(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンピュータを利用し、食品の異物除去を行う異物除去システムであって、
食品を搬送する搬送装置と、
前記食品をコンピュータに予め設定された食品撮影位置で自動撮影する撮影装置と、
当該撮影装置に対し下流側に設けられ、予め設定された異物除去位置で前記食品中の異物を除去する異物除去手段と、
前記撮影装置の撮影により食品の画像情報を生成する画像情報生成手段と、
前記画像情報においてコンピュータに予め設定された色情報に対応する色情報を有するエリアを異物として判定する異物判定手段と、
前記異物判定手段の判定により前記異物の存在エリアに関する異物位置情報を生成する異物位置情報生成手段と、
前記搬送装置の搬送距離に基づいて、前記食品が前記食品撮影位置から搬送された距離に関する距離情報を算出する距離情報算出手段と、
を備え、
前記異物除去手段は、
前記距離情報及び前記異物位置情報に基づいて、前記異物除去位置まで搬送された前記異物を先端部分から吸引する吸引管と、
前記吸引管が前記異物を吸引する際の圧力を検知する圧力センサと、
前記圧力が所定の閾値以下である回数が予め設定された回数に達する毎に、前記吸引管の内部に向けて気体を吹き付ける吹き付け装置と、
を有する異物除去システム。
【請求項２】
前記予め設定された回数は、２回以上である、請求項１記載の異物除去システム。
【請求項３】
前記距離情報及び前記異物位置情報に基づいて、前記吸引管の先端部分を移動させる吸引管制御装置を更に備える、請求項２記載の異物除去システム。
【請求項４】
前記吹き付け装置には、前記気体の吹き出し口が漏斗状に広がる漏斗状部が形成されており、
前記圧力が所定の閾値以下である回数が予め設定された回数に達する毎に、前記吸引管制御装置は、前記吸引管の先端部分を前記漏斗状部に対向する位置に移動させ、
前記吹き付け装置は、前記漏斗状部から前記吸引管の内部に気体を吹き付ける、請求項３記載の異物除去システム。
【請求項５】
前記漏斗状部は、前記吹き出し口側に向けて弾性部材によって付勢されている、請求項４記載の異物除去システム。
【請求項６】
前記圧力センサは、前記吸引管の途中箇所から分岐した分岐管に設けられている、請求項２記載の異物除去システム。
【請求項７】
前記圧力が所定の閾値以下である回数が予め設定された回数に達する毎に、
前記吹き付け装置は、前記分岐管に気体を吹き付ける、請求項６記載の異物除去システム。
【請求項８】
前記食品は、裏ごしされた馬鈴薯である、請求項１記載の異物除去システム。
【請求項９】
前記搬送装置は、ベルトコンベア又はプラスチックコンベアである、請求項１記載の異物除去システム。
【請求項１０】
前記搬送装置は、
食品を搬送する第１搬送装置と、
前記吹き付け装置が前記吸引管の内部に向けて気体を吹き付けている間に、異物除去されずに搬送された前記食品を下流から上流に向けて搬送し、前記食品を第１搬送装置に搬送させる第２搬送装置と、
を備える、請求項１記載の異物除去システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、異物除去システムに関する。より詳しくは、コンピュータを利用し、食品の異物除去を行う異物除去システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
食品が市場に流通する際、品質の確保等のために異物が混入していないことが求められる。しかし、上記異物を人が手作業で取り除くことは非常に煩雑なものである。そのため、機械作業により異物を取り除く方法が提案されている。
【０００３】
例えば、特許文献１では、もやしの中の異物を除去する装置に関する技術が開示されている。そして、特許文献２では、椎茸に付着したゴミ等の異物を除去する装置に関する技術が開示されている。このような技術では、人による手作業に比べ、効率的且つ正確に異物を除去することができる。
【０００４】
また、近年、馬鈴薯（じゃがいも）等を原材料にした加工食品が市場に流通しており、上記特許文献１、２に開示の技術と同様に機械作業により異物を除去する方法が提案されている。上記加工食品は馬鈴薯の皮以外の部分を主原料として製造されるが、取り除き切れなかった皮等が加工食品中に異物として混入してしまう懸念がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１０−１５０９６７号公報
【特許文献２】特開２００４−０５０１０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記懸念に対し、本願発明者らの鋭意検討の結果、馬鈴薯等を原材料にした加工食品の製造過程において、馬鈴薯を裏ごしした生地の状態で異物を吸引する方法が、異物を効率的且つ正確に取り除く方法であることを見出した。
【０００７】
しかしながら、上記異物の吸引を繰り返し行うと、異物と共に吸引した微量の生地等が蓄積し、吸引管が詰まってしまうという問題があった。吸引管が一旦詰まってしまうと、吸引力の低下のために、以後、異物の吸引を正常に行うことはできず、吸引作業を一旦中断して詰まりを解消する必要があった。そのため、上記加工食品を大量に効率良く製造するために、吸引管の詰まりを精度良く且つ速やかに解消することができる異物除去システムが希求されていた。
【０００８】
そこで、本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、異物の吸引を繰り返しても、吸引管の詰まりを精度良く且つ速やかに解消することが可能な、新規かつ改良された異物除去システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る異物除去システムは、コンピュータを利用し、食品の異物除去を行う異物除去システムであって、食品を搬送する搬送装置と、上記食品をコンピュータに予め設定された食品撮影位置で自動撮影する撮影装置と、当該撮影装置に対し下流側に設けられ、予め設定された異物除去位置で上記食品中の異物を除去する異物除去手段と、上記撮影装置の撮影により食品の画像情報を生成する画像情報生成手段と、上記画像情報においてコンピュータに予め設定された色情報に対応する色情報を有するエリアを異物として判定する異物判定手段と、上記異物判定手段の判定により上記異物の存在エリアに関する異物位置情報を生成する異物位置情報生成手段と、上記搬送装置の搬送距離に基づいて、上記食品が上記食品撮影位置から搬送された距離に関する距離情報を算出する距離情報算出手段と、を備え、上記異物除去手段は、上記距離情報及び上記異物位置情報に基づいて、上記異物除去位置まで搬送された上記異物を先端部分から吸引する吸引管と、上記吸引管が上記異物を吸引する際の圧力を検知する圧力センサと、上記圧力が所定の閾値以下である回数が予め設定された回数に達する毎に、上記吸引管の内部に向けて気体を吹き付ける吹き付け装置と、を有する異物除去システムである。
また、上記予め設定された回数は２回以上であることが好適である。
また、上記異物除去システムは、上記距離情報及び上記異物位置情報に基づいて、上記吸引管の先端部分を移動させる吸引管制御装置を更に有していてもよい。
また、上記吹き付け装置には、上記気体の吹き出し口が漏斗状に広がる漏斗状部が形成されており、上記圧力が所定の閾値以下である回数が予め設定された回数に達する毎に、上記吸引管制御装置は、上記吸引管の先端部分を上記漏斗状部に対向する位置に移動させ、上記吹き付け装置は、上記漏斗状部から上記吸引管の内部に気体を吹き付けてもよい。
また、上記漏斗状部は、上記吹き出し口側に向けて弾性部材によって付勢されていてもよい。
また、上記圧力センサは、上記吸引管の途中箇所から分岐した分岐管に設けられていてもよい。
また、上記圧力が所定の閾値以下である回数が予め設定された回数に達する毎に、上記吹き付け装置は、上記分岐管に気体を吹き付けてもよい。
また、上記食品は、例えば、裏ごしされた馬鈴薯であってよい。
また、上記搬送装置は、例えば、ベルトコンベア又はプラスチックコンベアであってもよい。
また、上記搬送装置は、食品を搬送する第１搬送装置と、上記吹き付け装置が上記吸引管の内部に向けて気体を吹き付けている間に、異物除去されずに搬送された上記食品を下流から上流に向けて搬送し、上記食品を第１搬送装置に搬送させる第２搬送装置と、を有していてもよい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、異物の吸引を繰り返しても、吸引管の詰まりを精度良く且つ速やかに解消することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施形態に係る異物除去システムを説明するための図である。
【図２】同実施形態に係る異物除去システムで異物除去される馬鈴薯生地Ｐの写真図である。
【図３】同実施形態に係る異物除去システムの照明を説明するための図である。
【図４】同実施形態に係る異物除去システムの撮影装置を説明するための図である。
【図５】同実施形態に係る異物除去システムの圧力センサを説明するための図である。
【図６】同実施形態に係る異物除去システムの吹き付け装置を説明するための図である。
【図７Ａ】同実施形態に係る異物除去システムによる異物除去方法を示すフロー図である。
【図７Ｂ】同実施形態に係る異物除去システムによる異物除去方法を示すフロー図である。
【図８】同実施形態に係る異物除去システムにより異物除去を実行している状態を説明するための図である。
【図９】同実施形態に係る異物除去システムの吸引管を清掃している状態を説明するための図である。
【図１０】同実施形態の変形例に係る異物除去方法を示すフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明を実施するための形態について、添付の図面を参照して、詳細に説明する。なお、本発明は、以下に説明する実施形態に限定されるものではない。
【００１３】
なお、説明は以下の順序で行うものとする。
１．本発明の実施形態に係る異物除去システム１の機能構成について
２−１．同実施形態に係る異物除去方法について
２−２．同実施形態に係る変形例について
【００１４】
＜１．本発明の実施形態に係る異物除去システム１の機能構成について＞
まず、図１〜図６を参照しながら、本発明の実施形態に係る異物除去システム１の機能構成について説明する。図１は、同実施形態に係る異物除去システム１を説明するための図である。また、図２は、異物除去システム１で異物除去される馬鈴薯生地の写真図である。また、図３〜図６は、夫々、順に、異物除去システム１に係る照明３、撮影装置４、圧力センサ７、吹き付け装置１０を説明するための図である。
【００１５】
図１に示す異物除去システム１は、食品中の異物を除去するためのシステムである。異物除去システム１で異物を除去される食品は、どのような食品であってもよいが、例えば、蒸して裏ごしされ、粘性を有する馬鈴薯生地、コロッケ、ポテトサラダ、芋団子等が挙げられる。そこで、本実施形態では、上記馬鈴薯生地Ｐを例に説明する。すなわち、本実施形態に係る異物除去システム１は、馬鈴薯を原材料とする菓子食品等の製造過程に導入されるシステムである。本実施形態に係る異物除去システム１では、吸引管により異物の吸引を繰り返しても、吸引管の詰まりを正確且つ速やかに解消することが可能になる。
【００１６】
なお、図１に示すＸ方向とは、馬鈴薯生地Ｐが搬送装置で搬送される方向、すなわち上流（例えば、原料を搬送装置２に供給する側）から下流（例えば、搬送された馬鈴薯生地Ｐを次工程に処理する側）に向かう方向を指す。また、図１に示すＹ方向とは、馬鈴薯生地Ｐの異物を吸引管の先端部分が吸引する方向、すなわち、上方向を指し、上記Ｘ方向と直交する方向を指す。なお、後述する図８、図９における、Ｘ方向、Ｙ方向も図１に示すＸ方向、Ｙ方向と同一であるため、以下ではその説明を省略する。
【００１７】
図１に示すように、異物除去システム１は、馬鈴薯生地Ｐを搬送する搬送装置２と、馬鈴薯生地Ｐを照らす照明３と、コンピュータｃに予め設定された食品撮影位置Ａで馬鈴薯生地Ｐを撮影する撮影装置４とを有する。また、異物除去システム１は、馬鈴薯生地Ｐの画像情報を生成し、馬鈴薯生地Ｐ中の異物ｘの存在を判定し、異物ｘの異物位置情報を生成し、異物ｘが除去される位置を決定するコンピュータｃを有する。更に、異物除去システム１は、撮影装置に対し下流側に設けられ、コンピュータｃに予め設定された異物除去位置Ｂで馬鈴薯生地Ｐ中の異物ｘを除去する異物除去手段Ｍを備える。当該異物除去手段Ｍは、上記異物ｘを吸引する吸引管６と、吸引管６の内部の圧力を検知する圧力センサ７と、圧力が所定の閾値以下である回数が予め設定された回数に達した場合に吸引管６の内部に気体を吹き付ける吹き付け装置１０とを有する。
【００１８】
搬送装置２は、馬鈴薯生地Ｐを上流から下流に搬送する。搬送される馬鈴薯生地Ｐについては、裏ごしされており、塊状の形状を有する（図２参照）。そして、異物が混在した状態で搬送されてくる。また、搬送装置２は、図１に示すように、異物ｘが取り除かれた馬鈴薯生地Ｐを次の工程（例えば、馬鈴薯生地Ｐの味付け工程等）に良品Ｐ’として移送する。搬送装置２は、馬鈴薯生地Ｐを搬送することが可能であれば、形状、機能等については特に限定されないが、例えば、ベルトコンベアやプラスチックコンベア等が挙げられる。当該ベルトコンベアやプラスチックコンベア等は、後述する撮影装置４による馬鈴薯生地Ｐの撮影のために、光が透過しないように構成されていることが望ましい。
【００１９】
また、搬送装置２の馬鈴薯生地Ｐを搬送する搬送速度も特に限定されず、馬鈴薯生地Ｐの最終製品の生産量等に応じて調節することが可能である。また、図１に示すように、搬送装置２にはエンコーダ２１が設けられていてもよい。そして、エンコーダ２１が上記搬送距離を計測し、後述するコンピュータｃに搬送距離に関する情報を送信してよい。
【００２０】
照明３は、搬送装置２上で搬送される馬鈴薯生地Ｐを照らす。特に限定はされないが、照明３は、馬鈴薯生地Ｐが搬送装置２により搬送されている間、常時点灯されていてよい。照明３としては、ＬＥＤ、もしくは高周波インバーターの蛍光灯が好適に用いられる。また、照明３の設置位置や、形状等については特に限定されないが、例えば、図１に示すように、照明３は、後述する撮影装置４の下部又は周辺に設けられる。そのため、異物除去システム１では、照明３を備えることで、撮影装置４により撮影された馬鈴薯生地Ｐの画像情報中における異物ｘの認識精度を向上させることが可能である。
【００２１】
また、照明３は、第１照明３１及び第２照明３２を有し、２段に形成されていてもよい。例えば、図３に示すように、照明３は、２つの第１照明３１と、８つの第２照明３２とから構成される。このように、異物除去システム１では、照明３が２段に形成されることで、多方面から馬鈴薯生地Ｐを照らすこととなり、馬鈴薯生地Ｐの画像情報中における異物ｘの認識精度をより向上させることが可能である。
【００２２】
撮影装置４は、図１に示すように、搬送される馬鈴薯生地Ｐを食品撮影位置Ａで自動撮影する。撮影装置４は、搬送装置２が馬鈴薯生地Ｐを搬送している間、常時作動していてよい。食品撮影位置Ａとは、撮影装置４の下方の位置を指し、コンピュータｃに予め設定されているものである。また、撮影装置４は、どのような装置であってもよいが、例えば、図４に示すように、直方体形状に形成されたデジタルビデオカメラである。
【００２３】
図１に示すコンピュータｃは、馬鈴薯生地Ｐの画像情報を生成し、馬鈴薯生地Ｐ中の異物ｘの存在を判定し、異物ｘの異物位置情報を生成し、異物ｘが除去される除去時刻を算出する。より具体的には、コンピュータｃのＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）が、後述する画像情報生成手段、異物判定手段、異物位置情報生成手段、及び距離情報算出手段による処理を主に実行する。なお、コンピュータｃとしては、例えば、デスクトップ型ＰＣやノート型ＰＣなど様々なコンピュータを用いることが可能である。
【００２４】
画像情報生成手段は、上述した撮影装置４による馬鈴薯生地Ｐの撮影により、馬鈴薯生地Ｐの画像情報を生成する。当該画像情報が生成されることで、後述するように、コンピュータｃは異物ｘの異物位置情報及び馬鈴薯生地Ｐの距離情報を算出し、吸引管６が適当なタイミングにおいて正確な位置で異物ｘを吸引することが可能になる。
【００２５】
異物判定手段は、画像情報においてコンピュータｃに予め設定された色情報に対応する色情報を有するエリアを異物ｘとして判定する。馬鈴薯生地Ｐ中の異物ｘは、馬鈴薯の皮が主たる成分であるので、異物判定手段は、白色又は黄色を有する馬鈴薯生地Ｐに対し茶色等に変色した領域を異物として判定する。
【００２６】
また、異物判定手段は、上記茶色等の領域が所定の面積以下の大きさである場合には、当該領域を異物として判定しなくてもよい。このように、面積の非常に小さい上記茶色等の領域については、異物判定手段が異物として判定しないことで、吸引管６が本来吸引する必要のない馬鈴薯生地Ｐの吸引の抑制が可能になる。上記面積については、例えば、馬鈴薯生地Ｐの種類、馬鈴薯生地Ｐの搬送速度、又は吸引管６の吸引口の内径等に応じて適宜調節されてよい。
【００２７】
異物位置情報生成手段は、異物判定手段が馬鈴薯生地Ｐ中の異物ｘの存在を判定することにより、異物ｘの存在エリアに関する異物位置情報を生成する。存在エリアとは、馬鈴薯生地Ｐ中の異物ｘの存在する領域を指す。すなわち、異物位置情報とは、馬鈴薯生地Ｐ中のどの位置に異物ｘが存在しているのかを表す情報である。上記異物位置情報により、コンピュータｃは、後述する吸引管制御装置５に吸引管６の異物ｘの吸引位置を調節させることが可能になる。
【００２８】
距離情報算出手段は、馬鈴薯生地Ｐが食品撮影位置Ａから搬送された距離に関する距離情報を算出する。より具体的には、距離情報算出手段は、例えば、搬送装置２の駆動部に付属するエンコーダ２１のパルス情報に基づいて、馬鈴薯生地Ｐが食品撮影位置Ａから搬送された距離に関する距離情報を算出する。そのため、異物除去システム１では、上記距離情報及び上記異物位置情報に基づいて異物ｘが除去される位置を正確に認識することが可能になる。これにより、コンピュータｃでは、吸引管６による異物ｘを吸引する位置を正確に制御することが可能になる。
【００２９】
一例として、図１に示すように、まず、食品撮影位置Ａにおいて撮影装置４により撮影された馬鈴薯生地Ｐが、αパルス分（例えば、０．５ｍｍ/１パルス）進むことで異物除去位置Ｂのエリアに入る。そして、コンピュータｃから吸引管制御装置５に、異物ｘを除去するための距離情報及び異物位置情報を含む除去信号が送られ、吸引管６は正確な位置で異物ｘを除去することが可能となる。
【００３０】
また、コンピュータｃには、更に異物除去時刻算出手段が含まれていてもよい。異物除去時刻算出手段は、食品撮影位置Ａと異物除去位置Ｂとの間の距離及び搬送装置２の搬送速度に基づいて異物ｘが除去される除去時刻を算出する。例えば、時刻；ｘ時ｙ分ｚ秒に馬鈴薯生地Ｐが撮影され、食品撮影位置Ａと異物除去位置Ｂとの間隔が２αメートルであり、搬送装置２の搬送速度が秒速αメートルである場合、上記時刻の２秒後である、時刻；ｘ時ｙ分（ｚ＋２）秒が、除去時刻となる。これにより、コンピュータｃでは、吸引管６による異物ｘを吸引するタイミングを正確に制御することが可能になる。
【００３１】
次に、異物除去手段Ｍの主たる構成である吸引管制御装置５、吸引管６、圧力センサ７、吹き付け装置１０の機能構成について説明する。
【００３２】
吸引管制御装置５は、上記異物位置情報に基づいて、吸引管６の先端部分６１を移動させる。吸引管制御装置５の形状等は、吸引管６の位置制御が可能であれば、特に限定されないが、例えば、図１に示すように、複数個の脚部５１を有し、脚部５１が吸引管６の先端部分６１を挟持する。このように、吸引管制御装置５が吸引管６を支持することで、異物除去システム１では、吸引管６が異物ｘを正確な位置で吸引することが可能になる。また、吸引管制御装置５が吸引管６を支持することで、後述する吹き付け装置１０により吸引管６が気体を吹き付けられている場合にも、上記気体によって吸引管６が動いてしまうことが防止される。
【００３３】
吸引管６は、上記距離情報及び上記異物位置情報に基づいて、異物除去位置Ｂまで搬送された異物ｘを先端部分６１から吸引する。吸引管６の形状等については、適切な位置で異物ｘを吸引することが可能であれば、特に限定されないが、例えば、図１に示すように、先端部分６１と、先端部分６１に連続して形成された屈曲部６２と、屈曲部６２の下方に形成された配管６３と、吸引管６の途中箇所から分岐した分岐管６４とが設けられる。この場合、先端部分６１は、異物ｘが凝着してしまうことを防止するために、フッ素樹脂を有していてもよい。また、屈曲部６２において異物ｘが滞留してしまうことを防止するために、吸引管６は、テフロン（登録商標）性の材質を有していてよい。
【００３４】
また、吸引管６の内径については、馬鈴薯生地Ｐのサイズ等に応じて、馬鈴薯生地Ｐの径より小さくするように調整してよい。例えば、馬鈴薯生地Ｐが７ｍｍ程度の格子で裏ごしされてから、搬送装置２により搬送される場合、吸引管６が馬鈴薯生地Ｐを吸引しないように、吸引管６を４〜５ｍｍ程度の内径に設計することが可能である。
【００３５】
そして、吸引管６による吸引は、吸引機９が起動することにより行われ、吸引された異物ｘが異物捕集部８に補集される。吸引機９の吸引力等については、特に限定されるものではなく、馬鈴薯生地Ｐの粘性の程度や、馬鈴薯生地Ｐの搬送速度等に応じて調整可能なものであってよい。また、異物捕集部８のサイズ等についても、特に限定されるものではなく、搬送される馬鈴薯生地Ｐ中の異物ｘの量等に応じて適宜設定されてよい。
【００３６】
圧力センサ７は、形状等については、特に限定されないが、例えば、図５に示すように、吸引管６の分岐管６４に設けられ、吸引管６が異物ｘを吸引する際の圧力を検知する。より具体的には、圧力センサ７は、例えば、吸引管６が異物ｘを吸引していない状態の吸引管６の内部の圧力と、異物ｘを吸引している最中の吸引管６の内部の圧力との圧力差を監視する。そして、圧力（圧力差）が所定の閾値以下である回数が予め設定された回数に達した場合に、後述する吹き付け装置１０が、吸引管６に気体を吹き付ける。上記所定の閾値は、容易に任意設定できるものとする。
【００３７】
この点、関連技術に係る異物除去システムでは、吸引管の吸引回数が所定の回数を超えた場合に、吹き付け装置が自動的に吸引管に気体を吹き付けるというシステムのものがある。すなわち、上記関連技術に係る異物除去システムでは、吸引管に詰まりが生じていない場合においても、吸引管の吸引回数が上記所定の回数を超えると、吹き付け装置が気体を吹き付ける。このような異物除去システムでは、吸引管の吸引回数が上記所定の回数に達する前に既に吸引管に詰まりが生じる場合がある。そのため、この場合、吹き付け装置は吸引管に気体を吹き付けず、吸引管による異物ｘの吸引が困難になる。
【００３８】
また、上記関連技術に係る異物除去システムでは、吸引管にほとんど詰まりが生じていない状態で、吸引管の吸引回数が上記所定の回数に達する場合がある。このような場合に、吹き付け装置が気体を吹き付けた際には、吸引管内部に蓄積された馬鈴薯生地Ｐや馬鈴薯生地Ｐの皮等が吸引管の内壁にへばりついてしまうことがある。そのため、一旦上記内壁にへばりついた馬鈴薯生地Ｐや馬鈴薯生地Ｐの皮等の接着力は非常に強く、以後、吹き付け装置が吸引管に気体を吹き付けても、却って異物ｘ等を取り除くことが困難になることがある。
【００３９】
これに対し、本実施形態に係る圧力センサ７では、吸引管６内部の圧力が所定の閾値以下である回数が予め設定された回数に達する毎に、すなわち、吸引管６に詰まりが生じた場合に、吹き付け装置１０が吸引管６に気体を吹き付ける。そのため、異物除去システム１では、吸引管６による異物ｘの吸引を繰り返しても、吸引管６内部に異物ｘ等を蓄積してしまうことを防止でき、吸引管６の詰まりを精度良く且つ速やかに解消することができる。
【００４０】
また、吸引管６が異物ｘの吸引を繰り返すことで、異物ｘ等が内部に蓄積していない状態で吸引管６が異物ｘを吸引する際の圧力の低下等による圧力変動が生じる場合がある。この点、異物除去システム１では、吸引開始寸前に上記圧力変動に応じて上記所定の閾値を設定することが可能である。そのため、例えば、吸引管６の内部に異物ｘ等の詰まりが生じていないにも関わらず、吹き付け装置１０が吸引管６の内部に向けて気体を吹き付けてしまうことを防止することができる。
【００４１】
更に、上記予め設定された回数については、特に限定されるものではないが、２回以上に設定されることが好適である。異物除去システム１では、例えば、吸引管６の内部に異物ｘ等が蓄積はしていないものの、吸引管６の不具合等により、吸引管６が異物ｘを吸引する際の圧力がたまたま所定の閾値以下になる可能性がある。このような場合においても、上記予め設定された回数が２回以上に設定されることで、吹き付け装置１０が誤って吸引管６の内部に向けて気体を吹き付けることを防止することができる。
【００４２】
吹き付け装置１０は、圧力センサ７の圧力値が所定の閾値以下である回数が予め設定された回数に達する毎に、吸引管６の内部に向けて気体を吹き付ける。そのため、異物除去システム１では、適当なタイミングで吸引管６の内部の清掃が実行され、吸引管６の詰まりを精度良く且つ速やかに解消することができる。
【００４３】
この点、関連技術に係る異物除去システムでは、吹き付け装置１０で吸引管６の内部に気体を吹き付ける代わりに、吸引管の内部を水で清掃するものがある。このような関連技術に係る異物除去システムでは、水で流し切れなかった馬鈴薯生地Ｐや馬鈴薯生地Ｐの皮等が吸引管６の内壁にへばりつくことがある。そのため、一旦上記内壁にへばりついた馬鈴薯生地Ｐや馬鈴薯生地Ｐの皮等の接着力は非常に強く、上記関連技術に係る異物除去システムでは、以後、吸引管に水を流しても、馬鈴薯生地Ｐや馬鈴薯生地Ｐの皮等を取り除くことが却って困難になることがある。
【００４４】
これに対し、本実施形態に係る異物除去システム１では、吹き付け装置１０が吸引管６の内部に向けて気体を吹き付けて、吸引管６の内部の清掃をするため、吸引管６が異物の吸引を繰り返しても、吸引管６の詰まりを容易に解消することができる。
【００４５】
図１に示すように、吹き付け装置１０の管１０４には、２つの電磁弁１０２、１０３が形成されている。電磁弁１０２、１０３により、吹き付け装置１０では、吸引管６の内部に対する気体の吹き付け位置の調節をする。より具体的には、本実施形態に係る吹き付け装置１０は、吸引管６の先端部分６１又は分岐管６４に向けて気体を吹き付けることが可能である。なお、上記吹き付け位置の調節は、例えば、コンピュータｃで行われる。
【００４６】
ここで、まず、吹き付け装置１０が吸引管６の先端部分６１に気体を吹き付け、内部の清掃を実行する場合について説明する。吹き付け装置１０には、気体の吹き出し口が漏斗状に広がる漏斗状部１０１が形成されている。圧力センサ７の圧力値が所定の閾値以下である回数が予め設定された回数に達する毎に、吸引管制御装置５が、吸引管６の先端部分６１を漏斗状部１０１に対向する位置に移動させる。そして、吹き付け装置１０は、漏斗状部１０１から吸引管６の先端部分６１に気体を吹き付ける。漏斗状部１０１は、気体の吹き出し口が漏斗状に広がっているため、吹き付け装置１０では、吸引管６の内部に確実に気体を吹き付けることが可能になる。なお、上記気体としては、特に限定されないが、例えば、空気、酸素、窒素等が挙げられる。
【００４７】
また、吹き付け装置１０の漏斗状部１０１は、図６に示すように、吹き出し口側に向けて弾性部材１１により付勢されていてもよい。弾性部材１１は、バネ１１１と、板１１２とを主に有する。上記漏斗状部１０１は、弾性部材１１の弾性力を受けた板１１２により、吹き出し口側に向けて付勢される。これにより、吹き付け装置１０が吸引管６の内部に気体を吹き付ける際に、吹き付け装置１０の漏斗状部１０１と吸引管６の先端部分６１とを安定に固定しながら、吹き付け装置１０は、吸引管６の内部に気体を吹き付けることが可能になる。
【００４８】
また、一方で、吹き付け装置１０が漏斗状部１０１から吸引管６の先端部分６１を介して内部に気体を吹き付ける代わりに、吹き付け装置１０では、図１に示すように、分岐管６４に気体を吹き付けることも可能である。このようにして、異物除去システム１では、内部に比較的馬鈴薯生地Ｐや異物ｘが詰まりやすい圧力センサ７と配管６３との分岐管６４に気体を吹き付けて、吸引管の詰まりを精度良く且つ速やかに解消することが可能になる。
【００４９】
＜２−１．本発明の実施形態に係る異物処理方法について＞
次に、図７Ａ〜図１０を参照しながら、異物除去システム１が馬鈴薯生地Ｐ中の異物ｘを除去する流れについて説明する。図７Ａ及び図７Ｂは、本発明の実施形態に係る異物処理方法を示すフロー図である。また、図８は、本実施形態に係る異物除去システム１において、吸引管６が異物ｘを吸引している状態を説明するための図である。また、図９は、本実施形態に係る異物除去システム１において、吹き付け装置１０が吸引管６の先端部分６１を介して内部に気体を吹き付けている状態を説明するための図である。また、図１０は、本実施形態の変形例に係る異物除去システムを説明するための図である。
【００５０】
まず、図７Ａに示すように、ステップＳ１では、裏ごしされた馬鈴薯生地Ｐが搬送装置２によって上流側から下流側に向けて搬送される。馬鈴薯生地Ｐが搬送装置２によって搬送されることで、後述するように、異物除去システム１では、馬鈴薯生地Ｐ中の異物ｘを検出し、異物ｘを除去することが可能になる。
【００５１】
次に、ステップＳ２では、まず、照明３が馬鈴薯生地Ｐを照らしつつ、撮影装置４が食品撮影位置Ａで馬鈴薯生地Ｐを撮影する。撮影装置４は、馬鈴薯生地Ｐが搬送装置２により搬送されている間、常時作動していてよく、食品撮影位置Ａを通過する馬鈴薯生地Ｐを常時撮影する。そして、撮影装置４による馬鈴薯生地Ｐの撮影により、画像情報生成手段は、馬鈴薯生地Ｐの画像情報を生成する。
【００５２】
次に、ステップＳ３では、まず、異物判定手段が、上記画像情報においてコンピュータに予め設定された色情報に対応する色情報を有するエリアを異物として判定する。具体的には、馬鈴薯生地Ｐが有する白色又は黄色の色情報のみが画像情報に含まれているのか、皮等の異物ｘが有する茶色等の色情報が画像情報に含まれているのか否かを判定する。異物判定手段は、白色又は黄色の色情報のみが画像情報に含まれている場合には、異物ｘは存在しないものと判定し、茶色等の色情報が画像情報に含まれている場合には、異物ｘが存在するものと判定する。
【００５３】
この際、異物判定手段は、上記茶色等の領域が所定の面積以下の大きさである場合には、当該領域を異物として判定しなくてもよい。異物判定手段が面積の非常に小さい上記茶色の領域を異物として判定しないことで、吸引管６が本来吸引する必要のない馬鈴薯生地Ｐの吸引が防止可能である。
【００５４】
次に、馬鈴薯生地Ｐ中に異物ｘが存在しないと判定された場合、ステップＳ４では、搬送装置２が馬鈴薯生地Ｐを搬送する。そして、馬鈴薯生地Ｐは、次の工程（例えば、馬鈴薯生地Ｐの味付け工程等）に良品Ｐ’として移送される。
【００５５】
一方、馬鈴薯生地Ｐ中に異物ｘが存在すると判定された場合、ステップＳ５では、異物ｘを除去することが決定される。具体的には、まず、異物位置情報生成手段が異物ｘの存在エリアに関する異物位置情報を生成する。この異物位置情報により、馬鈴薯生地Ｐ中のどの位置に異物ｘが存在するのかが特定される。そして、距離情報算出手段が、搬送装置２の搬送距離に基づいて、馬鈴薯生地Ｐが食品撮影位置Ａから搬送された距離に関する距離情報を算出する。
【００５６】
次に、ステップＳ６では、吸引管制御装置５が、上記距離情報及び上記異物位置情報に基づいて、吸引管６の先端部分６１を移動させる。より具体的には、図８に図示するように、吸引管制御装置５は、異物除去位置Ｂに搬送された馬鈴薯生地Ｐ中の異物ｘが存在するエリアに吸引管６の先端部分６１の位置を調整する。
【００５７】
次に、図７Ａに示すように、ステップＳ７では、吸引管６が上記異物除去位置まで搬送された異物ｘを吸引することで、馬鈴薯生地Ｐ中の異物ｘを除去する。そして、ステップＳ８では、吸引された異物ｘは、配管６３内に移送され、ステップＳ９では、異物ｘが、異物捕集部８に捕集される。
【００５８】
また、異物除去システム１では、ステップＳ１〜Ｓ９で実行される処理と並行して、図７Ｂに示す処理が実行される。ここで、当該処理について、図７Ｂを参照しながら説明する。
【００５９】
まず、図７Ｂに示すように、ステップＳ１０では、圧力センサ７が、吸引管６の内部の圧力差を監視することで圧力を検知する。搬送装置２が馬鈴薯生地Ｐを搬送している間、圧力センサ７は常時起動していてもよい
【００６０】
次に、ステップＳ１１では、圧力センサ７において、吸引管６の内部の圧力が所定の閾値以下である回数が予め設定された回数に達したか否かを判定する。これにより、上記圧力に異常があるか否かを判定する。吸引管６の内部の圧力が所定の閾値以下である回数が予め設定された回数に達していない場合には、再びステップＳ１０において、圧力センサ７が、吸引管６の内部の圧力差を監視することで圧力を検知する。
【００６１】
一方、ステップＳ１２では、吸引管６の内部の圧力が所定の閾値が所定の閾値以下である回数が予め設定された回数に達した場合には、吹き付け装置１０が吸引管６の内部に向けて気体を吹き付け、内部の清掃を実行する。吹き付け装置１０は、吸引管６の先端部分６１又は分岐管６４に向けて気体を吹き付ける。
【００６２】
ここで、図９を参照しながら、吹き付け装置１０が吸引管６の内部に向けて気体を吹き付ける状態について説明する。図９に示すように、吸引管制御装置５が、吸引管６の先端部分６１を漏斗状部１０１に対向する位置に移動させる。そして、吹き付け装置１０が、先端部分６１を介して吸引管６の内部に向けて気体を吹き付ける。
【００６３】
一方で、吹き付け装置１０が分岐管６４に気体を吹き込む場合には、電磁弁１０２、１０３により気体の吹き付け位置が変更される。電磁弁１０２、１０３の制御については、コンピュータｃが行うことができる。
【００６４】
以上説明したように、本実施形態に係る異物除去システム１では、圧力センサ７が吸引管６の内部の圧力差を監視し圧力を検知することで、圧力が所定の閾値以下である回数が予め設定された回数に達する毎に、吹き付け装置１０が吸引管６の内部に向けて気体を吹き付ける。そのため、異物除去システム１では、吸引管６の詰まりを精度良く且つ速やかに解消することができる。また、吹き付け装置１０は、気体を漏斗状部１０１から先端部分６１を介して吸引管６の内部に吹き付け、更に、分岐管６４に気体を吹き付けることも可能である。そのため、吹き付け装置１０は、吸引管６内部の詰まりの状況（例えば、先端部分６１側が詰まっているか、分岐管６４付近が詰まっているかについて）に応じて、吹き付け位置を変更することができ、吸引管６の詰まりをより正確に解消することができる。
【００６５】
また、吹き付け装置１０は、吸引管６の先端部分６１を介して気体を吹き付ける際の吹き出し口に漏斗状部１０１を有することが可能である。そのため、吸引管６内部に吹き付ける気体の漏れを防止することで、吸引管６の詰まりをより正確且つ速やかに解消することができる。
【００６６】
また、吹き付け装置１０の漏斗状部１０１は、吹き出し口側に向けて弾性部材１１によって付勢されていてもよい。この場合、吹き付け装置１０が吸引管６の内部に気体を吹き付ける際にも、吹き付け装置１０が動いてしまうことを防止し、吹き付け装置１０の漏斗状部１０１と吸引管６の先端部分６１とを安定に固定することができ、吸引管６の詰まりをより正確に解消することができる。
【００６７】
＜２−２．本実施形態に係る変形例について＞
次に、本実施形態の変形例に係る異物除去システムの異物除去方法について、図７Ｂ及び図１０を参照しながら説明する。なお、本変形例において、本実施形態と実質的に同一の構成、除去内容については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００６８】
図１を主に参照しながら説明した本実施形態の機能構成と比し、本変形例の機能構成では、搬送装置のみが異なる。また、本変形例に係る異物除去方法は、図７Ａ及び図７Ｂを主に参照しながら説明した本実施形態の異物除去方法と比し、ステップＳ１３における処理のみが異なるので、ここでは、ステップＳ１３における処理内容についてのみ説明する。
【００６９】
本変形例に係る搬送装置は、食品を搬送する第１搬送装置と、吹き付け装置１０が吸引管６の内部に向けて気体を吹き付けている間に異物除去されずに搬送された馬鈴薯生地Ｐを下流から上流に向けて搬送し、馬鈴薯生地Ｐを第１搬送装置に搬送させる第２搬送装置から構成される。
【００７０】
この構成によれば、ステップＳ３において、馬鈴薯生地Ｐ中に異物ｘが存在するものと判定され、且つステップＳ１３において、吸引管６が吹き付け装置１０により内部の清掃が実行されている場合であっても、馬鈴薯生地Ｐの異物ｘの除去をより確実に実行することが可能になる。すなわち、第２搬送装置は、このような馬鈴薯生地Ｐを、例えば、上記良品Ｐ’が移送されていく経路とは別に、下流から上流に向けて搬送し、再度第１搬送装置に搬送させる。そのため、本変形例に係る異物除去システムでは、異物除去をより精度よく実行することができる。
【産業上の利用可能性】
【００７１】
本発明は、食品中の異物除去システムとして利用することができる。これにより、馬鈴薯の加工食品等において、馬鈴薯の皮等が製品に混在してしまうことを防止することができる。そのため、品質が優れた製品を提供することができる。
【符号の説明】
【００７２】
１：異物除去システム、２：搬送装置、４：撮影装置、５：吸引管制御装置、６：吸引管、６１：先端部分、７：圧力センサ、１０：吹き付け装置、１０１：漏斗状部、ｃ：コンピュータ、Ｍ：異物除去手段、Ｐ：馬鈴薯生地、ｘ：異物
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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