(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
定位置に軸方向水平にして周方向回転可能に配置され、外周にワークの１個分を適宜真空吸着する吸着孔を有する中空の回転ドラムと、この回転ドラムの外周に上方から複数のワークをランダムな状態で落下供給するワーク供給手段と、前記回転ドラムの外周の最上部に一定間隔をもって対向配置され、回転ドラムの回転で吸着孔が回転ドラムの外周の最上部に移動するとこの吸着孔のワークを真空吸引するバキュームヘッドと、前記回転ドラムの内周の最上部に先端が、微小間隔をもって対向して回転ドラムの内周で塞がれ、回転ドラムの内周の最上部に吸着孔が移動するとこの吸着孔に圧縮エアーを噴出させて吸着孔からワークを前記バキュームヘッドに向けて吹き上げ、吸着孔が開放されると真空吸引が再開されるエアージェットノズルと、前記バキュームヘッドで吸引されたワークの数を検出する光電センサと、前記バキュームヘッドで吸引されたワークを一時的に保持する上下に１８０°反転可能なエスケープメントを備えたワーク定量搬出手段とを具備したことを特徴とするワーク定量供給装置。
【請求項２】
前記回転ドラムの外周の吸着孔周辺に、１個のワークが嵌入する凹部を形成したことを特徴とする請求項１記載のワーク定量供給装置。
【請求項３】
前記回転ドラムの外周に、周方向に複数の吸着孔を形成した吸着孔の列を、回転ドラムの軸方向に複数列設け、この各々の吸着孔列に前記バキュームヘッドとエアージェットノズルと光電センサとワーク定量搬出手段のユニットを少なくとも１基ずつ配置したことを特徴とする請求項１記載のワーク定量供給装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、乾燥食品等の不定形なワークを所定の数ずつワークを必要とする部所に供給するワーク定量供給装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、即席麺等の加工食品製造工程には、乾燥卵や乾燥肉、蒲鉾等の「かやく」と呼ばれている具を即席麺等の主食品に添付して加工食品を製品化する製造工程がある。例えば、カップ麺と通称されている即席麺製品の製造は、コンベアで連続送りされるカップに即席麺、かやく類、スープやオイルの入った密閉袋等を順に自動投入する工程で行われている。
【０００３】
上記のカップに自動投入されるかやく類は、同一種のものでも幅や厚み、全体の形状に多少の違いがある不定形品である場合が通常である。このような不定形なかやく類の定量（定数）をカップに自動投入する装置として、パーツフィーダを使用したものが一般的であり、その一例を図３に示し説明する。
【０００４】
図３のパーツフィーダ２１は、円形皿型のボウル２２と直進フィーダ２３を振動させる。ボウル２２にランダムに収容されたかやく（以下、ワークと称する）１は、ボウル２２の振動で一列に整列されながらボウル２２から直進フィーダ２３上を前進する。直進フィーダ２３の先端の下方にバケットコンベア２４の１つのバケット２５が搬入されると、このバケット２５に直進フィーダ２３の先端から定量のワーク１が落下する。バケットコンベア２４の駆動でワーク１が投入されたバケット２５がカップ移送用コンベア２７の部所まで移動すると、ここでバケット２５がヒンジ２６を支点に１８０゜近く下方に転動して、内部の定量のワーク１をコンベア２７上のカップ２０に投入する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
即席麺のかやくのような不定形のワークをパーツフィーダで整送し、その定量をカップ等に自動供給する場合、パーツフィーダで整送されるワークをカウントし、そのカウント値に基づいてワークを定量供給すればよいが、パーツフィーダで一列に整送される不定形なワークは、１個ずつ分離せず重なったりしているためにこれを正確にカウントすることができない。そこで、パーツフィーダの動作時間を一定に制御することで、カップ等へのワークの供給量がほぼ一定になるように調節しているが、これには次なるワーク過剰供給の問題があった。
【０００６】
即ち、パーツフィーダの動作時間制御によるワークの整送量、カップ等への供給量（数量）にはどうしても多少のバラツキが発生する。例えば、カップに同品種のかやくを４個ずつ投入する場合、パーツフィーダのワーク整送量のバラツキでカップにかやくが３個、或いは、５個と投入されることがある。
【０００７】
製品化された即席麺製品のカップに、かやくが４個のところ３個しか入っていなくて、このかやく不足を消費者が知ると不満を抱くが、かやくが５個と多く入っていた場合は不満を抱かない。そこで、製造の段階において、カップにかやくを１個多い５個入れるようにパーツフィーダによるワーク供給量を調節して、供給量が１個少なくなっても４個となるようにし、カップ内でのかやく不足を防止している。しかし、このような不定形ワークの過剰投入は、即席麺製品等の製品のランニングコストを高いものにする不具合がある。
【０００８】
また、パーツフィーダによる不定形ワークの整送の高速化が難しくて、カップ等へのワーク定量供給の高速化が難しかった。更に、カップ等にワークをカウントせずに定量より多目に過剰投入しているため、ワーク供給量が変更されたときの対応性が悪く、また、ワーク供給量の正確な自動監視ができず、ワークの種類によっては加工食品製造ラインにワーク供給量の監視員が必要となることがあり、製造ラインの完全自動化、省力化を難しくしていた。
【０００９】
また、不定形ワークが乾燥卵のような脆くて粉が出やすいものの場合、パーツフィーダで整送するときに、ワークが崩れて粉が発生し、この粉が周辺に分散し残って作業環境を悪くすることがあった。
【００１０】
本発明の目的とするところは、即席麺のかやく等の不定形なワークであってもこれを確実にカウントして定数だけをカップ等に自動供給する、而も、作業環境をクリーンなものに維持するに効果的なワーク定量供給装置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記目的を達成するため、定位置に軸方向水平にして周方向回転可能に配置され、外周にワークの１個分を適宜真空吸着する吸着孔を有する中空の回転ドラムと、この回転ドラムの外周に上方から複数のワークをランダムな状態で落下供給するワーク供給手段と、前記回転ドラムの外周の最上部に一定間隔をもって対向配置され、回転ドラムの回転で吸着孔が回転ドラムの外周の最上部に移動するとこの吸着孔のワークを真空吸引するバキュームヘッドと、前記回転ドラムの内周の最上部に先端が、微小間隔をもって対向して回転ドラムの内周で塞がれ、回転ドラムの内周の最上部に吸着孔が移動するとこの吸着孔に圧縮エアーを噴出させて吸着孔からワークを前記バキュームヘッドに向けて吹き上げ、吸着孔が開放されると真空吸引が再開されるエアージェットノズルと、前記バキュームヘッドで吸引されたワークの数を検出する光電センサと、前記バキュームヘッドで吸引されたワークを一時的に保持する上下に１８０°反転可能なエスケープメントを備えたワーク定量搬出手段とを具備した構成を提供する。
【００１３】
また、回転ドラムの外周の吸着孔周辺に、１個のワークが嵌入する凹部を形成しても良い。
【００１４】
さらに、回転ドラムの外周に、周方向に複数の吸着孔を形成した吸着孔の列を、回転ドラムの軸方向に複数列設け、この各々の吸着孔列にバキュームヘッドと光電センサとワーク定量搬出手段のユニットを少なくとも１基ずつ配置しても良い。
【００１５】
【作用】
回転ドラムの吸着孔を真空吸引しながら回転ドラムを回転させ、その外周にワーク供給手段からワークを落下させると、ワークが吸着孔に吸着されて回転ドラムと共に回転し、このワークが所定位置に移動するとバキュームヘッドで吸引されて光電センサで検出されカウントされ、所定数のワークがカップ等に供給される。
【００１６】
従って、不定形なワークでもそのカウント値に基づいたワーク定量供給が容易になり、１回毎のワーク供給量の正確な把握が可能となって、ワーク不足や過剰供給の自動監視が可能となる。
【００１７】
また、ワーク供給量の変更がカウント値のデータ変更だけで容易、迅速に行えるようになる。
【００１８】
また、ワークが脆い粉の出やすいものであっても、回転ドラムの吸着孔に吸着された状態で移動し、バキュームヘッドで吸引されるので、ワークが崩れ難く、また、崩れて粉が出てもこの粉は回転ドラムの吸着孔から吸引されたり、バキュームヘッドで吸引されて、作業環境を汚さない。
【００１９】
【実施例】
以下、図１及び図２を参照して一実施例を説明すると、同図のワーク定量供給装置は、即席麺等のカップ２０に乾燥卵や蒲鉾等のかやくである不定形ワーク１を定数ずつカウントして自動投入する装置である。
【００２０】
図１及び図２に示すワーク定量供給装置は、定位置に軸方向水平にして周方向回転可能に配置された回転ドラム２と、回転ドラム２の外周に上方から複数のワーク１をランダムな状態で落下供給するワーク供給手段５と、回転ドラム２からワーク１を１個ずつ真空吸引して取り出すバキュームヘッド１２と、バキュームヘッド１２に吸引されたワーク１を検出する光電センサ１３と、バキュームヘッド１２に吸引されたワーク１が所定の数になると、これをカップ２０に投入するワーク定量搬出手段１６を備える。
【００２１】
回転ドラム２は、外周に周方向に等間隔で複数の吸着孔３を有する。吸着孔３は、回転ドラム２の外周から内周を貫通する貫通孔で、回転ドラムの中心部に固定された多孔壁のバキューム管１０内を真空ポンプ１１等で負圧にすると、各吸着孔３が同時に一括して真空吸引される。
【００２２】
回転ドラム２の外周の各吸着孔３の周囲に、１個のワーク１が嵌入できる程度の凹部４が形成される。この凹部４にワーク１を嵌入することで、吸着孔３へのワーク１の吸着性を確実なものにしてある。
【００２３】
また、図２（Ｂ）に示すように、回転ドラム２の外周の周方向一列の吸着孔３の列を、回転ドラム軸方向に複数列で形成して、この各列に１基ずつのバキュームヘッド１２を配置する。この吸着孔３の複数列に対して各バキュームヘッド１２が単独運転して、夫々が後述のワーク定量供給の動作を行う。
【００２４】
ワーク供給手段５は、例えば略水平なコンベアベルト６とその上を覆うホッパ７を備える。コンベアベルト６で多数のワーク１がランダムな状態で搬送されて、回転ドラム２の上方に移動してくると、コンベアベルト６とホッパ７の間からワーク１の適当量が回転ドラム２の外周に向けて自然落下する。回転ドラム２の各吸着孔３を真空吸引しておくと、落下したワーク１が吸着孔３に１個ずつ真空吸着され、そのまま回転ドラム２と共に回転する。吸着孔３に吸着されずに回転ドラム２の下方に落下したワーク１は、図１矢印で示されるエレベータ機構１９でコンベアベルト６に戻される。
【００２５】
回転ドラム２の内周とバキューム管１０の間の定位置にエアージェットノズル８が固定配置される。エアージェットノズル８は、回転ドラム２の軸方向に複数列に形成された吸着孔３の各列に対して１基ずつ設置され、この複数の各エアージェットノズル８の先端は、例えば回転ドラム２の内周の最上部に微小間隙をもって対向する。各エアージェットノズル８は共通のコンプレッサー等の圧縮エアー源９に接続され、回転ドラム２の回転で各エアージェットノズル８の先端に吸着孔３が移動してくると、この吸着孔３と連通して吸着孔３に圧縮エアーを噴出させる。回転ドラム２の回転で各エアージェットノズル８の先端から吸着孔３が離れると、エアージェットノズル８の先端が回転ドラム２の内周で塞がれて圧縮エアーの噴出が停止し、エアージェットノズル８から開放された吸着孔３のバキューム管１０による真空吸引が再開される。
【００２６】
回転ドラム２の外周の最上部の定位置にバキュームヘッド１２が、その真下のエアージェットノズル８と対向させて複数が配置される。各バキュームヘッド１２の先端は、回転ドラム２の外周に、ワーク１の厚さ以上で、吸引可能な間隔をもって対向する。各バキュームヘッド１２は、夫々が１個のワーク１が通過できる内径のパイプシュート１４の片端に固定され、パイプシュート１４の他端には、パイプシュート１４内を負圧にする例えばエゼクタ１５が取付けられる。エゼクタ１５を駆動させることで、パイプシュート１４とバキュームヘッド１２内が負圧となって、バキュームヘッド１２が回転ドラム２の凹部４からワーク１を真空吸引し、真空吸引されたワーク１はパイプシュート１４を負圧で搬送されて、各パイプシュート１４の各々に設置されたワーク定量搬出手段１６に投入される。
【００２７】
複数の各バキュームヘッド１２に、バキュームヘッド１２で真空吸引されたワーク１を検出する光電センサ１３が設置される。光電センサ１３は、例えばバキュームヘッド１２の直径方向に投光素子１３ａと受光素子１３ｂの一対を設置した透過型で、バキュームヘッド１２からパイプシュート１４に吸引されるワーク１を検出する。光電センサ１３のワーク検出信号は、図示しないカウンターを備えたワーク定量供給コントローラに出力され、ここでバキュームヘッド１２に吸引されたワーク１の数がカウントされ、そのカウント値が一定値になると、圧縮エアー源９の駆動が停止する。そして、カップ２０が搬出位置に配置された信号で、ワーク定量搬出手段１６で定数のワーク１がカップ２０に投入される。
【００２８】
ワーク定量搬出手段１６は、対応するパイプシュート１４から投入される所定数のワーク１を一時的に保持し、所定数のワーク１を一括してカップ２０に搬出するもので、例えば垂直のガイド筒１７と、その真下に上下に１８０゜反転可能に配置されたエスケープメント１８を備える。エスケープメント１８は、カップ２０が水平に間欠送りされるコンベア２７の真上の定位置に配置される。
【００２９】
パイプシュート１４からガイド筒１７にワーク１が１個ずつ投入されると、ワーク１はエスケープメント１８内で一時停止して保持される。このエスケープメント１８でのワーク１の一時停止で、パイプシュート１４から高速で流れてきたワーク１の勢いが止められる。エスケープメント１８内のワーク１が所定数に達するとエスケープメント１８が上下に１８０゜反転して、所定数のワーク１が真下のカップ２０に自重で落下する。
【００３０】
尚、パイプシュート１４からワーク１を直接にカップ２０に向けて投入することも考えられるが、このようにするとパイプシュート１４からのワーク１の勢いでカップ２０からワーク１が飛び出す可能性が大となり、ワーク定量供給の信頼性が悪くなる。エスケープメント１８でワーク１の勢いを止めてから、カップ２０にワーク１を自重による自然落下だけで投入するようすると、カップ２０からのワーク飛び出しが無くなり、ワーク定量供給の信頼性が良くなる。また、エスケープメント１８でワーク１の所定数を保持することで、回転ドラム２からのワーク取出し可能時間を余裕をもって設定することができる。
【００３１】
次に、以上の実施例のワーク定量供給装置の一連の動作を、例えば１つのカップ２０にワーク１を４個ずつ供給する動作例でもって説明する。
【００３２】
ワーク供給手段５から回転する回転ドラム２にワーク１を落下供給し、吸着孔３の凹部４にワーク１を吸着させる。このとき、ワーク１が崩れ易いものであっても、ワーク１は凹部４を介して吸着孔３に真空吸着された状態で回転ドラム２と共に回転移動するので崩れ難く、粉の発生が抑制される。また、仮にワーク１が崩れて粉が発生しても、この粉は吸着孔３からバキューム管１０へと吸引されて、回転ドラム２の周辺環境がクリーンなものに維持される。
【００３３】
回転ドラム２の回転で吸着孔３が回転ドラム２の外周の最上部に移動すると、吸着孔３とエアージェットノズル８が連通して、吸着孔３から凹部４に向けて圧縮エアーが噴出され、この圧縮エアーで凹部４のワーク１がバキュームヘッド１２に向けて吹き上げられる。吹き上げられたワーク１は、常時動作しているバキュームヘッド１２に真空吸引され、光電センサ１３で１個がカウントされる。
【００３４】
尚、凹部４にワーク１が無い場合は、光電センサ１３はワーク１個をカウントしない。また、稀に凹部４にワーク１が２個在る場合は、この２個が圧縮エアーで同時にバキュームヘッド１２に吹き飛ばされてバキュームヘッド１２に真空吸引され、このとき光電センサ１３が２個のワーク１を１個とカウントすることがある。このような少な目のミスカウントは、結果的にワーク過剰供給の原因となるが、このようなことは稀に発生するだけであって、加工食品のランニングコストに及ぼす影響はごく少ない。
【００３５】
バキュームヘッド１２に真空吸引されて光電センサ１３でカウントされたワーク１は、パイプシュート１４を通ってエスケープメント１８に落下し、そのまま一時的にストックされる。光電センサ１３によるカウント値が所定値の４になると、エアージェットノズル８の圧縮エアー源９が電磁バルブ等の切換えで停止し、この停止期間にエスケープメント１８が１回反転動作してストックしていた４個のワーク１をカップ２０に投入する。エスケープメント１８の１回の反転動作終了後、光電センサ１３のカウント値がクリアされ、電磁バルブ等の切換えで圧縮エアー源９が作動開始し、カップ２０の１間欠送りが行われて、上記ワーク定量供給の動作が繰り返し行われる。
【００３６】
【発明の効果】
本発明によると、回転ドラムの吸着孔でワークを真空吸引して回転ドラムと共にバキュームヘッドの在る定位置まで移動させ、この定位置でワークをバキュームヘッドで吸引して光電センサでカウントするようにしたので、不定形なワークでもそのカウント値に基づいたワーク定量供給が容易になり、１回毎のワーク供給量の正確な把握が可能となって、ワーク不足や過剰供給の自動監視が可能となり、加工食品等の製造ラインの省力化、ランニングコストの低減化が図れる
【００３７】
また、ワーク供給量の変更がカウント値のデータ変更だけで容易、迅速に行えるようになる。
【００３８】
更に、ワークが乾燥卵のような脆くて粉の出やすいものであっても、ワークは回転ドラムの吸着孔に真空吸着された状態で移動し、バキュームヘッドで真空吸引されるので、ワークが崩れて粉が出る可能性が低くなり、また、ワークが崩れて粉が出ても、この粉は回転ドラムの吸着孔から吸引されたり、バキュームヘッドで吸引されるので、ワーク定量供給の作業環境をクリーンなものに維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示す要部の縦断面図。
【図２】図２（Ａ）は図１装置における回転ドラムの断面図、図２（Ｂ）は図２（Ａ）のＸ−Ｘ線断面図。
【図３】従来のワーク定量供給装置の斜視図。
【符号の説明】
１    ワーク
２    回転ドラム
３    吸着孔
４    凹部
５    ワーク供給手段
８    エアージェットノズル
１２  バキュームヘッド
１３  光電センサ
１６  ワーク定量搬出手段
【図１】
0003679831.tif 000002
【図２】
0003679831.tif 000003
【図３】
0003679831.tif 000004