JP6851076B2 - 氷菓製造装置、開閉機構 - Google Patents

Description

本発明は、氷菓製造装置、および開閉機構に関する。

例えば、特許文献１には、スティック付き冷菓の製造設備を向上させるため、チェーンコンベアで間欠駆動により送られる氷缶の列を２列とするとともに、２列のグリッパを設け、２列同時に氷缶から抜きとることが可能な冷菓製造装置が記載されている。

実用新案登録第３０１８２００号公報

ところで、氷菓製造装置において、掴み部を駆動することで氷菓が有するスティックを掴み、氷菓型から氷菓を引き抜く構成が採用されることが有る。
このような構成において、掴み部がスティックに接近する際に、掴み部とスティックとが衝突し、スティックを破損してしまうことがある。
そこで、本発明は、掴み部がスティックに接近することにともなうスティックの破損を抑制することを目的とする。

請求項１に記載の発明は、内部に氷菓原料およびスティックが入れられ冷却媒体の中を移送される氷菓型と、前記氷菓型内部の前記氷菓原料が冷却された後に、前記スティックを掴み当該氷菓型から氷菓を抜き取る抜取装置とを備え、前記抜取装置は、前記スティックを掴む開閉片を有する掴み部と、前記掴み部が有する前記開閉片に対して開閉操作を行う操作部と、前記掴み部および前記操作部を支持するとともに、当該掴み部および当該操作部を前記スティックの長手方向に沿って移動させる支持部とを有し、前記支持部が前記操作部および前記掴み部を前記長手方向に沿って移動させている間に、当該操作部が当該掴み部の前記開閉片を開閉させることを特徴とする氷菓製造装置である。
請求項２に記載の発明は、前記氷菓型の移送方向と交差する交差方向に並べられる複数の前記氷菓型を当該移送方向に移送する移送装置を備え、前記掴み部は、前記交差方向に並ぶ前記複数の氷菓型の各々に対向する位置に設けられ、対向する氷菓型内部の前記スティックを掴む複数の前記開閉片を有し、前記操作部は、各々が前記複数の開閉片のうちのいずれかを押圧することで前記開閉操作を行う複数の押圧体を有することを特徴とする請求項１記載の氷菓製造装置である。
請求項３に記載の発明は、前記操作部は、前記複数の押圧体のいずれかに対向する位置に設けられ、対向する押圧体を駆動する複数の駆動部を有することを特徴とする請求項２記載の氷菓製造装置である。
請求項４に記載の発明は、前記操作部は、ロッドを突出させるシリンダと、当該シリンダから突出する当該ロッドに押圧され前記開閉片を開閉させる被押圧部とを有し、前記シリンダは、前記被押圧部よりも移送方向上流側に突出することを特徴とする請求項１記載の氷菓製造装置である。
請求項５に記載の発明は、前記シリンダは、上下方向に対して鋭角をなすように傾斜して設けられ、前記シリンダの上側端部は、前記被押圧部よりも移送方向上流側に位置することを特徴とする請求項４記載の氷菓製造装置である。
請求項６に記載の発明は、前記支持部および前記操作部の動作を制御する制御部を備え、前記支持部は、モータと、前記掴み部および前記操作部が設けられるとともに当該モータにより駆動され上下方向に移動する移動本体とを有し、前記制御部は、前記モータが前記移動本体を下方に移動させている間に、前記シリンダに対して前記ロッドの突出量を変化させ前記開閉片を閉じる信号を送信することを特徴とする請求項４または５記載の氷菓製造装置である。
請求項７に記載の発明は、内部に氷菓原料およびスティックが入れられ冷却媒体の中を移送される氷菓型において当該氷菓原料が冷却された後に、当該スティックを掴む開閉片を有する掴み部の当該開閉片に対して開閉操作を行う操作部と、前記掴み部および前記操作部を支持するとともに、当該掴み部および当該操作部を前記スティックの長手方向に沿って移動させる支持部とを備え、前記支持部が前記操作部および前記掴み部を前記長手方向に沿って移動させている間に、当該操作部が当該掴み部の前記開閉片を開閉させることを特徴とする開閉機構である。
請求項８に記載の発明は、前記操作部は、ロッドを一方向に向けて突出させるシリンダと、前記シリンダの前記ロッドに押圧されることにともない回転する回転体と、前記回転体が回転することにともない、前記一方向とは異なる他方向に向けて前記掴み部の前記開閉片を押圧する押圧体とを有することを特徴とする請求項７記載の開閉機構である。

請求項１の発明によれば、掴み部がスティックに接近することにともなうスティックの破損を抑制することができる。
請求項２の発明によれば、複数の開閉片を押圧する各々の力のばらつきを抑制することができる。
請求項３の発明によれば、複数の開閉片を押圧する各々の力のばらつきを抑制することができる。
請求項４の発明によれば、シリンダが氷菓型から抜き取られた氷菓と衝突することが抑制される。
請求項５の発明によれば、操作部の移送方向における長さが抑制される。
請求項６の発明によれば、掴み部が氷菓をより確実に掴むことができる。
請求項７の発明によれば、掴み部がスティックに接近することにともなうスティックの破損を抑制することができる。
請求項８の発明によれば、操作部が占める空間の大きさが抑制される。

本実施の形態が適用されるアイスクリーム製造装置の全体構成例を示した図である。 （ａ）は抜取装置およびグリッパユニットの概略構成を示した図であり、（ｂ）は抜取装置の分解斜視図である。 （ａ）はグリッパユニットの側面図であり、（ｂ）はブレードの概略構成図である。 抜取装置の側面図である。 （ａ）乃至（ｄ）は抜取装置の動作を説明する図である。 （ａ）および（ｂ）は抜取装置の配置を説明する図である。 シリンダおよびモータを制御する制御信号のタイミングチャートである。

以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。
＜アイスクリーム製造装置１００＞
図１は、本実施の形態が適用されるアイスクリーム製造装置１００の全体構成例を示した図である。なお、以下の説明においては、図１における奥行方向を幅方向、図１における上下方向を上下方向ということがある。また、図１の左右方向における左側から右側、すなわちアイスＩＣ（後述）が移送される方向を、移送方向ということがある。

図１を参照しながら、本実施の形態が適用されるアイスクリーム製造装置１００の全体構成例について説明をする。このアイスクリーム製造装置１００は、成型装置１と、充填装置３と、挿入装置５と、デフロスト装置７と、抜取装置１０と、搬送装置１１と、コーティング装置１３と、受渡装置１５と、ユーザインターフェイス１７と、制御装置１９とを有する。このアイスクリーム製造装置１００は、スティックＳＴ付きのアイスクリームＩＣを製造する（詳細は後述）。

成型装置１は、移送装置の一例であり、アイスクリームＩＣを成形する型であるモールド（氷菓型）ＭＤを、幅方向に複数（例えば１６個）並べて支持する支持板（不図示）を有する。この支持板は、移送方向に複数並べて設けられるとともに、所定のタイミングで間欠的に搬送する所謂インデックス駆動により搬送される。また、成型装置１は、例えば塩化カルシウムなどの冷却媒体であるブラインが満たされたブライン槽（不図示）およびブラインを送り出すポンプ（不図示）を有する。このブライン槽内をモールドＭＤが進行することにより、モールドＭＤ内のアイスクリームＩＣが冷却および成形される。

充填装置３は、アイスクリームＩＣの原料（氷菓原料）を、間欠搬送される各々のモールドＭＤ内に充填する。アイスクリームＩＣの原料は特に限定されず、液体、あるいは液体と固体の混合体などであってもよい。この充填装置３は、例えば間欠搬送されるモールドＭＤが停止している間に、モールドＭＤ内への充填を行う。

挿入装置５は、移送される各々のモールドＭＤ内にスティックＳＴ（後述）を挿入する。この挿入装置５は、成型装置１において、モールドＭＤ内に充填され冷却中のアイスクリームＩＣが適度に硬くなった状態、すなわち、半固体化した状態となる位置に設けられている。

デフロスト装置７は、冷却したアイスクリームＩＣをモールドＭＤから抜き取るために、モールドＭＤの外側表面に水（温水）を掛ける所謂デフロストを行う。このデフロスト装置７は、モールドＭＤ内で冷却されるアイスクリームＩＣが完全に凍った後、すなわちアイスクリームＩＣ全体が固体化した状態となる位置よりも移送方向下流側に設けられている。

抜取装置１０は、モールドＭＤからアイスクリームＩＣを抜き取る所謂エクストラクターである。詳細は後述するが、抜取装置１０は、アイスクリームＩＣ表面が若干溶けた状態で、スティックＳＴをグリッパユニット９０（後述）で掴み、上方に移動することで、モールドＭＤからアイスクリームＩＣを抜き取る。

搬送装置１１は、抜き取ったアイスクリームＩＣをさらに搬送（移送）する装置である。この搬送装置１１は、移送方向に複数並べられたグリッパユニット９０（後述）と、幅方向に所定間隔で配置された一対のチェーン（不図示）と、各チェーンに沿って延び各チェーンを支持する一対のレール（不図示）と、一対のチェーンをインデックス駆動するモータ（不図示）とを有する。一対のチェーンの幅方向の間隔は、グリッパユニット９０（後述）の幅方向の長さに対応する。そして、グリッパユニット９０は、一対のチェーンによって幅方向両端が保持された状態で、一対のチェーンにより駆動される。

コーティング装置１３は、アイスクリームＩＣ表面にチョコレート等をコーティングする所謂ディッピング装置である。なお、アイスクリームＩＣの種別によっては、コーティング装置１３を設けない構成であってもよい。

受渡装置１５は、コーティング装置１３によってコーティングされたアイスクリームＩＣを下流側に位置する包装装置（不図示）に受け渡す所謂ロワレーターである。

ユーザインターフェイス１７は、例えば液晶表示パネルにより構成され、ユーザからの指示を受け付けるとともにユーザに対してメッセージなどを表示する。このユーザインターフェイス１７は、例えば後述するシリンダ４５およびモータ２７の動作タイミングに関する情報を、ユーザから受け付ける。

制御装置１９は、制御部の一例であり、上記アイスクリーム製造装置１００を構成する各機能部材を制御する。この制御装置１９は、例えばユーザインターフェイス１７を介して受け付けたユーザからの入力に基づいて、後述するシリンダ４５およびモータ２７の動作タイミングなどを制御する。すなわち、アイスクリーム製造装置１００においては、ユーザがシリンダ４５およびモータ２７の動作タイミングを調整することが可能である。

次に、アイスクリーム製造装置１００の動作について説明をする。
まず、成型装置１によって間欠的に移送される複数のモールドＭＤの各々の内部に、充填装置３によってアイスクリームＩＣの原料が充填される。このモールドＭＤ内のアイスクリームＩＣは、成型装置１内のブラインによって冷却され、徐々に固体化する。

そして、冷却中のアイスクリームＩＣが半固体化した状態で、挿入装置５によってスティックＳＴが挿入される。その後、モールドＭＤ内のアイスクリームＩＣは、さらに冷却され全体が固体化した状態となる。

そして、デフロスト装置７によって温水がモールドＭＤの外側表面に掛けられた後に、抜取装置１０がスティックＳＴを掴み、モールドＭＤからアイスクリームＩＣを抜き取る。その後、抜き取られたアイスクリームＩＣは搬送装置１１によって間欠的に移送されながら、コーティング装置１３によってコーティングが施される。その後、コーティングされたアイスクリームＩＣは、受渡装置１５によって包装工程へと受け渡される。

＜抜取装置１０およびグリッパユニット９０＞
図２（ａ）は抜取装置１０およびグリッパユニット９０の概略構成を示した図であり、図２（ｂ）は抜取装置１０の分解斜視図である。次に、図２（ａ）および（ｂ）を参照しながら、抜取装置１０およびグリッパユニット９０の構成について詳細に説明をする。

図２（ａ）に示すように、抜取装置１０は、アイスクリームＩＣのスティックＳＴを掴む（把持する）グリッパユニット９０を、上下方向に移動させる。詳細は後述するが、グリッパユニット９０がアイスクリームＩＣのスティックＳＴを把持した後に、抜取装置１０がグリッパユニット９０を上昇させることにより、モールドＭＤからアイスクリームＩＣが引き抜かれる。

ここで、グリッパユニット９０は、移送方向に複数設けられ（後述する図６参照）、かつ移送方向に沿って間欠移動する。そして、抜取装置１０は、複数のグリッパユニット９０のうち、抜取装置１０に対応する位置で停止した１つのグリッパユニット９０を保持し、上下方向に移動させる。付言すると、抜取装置１０は、１つのグリッパユニット９０による引き抜き動作を完了すると、次に移送方向上流側から搬送され抜取装置１０に対応する位置で停止される他のグリッパユニット９０を保持しながら引き抜き動作を実行することを繰り返す。

また、図２（ａ）に示すように、アイスクリームＩＣは、所謂バータイプであり、アイスクリーム本体ＢＤと、このアイスクリーム本体ＢＤに一端が支持されるスティックＳＴとを有する。なお、ここでのアイスクリームＩＣは、乳成分の量などの原材料を特に限定するものではない。さらに説明をすると、アイスクリームＩＣは、氷菓の一例であり、アイスミルク、アイスラクト、あるいはシャーベットなどを含む。

スティックＳＴは、一方向に長い部材、言い換えると、長尺状の部材である。図示のスティックＳＴは、長手方向と交差するスティック幅方向と比較して厚さが薄い薄板状の部材である。このスティックＳＴは、例えば白樺材により形成される。また、スティックＳＴは、アイスクリームＩＣに挿入される際に、長手方向が上下方向に沿う向きに配置される。また、スティックＳＴの厚み方向が移送方向に沿う向きに配置される。なお、スティックＳＴの形状は特に限定されない。スティックＳＴは、例えば円柱状（棒状）や円筒状、あるいは鍔部を有する構成であってもよい。また、スティックＳＴの材質も特に限定されない。スティックＳＴは、白樺材以外の木材や、樹脂などにより構成されてもよい。

＜グリッパユニット９０＞
図３（ａ）はグリッパユニット９０の側面図であり、図３（ｂ）はブレード９３の概略構成図である。次に、図２（ｂ）、図３（ａ）および（ｂ）を参照しながら、グリッパユニット９０の構成について詳細に説明をする。

図２（ｂ）に示すように、掴み部の一例であるグリッパユニット９０は、幅方向に設けられる長尺状のグリッパフレーム９１と、グリッパフレーム９１に設けられ幅方向に所定の間隔で複数設けられるピン９２およびブレード９３と、各ブレード９３を付勢するスプリング９５（図３参照）と、ブレード９３を回転可能に支持するブレード軸９７（図３参照）とを有する。

図３（ａ）に示すように、グリッパフレーム９１は、長手方向が幅方向に沿って設けられるフレーム本体９１０と、フレーム本体９１０に固定される支持板９１１とを有する。図示の例においては、フレーム本体９１０は、幅方向両端において上下方向に貫通する貫通孔９１４（図２（ｂ）参照）を有する。また、支持板９１１は、断面略Ｃ字状に折り曲げられた部材である。さらに説明をすると、支持板９１１は、上下方向に沿う面であるフレーム挟み部９１３と、フレーム本体９１０から下側に向けて突出する部分であり下側に進むに従い移送方向下流側に向けて傾斜する迎え部９１５とを有する。

ピン９２は、フレーム本体９１０を移送方向に貫通して設けられ先端に雌ネジが形成されたピン本体９２０と、フレーム本体９１０よりも移送方向上流側に位置する拡径部９２３と、フレーム本体９１０を挟んで拡径部９２３とは反対側でピン９２の雌ネジと噛み合うナット部９２５とを有する。

ブレード９３は、開閉片の一例であり、長尺状の板状部材であるブレード本体９３０を有する。このブレード本体９３０は、上側の端部近傍で折り曲げられた曲げ部９３１と、ブレード本体９３０の下側で断面略Ｊ字状に折り曲げられたブレード挟み部９３５と、ブレード本体９３０の板面に設けられた平面視略楕円形状の貫通孔であるスリット９３７とを有する。

スプリング９５は、コイルスプリングである。このスプリング９５は、内部をピン９２のピン本体９２０が貫通するとともに、ピン９２の拡径部９２３とブレード９３との間に圧縮して設けられる。さらに説明をすると、スプリング９５は、ブレード９３の曲げ部９３１側の端部をフレーム本体９１０側に押し付ける力を付与する。

ブレード軸９７は、ブレード９３と一体として形成され、ブレード挟み部９３５の断面略Ｊ字状に折り曲げられた湾曲部９３８の内部に設けられる。なお、ブレード軸９７の両端は、グリッパフレーム９１によって回転可能に支持される。

上記のように構成されたグリッパユニット９０は、一対のチェーン（不図示）に設けられたピン（不図示）が、グリッパフレーム９１の貫通孔９１４に挿入されることにより、一対のチェーンと係合し、一対のチェーンにより駆動され移送方向に沿って移動する。また、抜取装置１０を通過する際に、抜取装置１０によって支持され上下方向に沿って移動する。

ここで、ブレード９３は、ブレード軸９７を中心として回転可能に設けられている（図中矢印Ａ１およびＡ２参照）。そして、後述する開放ユニット４０から力を受けない状態において、ブレード９３は、スプリング９５によって付勢されることで閉鎖位置（図中実線で示すブレード９３参照）に配置される。また、開放ユニット４０から力を受ける状態において、ブレード９３は、開放位置（図中破線で示すブレード９３参照）に配置される。

次に、ブレード９３の開閉動作の概略について説明をする。まず、ブレード９３が閉鎖位置に配置されているときは、ブレード挟み部９３５とフレーム挟み部９１３が接近する（接触する）。そして、ブレード９３が閉鎖位置に配置されているときは、ブレード挟み部９３５とフレーム挟み部９１３とによってアイスクリームＩＣのスティックＳＴが把持可能である。なお、ブレード９３が閉鎖位置に配置されている際に、ブレード挟み部９３５とフレーム挟み部９１３とが接触することは必須ではなく、ブレード挟み部９３５とフレーム挟み部９１３との間隙がスティックＳＴの厚みよりも小さければよい。

一方で、ブレード９３が開放位置に配置されているときは、ブレード挟み部９３５とフレーム挟み部９１３とが離間する。そして、ブレード９３が閉鎖位置に配置されているときは、ブレード挟み部９３５とフレーム挟み部９１３とによってアイスクリームＩＣのスティックＳＴは把持されない。言い換えると、ブレード９３が閉鎖位置に配置されているときは、ブレード挟み部９３５とフレーム挟み部９１３との間の距離が、アイスクリームＩＣのスティックＳＴの厚みよりも大きい。

＜抜取装置１０＞
図４は抜取装置１０の側面図である。次に、図２（ｂ）および図４を参照しながら、抜取装置１０の構成について詳細に説明をする。図２（ａ）に示すように、抜取装置１０は、幅方向両側に設けられ駆動力を供給する駆動体２０と、グリッパユニット９０を開放する開放ユニット４０（後述）と、幅方向両側の駆動体２０を連結する連結体５０とを有する。

図２（ｂ）に示すように、駆動体２０は、支持部の一例であり、幅方向の両側に設けられる一対のユニットである。各駆動体２０は、アイスクリーム製造装置１００（図１参照）における位置が固定された基台２１と、移動本体の一例であり基台２１に設けられ上下方向に移動可能な移動部２３と、移動部２３に対して固定されたラック２５と、正転および逆転が可能であるモータ２７と、移動部２３に設けられた溝部でありグリッパユニット９０のグリッパフレーム９１を支持するグリッパ支持部２９とを有する。

連結体５０は、駆動体２０の基台２１によって両端が回転可能に支持される連結軸５１と、連結軸５１の両端に設けられる連結ギア５３とを有する。この連結ギア５３は、ラック２５と噛み合うとともに、モータ２７の駆動力を受けて回転する。

次に、駆動体２０および連結体５０の動作について説明をする。駆動体２０のモータ２７が駆動すると連結ギア５３が回転し、さらに連結ギア５３と噛み合うラック２５に駆動力が伝達される。このことにより、グリッパフレーム９１を支持する移動部２３が上下方向に移動する。

＜開放ユニット４０＞
次に、図２（ｂ）および図４を参照しながら、開放ユニット４０の構成について説明をする。開放ユニット４０は、開放フレーム４１と、ブレード９３を押圧し開放位置へ移動させる開放バー４３と、開放バー４３に駆動力を供給するシリンダ４５と、開放バー４３とシリンダ４５とを連結する連結アーム４７とを有する。なお、開放ユニット４０は、操作部および開閉機構の一例である。

図２（ｂ）に示すように、本実施の形態においては、開放バー４３、シリンダ４５、および連結アーム４７の組み合わせが、幅方向に所定間隔で複数組設けられている。そして、各組が有する開放バー４３は、各々が複数のブレード９３を押圧するように配置されている。複数の開放バー４３を駆動することにより、例えば複数のブレード９３の全てを幅方向に延びる１本の開放バー４３で押圧する場合と比較して、開放バー４３の撓みが抑制され、ブレード９３を押圧する力にばらつきが生じることが抑制される。なお、開放バー４３は押圧体の一例であり、シリンダ４５は駆動部の一例である。また、開放バー４３を複数設けることは必須ではなく、複数のブレード９３の全てを幅方向に延びる１本の開放バー４３で押圧する構成であってもよい。

開放フレーム４１は、長手方向が幅方向に沿って設けられる枠体である。図示の例においては、開放フレーム４１の両端が、駆動体２０の移動部２３によって支持される。すなわち、開放フレーム４１は、移動部２３とともに上下方向に移動可能である。さらに説明をすると、開放フレーム４１は、移動範囲における上限である上側位置と、下限である下側位置との間で移動する。また、開放フレーム４１は、シリンダ４５の上側端部４５２を回転可能に支持するフレーム軸４１１を有する。

開放バー４３は、軸方向が幅方向に沿って設けられる略円筒状の部材である。上述のように、本実施の形態においては、複数の開放バー４３が設けられており、各々複数のブレード９３に対応（対向）する位置に設けられている。図示の例においては、１６個のブレード９３が幅方向に並べて設けられるとともに、４個の開放バー４３が幅方向に並べて設けられる。そして、各開放バー４３は、４個のブレード９３を押圧する。

シリンダ４５は、略円筒状のエアシリンダであるシリンダ本体４５０と、シリンダ本体４５０から突出するシリンダロッド（ロッド）４５１とを有する。このシリンダ４５は、上下方向に対して傾斜して設けられている。さらに説明をすると、シリンダロッド４５１の軸方向と上下方向とが形成する角度（図中角度Ｄ１参照）が、鋭角となるように配置されている。このように、シリンダ４５を上下方向に対して傾斜して設けることにより、開放ユニット４０の移送方向における長さが抑制される（詳細は後述）。なお、例えばシリンダ４５に替えてアクチュエータとしてモータを用いる構成と比較して、シリンダ４５を用いることにより開放ユニット４０を軽量化し得る。

シリンダ４５の上側端部４５２は、フレーム軸４１１によって回転可能に支持される（図中矢印Ｂ１参照）。ここで、上側端部４５２は、後述するシリンダ軸４７３よりも移送方向上流側に位置する。このことにより、シリンダ軸４７３よりも移送方向下流側にシリンダ４５が突出することが抑制される（詳細は後述）。

なお、本実施の形態においては、複数のシリンダ４５が設けられており、各々複数の開放バー４３に対応（対向）する位置に設けられている。図示の例においては、４個のシリンダ４５が幅方向に並べて設けられる。

連結アーム４７は、被押圧部および回転体の一例であり、開放フレーム４１に対して固定されるアーム軸４７１と、アーム軸４７１を中心として回転可能に設けられるアーム体４７２とを有する。アーム体４７２は、アーム軸４７１を中心として互いに異なる角度でアーム軸４７１の径方向（以下、単に径方向ということがある）に延びるシリンダアーム４７５およびバーアーム４７７を有する。シリンダアーム４７５は、径方向外側の端部にシリンダ軸４７３を有する。このシリンダ軸４７３は、シリンダロッド４５１の先端を回転可能に支持する。また、バーアーム４７７は、径方向外側の端部に開放バー４３を保持する。このアーム体４７２がアーム軸４７１を中心として回転することにともない、開放バー４３およびシリンダ軸４７３がアーム軸４７１を中心として回転する（図中矢印Ｂ３および矢印Ｂ４参照）。

次に、開放ユニット４０の動作について説明をする。この開放ユニット４０は、シリンダ４５へ供給するエアーを制御することで、シリンダ４５からのシリンダロッド４５１の突出量を変化させ（図中矢印Ｂ２参照）、アーム軸４７１を中心として開放バー４３を回転させる（図中矢印Ｂ３参照）。そして、開放バー４３によって押圧されるブレード９３が、開放位置と閉鎖位置との間で変位する。ここで、アーム軸４７１を中心として回転する開放バー４３は、円弧状の軌跡を描きながらブレード９３における曲げ部９３１（図３参照）よりも下側を押圧する。

付言すると、図示の例においては、シリンダ４５からシリンダロッド４５１を移送方向下流側へ押圧することにより、開放バー４３が移送方向下流側（一方向）へ押圧される。すなわち、図示の開放ユニット４０は、シリンダ４５からシリンダロッド４５１を突出させる向きと反対の向き（他方向）に開放バー４３を移動させる。また、図示の例においては、移動部２３のグリッパ支持部２９によって支持されたグリッパユニット９０の上方にシリンダ４５が配置される。これらの構成により、開放ユニット４０の移送方向長さ（図６（ａ）における長さＬ１参照）が抑制される。言い換えると、開放ユニット４０が占める空間の上方から見た面積（水平投影面積）が抑制される。

ここで、上述のように開放ユニット４０およびグリッパユニット９０は、駆動体２０の移動部２３によって支持され、上下方向において移動可能である。したがって、開放ユニット４０は、移動部２３の移動にともないシリンダ４５を動作させることにより、移動部２３の移動中にブレード９３を開閉させることが可能である。

＜抜取装置１０の動作＞
図５（ａ）乃至（ｄ）は抜取装置１０の動作を説明する図である。なお、図５（ａ）乃至（ｄ）は抜取装置１０の側面図である。なお、図５（ａ）における開放フレーム４１は上側位置に配置され、図５（ｂ）における開放フレーム４１は上側位置と下側位置との間である中間位置に配置され、図５（ｃ）および（ｄ）における開放フレーム４１は下側位置に配置された状態である。また、図５（ａ）および（ｄ）における開放バー４３はブレード９３から離間した状態であり、図５（ｂ）および（ｃ）における開放バー４３はブレード９３を押圧している状態である。

次に、図５（ａ）乃至（ｄ）を参照しながら、抜取装置１０の動作について詳細に説明をする。なお、ここでは、抜取装置１０における開放フレーム４１が上側位置に配置され、かつブレード９３が閉じられた状態から、開放フレーム４１が下降するとともにブレード９３が開かれる動作を説明する。

まず、図５（ａ）に示すように、開放フレーム４１は上側位置に配置され、開放バー４３がブレード９３から離間した状態である。このとき、ブレード挟み部９３５とフレーム挟み部９１３とは接近（あるいは接触）している。

次に、図５（ｂ）に示すように、開放フレーム４１が下降を開始した後、シリンダ本体４５０からシリンダロッド４５１が突出する。このことにより、アーム軸４７１を中心として開放バー４３が回転（図中矢印Ｂ３１参照）する。そして、円弧状の軌跡を描きながら開放バー４３がブレード９３を押圧する。その結果、ブレード挟み部９３５とフレーム挟み部９１３とが離間し、ブレード９３が開放位置に配置される。さらに説明をすると、図５（ｂ）に示す例においては、開放フレーム４１が下側位置に到達する前に、ブレード９３が開いた状態となっている。

次に、図５（ｃ）に示すように、開放フレーム４１が下側位置に到達する。このとき、離間したブレード挟み部９３５とフレーム挟み部９１３との間の空間に、アイスクリームＩＣのスティックＳＴが挿入（配置）される。

次に、図５（ｄ）に示すように、開放フレーム４１が下側位置に維持されたまま、シリンダロッド４５１がシリンダ本体４５０に没入する。このことにともない、アーム軸４７１を中心として開放バー４３が回転（図中矢印Ｂ３２参照）し、開放バー４３がブレード９３から離間する。その結果、ブレード挟み部９３５とフレーム挟み部９１３とによって、アイスクリームＩＣのスティックＳＴが挟まれて保持された状態となる。

図示は省略するが、次に、開放フレーム４１が上昇することにより、アイスクリームＩＣがモールドＭＤから抜き取られる。

さて、上記挿入装置５（図１参照）が、モールドＭＤ内にスティックＳＴを挿入する際に、スティックＳＴの角度が所定の位置からずれて挿入される場合がある。また、スティックＳＴ自体に、反りや曲がりなど形状のばらつきがある場合もある。これらの場合においてはスティックＳＴが適正な位置に配置されていない状態であるため、グリッパユニット９０が下降しスティックＳＴに接近する際に、ブレード９３とスティックＳＴとが衝突し、例えばスティックＳＴが破損することがある。そして、スティックＳＴの破片がアイスクリームＩＣに付着すると、異物混入となり得る。また、破損したスティックＳＴ自体も不良品となり得る。

なお、スティックＳＴは規格品に近く、原料調達の問題もあり形状や寸法の精度向上が見込めない。また、例えばグリッパユニット９０の形状を変更すると、スティックＳＴの保持が安定しないことや、設置スペースが増加することも想定される。付言すると、スティックＳＴの保持が安定しない場合、アイスクリームＩＣが移送中に落下する場合や、下流設備で問題が生じることも想定される。

そこで、本実施の形態においては、開放バー４３を利用し、ブレード９３を開いた状態でスティックＳＴを掴み下降する。そして、スティックＳＴを掴む位置（下側位置）に到達すると開放バー４３を解除方向に動作させ、スティックＳＴを掴んだ後に、アイスクリームＩＣを抜き取る。すなわち、本実施の形態においては、ブレード９３を事前に開放しておく。このことにより、ブレード９３とスティックＳＴとの衝突が低減され、上記のようなスティックＳＴの破損が抑制される。

＜抜取装置１０の配置＞
図６（ａ）および（ｂ）は抜取装置１０の配置を説明する図である。なお、図６（ａ）は抜取装置１０およびその周辺の側面図であり、図６（ｂ）は抜取装置１０およびその周辺の平面図である。次に、図６（ａ）および（ｂ）を参照しながら、抜取装置１０の配置を詳細に説明する。

まず、図６（ａ）に示すようにグリッパユニット９０は、移送方向に沿って複数並べて配置されている。そこで、開放ユニット４０は、移送方向上流側および下流側に位置するグリッパユニット９０との衝突を回避すべく、グリッパユニット９０から離間した位置で上下方向に移動するように配置されている。

例えば、開放ユニット４０における最も移送方向下流側に突出する部材が、開放バー４３だとすると、この開放バー４３は、移送方向下流側に位置するグリッパユニット９０から移送方向における長さＬ２だけ離れた位置に配置される。同様に、開放ユニット４０における最も移送方向上流側に突出する部材が、シリンダ４５の上側端部４５２だとすると、このシリンダ４５の上側端部４５２は、移送方向上流側に位置するグリッパユニット９０から移送方向における長さＬ３だけ離れた位置に配置される。

ここで、図６（ｂ）を参照しながら、グリッパユニット９０が移送される際に通過する領域であるグリッパ通過領域９０１と、シリンダ４５などとの関係について説明をする。図６（ｂ）に示すように、本実施の形態においては、上側からみて、グリッパ通過領域９０１と重なる位置に開放ユニット４０が配置される。言い換えると、グリッパ通過領域９０１と、上下方向に移動する開放ユニット４０が通過する領域とが交差する配置である。このような配置においては、開放ユニット４０が占める空間の大きさを抑制することで、開放ユニット４０が、移送方向上流側あるいは下流側に位置するグリッパユニット９０と接触することが低減される。

付言すると、図示の例においては、上側からみて、モールドＭＤが移送される際に通過する領域であるモールド通過領域９０３と開放ユニット４０とが重なる配置として捉えることができる。したがって、開放ユニット４０が占める空間の大きさを抑制することにより、開放ユニット４０が、モールドＭＤと接触することが低減される。

本実施の形態においては、上述のように抜取装置１０におけるシリンダ４５を上下方向に対して傾斜して設ける。このことにより、開放ユニット４０の移送方向における長さ（図６（ａ）における長さＬ１参照）が抑制される。その結果、上下方向に移動する開放ユニット４０が、グリッパユニット９０やモールドＭＤなど周辺の部材と接触することが抑制される。

なお、図６（ａ）に示すように、開放ユニット４０よりも移送方向下流側に位置するグリッパユニット９０は、アイスクリームＩＣを掴んだ状態である。したがって、アイスクリームＩＣが通過する領域から離間した位置で開放ユニット４０が移動するように配置されている。例えば、シリンダ４５の上側端部４５２が、シリンダ軸４７３よりも移送方向上流側に位置する配置である。

＜シリンダ４５およびモータ２７の動作タイミング＞
図７は、シリンダ４５およびモータ２７を制御する制御信号のタイミングチャートである。次に、図５（ａ）乃至（ｄ）および図７を参照しながら、シリンダ４５およびモータ２７の動作を制御する制御信号の送信タイミングについて説明をする。

さて、アイスクリームＩＣの製造コストを抑制するためには、アイスクリーム製造装置１００の動作速度をより早くすることが望まれる。一方で、アイスクリーム製造装置１００の動作速度を早くすると、ブレード９３がスティックＳＴを掴み損ねる場合がある。

例えば、図５（ｃ）に示すように、開放フレーム４１を下側位置に配置し、かつ開放バー４３がブレード９３を押圧している状態から、モータ２７が開放フレーム４１を上昇させ、かつシリンダ４５がブレード９３を解除する動作を行うことを想定する。このとき、エアーを介して作動するシリンダ４５の反応は、エアーを介さず電気的に制御されるモータ２７よりも遅くなる場合がある。このような場合において、モータ２７およびシリンダ４５を同時に動作させると、ブレード９３がスティックＳＴを掴み損ねる可能性がある。すなわち、シリンダ４５の動作の遅れにより、開放バー４３がブレード９３を解除し、ブレード９３がスティックＳＴを掴む動作が完了する前に、モータ２７により駆動される開放フレーム４１が上昇してしまう可能性がある。

さらに説明をすると、例えば、アイスクリーム製造装置１００が１分間に３０回インデックス駆動、すなわち３０ショット/分の場合、移送方向へ移動する時間を除くと、上下動作を実行可能な時間は約１．３秒に制限される。このような制限された時間内においては、上記のようにブレード９３がスティックＳＴを掴み損ねる可能性が高まり得る。

そこで、本実施の形態においては、制御装置１９から、モータ２７が開放フレーム４１を上昇させるための制御信号と、シリンダ４５がブレード９３を解除するための制御信号とが、異なるタイミングで送信される。

以下、図７を参照しながら、シリンダ４５を制御するシリンダ制御信号およびモータ２７を制御するモータ制御信号について、具体的に説明をする。なお、図７における時間ｔ０においては、開放フレーム４１は上側位置に配置され、開放バー４３はブレード９３から離間した状態、すなわちブレード９３が閉鎖位置に配置されているものとする（図５（ａ）参照）。また、図７における時間ｔ４乃至ｔ５においては、開放フレーム４１は下側位置に配置されているものとする。

そして、時間ｔ１において、制御装置１９からモータ２７を正転させる信号が送信された後、時間ｔ２において、制御装置１９からシリンダ４５を突出させブレード９３を開放位置に移動させる信号が送信される。

そして、時間ｔ３において、モータ２７が正転している状態で、制御装置１９からシリンダ４５を没入させブレード９３を閉鎖位置に移動させる信号が送信される。すなわち、開放フレーム４１が下側位置に到達する前に、シリンダ４５の没入動作が開始される。

そして、時間ｔ４において、開放フレーム４１が下側位置に到達すると、制御装置１９はモータ２７に回転を停止させる。また、動作を開始していたブレード９３は閉鎖位置に到達し、ブレード９３がスティックＳＴを掴む。

そして、時間ｔ４から所定の時間が経過した時間ｔ５において、制御装置１９はモータ２７に逆転を開始させ、開放フレーム４１が上昇する。このとき、ブレード９３は閉鎖位置に移動してから時間が経過しているため、スティックＳＴを確実に掴んでいる。以上のように制御装置１９が制御信号を送信することにより、ブレード９３とスティックＳＴとの衝撃を回避した上で、スティックＳＴを確実に掴むことが可能となる。

なお、図示の例においては、上記のように制御装置１９によってシリンダ４５およびモータ２７の動作タイミングを調整可能である。具体的には、シリンダ４５の動作タイミングを、ユーザインターフェイス１７を介して受け付け可能である。したがって、ユーザは、例えばアイスクリーム製造装置１００を実際に動作させた結果に応じて、シリンダ４５およびモータ２７の動作タイミングを調整し得る。さらに説明をすると、モータ２７としてサーボモーター等を用いて、速度管理や上下動作の位置情報を管理することで、開放ユニット４０の動作精度をより向上させることが可能となる。なお、シリンダ４５およびモータ２７の動作タイミングは、シリンダ４５およびモータ２７の動作タイミング（時間）そのものをユーザが指定してもよいし、シリンダ４５の開放フレーム４１の移動距離（位置）との関係など他の数値をユーザが指定してもよい。

付言すると、上記のシリンダ４５およびモータ２７を制御する制御信号の送信タイミングは、一例であり、他の送信タイミングであってもよい。例えば、モータ２７が開放フレーム４１を上昇させるための制御信号と、シリンダ４５がブレード９３を解除するための制御信号とが、一致するタイミングで送信されてもよい。

＜変形例＞
さて、上記抜取装置１０の説明においては、スティックＳＴを有するアイスクリームＩＣを抜き取ることについて説明をしたが、スティックＳＴすなわち棒状部材を有する食品であればこれに限定されない。例えば、スティック付きキャンディなどに抜取装置１０を用いてもよい。また、抜取装置１０を、棒状部材を有する機械部品など、食品以外の部材に用いてもよい。

また、上記抜取装置１０の説明においては、シリンダ４５を用いて開放バー４３を駆動することを説明したが、開放バー４３を駆動可能であればこれに限定されない。例えば、電動アクチュエータであるモータや、ソレノイドなどを用いてもよい。また、複数の開放バー４３の各々にシリンダ４５を設けることを説明したが、複数の開放バー４３を共通のシリンダ４５で駆動させる構成でもよい。すなわち、開放バー４３よりもシリンダ４５の数が少なくてもよい。また、１つの開放バー４３を複数のシリンダ４５で駆動させる構成でもよい。すなわち、開放バー４３よりもシリンダ４５の数が多くてもよい。なお、上記のように、開放バー４３は、幅方向に複数並べて構成してもよいし、幅方向全体に延びる１本で構成してもよい。

また、上記抜取装置１０の説明においては、スティックＳＴを有するアイスクリームＩＣを上方に抜き取ることを説明したが、スティックＳＴの長手方向に移動させる動作であればこれに限定されない。例えば、上下方向に対して傾斜した向きや、水平方向にアイスクリームＩＣを抜き取ってもよい。

なお、上記では種々の実施形態および変形例を説明したが、これらの実施形態や変形例同士を組み合わせて構成してももちろんよい。
また、本開示は上記の実施形態に何ら限定されるものではなく、本開示の要旨を逸脱しない範囲で種々の形態で実施することができる。

１０…抜取装置、４０…開放ユニット、４３…開放バー、４５…シリンダ、９０…グリッパユニット、９３…ブレード、１００…アイスクリーム製造装置、ＩＣ…アイスクリーム、ＳＴ…スティック

Claims (6)

1. 内部に氷菓原料およびスティックが入れられ冷却媒体の中を移送される氷菓型と、
   前記氷菓型内部の前記氷菓原料が冷却された後に、前記スティックを掴み当該氷菓型から氷菓を抜き取る抜取装置と
   を備え、
   前記抜取装置は、
   前記スティックを掴む開閉片を有する掴み部と、
   前記掴み部が有する前記開閉片に対して開閉操作を行う操作部と、
   前記掴み部および前記操作部を支持するとともに、当該掴み部および当該操作部を前記スティックの長手方向に沿って移動させる支持部と
   を有し、
   前記操作部は、エアーを介して作動してロッドを突出させるシリンダと、当該シリンダから突出する当該ロッドに押圧され前記開閉片を、前記スティックを掴まない開放位置に配置させる被押圧部とを有し、
   前記支持部は、モータと、前記掴み部および前記操作部が設けられるとともに当該モータにより駆動され上下方向に移動する移動本体とを有し、
   前記支持部および前記操作部の動作を制御する制御部を備え、
   前記制御部は、前記モータが前記移動本体を下方に移動させている間に、前記シリンダに対して前記ロッドを突出させ前記開閉片を前記開放位置に移動させる信号を送信するとともに、当該モータが当該移動本体を下方に移動させている間に、当該シリンダに対して当該ロッドを没入させ前記スティックを掴む位置に当該開閉片を移動させる信号を送信する
   ことを特徴とする氷菓製造装置。
2. 前記氷菓型の移送方向と交差する交差方向に並べられる複数の前記氷菓型を当該移送方向に移送する移送装置を備え、
   前記掴み部は、前記交差方向に並ぶ前記複数の氷菓型の各々に対向する位置に設けられ、対向する氷菓型内部の前記スティックを掴む複数の前記開閉片を有し、
   前記操作部は、各々が前記複数の開閉片のうちのいずれかを押圧することで前記開閉操作を行う複数の押圧体を有する
   ことを特徴とする請求項１記載の氷菓製造装置。
3. 前記操作部は、前記複数の押圧体のいずれかに対向する位置に設けられ、対向する押圧体を駆動する複数の駆動部を有する
   ことを特徴とする請求項２記載の氷菓製造装置。
4. 前記シリンダは、前記被押圧部よりも移送方向上流側に突出する
   ことを特徴とする請求項１記載の氷菓製造装置。
5. 前記シリンダは、上下方向に対して鋭角をなすように傾斜して設けられ、
   前記シリンダの上側端部は、前記被押圧部よりも移送方向上流側に位置する
   ことを特徴とする請求項４記載の氷菓製造装置。
6. 内部に氷菓原料およびスティックが入れられ冷却媒体の中を移送される氷菓型において当該氷菓原料が冷却された後に、当該スティックを掴む開閉片を有する掴み部の当該開閉片に対して開閉操作を行う操作部と、
   前記掴み部および前記操作部を支持するとともに、当該掴み部および当該操作部を前記スティックの長手方向に沿って移動させる支持部と
   を備え、
   前記操作部は、
   エアーを介して作動してロッドを一方向に向けて突出させるシリンダと、
   前記シリンダの前記ロッドに押圧されることにともない回転する回転体と、
   前記回転体が回転することにともない、前記一方向とは異なる他方向に向けて前記掴み部の前記開閉片を押圧する押圧体とを有し、
   前記支持部が前記操作部および前記掴み部を前記長手方向に沿って前記スティックに接近する方向に移動させている間に、当該操作部が当該掴み部の前記開閉片を開き、当該接近する方向への移動を停止する前に、当該操作部が当該開閉片を閉じる動作を開始させる
   ことを特徴とする開閉機構。

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