JP6727516B2 - 諸味充填装置及び諸味充填方法 - Google Patents

Description

本発明は、ろ布上に諸味を充填する諸味充填装置及び諸味充填方法に関する。

醤油製造等の工程として、諸味の固液分離のために諸味を圧搾する工程がある。諸味を圧搾するためには、予めろ布上に諸味を充填し、諸味を充填したろ布を積み重ねておき、この後、積み重ねたろ布の上側からろ布を加圧して諸味を圧搾する。圧搾は諸味を圧搾板で均一に加圧することが求められる。均一に加圧できなれけば圧搾効率が低下してしまうからである。また、圧搾板が傾斜していれば、装置が損傷し易くなる。このことから、特許文献１には、圧搾板に傾斜計を設け、測定した傾斜度に基づいて押圧圧力を変えることで圧搾板を水平に保つ技術が提案されている。

特開昭５７−６２８９７号公報

しかしながら、特許文献１に記載の技術は、圧搾中に圧搾板を水平に保つ技術であり、充填中に諸味の高さを均一にする技術ではなかった。諸味の高さが不均一であると、ろ布が積み重なっていくにつれて、諸味の高さの高低差が大きくなる。このように高低差が大きくなり、しかも固い諸味の場合、特許文献１に記載の技術のように水平に保った圧搾板で諸味を押圧する技術では、諸味の高さを均一にすることは困難であった。すなわち、諸味の高さが不均一であれば、結局は諸味を均一に加圧できず、圧搾効率が低下する問題や装置が損傷する問題は依然として解消されていなかった。

本発明は前記のような従来の問題を解決するものであり、ろ布上の諸味の高さが均一になるように充填機の運転を制御して、圧搾効率の低下や装置の損傷を防止することができる諸味充填装置及び諸味充填方法を提供することを目的とする。

前記目的を達成するために、本発明の諸味充填装置は、諸味を充填したろ布を加圧して諸味を圧搾するために、ろ布上に諸味を充填する諸味充填装置であって、ろ布上を移動させて、ろ布上に諸味を充填する充填機と、ろ布上の諸味の高さを測定するためのセンサと、前記充填機の運転を制御する制御手段とを備えており、前記制御手段は、前記充填機がろ布上に諸味を充填したときに、前記センサにより、ろ布上の諸味の高さを測定し、前記測定に基づいて算出した諸味の高さの偏りが、許容範囲外にあるときは、次に前記充填機でろ布上に諸味を充填する際に、ろ布上の諸味の高さが均一になるように前記充填機の運転を制御することを特徴とする。

本発明の諸味充填方法は、諸味を充填したろ布を加圧して諸味を圧搾するために、ろ布上に諸味を充填する諸味充填方法であって、ろ布上に充填機を移動させて、ろ布上に諸味を充填し、前記充填機がろ布上に諸味を充填したときに、センサにより、ろ布上の諸味の高さを測定し、前記測定に基づいて算出した諸味の高さの偏りが、許容範囲外にあるときは、次にろ布上に諸味を充填する際に、ろ布上の諸味の高さが均一になるように前記充填機の運転を制御する。

本発明の諸味充填装置及び諸味充填方法によれば、ろ布上の諸味の高さが均一になるように充填機の運転が制御されるので、ろ布が積み重なっていくにつれて、諸味の高さの高低差が大きくなることが防止される。このことにより、圧搾工程において、圧搾板は諸味の高さが均一な状態又は均一に近い状態で、諸味を押圧できるので、圧搾効率が低下することを防止でき、あわせて、圧搾板の傾斜による装置の損傷を防止することができる。

本発明の諸味充填装置及び諸味充填方法においては、前記充填機の運転の制御は、前記充填機の移動速度又は前記充填機を往復移動させるときの折り返し地点での停止時間を調整することにより行うことが好ましい。この構成によれば、充填機からの排出量を調整しなくても諸味高さが調整できる。

また、前記充填機は、ロータの回転により諸味を充填するロータリー充填機であり、前記充填機の運転の制御は、前記ロータの回転数を調整することにより行うことが好ましい。ロータリー充填機は、ロータの回転数と諸味の排出量が直接連動しているで、諸味高さの調整が容易かつ確実になる。

本発明によれば、ろ布上の諸味の高さが均一になるように充填機の運転が制御されるので、ろ布が積み重なっていくにつれて、諸味の高さの高低差が大きくなることが防止される。このことにより、圧搾工程において、圧搾板は諸味の高さが均一な状態又は均一に近い状態で、諸味を押圧できるので、圧搾効率が低下することを防止でき、あわせて、圧搾板の傾斜による装置の損傷を防止することができる。

本発明の一実施形態に係る諸味充填装置１の概略構成図。 図１に示した諸味充填装置を上側から見た状態の要部斜視図。 本発明の一実施形態に係る充填機内部のロータ近傍の断面図。 本発明の一実施形態において、１枚分のろ布についての諸味の充填が完了した状態を示す概略図。 本発明の一実施形態において、１枚分のろ布についての諸味の充填が完了した状態を示す斜視図。 本発明の一実施形態において、ろ布が折り畳まれた状態を示す概略図。 本発明の一実施形態において、ろ布が折り畳まれた状態を示す斜視図。 本発明の一実施形態において、諸味の充填部分上に充填部分を覆う上蓋及び２枚目の充填用のろ布が敷かれた状態を示す概略図。 本発明の一実施形態に係る充填工程における充填機の運転制御を示すフローチャート。

以下、本発明の一実施形態について図面を参照しながら説明する。図１は本発明の一実施形態に係る諸味充填装置１の概略構成図を示している。図２は、諸味充填装置１を上側から見た状態の要部斜視図を示している。図１において、中空の下部ケージ２に中空の上部ケージ３が積み重ねられている。上部ケージ３の上側に配置したろ布５（図２参照）上に、充填機４からの諸味６が充填される。本実施形態では、ろ布５上に諸味６が溜められた状態を充填という。諸味６は、醤油諸味等の醸造諸味である。

詳細は後に説明するとおり、諸味６はろ布５で包み込まれる。この充填が繰り返されて、下部ケージ２内に諸味６が充填されたろ布５が積み重ねられる。下部ケージ２を上部ケージ３から分離させ、下部ケージ２の上側からプレス機（図示せず）で、下部ケージ２内に積み重ねられたろ布５を加圧して諸味６を圧搾する。

図１において、充填機４は、レール７に取り付けられており、レール７に沿って上部ケージ３上を往復移動できるように構成されている。充填機４を移動させる機構は特に限定されないが、図１の例では、モータ８の駆動によりレール７内をチェーン（図示せず）が循環移動し、これと一体に充填機４が移動する。充填機４はノズル９が設けられており、ノズル９の先端から諸味６が排出される（図２参照）。充填機４の構造は特に限定されないが、本実施形態では、ロータリー充填機を用いている。図３に充填機４内部のロータ１２近傍の断面図を示している。図２において、モータ１０の駆動により軸１１が回転し、これと一体に図３に示したロータ１２が回転して、供給口１３に供給された諸味６が排出口１４より排出され、続いて図２に示したノズル９の先端から諸味６が排出される。

以下、諸味６の充填について工程順に説明する。図２は、諸味６の充填開始時の状態を示している。充填機４から諸味６が排出されながら、充填機４がろ布５上を往復移動することにより、１枚分のろ布５についての諸味６の充填が完了する。この状態を図４に示している。図４は、上部ケージ３の上部近傍の概略図であり、ろ布５及び諸味６を断面状態で図示している（図６及び図８も同じ。）。図５は、ろ布５上に諸味６が充填された状態を示す斜視図である。本図に示したように、４辺の外周部分を除き、ろ布５の全体に亘り諸味６が充填されている。説明の便宜のため、４辺の外周部分に５ａ〜５ｄの符号を付した（図７も同じ。）。

ろ布５上に諸味６が充填された後は、諸味６をろ布５で包み込む。図４において、上部ケージ３には、折り畳みプレート１５が取り付けられている。折り畳みプレート１５及びその取り付け構造は簡略化して図示している（図６及び図８も同じ。）。折り畳みプレート１５は、図４では水平状態であるが、垂直状態になるように回転可能である。図６は、ろ布５が折り畳まれた状態を示す図である。本図では、折り畳みプレート１５は垂直状態になっており、これに伴ってろ布５の外周部分５ａ及び５ｂが折り畳まれている。折り畳みプレート１５は上部ケージ３の４辺に取り付けられており、ろ布５の他の外周部分５ｃ及び５ｄについても、外周部分５ａ及び５ｂと同様に折り畳まれる。図７は、ろ布５の４辺の外周部分５ａ〜５ｄが折り畳まれた状態を示す斜視図である。

ろ布５の４辺の外周部分５ａ〜５ｄが折り畳まれた後は、図８に示したように、諸味６の充填部分を覆うための上蓋５１が敷かれ、さらにその上に、諸味６の充填用に２枚目のろ布５が敷かれる。図８は、諸味６の充填部分上に、上蓋５１及び２枚目のろ布５が敷かれた状態を示す概略図である。この状態から２枚目のろ布５に諸味６が充填され、以後図４〜図８を用いて説明した工程が繰り返されて、諸味６が充填されたろ布５が順次下降しながら、下部ケージ２内に諸味６が充填されたろ布５が積み重ねられていく。

以上、諸味６の充填工程について説明したが、充填工程の後は圧搾工程に移行する。図１において、下部ケージ２は上部ケージ３から分離可能であり、下部ケージ２をプレス機（図示せず）の設置場所に移動させて、下部ケージ２の上側から下部ケージ２内に積み重ねられたろ布５を加圧して諸味６を圧搾する。

前記の充填工程における図４において、諸味６の高さが不均一であると、ろ布５が積み重なっていくにつれて、諸味６の高さの高低差が大きくなる。このように高低差が大きくなると、圧搾工程において諸味６を均一に加圧できなくなり、圧搾効率が低下する。また、圧搾板が水平に保たれず圧搾板が傾斜すると、装置が損傷し易くなる。本実施形態では、以下のとおり、ろ布５上の諸味の高さが均一になるように充填機４の運転を制御して、圧搾効率の低下や装置の損傷を防止するようにしている。

図１に示した制御手段１６は、センサ１７の測定結果に応じて、ろ布５上の諸味６の高さが均一になるように充填機４の運転を制御する。より具体的には、制御手段１６は、モータ８の駆動を制御して充填機４の移動速度や充填機４を往復移動させるときの折り返し地点での停止時間を調整する。この構成によれば、充填機から排出量を調整しなくても諸味高さが調整できる。また、排出量を調整してもよく、本実施形態のように、充填機４がロータリー充填機の場合は、制御手段１６は、充填機４が備えるモータ１０（図２参照）の駆動を制御して、ロータの回転数を調整する。この構成ではロータの回転数と諸味の排出量が直接連動しているので、諸味高さの調整が容易かつ確実になる。

以下、図９に示したフローチャートを参照しながら、充填機４の運転制御について説明する。図９は、充填工程における充填機４の運転制御を示すフローチャートである。制御手段１６から諸味排出指令が発せられると（図９のステップ１００）、充填機４による充填が開始する（図９のステップ１０１）。充填機４は、ろ布５上を前進し（図１、２の矢印ａ方向）、充填機４が往路における端部に到達すると一旦停止した後、ろ布５上を後退する（図１、２の矢印ｂ方向）。そして、充填機４が復路における端部に到達すると、充填機４は停止し１枚分のろ布５への充填が完了する（図９のステップ１０２）。充填完了後は、諸味高さを測定し（図９のステップ１０３）、この測定結果に応じて、カウント及びそのリセットやプログラム変更を行う（図９のステップ１０４〜１１７）。そして、諸味６が尽きたとき、ろ布５を使い切ったとき、又は所定時間に達したときのいずれかのときに、運転は終了する（図９のステップ１１８）。本実施形態では、諸味６の充填部分のうち、充填機４の前進端側を「前側」といい、充填機４の後退端側を「後側」という。

充填機４は、制御手段１６により運転プログラムに規定された移動速度や停止時間で運転され、排出量を調整する場合は、ロータの回転数が調整される。運転プログラムは、複数種類用意されており、充填機４は諸味６の高さの高低差に応じた運転プログラムで運転される。運転プログラムはプログラム０を基準として、プログラム＋１、プログラム＋２と順次正方向に番号が繰り上がる前側修正プログラムと、プログラム−１、プログラム−２と順次負方向に番号が繰り下がる後側修正プログラムとがある。例えば、運転プログラムは、プログラム０、前側修正プログラムであるプログラム＋１〜プログラム＋７及び後側修正プログラムであるプログラム−１〜プログラム−７の計１５種類の運転プログラムで構成される。

前側修正プログラムは、諸味６の前側の高さが後側よりも高いときに、前側の高さを低くするように、充填機４の運転を制御するプログラムであり、後側修正プログラムは、諸味６の後側の高さが前側よりも高いときに、後側の高さを低くするように、充填機４の運転を制御するプログラムである。前側修正プログラム及び後側修正プログラムのいずれにおいても、番号の絶対値が大きい程、高さを修正する程度も大きくなる。諸味充填装置１の運転開始時は、充填機４はプログラム０で運転される。

充填機４は、往復移動を終えて停止した時点では、図４に示したように、ろ布５上に諸味６が充填されている。この状態で、センサ１７により、諸味６の高さが測定される（図９のステップ１０３）。図１及び図４に示したように、センサ１７は、諸味６の充填部分の上部において、諸味６の充填部分の前側と後側の２箇所に設置されている。制御手段１６は、２箇所のセンサ１７の測定値の偏差を求め、この偏差が許容範囲外であるか否かを判断する（図９のステップ１０４及びステップ１１０）。センサ１７は、諸味６の高さを測定できるものであればよく、例えば光電、レーザー、超音波による検出方式のものを用いればよい。

本実施形態では、偏差を前側の諸味６の高さから後側の諸味６の高さを引いた値としている。この場合、偏差が正の値であれば、前側が後側よりも高く、偏差が負の値であれば後側が前側よりも高いことになる。図９のステップ１０４〜１０９は、前側の諸味６の高さが後側よりも高い場合の処理を示しており、ステップ１１０〜１１５は、後側の諸味６の高さが前側よりも高い場合の処理を示している。

制御手段１６は、偏差が正の値であれば、前側の諸味６の高さが後側よりも高いと判断し、図９のステップ１０４において、偏差の絶対値が基準値以上であるか否かを判断する。偏差の絶対値が基準値以上でなければ、偏差が許容範囲内と判断し、偏差の絶対値が基準値以上であれば、偏差が許容範囲外であると判断する。偏差が許容範囲外であれば、制御手段１６はこれをカウントし、前側カウント数を１とする（図９のステップ１０６）。このとき、後側カウント数はリセットする（図９のステップ１０５）。後側カウント数は、後側の諸味６の高さが前側よりも高いときのカウントであり、偏差が負の値であり、偏差の絶対値が基準値以上である場合に、カウント数が１となる。続いて制御手段１６は、前側カウント数が設定カウント数以上であるか否かを判断する。設定カウント数は例えば２であり、同一の運転プログラムで、順次ろ布５への充填を繰り返した場合に、偏差が許容範囲外である回数が連続して２回となったときに、前側カウント数２となる。

前側カウント数が設定値以上でなければ、ステップ１００に戻り、充填機４の運転が再開され、次のろ布５に対して、諸味６が充填される。順次ろ布５への充填を繰り返したときに、前側カウント数が設定値以上になった場合は、運転プログラムは正方向に番号が１段階繰り上がり、プログラム０からプログラム＋１に変更され、前側カウント数はリセットされる（ステップ１０７〜１０９）。そして、ステップ１００に戻り、プログラム＋１により充填機４の運転が再開される。プログラム＋１は、前側の高さを低くするように、充填機４の運転を制御するプログラムであり、プログラム＋１により、充填機４の移動速度又は充填機４を往復移動させるときの折り返し地点での停止時間が調整される。また、本実施形態のように、充填機４が、ロータリー充填機の場合は、ロータの回転数を調整して排出量を調整してもよい。

より具体的には、プログラム＋１等により前側の高さを低くする場合は、充填機４の移動速度を後側で遅く前側で速くなるように制御することにより、後側の充填量を前側よりも多くして、前側の高さを低くする。折り返し地点での停止時間を調整する場合は、折り返し地点である前側の停止時間が短くなるように制御することにより、前側の高さが高くならないようにする。また、ロータの回転数を調整して排出量を調整する場合は、ロータの回転数を後側で高く前側で低くなるように制御することにより、後側の充填量を前側よりも多くして、前側の高さを低くする。

一方、後に説明するプログラム−１等により、後側の高さを低くする場合は、充填機４の移動速度を後側で速く前側で遅くなるように制御することにより、後側の充填量を前側よりも少なくして、後側の高さを低くする。折り返し地点での停止時間を調整する場合は、折り返し地点である前側の停止時間を長くなるように制御することにより、前側の高さが高くなるようにする。また、ロータの回転数を調整して排出量を調整する場合は、ロータの回転数を後側で低く前側で高くなるように制御することにより、後側の充填量を前側よりも少なくして、後側の高さを低くする。

プログラム＋１で運転したにもかかわらず、前側カウント数が再度設定値以上になった場合は、運転プログラムはさらに正方向に番号が１段階繰り上がり、プログラム＋１からプログラム＋２に変更される（図９のステップ１０４〜１０９）。すなわち、カウント数が設定値以上になる毎に、運転プログラムは番号が１段階ずつ繰り上がる。プログラム＋２以上の各運転プログラムによる制御対象は、プログラム＋１と同様であるが、前記のとおり、番号が繰り上がる程、高さを修正する程度も大きくなる。

一方、制御手段１６は、偏差が負の値であれば、後側の諸味６の高さが前側よりも高いと判断し、偏差が正の値の場合と同様の処理を実行する（図９のステップ１１０〜１１５）。図９のステップ１１３において、後側カウント数が設定値以上になった場合は、運転プログラムは負方向に番号が１段階繰り下がり、現行プログラムがプログラム０であれば、プログラム−１に変更され、後側カウント数はリセットされる（ステップ１１３〜１１５）。プログラム−１で運転したにもかかわらず、後側カウント数が再度設定値以上になった場合は、運転プログラムはさらに負方向に番号が１段階繰り下がり、プログラム−１からプログラム−２に変更される（図９のステップ１１３〜１１５）。すなわち、後側カウント数が設定値以上になる毎に、運転プログラムは番号が１段階ずつ繰り下がる。

プログラム−１等の後側修正プログラムは、後側の高さを低くするように、充填機４の運転を制御する点を除けば、プログラム＋１等の前側修正プログラムと同様の制御を実行するものであり、番号が繰り下がる程、高さを修正する程度も大きくなる。

本実施形態によれば、ろ布５上の諸味６の高さが均一になるように充填機４の運転が制御されるので、ろ布５が積み重なっていくにつれて、諸味６の高さの高低差が大きくなることが防止され、圧搾工程において、圧搾板は諸味６の高さが均一な状態又は均一に近い状態で、諸味６を押圧できるので、圧搾効率が低下することを防止でき、あわせて、圧搾板の傾斜による装置の損傷を防止することができる。

以下、本発明について、表１に示した実施例を参照しながら、さらに具体的に説明する。

表１に示した実施例は、許容範囲の基準となる偏差の絶対値は２０ｍｍであり、図９のステップ１０４及び１１０において、偏差の絶対値が２０ｍｍ以上であれば、制御手段１６は許容範囲外と判断し、１回分のカウントをする（図９のステップ１０６及びステップ１１２）。次回の判断時に偏差が許容範囲内であれば、カウント数はリセットされ（図９のステップ１１６、１１７）、同判断時にも偏差が許容範囲外であれば、カウント数は２となる。図９のステップ１０７及びステップ１１３におけるカウント数の設定値は２であり、連続したカウント数が２になると、運転プログラムは変更される（図９のステップ１０８及びステップ１１４）。

表１において、１枚目において前側カウント数が１になっているが、２枚目の偏差は許容範囲内であるので、２枚目において前側カウント数はリセットされている（図９のステップ１１６）。３枚目において前側カウント数は再び１になり、続く４枚目においても偏差が許容範囲外であるので前側カウント数は２となっている（図９のステップ１０６）。カウント数２は設定値であるので、５枚目に移行するときに、運転プログラムはプログラム０からプログラム＋１に１段階繰り上って変更されるともに、前側カウント数はリセットされる（図９のステップ１０８〜１０９）。５枚目においては偏差が許容範囲外であるので前側カウント数は１になる。６枚目以降は後側が高くなっており、７枚目において後側カウント数が設定値２になっている。このことにより、８枚目に移行するときに、運転プログラムはプログラム＋１からプログラム０に１段階繰り下がって変更されるともに、後側カウント数はリセットされる（図９のステップ１１４〜１１５）。

８枚目においては偏差が許容範囲外であるので後側カウント数は１になり、９枚目においても偏差が許容範囲外であるので後側カウントは２になり、後側カウント数が設定値２になっている。このことにより、１０枚目に移行するときに、運転プログラムはプログラム０からプログラム−１に１段階繰り下がって変更されるともに、後側カウント数はリセットされる（図９のステップ１１４〜１１５）。１０枚目の偏差は許容範囲内であるので、１１枚目においてはプログラム−１が維持される。以後、同様の処理が繰り返され、ろ布５上の諸味６の高さが均一になるように充填機４の運転が制御される。

以上、本発明について説明したが、前記の実施形態、実施例及び数値例は一例であり、これらに限定されるものではない。例えば、センサの配置や個数を適宜変更して、より精度の高い制御を行ってもよい。運転プログラムについても、ろ布５上の諸味の高さが均一になるように充填機の運転が制御するものであればよく、前記実施形態では、所定のカウント数に達したときに、運転プログラムを変更する例で説明したが、偏差が生じる毎に、運転プログラムを変更してもよい。

１ 諸味充填装置
２ 下部ケージ
３ 上部ケージ
４ 充填機
５ ろ布
６ 諸味
９ ノズル
１２ ロータ
１６ 制御手段
１７ センサ

Claims (6)

1. 諸味を充填したろ布を加圧して諸味を圧搾するために、ろ布上に諸味を充填する諸味充填装置であって、
   ろ布上を移動させて、ろ布上に諸味を充填する充填機と、
   ろ布上の諸味の高さを測定するためのセンサと、
   前記充填機の運転を制御する制御手段とを備えており、
   前記制御手段は、
   前記充填機がろ布上に諸味を充填した後に、前記センサにより、ろ布上の諸味の高さを測定し、
   前記測定に基づいて算出した諸味の高さの偏りが、許容範囲外にあるときは、次に前記充填機で新たなろ布上に諸味を充填する際に、前記新たなろ布上の諸味の高さが均一になるように前記充填機の運転を制御することを特徴とする諸味充填装置。
2. 前記充填機の運転の制御は、前記充填機の移動速度又は前記充填機を往復移動させるときの折り返し地点での停止時間を調整することにより行う請求項１に記載の諸味充填装置。
3. 前記充填機は、ロータの回転により諸味を充填するロータリー充填機であり、前記充填機の運転の制御は、前記ロータの回転数を調整することにより行う請求項１に記載の諸味充填装置。
4. 諸味を充填したろ布を加圧して諸味を圧搾するために、ろ布上に諸味を充填する諸味充填方法であって、
   ろ布上に充填機を移動させて、ろ布上に諸味を充填し、
   前記充填機がろ布上に諸味を充填した後に、センサにより、ろ布上の諸味の高さを測定し、
   前記測定に基づいて算出した諸味の高さの偏りが、許容範囲外にあるときは、次に新たなろ布上に諸味を充填する際に、前記新たなろ布上の諸味の高さが均一になるように前記充填機の運転を制御することを特徴とする諸味充填方法。
5. 前記充填機の運転の制御は、前記充填機の移動速度又は前記充填機を往復移動させるときの折り返し地点での停止時間を調整することにより行う請求項４に記載の諸味充填方法。
6. 前記充填機は、ロータの回転により諸味を充填するロータリー充填機であり、前記充填機の運転の制御は、前記ロータの回転数を調整することにより行う請求項４に記載の諸味充填方法。

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