JP7011315B2 - 粉体供給装置 - Google Patents

Description

本発明は、小麦粉やチーズなどの粉体を、食品並びに食品加工物に散布したり付着したりするために供給する粉体供給装置を提供する技術に関する。

一般に、食品加工機では、小麦粉、澱粉、チーズやナッツやガーリック等のパウダーなどの粉体が、菓子類や麺類などの食品並びに食品加工物の表面にまぶしたり散布したりする工程がある。この工程を自動的に行うための装置が開発されている。

特許文献１記載の発明は、ベルトコンベアで運ばれてきた食品成形物に対して、粉を振動で散布する機械的散布部と、ベルトコンベアの上部に配置したハウジングに取り付けられ、粉と空気を混合して前記ベルトコンベア上の食品成形物に吹き付けて散布する混合散布部と、前記ベルトコンベア周辺の余剰粉を吸引する吸引手段とを備えている。
これにより、粉の散乱の少ない機械的散布部と、空気による混合散布部とで、食品成形物の表裏に対して均一に散布することができ、また、吸引手段が余剰粉を吸引するので余剰粉の発生が少なくなるとされている。

また、特許文献２記載の粉供給装置は、粉体を貯留し、下部に設けた排出口から粉体を排出するホッパーと、ホッパー内の粉体を排出口へ落下させるためにホッパーを振動させる振動器と、ホッパーの排出口に対向して配置され、粉体を通過させる複数の貫通孔を有する多孔部材とを備えている。また、ホッパーの排出口に沿って多孔部材を移動させる駆動部を備えている。

ホッパー内の粉体は、振動器でホッパーを振動させることで、ホッパー内で固まらないで下方の排出口へ落下するようになっている。さらに、粉体は自重により多孔部材の複数の貫通孔に詰まった状態になるが、この時、多孔部材が駆動部によってホッパーの排出口に沿って前後方向に往復移動することで、多孔部材の複数の貫通孔に詰まった粉体を、上方のホッパー内の粉体から擦り切るようにして落下する。つまり、この動作を繰り返すことで、粉体を定量的に供給できるとされている。

特開２００２－２１８８９９号公報 特開２０１１－３７４７１号公報

しかしながら、特許文献１記載の発明の場合、混合散布部が粉と空気を混合して食品成形物に吹き付けて散布するので、粉が飛び散ることになる。そのため、ベルトコンベアの両側部分に対向する開口部から空気を噴出させてエアカーテンを形成することで、粉の散乱を少なくする必要があった。
また、粉と空気を混合して吹き付けるので、散布する粉の供給量をコントロールすることが困難であり、吸い込みダクトにより余剰粉を吸引して再利用する工夫をする必要がある。さらに、上記のエアカーテンや吸い込みダクトなどの複雑な構造の装置を備える必要があるので、コスト高を招くという課題があった。

さらに、特許文献２記載の発明では、振動器でホッパーを振動させることによって粉体がホッパー内で固まらないようにする必要があるとともに、粉体は自重により多孔部材の複数の貫通孔に詰まった状態になるのであるが、上記の振動器でホッパーを振動させない場合は、多孔部材の複数の貫通孔に詰まった粉体は固まった状態になる可能性がある。粉体が多孔部材の複数の貫通孔に固まった状態では、多孔部材が前後方向に往復移動して上方のホッパー内の粉体から擦り切っても下方へ落下しにくくなり、次第に粉体が多孔部材の複数の貫通孔を通過しなくなる虞があった。
したがって、振動器でホッパーを振動させる必要性があり、すなわち、振動器はホッパー内の粉体が固まらないようにするだけでなく、多孔部材の複数の貫通孔に詰まった粉体を固まりにくくする働きを有しているとも考えられる。

一方、振動器でホッパーを振動させても、多孔部材の複数の貫通孔に詰まった粉体に振動を与えるわけではないので、多孔部材を前後方向に往復移動する動作を繰り返す過程で、粉体が次第に多孔部材の複数の貫通孔に付着して通過しにくくなる。そのため一定量の粉体を安定して供給することが難しくなり、多孔部材の貫通孔を定期的に掃除する必要があり、作業の煩雑化を招くという課題があった。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであって、食品並びに食品加工物などの被対象物に対して粉体を供給する際に、粉体が飛散することを抑え、粉体を定量的に安定した状態で供給することが可能な粉体供給装置を提供することを目的とする。

請求項１記載の発明は、粉体を収容する粉体用容器（２０）と、この粉体用容器（２０）の底面の排出口（２１）を塞ぐように配置された状態で移動可能に形成され、装置本体（１０）のベース部（１２）に沿って前後方向・左右方向に移動可能に設置された底板部材（３０）と、この底板部材（３０）に、前記粉体が通過するように形成され、前記粉体用容器（２０）に収容された直上の粉体が定量だけ落下した後に粉体のブリッジを形成して落下しない大きさである複数の粉体供給孔（３１）と、前記底板部材（３０）を前記粉体用容器（２０）の排出口（２１）に沿って移動させる底板部材駆動手段（４０）と、前記底板部材（２０）が取り付けられ、中央に前記粉体供給孔（３１）が臨む窓部（３３ａ）が形成されているとともに、ほぼ正方形の外形形状をなし、その一辺及び直交する他の一辺の端縁には、それぞれ左右方向及び前後方向に延びるようにして、第一長孔（３３ｂ）及び第二長孔（３３ｃ）が形成されてなる底板保持固定部材（３３）と、を具備する粉体供給装置（１）であって、前記底板部材駆動手段（３１）は、前後方向に該底板部材（２０）を移動させる前後駆動シリンダ（４１）であるとともに、左右方向に該底板部材（２０）を移動させる左右駆動シリンダ（４３）であり、前記第一長孔（３３ｂ）、及び第二長孔（３３ｃ）には、前記底板部材駆動手段（４０）の前後駆動シリンダ（４１）、及び左右駆動シリンダ（４３）の各ピストン（４１ａ，４３ａ）が、その先端に取り付けられた第一及び第二の連結部材（４６，４７）を介して取り付けられ、該底板部材駆動手段（４０）を駆動制御することにより、該底板部材（３０）を前後方向、左右方向、斜め方向、曲線状、円状に移動可能とするとともに、該底板部材（３０）の移動距離、移動速度、動作時間を調整可能としたことを特徴としている。

請求項２記載の発明は、上記１項において、前記底板部材（３０）は、前記粉体供給孔（３１）の周辺に、粉体用容器（２０）の内部に向けて形成した突起部（３２）を備えていることを特徴としている。

請求項３記載の発明は、上記１項又は２項において、前記粉体用容器（２０）の排出口（２１）から粉体を落下して下方に供給される被対象物を搬送する搬送手段（５０）と、前記の排出口（２１）から落下した粉体の供給量を検出する粉体供給量検出手段（５３）と、前記底板部材駆動手段（４０）に対して制御信号を出力するとともに、前記搬送手段（５０）に対し、制御信号を出力する制御装置（６０）とを有し、前記制御装置（６０）は、前記粉体供給量検出手段（５３）で検出した粉体の供給量が、予め設定した設定値に達した際、前記底板部材駆動手段（４０）の駆動を停止する制御信号を出力することを特徴としている。

本発明によれば、粉体用容器内の粉体は、粉体用容器の底面の排出口を塞ぐように配置されている底板部材の上面に落下して積もっている。この時、底板部材の複数の各粉体供給孔の直上の粉体は、錐体の形状となって粉体供給孔を通過して落下する。その後、粉体供給孔の直上に粉体のブリッジが形成されるので、それ以上は落下しない。

底板部材が粉体用容器の底面の排出口に沿って移動すると、移動後の粉体供給孔の直上の粉体が錐体の形状となって粉体供給孔を通過して落下し、粉体供給孔の直上に粉体のブリッジが形成されるので、それ以上は落下しない。底板部材を連続して移動させると、粉体供給孔が移動するごとに錐体の形状部分の粉体の落下を連続的に発生させるので、一定量の粉体を供給することができる。

また、粉体供給装置における粉体の流量は、底板部材の移動距離と移動速度、並びに粉体供給孔の数を調整することによって決めることができる。

さらに、粉体供給装置は、底板部材を作動していない時も、底板部材を作動している時も、粉体供給孔の直上に粉体のブリッジが形成されるので、複数の各粉体供給孔に粉体が詰まる状態にならない。そのため、従来のようなホッパーを振動させる振動器が不要であり、簡単な構造で、かつ底板部材の複数の粉体供給孔を掃除する手間が不要となる。その結果、粉体の供給量は常に安定して一定に保つことができ、粉体の散乱を抑えることができる。また、簡単な構造であるのでコストダウンを図ることができる。さらに、底板部材の複数の粉体供給孔が傷んだり変形したりすることがないので、耐久性に優れ、メンテナンス費用の低減にも寄与する。

また、粉体用容器の底面付近の粉体は、粉体用容器内の粉体の自重や底板部材との摩擦で次第に固まってしまうことがあるとしても、粉体供給孔の周辺に、粉体用容器の内部に向けて形成した突起部を備えることで、底板部材を移動させると、突起部が粉体用容器の底面付近の粉体の固まった状態を崩し、粉体が確実に落下する。

また、底板部材駆動手段は、底板部材を粉体用容器の排出口に沿って回転移動させたり、縦横自在に移動させたりすることで、底板部材の複数の粉体供給孔から、粉体用容器内の粉体を連続的、且つ定量的に安定して落下させる。

また、粉体用容器は、内周面がほぼ垂直をなす筒状体とすることで、粉体が確実に下方へ落下し、粉体用容器を振動させる振動器は不要である。

また、粉体供給装置は、コンベアと粉体供給量検出手段と制御装置を備えることで、被対象物はコンベアで粉体用容器の排出口の下方位置へ自動的に搬入し、前記被対象物に対して予め設定した設定量の粉体を自動的に供給することができる。その後、コンベアで自動的に搬出することができる。

本発明に係る粉体供給装置の斜視図である。 図１の分解斜視図である。 図１の平面図である。 図１の底板部材から視た平面図である。 図３の矢視Ｖ－Ｖ線の縦断面図である。 （ａ）は、一つの粉体供給孔における粉体の状態を概略的に示した断面図である。（ｂ）は、（ａ）の状態から底板部材を移動した時の粉体の状態を概略的に示した断面図である。 複数の粉体供給孔の形状および配列の状態を示す部分的な平面図である。 粉体用容器の底面付近の粉体が固まった状態を示し、底板部材を移動した時の状態を示す部分的な断面図である。 （ａ）は、粉体供給孔の周辺に形成した突起部を示す部分的な断面図である。（ｂ）は、（ａ）の状態から底板部材を移動した時の状態を概略的に示した部分的な断面図である。 本発明の他の実施形態に係る粉体供給装置を模式的に示す概略説明図である。 （ａ）は、他の実施形態の底板部材駆動手段を模式的に示す斜視図である。（ｂ）は、（ａ）の部分的な断面図である。 （ａ），（ｂ）は、図１１の底板部材駆動手段による底板部材の動作を示す斜視図である。 （ａ）は、別の実施形態の底板部材駆動手段を模式的に示す斜視図である。（ｂ）は、（ａ）の部分的な断面図である。 （ａ）～（ｄ）は、図１３の底板部材駆動手段による底板部材の動作を示す斜視図である。

以下、本発明の実施形態に係る粉体供給装置について図面を参照して説明する。
図１は、粉体供給装置１の全体を概略的に示した斜視図である。図２は、図１の一部を分解した分解斜視図である。図３は、図１を上から視た平面図である。図４は、底板部材３０から視た平面図である。図５は、図３の矢視Ｖ－Ｖ線の縦断面図である。

粉体供給装置１は、基本的には、例えば、小麦粉、澱粉、チーズやナッツやガーリック等のパウダーなどの粉体Ｐを、食品並びに食品加工物などの被対象物に散布する供給装置である。なお、被対象物としては、食品並びに食品加工物に限定されるものではなく、樹脂や木工や金属などの材質からなる他の加工品にも適用される。この場合は、被対象物となる加工品に散布すべき材質の粉体となる。

また、粉体供給装置１は、図１及び図２に示すように、上面が平面をなす装置本体１０が食品並びに食品加工物の上方に位置している。なお、図１０に示すように、食品並びに食品加工物がベルトコンベア５１で搬送される場合、装置本体１０はベルトコンベア５１の上方に配置される。

本実施形態における装置本体１０は、図１及び図２に示すように、断面矩形状の型材で上下に貫通する開口を有するように平面で四角形の枠体に形成した基台１１と、この基台１１の上面を被せた平板状のベース部１２と、で構成される。ベース部１２のほぼ中央は、詳しくは後述する粉体用容器２０の底面の排出口２１より大きい開口部１３を形成している。さらに、装置本体１０は、図５に示すように粉体用ダクト１４が前記の開口部１３に挿通してベース部１２に固定されている。なお、粉体用ダクト１４は排出口２１から落下する粉体Ｐを下方へ案内するように筒状に形成されている。

さらに、粉体供給装置１は、前記の粉体用容器２０の底面の排出口２１を塞ぐように配置された状態で移動可能に形成した底板部材３０を備えている。底板部材３０は、本実施形態ではほぼ正方形状に形成されており、粉体Ｐが通過する複数の粉体供給孔３１，３１・・・がほぼ中央から広がるように広い範囲で貫通して形成されている。

底板部材３０は、装置本体１０のベース部１２の上面で前後、左右の方向に自在に移動可能なように、底板保持固定部材３３の上に着脱可能に取り付けられている。

底板保持固定部材３３は、本実施形態では平板状でほぼ正方形の外形形状をなし、中央に広い開口である窓部３３ａ（図５参照）が形成されている。底板部材３０は、複数の粉体供給孔３１，・・・，３１が窓部３３ａに臨むようにして、底板保持固定部材３３の上面に取り付けられている。

なお、底板部材３０は、中央に広い開口３４ａを有する底板押さえ部材３４と、底板保持固定部材３３との間に挟み込まれるようにして、四隅のねじ部材３４ｂ，・・・，３４ｂにより固定されている。

さらに、底板保持固定部材３３は、図５に示すように、下面に四隅の４か所に形成したボールキャスタ３５，・・・，３５を介し、装置本体１０のベース部１２の上面で前後、左右の方向に滑動自在に支持されている。

さらに、粉体供給装置１は、底板保持固定部材３３を、装置本体１０のベース部１２の上面にて、前後及び左右の方向に移動させる底板部材駆動手段４０を備えている。底板部材駆動手段４０は、底板保持固定部材３３を前後方向に移動させる前後駆動シリンダ４１と、底板保持固定部材３３を左右方向に移動させる左右駆動シリンダ４３と、で構成される。

前後駆動シリンダ４１は、装置本体１０の基台１１の図３及び図４において下側に位置する後方側にシリンダ支持部材４２を介して取り付けられている。左右駆動シリンダ４３は、装置本体１０の基台１１の図３及び図４において右側に位置する右方側にシリンダ支持部材４４を介して取り付けられている。なお、本実施形態では、前後駆動シリンダ４１及び左右駆動シリンダ４３は、いずれもサーボモータ４５，４５にて各ピストン４１ａ，４３ａを往復移動させる構成である。

底板保持固定部材３３には、図４に示されるように、下側に位置する後方端縁に平行して左右方向に延びる第一長孔３３ｂが形成されているとともに、右側に位置する右方端縁に平行して前後方向に延びる第二長孔３３ｃが形成されている。本実施形態では、第一長孔３３ｂの長手方向と、第二長孔３３ｃの長手方向は互いに直交する構成である。

前後駆動シリンダ４１のピストン４１ａの先端は、第一連結部材４６を介して底板保持固定部材３３の第一長孔３３ｂに沿って互いに相対的に移動可能に連結されている。
一方、左右駆動シリンダ４３のピストン４３ａの先端は、第二連結部材４７を介して底板保持固定部材３３の第二長孔３３ｃに沿って互いに相対的に移動可能に連結されている。

したがって、底板保持固定部材３３は、前後駆動シリンダ４１の駆動によって図４において上下の前後方向に往復移動することが可能となっている。この時、左右駆動シリンダ４３のピストン４３ａの先端に取り付けられている第二連結部材４７が、ガイドローラ４７ａ（図２及び図５参照）を介して底板保持固定部材３３の第二長孔３３ｃに沿って相対的に移動するので、底板保持固定部材３３の前後方向の動きを阻害することはない。

また、底板保持固定部材３３は、左右駆動シリンダ４３の駆動によって図４において左右方向に往復移動する。この時、前後駆動シリンダ４１のピストン４１ａの先端の第一連結部材４６がガイドローラ４６ａ（図２参照）を介して底板保持固定部材３３の第一長孔３３ｂに沿って相対的に移動するので、底板保持固定部材３３の左右方向の動きを阻害することがないのは、前後駆動シリンダ４１の場合と同様である。

また、底板保持固定部材３３は、本実施形態では、前後駆動シリンダ４１と左右駆動シリンダ４３を同時に駆動することで、前後左右の動きが合成されて様々な方向に移動することができる。

したがって、底板部材駆動手段４０は、各サーボモータ４５，４５を駆動制御することで、底板保持固定部材３３、すなわち底板部材３０を前後方向、左右方向あるいは斜め方向に直線的に移動させたり、種々の曲線状あるいは円状に移動させたりすることができる。さらに、底板部材３０を連続的にあるいは断続的に移動させることもできる。

さらに、粉体供給装置１は、粉体Ｐを収容する粉体用容器２０が、装置本体１０のベース部１２の開口部１３の上方で、しかも粉体用容器２０の底面の排出口２１を塞ぐように前述の底板部材３０の上面に僅かな隙間を介して配置される。この隙間は粉体Ｐが外部へ出ない程度に形成されている。

粉体用容器２０は、本実施形態では円筒形状をなしているが、断面形状は特に限定されない。つまり、従来技術のホッパーのように絞り部があると、粉体の種類によってはブリッジが生じやすくなるが、絞り部を設けないことにより粉体用容器２０の内部の粉体Ｐを確実に下方へ落下させることが可能となり、この結果、粉体用容器２０を振動させる振動器が不要となり、構造を一部簡素化できる利点がある。勿論、粉体の性質によっては絞り部を設けることが好ましい場合もある。

また、粉体用容器２０を保持する平板状の容器保持部材２２が、図１及び図５に示すように装置本体１０のベース部１２の上方位置にほぼ平行に、装置本体１０の基台１１上に立設した４本の支柱２３，・・・，２３によって支持されている。容器保持部材２２は、粉体用容器２０を挿通可能な大きさの容器用窓孔２２ａ（図５参照）が、ベース部１２の開口部１３に対向する上方位置に形成されている。

粉体用容器２０は、容器保持部材２２の容器用窓孔２２ａに挿通して高さ方向の位置を調整した状態で、容器保持部材２２に保持固定している。つまり、粉体用容器２０の底面が前述の底板部材３０の上面で塞がれるように僅かな隙間を形成して高さ方向の位置が調整されている。より詳しくは、掛止部材２４が粉体用容器２０の外周面に取り付け位置を調整可能に固定され、粉体用容器２０は掛止部材２４を介して容器保持部材２２に立て掛けた状態で保持されている。
なお、本実施形態における粉体用容器２０は、容器保持部材２２の容器用窓孔２２ａに挿通して高さを調整しているが、その構成は特に限定されない。例えば、粉体用容器２０は掛止部材２４あるいは容器保持部材２２に直接取り付けることもできる。

以上のことから、底板部材駆動手段４０の前後駆動シリンダ４１並びに左右駆動シリンダ４３の駆動によって、底板保持固定部材３３の底板部材３０が粉体用容器２０の底面の排出口２１に沿って前後、左右の方向に自在に移動することとなる。

さらに図６に示されるように、底板部材３０の複数の各粉体供給孔３１，・・・，３１は、当該粉体供給孔３１の直上の粉体Ｐが定量だけ落下した後、粉体のブリッジＢを形成して落下しない大きさであることを特徴とする。

より詳しく説明すると、底板部材３０の複数の各粉体供給孔３１，・・・，３１の直上の粉体Ｐは、錐体Ｐｓ（円錐、三角錐、六角錘などを含む）の部分が粉体供給孔３１を通過して落下した後に、粉体のブリッジＢが形成され、それ以上は落下しない。図６（ａ）は、一つの粉体供給孔３１における粉体Ｐの状態を概略的に示した断面図である。図７は、粉体供給孔３１，・・・，３１の形状および配列の状態を示す平面図である。本実施形態では、底板部材３０の各粉体供給孔３１，・・・，３１は、平面視で正六角形を形成しているので、落下する粉体Ｐの形状は六角錘体Ｐｓとなる。したがって粉体のブリッジＢは六角錘のへこみ形状となる。

粉体Ｐは、種類によって、粒子の大きさ、付着性、凝集性、吸湿性などの種々の性質を有しているので、前記の落下する錐体Ｐｓの大きさ（量）は、粉体Ｐの性質と粉体供給孔３１の大きさによって決まる。したがって、落下する粉体Ｐの量は、粉体供給孔３１の大きさを調整することで、所望の一定量とすることができる。

なお、粉体Ｐの性質によるので、単純な条件を割り出せないが、実験によると、ある種の粉体Ｐにおける上記のブリッジＢが形成される粉体供給孔３１の大きさは、粉体Ｐの粒子の約６倍の大きさである。したがって、粉体Ｐの性質や条件に合わせて粉体供給孔３１の大きさを設定することができる。

その後、底板部材３０が粉体用容器２０の排出口２１に沿って移動すると、図６（ｂ）に示すように、粉体供給孔３１の直上の錐体Ｐｓの部分の粉体Ｐが粉体供給孔３１を通過して落下し、粉体供給孔３１の直上に粉体のブリッジＢが形成されるので、それ以上は落下しない。

そして、底板部材３０（すなわち、粉体供給孔３１）を、連続して移動させることによって、粉体供給孔３１，・・・，３１が移動する毎に、錐体Ｐｓの部分の粉体Ｐの落下を連続的に発生させることとなる。なお、底板部材３０（すなわち、粉体供給孔３１）の移動を停止すると、粉体のブリッジＢが形成されて粉体Ｐの落下も停止する。

前述のように、底板部材３０の複数の粉体供給孔３１，・・・，３１による基本的な粉体の落下量は、粉体Ｐの性質によるところが大きく、粉体供給孔３１の大きさで粉体Ｐの最小落下量が決まる。粉体供給装置１における粉体Ｐの流量は、前記の粉体Ｐの最小落下量を基準として、底板部材３０の移動距離、移動速度、動作時間並びに粉体供給孔３１の数を調整することによって粉体Ｐの流量（供給量）を決めることができる。

また、粉体用容器２０の底面付近の粉体Ｐは、図８の網掛けハッチングで示すように粉体用容器２０内の粉体Ｐの自重や底板部材３０との摩擦で次第に固まってしまうことがある。この状態では、底板部材３０が図８の矢印のように移動しても、粉体Ｐが落ちなくなることが生じる。
このような事態を回避するために、底板部材３０は、図９（ａ）に示すように前記粉体供給孔３１の周辺に、粉体用容器２０の内部に向けて形成した突起部３２を備えることが望ましい。

この場合、底板部材３０が移動すると、図９（ｂ）に示すように突起部３２が粉体用容器２０の底面付近の粉体Ｐの固まった状態を崩すことになるので、粉体Ｐが確実に落下する。固まった粉体Ｐを一旦崩すと、しばらく固まらないので、その後は常に安定した一定量の粉体Ｐを供給することができる。

以上のように、本実施形態の粉体供給装置１は、底板部材３０を作動していない時も、底板部材３０を作動している時も、粉体供給孔３１の直上に粉体のブリッジＢが形成されるので、従来技術のように複数の各粉体供給孔３１，・・・，３１に粉体Ｐが詰まる状態にならない。

したがって、底板部材３０の複数の粉体供給孔３１，・・・，３１は粉体Ｐが詰まる状態にならないので、従来のようなホッパーを振動させる振動器が不要であり、シンプルな構造で、かつ底板部材３０の複数の粉体供給孔３１，・・・，３１を掃除する手間が不要となる。その結果、粉体Ｐの供給量は常に安定して一定に保つことができ、粉体Ｐの散乱を抑えることができる。また、シンプルな構造であるのでコストダウンを図ることができる。さらに、底板部材３０の複数の粉体供給孔３１，・・・，３１が傷んだり変形したりすることがないので、耐久性に優れ、メンテナンス費用の低減にも寄与する。

また、底板部材駆動手段４０は、底板部材３０を粉体用容器２０の排出口２１に沿って回転移動したり、縦横自在に移動したりすることで、底板部材３０の複数の粉体供給孔３１，・・・，３１は粉体用容器２０の底面の粉体Ｐを連続的に定量的に安定して落下させる。

次に、本発明の他の実施形態に係る粉体供給装置１ａについて説明する。
図１０に示される粉体供給装置１ａは、前述の粉体供給装置１に搬送手段５０を用いた場合、ベルトコンベア５１で搬送された食品加工物などの被対象物に供給する粉体Ｐの供給量を制御するものである。

搬送手段５０は、図１０に示すように食品加工物などの被対象物をベルトコンベア５１で搬送する。すなわち、食品加工物は、ベルトコンベア５１で粉体用容器２０の排出口２１の下方へ搬送される。この搬送された食品加工物に対して、粉体Ｐが前述の排出口２１から落下して供給されることになる。
なお、ベルトコンベア５１はサーボモータ５２によって回転駆動される。サーボモータ５２は、制御装置６０によって回転速度や回転駆動のＯＮ、ＯＦＦなどが制御される構成である。

また、粉体供給装置１ａは、落下した粉体Ｐの供給量を検出する粉体供給量検出手段５３を備えている。本実施形態では、粉体供給量検出手段５３は、被対象物の重量を計測する計量手段５３ａと、この計量手段５３ａで計測した重量データに基づいて粉体Ｐの供給量を計算する演算手段を備えた制御装置６０と、で構成される。

計量手段５３ａは、例えば図１０に示すようにベルトコンベア５１の下面側に配置されており、重量の計測データは制御装置６０へ出力される。制御装置６０では、例えば粉体Ｐが供給される前の被対象物の重量計測データＷ_０を記憶しておく。その後に粉体Ｐが供給された重量計測データＷ_Ｘから前記の被対象物の重量計測データＷ_０を減算すると、実際に供給された粉体の重量Ｗ_Ｐを計算することができる。

また、制御装置６０は、実際に供給された粉体の重量Ｗ_Ｐが、予め設定した設定値Ｗ_Ｓに達した時、底板部材３０の動作を停止する信号を底板部材駆動手段４０の各サーボモータ４５，４５に出力する。さらに、制御装置６０は、ベルトコンベア５１を駆動するサーボモータ５２の動作を制御する信号を出力する。

上記構成により、例えば食品加工物がベルトコンベア５１で搬送され、粉体用容器２０の排出口２１の下方に位置する時に、制御装置６０によってベルトコンベア５１が低速となり停止する。
次いで、制御装置６０は、底板部材駆動手段４０の各サーボモータ４５，４５を駆動して底板部材３０を作動させる。すなわち、粉体Ｐの供給運転を開始し、粉体用容器２０の粉体Ｐが排出口２１から落下して食品加工物へ供給される。
落下した粉体Ｐの重量Ｗ_Ｐ（供給量）は、粉体供給量検出手段５３、つまり計量手段５３ａと制御装置６０によって検出（計算）される。

制御装置６０は、検出した粉体Ｐの重量Ｗ_Ｐが予め設定した設定値Ｗ_Ｓに達した時に、底板部材３０の移動を停止する信号を底板部材駆動手段４０の各サーボモータ４５，４５に出力する。すなわち、粉体Ｐの供給運転を停止する。
したがって、所定量の粉体Ｐがベルトコンベア５１の上の食品加工物に供給されることになる。

次いで、制御装置６０は、ベルトコンベア５１を駆動する信号を搬送手段５０のサーボモータ５２に出力する。所定量の粉体Ｐを供給された食品加工物はベルトコンベア５１で搬出される。
上記の一連の動作は、後続する食品加工物に対して同様に繰り返し行われる。

なお、前述の粉体供給量検出手段５３は、計量手段５３ａと制御装置６０とで構成されているが、特に限定されない。
他の実施形態の粉体供給量検出手段５３としては、粉体Ｐの供給運転を開始してから停止するまでの時間を計測し、この計測時間と、底板部材３０から落下する粉体Ｐの流量（単位時間における）とを用いて制御装置６０で計算して粉体Ｐの供給量を検出することができる。

より詳しく説明すると、底板部材３０を作動して複数の粉体供給孔３１，・・・，３１から落下する粉体Ｐの流量（供給量）は、粉体供給孔３１の大きさ、底板部材３０の移動距離、移動速度、動作時間並びに粉体供給孔３１の数などのファクターによって決まる。したがって、単位時間における底板部材３０から落下する粉体Ｐの流量は、ほぼ一定量に設定することができる。

したがって、前述の粉体供給装置１ａの一連の動作において、例えば食品加工物がベルトコンベア５１で搬送され、粉体用容器２０の排出口２１の下方位置で停止した後、粉体Ｐの供給運転を開始してから予め設定した設定時間経過後に粉体Ｐの供給運転を停止する。その結果、所定量の粉体Ｐがベルトコンベア５１の上の食品加工物に供給される。その後、ベルトコンベア５１が駆動して前記食品加工物が搬出される。

以上のように、粉体供給装置１ａは、搬送手段５０と粉体供給量検出手段５３と制御装置６０とを備えることで、被対象物は搬送手段５０で粉体用容器２０の排出口２１の下方位置へ自動的に搬入し、前記被対象物に対して予め設定した設定量の粉体Ｐを自動的に供給することができる。その後、搬送手段５０で自動的に搬出することができる。

次に、他の底板部材駆動手段の実施形態について図面を参照して説明する。
図１１（ａ），（ｂ）は底板部材駆動手段４０ａを模式的に図示している。
底板部材３０ａは、左右のガイドレール３６ａ，３６ｂにガイドされて前後方向に移動可能に形成される。さらに、底板部材３０ａは、左右方向に長い２つの長孔３７ａ，３７ｂが形成されている。２つの長孔３７ａ，３７ｂの長手方向は互いに平行である。さらに、底板部材３０ａは、図１１（ａ）に示すように複数の粉体供給孔（図１と同様で図示省略）を形成した円形状の部分的な範囲３９で形成している。

粉体用容器２０は、底面の排出口が底板部材３０ａの複数の粉体供給孔に臨むように上方に、支持部材（図示省略）にて支持固定されている。

また、底板部材３０ａを前後方向に駆動する駆動機構部７１ａ，７１ｂが、底板部材３０ａの各長孔３７ａ，３７ｂに対応して係合するように底板部材３０ａの上方に配置されている。なお、駆動機構部７１ａ，７１ｂは底板部材３０ａの上方でなく、下方に配置されてもよい。

駆動機構部７１ａ，７１ｂは、図１１（ａ），（ｂ）に示すように、ほぼ水平方向に回転する円盤状の回転体７２ａ，７２ｂと、各長孔３７ａ，３７ｂのそれぞれに挿入し、かつ各長孔３７ａ，３７ｂの長手方向に移動可能となるピン状の係合部７３ａ，７３ｂと、各回転体７２ａ，７２ｂの上に一体的に形成したほぼ垂直方向に延びる回転軸７４ａ，７４ｂと、を備えている。
なお、係合部７３ａ，７３ｂは対応する回転軸７４ａ，７４ｂに対して偏心している。しかも、係合部７３ａと回転軸７４ａの偏心量と係合部７３ｂと回転軸７４ｂの偏心量は同じである。また、係合部７３ａ，７３ｂは、前述の粉体供給装置１ａにおけるガイドローラ４６ａ，４７ｂと同様の機能を有している。

駆動機構部７１ａ，７１ｂの各回転軸７４ａ，７４ｂは、支持部材（図示省略）にて軸受等で回転可能に支持され、サーボモータ（図示省略）などの回転駆動手段にて回転駆動される。なお、各回転軸７４ａ，７４ｂについては別個のサーボモータで駆動する、あるいは一つのサーボモータ若しくは汎用モータを用いて駆動するようにしてもよい。
なお、複数個のサーボモータを用いる場合、各サーボモータを同期させて用いる必要があり、しかも高価になるので、回転駆動手段として汎用モータを一つだけ用いることは、コストの低減に繋がる。つまり、図１の底板部材駆動手段４０では２つのサーボモータ４５を必要とするが、この実施形態の底板部材駆動手段４０ａでは一つの回転駆動手段で駆動することが可能であり、構成の単純化とコストの低減を同時に図ることができる。

したがって、駆動機構部７１ａ，７１ｂの回転体７２ａ，７２ｂが、サーボモータによって図１２（ａ）の矢印で示すように同期して回転すると、対応する回転軸７４ａ，７４ｂに対して偏心する係合部７３ａ，７３ｂが回転する。回転体７２ａ，７２ｂの係合部７３ａ，７３ｂはそれぞれ対応する長孔３７ａ，３７ｂの長手方向に移動可能に係合しているので、底板部材３０ａが図１２（ａ），（ｂ）に示すように前後方向に往復動する。
なお、前述の実施形態では２つの駆動機構部７１ａ，７１ｂを使用しているが、１つの駆動機構部であっても、あるいは２つ以上の駆動機構部を用いてもよい。

次に、さらに別の底板部材駆動手段の実施形態について図面を参照して説明する。
図１３（ａ），（ｂ）は底板部材駆動手段４０ｂを模式的に図示している。
底板部材３０ｂは、前述の実施形態における図１と同様に、ベース部の上面で前後、左右の方向に滑動自在に構成されている。さらに、底板部材３０ｂは、２つの係合孔３８ａ，３８ｂが形成されている。さらに、底板部材３０ｂは、図１３（ａ）に示すように複数の粉体供給孔（図１と同様で図示省略）を円形状の部分的な範囲３９で形成している。

粉体用容器２０は、底面の排出口が底板部材３０ｂの複数の粉体供給孔に臨むように上方に、支持部材（図示省略）にて支持固定されている。

また、底板部材３０ｂを円形方向に駆動する駆動機構部７５ａ，７５ｂが、底板部材３０ｂの各係合孔３８ａ，３８ｂに対応して係合するように底板部材３０ｂの上方に配置されている。なお、駆動機構部７５ａ，７５ｂは底板部材３０ｂの上方でなく、下方に配置されてもよい。
また、底板部材３０ｂが全体的に円形方向に旋回動作するためには、少なくとも２つ以上の駆動機構部を用いることが望ましい。１つの駆動機構部だけでは底板部材３０ｂが部分的に旋回動作してしまうからである。

駆動機構部７５ａ，７５ｂは、図１３（ａ），（ｂ）に示すように、ほぼ水平方向に回転する円盤状の回転体７６ａ，７６ｂと、各係合孔３８ａ，３８ｂのそれぞれに挿入して相対的に回転可能に係合するピン状の係合部７７ａ，７７ｂと、各回転体７６ａ，７６ｂの上に一体的に形成したほぼ垂直方向に延びる回転軸７８ａ，７８ｂと、を備えている。
なお、係合部７７ａ，７７ｂは対応する回転軸７８ａ，７８ｂに対して偏心している。しかも、係合部７７ａと回転軸７８ａの偏心量と係合部７７ｂと回転軸７８ｂの偏心量は同じである。

駆動機構部７５ａ，７５ｂの各回転軸７８ａ，７８ｂは、支持部材（図示省略）にて軸受等で回転可能に支持され、サーボモータ（図示省略）などの回転駆動手段にて回転駆動される。なお、各回転軸７８ａ，７８ｂは別個のサーボモータで駆動されても、あるいは一つのサーボモータ若しくは汎用モータで駆動させてもよい。
なお、複数個のサーボモータは同期する必要があり、しかも高価になるので、前述の底板部材駆動手段４０ａと同様に、一つのサーボモータ若しくは汎用モータで駆動することが望ましい。図１の底板部材駆動手段４０では２つのサーボモータ４５を必要とするが、この実施形態の底板部材駆動手段４０ｂでは一つのサーボモータ若しくは汎用モータで駆動することが可能である。

したがって、駆動機構部７５ａ，７５ｂの回転体７６ａ，７６ｂが、サーボモータによって図１４（ａ）の矢印で示すように同期して回転すると、対応する回転軸７８ａ，７８ｂに対して偏心する係合部７７ａ，７７ｂが回転する。回転体７６ａ，７６ｂの係合部７７ａ，７７ｂはそれぞれ対応する係合孔３８ａ，３８ｂに相対的に回転可能に係合しているので、底板部材３０ｂが図１４（ａ）～図１４（ｄ）に示すように円形方向に旋回動作する。

本発明は、食品並びに食品加工物の製造及びその関連事業、あるいは樹脂や木工や金属などの材質からなる加工品の製造及びその関連事業などの業務において、幅広い利用可能性を有する。

１,１ａ 粉体供給装置
１０ 装置本体 １１ 基台
１２ ベース部 １３ 開口部
２０ 粉体用容器 ２１ 排出口
２２ 容器保持部材 ２２ａ 容器用窓孔
３０ 底板部材 ３１ 粉体供給孔
３２ 突起部 ３３ 底板保持固定部材
３３ｂ 第一長孔 ３３ｃ 第二長孔
３４ 底板押さえ部材 ３５ ボールキャスタ
３６ａ，３６ｂ ガイドレール ３７ａ，３７ｂ 長孔
３８ａ，３８ｂ 係合孔 ３９ 範囲（粉体供給孔の）
４０，４０ａ，４０ｂ 底板部材駆動手段 ４１ 前後駆動シリンダ
４２ シリンダ支持部材 ４３ 左右駆動シリンダ
４４ シリンダ支持部材 ４５ サーボモータ
４６ 第一連結部材 ４７ 第二連結部材
５０ 搬送手段 ５１ ベルトコンベア
５２ サーボモータ ５３ 粉体供給量検出手段
５３ａ 計量手段
６０ 制御装置
７１ａ，７１ｂ, ７５ａ，７５ｂ 駆動機構部
７２ａ，７２ｂ, ７６ａ，７６ｂ 回転体
７３ａ，７３ｂ, ７７ａ，７７ｂ 係合部
７４ａ，７４ｂ, ７８ａ，７８ｂ 回転軸
Ｐ 粉体 Ｐｓ 錐体
Ｂ ブリッジ

Claims (3)

1. 粉体を収容する粉体用容器と、
   この粉体用容器の底面の排出口を塞ぐように配置された状態で移動可能に形成され、装置本体のベース部に沿って前後方向・左右方向に移動可能に設置された底板部材と、
   この底板部材に、前記粉体が通過するように形成され、前記粉体用容器に収容された直上の粉体が定量だけ落下した後に粉体のブリッジを形成して落下しない大きさである複数の粉体供給孔と、
   前記底板部材を前記粉体用容器の排出口に沿って移動させる底板部材駆動手段と、
   前記底板部材に取り付けられ、中央に前記粉体供給孔が臨む窓部が形成されているとともに、ほぼ正方形の外形形状をなし、その一辺及び直交する他の一辺の端縁には、それぞれ左右方向及び前後方向に延びるようにして、第一長孔及び第二長孔が形成されてなる底板保持固定部材と、を具備する粉体供給装置であって、
   前記底板部材駆動手段は、前後方向に該底板部材を移動させる前後駆動シリンダであるとともに、左右方向に該底板部材を移動させる左右駆動シリンダであり、
   前記第一長孔、及び第二長孔には、前記底板部材駆動手段の前後駆動シリンダ、及び左右駆動シリンダの各ピストンが、その先端に取り付けられた第一及び第二の連結部材を介して取り付けられ、該底板部材駆動手段を駆動制御することにより、該底板部材を前後方向、左右方向、斜め方向、曲線状、円状に移動可能とするとともに、該底板部材の移動距離、移動速度、動作時間を調整可能としたことを特徴とする粉体供給装置。
2. 前記底板部材は、前記粉体供給孔の周辺に、粉体用容器の内部に向けて形成した突起部を備えていることを特徴とする請求項１に記載の粉体供給装置。
3. 前記粉体用容器の排出口から粉体を落下して下方に供給される被対象物を搬送する搬送手段と、
   前記排出口から落下した粉体の供給量を検出する粉体供給量検出手段と、
   前記底板部材駆動手段に対して制御信号を出力するとともに、前記搬送手段に対し、制御信号を出力する制御装置とを有し、
   前記制御装置は、前記粉体供給量検出手段で検出した粉体の供給量が、予め設定した設定値に達した際、前記底板部材駆動手段の駆動を停止する制御信号を出力することを特徴とする請求項１又は２に記載の粉体供給装置。

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