WO2014162679A1 - 自動製パン機 - Google Patents

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WO2014162679A1
WO2014162679A1 PCT/JP2014/001609 JP2014001609W WO2014162679A1 WO 2014162679 A1 WO2014162679 A1 WO 2014162679A1 JP 2014001609 W JP2014001609 W JP 2014001609W WO 2014162679 A1 WO2014162679 A1 WO 2014162679A1
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WO
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kneading
automatic bread
blade
pulse
kneading blade
Prior art date
Application number
PCT/JP2014/001609
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English (en)
French (fr)
Inventor
武智　充
光武　伸一郎
Original Assignee
パナソニック株式会社
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Publication date
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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47J—KITCHEN EQUIPMENT; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; APPARATUS FOR MAKING BEVERAGES
    • A47J37/00—Baking; Roasting; Grilling; Frying
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A21—BAKING; EDIBLE DOUGHS
    • A21B—BAKERS' OVENS; MACHINES OR EQUIPMENT FOR BAKING
    • A21B7/00—Baking plants
    • A21B7/005—Baking plants in combination with mixing or kneading devices
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47J—KITCHEN EQUIPMENT; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; APPARATUS FOR MAKING BEVERAGES
    • A47J43/00—Implements for preparing or holding food, not provided for in other groups of this subclass
    • A47J43/04—Machines for domestic use not covered elsewhere, e.g. for grinding, mixing, stirring, kneading, emulsifying, whipping or beating foodstuffs, e.g. power-driven
    • A47J43/046—Machines for domestic use not covered elsewhere, e.g. for grinding, mixing, stirring, kneading, emulsifying, whipping or beating foodstuffs, e.g. power-driven with tools driven from the bottom side
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47J—KITCHEN EQUIPMENT; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; APPARATUS FOR MAKING BEVERAGES
    • A47J43/00—Implements for preparing or holding food, not provided for in other groups of this subclass
    • A47J43/04—Machines for domestic use not covered elsewhere, e.g. for grinding, mixing, stirring, kneading, emulsifying, whipping or beating foodstuffs, e.g. power-driven
    • A47J43/07—Parts or details, e.g. mixing tools, whipping tools
    • A47J43/0716—Parts or details, e.g. mixing tools, whipping tools for machines with tools driven from the lower side
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47J—KITCHEN EQUIPMENT; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; APPARATUS FOR MAKING BEVERAGES
    • A47J43/00—Implements for preparing or holding food, not provided for in other groups of this subclass
    • A47J43/04—Machines for domestic use not covered elsewhere, e.g. for grinding, mixing, stirring, kneading, emulsifying, whipping or beating foodstuffs, e.g. power-driven
    • A47J43/07—Parts or details, e.g. mixing tools, whipping tools
    • A47J43/08—Driving mechanisms
    • A47J43/085—Driving mechanisms for machines with tools driven from the lower side

Definitions

  • This disclosure mainly relates to an automatic bread maker used in general households.
  • FIG. 10 is a configuration diagram of a conventional automatic bread maker.
  • the conventional automatic bread maker includes a motor current detection unit 109, a control unit 105 equipped with a microcomputer and the like, a motor control unit 106 that drives the motor with a signal from the control unit 105, and the like. Has been.
  • the end of the kneading process is determined when the load current of the motor exceeds a certain level. For this reason, an erroneous determination may be made when the load current of the motor fluctuates regardless of the fabric kneading state, such as when the power supply voltage fluctuates.
  • the conventional automatic bread maker cannot cope with the difference in load current caused by variations due to individual differences in the motor itself. Therefore, it is necessary to set a condition with a margin in advance in order to suppress erroneous determination. As a result, it is difficult to accurately determine changes in the kneading state of the dough.
  • the present disclosure solves the above-described conventional problems, and an object of the present disclosure is to provide an automatic bread maker that can more accurately determine the kneading state of the dough even when there are variations due to individual differences of motors or fluctuations in power supply voltage.
  • an automatic bread maker that is one aspect of the present disclosure includes: An automatic bread maker that automatically performs a plurality of bread making processes including a kneading process, A cooking container into which bread-making ingredients are charged; A kneading blade arranged in the cooking container and kneading the bread-making material; A motor for rotating the kneading blade; A pulse output unit that outputs a pulse according to the rotation angle of the kneading blade; A determination unit for determining the end of the kneading step based on the pulse output by the pulse output unit; With The determination unit measures a pulse period during a period in which the kneading blade rotates at least once during the kneading step, and a time difference calculated based on the maximum time and the minimum time of the pulse period is a first time. When the threshold value is greater than 1, the end of the kneading step is determined.
  • the automatic bread maker of the present disclosure it is possible to realize an automatic bread maker that can more accurately determine the kneading state of the dough even when there are variations due to individual differences of motors or fluctuations in power supply voltage.
  • FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an automatic bread maker according to Embodiment 1 of the present disclosure.
  • FIG. 2A is a diagram of the cooking container and the kneading blade according to the first embodiment of the present disclosure as viewed from above.
  • FIG. 2B is a diagram illustrating a change in load torque applied to the kneading blade when the kneading blade rotates once in Embodiment 1 according to the present disclosure;
  • FIG. 2A is a diagram of the cooking container and the kneading blade according to the first embodiment of the present disclosure as viewed from above.
  • FIG. 2B is a diagram illustrating a change in load torque applied to the kneading blade when the kneading blade rotates once in Embodiment 1 according to the present disclosure;
  • FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an automatic bread maker according to Embodiment 1 of the present disclosure.
  • FIG. 2A is a diagram of the cooking container
  • FIG. 3A is a diagram showing a change in load torque applied to the kneading blade during one rotation of the kneading blade in Embodiment 1 according to the present disclosure
  • FIG. 3B is a diagram illustrating a change in the output pulse at the time of a change in the load torque of the kneading blade in the first embodiment according to the present disclosure
  • FIG. 4 is a diagram showing a change in the time difference between the elapsed time and the pulse period of the kneading process of the automatic bread maker according to the first embodiment of the present disclosure
  • FIG. 5 is a diagram illustrating a change in the number of rotations of the kneading blades in the kneading process of the automatic bread maker according to the second embodiment of the present disclosure
  • FIG. 6A is a diagram showing the relationship between the load torque of the kneading blade and the rotation angle when the fluctuation of the blade load torque becomes small in a state where the dough is stuck to the kneading blade
  • FIG. 6B is a diagram showing fluctuation of a pulse output from the pulse output unit when the load torque of the kneading blade fluctuates.
  • FIG. 6A is a diagram showing the relationship between the load torque of the kneading blade and the rotation angle when the fluctuation of the blade load torque becomes small in a state where the dough is stuck to the kneading blade
  • FIG. 6B is a diagram showing fluctuation of a pulse output from the pulse output unit when the load torque of the kneading blade fluctuates
  • FIG. 7 is a diagram showing a change in the number of rotations of the kneading blades in the kneading process of the automatic bread maker according to the third embodiment of the present disclosure
  • FIG. 8 is a diagram illustrating a change between an elapsed time of the kneading process of the automatic bread maker according to the fourth embodiment of the present disclosure and a time difference between pulse periods
  • FIG. 9 is a diagram illustrating a flowchart of the operation of the automatic bread maker according to the fourth embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 10 is a schematic configuration diagram illustrating an example of a conventional automatic bread maker.
  • An automatic bread maker that is one embodiment of the present disclosure is: An automatic bread maker that automatically performs a plurality of bread making processes including a kneading process, A cooking container into which bread-making ingredients are charged; A kneading blade arranged in the cooking container and kneading the bread-making material; A motor for rotating the kneading blade; A pulse output unit that outputs a pulse according to the rotation angle of the kneading blade; A determination unit for determining the end of the kneading step based on the pulse output by the pulse output unit; With The determination unit measures a pulse period during a period in which the kneading blade rotates at least once during the kneading step, and a time difference calculated based on the maximum time and the minimum time of the pulse period is a first time. When the threshold value is greater than 1, the end of the kneading step is determined.
  • the time difference in the first aspect is a maximum time and a minimum time of the pulse period measured within a period in which the kneading blades are rotated a plurality of times. It is the average value of the difference from time.
  • the automatic bread maker according to the third aspect of the present disclosure further includes a control unit that performs drive control of the kneading blades according to the first or second aspect, The control unit stops the rotation of the kneading blades when the determination unit determines the end of the kneading process.
  • the determination unit determines the end of the kneading process, the kneading process can be automatically ended, and an easy-to-use automatic bread maker can be realized.
  • control unit includes a first rotation speed for kneading the dough during the period in which the determination unit measures the pulse period.
  • the kneading blade is rotated at a lower second rotation speed.
  • Such a configuration can suppress the rotation of the kneading blade while the dough is stuck to the kneading blade during the period when the determination unit measures the pulse period.
  • the accuracy of measuring the pulse period can be improved. Therefore, it becomes easier to accurately determine the difference in the kneading state of the dough, and the burden on the determination unit that measures the pulse period can be reduced.
  • the determination unit determines that the state in which the time difference is equal to or less than the second threshold is continuing. In this case, after the control unit stops the rotation of the kneading blade or after rotating the rotation speed of the kneading blade at a third rotation speed lower than the first rotation speed for kneading the dough Rotate again at the first rotation speed.
  • the determination unit according to any one of the first to fifth aspects is configured such that the time difference is greater than a first threshold and the time difference is differentiated. A value is calculated, and when the differential value becomes smaller than a third threshold value, the end of the kneading step is determined.
  • the automatic bread maker according to the present disclosure can continue the kneading process even when the dough is not kneaded after the time difference of the pulse period becomes larger than the first threshold, and kneads at an optimal timing. The process can be finished.
  • the motor in any one of the first to sixth aspects is an inverter motor.
  • FIG. 1 is a schematic configuration diagram of the automatic bread maker according to the first embodiment of the present disclosure. In FIG. 1, description of portions not directly related to the present disclosure is omitted.
  • the automatic bread maker according to Embodiment 1 includes a cooking container 1.
  • a kneading blade 2 is arranged inside the cooking container 1.
  • the kneading blade 2 is connected to the motor 3.
  • the motor 3 is connected to a pulse output unit 4 that outputs a pulse corresponding to the rotation angle of the kneading blade 2.
  • the pulse output unit 4 is connected to a determination unit 5 that determines the end of the kneading process based on the pulse of the pulse output unit 4.
  • the control unit 6 that performs drive control of the kneading blade 2 may be connected to the pulse output unit 4 and the motor 3.
  • the motor 3 may be connected to a motor power source 7 that supplies power to the motor 3.
  • the cooking container 1 is a container that is charged with bread making materials and kneaded to baked.
  • the cooking container 1 is configured as a bottomed cylinder.
  • a kneading blade 2 is rotatably attached to the bottom inside the cooking vessel 1.
  • the kneading blade 2 is attached to a rotating shaft 9 that penetrates the bottom of the cooking vessel 1.
  • the rotating shaft 9 is connected to the motor 3 via a transmission mechanism 8 composed of a pulley and a belt.
  • an inverter motor can be used as the motor 3.
  • the motor 3 rotates the kneading blade 2 by rotating the rotary shaft 9 via the transmission mechanism 8.
  • the kneading blade 2 is rotated at a constant rotation speed (for example, 250 rpm) during the kneading process.
  • the motor 3 is supplied with electric power from a motor power source 7.
  • the pulse output unit 4 outputs a synchronization pulse synchronized with the rotation angle of the kneading blade 2. For example, when the rotation angle of the kneading blade 2 outputs three pulses every 90 degrees, the pulse output unit 4 outputs twelve pulses while the kneading blade 2 rotates once.
  • the time from the rise of the pulse to the rise of the next pulse, or the time from the fall of the pulse to the fall of the next pulse is defined as a pulse period. Since the pulse output from the pulse output unit 4 is synchronized with the rotation angle of the kneading blade 2, the pulse period is shortened when the rotation speed is increased, and conversely, the pulse period is increased when the rotation speed is decreased.
  • the determination unit 5 determines the kneading state (end time of the kneading process) of the dough made from the bread-making material based on the pulse output from the pulse output unit 4.
  • the determination unit 5 measures the pulse period within a period in which the kneading blade 2 rotates at least once during the kneading process, and each time the kneading blade 2 rotates, the maximum time T max and the minimum time T of the pulse period.
  • a time difference ⁇ T is calculated based on min . Determining unit 5 determines the end of this time difference ⁇ T is preset value of the pulse period (first threshold) steps kneading if it becomes greater than S 1.
  • the control unit 6 controls driving of the kneading blade 2 based on the determination result of the determination unit 5. Specifically, the control unit 6 drives and controls the kneading blade 2 by driving and controlling the motor 3 that rotates the kneading blade 2. For example, when the determination unit 5 determines the end of the kneading process, the control unit 6 controls the motor 3 to stop the rotation of the kneading blade 2 or to stop after a certain period of time.
  • the control unit 6 is not limited to the drive control of the motor 3, and may control other circuits in the automatic bread maker.
  • the control unit 6 may be a CPU (Central Processing Unit) that controls each component of the automatic bread maker.
  • the control unit 6 may detect an instruction input from an operation unit through which a user inputs an instruction, and may control to display a character or the like on a display unit including a liquid crystal display device.
  • FIG. 2A is a view of the cooking container and the kneading blade according to the first embodiment of the present disclosure as viewed from above.
  • the dough 10 is kneaded by the kneading blade 2 while moving in the cooking container 1 in the same direction as the rotation direction of the kneading blade 2.
  • FIG. 2A For example, as shown in FIG. 2A, consider a case where the dough 10 is at a position represented by a hatched portion (upper left corner in FIG. 2A) and the kneading blade 2 is rotated in the clockwise direction (black arrow in FIG. 2A).
  • the load torque applied to the kneading blade 2 when the kneading blade 2 is rotated clockwise with the position where the kneading blade 2 is in the illustrated position (the right side in FIG. 2A) as a reference (rotation angle 0 degree) will be described. .
  • FIG. 2B is a diagram illustrating an example of the relationship between the rotation angle of the kneading blade and the load torque applied to the kneading blade in the first embodiment according to the present disclosure.
  • FIG. 2B shows a load torque curve when the kneading blade 2 rotates clockwise in the state shown in FIG. 2A. As shown in FIG. 2B, when the kneading blade 2 passes through a region where the dough 10 does not exist, for example, a region where the rotation angle is 0 degrees to 180 degrees, the load torque applied to the kneading blade 2 is small.
  • the kneading blade 2 passes through a region where the dough 10 exists, for example, a region having a rotation angle of 180 ° to 270 °, the kneading blade 2 passes through the dough 10, so that the load torque applied to the kneading blade 2 is growing.
  • the load torque applied to the kneading blade 2 is maximized.
  • the load torque curve shown to FIG. 2B has shown the average load torque when the mixing blade 2 rotates in multiple times. Therefore, the load torque curve shown in FIG.
  • the load torque is slightly larger.
  • the load applied to the kneading blade 2 is transmitted as it is as the load of the motor 3.
  • FIG. 3A shows a variation in load torque applied to the kneading blade during one rotation of the kneading blade in the first embodiment according to the present disclosure.
  • FIG. 3B shows the fluctuation of the output pulse when the load torque of the kneading blade fluctuates in the first embodiment according to the present disclosure.
  • the fluctuation of the load torque applied to the kneading blade 2 shown in FIG. 3A varies depending on the kneading state of the dough 10.
  • the dough 10 is generally made by kneading flour and water.
  • the gluten is generated by sufficiently kneading, the dough 10 becomes more viscous.
  • the resistance when the kneading blade 2 passes through the dough 10 increases, and the resistance is reflected as a load torque.
  • the load torque becomes small. Therefore, the torque difference A1 between the maximum torque and the minimum torque shown in FIG.
  • the output pulse of the pulse output unit 4 varies according to the variation of the load torque applied to the kneading blade 2 as described above. Therefore, the pulse cycle varies according to the variation of the load torque applied to the kneading blade 2. Therefore, the determination unit 5 relatively determines the value of the torque difference A1 of the load torque shown in FIG. 3A by calculating the time difference ⁇ T that is the difference between the maximum time T max and the minimum time T min of the pulse period. It is possible.
  • FIG. 4 shows changes in the time difference between the elapsed time and the pulse period of the kneading process of the automatic bread maker according to the first embodiment.
  • the horizontal axis represents the elapsed time of the kneading process
  • the vertical axis represents the time difference ⁇ T (T max ⁇ T min ) of the pulse period.
  • the determining unit 5 which is greater than the determination value (first threshold value) S 1 that the time difference ⁇ T is determined in advance
  • the first threshold value S 1 is set to 2 ms
  • the pulse period when rotating at a constant speed of 250 rpm is 4 milliseconds.
  • the minimum time T min of the pulse period is 2.5 milliseconds
  • the maximum time T max is 4 milliseconds
  • the time difference ⁇ T of the pulse period is 1.5 milliseconds.
  • the determination unit 5 determines the continuation of the kneading process.
  • the minimum time T min of the pulse period is 1.5 milliseconds
  • the maximum time T max is 4 milliseconds
  • the time difference ⁇ T of the pulse period is 2.5 milliseconds
  • the time difference ⁇ T is equal to the first threshold value S 1. It becomes larger ( ⁇ T> S 1 ). In this case, the determination unit 5 determines the end of the kneading process.
  • the automatic bread maker according to the first embodiment is characterized in that the determination unit 5 determines the kneading state based on the difference in fluctuations in the rotational speed of the kneading blades 2. Therefore, the automatic bread maker according to the first embodiment can determine the state of the dough 10 without being influenced by the output of the motor caused by variations due to individual differences of motors or fluctuations in motor power supply voltage.
  • the determination unit 5 uses the time difference ⁇ T based on the maximum time T max and the minimum time T min of the pulse period of the pulse output from the pulse output unit 4 to relatively change the load torque of the mixing blade 2. It is characterized by measurement. The same effect can be obtained when a torque measuring unit is connected to the kneading blade 2 and the torque fluctuation of the kneading blade 2 is directly measured.
  • the pulse output from the pulse output unit 4 is not limited to the pulse corresponding to the rotation angle of the kneading blade 2.
  • the pulse output from the pulse output unit 4 may be a pulse corresponding to the rotation angle of the motor 3.
  • the pulse output unit 4 when the pulse output unit 4 outputs one pulse every 90 degrees of rotation angle of the motor 3, four pulses are output while the motor 3 makes one rotation.
  • the reduction ratio of the transmission mechanism 8 is 1/5, the motor 3 rotates 5 times while the kneading blade 2 rotates once, so 20 pulses are output from the pulse output unit 4 while the kneading blade 2 rotates once. Will be output.
  • the torque fluctuation of the kneading blade 2 can be relatively examined without using an expensive part such as a torque measuring unit, and a low-cost automatic bread maker can be realized.
  • the determination unit 5 is kneading blade 2 is determined the end of the time difference ⁇ T and the first threshold value S 1 and compares with kneading step per rotation, but is not limited thereto.
  • the determination unit 5 may calculate the average value ⁇ T ave from the time difference ⁇ T of the pulse period calculated during the period when the kneading blade 2 rotates a predetermined number of times (for example, five times).
  • the determination unit 5 may determine the end of the kneading step when the average value ⁇ T ave is greater than the first threshold value S 1 .
  • the determination unit 5 calculates the time difference ⁇ T of the pulse period while the kneading blade 2 rotates five times, and calculates the average value ⁇ T ave from the calculated time difference ⁇ T for five times.
  • the determination unit 5 may determine the end of the kneading step when the average value ⁇ T ave is larger than the first threshold value S 1 ( ⁇ T ave > S 1 ).
  • the time difference ⁇ T of the pulse period is calculated based on the difference between the maximum time T max and the minimum time T min of the pulse period, but is not limited thereto.
  • the time difference ⁇ T of the pulse period may be calculated from the difference between the average values of the maximum time T max and the minimum time T min of the pulse period in the preceding and succeeding times.
  • Control unit 6 for example, processes may be terminated kneading immediately after the time difference ⁇ T of the pulse period is greater than the first threshold value S 1. Alternatively, the control unit 6 may end the kneading process after a certain time has elapsed. Control of the control unit 6 is not limited to, after a time difference ⁇ T of the pulse period is greater than the first threshold value S 1, it may be performed any operation as processing after the determination.
  • the pulse period can be measured by a signal output from the inverter motor. Therefore, the torque fluctuation of the kneading blade 2 can be relatively evaluated without using special parts. As a result, a low-cost automatic bread maker can be provided.
  • FIG. 5 is a diagram showing changes in the number of rotations of the kneading blades in the kneading process of the automatic bread maker according to the second embodiment.
  • FIG. 5 shows an example of a sequence for changing the rotational speed of the kneading blade in the kneading step.
  • the same parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
  • the difference from the first embodiment is that when the determination unit 5 measures the pulse period, the kneading blade 2 is changed from the first rotation speed V 1 for kneading the dough 10 to the low second rotation speed V 2 . It is a point that is rotated down.
  • the automatic bread making machine of the second embodiment suppresses the scattering of the bread making materials,
  • the kneading blade 2 is rotated at a two-stage speed of 60 rpm) and a medium rotation speed (for example, 200 rpm).
  • the automatic bread maker of the second embodiment increases the number of rotations of the kneading blades 2 to the first rotational speed. The rotational speed is changed so as to advance the kneading at V 1 (for example, 250 rpm).
  • the determination of the kneading state of the dough 10 shown in the first embodiment is usually performed in the latter half of the kneading process.
  • an automatic bread making machine is performing kneading at a first speed V 1 of the state of increasing the speed of rotation.
  • the dough 10 is in a collective state, and the viscosity of the surface of the dough 10 is reduced.
  • the cooking container 1 is processed such that the dough 10 does not stick, such as fluorine processing. Therefore, in the second half of the kneading process, the state where the dough 10 moves so as to slide in the cooking container 1 is increasing.
  • the kneading blade 2 is rotated at a high speed in such a state, the kneading blade 2 may rotate with the dough 10 stuck to the kneading blade 2.
  • the torque difference A1 of the load torque fluctuation as shown in FIG.
  • FIG. 6A shows the relationship between the load torque of the kneading blade and the rotation angle when the fluctuation of the blade load torque becomes small in a state where the dough is stuck to the kneading blade.
  • FIG. 6B shows the fluctuation of the pulse output from the pulse output unit when the load torque of the kneading blade fluctuates.
  • the torque difference A1 between the maximum torque and the minimum torque is reduced. In such a state, as shown in FIG.
  • the maximum time T max of the pulse period decreases as the maximum torque decreases. That is, in a state where the dough 10 is stuck to the kneading blade 2, the time difference ⁇ T between the maximum time T max and the minimum time T min of the pulse cycle becomes small. Therefore, since the time difference ⁇ T is not larger than the first threshold value S 1, the determining unit 5, despite the dough 10 is kneaded sufficiently, it may be determined that the kneading is insufficient.
  • the control unit 6 temporarily decreases the rotation speed of the kneading blade 2 when the determination unit 5 measures the pulse period. ing. Specifically, the control unit 6 rotates the kneading blade 2 at a second rotation speed V 2 (for example, 50 to 60 rpm) that is lower than the first rotation speed V 1 (for example, 250 rpm). Control unit 6, a period for measuring the pulse period (e.g., 10 seconds) has elapsed, returning the rotational speed of the kneading blade 2 from the second rotation speed V 2 to the first rotational speed V 1.
  • a second rotation speed V 2 for example, 50 to 60 rpm
  • V 1 for example, 250 rpm
  • the rotational speed of the kneading blade 2 is lowered to move to the bottom of the cooking container 1 due to the viscosity of the dough 10 itself. For this reason, it can be in the state where it is easy to get caught in the kneading blade 2. That is, since the phenomenon that the kneading blade 2 rotates while the dough 10 is stuck to the kneading blade 2 can be suppressed, the determination unit 5 can more reliably measure the fluctuation of the pulse period.
  • the rotational speed of the kneading blade 2 is lowered to the second rotational speed V2 during the measurement period of the pulse period. Therefore, the pulse period measured at the second rotational velocity V 2 is longer than the measured pulse period in the first rotation speed V 1 of the during normal kneading process. For example, when the first rotation speed V 1 is 250 rpm and the second rotation speed V 2 is 50 rpm, the pulse period measured at the second rotation speed V 2 is measured at the first rotation speed V 1 . It is about 5 times longer than the pulse period. As a result, the automatic bread maker of Embodiment 2 can reduce the burden on the determination unit 5 that measures the pulse period.
  • the first threshold value S 1 is set in a wider range, it is possible to capture a change in the kneaded state of the fabric 10 in greater detail.
  • the first rotation speed V 1 for example, 250 rpm
  • the first threshold S 1 is set in a narrow range of 2 to 3 seconds.
  • the second rotation speed V 2 for example, 50 rpm
  • the first threshold value S 1 can be set in a wide range of 10 to 15 seconds (a range that is five times the first rotation speed V 1 ).
  • the automatic bread maker of the second embodiment can set the first threshold value S1 in detail, and can set the timing for ending the kneading process in more detail.
  • FIG. 7 is a diagram showing a change in the number of rotations of the kneading blades in the kneading process of the automatic bread maker according to the third embodiment.
  • FIG. 7 shows an example of a sequence for changing the rotational speed of the kneading blade in the kneading step.
  • the same parts as those in the first and second embodiments are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
  • the difference from the first and second embodiments is that when the determination unit 5 determines that the time difference ⁇ T of the pulse period is not more than the second threshold value S2, the control unit 6 sets the mixing blade 2 to the first This is a point of rotation at a third rotation speed V 3 lower than the rotation speed V 1 of 1 .
  • the kneading blade 2 may rotate while the dough 10 is stuck to the kneading blade 2.
  • the kneading blade 2 since the kneading blade 2 does not knead the dough 10, the kneading blade 2 is actually not kneaded despite rotating. If such a state occurs frequently, the kneading process time may become long. Moreover, not only the cooking time is lengthened but also a problem from the viewpoint of energy saving.
  • the determination unit 5 determines that the kneading blade 2 is rotating with the dough 10 stuck to the kneading blade 2. Based on the determination result of the determination unit 5, the control unit 6 controls the rotation of the kneading blade 2.
  • the determination unit 5 has a predetermined state in which the time difference ⁇ T between the maximum time T max and the minimum time T min of the pulse period is equal to or smaller than a second threshold value S 2 (for example, 1 millisecond). It is determined that the period (for example, 1 to 2 seconds) continues.
  • the predetermined period means a period during which the kneading blade 2 rotates at least twice. In this case, the determination unit 5 determines that the kneading blade 2 is rotating with the dough 10 stuck to the kneading blade 2. Based on this determination result, as shown in FIG.
  • control unit 6 changes the rotational speed of the kneading blade 2 from the first rotational speed V 1 (for example, 250 rpm) to the low third rotational speed V 3 (for example, 10 to 50 rpm).
  • Control unit 6 a predetermined time (e.g., 4-5 seconds) after has elapsed, returns the rotational speed of the kneading blade 2 to the first rotational speed V 1.
  • the control unit 6 may temporarily stop the rotation of the kneading blade 2 based on the determination result from the determination unit 5 or may stop until the kneading process is completed.
  • the dough 10 moves so as to fall to the bottom of the cooking container 1 due to its own viscosity, and is easily caught by the kneading blade 2.
  • the kneading blade 2 again passes through the dough 10, so that the kneading blade 2 can knead the dough 10.
  • the control unit 6 increases the time difference ⁇ T of the pulse period by a certain value or more (for example, 2 milliseconds or more). may return kneading rotational speed of the blades 2 to the first rotational speed V 1 when the. That is, when the determination unit 5 determines that the idle state (the state in which the dough 10 is stuck to the kneading blade 2 and the kneading blade 2 is rotating) is resolved, the control unit 6 performs the kneading. may return rotational speed of the blades 2 to the first rotational speed V 1.
  • the idle state the state in which the dough 10 is stuck to the kneading blade 2 and the kneading blade 2 is rotating
  • the dough 10 is prevented from being insufficiently kneaded by rotating the kneading blade 2 while the dough 10 is stuck to the kneading blade 2. Can do. Furthermore, in the automatic bread maker of Embodiment 3, it is possible to prevent the kneading process time from becoming unnecessarily long.
  • FIG. 8 shows the change between the elapsed time of the kneading process and the time difference of the pulse period of the automatic bread maker according to the fourth embodiment.
  • the same parts as those in the first to third embodiments are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
  • the determination unit 5 when the time difference ⁇ T of the pulse period is greater than the first threshold S 1, and the amount of change the time difference ⁇ T of the pulse period (differential value) [Delta] D is if it becomes less than the third threshold value S 3, it is a point to determine the end of the kneading step.
  • the kneading of the dough 10 progresses, and the change (increase rate) in the time difference ⁇ T of the pulse period becomes smaller. Since the time difference ⁇ T of the pulse period relatively represents the kneading state of the dough 10, when the change in the pulse period ⁇ T becomes small, the kneading of the dough 10 is sufficiently advanced. .
  • the determination unit 5 after a time difference ⁇ T of the pulse period is greater than the first threshold value S 1, the amount of change in the time difference ⁇ T of the pulse period (differential value) to evaluate the ⁇ D . Determining unit 5, when the calculated amount of change (differential value) [Delta] D is smaller than a predetermined value (third threshold) S 3, it is determined the completion of the kneading process.
  • FIG. 9 is a flowchart of the operation of the automatic bread maker according to the fourth embodiment. The operation of the automatic bread maker according to the fourth embodiment will be described with reference to FIG.
  • step ST1 the determination unit 5 measures the pulse period.
  • the determination unit 5 measures the pulse period based on the pulse output from the pulse output unit 4. Note that the measurement of the pulse period is performed a plurality of times during the period in which the kneading blade 2 rotates at least once.
  • step ST2 the determination unit 5 calculates a time difference ⁇ T based on the maximum time T max and the minimum time T min of the pulse period.
  • the determination unit 5 calculates the time difference ⁇ T from the difference between the maximum time T max and the minimum time T min of the pulse period every time the kneading blade 2 makes one rotation.
  • the time difference ⁇ T may be an average value ⁇ T ave of the difference between the maximum time T max and the minimum time T min of the pulse period when the kneading blade 2 rotates a predetermined number of times (for example, 5 rotations).
  • step ST3 the determination unit 5, the time difference ⁇ T of the pulse period is determined whether the first is greater than the threshold value S 1.
  • the process proceeds to step ST4, if the time difference [Delta] T is equal to the first threshold value S 1 or less ( ⁇ T ⁇ S 1), Return to step ST1.
  • step ST4 the determination unit 5 calculates a change amount (differential value) ⁇ D of the time difference between the pulse periods.
  • the determination unit 5 sets a determination time J n (J 1 , J 2 , J 3 7) For determining the change amount ⁇ D at a predetermined time interval (for example, 1 minute interval).
  • the change amount ⁇ D m of each pulse period is calculated.
  • the determining unit 5 the difference between the time difference [Delta] T n-1 calculated in determination timing J n-1, which was the time difference [Delta] T n and the previous calculation in the current determination timing J n, the change in the time difference of the pulse period
  • the quantity ⁇ D m ( ⁇ T n ⁇ T n ⁇ 1 ) is calculated. That is, in step ST4, the determination unit 5 calculates the differential value ⁇ D m of the time difference ⁇ T n of the pulse period for each determination time J n .
  • step ST5 the determination unit 5, the amount of change in the time difference of the pulse period (differential value) [Delta] D determines whether a third threshold S 3 is smaller than. In step ST5, if the amount of change [Delta] D is a third threshold S 3 is smaller than ( ⁇ D ⁇ S 3), the process proceeds to step ST6, when the amount of change [Delta] D is the third threshold value S 3 or more ([Delta] D ⁇ S 3 ), The process returns to step ST4.
  • step ST6 the determination unit 5 determines the end of the kneading process.
  • the determination unit 5 determines that the dough 10 has been sufficiently kneaded and determines the end of the kneading process.
  • the control unit 6 performs processing such as stopping the rotation of the kneading blade 2 based on the determination result of the determination unit 5.
  • the automatic bread maker of Embodiment 4 can determine the kneading state of the dough 10 more accurately. For example, after a time difference ⁇ T of the pulse period is greater than the first threshold value S 1, even when the kneaded dough is insufficient, it is possible to continue the kneading process. As a result, the automatic bread maker according to Embodiment 3 can finish the kneading process at an optimal timing.
  • the automatic bread maker according to the present disclosure can grasp the kneading state of the dough from the fluctuation of the rotation speed of the kneading blade, and more accurately determine the end of the kneading process regardless of variations in the motor or power supply voltage. Is possible.
  • the automatic bread maker according to the present disclosure can suppress the rotation of the kneading blade while the dough is stuck to the kneading blade, and can also prevent the kneading process time from becoming unnecessarily long. Therefore, in particular, the present disclosure is useful as an automatic bread maker mainly used in general households.

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Abstract

　本開示の自動製パン機は、練り工程を含む複数の製パン工程を自動的に行う自動製パン機であって、製パン材料が投入される調理容器と、調理容器内に配置され、製パン材料を練る練り羽根と、練り羽根を回転させるモータと、練り羽根の回転角度に応じたパルスを出力するパルス出力部と、パルス出力部により出力されたパルスに基づき、練り工程の終了を判定する判定部と、を備える。判定部は、練り工程中において練り羽根が少なくとも１回以上回転している期間のパルス周期を計測し、パルス周期の最大時間と最小時間とに基づいて算出された時間差が、第１の閾値より大きくなった場合に、練り工程の終了を判定する。

Description

自動製パン機
　本開示は、主に一般家庭で使用する自動製パン機に関するものである。
　従来、自動製パン機では、予め決められた製パンシーケンスによって練り工程を動作させ、一定時間が経過すると生地の状態に関わらず練り工程を終了させるものがある。また、従来の自動製パン機では、練り工程時にモータの負荷電流が一定以上になった場合に練り工程を終了させるものがある（例えば、特許文献１参照。）。
　図１０は、従来の自動製パン機の構成図である。図１０に示すように、従来の自動製パン機は、モータの電流検知部１０９、マイクロコンピュータ等を搭載した制御部１０５、制御部１０５からの信号でモータを駆動させるモータ制御部１０６などから構成されている。
特許第４２６０１４０号公報
　しかしながら、前記従来の構成では、モータの負荷電流が一定以上になった場合に練り工程の終了を判定している。このため、電源電圧の変動時など、生地の練り状態に関わらずにモータの負荷電流が変動する場合に誤った判定をする可能性がある。
　また、従来の自動製パン機においては、モータそのものの個体差によるバラつき等で生じる負荷電流の違いに対しても対処できない。そのため、誤った判定を抑制するために予め余裕を持った条件設定が必要である。その結果、生地の練り状態の変化を正確に判定することが困難となっている。
　本開示は、上記従来の課題を解決するもので、モータの個体差によるバラつき又は電源電圧の変動があった場合でも生地の練り状態をより正確に判定できる自動製パン機を提供することを目的とする。
　上記課題を解決するために、本開示の一態様である自動製パン機は、
　練り工程を含む複数の製パン工程を自動的に行う自動製パン機であって、
　製パン材料が投入される調理容器と、
　前記調理容器内に配置され、前記製パン材料を練る練り羽根と、
　前記練り羽根を回転させるモータと、
　前記練り羽根の回転角度に応じたパルスを出力するパルス出力部と、
　前記パルス出力部により出力されたパルスに基づき、前記練り工程の終了を判定する判定部と、
を備え、
　前記判定部は、前記練り工程中において前記練り羽根が少なくとも１回以上回転している期間のパルス周期を計測し、前記パルス周期の最大時間と最小時間とに基づいて算出された時間差が、第１の閾値より大きくなった場合に、前記練り工程の終了を判定する。
　本開示の自動製パン機によれば、モータの個体差によるバラつき又は電源電圧の変動があった場合でも生地の練り状態をより正確に判定可能な自動製パン機を実現することができる。
　本開示のこれらと他の目的と特徴は、添付された図面についての好ましい実施の形態に関連した次の記述から明らかになる。この図面においては、
図１は、本開示に係る実施の形態１の自動製パン機の概略構成図であり、 図２Ａは、本開示に係る実施の形態１における調理容器と練り羽根とを上面から見た図であり、 図２Ｂは、本開示に係る実施の形態１における練り羽根が１回転する際に練り羽根にかかる負荷トルクの変動を示す図であり、 図３Ａは、本開示に係る実施の形態１における練り羽根が１回転する間に練り羽根にかかる負荷トルクの変動を示す図であり、 図３Ｂは、本開示に係る実施の形態１における練り羽根の負荷トルクの変動時における出力パルスの変動を示す図であり、 図４は、本開示に係る実施の形態１の自動製パン機の練り工程の経過時間とパルス周期の時間差の変化を示す図であり、 図５は、本開示に係る実施の形態２の自動製パン機の練り工程における練り羽根の回転数の変化を示す図であり、 図６Ａは、生地が練り羽根に張り付いた状態において羽根負荷トルクの変動が小さくなった場合の練り羽根の負荷トルクと回転角度との関係を示す図であり、 図６Ｂは、練り羽根の負荷トルクが変動した際にパルス出力部から出力されるパルスの変動を示す図であり、 図７は、本開示に係る実施の形態３の自動製パン機の練り工程における練り羽根の回転数の変化を示す図であり、 図８は、本開示に係る実施の形態４の自動製パン機の練り工程の経過時間とパルス周期の時間差との変化を示す図であり、 図９は、本開示に係る実施の形態４の自動製パン機の動作のフローチャートを示す図であり、 図１０は、従来の自動製パン機の一例を示す概略構成図である。
　本開示の一態様である自動製パン機は、
　練り工程を含む複数の製パン工程を自動的に行う自動製パン機であって、
　製パン材料が投入される調理容器と、
　前記調理容器内に配置され、前記製パン材料を練る練り羽根と、
　前記練り羽根を回転させるモータと、
　前記練り羽根の回転角度に応じたパルスを出力するパルス出力部と、
　前記パルス出力部により出力されたパルスに基づき、前記練り工程の終了を判定する判定部と、
を備え、
　前記判定部は、前記練り工程中において前記練り羽根が少なくとも１回以上回転している期間のパルス周期を計測し、前記パルス周期の最大時間と最小時間とに基づいて算出された時間差が、第１の閾値より大きくなった場合に、前記練り工程の終了を判定する。
　このような構成によって、練り羽根の回転角度に同期したパルス周期の変動を利用して、モータの個体差によるばらつき又は電源電圧の変動に影響されずに生地の状態を正確に判定することができる。したがって、最適な生地の練り状態で練り工程を終了させることができる自動製パン機を実現することができる。
　本開示の第２の態様に係る自動製パン機においては、前記第１の態様における前記時間差は、前記練り羽根が複数回回転している期間内に計測された前記パルス周期の最大時間と最小時間との差の平均値である。
　このような構成によって、パルス周期の時間差のばらつきを低減し、より正確に生地の練り状態を判定することができる。
　本開示の第３の態様に係る自動製パン機においては、前記第１又は２の態様における前記練り羽根の駆動制御を行う制御部をさらに備え、
　前記制御部は、前記判定部が練り工程の終了を判定すると、前記練り羽根の回転を停止する。
　このような構成によって、判定部が練り工程の終了を判定すると、自動的に練り工程を終了させることができ、使い勝手の良い自動製パン機を実現できる。
　本開示の第４の態様に係る自動製パン機においては、前記第３の態様における前記制御部は、前記判定部がパルス周期を計測している期間、生地を練るための第１の回転速度より低速の第２の回転速度で前記練り羽根を回転させる。
　このような構成によって、判定部がパルス周期を計測している期間、生地が練り羽根に張り付いた状態で、練り羽根が回転することを抑制できる。また、パルス周期を計測する精度を向上させることができる。したがって、生地の練り状態の違いがより正確に判定しやすくなると共に、パルス周期の計測を行う判定部の負担を軽減することが可能となる。
　本開示の第５の態様に係る自動製パン機においては、前記第３又は４の態様における前記判定部において、前記時間差が第２の閾値以下となっている状態が継続していると判定した場合、前記制御部は、前記練り羽根の回転を停止させた後、又は前記練り羽根の回転速度を、生地を練るための第１の回転速度より低速の第３の回転速度で回転させた後、再度前記第１の回転速度で回転させる。
　このような構成によって、練り工程中に、回転している練り羽根に生地が張り付いて、生地を練ることができない状態になっても、速やかにこの状態を改善することが可能となり、練り工程を効率的に行うことができる。
　本開示の第６の態様に係る自動製パン機においては、前記第１～５のいずれかの態様における前記判定部は、前記時間差が第１の閾値より大きくなった場合、かつ前記時間差の微分値を算出し、前記微分値が第３の閾値より小さくなった場合に、前記練り工程の終了を判定する。
　このような構成によって、生地の練り状態をより正確に判定することができる。その結果、本開示の自動製パン機は、パルス周期の時間差が第１の閾値より大きくなった後、生地の練りが足りない場合でも、練り工程を継続することができ、最適なタイミングで練り工程を終了することが可能となる。
　本開示の第７の態様に係る自動製パン機においては、前記第１～６のいずれかの態様における前記モータは、インバータモータである。
　このような構成によって、インバータモータの信号から生地の練り状態を判定することができる。したがって、低コストの自動製パン機を提供することができる。
　以下、本開示に係る実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本開示が限定されるものではない。
　（実施の形態１）
　図１は、本開示に係る実施の形態１の自動製パン機の概略構成図である。なお、図１において、本開示と直接関係のない部分については説明を省略している。
　図１に示すように、実施の形態１の自動製パン機は、調理容器１を備える。調理容器１の内部には、練り羽根２が配置されている。練り羽根２は、モータ３と接続されている。モータ３には、練り羽根２の回転角度に応じたパルスを出力するパルス出力部４が接続されている。パルス出力部４には、パルス出力部４のパルスに基づき、練り工程の終了を判定する判定部５が接続されている。また、実施の形態１の自動製パン機では、練り羽根２の駆動制御を行う制御部６がパルス出力部４とモータ３とに接続されていてもよい。また、モータ３には、モータ３に電力を供給するモータ電源７が接続されていてもよい。
　調理容器１は、製パン材料を投入し、練りから焼成までを行う容器である。調理容器１は、有底筒状に構成されている。調理容器１の内側の底部には、練り羽根２が回転可能に取り付けられている。練り羽根２は、調理容器１の底部を貫通する回転軸９に取り付けられている。回転軸９は、プーリーとベルトなどで構成された伝達機構８を介してモータ３に接続されている。
　モータ３は、例えば、インバータモータなどを用いることができる。モータ３は、伝達機構８を介して回転軸９を回転させることによって、練り羽根２を回転させている。練り羽根２は、練り工程中において一定の回転速度（例えば、２５０ｒｐｍ）で回転させている。また、モータ３は、モータ電源７から電力を供給されている。
　パルス出力部４は、練り羽根２の回転角度に同期した同期パルスを出力する。例えば、練り羽根２の回転角度が９０度ごとに３回のパルスを出力する場合、パルス出力部４は、練り羽根２が１回転する間に１２回のパルスを出力する。ここで、パルスの立ち上がりから次のパルスの立ち上がりまでの時間、又はパルスの立ち下がりから次のパルスの立ち下がりまでの時間をパルス周期と定義する。パルス出力部４から出力されたパルスは、練り羽根２の回転角度に同期しているため、回転速度が速くなるとパルス周期が短くなり、逆に回転速度が遅くなるとパルス周期が長くなる。
　判定部５は、パルス出力部４の出力したパルスに基づき、製パン材料から作られる生地の練り状態（練り工程の終了時期）を判定する。判定部５は、練り工程中に練り羽根２が少なくとも１回以上回転している期間内にパルス周期を計測し、練り羽根２が１回転する毎にパルス周期の最大時間Ｔｍａｘと最小時間Ｔｍｉｎとに基づいて時間差ΔＴを算出する。判定部５は、このパルス周期の時間差ΔＴが予め設定された値（第１の閾値）Ｓ１より大きくなった場合に練り工程の終了を判定する。判定部５における生地の練り状態の判定、即ち、練り工程の終了の判定の詳細については、後述する。
　制御部６は、判定部５の判定結果に基づき、練り羽根２を駆動制御する。具体的には、制御部６は、練り羽根２を回転させるモータ３を駆動制御することで、練り羽根２を駆動制御している。例えば、制御部６は、判定部５が練り工程の終了を判定したとき、練り羽根２の回転を停止させる、又は一定時間経過後に停止させるようにモータ３を制御する。なお、制御部６は、モータ３の駆動制御に限らず、自動製パン機内の他の回路の制御を行うものであってもよい。例えば、制御部６は、自動製パン機の各部品の制御を行うＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ）であってもよい。制御部６は、例えば、ユーザが指示を入力する操作部からの指示入力を検知して、液晶表示装置からなる表示部へ文字等を表示するように制御してもよい。
　次に、調理容器１内を回転する練り羽根２にかかる負荷トルクについて説明する。
　図２Ａは、本開示に係る実施の形態１における調理容器と練り羽根とを上面から見た図である。本開示の実施の形態１の自動製パン機の実際の練り工程では、生地１０が調理容器１の中を練り羽根２の回転方向と同じ方向に移動しながら練り羽根２によって練られる。
　例えば、図２Ａに示すように、生地１０が斜線部で表した位置（図２Ａにおける左上隅）にあり、練り羽根２を時計方向（図２Ａの黒矢印）へ回転させた場合を考える。以下、練り羽根２が図示した位置（図２Ａの右側）にある位置を基準（回転角度０度）とし、練り羽根２を時計回りに回転させた場合の練り羽根２にかかる負荷トルクについて説明する。
　図２Ｂは、本開示に係る実施の形態１における練り羽根の回転角度と練り羽根にかかる負荷トルクとの関係の一例を示した図である。図２Ｂは、図２Ａで示す状態で練り羽根２が時計回りに回転した場合の負荷トルク曲線を示している。図２Ｂに示すように、練り羽根２が生地１０の存在しない領域、例えば、回転角度０度から１８０度の領域を通過する場合、練り羽根２にかかる負荷トルクは小さくなる。一方、練り羽根２が生地１０の存在する領域、例えば、回転角度１８０度～２７０度の領域を通過する場合、練り羽根２が生地１０の中を通過するため、練り羽根２にかかる負荷トルクが大きくなる。練り羽根２が、回転角度２４０度～２７０度の領域を通るとき、練り羽根２にかかる負荷トルクが最大となる。なお、図２Ｂに示す負荷トルク曲線は、練り羽根２が複数回回転した場合の平均の負荷トルクを示している。そのため、練り工程中において生地１０が練り羽根２の回転角度０度～９０度の領域に移動して練られている場合のトルクデータも含むため、図２Ｂに示す負荷トルク曲線は、９０度付近で負荷トルクが少しだけ大きくなっている。
　なお、練り羽根２とモータ３とは、図１に示すように、伝達機構８で接続されているため、練り羽根２にかかる負荷は、そのままモータ３の負荷として伝達される。
　次に、判定部５における生地１０の練り状態の判定について具体的に説明する。
　図３Ａは、本開示に係る実施の形態１における練り羽根が１回転する間に練り羽根にかかる負荷トルクの変動を示している。図３Ｂは、本開示に係る実施の形態１における練り羽根の負荷トルクの変動時における出力パルスの変動を示している。
　図３Ａに示すように、練り羽根２の負荷トルクが変動した場合、伝達機構８で接続されたモータ３にも練り羽根２の位置に同期したトルク変動が伝達される。モータ３は、回転中に負荷トルクの変動を受けた場合、回転速度が一時的に変動する。したがって、回転角度に同期したパルスを計測すると、図３Ｂに示すように、負荷トルクが小さいときは回転速度が速くなり、パルス出力部４からのパルス周期は短くなる。逆に負荷トルクが大きいときはモータ３の回転速度が遅くなるためパルス周期は長くなる。
　また、図３Ａに示す練り羽根２にかかる負荷トルクの変動は、生地１０の練り状態によって変化する。製パン時には、一般的に小麦粉と水を練ることによってパン生地１０を作成する。練りを十分に進めることでグルテンが生成されると、生地１０の粘性が高くなってくる。粘性が高くなると、練り羽根２が生地１０内を通過するときの抵抗が大きくなるため、その抵抗が負荷トルクとなって反映されることになる。逆に練り羽根２が生地１０の存在しない領域を通過する際には負荷トルクが小さくなる。したがって、図３Ａに示した最大トルクと最小トルクとのトルク差Ａ１は、生地１０の粘性が低い時、即ち生地１０が十分に練られていない時は小さく、練りが十分に進んでくると大きくなる。これは、最大トルクと最小トルクとのトルク差Ａ１を評価すれば、生地１０の練り状態（練り工程の終了）を判定することができることを意味する。
　パルス出力部４の出力パルスは、前述したように練り羽根２にかかる負荷トルクの変動に応じて変動する。そのため、パルス周期は、練り羽根２にかかる負荷トルクの変動に応じて変動する。したがって、判定部５は、パルス周期の最大時間Ｔｍａｘと最小時間Ｔｍｉｎとの差である時間差ΔＴを算出することで、図３Ａに示す負荷トルクのトルク差Ａ１の値を相対的に判定することが可能である。
　図４は、実施の形態１の自動製パン機の練り工程の経過時間とパルス周期の時間差の変化を示す。図４において、横軸は練り工程の経過時間を示し、縦軸はパルス周期の時間差ΔＴ（Ｔｍａｘ－Ｔｍｉｎ）を示す。図４に示すように、練り工程の経過時間が進んでくると、パルス周期の時間差ΔＴが大きくなってくる。練り工程の後半において、練りが十分に進んでくると、パルス周期の時間差ΔＴの変化（増加率）が小さくなってくる。このパルス周期の時間差ΔＴは、生地１０の練り状態を相対的に表したものになるため、判定部５は、時間差ΔＴが予め決めた判定値（第１の閾値）Ｓ１より大きくなった時点で、生地１０の練りが十分に進んでおり、練り工程が終了したと判定することができる。
一例として、練り羽根２が６度回転するごとにパルス出力手段４から１パルス出力し、練り羽根２が２５０rpmで回転している場合において、第１の閾値Ｓ１が２ミリ秒に設定された場合を説明する。練り羽根２が１回転するごとに６０パルス出力されるため、２５０rpmで定速回転している時のパルス周期は４ミリ秒である。生地による負荷トルクの変動によりパルス周期は変動したとき、パルス周期の最小時間Ｔｍｉｎが２．５ミリ秒、最大時間Ｔｍａｘが４ミリ秒であって、パルス周期の時間差ΔＴが１．５ミリ秒のとき、時間差ΔＴは、第１の閾値Ｓ１以下となる（ΔＴ≦Ｓ１）。この場合、判定部５は、練り工程の継続を判定する。パルス周期の最小時間Ｔｍｉｎが１．５ミリ秒、最大時間Ｔｍａｘが４ミリ秒であって、パルス周期の時間差ΔＴが２．５ミリ秒のとき、時間差ΔＴは、第１の閾値Ｓ１より大きくなる（ΔＴ＞Ｓ１）。この場合、判定部５は、練り工程の終了を判定する。
　以上のように、実施の形態１の自動製パン機は、判定部５が、練り羽根２の回転速度の変動の差により練り状態を判定することを特徴としている。したがって、実施の形態１の自動製パン機は、モータの個体差によるバラつき又はモータ電源電圧の変動によって発生するモータの出力に影響されずに生地１０の状態を判定することができる。
　実施の形態１では、判定部５は、パルス出力部４から出力されるパルスのパルス周期の最大時間Ｔｍａｘと最小時間Ｔｍｉｎとに基づく時間差ΔＴによって、練り羽根２の負荷トルクの変動を相対的に計測することを特徴としている。なお、練り羽根２にトルク計測部を接続して練り羽根２のトルク変動を直接測定する場合も同様の効果が得られる。
　なお、パルス出力部４から出力されるパルスは、練り羽根２の回転角度に応じたパルスに限られない。例えば、パルス出力部４から出力されるパルスは、モータ３の回転角度に応じたパルスであってもよい。例として、パルス出力部４が、モータ３の回転角度が９０度毎に１回のパルスを出力する場合、モータ３が１回転する間に４回のパルスを出力することになる。伝達機構８の減速比が１／５である場合、練り羽根２が１回転する間にモータ３は５回転するため、練り羽根２が１回転する間に２０回のパルスがパルス出力部４から出力されることになる。このような構成によって、トルク計測部などの高価な部品を用いずとも、練り羽根２のトルク変動を相対的に調べることができ、低コストの自動製パン機を実現することができる。
　実施の形態１において、判定部５は、練り羽根２が１回転する毎に時間差ΔＴと第１の閾値Ｓ１とを比較して練り工程の終了を判定しているが、これに限定されない。例えば、判定部５は、練り羽根２が所定の回数（例えば、５回）回転している期間に算出されたパルス周期の時間差ΔＴから平均値ΔＴａｖｅを算出してもよい。判定部５は、この平均値ΔＴａｖｅが第１の閾値Ｓ１より大きくなった場合に練り工程の終了を判定してもよい。具体的な例を挙げて説明すると、判定部５は、練り羽根２が５回転する間にパルス周期の時間差ΔＴを算出し、算出された５回分の時間差ΔＴから平均値ΔＴａｖｅを算出する。判定部５は、平均値ΔＴａｖｅが第１の閾値Ｓ１より大きくなった場合（ΔＴａｖｅ＞Ｓ１）に練り工程の終了を判定してもよい。このような構成にすることで、パルス周期の時間差ΔＴのばらつきを少なくし、より正確に生地１０の練り状態を判定することができる。なお、上記は、練り羽根２が５回転する場合の平均値ΔＴａｖｅを算出する場合について説明したが、これに限定されない。例えば、練り羽根２が２～１０回回転する場合のパルス周期の時間差ΔＴの平均値ΔＴａｖｅを算出してもよい。
　パルス周期の時間差ΔＴは、パルス周期の最大時間Ｔｍａｘと最小時間Ｔｍｉｎとの差に基づいて算出されているが、これに限定されない。例えば、前後の時間におけるパルス周期の最大時間Ｔｍａｘと最小時間Ｔｍｉｎの平均値の差から、パルス周期の時間差ΔＴを算出してもよい。
　制御部６は、例えば、パルス周期の時間差ΔＴが第１の閾値Ｓ１より大きくなった直後に練り工程を終了させてもよい。または、制御部６は、一定時間経過後に練り工程を終了させてもよい。制御部６の制御は、これらに限定されず、パルス周期の時間差ΔＴが第１の閾値Ｓ１より大きくなった後、判定後の処理として任意の動作を行うようにしてもよい。
　なお、モータ３に、インバータモータを用いれば、インバータモータから出力される信号によってパルス周期の計測が可能となる。そのため、特別な部品を用いずとも、練り羽根２のトルク変動を相対的に評価することができる。その結果、低コストの自動製パン機を提供することができる。
（実施の形態２）
　次に、本開示に係る実施の形態２の自動製パン機について図５を用いて説明する。
　図５は、実施の形態２の自動製パン機の練り工程における練り羽根の回転数の変化を示す図である。図５は、練り工程における練り羽根の回転速度を変化させるシーケンスの一例を示している。なお、実施の形態２では、実施の形態１と同一部分については同一符号を付して説明を省略する。実施の形態１と異なるところは、判定部５がパルス周期を計測する際に、練り羽根２を、生地１０を練るための第１の回転速度Ｖ１から低速の第２の回転速度Ｖ２に下げて回転させている点である。
　なお、図５に示すように、製パン材料がまとまっていない状態の練り工程初期においては、実施の形態２の自動製パン機は、製パン材料の飛び散りを抑制するため、低速の回転速度（例えば、６０ｒｐｍ）と中速の回転速度（例えば、２００ｒｐｍ）との２段階の速度で練り羽根２を回転させている。所定の練り時間（例えば、５分）が経過した後の生地１０がある程度まとまった状態においては、実施の形態２の自動製パン機は、練り羽根２の回転数を上げて第１の回転速度Ｖ１（例えば、２５０ｒｐｍ）で練りを進めるように回転速度を変化させている。
　実施の形態１で示した生地１０の練り状態の判定は、通常は、練り工程後半で実施すればよい。練り工程後半においては、図５に示すように、自動製パン機は、回転速度を上げた状態の第１の速度Ｖ１で練りを行っている。また、練り工程後半では、生地１０がまとまった状態になっており、生地１０の表面の粘性も少なくなっている。
　一般的に調理容器１は、フッ素加工などの、生地１０が張り付かないような加工がされている。そのため、練り工程後半では、調理容器１内を生地１０が滑るように移動する状態が多くなっている。このような状態で練り羽根２を高速回転させると、生地１０が練り羽根２に張り付いた状態で、練り羽根２が回転してしまうことがある。このような状態では、練り羽根２が生地１０の中を通過することがなくなるため、練りが進んでいるにもかかわらず図３に示したような負荷トルク変動のトルク差Ａ１が現れにくくなる。
　図６Ａは、生地が練り羽根に張り付いた状態において羽根負荷トルクの変動が小さくなった場合の、練り羽根の負荷トルクと回転角度との関係を示している。図６Ｂは、練り羽根の負荷トルクが変動した際にパルス出力部から出力されるパルスの変動を示している。図６Ａに示すように、生地１０が練り羽根２に張り付いた状態では、練り羽根２が生地１０の中を通過することがなくなり、練り羽根２にかかる最大トルクが小さくなる。そのため、最大トルクと最小トルクとのトルク差Ａ１が小さくなる。このような状態になると、図６Ｂに示すように、最大トルクの減少に応じて、パルス周期の最大時間Ｔｍａｘも小さくなる。即ち、生地１０が練り羽根２に張り付いた状態では、パルス周期の最大時間Ｔｍａｘと最小時間Ｔｍｉｎとの時間差ΔＴが小さくなる。そのため、時間差ΔＴが第１の閾値Ｓ１より大きくならないため、判定部５は、生地１０が十分に練られているにもかかわらず、練りが不十分であると判定する可能性がある。
　したがって、実施の形態２の自動製パン機では、図５の点線で示すように、制御部６は、判定部５がパルス周期を計測する際に、一時的に練り羽根２の回転速度を下げている。具体的には、制御部６は、練り羽根２を第１の回転速度Ｖ１（例えば、２５０ｒｐｍ）より低速にした第２の回転速度Ｖ２（例えば、５０～６０ｒｐｍ）で回転させている。制御部６は、パルス周期を測定する期間（例えば、１０秒）経過後、練り羽根２の回転速度を第２の回転速度Ｖ２から第１の回転速度Ｖ１に戻している。
　このように、実施の形態２の自動製パン機においては、練り羽根２の回転速度を下げることによって、生地１０自身の粘性によって調理容器１の底に移動させている。このため、練り羽根２に引っかかりやすい状態にすることができる。即ち、生地１０が練り羽根２に張り付いた状態で、練り羽根２が回転するような現象を抑えることができるため、判定部５は、より確実にパルス周期の変動を計測することができる。
　また、実施の形態２の自動製パン機は、パルス周期の計測期間に、練り羽根２の回転速度を第２の回転速度Ｖ２に下げている。そのため、第２の回転速度Ｖ２において計測されたパルス周期は、通常の練り工程中の第１の回転速度Ｖ１において計測されたパルス周期と比べて長くなる。例えば、第１の回転速度Ｖ１が２５０ｒｐｍ、第２の回転速度Ｖ２が５０ｒｐｍの場合、第２の回転速度Ｖ２において計測されたパルス周期は、第１の回転速度Ｖ１において計測されたパルス周期と比べて約５倍長くなる。その結果、実施の形態２の自動製パン機は、パルス周期を計測する判定部５の負担を低減することができる。
　また、第２の回転速度Ｖ２において計測されたパルス周期が長くなるため、パルス周期の時間差ΔＴも長くなる。したがって、実施の形態２の自動製パン機は、第１の閾値Ｓ１をより広い範囲で設定することができ、より詳細に生地１０の練り状態の変化を捉えることが可能となる。例えば、第１の回転速度Ｖ１（例えば、２５０ｒｐｍ）の場合、２～３秒の狭い範囲で第１の閾値Ｓ１を設定したとする。第２の回転速度Ｖ２（例えば、５０ｒｐｍ）の場合、１０～１５秒の広い範囲（第１の回転速度Ｖ１の５倍の範囲）で第１の閾値Ｓ１を設定することができる。その結果、実施の形態２の自動製パン機は、第１の閾値Ｓ１を詳細に設定することができ、練り工程を終了するタイミングをより詳細に設定することができる。
（実施の形態３）
　次に、本開示に係る実施の形態３の自動製パン機について図７を用いて説明する。
　図７は、実施の形態３の自動製パン機の練り工程における練り羽根の回転数の変化を示す図である。図７は、練り工程における練り羽根の回転速度を変化させるシーケンスの一例を示している。実施の形態３では、実施の形態１及び２と同一部分については同一符号を付して説明を省略する。実施の形態１及び２と異なるところは、判定部５でパルス周期の時間差ΔＴが第２の閾値Ｓ２以下の状態が継続していると判定した場合、制御部６が、練り羽根２を第１の回転速度Ｖ１より低速の第３の回転速度Ｖ３で回転させる点である。
　実施の形態２で説明したように、練り工程後半では、生地１０が練り羽根２に張り付いた状態で、練り羽根２が回転してしまうことがある。
　この場合、練り羽根２は、生地１０に対して練り動作を行っていないため、練り羽根２は、回転しているにもかかわらず、実際には練りが進んでいない状態になる。このような状態が多く発生すると、練り工程時間が長くなってしまう可能性がある。また、調理時間が長くなるだけでなく、省エネという観点でも課題となってくる。
　そこで、実施の形態３の自動製パン機では、パルス周期の最大時間Ｔｍａｘと最小時間Ｔｍｉｎとの時間差ΔＴが第２の閾値Ｓ２以下の状態が継続している場合、判定部５は、生地１０が練り羽根２に張り付いた状態で、練り羽根２が回転していると判定する。この判定部５の判定結果に基づき、制御部６は、練り羽根２の回転を制御する。
　具体的に説明すると、例えば、判定部５は、パルス周期の最大時間Ｔｍａｘと最小時間Ｔｍｉｎとの時間差ΔＴが、第２の閾値Ｓ２（例えば、１ミリ秒）以下の状態が所定の期間（例えば、１～２秒）継続していると判定する。ここで、所定の期間とは、練り羽根２が少なくとも２回以上回転する期間を意味する。この場合、判定部５は、生地１０が練り羽根２に張り付いた状態で、練り羽根２が回転していると判定する。この判定結果に基づき、制御部６は、図７に示すように、練り羽根２の回転速度を第１の回転速度Ｖ１（例えば、２５０ｒｐｍ）から低速の第３の回転速度Ｖ３（例えば、１０～５０ｒｐｍ）まで低下させる。制御部６は、所定の時間（例えば、４～５秒）が経過した後、練り羽根２の回転速度を第１の回転速度Ｖ１に戻す。
　なお、制御部６は、判定部５からの判定結果に基づき、練り羽根２の回転を一時的に停止するか、又は練り工程が終了するまで停止してもよい。
　このように、練り羽根２の回転を停止させたり、低速回転にした場合、生地１０は自身の粘性により調理容器１の底に落ちるように移動し、練り羽根２に引っかかりやすくなる。生地１０が練り羽根２に引っかかると、再び生地１０内を練り羽根２が通過するようになるため、練り羽根２が生地１０に対して練り動作を行うことが可能になる。
　また、練り羽根２の回転速度を第１の回転速度Ｖ１（例えば、２５０ｒｐｍ）に戻す際には、制御部６は、パルス周期の時間差ΔＴが一定以上（例えば、２ミリ秒以上）大きくなった場合に練り羽根２の回転速度を第１の回転速度Ｖ１に戻してもよい。即ち、判定部５が、空回り状態（練り羽根２に生地１０が張り付いた状態で、練り羽根２が回転している状態）を解消していることを判定した場合に、制御部６が練り羽根２の回転速度を第１の回転速度Ｖ１に戻してもよい。
　以上のように、実施の形態３の自動製パン機においては、生地１０が練り羽根２に張り付いた状態で、練り羽根２が回転することで、生地１０が練り不足になることを抑えることができる。さらに、実施の形態３の自動製パン機においては、練り工程時間が不必要に長くなることを抑制することが可能となる。
（実施の形態４）
　次に、本開示に係る実施の形態４の自動製パン機について図８を用いて説明する。
　図８は、実施の形態４の自動製パン機の練り工程の経過時間とパルス周期の時間差との変化を示している。実施の形態４では、実施の形態１～３と同一部分については同一符号を付して説明を省略する。実施の形態１～３と異なるところは、判定部５が、パルス周期の時間差ΔＴが第１の閾値Ｓ１より大きくなった場合、かつ、パルス周期の時間差ΔＴの変化量（微分値）ΔＤが第３の閾値Ｓ３より小さくなった場合に、練り工程の終了を判定する点である。
　図８に示すように、練り工程時間が進むにつれて、生地１０の練りが進み、パルス周期の時間差ΔＴの変化（増加率）が小さくなってくる。パルス周期の時間差ΔＴは、生地１０の練り状態を相対的に表したものであるため、パルス周期ΔＴの変化が小さくなったときは、生地１０の練りが十分に進んでいる状態を示している。
　実施の形態４の自動製パン機では、判定部５は、パルス周期の時間差ΔＴが第１の閾値Ｓ１より大きくなった後、パルス周期の時間差ΔＴの変化量（微分値）ΔＤを評価する。判定部５は、算出された変化量（微分値）ΔＤが予め設定された値（第３の閾値）Ｓ３より小さくなった場合に、練り工程の終了を判定している。
　図９は、実施の形態４における自動製パン機の動作のフローチャートである。図９を用いて、実施の形態４における自動製パン機の動作を説明する。
　図９に示すように、ステップＳＴ１においては、判定部５が、パルス周期を計測する。判定部５は、パルス出力部４から出力されるパルスに基づき、パルス周期を計測する。なお、パルス周期の計測は、練り羽根２が少なくとも１回以上回転する期間に複数回行われる。
　ステップＳＴ２においては、判定部５が、パルス周期の最大時間Ｔｍａｘと最小時間Ｔｍｉｎとに基づいて時間差ΔＴを算出する。判定部５は、練り羽根２が１回転する毎にパルス周期の最大時間Ｔｍａｘと最小時間Ｔｍｉｎとの差から時間差ΔＴを算出する。なお、時間差ΔＴは、練り羽根２が所定の回数回転した場合（例えば、５回転）のパルス周期の最大時間Ｔｍａｘと最小時間Ｔｍｉｎとの差の平均値ΔＴａｖｅであってもよい。
　ステップＳＴ３においては、判定部５が、パルス周期の時間差ΔＴが第１の閾値Ｓ１より大きいかを判定する。このステップＳＴ３では、時間差ΔＴが第１の閾値Ｓ１より大きい場合（ΔＴ＞Ｓ１）、ステップＳＴ４に移行し、時間差ΔＴが第１の閾値Ｓ１以下である場合（ΔＴ≦Ｓ１）、ステップＳＴ１に戻る。
　ステップＳＴ４においては、判定部５が、パルス周期の時間差の変化量（微分値）ΔＤを算出する。判定部５は、図８に示すように、所定の時間間隔（例えば、１分間隔）で変化量ΔＤを判定する判定時期Ｊｎ（Ｊ１、Ｊ２、Ｊ３・・・）を設定し、各判定時期Ｊｎにおいて、各パルス周期の変化量ΔＤｍを算出する。具体的には、判定部５は、今回の判定時期Ｊｎにおいて算出した時間差ΔＴｎと前回の判定時期Ｊｎ－１において算出した時間差ΔＴｎ－１との差から、パルス周期の時間差の変化量ΔＤｍ（ΔＴｎ－ΔＴｎ－１）を算出する。即ち、ステップＳＴ４においては、判定部５は、判定時期Ｊｎ毎にパルス周期の時間差ΔＴｎの微分値ΔＤｍを算出している。
　ステップＳＴ５においては、判定部５が、パルス周期の時間差の変化量（微分値）ΔＤが第３の閾値Ｓ３より小さいかを判定する。このステップＳＴ５では、変化量ΔＤが第３の閾値Ｓ３より小さい場合（ΔＤ＜Ｓ３）、ステップＳＴ６に移行し、変化量ΔＤが第３の閾値Ｓ３以上である場合（ΔＤ≧Ｓ３）、ステップＳＴ４に戻る。
　ステップＳＴ６においては、判定部５が、練り工程の終了を判定する。判定部５は、生地１０の練りが十分に行われていると判定し、練り工程の終了を判定する。制御部６は、判定部５の判定結果に基づき、練り羽根２の回転を停止させるなどの処理を行う。
　このように、実施の形態３の自動製パン機では、パルス周期の時間差ΔＴが第１の閾値Ｓ１より大きくなった場合、かつ、時間差ΔＴの変化量（微分値）ΔＤが第３の閾値Ｓ３よりも小さくなった場合に、練り工程の終了を判定している。これにより、実施の形態４の自動製パン機は、より正確に生地１０の練り状態を判定することができる。例えば、パルス周期の時間差ΔＴが第１の閾値Ｓ１より大きくなった後、生地の練りが足りない場合でも、練り工程を継続することができる。その結果、実施の形態３の自動製パン機は、最適なタイミングで練り工程を終了することが可能となる。
　本開示は、添付図面を参照しながら好ましい実施の形態に関連して充分に記載されているが、この技術に熟練した人々にとっては種種の変形や修正は明白である。そのような変形や修正は、添付した請求の範囲による本発明の範囲から外れない限りにおいて、その中に含まれると理解されるべきである。
　本開示に係る自動製パン機は、練り羽根の回転速度の変動から生地の練り状態を把握することができ、モータ又は電源電圧のバラつきによらず、練り工程の終了をより正確に判定することが可能となる。また、本開示に係る自動製パン機は、生地が練り羽根に張り付いた状態で練り羽根が回転することを抑制でき、不必要に練り工程時間が長くなることも抑制できる。したがって、特に、本開示は、主に一般家庭で使用される自動製パン機として有用である。
　１　調理容器
　２　練り羽根
　３　モータ
　４　パルス出力部
　５　判定部
　６　制御部
　７　モータ電源
　８　伝達機構
　９　回転軸
　１０　生地

Claims (7)

  1. 　練り工程を含む複数の製パン工程を自動的に行う自動製パン機であって、
    　製パン材料が投入される調理容器と、
    　前記調理容器内に配置され、前記製パン材料を練る練り羽根と、
    　前記練り羽根を回転させるモータと、
    　前記練り羽根の回転角度に応じたパルスを出力するパルス出力部と、
    　前記パルス出力部により出力されたパルスに基づき、前記練り工程の終了を判定する判定部と、
    を備え、
    　前記判定部は、前記練り工程中において前記練り羽根が少なくとも１回以上回転している期間のパルス周期を計測し、前記パルス周期の最大時間と最小時間とに基づいて算出された時間差が、第１の閾値より大きくなった場合に、前記練り工程の終了を判定する自動製パン機。
  2. 　前記時間差は、前記練り羽根が複数回回転している期間内に計測された前記パルス周期の最大時間と最小時間との差の平均値である、請求項１に記載の自動製パン機。
  3. 　前記練り羽根の駆動制御を行う制御部をさらに備え、
    　前記制御部は、前記判定部が前記練り工程の終了を判定すると、前記練り羽根の回転を停止する、請求項１又は２に記載の自動製パン機。
  4. 　前記制御部は、前記判定部がパルス周期を計測している期間、生地を練るための第１の回転速度より低速の第２の回転速度で前記練り羽根を回転させる、請求項３に記載の自動製パン機。
  5. 　前記判定部において、前記時間差が第２の閾値以下となっている状態が継続していると判定した場合、前記制御部は、前記練り羽根の回転を停止させた後、又は前記練り羽根の回転速度を、生地を練るための第１の回転速度より低速の第３の回転速度で回転させた後、再度前記第１の回転速度で回転させる、請求項３又は４に記載の自動製パン機。
  6. 　前記判定部は、前記時間差が第１の閾値より大きくなった場合、かつ前記時間差の微分値を算出し、前記微分値が第３の閾値より小さくなった場合に、前記練り工程の終了を判定する、請求項１～５のいずれか一項に記載の自動製パン機。
  7. 　前記モータは、インバータモータである、請求項１～６のいずれか一項に記載の自動製パン機。
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