(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
下端部に係止部を備えた複数のガイド部材を分離すべきカップ形状に対応配置して形成したカップ収容部の下方位置に支持部材を設け、上記カップ収容部に保持された最下部のカップの底部を吸着し下方向へ引き抜いて前記支持部材上へ載置自在のバキュームカップを上下動自在に設け、前記支持部材上に載置されたカップを次工程へ送り出すための送り出し手段を設け、かつ前記各ガイド部材を位置調節自在に設け、前記カップ収容部に保持された最下部のカップを、この最下部のカップの上側のカップを上方向へ僅かに移動するように押圧変形可能の一対の押圧保持部材を互いに接近離反する方向へ移動自在に設けたことを特徴とするカップ供給装置。
【請求項２】
請求項１に記載のカップ供給装置において、一対の押圧保持部材がカップを押圧する押圧部はＶ字形状を呈する構成であることを特徴とするカップ供給装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のカップ供給装置において、ガイド部材は丸棒状部材からなり係止部は下方が大径となるテーパ状部よりなることを特徴とするカップ供給装置。
【請求項４】
請求項１，２又は３に記載のカップ供給装置において、バキュームカップは、カップ収容部に保持されたカップが僅かに飛び跳ねるように突き上げ自在の構成であることを特徴とするカップ供給装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば饅頭や洋菓子等の食品を製造する食品製造装置に対して、積層した紙製等のカップを１個毎に分離して供給するカップ供給装置に係り、さらに詳細には、例えばテーパ状で上部周縁に断面円形状の縁部を備えた形状のカップ及び上記縁部を備えることのないカップの場合であっても容易に対応し得るカップ供給装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
本発明に係る先行例として、例えば特開昭５４−８０９１号公報（先行例１）及び実公平６−５３００号公報（先行例２）がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記先行例１は、テーパ状で上部周縁に断面形状が円形の縁部（玉縁）を備えた形状のカップを多数積層した状態から下方向へ１個毎に分離して次工程へ供給する構成である。しかし、先行例１においては、上下３段にかつ開閉自在に設けたレバーでもって段積みされたカップの前記玉縁を順次支持することにより、カップを１個毎分離して落下する構成である。
【０００４】
したがって、各レバーを順次開閉する必要があり構成が複雑化するのみならず、段積みされた各カップの玉縁の間隔はレバーが入り込むように比較的大きな間隔であることが必要であり、上記玉縁が密着したようなときには、カップの分離の確実性に欠けるという問題があると共に、上記玉縁を有しないカップの場合には対応できないという問題がある。
【０００５】
前記先行例２においては、カップの外周面を支持する複数の支持ローラに積層した状態に支持されているカップの下方位置に吸引用の筒体を上下動自在に設け、この筒体の上端部に設けたリングによって最下部のカップを吸着する構成である。そして、前記筒体内に突き上げ軸を上下動自在に設け、この突き上げ軸の上端部に設けた弁体でもって前記筒体の開閉を行う構成であり、かつ上記筒体の上下動及び前記突き上げ軸の上下動はそれぞれカム，リンク機構によって行う構成があるから、筒体の上下動と弁体の開閉等のタイミング調整が厄介であると共に、最下部のカップの吸着は、カップを前記支持ローラから押し上げた状態においてカップの外周面がリングの内周面に、また底面の周部が筒体の上面に吸い付いた状態に保持するものであるから、リングに対してカップを上下動する必要があり、構成が複雑であると共に能率向上を図る上において問題がある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前述のごとき従来の問題に鑑みて、請求項１に係る発明は、下端部に係止部を備えた複数のガイド部材を分離すべきカップ形状に対応配置して形成したカップ収容部の下方位置に支持部材を設け、上記カップ収容部に保持された最下部のカップの底部を吸着し下方向へ引き抜いて前記支持部材上へ載置自在のバキュームカップを上下動自在に設け、前記支持部材上に載置されたカップを次工程へ送り出すための送り出し手段を設け、かつ前記各ガイド部材を位置調節自在に設け、前記カップ収容部に保持された最下部のカップを、この最下部のカップの上側のカップを上方向へ僅かに移動するように押圧変形可能の一対の押圧保持部材を互いに接近離反する方向へ移動自在に設けた構成である。
【０００８】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載のカップ供給装置において、一対の押圧保持部材がカップを押圧する押圧部はＶ字形状を呈する構成としてある。
【０００９】
請求項３に係る発明は、請求項１又は２に記載のカップ供給装置において、ガイド部材は丸棒状部材からなり係止部は下方が大径となるテーパ状部よりなるものである。
【００１０】
請求項４に係る発明は、請求項１，２又は３に記載のカップ供給装置において、バキュームカップは、カップ収容部に保持されたカップが僅かに飛び跳ねるように突き上げ自在の構成である。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図５を参照するに、本発明の実施の形態に係るカップ供給装置１は、例えば包あん機等のごとき食品製造装置３におけるコンベア５上へカップを１個毎に分離して供給するもので、上記食品製造装置３に隣接配置して、または食品製造装置３の側部に装着して使用されるものである。なお、包あん機のごとき食品製造装置３は公知であるから、上記食品製造装置３についての詳細な説明は省略する。
【００１２】
図１，図２を参照するに、本実施の形態に係るカップ供給装置１は、前記食品製造装置３におけるサイドフレーム７に水平に取付けた支持ガイド部材９に着脱固定自在に支持されている。より詳細には、前記支持ガイド部材９にはクランプレバー１１を介してベース部材１３が着脱固定自在に取付けてある。
【００１３】
このベース部材１３には支持プレート１５が垂直に取付けてあり、この支持プレート１５の一側面（前面）には多数のカップ１７（図２参照）をほぼ密着した状態に積層した状態で収容するカップ収容部１９が設けてあり、このカップ収容部１９の下方位置には、上記カップ収容部１９の最下部のカップ１７を下方向へ取り出すカップ取出し装置２１が設けてあると共に、上記カップ取出し装置２１によって取り出されたカップ１７を前記食品製造装置３におけるコンベア５上へ送出する送り出し手段としてカップ送出装置２３が設けられている。
【００１４】
より詳細には、前記支持プレート１５の一側面には左右一対の上下の支持アーム２５Ｕ，２５Ｌが水平に取付けてあり、上下の支持アーム２５Ｕ，２５Ｌには、下端部に係止部２７を備えたガイド部材２９を先端部に取り付けた調整アーム３１が位置調節固定自在に取付けてある。上記ガイド部材２９は丸棒状あるいはパイプ状の棒状の部材からなるものであって、前記係止部２７は下側が大径になるように形成したテーパ状部よりなるものである。この係止部２７のテーパ面の下方向への傾斜角はテーパ部の摩擦抵抗の大きさにもよるが、５０°〜７０°が望ましい。上記傾斜角度が５０°以下になると、傾斜角が小さくなり、カップ１７の引掛かりが大きくなって、引き抜くときの抵抗が大きくなるので望ましいものではない。またテーパ部の傾斜角が７０°以上の場合には急傾斜となりカップが落ち易くなり望ましいものではない。
【００１５】
前記調整アーム３１は、図３に示すように、長手方向の長孔３１Ｈを備えた構成であって、この長孔３１Ｈを貫通して上下の支持アーム２５Ｕ，２５Ｌに螺着した調整ノブ３３によって調整固定自在に取付けてある。上下の支持アーム２５Ｕ，２５Ｌに支持された上下の調整アーム３１は対をなすものであって、この上下対の調整アーム３１の先端部に前記ガイド部材２９が垂直に取付けてあるものである。
【００１６】
換言すれば、ガイド部材２９は、離隔した上下の調整アーム３１の先端部に一体的に取付けてあるから、各種アクチュエータの動作時の調整アーム３１の振動、共振等を防止でき、調整後に各調整アーム３１の間隔が変化するようなことがなく、下端部に設けた各係止部２７でもって積層したカップ１７を適正に保持できるものである。
【００１７】
前記各調整アーム３１を調節して、カップ１７を平面視したときに円形状を呈する場合には、図３に示すように、複数のガイド部材２９を同一円周上に配置することにより、積層した状態の前記カップ１７を、各ガイド部材２９でもって収容支持することができるものである。既に理解されるように、各ガイド部材２９の位置を調節することにより、カップ１７の大きさ，形状に対応できるものである。すなわち、各ガイド部材２９はカップ１７の形状に対応して配置自在である。
【００１８】
前記カップ収容部１９の下側には、最下部のカップ１７を左右両側方向から押圧保持自在の左右一対の押圧保持部材３４が互いに接近離反自在に設けられている。すなわち前記下側の支持アーム２５Ｌの下面には流体圧シリンダあるいはソレノイドのごときアクチュエータ３５が装着してあり、このアクチュエータ３５に左右方向へ個別に移動自在に備えた左右のプランジャ３７にはほぼＬ字形状のブラケット３９が取付けてある。そして、この左右のブラケット３９の先端部に、前記押圧保持部材３４を先端部に備えた左右のアジャストボルト４１が位置調節自在に対向して取付けてある。
【００１９】
上記構成より明らかなように、アクチュエータ３５を作動することにより、左右の押圧保持部材３４は互いに接近離反することによってカップ収容部１９の最下部のカップ１７を左右方向から押圧保持するものである。この押圧保持部材３４は例えばゴム等よりなるものであって、カップ１７を押圧保持したときにカップ１７を僅かに変形すべき機能するものであり、最下部のカップ１７が僅かに押圧変形されると、カップ１７がテーパ形状であることに起因して、上側のカップ１７が上方向へ僅かに移動され、最下部のカップ１７とその上側のカップ１７との分離が確実に行われるものである。なお、上記押圧保持部材３４によるカップ１７の押圧保持による僅かな押圧変形は、上端部に縁部を有しない比較的軟いカップの場合に有効である。
【００２０】
前記カップ収容部１９のカップ１７の減少を検出するために、前記下側の支持アーム２５Ｌの一方の上面には投光、受光式の光線式のセンサ４３Ａが取付けてあり、他方の支持アーム２５Ｌの上面にはセンサ４３Ａから照射された光を反射する反射鏡４３Ｂが設けられている。したがって、反射鏡４３Ｂからの反射光をセンサ４３Ａにより検出することにより、カップ収容部１９のカップ１７の有無又は少なくなったことを検出できるものである。
【００２１】
前記支持プレート１５の前面の下部付近にはベースプレート４５が水平に取付けてあり、このベースプレート４５が前記カップ収容部１９に対応する部分には、上記カップ収容部１９から取出し載置されたカップ１７を支持するプレート状の支持部材４７（図４参照）が取付けてある。そして、この支持部材４７の前後両側には、カップ１７を左右方向へ案内するためのガイド部材４９が調節ノブ５１を介して前後方向へ位置調節自在に取付けてある。すなわち、カップ１７の大きさに対応して前後のガイド部材４９の間隔を調節自在に構成してある。
【００２２】
前記カップ収容部１９から最下部のカップ１７を下方向へ取出すための前記カップ取出し装置２１は、流体圧シリンダのごときアクチュエータ５３を備えている。このアクチュエータ５３は前記ベースプレート４５の下面に取付けてあり、このアクチュエータ５３に上下動自在に備えたピストンロッドのごとき往復作動部材５５の上端部には、カップ収容部１９の最下部のカップ１７の底部を吸着保持自在のバキュームカップ５７が取付けてある。このバキュームカップ５７は、前記ベースプレート４５に設けた上下方向の貫通孔４５Ｈを貫通して出没自在に設けてある。
【００２３】
上記構成により、カップ収容部１９における最下部のカップ１７の底面をバキュームカップ５７により吸着して下方向へ取り出し、前後のガイド部材４９の間で支持部材４７上にカップ１７を載置することができるものである。
【００２４】
上述のごとく、支持部材４７上に載置されたカップ１７を前記食品製造装置３のコンベア５へ送り出すための前記カップ送出装置２３は、前記ベースプレート４５に装着されている。より詳細には、図４に示すように、カップ送出装置２３は、例えばエアーシリンダのごときアクチュエータ５９を備えており、このアクチュエータ５９に往復動自在に備えたピストンロッドのごとき往復作動部材６１の先端部には、図４において左方向へカップ１７を押進するプッシャーの１例としてほぼフォーク状のカップ押進部材６３が取付けてある。
【００２５】
このカップ押進部材６３は、薄い板材をコの字形状に折曲げ、かつ先端側を末広がり状に広げてあって、カップ１７に弾性的に接触して変形せしめることなく次工程へ押進できるものである。
【００２６】
前記アクチュエータ５９の左右方向の位置調整を行うために、前記ベースプレート４５に設けた左右方向の長孔４５Ｌを貫通したスライダ６５が上記アクチュエータ５９の下面に取付けてあり、このスライダ６５に取付けたナット部材６７（図１参照）には、左右方向に延伸したアジャストボルト６９が螺合してある。このアジャストボルト６９は、前記ベースプレート４５の下面に設けたブラケット７１に形成したスリット７１Ｓ部分に回転固定自在に支持されており、かつ端部にはノブ７３が取付けてある。なお、上記アジャストボルト６９は、締付レバー７５を締付けることにより上記スリット７１Ｓ部分に回転不能に固定され、締付レバー７５を緩めることにより回転可能な状態になるものである。
【００２７】
以上のごとき構成において、図２に示すように、上端部外側に断面円形状の縁部１７Ｆを備え、下側の底部１７Ｂ側が小径となるテーパ形状の多数のカップ１７を積層した状態において複数のガイド部材２９の間に収容すると、最下部のカップ１７における前記縁部１７Ｆが各ガイド部材２９の下端部に備えたテーパ状の係止部２７に係止され落下することはない。このように、上端部外周にカールした形状のフランジ状部（縁部と同義）を形成したカップは比較的剛性が大きなものである。
【００２８】
カップが前記縁部１７Ｆを備えることのないテーパ形状で比較的軟かく変形を生じ易いカップ（例えばケーキの型のごとくアルミ箔により形成されたカップ等）の場合には、各ガイド部材２９に備えた前記係止部２７に、当該カップの上端縁より僅かに下側の部分が係止されて安易に落下しないように各ガイド部材２９の位置を調節し、その後に上記カップを収容するものである。
【００２９】
前述のごとくカップ収容部１９に積層した状態で多数のカップ１７を収容した後、アクチュエータ５３を作動してバキュームカップ５７を上昇し、このバキュームカップ５７を最下部のカップ１７の底部１７Ｂに当接する。この際、カップ１７が僅かに飛び跳ねるようにバキュームカップ５７でもってカップ１７を突き上げることが望ましい。
【００３０】
上述のように、バキュームカップ５７でもって最下部のカップ１７を突き上げると、下側から二番目以上のカップ１７が跳ね上り、積層した状態にある各カップ１７が散ける態様となり１個毎に分離する分離性が良好になる。前記バキュームカップ５７でもって最下部のカップ１７の底部１７Ｂを吸着して下方向へ引くと、カップ１７の縁部１７Ｆが係止部２７を越えて引き抜かれることとなり、支持プレート４７上に載置される。
【００３１】
この際、最下部のカップ１７の縁部１７Ｆがテーパ状の係止部２７を下方向へ通過するとき縮径するように僅かに変形されて、その上側のカップ（下から二番目のカップ）を僅かに上方向へ押し上げる態様となるので、最下部のカップ１７の縁部１７Ｆとその上側のカップの縁部とは上下方向に比較的大きく離れることとなり、最下部のカップ１７の縁部１７Ｆが係止部２７を下方向へ通過した後は、その上側のカップ１７の縁部１７Ｆが係止部２７に係止されることとなり、最下部のカップ１７のみが支持部材４７上に載置されるものである。上述の如く最下部のカップ１７を下方向へ引くと、カップ１７がテーパ状であるからその上部のカップとの間に空気が入り易く、密着状態を保持することなく分離が容易に行われる。
【００３２】
上述のごとく、カップ１７が支持部材４７上に載置された後に、送り出し手段としてのカップ送出装置２３のアクチュエータ５９を作動してプッシャーの１例としてのカップ押進部材６３を図４において左方向へ移動することにより、支持部材４７上のカップ１７を食品製造装置３のコンベア５へ送り出すことができるものである。この際、カップ１７は前後のガイド部材４９によって案内されると共にフォーク状のカップ押進部材６３によって挟まれた状態で押進される態様となり、変形を生じることなく、かつ倒れることなく送り出されるものである。なお、前記カップ押進部材６３の往復作動領域は、アクチュエータ５９を左右方向に位置調節することにより左右方向へ位置調節でき、前記コンベア５への送りを良好に行い得るものである。
【００３３】
なお、送り出し手段として、支持部材をコンベアにより構成し、このコンベアによってカップ１７を次工程の前記コンベア５へ送り出すことも可能である。すなわち、送り出し手段としては種々の構成を採用することができるものである。
【００３４】
ところで、上端部に縁部１７Ｆを備えることなく、または縁部１７Ｆを備えた構成であっても変形を生じやすいカップの場合には、前述のごとくバキュームカップ５７が最下部のカップ１７の底部１７Ｂを吸着した状態にあるときに、アクチュエータ３５を作動して左右の押圧保持部材３４によって最下部のカップ１７を挟圧して僅かに変形成しめると、最下部のカップ１７の上側のカップは僅かに押し出されるように上方向へ移動して最下部のカップ１７から分離される。したがつて、その状態においてバキュームカップ５７を下降すると、下から二番目のカップ１７は左右のゴム等よりなる摩擦係数の大きな押圧保持部材３４によって下降が阻止され、最下部のカップ１７のみが下方向へ取出されるものである。
【００３５】
すなわち、上端部外周縁に縁部１７Ｆを備えていない形状のカップの場合には、各ガイド部材２９の下端部に備えた各係止部２７に対する引掛りが比較的弱く、最下部のカップが下方向へ引抜かれるときに、その上側のカップも同時に引抜かれる傾向にあるが、前述のごとく左右の押圧保持部材３４によって最下部のカップを押圧変形せしめると、その上側のカップの、最下部のカップから上方向へ突出した部分が上記押圧保持部材３４に接触し、大きな摩擦で保持されるので、最下部のカップのみが下方向へ引抜かれるものである。
【００３６】
その後、左右の押圧保持部材３４を開くと、積層した状態のカップはガイド部材２９の係止部２７に係止され落下が阻止される。バキュームカップ５７によって下方向へ取出されて支持部材４７上に載置されたカップは、前述のごとくカップ押進部材６３によって次工程へ送り出されるものである。
【００３７】
図６，図７は本発明の第２の実施の形態を示すもので、前述した構成と同一機能を奏する構成部分には同一符号を付することとして重複した説明は省略する。
【００３８】
この第２の実施の形態においては、前記押圧保持部材３４の構成を変更したものである。すなわち、アクチュエータ３５によって互に接近離反作動される左右一対のブラケット３９の先端部に位置調節自在に備えたアジャストボルト４１の先端部にそれぞれ適宜形状の支持ブラケット８１を設け、この支持ブラケット８１に、押圧保持部材３４がカップ１７を押圧する押圧部が大略Ｖ字形状あるいは八字形状を呈するように構成したものである。
【００３９】
より詳細には、本例においては、支持ブラケット８１の前後に上下一対のローラ８３を設け、この上下のローラ８３にそれぞれ複数本のＯリング，ゴムリングなどのごとき弾性リング部材８５を並列に掛け回した構成であって、前後の上記弾性リング部材８５の並列面がカップ１７を押圧する部分が押圧部をなすものであって、上記押圧部分はＶ字形（八字形も同義）を呈するように前後のローラ８３の軸心が互に交差するように傾斜してあるものである。
【００４０】
上述のように、押圧保持部材３４の押圧部分が大略Ｖ字形状を呈することにより、例えば底部の形状が円形状でテーパ状に拡大した上側の開口部分が例えばほぼ４角形状などの多角形状を呈するようなカップ（図示省略）の対向面を押圧保持部材３４によって押圧保持してカップを１個毎分離しているとき、カップの位置がずれてカップの角部が押圧保持部材３４によって押圧される場合であっても、押圧部分がＶ字形状であることにより角部の両側の面と面接触する態様となり安定的に保持することができるものである。
【００４１】
また、前述のごときカップの角部がＶ字形状の押圧部分に予め位置する場合にはカップの水平回転の位置ずれが抑制され、カップの方向性を保持しての分離を安定的に行うことができるものである。さらに弾性リング部材８５によって押圧部を構成するものであるから、押圧部分の径時変化に対しては弾性リング部材８５を回動して位置を変更することにより容易に対応でき、また修理等においては容易に着脱交換することができるものである。
【００４２】
【発明の効果】
以上のごとき説明より理解されるように、本発明によれば、上端部に断面形状が円形の縁部を備えることによって比較的剛性が大きく変形し難いカップの場合には、上記縁部をガイド部材のテーパ状の係止部に係止することにより１個毎に分離でき、また比較的軟く変形を生じ易いカップの場合には左右の押圧保持部材によってカップを保持することにより最下部のカップとその上のカップとを分離してカップを１個毎分離できるものであり、積層した態様の各種のカップを１個毎に分離して次工程へ送り出すことを容易に実施し得るものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係るカップ供給装置の正面説明図である。
【図２】本発明の実施の形態に係るカップ供給装置の右側面説明図である。
【図３】図１におけるＩＩＩ−ＩＩＩの矢視説明図である。
【図４】図１におけるＩＶ−ＩＶの矢視説明図である。
【図５】食品製造装置にカップ供給装置を装着した状態を示す説明図である。
【図６】第２の実施の形態を示す正面説明図である。
【図７】同上の主要部分の底面説明図である。
【符号の説明】
１  カップ供給装置
３  食品製造装置
５  コンベア
９  支持ガイド部材
１３  ベース部材
１５  支持プレート
１７  カップ
１９  カップ収容部
２１  カップ取出し装置
２３  カップ送出装置
２５Ｕ  上側支持アーム
２５Ｌ  下側支持アーム
２７  係止部
２９，４９  ガイド部材
３１  調整アーム
３４  押圧保持部材
３５，５３，５９  アクチュエータ
４１  アジャストボルト
４５  ベースプレート
４７  支持部材
５５，６１  往復作動部材
５７  バキュームカップ
６３  カップ押進部材
【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７】
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