(57)【要約】【課題】本発明は、生地の物性の変化に対応して生地シートを整形することができる生地シート整形装置及び方法を提供することを目的とする。【解決手段】生地シート整形装置１は、生地を搬送する搬送部２と、生地を圧延してシート状に整形する第１圧延部３及び第２圧延部４と、圧延された生地を方向転換する方向転換部５と、圧延された生地シートの形状を認識する認識部である撮影部６と、認識された生地シートの撮影画像に基づいて前記圧延部の圧延量を調整する調整部７とを備えている。【選択図】図１
2020198795.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
生地を搬送する搬送部と、生地を圧延してシート状に整形する圧延部と、圧延された生地シートの形状を認識する認識部と、認識された前記生地シートの形状データに基づいて前記圧延部の圧延量を調整する調整部とを備えている生地シート整形装置。
【請求項２】
前記認識部は、圧延された前記生地シートの形状を撮影する撮影部を備えており、前記調整部は、前記撮影部により撮影された前記生地シートの形状に関する画像データに基づいて前記圧延部の圧延量を調整する請求項１に記載の生地シート整形装置。
【請求項３】
前記調整部は、前記形状データにより算出された圧延方向の長さに基づいて前記圧延量を調整する請求項１又は２に記載の生地シート整形装置。
【請求項４】
前記圧延部は、前記生地を圧延する一対の転圧ローラを備えており、前記調整部は、前記圧延量として前記転圧ローラ間の間隔を調整する請求項１から３のいずれかに記載の生地シート整形装置。
【請求項５】
前記調整部は、前記圧延量及び当該圧延量で調整した後の次の前記生地シートの形状データに基づいて次の前記圧延量を調整する請求項１から４のいずれかに記載の生地シート整形装置。
【請求項６】
生地を圧延してシート状に整形し、圧延された生地シートの形状を認識し、認識された前記生地シートの形状データに基づいて圧延量を調整し、前記圧延量及び当該圧延量で調整した後の次の前記生地シートの形状データに基づいて次の前記圧延量を調整する生地シート整形方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、生地をシート状に整形する生地シート整形装置及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、製造された生地玉を分割して圧延ローラ等によりシート状に成形することが行われている。シート状に成形された生地は、例えば、様々な食材を配置して食材を包み込むように成形するのに用いられる。
【０００３】
生地をシート状に成形する場合、用途に合わせて所定の形状や厚さに調整する必要がある。例えば、食材を包み込んで丸形に成形する場合には、略円形形状に整形することが好ましく、厚さについても均一な厚さに調整したり周辺部分を薄く調整することが好ましい。
【０００４】
こうした生地の成形技術としては、例えば、特許文献１では、生地を延展した後方向転換して別の方向から延展してシート状に整形する点が記載されている。また、特許文献２では、生地を球状に整形した後扁平化されて円板状に整形する点が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】実開昭５８−８３２８７号公報
【特許文献２】特開２００６−３０４６６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
パン生地等の生地を製造して所定の形状に成形する場合、モルダ等の製造装置で所定量の生地を製造する工程、製造された生地を分割する工程及び分割された生地玉を成形する工程が行われる。バッチ処理で一括して製造された生地は分割された後順次成形されるため、分割された生地玉はそれぞれ成形処理されるまでの時間が異なるようになる。生地は、時間経過とともに発酵等により物性が変化してくるため、成形時の生地の伸びや弾力性が生地玉により変化するようになる。
【０００７】
上述した特許文献では、生地玉を延展させてシート状に形成しているが、一定のやり方で処理した場合、生地玉の物性の変化により成形された生地シートの形状が不揃いとなって同じ品質で成形品を成形することが難しくなるといった課題がある。
【０００８】
そこで、本発明は、生地の物性の変化に対応して生地シートを整形することができる生地シート整形装置及び方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る生地シート整形装置は、生地を搬送する搬送部と、生地を圧延してシート状に整形する圧延部と、圧延された生地シートの形状を認識する認識部と、認識された前記生地シートの形状データに基づいて前記圧延部の圧延量を調整する調整部とを備えている。さらに、前記認識部は、圧延された前記生地シートの形状を撮影する撮影部を備えており、前記調整部は、前記撮影部により撮影された前記生地シートの形状に関する画像データに基づいて前記圧延部の圧延量を調整する。さらに、前記調整部は、前記形状データにより算出された圧延方向の長さに基づいて前記圧延量を調整する。さらに、前記圧延部は、前記生地を圧延する一対の転圧ローラを備えており、前記調整部は、前記圧延量として前記転圧ローラ間の間隔を調整する。さらに、  前記調整部は、前記圧延量及び当該圧延量で調整した後の次の前記生地シートの形状データに基づいて次の前記圧延量を調整する。
【００１０】
本発明に係る生地シート整形方法は、生地を圧延してシート状に整形し、圧延された生地シートの形状を認識し、認識された前記生地シートの形状データに基づいて圧延量を調整し、前記圧延量及び当該圧延量で調整した後の次の前記生地シートの形状データに基づいて次の前記圧延量を調整する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明は、上記のような構成を有することで、生地の物性の変化に対応して生地シートを整形することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明に係る実施形態に関する概略平面図である。
【図２】本発明に係る実施形態に関する概略正面図である。
【図３】生地シートの整形過程を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明に係る実施形態について詳しく説明する。なお、以下に説明する実施形態は、本発明を実施するにあたって好ましい具体例であるから、技術的に種々の限定がなされているが、本発明は、以下の説明において特に発明を限定する旨明記されていない限り、これらの形態に限定されるものではない。
【００１４】
図１は、本発明に係る実施形態に関する概略平面図であり、図２は、その概略正面図である。生地シート整形装置１は、生地を搬送する搬送部２と、生地を圧延してシート状に整形する第１圧延部３及び第２圧延部４と、圧延された生地を方向転換する方向転換部５と、圧延された生地シートの形状を認識する認識部である撮影部６と、認識された生地シートの形状データである生地シートの撮影画像に基づいて前記圧延部の圧延量を調整する調整部７とを備えている。
【００１５】
搬送部２は、基台上に配列された搬送コンベヤ２ａ〜２ｃを備えており、搬送コンベヤ２ａ〜２ｃは、それぞれの搬送方向が直線状になるように配置されている。そして、搬送コンベヤ２ａに搬入された生地は、搬送コンベヤ２ｂ及び２ｃに順次移送されながら整形されるようになっている。
【００１６】
第１圧延部３は、搬送コンベヤ２ａ及び２ｂの間に配置されており、第１上部転圧ローラ３ａ及び第１下部転圧ローラ３ｂを備えている。第１上部転圧ローラ３ａ及び第１下部転圧ローラ３ｂは、生地の搬送路の上側及び下側に対向するように配置されている。第１圧延部３は、第１上部転圧ローラ３ａの上下方向の位置調整を行う位置調整機構３ｃを備えており、第１下部転圧ローラ３ｂは上下方向に移動しないように取り付けられている。そのため、位置調整機構３ｃにより第１上部転圧ローラ３ａを上下動させることで、第１上部転圧ローラ３ａ及び第１下部転圧ローラ３ｂの間の間隔を調整することができ、両転圧ローラの間を通過する生地の圧延量を調整することが可能となる。
【００１７】
第１圧延部３には、転圧ローラの搬送方向下流側に生地検出センサ３ｄが取り付けられており、搬送された生地が通過する時間を測定するようになっている。生地の通過時間は生地を圧延する際の生地速度に対応するため、圧延量の調整の際にパラメータとして用いることができる。
【００１８】
第２圧延部４は、搬送コンベヤ２ｂ及び２ｃの間に配置されており、第２上部転圧ローラ４ａ及び第２下部転圧ローラ４ｂを備えている。第２上部転圧ローラ４ａ及び第２下部転圧ローラ４ｂは、生地の搬送路の上側及び下側に対向するように配置されている。第２圧延部４は、第１圧延部３と同様に、第２上部転圧ローラ４ａの上下方向の位置調整を行う位置調整機構４ｃを備えており、第２下部転圧ローラ４ｂとの間の間隔を調整するようになっている。また、第１圧延部３と同様に、転圧ローラの搬送方向下流側に生地検出センサ４ｄが取り付けられており、搬送された生地が通過する時間を測定するようになっている。
【００１９】
方向転換部５は、生地を両側から接触させる一対の枠部材５ａと、枠部材５ａを支持して互いに接近又は離間させる駆動機構５ｂと、駆動機構５ｂを回動させる回動機構５ｃとを備えている。そして、方向転換部５の下方に位置決めされた生地に対して枠部材５ａを互いに接近させて接触させ、枠部材５ａを生地に接触させた状態で９０度回動させることで生地を搬送方向に対して９０度回動させる。そのため、生地自体の搬送方向が９０度転換されることになり、第１圧延部３で圧延された方向と９０度で交差する方向から第２圧延部４において圧延されるようになる。
【００２０】
撮影部６は、第２圧延部４の搬送方向下流側に配置されており、圧延された生地シートを上方から撮影カメラで撮影して生地シートの形状を認識するようになっている。そして、生地シートの撮影画像に基づいて生地シートの外形形状等の整形状態の形状に関するパラメータを取得するようになっている。
【００２１】
この例では、第２圧延部４の下流側に配置されているが、第１圧延部３の下流側に別の撮影部を配置して各圧延部で圧延された生地を撮影して整形状態の形状を認識するようにしてもよい。
【００２２】
なお、生地シートの形状データとして圧延方向の長さを用いる場合には、生地検出センサの検出結果に基づいて算出することもできる。例えば、搬送コンベヤの搬送速度と生地の検出時間とを掛け合わせることで搬送方向（圧延方向）の長さを算出すればよい。
【００２３】
調整部７は、撮影部６から送信された整形状態の形状に関するパラメータに基づいて第１圧延部３及び第２圧延部４の転圧ローラ間の間隔及び生地速度等のパラメータを調整して圧延量の調整を行う。調整部７としては、ＣＰＵ、メモリ、入力キー、表示パネル等の公知の情報処理装置を用いることができ、処理に必要なプログラム及びデータを入力することで所望の機能を実現することが可能となる。
【００２４】
圧延量の調整は、例えば、生地シートの外形形状の撮影画像に基づいて各圧延部の圧延方向の長さに関するデータを取得し、基準値に対する差分により圧延部の転圧ローラ間の間隔を調整する。こうした調整を行うことで、圧延方向の長さを基準値に近い値となるように生地シートの形状を整形することができる。
【００２５】
生地を順番にシート整形する場合、順番が後になるにしたがって生地の伸び及び弾力性といった特性が変化するようになる。そのため、圧延方向の長さが次第に基準値よりずれてくるようになるが、整形状態の生地シートの形状データを１枚ずつ蓄積していくことで、基準値に対する差分の推移を定量的に測定することができる。上述した例では、生地シートの１枚毎の撮影画像を蓄積していくことで、蓄積枚数が増加するにしたがいより精度の高い分析を行うことが可能となる。
【００２６】
そして、生地シートの基準値に対する差分により圧延量を調整し、次の生地シートの基準値に対する差分により前回の圧延量の調整結果を確認し、調整結果に基づいて圧延量の調整を行うことで、圧延方向の長さを基準値に近い値に維持していくことが可能となる。
【００２７】
そして、圧延部のパラメータに関する調整値と差分の推移との間の相関関係を分析し、生地の特性変化に対する最適な調整値を求めることが可能となる。こうした生地シートに関する形状データ及び分析データを蓄積していくことで、人工知能等の公知の推論プログラムを用いた調整処理を行うこともできる。その際には、生地の原料、周囲温度等の条件を加味することでより正確な調整処理を行えるようになる。
【００２８】
図３は、生地シートの整形過程を示す説明図である。第１圧延部３及び第２圧延部４では、位置調整機構３ｃ及び４ｃにより上部転圧ローラ３ａ及び４ａの上下方向の位置を調整して間隔を予め設定する。搬送方向上流側の第１圧延部３の転圧ローラの間隔を搬送方向下流側の第２圧延部４の転圧ローラの間隔よりも広く設定しておくことが好ましい。調整部７では、生地整形シートの圧延方向の長さに関する基準値を予め設定する。
【００２９】
まず、搬送コンベヤ２ａに丸められた生地玉Ｆが搬入される（図３（ａ））。生地玉Ｆは搬送コンベヤ２ａにより搬送されて第１圧延部３に導入されていき、第１上部転圧ローラ３ａ及び第１下部転圧ローラ３ｂを回動させて生地玉Ｆを圧延する。生地玉Ｆは、搬送方向に拡がるように薄く圧延されて楕円形状の生地シートＧに形成される（図３（ｂ））。この場合には、生地玉Ｆに対して搬送方向が圧延方向Ａとなる。
【００３０】
圧延された生地シートＧは、搬送コンベヤ２ｂに導出されて搬送されるようになり、生地検出センサ３ｄにより生地シートＧが検出されて通過する時間により圧延速度が算出される。搬送コンベヤ２ｂにより方向転換位置に搬送されて一旦停止し、枠部材５ａを生地シートＧの両側に接触させて９０度回動させる（図３（ｃ））。この場合、生地シートＧの第１圧延部３での圧延方向Ａとは直交する方向から枠部材５ａを挟むように接触させているので、生地シートＧの圧延方向Ａの長さが変化しないように生地シートＧを方向転換することができる。
【００３１】
方向転換後に生地シートＧは搬送コンベヤ２ｂにより搬送されて第２圧延部４に導入されていき、第２上部転圧ローラ４ａ及び第２下部転圧ローラ４ｂを回動させて生地シートＧを圧延する。生地シートＧは、搬送方向に拡がるように薄く圧延されてほぼ円形状の整形シートＨに形成される（図３（ｄ））。圧延された整形シートＨは、搬送コンベヤ２ｃに導出されて搬送されるようになり、生地検出センサ４ｄにより整形シートＨが検出されて通過する時間により圧延速度が算出される。
【００３２】
この場合には、生地シートＧに対して搬送方向が圧延方向Ｂとなるため、整形シートＨでは、第２圧延部４の圧延方向Ｂは第１圧延部３の圧延方向Ａと直交する方向となり、整形シートＨは互いに直交する方向に圧延されて円形に整形されるようになる。
【００３３】
整形シートＨは、撮影部６により上方から撮影されて整形シートＨの画像を取得する。調整部７では、取得された撮影画像に基づいて整形シートＨの外形形状から圧延方向Ａ及びＢの長さを算出する。そして、圧延方向Ａの長さ及び基準値の差分により第１圧延部３の転圧ローラ間の間隔を調整する。例えば、圧延方向Ａの長さが基準値よりも短い場合には転圧ローラ間の間隔が狭くなるように間隔量を調整し、基準値よりも長い場合には間隔を拡げるように間隔量を調整する。
【００３４】
また、圧延方向Ｂの長さ及び基準値の差分により第２圧延部４の転圧ローラ間の間隔を調整する。例えば、圧延方向Ｂの長さが基準値よりも短い場合には転圧ローラ間の間隔が狭くなるように間隔量を調整し、基準値よりも長い場合には間隔を拡げるように間隔量を調整する。
【００３５】
そして、次の整形シートＨの撮影画像に基づいて圧延方向Ａ及びＢにおける基準値との差分により前回の間隔量の調整による効果を確認し、次の間隔量を調整する。例えば、前回の間隔量による差分の減少分を算出することで調整結果を確認し、今回の差分について減少分に対する比率を算出して前回の間隔量に比率を掛けて次の間隔量を算出して調整する。
【００３６】
このように、生地シートの撮影画像に基づいて圧延量を調整するようにしているので、生地の物性が変化した場合でもそれに合わせて生地シートを整形することができる。また、圧延量を調整した結果を次の生地シートの撮影画像に基づいて確認して次の圧延量を調整するようにしているので、生地シートの整形を安定して行うことができる。
【００３７】
以上説明した例では、方向転換により円形状の整形シートを整形する場合を示しているが、円形状の整形シート以外の楕円形状、長円形、卵形状、小判形状といった様々な曲線形状の整形シートに適用することが可能で、特に限定されない。例えば、上述した例で第１圧延部３及び第２圧延部４を方向転換せずに同じ方向で段階的に圧延することで、楕円形状や長円形状に整形することができる。
【００３８】
また、圧延量を調整する際の基準値については、予め決められたデータを入力して基準値として用いることができるが、生地シート整形工程の上流側又は下流側の工程で算出されたデータに基づいて基準値を設定することもできる。例えば、各工程での歩留り、品質管理に関連するデータをリアルタイムで収集し、収集されたデータに基づいて基準値をリアルタイムで修正していくことで、高品質の成形品を効率よく製造することができ、生産性の向上に大きく貢献することが期待される。
【符号の説明】
【００３９】
１・・・生地シート整形装置、２・・・搬送部、３・・・第１圧延部、４・・・第２圧延部、５・・・方向転換部、６・・・撮影部、７・・・調整部
【図１】
2020198795.tif 000003
【図２】
2020198795.tif 000004
【図３】
2020198795.tif 000005
【手続補正書】
【提出日】令和2年9月28日(2020.9.28)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
生地を搬送する搬送部と、生地を圧延してシート状に整形する圧延部と、圧延された生地シートの形状を認識する認識部と、認識された前記生地シートの形状データに基づいて前記圧延部の圧延量を調整する調整部とを備え、前記認識部は、圧延された前記生地シートの形状を上方から撮影する撮影部を備えており、前記調整部は、前記撮影部により撮影された前記生地シートの形状に関する画像データに基づいて前記圧延部の圧延量を調整する生地シート整形装置。
【請求項２】
前記調整部は、前記形状データにより算出された圧延方向の長さに基づいて前記圧延量を調整する請求項１に記載の生地シート整形装置。
【請求項３】
前記圧延部は、前記生地を圧延する一対の転圧ローラを備えており、前記調整部は、前記圧延量として前記転圧ローラ間の間隔を調整する請求項１又は２に記載の生地シート整形装置。
【請求項４】
前記調整部は、前記圧延量及び当該圧延量で調整した後の次の前記生地シートの形状データに基づいて次の前記圧延量を調整する請求項１から３のいずれかに記載の生地シート整形装置。
【請求項５】
生地を圧延してシート状に整形し、圧延された生地シートの形状を上方から撮影して認識し、認識された前記生地シートの形状データに基づいて圧延量を調整し、前記圧延量及び当該圧延量で調整した後の次の前記生地シートの形状データに基づいて次の前記圧延量を調整する生地シート整形方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
本発明に係る生地シート整形装置は、生地を搬送する搬送部と、生地を圧延してシート状に整形する圧延部と、圧延された生地シートの形状を認識する認識部と、認識された前記生地シートの形状データに基づいて前記圧延部の圧延量を調整する調整部とを備え、前記認識部は、圧延された前記生地シートの形状を上方から撮影する撮影部を備えており、前記調整部は、前記撮影部により撮影された前記生地シートの形状に関する画像データに基づいて前記圧延部の圧延量を調整する。さらに、前記調整部は、前記形状データにより算出された圧延方向の長さに基づいて前記圧延量を調整する。さらに、前記圧延部は、前記生地を圧延する一対の転圧ローラを備えており、前記調整部は、前記圧延量として前記転圧ローラ間の間隔を調整する。さらに、前記調整部は、前記圧延量及び当該圧延量で調整した後の次の前記生地シートの形状データに基づいて次の前記圧延量を調整する。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
本発明に係る生地シート整形方法は、生地を圧延してシート状に整形し、圧延された生地シートの形状を上方から撮影して認識し、認識された前記生地シートの形状データに基づいて圧延量を調整し、前記圧延量及び当該圧延量で調整した後の次の前記生地シートの形状データに基づいて次の前記圧延量を調整する。