JP7464341B2 - 食材盛付装置 - Google Patents

Description

本発明は、食材盛付装置に関し、特に、重送された容器に食材が盛り付けられて製品化されることを防止する食材盛付装置に関するものである。

食品工場や店舗などにおいては、容器収容部から１枚ずつ容器を取り出して米飯（食材）を盛り付ける米飯盛付装置（食材盛付装置）が使用されており、米飯が盛り付けられた容器に対して作業者によりおかずの盛り付けなどが行われる。容器収容部には複数枚の容器が積層した状態でストックされており、最下部の容器をハンドラで取り出して容器搬送路に載せ、米飯の盛付位置へ搬送している。

なお、食材盛付装置における容器の取り出しについては、例えば、特許文献１（特開２００２－３０８２２２号公報）、特許文献２（特開２０１０－００１０４０号公報）、特許文献３（特開２０１５－０００８１２号公報）などに記載の技術が知られている。

特開２００２－３０８２２２号公報 特開２０１０－００１０４０号公報 特開２０１５－０００８１２号公報

ここで、容器収容部から容器が複数枚（多くの場合には２枚）が重なり合った状態で引き抜かれて容器搬送路に送られ（重送され）、そのまま米飯やおかずが盛り付けられて製品化されることがある。そのような確率は１％程度と考えられるものの、１種類の弁当を数百個から数千個生産する場合には、数個から数十個が重送された容器で製品化されてしまうことになる。

そして、前述したように弁当の生産量は膨大であるため、多くの生産工場では、生産個数の管理を、出来上がった製品を数えるのではなく、生産予定数の容器で行っている。すなわち、生産予定数の容器を用意しておいて生産を行い、それがなくなったら予定数が生産されたという方式を採用している。すると、容器を重送してしまった場合には、実際には予定数が生産されていないにもかかわらず生産されたものなり、生産数に狂いが生じてしまう。

作業者の目視確認で容器の重送を防止することも考えられるが、見落としてしまう可能性があるために、重送を確実に防止することはできない。

本発明は、上述の技術的背景からなされたものであって、重送された容器に食材が盛り付けられて製品化されることを確実に防止することができる食材盛付装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、請求項１に記載の本発明の食材盛付装置は、炊飯された米である米飯が盛り付けられる容器を搬送供給する第１の搬送手段と、前記第１の搬送手段の搬送経路上に配置され、容器の重送の有無を検知する重送検知手段と、前記第１の搬送手段から供給された容器に米飯を盛付可能な米飯盛付手段と、前記米飯盛付手段を経由した容器を搬送し、米飯の盛り付けられた容器に対しておかずの盛付作業が可能なおかず盛付ラインを構成する第２の搬送手段と、前記重送検知手段において重送と検知されなかった容器には前記米飯盛付手段により米飯を盛り付けて前記第２の搬送手段に搭載し、前記重送検知手段において重送と検知された容器には前記米飯盛付手段により米飯を盛り付けずに空の状態で前記第２の搬送手段に搭載する制御を実行する制御手段と、を有し、前記第２の搬送手段上を流れる容器について、米飯が盛り付けられている容器にはおかずの盛付作業を行い、米飯が盛り付けられていない容器は当該第２の搬送手段から撤去し得るようにした、ことを特徴とする。

請求項２に記載の本発明の食材盛付装置は、上記請求項１記載の発明において、前記第２の搬送手段で搬送される空の容器を当該第２の搬送手段から撤去する撤去手段をさらに有する、ことを特徴とする。

請求項３に記載の本発明の食材盛付装置は、上記請求項２記載の発明において、前記撤去手段は、前記第２の搬送手段で搬送される空の容器を搬送方向と交差する方向に押し出し、容器を回収する回収手段に移載するプッシャである、ことを特徴とする。

請求項４に記載の本発明の食材盛付装置は、上記請求項１～３の何れか一項に記載の発明において、前記重送検知手段は、発信部から発信されて容器を介して受信部に受信された超音波の減衰で重送の有無を検知する超音波重送センサ、発信部から発信されて容器で反射して受信部に受信された電波または超音波により計測された容器までの距離で重送の有無を検知する距離センサ、容器の重量を計測して容器の重送の有無を検知する重量センサ、または、イメージセンサで撮影された容器の画像をデジタル信号に変換、演算して当該容器の形状から重送の有無を検知する画像センサである、ことを特徴とする。

本発明では、重送検知手段において重送と検知されなかった容器に対しては食材盛付手段で食材を盛り付けて第２の搬送手段に搭載し、一方、重送検知手段において重送と検知された容器に対しては食材盛付手段により食材を盛り付けずに空の状態で第２の搬送手段に搭載するようにしている。

したがって、第２の搬送手段を流れる容器に食材が盛り付けられているか否かで、当該容器が重送された容器であるか否かを判別することができる。

これにより、重送された容器に食材が盛り付けられて製品化されることを確実に防止することが可能になる。

本発明の一実施の形態である米飯盛付装置を平面から示す概念図である。 図１の米飯盛付装置を正面から示す概念図である。 図１の米飯盛付装置における容器搬送路を側面から示す概念図である。 図１の米飯盛付装置の制御系を示すブロック図である。 本発明の他の実施の形態である米飯盛付装置を平面から示す概念図である。

以下、本発明の一例としての実施の形態について、図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明するための図面において、同一の構成要素には原則として同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。

図１および図２に示すように、本実施の形態の米飯盛付装置（食材盛付装置）Ａは、図示しないホッパ内に投入された米飯（食材）から容器ｔに盛り付けられる所定重量の米飯Ｒを生成する計量米飯生成部１０と、計量米飯生成部１０で生成された米飯Ｒが盛り付けられる容器ｔを搬送供給する第１の搬送コンベア（第１の搬送手段）Ｃ１と、第１の搬送コンベアＣ１から供給された容器ｔに対して計量米飯生成部１０で生成された米飯Ｒが盛付可能となった米飯盛付部（食材盛付手段）２０と、米飯盛付部２０を経由した容器ｔを搬送する第２の搬送コンベア（第２の搬送手段）Ｃ２とが備えられている。また、計量米飯生成部１０と米飯盛付部２０との間には、計量米飯生成部１０で生成された米飯Ｒを米飯盛付部２０に搬送するための米飯搬送コンベアＣ３が設置されている。さらに、第１の搬送コンベアＣ１の搬送経路上には、容器ｔが複数枚重なり合った状態で搬送される現象である重送を検知する重送検知部（重送検知手段）４０が配置されている。

ここで、米飯Ｒの投入される容器ｔは、図示するように、例えば四角形のトレイ状になっており、熱可塑性樹脂シートを真空成形して作成されている。この容器ｔは仕切壁によって２つの領域に区画された弁当容器であり、一方が米飯Ｒの盛り付けられる領域になっており、他方がおかずの盛り付けられる領域になっている。また、容器ｔの周縁には、外側に出っ張ったフランジｔｆが全周に渡って形成されている。

前述した第１の搬送コンベアＣ１は、相互に平行配置された比較的幅の狭い一対の無端状のベルトで構成されている。これらのベルトは、それぞれ図示しない２個のローラに掛け渡されて周回するようになっており、容器ｔの対向する２辺に形成されたフランジｔｆを下から支持した状態で容器ｔを搬送する。また、第２の搬送コンベアＣ２および米飯搬送コンベアＣ３は、比較的幅の広い１枚の無端状のベルトで構成され、同様に、図示しない２個のローラに掛け渡されて周回するようになっている。そして、第２の搬送コンベアＣ２は、米飯盛付部２０を経由した容器ｔをベルト上に搭載して搬送し、米飯搬送コンベアＣ３は、計量米飯生成部１０で生成された米飯Ｒをベルト上に搭載して搬送する。

なお、第２の搬送コンベアＣ２は、米飯盛付部２０の下方から水平方向に延びるコンベアＣ２ａ、コンベアＣ２ａと連続するとともに上方に向けて傾斜したコンベアＣ２ｂ、およびコンベアＣ２ｂと連続するとともに水平方向に延びるコンベアＣ２ｃで構成されている。また、米飯搬送コンベアＣ３は、計量米飯生成部１０の下方から水平方向に延びて連続するコンベアＣ３ａ、コンベアＣ３ｂおよびコンベアＣ３ｃで構成されている。

但し、第１の搬送コンベアＣ１、第２の搬送コンベアＣ２および米飯搬送コンベアＣ３の構造はこれに限定されるものではなく、容器ｔや米飯Ｒを搬送することができる限り、様々な構造を採用することができる。

図３に示すように、第１の搬送コンベアＣ１の搬送方向上流端には、第１の搬送コンベアＣ１で搬送される容器ｔを収容する容器収容部３０が設けられている。この容器収容部３０は、積層された複数の容器ｔで構成される容器積層体Ｔを下から支持する板バネ３１を備えている。そして、最下部に位置する容器ｔが板バネ３１の支持力に抗して下方へ引き抜かれて取り出されるようになっている。なお、板バネ３１は、最下部に位置する容器ｔの各辺のフランジｔｆを支持するように４箇所に配置されており、容器ｔが取り出されるときに下方へ弾性変形する。

容器収容部３０に収容された容器積層体Ｔの直下には、当該容器積層体Ｔの最下部に位置する容器ｔを吸着して下方へ引き抜いて取り出す容器取出ハンドラ３２が昇降可能に設置されている。また、容器取出ハンドラ３２を挟んで第１の搬送コンベアＣ１の反対側には、容器取出ハンドラ３２に取り出された容器ｔを側方から押して第１の搬送コンベアＣ１に移載するための容器移載ハンドラ３３が設けられている。

図３において、第１の搬送コンベアＣ１の搬送経路上に配置された重送検知部４０は、第１の搬送コンベアＣ１を挟んで上下に対向配置された発信部４０ａおよび受信部４０ｂからなる超音波重送センサ４０となっている。そして、発信部４０ａから発信されて容器ｔを介して受信部４０ｂに受信された超音波の減衰で、第１の搬送コンベアＣ１を搬送されている容器ｔの重送を検知する。すなわち、容器ｔが１枚だけ搬送されている場合（つまり、重送されていない場合）には、容器ｔを介して受信部４０ｂに受信された超音波は減衰しにくいのに対して、容器ｔが重送されている場合には、容器ｔと容器ｔとの間に存在する空気層のために超音波の減衰が大きくなるので、受信部４０ｂに受信された超音波の減衰量から重送の有無が検知される。

さて、米飯盛付部２０は、第１の搬送コンベアＣ１の搬送経路の延長上に設けられた保持部２１と、この保持部２１の直上に位置して、米飯搬送コンベアＣ３の搬送経路の延長上に設けられた投入板２２とで構成されている。また、第１の搬送コンベアＣ１には、搬送された容器ｔを押して保持部２１にセットする押込部３４が設けられ、米飯搬送コンベアＣ３には、搬送された米飯Ｒを押して投入板２２に移載する移載板１１が設けられている。

保持部２１は、第１の搬送コンベアＣ１を構成する一対のベルトの延長上に設けられ、水平方向に対して相互に接近離間可能となった一対の保持板２１ａ，２１ａで構成されている。また、投入板２２は、水平状態で閉鎖位置となり、両端を軸に下方に回動して投入位置となる枚のプレートで形成されている。

したがって、投入板２２を閉鎖位置にしておいてその上に移載板１１により米飯Ｒを載置し、併せて保持部２１に容器ｔを設置しておいて、投入板２２を下方に回動させて閉鎖位置から開放位置に移動すれば、投入板２２上の米飯Ｒが容器ｔに自重により落下して盛り付けられる。

そして、前述のように、第２の搬送コンベアＣ２の一部をなすコンベアＣ２ａは米飯盛付部２０の下方から水平方向に延びているので、保持部２１を構成する一対の保持板２１ａ，２１ａが相互に離間する方向に移動すると、米飯Ｒの盛り付けられた容器ｔがコンベアＣ２ａ上に落下し、第２の搬送コンベアＣ２上を搬送される。

図１に示すように、本実施の形態において、第２の搬送コンベアＣ２を構成する水平方向に延びたコンベアＣ２ｃは、米飯Ｒの盛り付けられた容器ｔに対しておかずの盛付作業が可能なおかず盛付ラインを構成している。そして、コンベアＣ２ｃと向き合うようにして一定の間隔で配置された作業者Ｗにより、コンベアＣ２ｃを流れる容器ｔのおかず盛付領域におかずの盛付作業が行われる。おかずが盛り付けられた後は、上蓋がされて包装が行われ、製品化が完了する。

なお、第２の搬送コンベアＣ２を流れる米飯Ｒの盛り付けられた容器ｔに対する作業はおかずの盛付作業には限定されるものではなく、何らかの処理であればよい。例えば、容器ｔにおかずの盛付領域が形成されておらず、米飯Ｒが炒飯などの場合には、第２の搬送コンベアＣ２では上蓋が被せられる。

次に、このような構成を有する本実施の形態の米飯盛付装置Ａの制御系について、図４を用いて説明する。

図４に示すように、本実施の形態の米飯盛付装置Ａは、装置の動作全体をコントロールする制御部（制御手段）Ｓを有している。この制御部Ｓには、作業者が動作設定（容器ｔに投入される米飯Ｒの重量や数量など）を行う入力部Ｐからの電気信号や、超音波重送センサ４０の検出信号（詳しくは、受信部４０ｂに受信された超音波の電気信号）が入力されるようになっている。そして、これらの信号に基づいて、移載板１１、米飯盛付部２０、容器取出ハンドラ３２、容器移載ハンドラ３３、押込部３４、超音波重送センサ４０、第１の搬送コンベアＣ１、米飯搬送コンベアＣ３などの動作が制御される。

次に、本実施の形態の米飯盛付装置Ａにおいて、制御部Ｓで実行される動作について説明する。

米飯盛付装置Ａの動作が開始すると、容器取出ハンドラ３２によって容器積層体Ｔの最下部に位置する容器ｔが取り出されて容器移載ハンドラ３３により第１の搬送コンベアＣ１に移載されて搬送され、押込部３４によって米飯盛付部２０の保持部２１にセットされる。そして、容器ｔが第１の搬送コンベアＣ１を搬送されているときに、搬送経路上に配置された重送検知部４０で重送の有無が検知される。また、容器ｔの搬送に合わせて、計量米飯生成部１０において所定重量の米飯Ｒが生成されて米飯搬送コンベアＣ３によって搬送され、移載板１１によって米飯盛付部２０の投入板２２に移載される。

そして、保持部２１にセットされた容器ｔが、重送検知部４０において重送と検知されなかった場合には、米飯盛付部２０において米飯Ｒが盛り付けられた後に第２の搬送コンベアＣ２に搭載される。すなわち、投入板２２を下方に回動させて開放位置にすることにより、投入板２２上の米飯Ｒが容器ｔに落下して盛り付けられる。次に、保持部２１を構成する一対の保持板２１ａ，２１ａが相互に離間する方向に移動し、米飯Ｒの盛り付けられた容器ｔが第２の搬送コンベアＣ２上に落下して搬送される。

そして、作業者Ｗにより、第２の搬送コンベアＣ２を流れる容器ｔのおかず盛付領域におかずの盛付作業が行われる。

一方、保持部２１にセットされた容器ｔが、重送検知部４０において重送と検知された場合には、米飯盛付部２０において米飯Ｒが盛り付けられることなく、空の状態で第２の搬送コンベアＣ２に搭載される。すなわち、投入板２２が閉鎖位置のままで一対の保持板２１ａ，２１ａが相互に離間する方向に移動し、空の容器ｔが第２の搬送コンベアＣ２上に落下して搬送される。図１および図２において表されている空の容器ｔは、このように重送されたために米飯Ｒが盛り付けられなかった容器ｔである。

そして、作業者Ｗは、空の容器ｔが第２の搬送コンベアＣ２を流れてきた場合には、その容器ｔを搬送路から撤去する。図１および図２において、第２の搬送コンベアＣ２において容器ｔが欠落している部分は、容器ｔが撤去された部分である。

このように、本実施の形態の米飯盛付装置Ａでは、重送検知部４０において重送と検知されなかった容器ｔに対しては米飯盛付部２０で米飯Ｒを盛り付けて第２の搬送コンベアＣ２に搭載し、一方、重送検知部４０において重送と検知された容器ｔに対しては米飯盛付部２０により米飯を盛り付けずに空の状態で第２の搬送コンベアＣ２に搭載するように制御している。

よって、第２の搬送コンベアＣ２を流れる容器ｔに米飯Ｒが盛り付けられているか否かで、当該容器ｔが重送された容器ｔであるか否かを判別することができる。

これにより、作業者Ｗは、第２の搬送コンベアＣ２を流れる容器ｔを見て、米飯Ｒが盛り付けられている容器ｔは重送ではないためにおかずの盛付作業を行い、米飯Ｒが盛り付けられていない容器ｔは重送であるために当該容器ｔを撤去することができる。これにより、重送された容器ｔに米飯Ｒが盛り付けられて製品化されることを確実に防止することが可能になる。したがって、生産個数の管理を生産予定数の容器ｔで行った場合であっても、容器ｔの重送により生産数に狂いが生じてしまうこともない。

さて、以上の説明では、米飯Ｒが盛り付けられていない重送された容器ｔを作業者Ｗが撤去するようにしているが、当該容器ｔを自動的に撤去する構造を採用することもできる。

具体的には、図５に示すように、第２の搬送コンベアＣ２を搬送される空の容器ｔを当該第２の搬送コンベアＣ２から撤去するプッシャ（撤去手段）５０を設置することが考えられる。このプッシャ５０で第２の搬送コンベアＣ２を搬送される空の容器ｔを搬送方向と交差する方向に押し出し、搬送路から撤去するようにする。このとき、第２の搬送コンベアＣ２から押し出された容器ｔが移載される回収コンベア（回収手段）Ｃ４を設けておき、当該容器ｔを回収コンベアＣ４に載せて回収することができる。

なお、プッシャの設置位置は、第２の搬送コンベアＣ２に配置された作業者Ｗの立ち位置よりも搬送方向上流側となっていることが望ましい。このようにすれば、米飯Ｒが盛り付けられていない空の容器ｔが作業者Ｗに流れてくることがなくなるからである。

また、図５に示す場合には、回収コンベアＣ４は、第２の搬送コンベアＣ２に沿って設置され、プッシャ５０で撤去された容器ｔの移載位置から下方に向かって傾斜配置されており、第２の搬送コンベアＣ２とは反対方向に容器ｔを搬送するようになっている。但し、回収コンベアＣ４はこのような構造である必要はなく、逆方向に傾斜配置となっていたり、水平配置されていてもよい。また、第２の搬送コンベアＣ２に対して直角に配置されていてもよい。

ここで、撤去手段としては、空の容器ｔを搬送路から撤去する様々な構造のものが考えられ、空の容器ｔを押し出して搬送路から撤去するプッシャ５０に限定されるものではない。一例を挙げると、空の容器ｔを把持して搬送路から撤去する把持装置などでもよい。さらに、回収手段としては、空の容器ｔを搬送回収する回収コンベアＣ４に限定されるものではなく、撤去された容器ｔを収容するためのコンテナなどでもよい。

以上本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本明細書で開示された実施の形態はすべての点で例示であって、開示された技術に限定されるものではない。すなわち、本発明の技術的な範囲は、前記の実施の形態における説明に基づいて制限的に解釈されるものでなく、あくまでも特許請求の範囲の記載に従って解釈されるべきであり、特許請求の範囲の記載技術と均等な技術および特許請求の範囲の要旨を逸脱しない限りにおけるすべての変更が含まれる。

例えば、本実施の形態において、重送検知部としては、発信部から発信されて容器ｔを介して受信部に受信された超音波の減衰で重送を検知する超音波重送センサ４０が用いられているが、容器ｔの重送を検知できる限り、様々なセンサを用いることができる。一例を挙げれば、距離センサ（発信部から発信されて容器ｔで反射して受信部に受信された電波あるいは超音波により容器ｔまでの距離を計測し、これにより容器ｔの重送を検知するセンサ）、重量センサ（容器ｔの重量を計測し、当該重量から容器ｔの重送を検知するセンサ）、画像センサ（イメージセンサで撮影された容器ｔの画像をデジタル信号に変換、演算して当該容器ｔの形状から重送を検知するセンサ）などを用いることができる。

また、本実施の形態では、米飯Ｒは、米飯搬送コンベアＣ３に搬送されて米飯盛付部２０に供給されるようになっているが、米飯搬送コンベアＣ３を介することなく、直接米飯盛付部２０に供給されるようになっていてもよい。

さらに、本実施の形態では、米飯Ｒが盛り付けられるトレイ状の容器ｔが例示されているが、丼状容器やカレー容器など、様々な容器ｔが適用できる。

以上の説明では、食材の一例として，炊飯された米である米飯が適用されているが、これに限定されるものではなく、例えばみじん切りした野菜など、食材である限り様々なものを適用することができる。

１０ 計量米飯生成部
１１ 移載板
２０ 米飯盛付部（食材盛付手段）
２１ 保持部
２１ａ 保持板
２２ 投入板
３０ 容器収容部
３４ 押込部
４０ 超音波重送センサ（重送検知部・重送検知手段）
４０ａ 発信部
４０ｂ 受信部
５０ プッシャ（撤去手段）
Ａ 米飯盛付装置（食材盛付装置）
Ｃ１ 第１の搬送コンベア（第１の搬送手段）
Ｃ２ 第２の搬送コンベア（第２の搬送手段）
Ｃ３ 米飯搬送コンベア
Ｃ４ 回収コンベア（回収手段）
Ｒ 米飯（食材）
Ｓ 制御部（制御手段）
Ｗ 作業者
ｔ 容器
ｔｆ フランジ

Claims (4)

1. 炊飯された米である米飯が盛り付けられる容器を搬送供給する第１の搬送手段と、
   前記第１の搬送手段の搬送経路上に配置され、容器の重送の有無を検知する重送検知手段と、
   前記第１の搬送手段から供給された容器に米飯を盛付可能な米飯盛付手段と、
   前記米飯盛付手段を経由した容器を搬送し、米飯の盛り付けられた容器に対しておかずの盛付作業が可能なおかず盛付ラインを構成する第２の搬送手段と、
   前記重送検知手段において重送と検知されなかった容器には前記米飯盛付手段により米飯を盛り付けて前記第２の搬送手段に搭載し、前記重送検知手段において重送と検知された容器には前記米飯盛付手段により米飯を盛り付けずに空の状態で前記第２の搬送手段に搭載する制御を実行する制御手段と、
   を有し、
   前記第２の搬送手段上を流れる容器について、米飯が盛り付けられている容器にはおかずの盛付作業を行い、米飯が盛り付けられていない容器は当該第２の搬送手段から撤去し得るようにした、
   ことを特徴とする食材盛付装置。
2. 前記第２の搬送手段で搬送される空の容器を当該第２の搬送手段から撤去する撤去手段をさらに有する、
   ことを特徴とする請求項１記載の食材盛付装置。
3. 前記撤去手段は、前記第２の搬送手段で搬送される空の容器を搬送方向と交差する方向に押し出し、容器を回収する回収手段に移載するプッシャである、
   ことを特徴とする請求項２記載の食材盛付装置。
4. 前記重送検知手段は、
   発信部から発信されて容器を介して受信部に受信された超音波の減衰で重送の有無を検知する超音波重送センサ、
   発信部から発信されて容器で反射して受信部に受信された電波または超音波により計測された容器までの距離で重送の有無を検知する距離センサ、
   容器の重量を計測して容器の重送の有無を検知する重量センサ、
   または、イメージセンサで撮影された容器の画像をデジタル信号に変換、演算して当該容器の形状から重送の有無を検知する画像センサである、
   ことを特徴とする請求項１～３の何れか一項に記載の食材盛付装置。

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