている。 すなわち、上下動ビーム３３は保持機構支持ビーム３２と一緒に搬送方向と平行に往復動しながら、食品生地切断片２の搬送面に対して垂直方向に往復動するようになっている。

したがって、保持機構支持ビーム３２と上下動ビーム３３の動作により、保持機構３１の複数の爪３１−１は、食品生地切断片２の搬送面上方から搬送面近傍への下降、搬送方向下流側への移動、食品生地切断片２の搬送面近傍から搬送面上方への上昇、搬送方向上流側への移動ができるようになっている。

次に、分離装置３０の爪３１−１によって、食品生地切断片２を上流側コンベア１０から下流側コンベアへ移乗させ、更に、特定の列（例えばａ列）の食品生地切断片２を後続の列（例えばｂ列）の食品生地切断片２から分離させて搬送する（すなわち、ａ列とｂ列の食品生地切断片２を搬送方向に所定の間隔を明けて搬送する）動作について説明する。

まず、爪３１−１が上流側コンベア１０の搬送面上方から搬送面近傍へ下降し、上流側コンベア１０によって搬送されてくる食品生地切断片２を突き刺すことにより、食品生地切断片２を保持する。 この時、爪３１−１は、押え板３１−４に設けた孔の中を下方へ突出するようにして下降する。

次に、爪３１−１は、食品生地切断片２を保持した状態で、上流側コンベア１０の搬送速度よりも早い速度で下流側コンベア２０の搬送面上まで、搬送方向下流側へ水平に移動する。 この時、食品生地切断片２は上流側コンベア１０と下流側コンベア２０の搬送面上を滑りながら移動する。

次に、爪３１−１が食品生地切断片２の搬送面近傍から搬送面上方へ上昇することにより、爪３１−１は食品生地切断片２から外れる。 この時、爪３１−１は、押え板３１−４に設けた孔の中を上方へ上昇するので、爪３１−１に食品生地切断片２に引っかかっていたとしても、押え板３１−４によって食品生地切断片２は相対的に押し下げられ、確実に爪３１−１から離脱するようになっている。

爪３１−１が搬送面上方へ上昇した後、爪３１−１は、下流側コンベア２０の上方から上流側コンベア１０の上方まで搬送方向上流側へ水平に移動し、最初の位置へ戻るようになっている。 そして、爪３１−１が上述した動作を繰り返すことにより、食品生地切断片２の各列（ａ列、ｂ列、ａ列、ｂ列・・・）を順次上流側コンベア１０上から下流側コンベア２０上へ確実に移乗させることができるようになっている。

ここで、下流側コンベア２０は上流側コンベア１０の搬送速度よりも早い速度で食品生地切断片２を搬送するようになっているため、下流側コンベア２０上に移乗された食品生地切断片２の各列は、搬送方向に所定の間隔を明けて搬送されるようになっている。
なお、分離装置３０は、上流側コンベア１０の動作に同期して駆動されるようになっているため、食品生地切断片２の搬送状況に合わせてタイミング良く駆動されるようになっている。 また、爪３１−１によって、食品生地切断片２は強制的に上流側コンベア１０から下流側コンベア２０に移乗させられるので、移乗する際にコンベア端部等に引っかかって食品生地切断片２の位置や方向が乱れたりすることがないようになっている。

また、以上の説明においては、爪３１−１の下降、水平移動、上昇の各動作は、それぞれの動作が終了した後、次の動作が行われるものとして説明したが、これに限定されるものではない。 上流側コンベア１０上から下流側コンベア２０上へ食品生地切断片２の各列をスムースに移乗させることができるかぎり、爪３１−１は下降しつつ水平移動するように動作しても良いし、上昇しつつ水平移動するように動作しても良い。

次に、図１、図３、図６、及び図７に基づき展開／回転装置４０について説明する。 図６は、図３に示す展開／回転装置４０の断面Ｄ−Ｄを示したものである。 また、図７は、展開／回転装置４０の内、主に展開機構４１の部分の平面図（図６における矢視Ｅ）と、展開／回転装置４０全体の正面図（図６における矢視Ｆ）を示したものである。

展開／回転装置４０は、分離装置３０の下流側であって、下流側コンベア２０の上方に配置されている。
展開／回転装置４０は、パンタグラフ機構４１−２を備え、直角方向にパンタグラフ機構４１−２を伸縮駆動させる展開機構４１と、食品生地切断片２に突き刺し、食品生地切断片２を保持するための複数の爪４２−１を備え、この複数の爪４２−１を回転駆動させると共に、上下駆動させる回転機構４２から構成されている。
展開／回転装置４０は、搬送されてくる食品生地切断片２の各列（ａ列、ｂ列、・・・）における食品生地切断片２の個数と同数の回転機構４２を備えており、これら複数の回転機構４２は、パンタグラフ機構４１−２の節点に連結されている。

展開機構４１の本体構造４１−１は、展開／回転装置４０全体を保持するための２つの支持ビーム４３に固定されており、下流側コンベア２０の直角方向の中央に配置されている。

展開機構４１の本体構造４１−１の上方には、サーボモータのような駆動モータ４１−３が固定されており、駆動モータ４１−３の回転軸４１−４が本体構造４１−１にベアリングを介して回動自在に軸支され、本体構造４１−１の中を下方へ伸びている。

駆動モータ４１−３の回転軸４１−４には、ピニオン・ギア４１−５が固定され、本体構造４１−１に支持された第１および第２のラック・ギア４１−６、４１−７が向かい合ってピニオン・ギア４１−５に噛合って配置されている。
そして、第１のラック・ギア４１−６（例えば、図７の平面図に示す上側のラック・ギア）の左端には下方に伸びた第１の保持部材４１−８が設けられ、第２のラック・ギア４１−７（例えば、図７の平面図に示す下側のラック・ギア）の右端には下方に伸びた第２の保持部材４１−９が設けられている。

本体構造４１−１および２つの支持ビーム４３の下方であって、下流側コンベア２０の搬送方向に伸びた中心線位置（図７参照）には、搬送方向に伸びたガイド板４１−１０が配置され、２つの支持ビーム４３の下側に固定されている。 そしてガイド板４１−１０の両端近傍には、搬送方向に伸びた長孔４１−１１が各々貫通して配置されている。
したがって、長孔４１−１１の搬送方向中心線は、下流側コンベア２０の搬送方向に伸びた中心線に一致するように配置されている。

展開機構４１に使用されるパンタグラフ機構４１−２は、図７に示すような形態を有しており、リンクと節点とから構成されるようになっている。 図７に示す本実施形態のパンタグラフ機構４１−２では、ｐ列およびｑ列の節点はそれぞれ５個であり、中央列の節点は６個から構成されているが、このような形態に限定されるものではない。 各列の節点数は、図７に例示する節点数より増やしたり、減じたりすることが可能である。

前述した第１および第２のラック・ギア４１−６、４１−７の左右端に設けられた、下方に伸びた第１および第２の保持部材４１−８、４１−９は、パンタグラフ機構４１−２の中央列の左側および右側に配置された節点から上方に伸びた突起部材にそれぞれ固定されている。 図７に示す実施形態では、第１および第２の保持部材４１−８、４１−９はパンタグラフ機構４１−２の中央列の左端および右端から２つ目の中心側寄り節点に設けた突起部材に固定されているが、このような形態に限定されるものではない。 第１および第２の保持部材４１−８、４１−９が食品生地切断片２の搬送方向に対して直角方向に、所定間隔を有するように配置することができれば、パンタグラフ機構４１−２の中央列の別の節点に第１および第２の保持部材４１−８、４１−９を固定させるようにしても良いし、あるいはパンタグラフ機構４１−２のｐ列またはｑ列の別の節点に第１および第２の保持部材４１−８、４１−９を固定させるようにしても良い。

図７に示すパンタグラフ機構４１−２のｐ列およびｑ列の節点であって、中心線（図７参照）上に配置された２つの節点の各々には、上方に伸びた突起軸４１−１２が回動自在に嵌合されている。
この２つの突起軸４１−１２は、前述したガイド板４１−１０の両端近傍に配置された長孔４１−１１に沿って摺動自在に嵌合されている。 長孔４１−１１の搬送方向中心線は、下流側コンベア２０の搬送方向に伸びた中心線に一致するように配置されているので、パンタグラフ機構４１−２が伸縮する際、パンタグラフ機構４１−２の中心線上に設置された２つの突起軸４１−１２は、下流側コンベア２０の搬送方向に伸びた中心線に沿ってスライドするようになっている。
したがって、パンタグラフ機構４１−２は、下流側コンベア２０の搬送方向に伸びた中心線を対称軸として、左右対称に伸縮運動を行うようになっている。
なお、ここでは、パンタグラフ機構４１−２を伸縮させる駆動機構として、ラック・ピニオンを使用した機構について説明したが、これに限定されるものではない。 パンタグラフ機構４１−２を伸縮させる駆動機構として、加圧流体を使用したシリンダー装置や、リニアアクチュエータ等の機構を採用するようにしても良い。

また、回転機構４２の個数が少ない場合、例えば３つの場合などでは、複数の節点に駆動機構を設けることなく１箇所にのみ設けることにより３つの回転機構４２を直角方向（幅方向）に伸縮運動させることも可能である。

パンタグラフ機構４１−２の中央列の各節点に設けた孔には、それぞれ回転機構４２が１セットずつ配置されており（本実施形態では、６セットの回転機構４２が配置されている）、以下この回転機構４２について説明する。

回転機構４２は、内部に細長い貫通孔を備えた筒状構造４２−２と、筒状構造４２−２の貫通孔を通り、回動自在、上下動自在に配置された回転軸４２−３と、回転軸４２−３の先端に固定され、食品生地切断片２を保持し、回転させるための複数の爪４２−１と、搬送方向に長く伸びた保持板４２−４と、保持板４２−４の先端側（下流側コンベア２０の搬送方向上流側）に固定された回転駆動機構４２−５と、回転軸４２−３の上端を保持し、下流側コンベア２０の全幅に亘って直角方向に伸び、図示しない上下駆動機構により、上下運動する上下駆動ビーム４２−６と、保持板４２−４を搬送方向と常に平行に移動させるための２つの直動機構４２−７から構成されている。
直動機構４２−７としては、例えば、リニア・モーション・ガイドと呼ばれる、ボールベアリングを利用した直線運動機構を使用することができる。

回転機構４２の回転軸４２−３は、下端部に複数の爪４２−１を備え、筒状構造４２−２の細長い貫通孔を通って上方へ伸びている。 そして、筒状構造４２−２の上方へ伸びた回転軸４２−３は、回転自在、上下動自在に、回転駆動機構４２−５の内部を通り保持板４２−４を貫通して、更に上方へ伸び、回転軸４２−３の上端は、上下駆動ビーム４２−６に固定されている。 ここで、回転駆動機構４２−５の例として、ロータリアクチュエータのような駆動源を使用することができる。

また、筒状構造４２−２の下方端には、複数の孔の空いた押え板４２−８が固定されており、回転軸４２−３の下端部に設けられた複数の爪４２−１は、押え板４２−８の複数の孔を貫通して下方へ突出するようになっている。 また、筒状構造４２−２の上方端は、回転駆動機構４２−５を介して保持板４２−４の先端側に固定されている。

保持板４２−４の基端側(搬送方向下流側)には連結軸４２−９が上方へ突起して設けられ、連結軸４２−９の上端は、パンタグラフ機構４１−２の中央列の節点に設けられた孔に回動自在に固定されている。
また、保持板４２−４の下側には、下流側コンベア２０の全幅に亘って直角方向に伸びた２つの直動機構４２−７が配置されており、保持板４２−４はこの２つの直動機構４２−７に固定されている。 したがって、保持板４２−４は搬送方向と常に平行な方向に伸びた状態を維持しつつ、直角方向に移動するようになっている。

次に、展開／回転装置４０の爪４２−１によって、下流側コンベア上で、食品生地切断片２の列を直角方向に展開すると共に、所定方向に所定角度だけ回転させる動作について説明する。

分離装置３０によって、上流側コンベア１０から下流側コンベア２０上に移乗され、搬送方向に所定の間隔を明けて配置され、下流側コンベア２０上を搬送されてくる複数の食品生地切断片２の列を、後で詳しく説明する検出装置６０が検出すると、上下駆動ビーム４２−６が図示しない駆動装置により下降を開始する。

上下駆動ビーム４２−６が下降すると、上下駆動ビーム４２−６に固定され、下端に複数の爪４２−１を備えた回転軸４２−３が下降し、複数の爪４２−１が食品生地切断片２の列の中の１つの食品生地切断片２を突き刺し、食品生地切断片２を保持する。

複数の爪４２−１が食品生地切断片２を保持した後、展開機構４１の駆動モータ４１−３によって回転軸４１−４が回転する。 回転軸４１−４が回転すると、回転軸４１−４に固定されたピニオン・ギア４１−５が回転し、第１のラック・ギア４１−６に設けられた第１の保持部材４１−８と、第２のラック・ギア４１−７に設けられた第２の保持部材４１−９が、互いに遠ざかるように直角方向に移動する。

第１および第２の保持部材４１−８、４１−９は、パンタグラフ機構４１−２の中央列の左側および右側に配置された節点から上方に伸びた突起軸にそれぞれ固定されているので、第１の保持部材４１−８と第２の保持部材４１−９が、互いに遠ざかるように移動すると、パンタグラフ機構４１−２は、直角方向に伸展することになる。
なお、パンタグラフ機構４１−２が伸縮する際、パンタグラフ機構４１−２の中心線上に設置された２つの突起軸４１−１２は、ガイド板４１−１０の両端近傍に配置された長孔４１−１１に沿って摺動自在に嵌合されているので、パンタグラフ機構４１−２は、下流側コンベア２０の搬送方向に伸びた中心線を対称軸として、左右対称に伸縮運動を行うようになっている。

パンタグラフ機構４１−２の中央列の節点の各々には、連結軸４２−９を介して回転機構４２が連結されている。 具体的には、連結軸４２−９の下端には保持板４２−４が固定され、保持板４２−４の先端側には回転駆動機構４２−５を介して筒状構造４２−２が固定され、筒状構造４２−２の中を貫通して、回転機構４２の回転軸４２−３が回転自在、上下動自在に配置されている。

パンタグラフ機構４１−２の伸展に合せて、回転軸４２−３の下端に固定された複数の爪４２−１も直角方向に広がるため、複数の爪４２−１に保持された食品生地切断片２は、下流側コンベア上を滑りながら、所定の間隔を有するように直角方向に展開することになる。

パンタグラフ機構４１−２が伸展する途中から、あるいはパンタグラフ機構４１−２が伸展した後、回転駆動機構４２−５によって回転軸４２−３が回転し、食品生地切断片２が所定方向に所定角度だけ回転するようになっている。

ここで、食品生地切断片２の回転方向と回転角度は、上流側コンベアで搬送されてくる食品生地切断片２の形状と、搬送されてくる向きによって決定される。 図４に示す食品生地切断片２が搬送されてくる場合を例にとって説明すれば、ａ列における複数の食品生地切断片２の場合には、三角形の特定の頂点２−１が搬送方向上流側になるように反時計回りに９０度回転され、ｂ列における複数の食品生地切断片２の場合には、三角形の特定の頂点２−１が搬送方向上流側になるように時計回りに９０度回転される。

回転軸４２−３の回転によって、食品生地切断片２が所定方向に所定角度だけ回転した後、上下駆動ビーム４２−６が図示しない駆動装置により上昇することによって、食品生地切断片２に突き刺さっていた複数の爪４２−１が上昇し、食品生地切断片２から離脱する。
このとき、回転軸４２−３の下端部に設けられた複数の爪４２−１は、押え板４２−８の複数の孔を貫通して下方へ突出するようになっているので、複数の爪４２−１が上昇するとき、押え板４２−８によって食品生地切断片２を相対的に下方へ押す力が作用し、複数の爪４２−１が確実に食品生地切断片２から離脱するようになっている。

複数の爪４２−１から離脱した食品生地切断片２は、図４に示すように、搬送方向および搬送方向と直角方向に所定の間隔をもって配置されると共に、三角形の特定の底辺２−２が搬送方向下流側にあり、三角形の特定の頂点２−１が搬送方向上流側を向いて搬送される。

なお、ここで説明した展開／回転装置４０では、パンタグラフ機構４１−２を任意の寸法だけ伸縮させることが可能であるため、直角方向に展開される複数の食品生地切断片2の間隔を任意の寸法に設定することが可能となる。

また、上述した回転機構４２では、回転駆動機構４２−５として、リンク機構等を使用せず、ロータリアクチュエータのような回転軸４２−３を直接回転させる駆動方式を採用しているため、食品生地切断片２を正確に、所定角度回転できるようになっている。

また、パンタグラフ機構４１−２の中央列の各節点に設けた孔には、回転機構４２が１セットずつ配置されていると説明したが、中央列の各節点の全てに回転機構４２を配置する必要はなく、中央列のいくつかの節点には、回転機構４２を配置しないようにすることもできる。

なお、回転軸４２−３の下端に固定された複数の爪４２−１の配置については、特に限定されるものではないが、例えば、円周上に等間隔で配置するような構成でもよい。
ただし、上述したように回転軸４２−３を時計回りに９０度回転した後、半時計回りに９０度回転させることによって、ａ列、ｂ列の食品生地切断片２の列を適切に回転できるようにするためには、ａ列、ｂ列の食品生地切断片２に対して少なくとも２本の爪４２−１が食品生地切断片２に必ず突き刺さるような位置に爪４２−１を配置しておく必要がある。

次に、図１および図８に基づき、シャッター装置５０について説明する。 図８は図１に示す断面Ｇ−Ｇを示したものであり、シャッター装置５０の側面図を示したものである。

シャッター装置５０は、展開／回転装置４０の下流側に設置され、展開／回転装置４０によって搬送方向および直角方向に所定の間隔をもって配置すると共に、所定の方向に向けられた食品生地切断片２の列を、整列させる装置であって、三角形の食品生地切断片２の特定の底辺２−２を、直角方向に１列に揃えるようにするための装置である。

シャッター装置５０は、下流側コンベア２０の全幅に亘って直角方向に伸びた回転自在の回転シャフト５１と、回転シャフト５１の長手方向の複数個所に配置されたブラケット５２と、ブラケット５２の先端側に固定されたシャッター板５３から構成されている。

図示しない回転駆動手段により回転シャフト５１が所定角度だけ時計まわりに回転（図８に矢印で示す回転方向の逆方向）すると、シャッター板５３は垂直方向を向き、シャッター板５３の先端が下流側コンベア２０の上面位置に到達する。
また、回転シャフト５１が所定角度だけ反時計まわりに回転（図８に矢印で示す回転方向）すると、シャッター板５３は傾斜しながら、シャッター板５３の先端が下流側コンベア２０の上面位置から食品生地切断片２に接触しない十分な高さまで上昇するようになっている。

次に、シャッター装置５０によって、三角形の食品生地切断片２の特定の底辺２−２を、直角方向に１列に揃える動作について説明する。
図示しない回転駆動手段により回転シャフト５１が所定角度だけ時計まわりに回転すると、シャッター板５３は垂直方向を向き、シャッター板５３の先端が下流側コンベア２０の上面位置に到達する。

下流側コンベア２０上を搬送されてくる食品生地切断片２は、三角形の特定の底辺２−２が搬送方向下流側にあって、直角方向に平行となっており、三角形の特定の頂点２−１が搬送方向上流側を向いて搬送されてくる。

したがって、シャッター板５３の先端が下流側コンベア２０の上面位置にあるときに、下流側コンベア２０上を食品生地切断片２の列が搬送されてくると、三角形の食品生地切断片２の特定の底辺２−２がシャッター板５３に当たり、食品生地切断片２の列の特定の底辺２−２が、搬送方向と直角方向に平行に１列に揃えられる。

食品生地切断片２の列の特定の底辺２−２が、直角方向に平行に１列に揃えられたタイミングで、回転シャフト５１が所定角度だけ反時計まわりに回転すると、シャッター板５３は傾斜しながら、シャッター板５３の先端が下流側コンベア２０の上面位置から食品生地切断片２に接触しない十分な高さまで上昇する。

シャッター板５３の先端が食品生地切断片２に接触しない十分な高さまで上昇すると、三角形の特定の底辺２−２が、直角方向に平行に１列に揃えられた食品生地切断片２の列は、下流側コンベア２０によって精度よく整列配置され、次工程の処理を行う装置まで搬送されていく。
なお、シャッター装置５０は、展開／回転装置４０及び下流側コンベア２０の動作に同期して駆動されるようになっているため、食品生地切断片２の搬送状況に合わせてタイミング良く駆動されるようになっている。

次に、図５、図９を参照しながら、検出装置６０について説明する。 図９は、検出装置６０による食品生地切断片２の検出方法を説明するための図であって、検出装置６０におけるセンサ６１と食品生地切断片２との位置関係を示したものである。検出装置６０は、分離装置３０と展開／回転装置４０との間であって（すなわち、分離装置３０の下流側であり、展開／回転装置４０の上流側）、下流側コンベア２０の上方に配置されており（図５参照）、検出装置６０によって検出された信号に基づき、展開／回転装置４０が駆動されるようになっている。

検出装置６０は、センサ６１と取付架台６２とから構成され、取付架台６２の一端側にはセンサ６１が取り付けられ、取付架台６２の他端側は固定された構造物に結合されている。 センサ６１として、光学的センサを少なくとも１個または２個配置しても良いし、画像センサをすくなくとも１個だけ配置するようにしても良い。

センサ６１として、光学的センサを１個配置する場合（すなわちセンサＡのみを配置する場合）には、図９（１）に示すように、下流側コンベア２０上を搬送されてくる三角形の食品生地切断片２のａ点とｂ点がセンサＡの位置を通過する時間を検出することができるから、下流側コンベア２０搬送速度と、ａ点とｂ点がセンサＡの位置を通過する時間から、三角形の食品生地切断片２の中線上のｃ点を検出することが可能となる。

したがって、三角形の食品生地切断片２の中線上に、展開／回転装置４０の複数の爪４２−１の中心位置がくるように、展開／回転装置４０の動作を制御することが可能となる。 この結果、整列配置された食品生地切断片２の中心位置の位置精度を飛躍的に高めることが可能となる。

また、図９（２）に示すように光学的センサを２個配置する場合（すなわちセンサＡおよびＢを配置する場合）には、下流側コンベア２０上を搬送されてくる三角形の食品生地切断片２のａ点とｂ点がセンサＡの位置を通過する時間、およびｄ点とｅ点がセンサＢの位置を通過する時間を検出することができるから、ａ点とｂ点がセンサＡの位置を通過する時間とｄ点とｅ点がセンサＢの位置を通過する時間を比較することによって三角形の食品生地切断片２の幅寸法を検出することができ、その結果、三角形の食品生地切断片２がどのような向きで搬送されているかを識別することが可能となる。

したがって、三角形の食品生地切断片２の中線上に、展開／回転装置４０の複数の爪４２−１の中心位置がくるように、展開／回転装置４０の動作を制御することが可能となるばかりではなく、搬送されてきた三角形の食品生地切断片２の回転方向を判断した上で、展開／回転装置４０の動作を制御することが可能となる。

このように、光学的センサを２個配置することによって、搬送されてきた三角形の食品生地切断片２の回転方向を判断することが可能となるため、搬送されてくる食品生地切断片２の向きが変則的である場合（例えば、図４に示す食品生地切断片の列が、ａ列、ｂ列、ｂ列、ａ列・・・といった順序で搬送されてくる場合等）でも食品生地切断片２の向きを所定の方向に揃え、規則的に整列配置することが可能となる。

また、センサ６１として、画像センサを１個配置する場合、検出された画像データを処理することによって、三角形の食品生地切断片２の中線の位置を検出し、かつ搬送されてくる三角形の食品生地切断片２の向きを検出することが可能となるため、光学的センサを２個配置した場合と同様な作用効果を得ることが可能となる。

また、搬送方向の直角方向に対して搬送される三角形の食品生地切断片２の中心線の傾きを演算処理により算出することにより、展開／回転装置４０の動作を制御し、食品生地片２の中心線が搬送方向に平行となるよう回転することも可能である。

１ 整列配置装置
２ 食品生地切断片
２−１ 三角形の特定の頂点
２−２ 三角形の特定の底辺
２−３ 三角形の特定の中線
１０ 上流側コンベア
２０ 下流側コンベア
３０ 分離装置
３１ 保持機構
３１−１ 爪（保持機構の爪、または分離装置の爪）
３１−２ シャフト
３１−３ シャフト保持部材
３１−４ 押え板
３２ 保持機構支持ビーム
３３ 上下動ビーム
４０ 展開／回転装置
４１ 展開機構
４１−１ 本体構造
４１−２ パンタグラフ機構
４１−３ 駆動モータ
４１−４ 回転軸（展開機構４１の回転軸）
４１−５ ピニオン・ギア
４１−６ 第１のラック・ギア
４１−７ 第２のラック・ギア
４１−８ 第１の保持部材
４１−９ 第２の保持部材
４１−１０ ガイド板
４１−１１ 長孔（ガイド板の長孔）
４１−１２ 突起軸
４２ 回転機構
４２−１ 爪（回転機構の爪、または展開／回転装置の爪）
４２−２ 筒状構造
４２−３ 回転軸（回転機構の回転軸）
４２−４ 保持板
４２−５ 回転駆動機構
４２−６ 上下駆動ビーム
４２−７ 直動機構
４２−８ 押え板
４２−９ 連結軸
４３ 支持ビーム
５０ シャッター装置
５１ 回転シャフト
５２ ブラケット
５３ シャッター板
６０ 検出装置
６１ センサ
６２ 取付架台

Claims (5)

1. 搬送コンベア上において、複数の食品生地切断片を所定の間隔で、かつ所定の向きに整列配置する装置であって、
   三角形の食品生地切断片の特定の一辺を、食品生地切断片の搬送方向と平行になるようにして食品生地シートから切断された複数の食品生地切断片を搬送する上流側コンベアと、
   当該上流側コンベアの下流側に配置され、上流側コンベアよりも搬送速度の速い下流側コンベアと、
   当該上流側コンベアと当該下流側コンベアの接続位置上方に配置され、搬送方向と直角方向に１列に並んだ複数の食品生地切断片を、後続の食品生地切断片の列から分離させて、当該上流側コンベアから当該下流側コンベアへ移乗させる分離装置と、
   当該分離装置の下流側であって、当該下流側コンベアの上方に配置され、１列に並んだ複数の食品生地切断片を、搬送方向と直角方向に所定の間隔を有するように展開すると共に所定方向に所定角度だけ回転させる展開／回転装置と、
   当該分離装置と当該展開／回転装置の間であって、当該下流側コンベアの上方に配置され、展開／回転装置の回転方向を決定するために、食品生地切断片の向きを検出するための検出装置と、
   を備えたことを特徴とする複数の食品生地切断片の整列配置装置。
2. 請求項１に記載された複数の食品生地切断片の整列配置装置であって、前記検出装置は、少なくとも２つの光学的センサを備えていることを特徴とする複数の食品生地切断片の整列配置装置。
3. 請求項１に記載された複数の食品生地切断片の整列配置装置であって、前記検出装置は、少なくとも１つの画像センサを備えていることを特徴とする複数の食品生地切断片の整列配置装置。
4. 請求項１乃至３に記載された複数の食品生地切断片の整列配置装置のいずれかにおいて、
   前記展開／回転装置の下流側であって、前記下流側コンベアの上方に配置され、１列に並んだ複数の食品生地切断片の特定の一辺を整列させるシャッター装置を、更に備えていることを特徴とする複数の食品生地切断片の整列配置装置。
5. 搬送コンベア上において、複数の食品生地切断片を所定の間隔で、かつ所定の向きに整列配置する装置であって、
   三角形の食品生地切断片の特定の一辺を、食品生地切断片の搬送方向と平行になるようにして食品生地シートから切断された複数の食品生地切断片を搬送する上流コンベアと、
   当該上流コンベアの下流側に配置され、上流側コンベアよりも搬送速度の速い下流側コンベアと、
   当該上流側コンベアと当該下流側コンベアの接続位置上方に配置され、搬送方向と直角方向に１列に並んだ複数の食品生地切断片を、後続の食品生地切断片の列から分離させて、当該上流側コンベアから当該下流側コンベアへ移乗させる分離装置と、
   当該分離装置の下流側であって、当該下流側コンベアの上方に配置され、１列に並んだ複数の食品生地切断片を、搬送方向と直角方向に所定の間隔を有するように展開すると共に所定方向に所定角度だけ回転させる展開／回転装置と、を備え、
   当該展開／回転装置は、パンタグラフ機構と、パンタグラフ機構の節点に配置され、食品生地切断片を保持、回転するための複数の保持／回転機構と、パンタグラフ機構を伸縮するためのパンタグラフ機構駆動機構と、を備えており、
   当該パンタグラフ機構駆動機構は、２つのパンタグラフ機構の節点に対して、搬送方向に直角方向の力を作用させることにより、パンタグラフ機構を伸縮するものであることを特徴とする複数の食品生地切断片の整列配置装置。