JP2006321644A - 食品素材の移載方法および移載装置 - Google Patents

Abstract

【課題】
本発明は、食品素材を受け取り面に配置・移載する際に、食品素材同士の間隔を近づけたり、あるいは、密着した状態で等間隔に移載することが可能な移載手段を提供するものである。
【解決手段】
連続して運行するコンベアを駆動する第一駆動手段と、前記コンベア上を縦列状に間隔を空けて搬送されてくる食品素材を前記コンベアの下方に設けられた受け取り面に等間隔Ａに移載すべく搬送方向に前進後退可能な前記コンベアの食品素材排出端部と、前記食品素材排出端部を前進後退するための第二駆動手段と、食品素材の通過を検出する検出装置と、検出装置からの検出信号に基づいてコンベアの搬送方向に沿って前記食品素材排出端部を待機位置から距離Ｂだけ前進させ、続いて距離Ａ＋Ｂだけ後退させ、この前進後退動作を繰り返し行うように前記第二駆動手段を制御する制御部を設けた。
【選択図】図３

Description

本発明は、縦列状に間隔を空けて搬送される複数のパンや菓子、その他の食品生地の製品（以下食品素材という）を容器、トレイ、ベルトコンベア、バンドオーブンなどの受け取り面に整列して移載する手段に関する。さらに詳しくは、移載される食品素材同士の間隔を近づけたり、あるいは、密着して移載することのできる移載手段に関する。

パン、菓子等の製造工程において、搬送される食品素材を整列移載して受け取り面に供給する手段として、例えば、図５に示すように、不等間隔で搬送されてくる複数の食品素材１Ｃを所定の間隔に揃えて整列移載する移載装置がある。この移載装置は、食品素材１Ｃを搬送するベルトコンベアの排出端部４１を搬送ベルト４９が運行する（食品素材を搬送する）状態で停止待機させ（図５（ａ）参照）、その排出端部４１近傍に設けられた食品素材１Ｃの通過を検出する検出装置４５が食品素材１Ｃを検出する毎に、設定された距離Ａだけ排出端部４１を後退させて食品素材１Ｃを受け取り面５１Ａに移載することを繰り返す（図５（ｂ）乃至（ｄ）参照）ものである（例えば、特許文献１）。
実公平６−８１０５号公報

しかし、特許文献１に開示された移載装置においては、図６に示すように排出端部４１が後退（図面右方向）して食品素材１Ｃを受け取り面５１Ａに移載する際に、食品素材１Ｃ同士の移載間隔を狭くしたり、さらには、移載される食品素材１Ｃを互いに接触させて移載するような場合には、排出端部４１は、既に移載済み食品素材１Ｃと近接する（図６（ａ）参照）ため、排出端部４１の回転するコンベア搬送ベルト４９と移載済み食品素材１Ｃが接触して、搬送ベルト４９に食品素材１Ｃが巻き込まれてしまい（図６（ｂ）参照）、巻き込まれた食品素材１Ｃを排除するために稼動を停止させるなどの事態が生ずる。このような問題は、移載される食品素材１Ｃがパン生地のような柔らかいときに顕著に発生する。つまり、移載されたパン生地が自重でダレ変形してしまい、次の移載のために後退位置で待機する排出端部４１に触れてしまうことで生ずるのである。

また、図７に示すように、排出端部４１が後退する所定の距離に対して食品素材１Ｃの寸法が大きい場合には、排出端部４１が後退した後でも食品素材１Ｃが排出端部４１から完全に移載されずに食品素材１Ｃの後端部が載置された状態となってしまい（図７（ａ）参照）、搬送ベルト４９に食品素材１Ｃが巻き込まれて（図７（ｂ）参照）、稼動を停止するなどの事態が生ずる。

本発明は、上記したような問題を解決するものであり、食品素材を受け取り面に配置・移載する際に、食品素材同士の間隔を近づけたり、あるいは、密着した状態で等間隔に移載することが可能な、さらには、安定して連続稼動可能な食品素材の移載手段を提供するものである。

本発明は前述のごとき問題に鑑みてなされたもので、請求項１に係る発明は、連続して運行するコンベア上を縦列状に間隔を空けて搬送されてくる食品素材を、搬送方向に前進後退可能に設けられた前記コンベアの食品素材排出端部を後退させることにより、コンベアの下方に設けられた受け取り面に前記コンベアの搬送方向に沿って移載するにあたり、前記コンベアに設けられた検出装置によって食品素材の通過を検出し、該検出装置の検出信号に基づいて前記食品素材排出端部を待機位置から距離Ｂだけ前進させ、続いて食品素材を等間隔Ａに配置すべく距離Ａ+Ｂだけ後退させることを特徴とする食品素材の移載方法である。

また、請求項２に係る発明は、連続して運行するコンベアを駆動する第一駆動手段と、前記コンベア上を縦列状に間隔を空けて搬送されてくる食品素材を前記コンベアの下方に設けられた受け取り面に等間隔Ａに移載すべく搬送方向に前進後退可能な前記コンベアの食品素材排出端部と、前記食品素材排出端部を前進後退するための第二駆動手段と、食品素材の通過を検出する検出装置と、検出装置からの検出信号に基づいてコンベアの搬送方向に沿って前記食品素材排出端部を待機位置から距離Ｂだけ前進させ、続いて距離Ａ+Ｂだけ後退させ、この前進後退動作を繰り返し行うように前記第二駆動手段を制御する制御部を設けたことを特徴とする食品素材の移載装置である。

本発明によれば、コンベア上を縦列状に間隔を空けて搬送されてくる複数の食品素材を距離Ａ（正の数）の間隔で順次受け取り面に移載する際に、食品素材を排出する移載コンベアの排出端部を距離Ａ＋Ｂ（正の数）後退して待機させることにより、移載済みの食品素材が排出端部を回転するベルトに巻き込まれてしまうなどの問題が生じることがなくなり、安定した連続稼働が可能となった。さらに、次の食品素材を移載する際には、排出端部に食品素材が達した時に排出端部を待機位置から距離Ｂ前進させた後、再び距離Ａ＋Ｂ後退することにより、隣同士の食品素材を距離Ａの間隔で移載することができる。したがって、上記動作を繰り返すことにより、複数の食品素材を距離Ａの等間隔で順次受け取り面に安定して移載することが可能となった。

特に、パン生地のように自重でダレ変形したり、食品素材の大きさが食品素材同士の移載間隔Ａより大きいものが含まれるような場合であっても、食品素材同士を密着させて移載することが可能となり、かつ、等間隔に安定して移載することが可能となった。

以下、本発明の実施の形態に係る移載コンベア４を備えた食パン製造装置１について図面に基づき説明する。図１は、食パン製造装置１の概要を示す説明図である。また、図２は、図1に示された移載コンベア４の概要を示す説明図である。

図１および図２を参照して食パン製造装置１の概要を説明する。連続したシート状のパン生地１Ａは、コンベア２１上を搬送され、コンベア２１の上方に設けられた巻き上げ装置２によって連続した棒状のパン生地１Ｂに成形される。次に、棒状のパン生地１Ｂは、切断装置３によって一定の大きさのパン生地１Ｃに切断される。切断されたパン生地１Ｃは、移載コンベア４によって型詰め装置５に所定の数量で整列移載され搬送される。型詰め装置５では、移載されたパン生地１Ｃをまとめて食パン型６に型詰めする構成であり、以下本発明に関連する部分を中心に詳述する。

シート状のパン生地１Ａは、周知のシート生地成形装置によってあらかじめ用意されるものである。例えば、特開平９−１７２９３８号公報や特開平９−１８７２１３号公報に示されるように、対向する複数の挟圧ローラーを上下に多段に設け、対向する挟圧ローラーの上方の間隔を下方より大きくするＶ字形状に設けた生地供給装置によって、パン生地を排出するようにしてなるシート状のパン生地である。あるいは、周知の生地供給手段によって成形されたシート状のパン生地を、例えば、特開２００３−２５９７９１号公報などに示された周知の生地延展装置により所望の厚さに延展成形されたシート状のパン生地である。

巻き上げ装置２は、シート状のパン生地１Ａをその一端側から巻き上げるものであり、ローラー２３は、パン生地１Ａの進行方向に対して、ローラー２３の先端方向が搬送方向下流に位置するように斜めに配置されている。ローラー２３の回転はモーター２２によってパン生地１Ａを持ち上げる方向（ローラーの先端方向から見て反時計方向）に回転する。

従って、この回転するローラー２３に接触したシート状のパン生地１Ａは、ローラー２３によって持ち上げられて徐々に渦状に巻き上げられながら、ローラー２３に沿って下流に移動して、ローラー２３の先端から離れたときには、棒状のパン生地１Ｂに成形されて切断コンベア３５上を搬送されるものである。なお、ローラー２３を配置する角度は、シート状のパン生地１Ａの厚みや生地幅、また、生地の性状や棒状のパン生地１Ｂの直径あるいは、巻き上げ数に応じて適宜調整するものである。

棒状のパン生地１Ｂは、切断装置３により所定の大きさのパン生地1Ｃに順次切断される。切断装置３には、カッター３１、カッター駆動部３２、第１秤量コンベア３３、第２秤量コンベア３４が設けられている。連続体の棒状のパン生地１Ｂは、第１秤量コンベア３３で連続的にその重量が計測され、所望の重量に到達したときに、エアシリンダー機構等のカッター駆動部３２が作動してカッター３１が上下動し、棒状のパン生地１Ｂを切断コンベア３５上で輪切り状に切断するものである。

本実施例では、棒状のパン生地１Ｂの切断は、秤量コンベア３３、３４にて重量を計測して切断するようにしているが、その他の例として、棒状のパン生地１Ｂを定寸法にカットすることでも良い。この場合には棒状のパン生地１Ｂの切断長さを把握するために、コンベアベルトの進み量を検出するロータリーエンコーダー等の手段を用意することによって、棒状のパン生地１Ｂから所定の大きさのパン生地１Ｃを得ることができる。

第２秤量コンベア３４と移載コンベア４とには、落差を設けている。これは、順次搬送されてくる切断されたパン生地１Ｃを移載コンベア４に乗り移らせるときに、その落差を設けることにより前転させて切断面が上下方向に向くようにして転置移載して搬送させるものである。また、この段差（高低差）を切断されるパン生地１Ｃの切断長さに応じて調整することにより、パン生地１Ｃの前転を確実にし、転置移載を安定して行うことができるものである。

移載装置としての移載コンベア４は、連続して運行される無端状の搬送ベルト４９上を縦列状に間隔を空けて順次搬送されてくるパン生地１Ｃを移載コンベア４の排出端部４１が後退することにより、排出端部４１の下方に設けられた型詰め装置５の搬送部５１に順次移載するものである。移載コンベア４の排出端部４１は、受け取り面である搬送部５１のベルト５１Ａの搬送面に対して、後述の上下動(揺動)することにより接近離反可能にするとともに、搬送部５１のコンベアの進行直角方向に前進後退可能に設けられている。

排出端部４１の側方には、図示されないブラケットなどを介して食品素材１Ｃの通過を検出する、例えば、透過式センサーなどの検出装置４５が取り付けられている。また、排出端部４１の基部は、揺動軸４６に軸支されており、水平位置から角度θだけ揺動可能に設けてある。この角度θは、調節可能であり、排出端部４１とベルト５１Ａの搬送面との距離によって適宜決定するものである。排出端部４１は、その基部が揺動軸４６の近傍に設けたエアシリンダー４７のロッド４８に連結され、ロッド４８の伸縮により揺動軸４６を中心として揺動（首振り運動）可能になっている。

移載コンベア４の搬送ベルト４９を連続的に運行させる第一駆動手段については、公知の手段でよく、搬送ベルト４９が巻きかけられた駆動ローラー７６をチェーン・スプロケットなどの動力伝達機構を介したモーターＭ１で駆動すればよい。

次に、移載コンベア４の排出端部４１を前進後退動作させる第二駆動手段について説明する。移載コンベア４には、コンベアフレーム４２に固定されたコンベアプレート４３Ａとその下流側に往復摺動する伸縮自在プレート４３Ｂが設けられている。伸縮自在プレート４３Ｂの下流側端部は、揺動軸４６に軸支されている。さらに、伸縮自在プレート４３Ｂの下流側方は、誘導ガイド７１に固着されている。

誘導ガイド７１は、チェーン７２に固着されている。チェーン７２は、スプロケット７３に掛けられて、伸縮自在プレート４３Ｂと平行となるよう設けられている。チェーン７２は、スプロケット７３、チェーン７４、スプロケット７５を介してモーターＭ２からの駆動が伝達される。従って、モーターＭ２の出力軸を正逆回転駆動させることにより、揺動ガイド７１が往復動し、それに連動して排出端部４１が前進後退動作する。また、移載コンベア４の排出端部４１の前進後退位置を把握するために、ロータリーエンコーダー７７が、ギヤ７８Ａ，７８Ｂを介してモーターＭ２と連動連結するよう設けられている。

さらに、排出端部４１が後退する際に、アイドルプーリー４４も後退し、全体として搬送ベルト４９が弛まないようになっている。

また、移載コンベア４には、制御部８が設けられている。そして、制御部８は、操作パネル８１と制御装置８３とを備えている。操作パネル８１は、移載コンベア４の搬送速度、排出端部４１の前進後退速度や前進後退距離（ＡやＢ）、排出端部４１の駆動タイミングなどを設定入力するための入力部と表示部を備えている。また、制御装置８３は、操作パネル８１に設定入力されたデータや検出装置４５の検出信号などに基づいて、前記第一駆動手段および第二駆動手段に駆動を指令する制御機能を備えている。なお、食パン製造装置１の各部の駆動を制御する制御部も備えられているが、ここでは、それらの説明は省略する。

次に、パン生地１Ｃが型詰め装置５に移載される工程について説明する。図３は、本実施の形態に係る移載コンベア４の動作を示した説明図である。図１乃至図３に示すように、本実施例においては、パン生地１Ｃを搬送部５１に４個一列にそれぞれ距離Ａの間隔で移載するようにしている。移載コンベア４の排出端部４１は、搬送ベルト４９が連続して運行する状態で、水平な位置から角度θ揺動して降下して基準となる初期の待機位置Ｆ１で待機している（図３（ａ）参照）。次に、移載すべきパン生地１Ｃ１が検出装置４５に検出され（図３（ｂ）参照）、その検出信号に基づいて制御部８に設定入力された所定時間経過後に、排出端部４１は、前進（図面左方向）を開始する。排出端部４１は、待機位置Ｆ１から距離Ｂ前進した後（図３（ｃ）参照）、直ちに距離Ａ＋Ｂだけ後退して停止し、次の待機位置Ｆ２で待機する（図３（ｄ）参照）。本実施例においては、排出端部４１が前進を終了した時に、パン生地１Ｃ１が排出端部４１の先端に到達するように前記所定時間を設定している。そして、排出端部４１が距離Ａ＋Ｂ後退することにより、パン生地１Ｃ１が搬送部５１に移載される（図３（ｄ）参照）。

さらに、次のパン生地１Ｃ２が検出装置４５に検出されてから所定時間経過後に、再び排出端部４１が待機位置Ｆ２から距離Ｂだけ前進し、その後直ちに、距離Ａ＋Ｂだけ後退して停止し、さらに次の待機位置Ｆ３で待機する。そして、パン生地１Ｃ２は、パン生地１Ｃ１から距離Ａだけ移動した位置で搬送部５１に移載される（図３（ｆ）参照）。この時、移載されるパン生地１Ｃ２は、先に移載されたパン生地１Ｃ１を押すようにしながら移載される（図３（ｅ）参照）。同様にパン生地１Ｃ３，１Ｃ４は、排出端部４１の距離Ｂの前進と距離Ａ＋Ｂの後退によって搬送部５１に順次移載することができる。

この距離Ａ＋Ｂだけ後退して待機することの理由は、すでに移載されたパン生地と排出端部４１とを離間させるためである。移載の際には、排出端部４１が待機位置Ｆから距離Ｂ前進して先に移載されているパン生地１Ｃに接近してから距離Ａ＋Ｂ後退するので、４個のパン生地１Ｃは、移載コンベア４の搬送方向に沿って一列に密着した状態で、かつ、等間隔（距離Ａ）で搬送部５１に移載されることになる。

排出端部４１が待機位置Ｆから距離Ｂ前進した時、排出端部４１は、先に移載された食品素材１Ｃに対して極僅かに離れた状態になるよう設定されており、通常接触することはない。しかし、食品素材が均一な大きさ１Ｃでない場合や食品素材の性状によりダレ変形したりするような場合に、前進した排出端部４１が先に移載された食品素材１Ｃと接触することがあっても、それらが接触する状態は瞬間的であり、かつ、極めて軽い接触であるから、前述した従来のごとき問題が発生することはない。

この前進後退の距離、ＡとＢの値や前記所定時間は、食品素材の大きさや、移載する食品素材同士の距離との関係で設定することができる。なお、排出端部４１を駆動するタイミングは、前記所定時間経過後として説明したが、例えば、搬送ベルト４９の進み量を検出するロータリーエンコーダー等の手段を用意することによって、搬送ベルト４９が所定距離移動した後に設定することも可能である。

排出端部４１は、４個一列のパン生地１Ｃを移載した後、角度θ揺動して上昇し、前記待機位置Ｆ１まで前進して次のパン生地1Ｃが搬送されるまで角度θ揺動して降下した状態で待機している。また、この時、後述する型詰め装置５のベルト５１Ａは、所定の距離だけ移動して４個一列のパン生地１Ｃを搬送する。

次に、パン生地１Ｃの型詰め装置５について説明する。型詰め装置５は、前記移載コンベア４からパン生地１Ｃを受け取るためのベルト５１Ａを有する搬送部５１が設けられており、ベルト５１Ａの下流端部とその下流に隣接するベルト５１Ｂの上流端部が対向接近、離間可能に備えられたベルト開閉部５２が設けられている（図１参照）。

ベルト開閉部５２の上方側面には、ガイドプレート５３Ａ，５３Ｂを対向し、且つベルト開閉部５２のベルト面に沿って、エアシリンダーの如き駆動手段により接近離反するように前後動可能に設けている。また、ガイドプレート５３Ａ，５３Ｂに隣接する側面には、ガイドプレート５４Ａ，５４Ｂを対面してエアシリンダーの如き駆動手段により、互いに接近離反可能に設けている。

移載コンベア４から搬送部５１に移載された４個一列のパン生地１Ｃは、所定のタイミングにてベルト開閉部５２の位置に搬送されて停止待機する。そして、ガイドプレート５３Ａ，５３Ｂとガイドプレート５４Ａ，５４Ｂが互いに接近方向に動いて一列のパン生地１Ｃを、さらにひとまとめにして位置決めが行われる。次に、ベルト開閉部５２が離間動作を行い、ベルト開閉部５２を開くことにより、一列のパン生地１Ｃがベルト開閉部５２の下方に配設された食パン型６内に落下収納されるものである。この位置決めが正確に行われることにより、食パン型６へのスムーズな収納が可能となる。

ベルト開閉部５２の下方には、食パン型６を搬送供給するパン型搬送部６１が設けられている。パン型搬送部６１は、食パン型６をベルト開閉部５２の下方位置に所定のタイミングにて順次搬送供給するものである。以上の動作が繰り返し行われることにより、食パン型６に複数のパン生地１Ｃが型詰めされるものである。

パン型搬送部６１は、搬送される食パン型の構成や形状、例えば一個の食パン型ではなく、３連結されて搬送されてくる場合等に応じて、その搬送構造を適宜変更可能とするものである。また、食パン型６に型詰めされるパン生地１Ｃの個数を、本実施例では４個を一列として説明しているが、特に４個に限定されるものではない。型詰めする個数をより多くする場合には、移載コンベア４において、一列に移載するパン生地１Ｃの個数を容易に変更することができる。また、同じ寸法の食パン型６にパン生地１Ｃの個数を増やして収納する場合には、巻き上げられるパン生地１Ｂの径を小さくするなどすればよい。

また、食パン型６に収納されたときのパン生地１Ｃの高さは、棒状のパン生地１Ｂを切断するときの切断長さによって決定されるものであり、食パン型６の深さに応じて、適宜決定することができる。本例においては、型の深さの２分の１から３分の１を棒状のパン生地１Ｂの切断長さとしている。

食パン型６に収納されたパン生地１Ｃは、常法に従い最終醗酵工程を経た後、焼成工程に移り、食パン型６に蓋をした状態で焼成され、角食パンを得ることができる。

本発明の実施の形態に係る移載コンベア４の説明は、概ね上記の通りであるが、これに限定されるものではなく、特許請求の範囲を逸脱しない構成において各種変更可能である。例えば、前記実施例においては、受け取り面としての搬送部５１の搬送方向を移載コンベア４の搬送方向に対して直角方向に設けたが、それらの方向を同方向に設けても食品素材を等間隔に移載することができる。

また、前記実施例においては、食パン生地の型詰め手段として切断されたパン生地が隣接した状態で配置するよう説明したが、例えば、短尺物の食品素材の他に長尺のシート状食品素材の移載にあたり、先の食品素材の後端部と後の食品素材の先端部とを密着させて移載するようにしたり、あるいは、図４に示すように、食品素材１Ｃを順次所定の距離だけずらした状態で重ね合わせて移載することも可能である。

図４に示された移載コンベア４の排出端部４１の動作手順については、図３に基づいて説明した動作手順と同様であるので詳細な説明は省略するが、排出端部４１を待機位置Ｆから距離Ｂだけ前進させた後、続いて距離Ａ＋Ｂだけ後退させることにより、各食品素材１Ｃの端部（図面左側）が距離Ａだけ移動した状態で等間隔に重ね合って移載される。なお、距離ＡおよびＢの値は、移載する食品素材１Ｃの長さ移動する距離Ａに応じて適宜設定するものである。

本発明の実施の形態に係る移載装置を備えた食パン製造装置の概略を示す説明図である。 本発明の実施の形態に係る移載装置の概要を示す説明図である。 本実施の形態に係る移載装置の動作を示した説明図である。 本実施の形態に係る移載装置のその他の動作を示した説明図である。 従来の移載装置の動作を示した説明図である。 従来の移載装置の動作を示した説明図である。 従来の移載装置の動作を示した説明図である。

符号の説明

１ 食パン製造装置
１Ａ シート状のパン生地
１Ｂ 棒状のパン生地
１Ｃ 切断されたパン生地
２ 巻き上げ装置
３ 切断装置
４ 移載コンベア
４１ 排出端部
４３Ｂ 伸縮自在プレート
４４ アイドルプーリー
４５ 検出装置
４６ 揺動軸
４７ エアシリンダー
４９ 搬送ベルト
５ 型詰め装置
５１ 搬送部
５１Ａ ベルト
６ 食パン型
６１ パン型搬送部
７１ 誘導ガイド
７２ チェーン
７３ スプロケット
７４ チェーン
７５ スプロケット
７６ 駆動ローラー
７７ ロータリーエンコーダー
８ 制御部
８１ 操作パネル
８３ 制御装置
Ａ 距離
Ｂ 距離
Ｆ 待機位置
Ｍ１ モーター
Ｍ２ モーター
θ 角度

Claims (2)

1. 連続して運行するコンベア上を縦列状に間隔を空けて搬送されてくる食品素材を、搬送方向に前進後退可能に設けられた前記コンベアの食品素材排出端部を後退させることにより、コンベアの下方に設けられた受け取り面に前記コンベアの搬送方向に沿って移載するにあたり、前記コンベアに設けられた検出装置によって食品素材の通過を検出し、該検出装置の検出信号に基づいて前記食品素材排出端部を待機位置から距離Ｂだけ前進させ、続いて食品素材を等間隔Ａに配置すべく距離Ａ＋Ｂだけ後退させることを特徴とする食品素材の移載方法。
2. 連続して運行するコンベアを駆動する第一駆動手段と、前記コンベア上を縦列状に間隔を空けて搬送されてくる食品素材を前記コンベアの下方に設けられた受け取り面に等間隔Ａに移載すべく搬送方向に前進後退可能な前記コンベアの食品素材排出端部と、前記食品素材排出端部を前進後退するための第二駆動手段と、食品素材の通過を検出する検出装置と、検出装置からの検出信号に基づいてコンベアの搬送方向に沿って前記食品素材排出端部を待機位置から距離Ｂだけ前進させ、続いて距離Ａ＋Ｂだけ後退させ、この前進後退動作を繰り返し行うように前記第二駆動手段を制御する制御部を設けたことを特徴とする食品素材の移載装置。

Images