JP6966808B1 - 食材分割装置 - Google Patents
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Description
本発明の第一実施形態を図1〜図3に基づいて説明する。なお図中、符号1で指示するものは、コンベヤ装置であり、符号2で指示するものは、切断装置である。また符号3で指示するものは、制御装置であり、符号Aで指示するものは、食材分割装置である。
[1]食材分割装置の基本構成について
まず食材分割装置Aの基本構成について説明する。本実施形態では、図1に示すように、食材分割装置Aをコンベヤ装置1、切断装置2および制御装置3から構成すると共に、コンベヤ装置1を、図2に示すように連続食材Cを供給源から搬送する供給コンベヤ11と、その下流側に直列に配置した秤量コンベヤ12とから構成している。
[2-1]供給コンベヤ
次に上記食材分割装置Aの各構成要素について説明する。まず上記コンベヤ装置1の供給コンベヤ11については、ベルトコンベヤを使用しているが、食品製造に用いられる各種コンベヤを使用することができる。また本実施形態では、図1に示すように供給コンベヤ11の下流側のコンベヤラインを複数のコンベヤ装置から構成することにより、上記連続食材の逆送時に連続食材Cの撓みや圧縮が切断部位から離れた場所で生じるようにしている(詳しくは後述する)。
また上記コンベヤ装置1の秤量コンベヤ12に関しては、本実施形態では、図1に示すように連続食材Cの重量を計測するロードセル式の第一秤量コンベヤ12aと、この第一秤量コンベヤ12aから受け渡された分割食材Sの重量を計測するロードセル式の第二秤量コンベヤ12bを直列に配置して構成している。これにより複数の秤量コンベヤ12の実測値を用いて連続食材Cの逆送量を正確に算出することができる(詳しくは後述する)。
また上記秤量コンベヤ12に関しては、本実施形態では、逆送量の精度を高めるために第一秤量コンベヤ12aと第二秤量コンベヤ12bを使用しているが、逆送量の算出方法によっては一つの秤量コンベヤ12から構成することもでき、また分割食材が長尺になる場合など、必要に応じて3つ以上の秤量コンベヤ12を使用することもできる。
また上記切断装置2に関しては、本実施形態では、カッターとしてギロチン式の切断刃を使用しているが、カッターの種類については、ワイヤー刃や回転刃など、各種カッターを使用することができる。またカッターとしては、可塑性食品の切断面の見栄えが良く、レーズンやドライフルーツ、ピーナッツ等の乾物やイチゴやバナナ等の生果、小豆等の加熱処理した固形物が可塑性食品に含まれていても切断が容易に行える超音波カッターを好適に使用できる。
[4-1]停止処理手段
次に上記制御装置3の各処理手段について説明する。まず停止処理手段に関しては、本実施形態では、停止タイミングを予め時間値で設定して、連続食材Cが第一秤量コンベヤ12aに載ってから一定の時間が経ったときに停止するようにしている。このとき供給コンベヤ11と第一秤量コンベヤ12aは、同じ速度で進行する。なお停止処理手段は、時間値以外の入力値で制御することもできる(詳しくは後述する)。
次に逆送処理手段に関しては、本実施形態では、図3に示すように第一秤量コンベヤ12aで測定された第一実測値(連続食材Cが第一秤量コンベヤ12a上に移動する伴い増加する重量値)の今回値から今回増分量(1秒当たりに増加した重量)を算出し、これを第一実測値の前回値(前回切断処理された連続食材Cの重量値)から算出した前回増分量で割った値を、第一秤量コンベヤ12aの前回逆送量(本実施形態では逆送時間)に掛けて今回逆送量を算出している。これにより第一実測値の今回値と前回値の変化から今回逆送量を順次算出できるため、予め基準値等を設定する必要がない。
次に切断処理手段に関しては、本実施形態では、上記逆送処理手段において逆送量を算出した後、切断装置2を作動させて第一秤量コンベア12aの逆送完了直後に連続食材C上にカッターが落ちるように制御している。その後、第一秤量コンベヤ12aを順送して、切断された分割食材Sを第二秤量コンベヤ12b上に移送している。またこの際、第一秤量コンベヤ12aの順送を秤量時よりも高速に行うことで製造効率を高めている。
[5-1]連続食材の順送と重量測定
次に上記食材分割装置Aの動作を図2に基づいて説明する。まず図2(a)に示すように供給コンベヤ11と第一秤量コンベヤ12aを順送して連続食材Cを第一秤量コンベヤ12a上に移送する。この際、第一秤量コンベヤ12aは、連続食材Cの重量を測定しつつ停止処理手段によって所定時間が経過した時点で図2(b)に示すように一旦停止する。
その後、制御装置3の逆送処理手段によって上記第一秤量コンベヤ12aの第一実測値の今回値と前回値から今回逆送量を算出し、図2(c)に示すように連続食材Cの逆送を開始する。そして、連続食材Cの逆送完了後、図2(d)に示すように切断処理手段によって切断装置2のカッターを落とすことにより連続食材Cを切断・分割する。
そして、上記連続食材Cの切断後、図2(e)に示すように切断された分割食材Sを、第一秤量コンベヤ12aを高速に順送(早送り)することで第二秤量コンベヤ12bに移送し、第二秤量コンベヤ12bで分割食材Sの重量測定を行う。その後、この第二秤量コンベヤ12bで測定した第二実測値を制御装置3にフィードバックすることで今回逆送量の誤差修正を行う。
[6-1]停止処理手段の変更例
本実施形態では、第一秤量コンベヤ12aの順送の停止タイミングとして予め設定された時間値を用いているが、停止タイミングを決める設定値として重量値を用いることもでき、その場合には、連続食材Cの重量が所定の大きさになったタイミングで停止させることができる。また停止タイミングを設定値ではなくセンサ等からの入力値で決めることもでき、例えば、光センサを設置して連続食材Cが第一秤量コンベヤ12a上の所定の位置まできたときに制御装置3に検知信号を出力して停止させることもできる。
また上記停止処理手段については、停止時点での連続食材Cの重量値が所定値まで達していなかったときは連続食材Cを再順送して所定値以上となる位置で再停止する処理を付加することもできる。例えば、第二秤量コンベヤ12bの目標値から逆算した第一秤量コンベヤ12aの基準値と第一実測値の最終値を比較して、第一実測値の最終値が小さいときに第一実測値の最終値が第一秤量コンベヤ12aの基準値を超える位置まで再順送することができる。
また上記停止処理手段に関しては、第一秤量コンベヤ12aの今回停止タイミングを、前回逆送量に基づいて今回逆送量が前回逆送量よりも小さくなるように決定することもできる。具体的には、前回逆送量が予め設定された基準逆送量(閾値)よりも大きい場合に、停止までの時間値を前回よりも小さくして今回逆送量が前回逆送量よりも小さくなるように調整できる。これにより逆送時間を短縮して製造効率を高めることができる。この停止タイミングの調節は、閾値を超えたときに行う方法だけでなく、今回逆送量が最小となるように切断処理ごとに行うこともできる。
また上記逆送処理手段において、本実施形態では停止タイミングを時間値で設定しているため、今回増分量が前回増分量よりも大きい場合、今回逆送量が前回逆送量よりも大きくなるように算出しているが、停止タイミングを重量値で設定する場合には、今回増分量が前回増分量よりも大きい場合、今回逆送量が前回逆送量よりも小さくなるように算出することもできる。
また上記逆送処理手段において、本実施形態では今回逆送量を前回逆送量から算出しているが、基準となる逆送量(基準値)を予め設定して、それに対応する基準増分量と今回増分量との比較から今回逆送量を算出することもできる。
また上記逆送処理手段における今回逆送量の誤差修正処理としては、本実施形態の方法に限らず第二実測値の前回値と目標値の誤差量に基づいて算出する方法であれば他の方法を採用することもできる。また誤差修正処理は、毎回行う必要はなく誤差量が所定値(閾値)を超えたときにのみ行うこともできる。また第二実測値の前回値の測定は、第一実測値の今回値の測定と同じタイミングで並行して行うこともできる。
11 供給コンベヤ
12 秤量コンベヤ
12a 第一秤量コンベヤ
12b 第二秤量コンベヤ
2 切断装置
3 制御装置
C 連続食材
S 分割食材
Claims (3)
- 帯状、棒状またはシート状の連続食材を供給源から搬送する供給コンベヤの下流側に、秤量コンベヤが直列に配置されたコンベヤ装置と;前記連続食材をコンベヤ装置上で切断する切断装置と;前記コンベヤ装置及び切断装置に接続されて各装置の動作制御を行う制御装置と;を含んで構成され、前記コンベヤ装置で搬送される連続食材を切断装置で分割する食材分割装置において、
前記制御装置が、秤量コンベヤ上に連続食材が所定量供給された段階でコンベヤ装置を一時的に停止させる停止処理手段と;前記コンベヤ装置の停止時に、秤量コンベヤで計測された実測値と予め設定された目標値に基づいて、算出した逆送量だけ秤量コンベヤを逆送させる逆送処理手段と;前記秤量コンベヤの逆送処理後に切断装置を作動させる切断処理手段と;を少なくとも備え、かつ、
前記秤量コンベヤが、連続食材の重量を計測する第一秤量コンベヤと、この第一秤量コンベヤから受け渡された分割食材の重量を計測する第二秤量コンベヤとから構成されると共に、前記制御装置の逆送処理手段における第一秤量コンベヤの今回逆送量が、第一秤量コンベヤで計測された第一実測値の前回値と今回値に基づいて算出される、食材分割装置。 - 帯状、棒状またはシート状の連続食材を供給源から搬送する供給コンベヤの下流側に、秤量コンベヤが直列に配置されたコンベヤ装置と;前記連続食材をコンベヤ装置上で切断する切断装置と;前記コンベヤ装置及び切断装置に接続されて各装置の動作制御を行う制御装置と;を含んで構成され、前記コンベヤ装置で搬送される連続食材を切断装置で分割する食材分割装置において、
前記制御装置が、秤量コンベヤ上に連続食材が所定量供給された段階でコンベヤ装置を一時的に停止させる停止処理手段と;前記コンベヤ装置の停止時に、秤量コンベヤで計測された実測値と予め設定された目標値に基づいて、算出した逆送量だけ秤量コンベヤを逆送させる逆送処理手段と;前記秤量コンベヤの逆送処理後に切断装置を作動させる切断処理手段と;を少なくとも備え、かつ、
前記秤量コンベヤが、連続食材の重量を計測する第一秤量コンベヤと、この第一秤量コンベヤから受け渡された分割食材の重量を計測する第二秤量コンベヤとから構成されると共に、前記制御装置の停止処理手段における第一秤量コンベヤの今回停止タイミングが、前回逆送量に基づいて今回逆送量が前回逆送量よりも小さくなるように決定される、食材分割装置。 - 制御装置の逆送処理手段において、第一秤量コンベヤの今回逆送量が、第二秤量コンベヤで計測された第二実測値の前回値と目標値の誤差量に基づいて算出されていることを特徴とする請求項1または2に記載の食材分割装置。
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