JP7387922B1 - 取出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】冷凍食品を反転させずにトレーから安定して取り出すことのできる取出装置を提供する。【解決手段】トレー９が保持される保持板３７と、排出位置まで保持板３７を搬送するとともに、排出位置ではトレー９の開口が水平方向を向いた状態になるよう保持板３７を保持する搬送装置３と、トレー９を保持板３７に固定する固定装置４と、排出位置において、側板または底板の１以上の箇所を押圧して冷凍食品Ｆをトレー９から排出させる排出装置５と、を備え、排出装置５は、トレー９の下側に付される押圧圧力の方が、トレー９の上側に付される押圧圧力の方よりも大きくなるようトレーを押圧する、または、排出位置において冷凍食品Ｆの上部と接触してトレー９から排出される冷凍食品Ｆの回転方向を制限する排出ガイドが設けられる、取出装置１が提供される。【選択図】図２

Description

本発明は、トレーから冷凍食品を取り出す取出装置に関する。

冷凍食品には、食品をトレーに収容し、その状態で冷凍することで製造されるものがある。このような冷凍食品において、冷凍時に使用したトレーごと最終製品としない場合は、トレーから冷凍食品を取り出す必要がある。

従来、トレーから冷凍食品を取り出すにあたり、トレーを開口が下を向くよう反転させ、トレーの底板に衝撃を与える等して取り出しを行っていた。このとき、冷凍食品は、冷凍時の向きから反転した状態でトレーから排出される。冷凍食品の冷凍時における上面には、下面と比べて相対的に大きい凹凸が形成されているので、このような取出方法においては、冷凍食品がトレーから落下した際、衝撃により破損する虞がある。また、冷凍食品が、具入り冷凍麺など製品の一部が分離し得るものである場合、一部が脱落する虞がある。また、製品の見栄えをよくするため、反転した取り出した冷凍食品を回転させて元の向きに戻すことがある。

以上のような事情に鑑み、トレー、ひいては冷凍食品を反転させずに、トレーから冷凍食品を取り出す取出装置が提案されている。例えば、特許文献１は、トレーの開口が斜め上を向いた状態でトレーの角を押圧することで、トレーから冷凍食品を滑らせて取り出す取出装置を開示している。

特許５２５４４７９号公報

トレーの開口が斜め上を向いた状態で冷凍食品の取り出しを行う場合、冷凍食品がトレーの縁を乗り越えて滑り出す程度に、トレーを押圧して変形させる必要がある。トレーの深さが大きい場合等、トレーの種類によっては冷凍食品を取り出せるだけの変形が困難であり、取り出しができない、または安定しない場合があった。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、冷凍食品を反転させずにトレーから安定して取り出すことのできる取出装置を提供することを目的とする。

本発明によれば、押圧により変形可能な程度の可撓性を有し、開口と側板と底板とを含んで構成され、内部に冷凍食品を収容したトレーから、冷凍食品を取り出す取出装置であって、トレーが保持される保持板と、冷凍食品の取り出しを行う排出位置まで保持板を搬送するとともに、排出位置ではトレーの開口が水平方向を向いた状態になるよう保持板を保持する搬送装置と、少なくとも排出位置において、トレーを保持板に固定する固定装置と、排出位置において、側板または底板の１以上の箇所を押圧して冷凍食品をトレーから排出させる排出装置と、を備え、冷凍食品の下端が上端よりも先にトレーから排出されるように、排出装置は、トレーの下側に付される押圧圧力の方が、トレーの上側に付される押圧圧力の方よりも大きくなるよう、トレーを押圧する、または、排出位置において冷凍食品の上部と接触してトレーから排出される冷凍食品の回転方向を制限する排出ガイドが設けられる、取出装置が提供される。

本発明に係る取出装置では、冷凍食品をトレーから排出するにあたり、トレーの開口が水平方向を向いた状態でトレーが押圧される。トレーとの固着が解除された冷凍食品は、重力によりトレー外に排出される。そのため、冷凍食品の排出にあたり、トレーを大きく変形させる必要がない。また、冷凍食品の排出にあたり、取出装置は、冷凍食品の下端が上端よりも先にトレーから排出されるように構成される。具体的に、トレーの下側に付される押圧圧力の方がトレーの上側に付される押圧圧力の方よりも大きくなるよう、トレーが押圧される。または、排出ガイドにより、冷凍食品の回転が制限される。このように構成することで、冷凍食品を冷凍時の向きから反転させずにトレーから安定して取り出すことができる。

トレーの断面図である。 第１の実施形態の取出装置の概略構成を示す側面図である。 第１の実施形態の保持板および固定装置の上面図である。 第１の実施形態の固定板が前進位置にある固定装置の側面図である。 第１の実施形態の固定板が後退位置にある固定装置の側面図である。 固定装置の変形例の上面図である。 第１の実施形態の排出装置の動作を示す説明図である。 第１の実施形態の排出装置の動作を示す説明図である。 第１の実施形態の排出装置の動作を示す説明図である。 第２の実施形態の取出装置の概略構成を示す上面図である。 第２の実施形態の保持板およびガイド兼固定板の拡大図である。 第２の実施形態の排出装置の排出位置における側面図である。 第２の実施形態の排出装置のトレー取外位置における側面図である。

以下、図１から図９を用いて本発明の第１の実施形態について説明する。以下に説明される各種変形例は、それぞれ任意に組み合わせて実施することができる。

図１には、第１の実施形態にて使用されるトレー９の一例が示される。トレー９は、底板９５と、底板９５の周縁を囲む側板９３と、開口９１と、を含む、有底容器である。トレー９の固定および保持を容易にするため、側板９３の開口９１側の端面に鍔部９７が形成されていることが望ましい。側板９３および底板９５の少なくとも一部は、押圧により変形可能な程度の可撓性を有する。冷凍食品Ｆの排出を容易にするため、底板９５側より開口９１側の方の断面積が大きくなるよう、側板９３が傾斜していることが望ましい。第１の実施形態においては、トレー９は略円錐台状の容器であるが、略角錐台状の容器等、他の形状の容器が採用されてもよい。

トレー９に食品を投入した後に、不図示の冷凍装置によって冷凍することで、トレー９に収容された冷凍食品Ｆが得られる。冷凍時は、開口９１が上を向くよう、トレー９が冷凍装置内に載置されている。取出装置１は、内部に冷凍食品Ｆを収容したトレー９から、冷凍食品Ｆを取り出す装置である。特に、取出装置１は、冷凍食品Ｆを反転させずに、冷凍食品Ｆをトレー９から取り出す点に特徴を有する。なお、ここでいう反転とは、冷凍時における冷凍食品Ｆの上面が、取出後の冷凍食品Ｆの下面になるよう、冷凍食品Ｆを１８０°回転させることを意味する。

冷凍食品Ｆの種類は特に限定されないが、製品の一部が分離し得る冷凍食品Ｆは、反転させずにトレー９から取り出すことが望ましい。例えば、トレー９から、麺と具とを含んでなる具入り冷凍麺である冷凍食品Ｆを取り出すにあたり、第１の実施形態の取出装置１は特に有効である。

第１の実施形態の取出装置１は、図２に示されるように、機枠１１と、保持板３７と、トレー供給装置２と、搬送装置３と、固定装置４と、排出装置５と、シュート６１と、トレー取外装置７と、制御装置と、を備える。取出装置１の各装置は、直接的または間接的に機枠１１に取り付けられてよい。

保持板３７は、貫通孔である挿通孔３７ａが形成された板状部材であり、トレー９は挿通孔３７ａに挿通され保持される。より具体的には、挿通孔３７ａに側板９３および底板９５が挿通し、かつ、鍔部９７が挿通孔３７ａ周辺の保持板３７と係合することで、トレー９が保持される。以下において、トレー９を保持板３７に挿通して取り付ける位置をトレー取付位置、トレー９から冷凍食品Ｆを取り出す位置を排出位置、トレー９を保持板３７から取り外す位置をトレー取外位置という。

トレー供給装置２は、冷凍食品Ｆを収容したトレー９を保持板３７へと移送する。トレー供給装置２はトレー９の移送が可能な限りにおいて任意の装置であってよいが、第１の実施形態のトレー供給装置２は、搬送ピン２３と、搬送ピン駆動装置２５と、搬送台２７と、を含む。搬送ピン２３は、搬送ピン駆動装置２５によって水平方向に移動され、前工程装置から供給コンベヤ２１を用いて送られたトレー９を水平方向に押し出す。トレー９は、搬送台２７上を移動し、保持板３７の上に投下される。

搬送装置３は、排出位置まで保持板３７を搬送するとともに、排出位置においてはトレー９の開口９１が水平方向を向いた状態になるよう保持板３７を保持する。以下において、開口９１が水平方向を向いた状態のトレー９を、横向状態のトレー９という。第１の実施形態においては、搬送装置３は、所定の間隔毎に保持板３７を間歇的に搬送し、トレー取付位置、排出位置およびトレー取外位置を含む各位置に保持板３７を位置決めする。例えば、搬送装置３は、複数の保持板３７を循環的に搬送する無端状搬送装置であり、複数のスプロケット３１と、モータ３３と、チェーン３５と、を含む。モータ３３は、複数のスプロケット３１のうちの１つに設けられ、スプロケット３１を回転させる。チェーン３５は、複数のスプロケット３１に巻回され、複数の保持板３７がチェーン３５に所定の間隔毎に固定される。トレー取付位置はチェーン３５が水平方向に延びる位置に設定され、排出位置およびトレー取外位置は、チェーン３５が鉛直方向に延びる位置に設定される。すなわち、排出位置およびトレー取外位置におけるトレー９は、横向状態に保持される。

第１の実施形態では、保持板３７の搬送方向下流側の端部がチェーン３５に固定されている。保持板３７がチェーン３５との固定箇所を中心に許容範囲を超えて回動することを防止するため、取出装置１の所要の位置に、回動制限ガイド８１，８２，８３，８４，８５が設けられてもよい。回動制限ガイド８１，８２，８３，８４，８５と保持板３７とが接触することで、それ以上の回動が抑制される。

固定装置４は、少なくとも排出位置において、トレー９を保持板３７に固定する。第１の実施形態においては、固定装置４は、トレー取付位置においてトレー９を保持板３７に取り付けてから、トレー取外位置においてトレー９を保持板３７から取り外すまでの間は、常時トレー９を保持板３７に固定する。第１の実施形態の固定装置４は、図３に示されるように、当接板４１と、固定板４２と、取付ブロック４３と、締結部材４４と、付勢部材４５と、案内部材４６と、を含む。トレー取付位置およびトレー取外位置には、当接板４１と接触可能な位置に固定解除ガイド４７が設けられている。

当接板４１は、固定解除ガイド４７と摺接可能に構成された板状部材である。より具体的には、第１の実施形態では当接板４１に突起部が設けられており、突起部が固定解除ガイド４７と摺接する。固定板４２は、締結部材４４によって当接板４１と接続された板状部材である。固定板４２は、当接板４１の摺動に伴い、トレー９の鍔部９７の少なくとも一部を覆ってトレー９を保持板３７に固定する前進位置と、トレー９の保持板３７への固定を解除する後退位置と、の間で前後退可能に構成される。より具体的には、当接板４１が固定解除ガイド４７と接触し保持板３７から離れる方向に移動すると、それに伴い固定板４２が後退位置へと移動する。当接板４１が固定解除ガイド４７から離れると、それに伴い固定板４２が前進位置へと移動する。取付ブロック４３は、当接板４１と固定板４２との間に設けられ、締結部材４４が挿通されるとともに、保持板３７に固定される。取付ブロック４３を介して、当接板４１および固定板４２が保持板３７に取り付けられる。締結部材４４は、例えば半ねじであり、取付ブロック４３に挿通され、当接板４１と固定板４２とを締結する。付勢部材４５は、固定板４２を前進位置側に付勢する。付勢部材４５は、例えば、固定板４２と取付ブロック４３との間に設けられた圧縮ばねであり、第１の実施形態では付勢部材４５は締結部材４４に挿通されている。案内部材４６は、固定板４２の両側方に設けられた板状部材である。案内部材４６は、固定板４２を案内して固定板４２の真直性を向上させる。固定解除ガイド４７は、当接板４１、ひいては固定板４２を移動させるための板状部材である。固定解除ガイド４７の保持板３７の搬送方向上流側の端面には、傾斜面を有する勾配部が設けられている。

第１の実施形態において、当接板４１および固定板４２は、保持板３７ごとに４つ設けられ、トレー９の４箇所を固定するが、トレー９を保持板３７に固定できる限りにおいて、固定箇所は任意の位置・個数でよいし、固定板４２は任意の形状でよい。

ここで、図３から図５を参照しながら、固定装置４の動作をより詳しく説明する。図３は、トレー取付位置とその前後の位置における固定装置４を示しており、右から順に、トレー供給装置２から送られたトレー９が保持板３７に載置された状態、固定板４２が後退位置に移動しトレー９が保持板３７の挿通孔３７ａに挿通された状態、固定板４２が前進位置に移動しトレー９が保持板３７に固定された状態をそれぞれ示している。

図４に示されるように、通常時は、付勢部材４５により、固定板４２は前進位置に位置決めされ、当接板４１は取付ブロック４３に当接している。トレー供給装置２によってトレー９が保持板３７へと送られると、トレー９は保持板３７に挿通される。このとき、鍔部９７は前進位置にある固定板４２上に支持されている。

搬送装置３により保持板３７がトレー取付位置へと搬送されると、当接板４１は、固定解除ガイド４７の勾配部に摺接して、保持板３７から離れる方向に移動する。これにより、図５に示されるように、固定板４２が後退位置へと位置決めされる。このとき、固定板４２上に支持されていた鍔部９７が落下し、鍔部９７が保持板３７に当接する。

引き続き、搬送装置３により保持板３７が搬送されると、当接板４１と固定解除ガイド４７の係合が解除される。付勢部材４５により、固定板４２が再度前進位置に位置決めされ、固定板４２の端部がトレー９の鍔部９７の直上を覆う。このようにして、トレー９が保持板３７に固定される。

固定装置４によりトレー９を保持板３７に固定することで、トレー９の開口９１が水平方向を向いた状態になるように保持板３７を位置決めしても、トレー９が保持板３７から落下することを防止できる。特に、上述の構成の固定装置４によれば、固定板４２の前後退に別途の駆動装置を必要とせず、より単純な構成でトレー９の固定を行うことができる。

固定装置は、少なくとも排出位置において、トレー９を保持板３７に固定する任意の装置であればよく、上述の構成には限定されない。特に、固定装置は、トレー９の鍔部９７の少なくとも一部を覆ってトレー９を保持板３７に固定する固定板を備える任意の装置であってよい。例えば、固定装置は、固定板と、固定板を前後退させるシリンダ等の駆動装置と、を含んで構成されてもよい。

あるいは、固定板を前後退させる機構として、カム機構が採用されてもよい。図６には、変形例に係る固定装置４Ａが示される。固定装置４Ａは、カム４１Ａと、固定板４２Ａと、取付ブロック４３Ａと、フォロア４４Ａと、付勢部材４５Ａと、案内部材４６Ａと、を備える。カム４１Ａは、回転軸４１Ａ１を介して保持板３７に取り付けられる。カム４１Ａには突起部４１Ａ２が設けられており、突起部４１Ａ２は、トレー取付位置およびトレー取外位置に設けられた固定解除ガイド４７Ａと摺接する。突起部４１Ａ２と固定解除ガイド４７Ａとが接触することで、回転軸４１Ａ１を中心にカム４１Ａが回転する。固定板４２Ａは、フォロア４４Ａと接続された板状部材である。固定板４２Ａは、カム４１Ａの回転に伴うフォロア４４Ａの前後運動により、前進位置と後退位置との間で前後退可能に構成される。取付ブロック４３Ａは、カム４１Ａと固定板４２Ａとの間に設けられ、フォロア４４Ａが挿通されるとともに、保持板３７に固定される。取付ブロック４３Ａを介して、固定板４２Ａおよびフォロア４４Ａが保持板３７に取り付けられる。フォロア４４Ａは、取付ブロック４３Ａに挿通され、一端がカム４１Ａと接触し、他端に固定板４２Ａが固定される。付勢部材４５Ａは、固定板４２Ａを前進位置側に付勢する。付勢部材４５Ａは、例えば、固定板４２Ａと取付ブロック４３Ａとの間に設けられ、フォロア４４Ａに挿通された圧縮ばねである。カム４１Ａの突起部４１Ａ２と固定解除ガイド４７Ａとが接触していないときは、付勢部材４５Ａにより、フォロア４４Ａを介してカム４１Ａの回転位置が元の位置に戻される。案内部材４６Ａは、固定板４２Ａの両側方に設けられた板状部材である。案内部材４６Ａは、固定板４２Ａを案内して固定板４２Ａの真直性を向上させる。固定解除ガイド４７Ａは、カム４１Ａを回転させ、フォロア４４Ａ、ひいては固定板４２Ａを移動させるための板状部材である。固定解除ガイド４７Ａの保持板３７の搬送方向上流側の端面には、傾斜面を有する勾配部が設けられている。このような固定装置４Ａによっても、簡易な構成により、トレー９の固定を行うことができる。

排出装置５は、排出位置における横向状態のトレー９の側板９３または底板９５の１以上の箇所を押圧して、冷凍食品Ｆをトレー９から排出させる。第１の実施形態の排出装置５は、図７から図９に示されるように、ブラケット５１と、第１の底押圧部材５２ａと、第１の底押圧部材駆動装置５２ｂと、第２の底押圧部材５３ａと、第２の底押圧部材駆動装置５３ｂと、下側方押圧部材５４ａと、下側アーム５４ｂと、上側方押圧部材５５ａと、上側アーム５５ｂと、側方押圧部材駆動装置５６と、を含む。

第１の底押圧部材５２ａは、ブラケット５１の先端に設けられる環状部材である。第１の底押圧部材５２ａは、前進時、排出位置のトレー９の底板９５の中心より外側を環状に押圧する。第１の底押圧部材駆動装置５２ｂは、第１の底押圧部材５２ａを前後させる、シリンダ等の任意のアクチュエータであり、機枠１１に取り付けられる。より具体的には、第１の底押圧部材駆動装置５２ｂは、ブラケット５１を前後させることで、ブラケット５１に設けられた他の部材ごと、第１の底押圧部材５２ａを前後させる。

第２の底押圧部材５３ａは、ブラケット５１の先端に設けられるピストンである。第２の底押圧部材５３ａは、第１の底押圧部材５２ａの内部に挿通して設けられる。第２の底押圧部材５３ａは、前進時、排出位置のトレー９の底板９５の中心を押圧する。第２の底押圧部材駆動装置５３ｂは、第２の底押圧部材５３ａを前後させる、シリンダ等の任意のアクチュエータであり、ブラケット５１に取り付けられる。

第１の底押圧部材５２ａおよび第２の底押圧部材５３ａは、トレー９の底板９５を押圧することで、冷凍食品Ｆに対し水平方向の力を加えて、冷凍食品Ｆをトレー９から排出させる。第１の実施形態においては、第１の底押圧部材５２ａによる押圧が行われた後に、第２の底押圧部材５３ａによる押圧が行われる。また、第２の底押圧部材５３ａによる単位面積あたりの押圧圧力の方が、第１の底押圧部材５２ａによる単位面積あたりの押圧圧力よりも大きくなるよう構成される。押圧位置と押圧圧力を変えて、段階的に底板９５を押圧することで、より確実に冷凍食品Ｆの排出を行うことができる。

下側方押圧部材５４ａは、下側アーム５４ｂの先端に設けられる。下側方押圧部材５４ａは、前進時、排出位置のトレー９の側板９３の下部、すなわち、トレー９の中心線よりも下側における側板９３を押圧する。なお、トレー９の中心線とは、開口９１の中心と底板９５の中心を結ぶ直線をいう。下側アーム５４ｂはジョイントによって回動可能に接続された２枚のリンクを有しており、下側方押圧部材５４ａが設けられた一方のリンクはブラケット５１に固定され、他方のリンクは側方押圧部材駆動装置５６に接続される。

上側方押圧部材５５ａは、上側アーム５５ｂの先端に設けられる。上側方押圧部材５５ａは、前進時、排出位置のトレー９の側板９３の上部、すなわち、トレー９の中心線よりも上側における側板９３を押圧する。上側アーム５５ｂはジョイントによって回動可能に接続された２枚のリンクを有しており、上側方押圧部材５５ａが設けられた一方のリンクはブラケット５１に固定され、他方のリンクは側方押圧部材駆動装置５６に接続される。

側方押圧部材駆動装置５６は、下側アーム５４ｂおよび上側アーム５５ｂを介して下側方押圧部材５４ａおよび上側方押圧部材５５ａを回動させる、シリンダ等の任意のアクチュエータであり、ブラケット５１に取り付けられる。すなわち、側方押圧部材駆動装置５６は、下側方押圧部材５４ａを回動させる駆動装置と、上側方押圧部材５５ａを回動させる駆動装置としての役割を兼用する。ただし、それぞれの駆動装置が独立して設けられてもよい。

下側方押圧部材５４ａによる単位面積あたりの押圧圧力の方が、上側方押圧部材５５ａによる単位面積あたりの押圧圧力よりも大きくなるよう構成される。そのため、下側方押圧部材５４ａおよび上側方押圧部材５５ａがトレー９の側板９３を押圧したとき、トレー９の中心線よりも下側に付される押圧圧力の方が、トレー９の中心線よりも上側に付される押圧圧力の方よりも大きくなる。このような構成によれば、冷凍食品Ｆに回転方向の力が加わり、冷凍食品Ｆの下端が上端よりも先にトレー９から排出される。

冷凍食品Ｆの下端を上端よりも先にトレー９から排出するための構成として、上述のような構成の排出装置５に代えて、またはこれに加えて、排出ガイドが設けられてもよい。排出ガイドは、排出位置において冷凍食品Ｆの上部と接触してトレー９から排出される冷凍食品Ｆの回転方向を制限する。すなわち、トレー９から排出された冷凍食品Ｆは排出ガイドと接触することで、接触位置を中心として冷凍食品Ｆに回転方向の力が加わり、冷凍食品Ｆの下端が上端よりも先にトレー９から排出される。第１の実施形態においては、排出ガイドは、排出位置においてトレー９の上部と対向して配置される板状部材である。また、第１の実施形態においては、回動制限ガイド８１の下部が、排出ガイドとしての役割を果たす。ただし、回動制限ガイド８１と独立して、排出ガイドが設けられてもよい。

シュート６１は、排出装置５によりトレー９から排出された冷凍食品Ｆを案内して、不図示の後工程装置へと送る。冷凍食品Ｆの下端がシュート６１と接触して案内されるので、冷凍食品Ｆは冷凍時の向きから反転することがない。第１の実施形態では、シュート６１は、シュート駆動装置６３により、搬送装置３に対して接離可能に構成される。シュート駆動装置６３は、シュート６１を水平方向に駆動させる、シリンダ等の任意のアクチュエータである。シュート６１は、搬送装置３が停止され、冷凍食品Ｆがトレー９から排出されるときは、搬送装置３と相対的に接近される。また、シュート６１は、冷凍食品Ｆの排出が完了し、搬送装置３の駆動するときは、搬送装置３と相対的に離隔される。運転状況に応じてシュート６１を移動させることで、シュート６１と搬送装置３の干渉が防止できるとともに、トレー９から落下した冷凍食品Ｆを確実に受け取ることができる。また、シュート６１の途中で冷凍食品Ｆが止まってしまったとしても、冷凍食品Ｆと搬送装置３の干渉が防止できる。

以上に示した排出装置５の構成はあくまで一例である。トレー９を押圧する位置および箇所は、本発明の技術思想を逸脱しない範囲で変更が可能である。また、排出ガイドが設けられる場合は、排出装置５は、側板９３または底板９５の１以上の任意の箇所を押圧して、冷凍食品Ｆをトレー９から排出することができるように構成された装置であればよい。

ここで、図７から図９を参照しながら、排出装置５の動作をより詳しく説明する。

まず、図７に示されるように、冷凍食品Ｆを収容したトレー９を保持した保持板３７が、搬送装置３によって排出位置に位置決めされる。搬送装置３は、冷凍食品Ｆの排出が完了するまで、保持板３７の搬送を一時停止する。

保持板３７の位置決め後、図８に示されるように、第１の底押圧部材駆動装置５２ｂおよびシュート駆動装置６３が駆動され、ブラケット５１およびシュート６１がトレー９に接近する。このとき、ブラケット５１の移動に伴い、第１の底押圧部材５２ａが、底板９５を環状に押圧する。これにより、冷凍食品Ｆとトレー９との固着が解除される。

続いて、図９に示されるように、第２の底押圧部材駆動装置５３ｂおよび側方押圧部材駆動装置５６が駆動される。第２の底押圧部材駆動装置５３ｂおよび側方押圧部材駆動装置５６の駆動は、同時であってもよい。第２の底押圧部材５３ａが、底板９５の中心部をさらに押圧し、冷凍食品Ｆが開口９１側に押し出される。また、下側方押圧部材５４ａおよび上側方押圧部材５５ａが、側板９３を押圧する。このとき、下側方押圧部材５４ａによる単位面積あたりの押圧圧力の方が、上側方押圧部材５５ａによる単位面積あたりの押圧圧力よりも大きいので、冷凍食品Ｆの下端が上端よりも先にトレー９から排出されるように、冷凍食品Ｆに回転方向の力が加わる。仮にこのような回転方向の力が冷凍食品Ｆに充分にかからなかったとしても、排出ガイドとしての回動制限ガイド８１により、適切な向きとなるよう、冷凍食品Ｆが案内される。トレー９から排出された冷凍食品Ｆはシュート６１に案内され、コンベヤ等を介して後工程装置へと送られる。

冷凍食品Ｆの排出を完了した後は、シュート６１、ブラケット５１、第２の底押圧部材５３ａ、下側方押圧部材５４ａおよび上側方押圧部材５５ａの位置を元に戻す。そして、搬送装置３の駆動が再開され、以上の動作を繰り返す。

排出位置およびトレー取外位置の間に、トレー９の洗浄を行う洗浄位置が設けられてもよい。例えば、洗浄位置に水等の洗浄液を噴出する洗浄ノズルを有する洗浄装置１３を設け、冷凍食品Ｆを排出した後のトレー９の洗浄を行ってもよい。また、洗浄後のトレー９を乾燥させるために、圧縮空気等を噴出する乾燥ノズルを有する乾燥装置が設けられてもよい。

トレー取外装置７は、トレー取外位置に設けられ、冷凍食品Ｆを排出した後のトレー９を保持板３７から取り外す。トレー取外装置７は、トレープッシャ７１と、トレープッシャ駆動装置７３と、を含む。トレープッシャ駆動装置７３は、トレープッシャ７１を前後させる、シリンダ等の任意のアクチュエータである。

トレー取外位置には固定解除ガイド４７が設けられている。まず、トレー９の取り付け時と同様の手順により固定板４２を後退位置へと移動させ、固定装置４によるトレー９の固定を解除する。この状態で、トレープッシャ７１が前進し、トレー９の底板９５を押圧して、トレー９を保持板３７から押し出す。保持板３７から落下したトレー９は、排出コンベヤ７５に載置され、回収される。

第１の実施形態では、底板９５が上になるようトレー９が取り出される。このとき、トレー９の向きを安定させるために、横向状態のトレー９の底板９５の上側をトレープッシャ７１によって押圧することが好ましい。また、開口９１が上になるようトレー９が取り出されてもよい。例えば、トレー取外位置に位置決めされたトレー９の上部と対向して配置された取出ガイドを設け、横向状態のトレー９の底板９５の下側を押圧するよう構成されてもよい。このようにすれば、トレー９の取り出し時に開口９１が上になるような回転力がトレー９に加わる。この場合は、トレー９を排出コンベヤ７５に案内するシュートがさらに設けられることが好ましい。また、第１の実施形態のトレー取外装置７は、横向状態のトレー９を保持板３７から取り外すように構成されるが、トレー９の取り外しが可能であればこれに限定されない。

トレー９が取り外された保持板３７は、搬送装置３によりトレー取付位置へと送られ、再度トレー９の搬送に使用される。

制御装置は、取出装置１を操作して種々の制御を行う。具体的に、制御装置は、トレー供給装置２、搬送装置３、排出装置５、シュート６１およびトレー取外装置７を制御し、保持板３７の搬送、トレー９の脱着、冷凍食品Ｆの排出に係る制御を行う。制御装置は、所望の制御を実現する限りにおいて、ハードウェアとソフトウェアを任意に組み合わせて構成されてよい。

次に、図１０から図１３を用いて、本発明の第２の実施形態の取出装置１００について説明する。第２の実施形態において使用されるトレー９は、第１の実施形態と同様、可撓性を有する略円錐台状の容器であり、同様の符号を付し詳細な説明は省略する。もちろん前述の通り、他の形状の容器が採用されてもよい。

第２の実施形態の取出装置１００は、図１０に示されるように、保持板３７０と、トレー供給装置２００と、搬送装置３００と、固定装置４００と、排出装置５と、トレー取外装置７００と、を備える。取出装置１００の各装置は、直接的または間接的に不図示の機枠に取り付けられてよい。各装置は、不図示の制御装置により制御される。

第１の実施形態の保持板３７は、トレー９を挿通孔３７ａの周縁で支持するよう構成されていたが、図１１に示される第２の実施形態の保持板３７０は、トレー９の片側を支持して保持するよう構成される。より具体的には、保持板３７０は、略半円状の切欠が形成された板状部材であり、トレー９の鍔部９７の一部が保持板３７０上に支持される。保持板３７０上に載置されたトレー９は、後述するように、固定装置４００によって固定され、脱落が防止される。また、保持板３７０は、固定装置４００を介して搬送装置３００に取り付けられるとともに、固定装置４００を介して回動可能に構成される。

トレー供給装置２００は、冷凍食品Ｆを収容したトレー９を保持板３７０へと移送する。第２の実施形態のトレー供給装置２００は、供給コンベヤ２１０と、スターホイール２３０と、を含む。供給コンベヤ２１０は、前工程装置から供給されたトレー９を、スターホイール２３０に移送する。スターホイール２３０はトレー９を１個ずつ搬送して、トレー取付位置における保持板３７０に供給する。

搬送装置３００は、排出位置まで保持板３７０を搬送するとともに、排出位置においてはトレー９の開口９１が横向状態になるよう保持板３７０を保持する。第２の実施形態においては、搬送装置３００は、トレー取付位置、排出位置およびトレー取外位置を含む各位置に、保持板３７０を連続的に搬送する。搬送装置３００は、複数の保持板３７０を循環的に搬送する無端状搬送装置であり、複数のスプロケット３１０と、モータ３３０と、チェーン３５０と、レールガイド３９０と、を含む。第１の実施形態の搬送装置３は、トレー９を鉛直方向に循環搬送するものであったが、第２の実施形態の搬送装置３００は、トレー９を水平方向に循環搬送するよう構成される。レールガイド３９０は、搬送方向に沿って設けられた環状のレールであり、保持板３７０、ひいてはトレー９の回動位置を規制するものである。詳細は後述するが、排出位置およびトレー取外位置におけるトレー９は、レールガイド３９０により横向状態に保持される。

固定装置４００は、少なくとも排出位置において、トレー９を保持板３７０に固定する。第２の実施形態においては、固定装置４００は、トレー取付位置においてトレー９を保持板３７０に取り付けてから、トレー取外位置においてトレー９を保持板３７０から取り外すまでの間は、常時トレー９を保持板３７０に固定する。第２の実施形態の固定装置４００は、図１２および図１３に示されるように、搬送装置３００のチェーン３５０に取り付けられる取付部４１０と、取付部４１０にヒンジ４３０を介して回動自在に接続される回動部４２０と、を含む。また、回動部４２０は、ブラケット４２１と、固定板４２３と、押圧ピン４２７と、を有する。

ブラケット４２１には、保持板３７０と、固定板４２３と、押圧ピン４２７と、が取り付けられる。ブラケット４２１は、ヒンジ４３０を介して、取付部４１０に回動自在に接続される。ブラケット４２１は、レールガイド３９０と接触する。これにより、固定装置４００の回動部４２０の回動位置が規制される。より具体的には、トレー取付位置においては、レールガイド３９０が回動部４２０を持ち上げることで、保持板３７０が水平方向を向く方向に回動部４２０が位置決めされる。つまり、トレー取外位置からトレー取付位置までの間のレールガイド３９０は、ブラケット４２１と摺接しながら、徐々に回動部４２０を持ち上げる位置に設けられている。排出位置およびトレー取外位置においては、回動部４２０は重力により、保持板３７０が鉛直方向を向く方向に回動する。このとき、レールガイド３９０がブラケット４２１と接触することで、それ以上の回動が防止される。

固定板４２３は、ヒンジ４２５を介して、ブラケット４２１に回動自在に接続される板状部材である。以下、固定板４２３の保持板３７０と接触する側を底面、反対の面を上面とする。また、固定板４２３の保持板３７０に近い側の一端を先端、他端側を後端とする。固定板４２３は、トレー９を保持板３７０に押し付けることで、トレー９を保持板３７０に固定する。また、固定板４２３は、排出位置において冷凍食品Ｆの上部と接触してトレー９から排出される冷凍食品Ｆの回転方向を制限する。すなわち、固定板４２３は、冷凍食品Ｆの反転を防止する、排出ガイドの役割を兼ねる。固定板４２３は、先端側底面に、ガイド本体４２３ａと、鍔部押圧板４２３ｂと、を有していてもよい。ガイド本体４２３ａは、トレー９の内部に侵入して、より確実にトレー９を保持するとともに、冷凍食品Ｆの排出時に冷凍食品Ｆの上部と接触する。鍔部押圧板４２３ｂは、トレー９の鍔部９７を押さえて、より確実にトレー９を保持する。トレー取付位置およびトレー取外位置には、それぞれ固定解除ガイド２５０，７１０が設けられている。固定板４２３の後端側上面が固定解除ガイド２５０，７１０と摺接することで、固定板４２３によるトレー９の固定が解除される。

押圧ピン４２７は、固定板４２３がトレー９を押さえる方向に、固定板４２３を押圧する。具体的に、押圧ピン４２７は、バネ等の付勢部材により、ヒンジ４２５よりも後端側における固定板４２３の底面を押圧するよう構成されている。これにより、ヒンジ４２５を中心とした回転方向の力が固定板４２３に加わるので、固定板４２３がトレー９を押さえることとなる。固定板４２３が固定解除ガイド２５０，７１０と接触すると、押圧ピン４２７が固定板４２３を付勢する力よりも強い力が逆方向に加わるので、固定板４２３が保持板３７０から離れる方向に回動し、トレー９の固定が解除される。

第２の実施形態においては固定板４２３が排出ガイドを兼ねたが、固定板４２３とは別の排出ガイドが設けられてもよい。例えば、第１の実施形態と同様に、排出位置においてトレー９の上部と対向して配置される板状部材が排出ガイドとして設けられてもよい。また、固定装置４００においては各部を回動自在に接続する回動部材として、ヒンジ４３０，４２５が設けられたが、シャフトと軸受等、他の回動部材が使用されてもよい。

排出装置５００は、排出位置における横向状態のトレー９を押圧して、冷凍食品Ｆをトレー９から排出させる。第２の実施形態の排出装置５００は、トレー９の底板９５を押圧する１以上の押圧部材５１０と、押圧部材５１０に接続され回転可能に構成される回転軸５３０と、を含む。第２の実施形態の押圧部材５１０は、トレー９の底板９５と接触可能に構成されたカム板であるが、押圧部材５１０の形状はこれに限定されない。ここで、１つの位置における押圧部材５１０と回転軸５３０とを１つの押圧ユニットとすると、押圧ユニットは、トレー９の搬送方向に沿って、排出位置に複数設けられる。第２の実施形態の搬送装置３００は、トレー９を水平方向に搬送するものであるので、押圧ユニットを複数設けることが容易である。複数回トレー９を押圧することで、より確実に冷凍食品Ｆの排出を行うことができる。排出装置５００によってトレー９から排出された冷凍食品Ｆは、シュート５５０に案内され、排出コンベヤ５７０へと落下する。排出時、排出ガイドとしての固定板４２３によって冷凍食品Ｆの反転が防止される。

第２の実施形態の排出装置５００は、トレー９の底板９５を押圧するものであったが、側板９３を押圧するものであってもよい。また、第２の実施形態の排出装置５００は、トレー９の下側に付される押圧圧力とトレー９の上側に付される押圧圧力とが略均等になるようにトレー９を押圧するものであったが、トレー９の下側に付される押圧圧力の方が、トレー９の上側に付される押圧圧力の方よりも大きくなるよう、トレー９を押圧するものであってもよい。

トレー取外装置７００は、固定解除ガイド７１０と、シュート７３０と、排出コンベヤ７５０と、を含む。前述のように、トレー取外位置に設けられた固定解除ガイド７１０により、固定板４２３によるトレー９の固定が解除される。このとき、トレー９が自重により保持板３７０から落下し、シュート７３０に案内されて、排出コンベヤ７５０へと落下する。

以上説明した第２の実施形態に係る取出装置１００においても、第１の実施形態に係る取出装置１と同様、冷凍食品Ｆの排出に際して横向状態に保持されたトレー９に対して押圧が行われるので、トレー９を大きく変形させることなく排出が可能である。また、冷凍食品Ｆの排出時、排出ガイドとしての固定板４２３により冷凍食品Ｆの回転が制限されるので、冷凍食品Ｆの反転が防止される。

本発明は、既にいくつかの例が具体的に示されているように、図面に示される実施形態の構成に限定されず、本発明の技術思想を逸脱しない範囲で種々の変形または応用が可能である。また、発明の技術的思想を損ねない範囲で、第１の実施形態における構成と第２の実施形態における構成とが、適宜組み合わされてもよい。

１ 取出装置
３ 搬送装置
３１ スプロケット
３３ モータ
３５ チェーン
３７ 保持板
３７ａ 挿通孔
４ 固定装置
４１ 当接板
４２ 固定板
４３ 取付ブロック
４４ 締結部材
４５ 付勢部材
４７ 固定解除ガイド
４Ａ 固定装置
４１Ａ カム
４２Ａ 固定板
４３Ａ 取付ブロック
４４Ａ フォロワ
４５Ａ 付勢部材
４７Ａ 固定解除ガイド
５ 排出装置
５２ａ 第１の底押圧部材
５３ａ 第２の底押圧部材
５４ａ 下側方押圧部材
５５ａ 上側方押圧部材
６１ シュート
６３ シュート駆動装置
８１ 回動制限ガイド（排出ガイド）
９ トレー
９１ 開口
９３ 側板
９５ 底板
９７ 鍔部
１００ 取出装置
３００ 搬送装置
３１０ スプロケット
３３０ モータ
３５０ チェーン
３９０ レールガイド
４００ 固定装置
４１０ 取付部
４２０ 回動部
４２１ ブラケット
４２３ 固定板（排出ガイド）
４２７ 押圧ピン
５００ 排出装置
５１０ 押圧部材
Ｆ 冷凍食品

Claims (16)

1. 押圧により変形可能な程度の可撓性を有し、開口と側板と底板とを含んで構成され、内部に冷凍食品を収容したトレーから、前記冷凍食品を取り出す取出装置であって、
   前記トレーが保持される保持板と、
   前記冷凍食品の取り出しを行う排出位置まで前記保持板を搬送するとともに、前記排出位置では前記トレーの前記開口が水平方向を向いた状態になるよう前記保持板を保持する搬送装置と、
   少なくとも前記排出位置において、前記トレーを前記保持板に固定する固定装置と、
   前記排出位置において、前記側板または前記底板の１以上の箇所を押圧して前記冷凍食品を前記トレーから排出させる排出装置と、を備え、
   前記排出装置は、前記冷凍食品の下端が上端よりも先に前記トレーから排出されるように前記トレーの下側に付される押圧圧力の方が前記トレーの上側に付される押圧圧力の方よりも大きくなるよう前記トレーを押圧する、または、
   前記排出位置において前記冷凍食品の上部と接触して前記冷凍食品に接触位置を中心として回転方向の力が加わることによって前記冷凍食品の下端が上端よりも先に前記トレーから排出されるように前記冷凍食品の回転方向を制限する排出ガイドが設けられる、
   取出装置。
2. 前記排出ガイドは、前記排出位置において前記トレーの上部と対向して配置される板状部材である、請求項１に記載の取出装置。
3. 前記トレーは、前記側板の前記開口側の端面に形成された鍔部をさらに含む、請求項１に記載の取出装置。
4. 前記トレーを前記保持板に挿通するトレー取付位置と、前記トレーを前記保持板から取り外すトレー取外位置と、にそれぞれ設けられた固定解除ガイドをさらに備え、
   前記固定装置は、
   前記固定解除ガイドと摺接可能に構成された当接板と、
   前記当接板の摺動に伴い、前記鍔部の少なくとも一部を覆って前記トレーを前記保持板に固定する前進位置と、前記トレーの前記保持板への固定を解除する後退位置と、の間で前後退可能に構成された固定板と、
   前記当接板と前記固定板との間に設けられ、前記保持板に固定された取付ブロックと、
   前記取付ブロックに挿通され、前記当接板と前記固定板とを締結する締結部材と、
   前記固定板を前記前進位置側に付勢する付勢部材と、を含む、請求項３に記載の取出装置。
5. 前記トレーを前記保持板に挿通するトレー取付位置と、前記トレーを前記保持板から取り外すトレー取外位置と、にそれぞれ設けられた固定解除ガイドをさらに備え、
   前記固定装置は、
   前記保持板に回転可能に取り付けられ、前記固定解除ガイドと接触して回転するカムと、
   前記カムの回転に伴い、前記鍔部の少なくとも一部を覆って前記トレーを前記保持板に固定する前進位置と、前記トレーの前記保持板への固定を解除する後退位置と、の間で前後退可能に構成された固定板と、
   前記カムと前記固定板との間に設けられ、前記保持板に固定された取付ブロックと、
   前記取付ブロックに挿通され、一端が前記カムと接触し、他端に前記固定板が固定されるフォロアと、
   前記固定板を前記前進位置側に付勢する付勢部材と、を含む、請求項３に記載の取出装置。
6. 前記トレーを前記保持板に挿通するトレー取付位置と、前記トレーを前記保持板から取り外すトレー取外位置と、にそれぞれ設けられた固定解除ガイドをさらに備え、
   前記固定装置は、
   前記搬送装置に取り付けられる取付部と、
   前記取付部に回動自在に接続される回動部と、を含み、
   前記回動部は、
   前記保持板が取り付けられるブラケットと、
   前記ブラケットに回動自在に接続され、前記トレーの前記鍔部を押さえて固定するとともに、前記固定解除ガイドと摺接して前記トレーの固定を解除する固定板と、
   前記固定板が前記トレーを押さえる方向に、前記固定板を押圧する押圧ピンと、を有する、請求項３に記載の取出装置。
7. 前記固定板は、前記排出ガイドの役割を兼ねる、請求項６に記載の取出装置。
8. 前記搬送装置は、前記固定装置の前記回動部の回動位置を規制するレールガイドを含む、請求項６に記載の取出装置。
9. 前記排出装置は、前記排出位置の前記トレーの前記側板の下部を押圧する下側方押圧部材を含む、請求項１に記載の取出装置。
10. 前記排出装置は、前記排出位置の前記トレーの前記側板の上部を押圧する上側方押圧部材をさらに含み、
    前記下側方押圧部材による単位面積あたりの押圧圧力の方が、前記上側方押圧部材による単位面積あたりの押圧圧力よりも大きい、請求項９に記載の取出装置。
11. 前記排出装置は、
    前記排出位置の前記トレーの前記底板の中心より外側を環状に押圧する第１の底押圧部材と、
    前記排出位置の前記トレーの前記底板の前記中心を押圧する第２の底押圧部材と、を含み、
    前記第２の底押圧部材による単位面積あたりの押圧圧力の方が、前記第１の底押圧部材による単位面積あたりの押圧圧力よりも大きく、
    前記排出装置は、前記第１の底押圧部材による押圧を行った後、前記第２の底押圧部材による押圧を行うよう構成される、請求項１に記載の取出装置。
12. 前記排出装置は、前記トレーの搬送方向に沿って複数設けられる、前記トレーを押圧する押圧部材を有する押圧ユニットを含む、請求項１に記載の取出装置。
13. 前記搬送装置は、
    複数のスプロケットと、
    前記複数のスプロケットを回転させるモータと、
    前記複数のスプロケットに巻回され、前記保持板が固定されるチェーンと、を含む、請求項１に記載の取出装置。
14. 前記搬送装置は、間歇的に前記保持板を搬送し、前記冷凍食品が前記トレーから排出されるときは搬送を停止する、請求項１に記載の取出装置。
15. 前記トレーから排出された前記冷凍食品を案内するシュートと、
    前記シュートを駆動させるシュート駆動装置と、をさらに備え、
    前記シュートは、前記搬送装置の停止時に前記搬送装置と接近され、前記搬送装置の駆動時に前記搬送装置と離隔されるよう構成される、請求項１４に記載の取出装置。
16. 前記冷凍食品は、麺と具とを含んでなる具入り冷凍麺である、請求項１に記載の取出装置。

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