JP7342064B2 - 食品生地片の移載方法及び移載装置 - Google Patents

Description

本発明は、食品生地片の移載方法及び移載装置に関するものであり、さらに詳細には、食品生地片の外観を損なわずに、所定の間隔に移載する方法及び装置に関する。

食品生地片を移載する方法及び装置は、これまでに様々な提案がされている。
特許文献１に開示された装置は、搬送コンベア上に所定形状に切断されて搬送されてくる生地片を、所定の間隔で所定の向きに整列配置する整列配置装置である。

特開２０１８－０７４９９８号公報

特許文献１の装置は、爪を生地片に刺して生地片を把持し整列配置する為、生地片に爪痕が残り、製品の外観を損ねるという問題がある。また、生地片が搬送面に粘着することなく搬送面上を滑らかに移動する為に、搬送面上に大量の粉を散布する必要があり、稼働コストが掛かり、さらには、粉塵による作業環境の悪化という問題があった。

本発明は、上記課題を解決するためのもので、搬送装置で搬送される生地片を、外観を損ねることなく、所定の間隔で所定の向きに移載する方法及び装置の提供を目的とする。

本発明は、前述のごとき従来の問題に鑑みてなされたもので、生地片の移載装置であって、前記生地片を搬送する搬送装置と、前記生地片を保持する保持部材と、前記保持部材を前記搬送装置の第１の位置から第２の位置に移動する移動装置と、前記移動装置の動作を制御する制御装置を含み、前記制御装置は、前記第１の位置で前記生地片を上方に引き寄せるよう前記保持部材に負圧を発生させ、前記第２の位置で前記生地片を前記搬送装置に移載するよう前記保持部材の負圧の発生を停止させる構成であることを特徴とする。

また、前記移動装置は前記保持部材を搬送方向に移動する搬送方向移動装置を含み、前記制御装置は前記搬送方向移動装置の移動範囲及び移動速度を調整可能であることを特徴とする。

また、前記移動装置は前記保持部材を搬送方向と直角の幅方向に移動する幅方向移動装置を含み、前記制御装置は前記幅方向移動装置の移動範囲及び移動速度を調整可能であることを特徴とする。

また、前記移動装置は前記保持部材を垂直方向に移動する垂直方向移動装置を含み、前記制御装置は前記垂直方向移動装置の移動範囲及び移動速度を調整可能であることを特徴とする。

また、前記移動装置は前記保持部材を回転する回転装置を含み、前記制御装置は前記回転装置の回転範囲及び回転速度を調整可能であることを特徴とする。

また、前記保持部材は、保持ユニットに備えられ、前記保持ユニットは前記移動装置に着脱自在に備えられることを特徴とする。

また、前記保持部材は、前記生地片に対向する平坦な対向面を含み、前記対向面の保持中心点から開口距離だけ離れた位置に圧縮空気の噴射路の噴出口を複数設け、前記噴射路は前記対向面に対する傾斜角度を鋭角に形成され、複数の前記噴出口から噴出した圧縮空気が前記対向面に沿って流れて前記生地片を前記対向面に非接触で保持することを特徴とする。

また、前記保持部材の前記対向面に前記生地片と接触する凸部を前記保持中心点と前記各噴出口の長径の中心を結ぶ直線上以外の範囲に設け、前記生地片を前記対向面に非接触に保持した状態で前記凸部を前記生地片に接触することを特徴とする。

また、前記凸部は、前記対向面の前記保持中心点から径方向に延びる形状であることを特徴とする。

また、前記保持部材は、真空チャックであることを特徴とする。

また、生地片の移載方法であって、（ａ）前記生地片を搬送装置で搬送する工程、（ｂ）前記搬送装置の第１の位置で保持部材が負圧を発生し前記生地片を上方に引き寄せ保持する工程、（ｃ）前記保持部材が前記搬送装置の前記第１の位置から第２の位置まで移動する工程、（ｄ）前記保持部材が負圧の発生を停止し前記生地片の保持を解放し前記生地片を前記搬送装置に移載する工程、を含み、前記保持する工程（ｂ）及び移動する工程（ｃ）において、前記生地片の少なくとも一部が前記搬送装置の搬送面から離れた状態で前記保持部材が前記生地片を保持することを特徴とする。

また、前記工程（ｂ）において前記保持部材で前記生地片を保持した後、（ｂ２）前記保持部材を前記搬送面から離反する方向に上昇する工程を含むことを特徴とする。

また、前記工程（ｂ２）において前記保持部材が前記搬送面から離れた距離を維持して前記工程（ｃ）の移動を行うことを特徴とする。

また、前記保持部材は、前記生地片に対向する平坦な対向面を含み、前記対向面に形成される噴出口から噴出した圧縮空気が前記対向面に沿って径方向外方に流れることで、前記生地片を前記対向面に非接触で保持することを特徴とする。

また、前記保持部材の前記対向面に凸部を設け、前記生地片を前記対向面に非接触に保持した状態で前記凸部を前記生地片に接触して保持することを特徴とする。

本発明によれば、搬送装置で搬送される生地片を、外観を損ねることなく、所定の間隔で所定の向きに移載することが可能になる。

本発明の第１の実施形態に係る移載装置の概略的な平面図である。 本発明の第１の実施形態に係る移載装置の概略的な正面断面図である。 本発明の第１の実施形態に係る移載装置の概略的な側面図である。 本発明の第１の実施形態に係る移載装置の保持ユニット及び回転装置の側面部分断面図である。 本発明の第１の実施形態に係る移載装置の保持ユニットの正面図である。 本発明の第１の実施形態に係る移載装置の動作概略を示した平面図である。 本発明の第１の実施形態に係る移載装置の動作概略を示した正面図である。 本発明の保持部材の吸着作用の概略図であり、図（ａ）は生地片を保持していない状態で、図（ｂ）は生地片を保持している状態である。 本発明の第２の実施形態に係る移載装置の概略的な平面図である。 本発明の第３の実施形態に係る移載装置の概略的な平面図である。 本発明の第３の実施形態に係る移載装置の保持ユニットの正面図である。

本発明の第１の実施形態に係る移載装置１について、図１乃至図５にて説明する。以下の説明において、既に公知の構成についての詳細な説明は省略する。

図１乃至図４に示すように、移載装置１は、搬送装置２、フレーム３、生地片Ｄを保持する保持部材４Ｚ及び４Ｙを備える保持ユニット４、保持ユニット４を移動する移動装置５、シャッタ装置６、圧縮空気供給装置７、及び制御装置９を含む。
移載装置１は、搬送装置２で整列した状態で搬送方向Ｒに搬送される生地片Ｄを、所定の間隔で所定の向きに移載する装置である。ここでは、生地片Ｄは略三角形に切断されたクロワッサン生地であり、３列で搬送されるものとして説明する。

搬送装置２は、上面に搬送面２Ｅを形成する無端状のコンベヤベルト２Ｃを含む第１搬送装置２Ａと、その搬送方向下流側に配置され上面に搬送面２Ｆを形成する無端状のコンベヤベルト２Ｄを含む第２搬送装置２Ｂを含む。搬送面２Ｅと搬送面２Ｆはほぼ同じ高さに配置される。第２搬送装置２Ｂの搬送速度Ｖ２は、第１搬送装置２Ａの搬送速度Ｖ１より速く設定される。搬送速度Ｖ２を搬送速度Ｖ１より速く設定することで、整列した状態の生地片Ｄの搬送方向の間隔を空けて移載することができる。また、搬送速度Ｖ２と搬送速度Ｖ１の速度を調整することで、移載後の生地片Ｄの搬送方向の間隔を調整することができる。

ここで、図１及び図２に示すように、第１搬送装置２Ａの搬送面２Ｅ上で生地片Ｄを保持し移載を開始する位置を搬送装置２の第１の位置Ｐ１と称し、第２搬送装置２Ｂの搬送面２Ｆ上で生地片Ｄの保持を解放し移載を完了する位置を搬送装置２の第２の位置Ｐ２と称する。移載装置１は生地片Ｄを第１の位置Ｐ１から第２の位置Ｐ２に移載する装置として説明する。

フレーム３は、第１搬送装置２Ａの下流端と第２搬送装置２Ｂの上流端に渡って搬送装置２の上方に配置される。搬送装置２の搬送方向右側に箱型の右フレーム３Ａが配置され、搬送方向左側に箱型の左フレーム３Ｂが配置され、右フレーム３Ａと左フレーム３Ｂは、複数のスパン３Ｃで連結される。搬送方向上流側のスパン３Ｃには、２つのセンサー３Ｄが搬送方向Ｒと直角な幅方向に並んで配置される。

図４及び図５に示すように、保持ユニット４は、大径の保持部材４Ｚ、小径の保持部材４Ｙ、及びベース４Ｘを含み、後述する回転装置１７の回転テーブル１７Ｃに、接続ベース１７Ｂを介して吊設されている。
ベース４Ｘは角柱状であり、長手方向の両端部の下面には保持部材４Ｚと保持部材４Ｙが配管継手４Ｓを介して螺合され、上面には保持部材４Ｚと保持部材４Ｙの取り付け位置の間にカプラのプラグ４Ｗが螺合される。２つの保持部材４Ｚ、４Ｙ及びプラグ４Ｗは、ベース４Ｘの内部に穿設される通気孔４Ｒで導通している。ベース４Ｘの上面（プラグ４Ｗの取付面）には、プラグ４Ｗの取り付け位置を挟んで大小２つの差込み穴４Ｖが穿設されている。平面視において、保持部材４Ｚ、保持部材４Ｙ、プラグ４Ｗ及び２つの差込み穴４Ｖは、ベース４Ｘの長手方向に沿った直線上に配置される。

保持部材４Ｚ及び４Ｙは、圧縮空気の噴出によって負圧を発生することで生地片Ｄを保持するチャックであり、ベルヌーイチャックが例示される。保持部材４Ｚは保持部材４Yと径などの大きさが異なるが、同様な機能を有する構成について同じ符号を付し、重複する説明は省略する。

図４及び図５に示すように、保持部材４Ｚ及び４Ｙは、円筒形の本体４Ａの下面に生地片Ｄと対向する平坦な対向面４Ｂが形成される。本体４Ａの上面には、対向面４Ｂの保持中心点４Ｆに対応する箇所に給気ポート４Ｃが穿設され、給気ポート４Ｃには配管継手４Ｓが螺合されている。
対向面４Ｂには、給気ポート４Ｃと連通する噴射路４Ｄの噴出口４Ｅが形成される。噴出口４Ｅは、保持中心点４Ｆからそれぞれ開口距離４Ｇだけ離した位置に設けられる。噴射路４Ｄは対向面４Ｂに対する傾斜角度を鋭角に形成されている為、噴出口４Ｅは半径方向に長径となった長円形状になる。噴出口４Ｅは８つ形成され、保持中心点４Ｆを中心に、等間隔で配置されることが望ましいが、これに限られるものではない。噴出口４Ｅの個数や開口距離４Ｇは適宜に選択することができる。

対向面４Ｂには凸部４Ｈが形成される。凸部４Ｈは断面形状が四角形状で、保持中心点４Ｆと噴出口４Ｅの長径の中心を結ぶ直線上以外の範囲に形成されることが望ましい。
本実施形態では、凸部４Ｈは、保持中心点４Ｆから半径方向の４方向に直線的に延びる形状であり、保持中心点４Ｆで交わるので、対向面４Ｂを平面視すると十字形状に形成される。従って対向面４Ｂは凸部４Ｈによって扇形状に仕切られている。そして隣り合う凸部４Ｈの間の扇形状の対向面４Ｂに２つの噴出口４Ｅが形成される。
このように噴出口４Ｅと凸部４Ｈを配置することで、噴出口４Ｅから噴出した圧縮空気を効率よく径方向外方に流すことができる。

凸部４Ｈは保持中心点４Ｆから４方向に延びる十字形状であると説明したが、これに限られるものではなく、例えば保持中心点４Ｆから８方向に延びる形状とすることも可能であるし、保持中心点４Ｆから曲線状に形成されてもよい。また、対向面４Ｂに複数の円形の凸部が点在するよう形成されたものでもよく、適宜に形状を選択することができる。また、凸部の断面形状を三角形や半円形状等にすることもできる。また、凸部の高さも適宜に選択することができる。

図１乃至図４に示すように、移動装置５は、搬送方向移動装置１１、幅方向移動装置１３、垂直方向移動装置１５、及び回転装置１７を含む。

搬送方向移動装置１１は、保持ユニット４を搬送方向Ｒに沿って移動する装置であり、ガイドレール１１Ａ、及び電動アクチュエータ１１Ｂを含む。ガイドレール１１Ａは、右フレーム３Ａと左フレーム３Ｂの内部の底面に、それぞれ搬送方向Ｒに沿って平行に配置され、ガイドレール１１Ａに沿って移動自在なブロック１１Ｃを備える。ブロック１１Ｃの上面には、Ｌ字形のベース１１Ｄを備える。電動アクチュエータ１１Ｂは右フレーム３Ａの内部にガイドレール１１Ａに沿って配置され、右フレーム３Ａ内部のベース１１Ｄに連結されるスライダ１１Ｅを備える。

幅方向移動装置１３は、保持ユニット４を搬送方向Ｒと直角の幅方向に移動する装置であり、電動アクチュエータ１３Ａを含む。電動アクチュエータ１３Ａは、後述する垂直方向移動装置１５のベース１５Ｂの下面に幅方向に沿って配置され、２つのスライダ１３Ｂ、１３Ｃを備える。

垂直方向移動装置１５は、保持ユニット４を垂直方向に移動する装置であり、ガイドレール１５Ａ、ベース１５Ｂ、及び電動アクチュエータ１５Ｃを含む。ガイドレール１５Ａは、２つのベース１１Ｄの垂直面に垂直方向に沿って配置され、ガイドレール１５Ａに沿って移動自在なブロック１５Ｅを備える。右フレーム３Ａ内と左フレーム３Ｂ内にそれぞれ配置されるガイドレール１５Ａのブロック１５Ｅには、ベース１５Ｂが渡設される。電動アクチュエータ１５Ｃは、右フレーム３Ａ内のベース１５Ｂに連結されるスライダ１５Ｄを備える。

回転装置１７は、保持ユニット４を水平方向に回転する装置であり、電動アクチュエータ１７Ａ及び接続ベース１７Ｂを含み、幅方向に３つ配置される。中央の電動アクチュエータ１７Ａは、ベース１５Ｂにブラケットを介して固定され、回転中心４Ｔが平面視において搬送装置２のコンベヤベルト２Ｃ、２Ｄの幅方向の中心線２Ｇと重なる位置に配置される。左右の電動アクチュエータ１７Ａは、それぞれスライダ１３Ｂ、１３Ｃに固定される。

図４に示すように、電動アクチュエータ１７Ａの回転テーブル１７Ｃには、保持ユニット４を接続する接続ベース１７Ｂが固定され、回転テーブル１７Ｃと保持ユニット４は接続ベース１７Ｂを介して、一体的に回転する。接続ベース１７Ｂには、ベース４Ｘの差し込み穴４Ｖに対応する位置に２つのピン１７Ｄが立設している。ピン１７Ｄには押圧部材１７Ｅが軸方向に摺動自在に外嵌される。押圧部材１７Ｅは、内蔵するバネ１７Ｆの復元力によってピン１７Ｄの先端方向に向かって押されている。押圧部材１７Ｅは周面に軸方向に長孔１７Ｈが穿設され、ピン１７Ｄの周面に立設されたストッパ１７Ｋを長孔１７Ｈに嵌挿することで、回転方向及び軸方向の移動を規制している。２つのピン１７Ｄの先端部は、大小２つの差込み穴４Ｖに合わせて、直径が大小になっている。
接続ベース１７Ｂの回転中心４Ｔに対応する位置には貫通孔が穿設される。貫通孔の下面側にはカプラのソケット１７Ｇが螺合され、上面側にはパイプ１７Ｌが螺合される。パイプ１７Ｌは、電動アクチュエータ１７Ａの中空の駆動軸を貫通して配置される。
保持ユニット４のプラグ４Ｗとソケット１７Ｇは一対のカプラである。

２つのピン１７Ｄとベース４Ｘの大小の差込み穴４Ｖの位置を合わせて、ソケット１７Ｇにプラグ４Ｗを嵌入すると、各ピン１７Ｄの先端が対応する差込み穴４Ｖに嵌入され、バネ１７Ｆの付勢力により押圧部材１７Ｅがベース４Ｘを押圧した状態で保持ユニット４が移動装置５にガタつくことなく固定される。
上述のように、カプラ（プラグ４Ｗとソケット１７Ｇ）などの結合機構を用いることで、保持ユニット４が移動装置５、より詳細には回転装置１７に対して容易に着脱、交換することができ、サイズの異なる製品の切替えや清掃の際に作業者への負担が軽減される。

シャッタ装置６は、移載された３列の生地片Ｄの搬送方向の位置を揃える装置であり、シャフト６Ａ、シャッタ６Ｂ、及び電動アクチュエータ６Ｃを備える。シャフト６Ａは、右フレーム３Ａと左フレーム３Ｂに備えた軸受に軸支される。シャッタ６Ｂは板状で、シャフト６Ａの外周に半径方向に沿って等間隔に３つ固定されている。シャフト６Ａは電動アクチュエータ６Ｃに連結され、間欠回転する。本実施例では回転式のシャッタ装置を例示したが、揺動式や往復動式のシャッタ装置でもよい。

圧縮空気供給装置７は、開閉弁７Ａ、可変絞り弁７Ｂ、減圧弁７Ｃ、及び圧縮空気供給源７Ｄを含む。開閉弁７Ａは、後述する制御装置９の指令により弁を開閉し、圧縮空気の供給と停止を切り替える。

制御装置９は、移動装置５、シャッタ装置６、及び圧縮空気供給装置７の動作を制御する装置であり、入力部９Ａ、演算部９Ｂ、及び制御部９Ｃを含む。
入力部９Ａは操作パネル９Ｄを含み、操作パネル９Ｄで各装置の動作パターンの選択や、設定値を入力する。入力部９Ａで入力された各設定値やセンサー３Ｄからの信号に基づいて演算部９Ｂで演算を行い、制御部９Ｃが電動アクチュエータ１１Ｂ、１３Ａ、１５Ｃ、１７Ａ、６Ｃ、及び開閉弁７Ａを動作させて各装置を制御する。
制御装置９は、入力部９Ａにて設定値を入力することで、搬送方向移動装置１１、幅方向移動装置１３、垂直方向移動装置１５、回転装置１７の移動開始位置や移動終了位置を含む移動範囲及び移動速度を調整することができる。そのため、製品切替え時の設定変更や、生地の性状による移動装置５の調整が操作パネル９Ｄで容易に行うことができる。また、制御装置９は、シャッタ装置６の動作タイミング及び回転速度や、圧縮空気供給装置７の圧縮空気供給タイミング及び供給時間を調整することができる。

次に、移載装置１の動作について、図６乃至図８にて説明する。
図６及び図７に示すように、第１搬送装置２Ａの上流の食品生地成形装置（図示なし）で帯状の食品生地が成形され、略三角形に切断され整列した状態で生地片Ｄが３列で搬送される。第１搬送装置２Ａは、生地片Ｄの底辺ＤＢが搬送方向Ｒに対して右、左、右、左・・・というように交互に向きを１８０度変えて整列した状態で搬送する。

図１及び図６に示すように、移載装置１の移動装置５は初期位置に待機している。より詳細には、搬送方向移動装置１１はスライダ１１Ｅが搬送方向上流端に位置し、幅方向移動装置１３は２つのスライダ１３Ｂ、１３Ｃが搬送される３列の生地片Ｄに対応した間隔に位置し、垂直方向移動装置１５はスライダ１５Ｄが上昇端に位置し、回転装置１７は保持部材４Ｚ及び４Ｙが幅方向に沿って配置される角度に位置する。
移動装置５の初期位置における保持ユニット４は、平面視において搬送装置２の第１の位置Ｐ１に位置している。
ここでは、保持部材４Ｚは搬送方向左側で、保持部材４Ｙは搬送方向右側に配置された状態からの動作について説明する。そして、生地片Ｄの底辺ＤＢ側を大径の保持部材４Ｚで保持し、頂点側を小径の保持部材４Ｙで保持するものとして説明する。

幅方向に並んだ２つのセンサー３Ｄは生地片Ｄの搬送方向先端である斜辺ＤＣを感知する。制御装置９は、左右のセンサー３Ｄの感知タイミングの差に基づいて生地片Ｄの向き（つまり底辺ＤＢの向き）を判断し、移動装置５の動作を決定する。
生地片Ｄの底辺ＤＢが左側に向いている場合（図６参照）、上述の第１の位置Ｐ１での保持部材４Ｚ及び４Ｙの配置と生地片Ｄの向きが適合しているので、制御装置９は、各装置に後述のような指令を出して生地片Ｄの移載動作を行う。

制御装置９は、センサー３Ｄから生地片Ｄの搬送方向先端（斜辺ＤＣ）の感知信号を受取り、所定の時間経過後の動作開始時間に、圧縮空気供給装置７の開閉弁７Ａと垂直方向移動装置１５の電動アクチュエータ１５Ｃに動作指令を行い、圧縮空気の供給を開始し、スライダ１５Ｄを初期位置から所定の下降端へ下降させる。
スライダ１５Ｄの下降に伴って、ベース１５Ｂ、幅方向移動装置１３、回転装置１７、及び保持ユニット４が一体的に下降する。このとき、保持ユニット４の回転中心位置４Ｔが、生地片Ｄの中心線ＤＡと一致する位置に下降するように、動作開始時間と垂直方向移動装置１５の移動速度を調整する。
下降端に下降した保持部材４Ｚ及び４Ｙの対向面４Ｂ及び凸部４Ｈは、生地片Ｄと所定の間隔を空けて対峙する。

図８に示すように、圧縮空気供給装置７から圧縮空気が供給されると、噴出口４Ｅから噴出した圧縮空気により対向面４Ｂに沿って気体層４Ｋが形成される。噴射路４Ｄは対向面４Ｂに対して鋭角に傾斜しているので、噴出口４Ｅから噴出した圧縮空気は対向面４Ｂに沿って径方向外方に流れ、気体層４Ｋに向けて対向面４Ｂの前方から外気が吸引される（図８（ａ）参照）。
この状態で、保持部材４Ｚ及び４Ｙが所定の位置に下降し、生地片Ｄに向けて対向面４Ｂを所定の距離まで接近させると、生地片Ｄは対向面４Ｂに向かって引き寄せられる。そして、生地片Ｄは対向面４Ｂに形成される噴出口４Ｅから噴出した圧縮空気が対向面４Ｂに沿って流れることで対向面４Ｂに気体層４Ｋを介して非接触で保持される。このとき、生地片Ｄは凸部４Ｈに接触する（図８（ｂ）参照）。
つまり、保持部材４Ｚ及び４Ｙは、生地片Ｄを対向面４Ｂに非接触の状態で、かつ、凸部４Ｈに接触した状態で保持する。生地片Ｄは凸部４Ｈとの接触摩擦により、保持部材４Ｚ及び４Ｙが移動するときに、保持部材４Ｚ及び４Ｙに対する位置ずれが抑制される。

対向面４Ｂは凸部４Ｈによって扇形状に仕切られているため、噴出口４Ｅから噴出した圧縮空気は、凸部４Ｈに案内されて径方向の外方向に向かって流れやすくなる。また、生地片Ｄが対向面４Ｂに非接触に保持されるため、圧縮空気の流れが遮られることなく、外気の吸引が継続され、生地片Ｄを安定して引き寄せることができる。また、噴出口４Ｅ及びその周辺に生地や粉が付着することもない。

図６及び図７に示すように、制御装置９は、生地片Ｄの保持後、垂直方向移動装置１５を動作させて、保持ユニット４を上昇させる。その後、保持ユニット４と搬送面２Ｅ（搬送面２Ｆ）の距離を維持した状態で、搬送方向移動装置１１と幅方向移動装置１３を動作させて、生地片Ｄを保持した保持ユニット４を第１の位置Ｐ１から、所定の第２の位置Ｐ２に移動する。第２の位置Ｐ２は、第２搬送装置２Ｂのベルトコンベヤ２Ｄの搬送面２Ｆ上にあり、予め入力部９Ａに入力され、設定されている。

制御装置９は、保持ユニット４を第１の位置Ｐ１から第２の位置Ｐ２へ移動する間に、回転装置１７を動作して、保持ユニット４を９０度回転させる。
回転装置１７の回転方向は、第２の位置Ｐ２で保持部材４Ｚが搬送方向下流側になるように、つまり生地片Ｄの底辺ＤＢが搬送方向下流側に向くように制御される。ここでは、底辺ＤＢが搬送方向左側を向いているので、制御装置９は回転装置１７を平面視において右方向に９０度回転させる。

保持ユニット４の第１の位置Ｐ１から第２の位置Ｐ２までの移動軌跡は任意に設定可能であるが、図６のように、３つの保持ユニット４が搬送方向Ｒへ移動しながら左右の保持ユニット４が幅方向に移動し、各保持ユニット４が所定の間隔に拡がった後、さらに搬送方向に移動する軌跡が例示できる。各保持ユニット４は、互いの保持する生地片Ｄが干渉しない程度に幅方向に離間した後に回転することが望ましい。

保持ユニット４が所定の第２の位置Ｐ２に移動したら、制御装置９は、開閉弁７Ａに圧縮空気の供給停止を指令する。保持ユニット４は外気の吸引を停止し、生地片Ｄの保持を解放する。落下した生地片Ｄは、第２搬送装置２Ｂで搬送され、シャッタ装置６で搬送方向の位置が補正され幅方向に揃う。さらに、生地片Ｄは搬送方向Ｒに搬送され、図示しない巻き上げ装置で巻き上げ成形される。
その後、制御装置９は搬送方向移動装置１１及び幅方向移動装置１３を動作させ、保持ユニット４を第１の位置Ｐ１へ移動させる。この移動の間に、回転装置１７を右方向に９０度回転させ、保持部材４Ｚを搬送方向右側に、保持部材４Ｙを搬送方向左側に配置する。この配置は、図６に示す移載前の配置に対し１８０度回転した状態である。

制御装置９は、移動装置５に動作指令して初期位置に移動させた後、保持ユニット４を次の生地片Ｄを移載すべく初期位置で待機させる。制御装置９は、センサー３Ｄから次の生地片Ｄの搬送方向先端（斜辺ＤＣ）の感知信号を受け取り、移載装置１による移載動作を開始する。次の生地片Ｄの底辺ＤＢは搬送方向Ｒに対して右側を向いている。保持ユニット４は、第１の位置Ｐ１で下降して次の生地片Ｄを引き寄せて保持し、搬送方向に移動しながら平面視において左に９０度回転し、第２の位置Ｐ２で次の生地片Ｄの保持を解放する。このように、搬送される生地片Ｄの向きに応じて待機時の保持部材４Ｚ及び４Ｙの配置、及び回転装置１７の回転方向を左右交互に切り換えながら移載動作を繰り返して、生地片Ｄの移載を行う。

図７に示すように、保持部材４Ｚ及び４Ｙは、圧縮空気の供給によって生地片Ｄを保持し、生地片Ｄの下面を搬送面２Ｅから離反させる。しかしながら、生地片Ｄが柔らかい場合には、保持部材４Ｚ及び４Ｙの周辺に位置する生地片Ｄの一部のみが搬送面２Ｅから離反し、その他の部分は垂れ下がって搬送面２Ｅに接することがある。
このような場合であっても、生地片Ｄの少なくとも一部が第１搬送装置２Ａの搬送面２Ｅから離れた状態に生地片Ｄを保持することで、生地片Ｄを第２搬送装置２Ｂの上方に移載するときに、搬送装置２に対し生地片Ｄの粘着が軽減され、第１搬送装置２Ａのコンベヤベルト２Ｃに散布する粉の量を低減することができる。

制御装置９は、搬送方向移動装置１１、幅方向移動装置１３、垂直方向移動装置１５、回転装置１７の移動範囲及び移動速度を、生地片Ｄの寸法や性状等の条件に応じて容易に調整することが可能であり、これらの調整をすることで、移載中の加減速等による生地片Ｄの変形や、保持ユニット４に対する生地片Ｄの位置ずれを抑制できるので、生地片Ｄの外観を損ねずに、かつ確実に生地片Ｄの移載を行うことができる。

次に、本発明の第２の実施形態に係る移載装置３１について図９にて説明する。上記にて説明した構成については同じ符号を付し、重複する説明は省略する。
第１の実施形態では、生地片Ｄが３列で搬送される形態であったが、本実施形態では、生地片Ｄが１列で搬送される形態である。また、生地片Ｄは冷却された硬い生地であり、変形しにくいものとして説明する。
移載装置３１は、フレーム３、生地片Ｄを保持する保持部材４Ｚ及び４Ｙを備える保持ユニット４、保持ユニット４を移動する移動装置３５、圧縮空気供給装置７、及び制御装置９を含む。移動装置３５は、搬送方向移動装置１１、垂直方向移動装置１５、及び回転装置１７を含む。第１の実施形態に対して、幅方向移動装置１３が省略され、保持ユニット４が３つから１つに変更されている。

次に、移載装置３１の動作について説明する。
第１搬送装置２Ａは、略三角形の生地片Ｄが１列で整列した状態で搬送する。保持ユニット４が初期位置で待機し、その後、第１の位置Ｐ１で生地片Ｄを引き寄せて保持するまでの工程は第１実施形態と同じなので、説明を省略する。
制御装置９は、生地片Ｄの保持後、保持ユニット４を上昇させることなく、搬送面２Ｅ（搬送面２Ｆ）からの距離を維持した状態で、搬送方向移動装置１１を動作させて、保持ユニット４を第１の位置Ｐ１から所定の第２の位置Ｐ２に移動させる。また、移動中に回転装置１７を動作させて、生地片Ｄの底辺ＤＢが搬送方向下流側に向くように保持ユニット４を右へ９０度回転させる。
制御装置９は、保持ユニット４が第２の位置Ｐ２で生地片Ｄの保持を解放した後、垂直方向移動装置１５を動作させて保持ユニット４を上昇させ、搬送方向移動装置１１を動作させて、初期位置へ移動させながら、回転装置１７を動作させて、保持ユニット４をさらに右へ９０度回転させる。生地片Ｄが変形し難い場合には、下降端に位置する保持ユニット４が生地片Ｄを引き寄せることで、生地片Ｄの下面が搬送装置２の搬送面から離反することができる。
制御装置９は、次の生地片Ｄを移載すべく、移載装置３１の各部の動作を制御する。

第２の実施形態にかかる移載装置３１では、生地片Ｄを保持後、保持ユニット４を上昇せずに移載する動作について説明したが、第１の実施形態の移載装置１のように生地片Ｄを保持後、保持ユニット４を上昇してから移載する動作とすることも可能である。また、移載装置１で第２の実施形態のように生地片Ｄを保持後、保持ユニット４を上昇せずに移載する動作とすることも可能である。これらの動作の切替えは、操作パネル９Ｄで行うことができる。

次に、本発明の第３の実施形態に係る移載装置４１について図１０にて説明する。上記にて説明した構成については同じ符号を付し、重複する説明は省略する。
第１の実施形態では、移載中に生地片Ｄを回転する形態であったが、本実施形態では、３列で搬送される生地片Ｄを回転することなく搬送方向Ｒと幅方向に拡開する形態である。ここでは、生地片Ｄは四角形に切断したパン生地として説明する。
移載装置４１は、フレーム３、生地片Ｄを保持する保持部材４４Ｚを２つ備える保持ユニット４４、保持ユニット４４を移動する移動装置４５、シャッタ装置６、圧縮空気供給装置７、及び制御装置９を含む。移動装置４５は、搬送方向移動装置１１、幅方向移動装置１３、及び垂直方向移動装置１５を含む。第１の実施形態と比べて、回転装置１７の電動アクチュエータ１７Ａが省略されている以外は、同じ構成である。
本実施形態では、３つの接続ベース１７Ｂがそれぞれ幅方向移動装置１３のスライダ１３Ｂ、１３Ｃ、及び垂直方向移動装置１５のベース１５Ｂに固定され、第１の実施形態と同様に保持ユニット４４が取り付けられる形態として説明するが、電動アクチュエータ１７Ａを省略せずに、回転動作を停止させた形態とすることも可能である。

図１１に示すように、保持部材４４Ｚは、円筒形の本体４Ａの下面に生地片Ｄと対向する平坦な対向面４Ｂが形成される。対向面４Ｂには、保持中心点４Ｆから開口距離４４Ｇだけ離した位置に６つの噴出口４４Ｅが設けられ、保持中心点４Ｆから開口距離４４Ｌだけ離した位置に３つの噴出口４４Ｍが設けられる。対向面４Ｂには凸部４Ｈが形成される。本実施形態では、凸部４Ｈは、保持中心点４Ｆから半径方向の３方向に直線的に延びる形状であり、保持中心点４Ｆで交わるように形成される。従って対向面４Ｂは凸部４Ｈによって扇形状に仕切られている。そして隣り合う凸部４Ｈの間の扇形状の対向面４Ｂに２つの噴出口４４Ｅと１つの噴出口４４Ｍが形成される。その他の構成については、第１の実施形態の保持部材４Ｚと同様の構成であるため、説明は省略する。

次に、移載装置４１の動作について説明する。
第１搬送装置２Ａは整列した状態の生地片Ｄを搬送し、センサー３Ｄは生地片Ｄの搬送先端である側辺ＤＤを感知する。制御装置９が、センサー３Ｄから生地片Ｄの搬送方向先端（側辺ＤＤ）の感知信号を受取り、移動装置４５を動作して保持ユニット４４を初期位置から下降端まで下降し、生地片Ｄを引き寄せて保持する。制御装置９は、生地片Ｄの保持後、垂直方向移動装置１５を動作させて、保持ユニット４４を上昇させる。その後保持ユニット４４と搬送面２Ｅ（搬送面２Ｆ）の距離を維持した状態で、搬送方向移動装置１１と幅方向移動装置１３を動作させて、生地片Ｄを保持した保持ユニット４４を第１の位置Ｐ１から、所定の第２の位置Ｐ２に移動する。制御装置９は、保持ユニット４４が第２の位置Ｐ２で生地片Ｄの保持を解放した後、搬送方向移動装置１１と幅方向移動装置１３を動作させて、初期位置へ移動させる。移載装置４１は次の生地片Ｄに対し同じ動作を行う。本実施形態では、生地片が３列で搬送される形態について説明したが、その他の列数でもよく、１列でもよい。１列の場合、幅方向移動装置１３を省略することができる。

本発明の実施形態に係る成形装置の説明は概ね上記のとおりであるが、これに限らず特許請求の範囲において種々の変更が可能であり、それらも本発明の範囲内に包含されるものであることはいうまでもない。
１つの保持ユニットに対する、保持部材の個数は２つに限らず、３つ以上でもよいし、生地片が小さい場合は１つでもよい。さらに、保持部材の配置は、移載する生地片の形状に応じて適宜に設定することができる。
保持部材はベルヌーイチャックを例示したが、これに限らず真空チャックでもよい。

上記説明では、保持部材が初期位置から下降するときに垂直に下降する動作を例示したが、搬送装置の搬送速度に合わせて保持部材を搬送方向に移動しながら下降して生地片を保持し移載する動作とすることも可能である。さらに、搬送方向の移動速度を、生地片を保持するときは第１搬送装置の搬送速度と同速にして、生地片の保持を解放するときは第２搬送装置の搬送速度と同速にするように移動速度を設定することも可能である。
保持部材の移動装置は、移載する生地片に応じて、垂直方向移動装置や回転装置を省略し、第１の位置Ｐ１と第２の位置Ｐ２の間の保持部材の移動を搬送方向と幅方向の往復動のみとした移載装置とすることも可能である。さらに、生地片Ｄが１列で搬送される場合、移動装置は搬送方向移動装置のみとすることも可能である。
また、回転装置の回転角度は９０度に限らず、適宜に変更可能である。
移動装置は、搬送方向、幅方向、及び垂直方向の３方向に移動するアクチュエータを備えるように説明したが、これに限られるものではなく、ロボットアーム等の移動装置を用いることも可能である。この場合、ロボットアームが、搬送方向移動装置、幅方向移動装置、及び垂直方向移動装置として構成されることになる。

１、３１、４１ 移載装置
２ 搬送装置
４ 保持ユニット
４Ｙ、４Ｚ、４４Ｚ 保持部材
５、３５、４５ 移動装置
７ 圧縮気体供給装置
９ 制御装置
１１ 搬送方向移動装置
１３ 幅方向移動装置
１５ 垂直方向移動装置
１７ 回転装置
Ｄ 食品生地片
Ｐ１ 第１の位置
Ｐ２ 第２の位置

Claims (13)

1. 生地片の移載装置であって、
   前記生地片を搬送する搬送装置と、
   前記生地片を保持する保持部材と、
   前記保持部材を前記搬送装置の第１の位置から第２の位置に移動する移動装置と、
   前記移動装置の動作を制御する制御装置を含み、
   前記制御装置は前記第１の位置で前記生地片を上方に引き寄せるよう前記保持部材に負圧を発生させ、前記第２の位置で前記生地片を前記搬送装置に移載するよう前記保持部材の負圧の発生を停止させる構成であり、
   前記保持部材は、前記生地片に対向する平坦な対向面を含み、
   前記対向面の保持中心点から開口距離だけ離れた位置に圧縮空気の噴射路の噴出口を複数設け、
   前記噴射路は前記対向面に対する傾斜角度を鋭角に形成され、
   複数の前記噴出口から噴出した圧縮空気が前記対向面に沿って流れて前記生地片を前記対向面に非接触で保持することを特徴とする。
2. 請求項１に記載の移載装置であって、
   前記移動装置は前記保持部材を搬送方向に移動する搬送方向移動装置を含み、
   前記制御装置は前記搬送方向移動装置の移動範囲及び移動速度を調整可能であることを特徴とする。
3. 請求項２に記載の移載装置であって、
   前記移動装置は前記保持部材を搬送方向と直角の幅方向に移動する幅方向移動装置を含み、
   前記制御装置は前記幅方向移動装置の移動範囲及び移動速度を調整可能であることを特徴とする。
4. 請求項２に記載の移載装置であって、
   前記移動装置は前記保持部材を垂直方向に移動する垂直方向移動装置を含み、
   前記制御装置は前記垂直方向移動装置の移動範囲及び移動速度を調整可能であることを特徴とする。
5. 請求項２に記載の移載装置であって、
   前記移動装置は前記保持部材を回転する回転装置を含み、
   前記制御装置は前記回転装置の回転範囲及び回転速度を調整可能であることを特徴とする。
6. 請求項１に記載の移載装置であって、
   前記保持部材は、保持ユニットに備えられ、前記保持ユニットは前記移動装置に着脱自在に備えられることを特徴とする。
7. 請求項１に記載の移載装置であって、
   前記保持部材の前記対向面に前記生地片と接触する凸部を前記保持中心点と前記各噴出口の長径の中心を結ぶ直線上以外の範囲に設け、前記生地片を前記対向面に非接触に保持した状態で前記凸部を前記生地片に接触することを特徴とする。
8. 請求項７に記載の移載装置であって、
   前記凸部は、前記対向面の前記保持中心点から径方向に延びる形状であることを特徴とする。
9. 請求項１に記載の移載装置であって、
   前記保持部材は、真空チャックであることを特徴とする。
10. 生地片の移載方法であって、
    （ａ）前記生地片を搬送装置で搬送する工程、
    （ｂ）前記搬送装置の第１の位置で保持部材が負圧を発生し前記生地片を上方に引き寄せ保持する工程、
    （ｃ）前記保持部材が前記搬送装置の前記第１の位置から第２の位置まで移動する工程、
    （ｄ）前記保持部材が負圧の発生を停止し前記生地片の保持を解放し前記生地片を前記搬送装置に移載する工程、を含み、
    前記保持する工程（ｂ）及び移動する工程（ｃ）において、前記生地片の少なくとも一部が前記搬送装置の搬送面から離れた状態で前記保持部材が前記生地片を保持し、
    前記保持部材は、前記生地片に対向する平坦な対向面を含み、
    前記対向面に形成される噴出口から噴出した圧縮空気が前記対向面に沿って径方向外方に流れることで、前記生地片を前記対向面に非接触で保持することを特徴とする移載方法。
11. 請求項１０に記載の移載方法であって、
    前記工程（ｂ）において前記保持部材で前記生地片を保持した後、（ｂ２）前記保持部材を前記搬送面から離反する方向に上昇する工程を含むことを特徴とする移載方法。
12. 請求項１１に記載の移載方法であって、
    前記工程（ｂ２）において前記保持部材が前記搬送面から離れた距離を維持して前記工程（ｃ）の移動を行うことを特徴とする移載方法。
13. 請求項１０に記載の移載方法であって、
    前記保持部材の前記対向面に凸部を設け、前記生地片を前記対向面に非接触に保持した状態で前記凸部を前記生地片に接触して保持することを特徴とする。

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