(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
食品を切断する複数の切断刃が放射状に配置された切断部材と、
前記切断部材の下方において食品を支持する支持台であって、前記切断刃が進入、および、退避することを可能にした溝を有する支持台と、
前記溝に前記切断刃が進入するように前記支持台を前記切断部材に対して上昇させ、かつ、前記溝から前記切断刃が後退するように前記支持台を前記切断部材に対して下降させる昇降機構と、
内部に前記支持台が配置されるカバーと、
前記カバー内に対象物が進入したことを検出する検出部と、
前記検出部が前記カバー内に前記対象物が進入したことを検出したとき、前記昇降機構の動作を停止させる制御部とを備え、
前記切断部材において各切断刃が交わる部位には、前記支持台に向けて位置決め突起が突設されている
カッティング装置。
【請求項２】
前記切断部材と前記支持台とが切断ユニットを構成し、
前記カッティング装置が、並設された２つの前記切断ユニットを備える
請求項１に記載のカッティング装置。
【請求項３】
前記２つの切断ユニットは、単一の昇降機構によって昇降される
請求項２に記載のカッティング装置。
【請求項４】
前記昇降機構を駆動させる駆動源をさらに備え、
前記制御部は、前記切断部材の上昇する速度が一定値になるように前記駆動源の出力を制御する
請求項１〜３の何れか１項に記載のカッティング装置。
【請求項５】
対象物が近接したことを非接触で検知する非接触センサをさらに備え、
前記制御部は、前記対象物の近接を前記非接触センサが検知したときに、前記切断部材の上昇を前記昇降機構に開始させる
請求項１〜３の何れか１項に記載のカッティング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、食品を切断するカッティング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
トマトやレモンといった球状食品では、切断された各片がくし型となるようにくし切りされることが多い。このくし切りは、包丁を使用して球状食品を、放射状に切断する他に、特許文献１に示すようなカッティング装置で行われることが知られている。このカッティング装置は、放射状の切断刃を有した切断部材を備え、手動で、切断刃を、球状食品に対して一度に進入させることによって、球状食品をくし型に切断することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−１６９５６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
球状食品であるトマトやレモンなどは、球状食品の大きさや外観形状が個体毎にほぼ揃っているとはいっても、表面形状の詳細までが全く同じではなく、へたの位置や小さな凹凸の形状や位置等は個体毎に少なからず異なる。そして、球状食品の切断に際しては、球状食品において切断刃が通る位置と、へたの位置や小さな凹凸の形状や位置等との関係も球状食品の個体毎に異なる。結果として、球状食品の切断に際しては、本来ならば静置されるべき球状食品の位置が、切断刃の進む方向と交差する方向へずれ、くし切りされた各片の大きさや形状などの切断結果のばらつきが、球状食品の個体間において異なってしまう。
【０００５】
なお、このような課題は、球状食品だけでなく、様々な形状の食品を切断するときにも同様な問題が生じる。一般に、野菜や果物といった食品は、重さや外観形状が揃えられたものが出荷されるといっても、若干の大きさや表面形状の詳細が食品毎に異なっているからである。また、加工食品を切断する場合も、若干の大きさや形状の違いがあるからである。
【０００６】
本発明は、食品の個体間における切断結果のばらつきを抑えることを可能にしたカッティング装置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】
【０００７】
以上のような課題を解決するカッティング装置は、食品を切断する複数の切断刃が放射状に配置された切断部材と、前記切断部材の下方において食品を支持する支持台であって、前記切断刃が進入、および、退避することを可能にした溝を有する支持台と、前記溝に前記切断刃が進入するように前記支持台を前記切断部材に対して上昇させ、かつ、前記溝から前記切断刃が後退するように前記支持台を前記切断部材に対して下降させる昇降機構とを備える。前記切断部材において各切断刃が交わる部位には、前記支持台に向けて位置決め突起が突設されている。
上記カッティング装置において、内部に前記支持台が配置されるカバーと、前記カバー内に対象物が進入したことを検出する検出部と、前記検出部が前記カバー内に前記対象物が進入したことを検出したとき、前記昇降機構の動作を停止させる制御部とをさらに備える。
【０００８】
上記構成によれば、食品を、位置決めされた状態で、切断部材によってくし切りをすることができる。食品は、切断刃での切断前に位置決め突起が刺入されることによって位置決めされる。これにより、食品の個体間における切断結果のばらつきを抑えることができる。また、カバー内に対象物が進入したことを検出したときに、昇降機構の動作を停止させ、安全に作業を行うことができる。
【０００９】
上記カッティング装置において、さらに、前記切断部材と前記支持台とが切断ユニットを構成し、前記カッティング装置が、並設された２つの前記切断ユニットを備えていてもよい。
上記構成によれば、１つのカッティング装置が２つの食品を別々に切断することが可能であるため、１つのカッティング装置における処理の効率を高めることが可能である。
【００１０】
上記カッティング装置において、前記２つの切断ユニットは、単一の昇降機構によって昇降されるようにしてもよい。
上記構成によれば、切断ユニット毎に昇降機構を設けた場合と比べて、構成を簡素化することが可能である。また、２つの食品に対する切断が１つのカッティング装置においてほぼ同時に行われるため、カッティング装置に対する食品の載置や取り出しに関わる利便性を高めることが可能である。
【００１１】
上記カッティング装置において、前記昇降機構を駆動させる駆動源をさらに備え、前記制御部は、前記切断部材の上昇する速度が一定値になるように前記駆動源の出力を制御するようにしてもよい。
上記構成によれば、食品の種類に応じて、最適な速度で食品を切断することができる。
【００１２】
上記カッティング装置において、対象物が近接したことを非接触で検知する非接触センサをさらに備え、前記制御部は、前記対象物の近接を前記非接触センサが検知したときに、前記切断部材の上昇を前記昇降機構に開始させるようにしてもよい。
上記構成によれば、接触型のスイッチを用いて支持台の昇降動作を行う場合より、衛生的に切断作業を開始することができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、食品の個体間における切断結果のばらつきを抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】球状食品を支持台に載置した状態を示すカッティング装置の斜視図である。
【図２】切断ユニットを構成する支持台と切断部材とが離間した状態を示す側面図である。
【図３】切断刃の溝と位置決め突起の進入する挿通部が形成された支持台の平面図である。
【図４】切断ユニットを構成する支持台に支持された球状食品に切断部材の位置決め突起が刺入された状態を示す側面図である。
【図５】支持台が上昇し、切断ユニットによって球状食品がくし切りされた状態を示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図１〜図５を参照して、食品のカッティング装置の実施の形態を説明する。
図１に示すように、カッティング装置１０は、トマトやレモンといった球状食品１を８等分にくし切りする装置であって、フレーム１１内に、球状食品１を切断する切断部材１２と、球状食品１を支持する支持台１３とを備えている。１つの切断部材１２と１つの支持台１３とは、１つの組となって、切断ユニット１４を構成している。このカッティング装置１０では、切断ユニット１４が互いに離間して２つ並設されている。２つの切断ユニット１４の間の間隔は、作業者がそれぞれの手でそれぞれの切断ユニット１４に対して球状食品１を支持台１３に載置したり、取り出したりするにあたって、作業性の良い間隔に設定されている。例えば、２つの切断部材１２の支持台１３の昇降方向と平行であって切断部材１２の頂点部を通る中心軸線の間の間隔が２００〜３００ｍｍ、好ましくは２５０ｍｍ程度の間隔に設定されている。２つの切断ユニット１４は、矩形板形状を有する昇降ベース１５に設置されており、昇降ベース１５と接続された単一の昇降機構１６によって直線的に昇降される。
【００１７】
切断部材１２は、図１及び図２に示すように、８本の切断刃２１を有し、各切断刃２１は、一端部において互いに接続され、互いに隣り合う切断刃２１がなす中心角が同じになるように形成され、全体が円錐形状に形成されている。各切断刃２１は、支持台１３側の縁部に刃部が形成されている。８本の切断刃２１が交わる頂点部には、位置決め突起２５が支持台１３に向けて突設されている。位置決め突起２５は、針状に形成されている。位置決め突起２５は、支持台１３に支持された球状食品１を切断刃２１で切断する前に、球状食品１のほぼ中心部に刺入され、球状食品１を位置決めする。
【００１８】
以上のような切断部材１２は、筒状のアダプタ２６に取り付けられる。アダプタ２６は、基端側が拡径するように形成されている。このアダプタ２６には、複数種類の大きさの切断部材１２を選択的に取り付け、切断対象となる球状食品１の種類に応じて切断部材１２を交換することができる。アダプタ２６には、その内側に、切断部材１２が挿入され、拡径した基端側において、切断部材１２がねじ等によって固定される。切断部材１２が取り付けられたアダプタ２６は、更に、フレーム１１に取り付けられているカバー２４の天板２４ａに固定される。アダプタ２６は、切断部材１２を囲むことで、切断された球状食品１が落下しないようにしている。また、アダプタ２６の先端は、固定された切断部材１２の頂点の高さとほぼ同じ、すなわち頂点がアダプタの先端より若干高いか、若干低いか、もしくは、同じ高さとされ、作業者の手が切断部材１２に触れにくくしている。なお、カバー２４には、作業者側の面に作業用の開口部２４ｂが形成されており、開口部２４ｂからは、作業者が手で支持台１３に球状食品１を載置する作業が行われる。
【００１９】
また、図２及び図３に示すように、支持台１３は、球状食品１を支持する支持凹部３１を有する。支持凹部３１は、切断する球状食品１の大きさや形状に合わせて半球形状に形成されている。支持凹部３１は、８個の支持片３２によって構成されており、各支持片３２は、円弧面を有した扇形状に形成されている。各支持片３２には、支持脚３３が連続して形成されている。各支持片３２は、支持脚３３が環状の固定部材３６に固定される。各支持片３２及び支持脚３３との間は、切断刃２１が進入し支持凹部３１上から退避する溝３４が設けられている。溝３４が交わる中心部には、位置決め突起２５が進入する挿通部３５が貫通して形成されている。
【００２０】
以上のように構成される支持台１３は、昇降ベース１５に互いに離間して２つ固定される。一方の切断ユニット１４に対応した支持台１３は、一方の切断ユニット１４の直下において昇降ベース１５に固定され、他方の切断ユニット１４に対応した支持台１３は、他方の切断ユニット１４の直下において昇降ベース１５に固定されている。
【００２１】
昇降ベース１５には、昇降機構１６が接続されており、昇降機構１６は、支持台１３を切断ユニット１４に対して近接離間させる。昇降機構１６は、駆動源である例えば電磁シリンダによって構成されており、電磁シリンダを構成する油圧シリンダ又は空気圧シリンダによって、昇降ベース１５を速度が一定値になるように上昇させる。また、電磁シリンダは、切断する球状食品１の硬さ等に応じてトルクが可変する。同じ球状食品１であっても、トマトとレモンでは硬さが大きく異なり、同じトルクでは、切断することができないからである。
【００２２】
以上のような昇降機構１６は、コントローラ１７によって駆動が制御される。コントローラ１７は、操作部１８と接続されている。操作部１８では、例えば、主電源のオンオフの他に、切断する球状食品の種類に応じて電磁シリンダのトルクや上昇速度を設定することができ、コントローラ１７は、操作部１８から入力された操作信号に応じて、電磁シリンダのトルクや速度を制御する。具体的に、コントローラ１７は、昇降ベース１５を速度が一定値になるように駆動源の出力を制御する。
【００２３】
また、コントローラ１７は、電磁シリンダの昇降動作を開始させる操作部となる非接触センサ１９と接続されている。非接触センサ１９は、例えばファイバセンサであり、２つの切断ユニット１４の近傍にそれぞれ設けられている。各非接触センサ１９は、作業者が対象物である手をかざしたこと検出すると、検出信号を発生し、検出信号をコントローラ１７に入力する。これにより、コントローラ１７は、電磁シリンダを駆動し、昇降ベース１５の上昇を開始させる。具体的に、コントローラ１７は、２つの非接触センサ１９のそれぞれから検出信号が入力されたとき、電磁シリンダを駆動し、昇降ベース１５の上昇を開始させる。また、コントローラ１７は、各非接触センサ１９の誤検出を防止するため、所定期間、例えば０．８秒以上検出信号が入力されたときに、昇降ベース１５の上昇を開始させる。０．８秒より短い時間対象物を検出しても、応答しないようにすることで、作業者の意に反した誤動作を抑制する。また、所定期間、例えば３秒以上検出信号が入力され続けると、ブザー等の警告音を放音する。これにより、非接触センサ１９に対象物が誤って被さっている等の異常な状態を作業者に知らせることができる。なお、警告の方法は、警告灯を点灯させてもよいし、モニタに警告表示をするようにしてもよい。
【００２４】
更に、カバー２４には、カバー２４内に、作業者の手等の対象物が進入したことを検出する検出部２０が接続されている。検出部２０は、検出光を発光し反射した検出光を検出するセンサ本体２０ａと、センサ本体２０ａから発光された検出光を反射する反射部材２０ｂとを備えている。センサ本体２０ａは、カバー２４の操作用の開口部２４ｂにおいて、２つの切断ユニット１４の並び方向の一方の側にセンサ本体２０ａが配置され、反射部材２０ｂは、２つの切断ユニット１４の並び方向の他方の側であってセンサ本体２０ａと対向する位置に配置される。センサ本体２０ａは、作業者の手等の対象物が開口部２４ｂよりカバー２４内に進入し検出光が遮断されると、検出光の遮断を検出し、検出信号を発生しコントローラ１７に出力する。コントローラ１７は、電磁シリンダが駆動している最中に、検出信号が入力されると、直ちに、電磁シリンダの動作を停止する。
【００２５】
次に、以上のように構成されたカッティング装置１０の作用について説明する。
図１に示すように、球状食品１を支持台１３に載置する作業を行うときには、支持台１３が降下した初期位置に位置しており、切断部材１２と支持台１３との間が離間している。そして、支持凹部３１には、作業者によってほぼ同時に、球状食品１が載置される。支持凹部３１は、半球形状に形成されているので、球状食品１を安定して支持することができる。支持凹部３１に球状食品１が載置されると、次いで、非接触センサ１９に作業者の手がかざされることによって、昇降機構１６がオンとなり、昇降ベース１５の上昇を開始する。昇降機構は、一定速度で、支持台１３を上昇させる。すると、図４に示すように、支持凹部３１に載置された球状食品１には、ほぼ中央部に、切断部材１２の位置決め突起２５が刺入され、支持凹部３１内で位置決めがされる。次いで、図５に示すように、位置決めされた球状食品１は、切断刃２１によって切断が開始される。切断刃２１が球状食品１内に進入して行くに連れて、切断刃２１は、支持台１３の溝３４に逃げ、位置決め突起２５は、挿通部３５に進入して逃げる。これにより、切断刃２１は、球状食品１を貫通する。そして、支持台１３は、切断部材１２の上側で停止する。この状態で、作業者は、支持凹部３１よりくし切りされた球状食品１を取り出す。この際、支持台１３は、作業者が無理な姿勢にならずに、取り出し作業を行うことができる高さが好ましい。例えば、支持凹部３１の高さは、例えば１０００〜１２００ｍｍであり、好ましくは１１００ｍｍ程度である。この後、支持台１３は、切断部材１２と離間した初期位置まで降下する。
【００２６】
以上のようなカッティング装置１０によれば、以下に列挙する効果が得られる。
（１）カッティング装置１０は、昇降機構１６によって昇降され自動化されているので、手作業で球状食品１を切断する場合と比べて、球状食品１の切断作業の作業効率を向上させることができる。
（２）切断部材１２で切断するにあたって、切断部材１２は、切断刃２１で球状食品１を切断する前に位置決め突起２５で球状食品１を位置決めする。これにより、球状食品１は、位置決めされた安定した状態でくし切りされ、均等な大きさにくし切りされ、また、切断箇所で、切断刃２１の荷重が集中して球状食品１が潰れてしまうことが抑制される。
（３）切断部材１２と支持台１３で構成される切断ユニット１４が２つ設けられていることで、１つのカッティング装置１０が２つの球状食品１を別々に切断することが可能である。このため、１つのカッティング装置１０における処理の効率を高めることが可能である。作業者は、片手又は両手を使って、それぞれの支持凹部３１に球状食品１を載置する作業をほぼ同時に行うことができる。また、両手を使って切断された球状食品１を２つの支持凹部３１からほぼ同時に取り出すことができる。
（４）２つの切断ユニット１４の間隔は、作業性の良い間隔に設定されているので、作業者の無駄な動作を省くことができる。
（５）２つの切断ユニット１４は、単一の昇降機構１６によって昇降されるので、それぞれの切断ユニット１４に昇降機構を設けた場合と比べて、構成を簡素化することができる。
（６）昇降機構１６は、球状食品の１の種類に応じて、例えばトマトであるかレモンであるかに応じて、最適な速度とトルクで切断することができる。アダプタ２６に、切断対象に適した切断部材１２を取り付けることができる。
（７）支持台１３の昇降動作の制御を非接触センサ１９を用いて行うことができ、接触型のスイッチを用いて支持台１３の昇降動作を行う場合より、衛生的に切断作業を行うことができる。また、２つの非接触センサ１９から同時に検出信号が入力されたときに、昇降ベース１５の上昇を開始させるようにし、一方の非接触センサ１９に触れただけでは、昇降ベース１５が昇降しないようにしている。これにより、昇降機構１６の作業者の意に反した誤動作の発生を抑制できる。
（８）支持台１３が相対的に低い初期位置で球状食品１を支持凹部３１に載置するようにし、切断後のばらけやすい球状食品１を相対的に高い位置で支持凹部３１から取り出すようにしている。したがって、作業者は、作業中特に注意の必要な切断後の球状食品１を支持凹部３１から取り出す作業を、楽な姿勢で行うことができる。
（９）検出部２０が設けられているので、例えば昇降機構１６の動作中に、誤ってカバー２４内に作業者の手が入ってしまったときにも、電磁シリンダの動作を直ちに停止することができ、安全性を高めることができる。
（１０）支持台１３は、球状食品１の切断を終了したとき、切断部材１２の上側で停止する。したがって、切断された球状食品１の取り出し作業の際に、手が誤って切断刃２１に触れることを抑制することができる。
【００２７】
なお、上記カッティング装置１０は、以下のように変更してもよい。
・昇降機構１６の動作は、接触型のスイッチを用いて行うようにしてもよい。
・非接触センサ１９は、１つでもよいし、３つ以上であってもよい。非接触センサ１９が複数の場合、コントローラ１７は、複数の非接触センサ１９から同時に検出信号が入力されることが好ましい。これにより、電磁シリンダを駆動し、昇降ベース１５の上昇を開始させる動作の誤動作を抑制できる。勿論、非接触センサ１９が複数の場合において、非接触センサ１９から同時に検出信号が入力されなくてもよい。
・昇降機構は、電磁シリンダを用いなくてもよい。また、速度調整やトルク調整が行うことができないものであってもよい。また、駆動源には、モータを用いてもよい。
・切断ユニット１４は、それぞれに昇降機構１６を備えていてもよい。この場合において、切断ユニット１４の数は、１つでもよいし、３つ以上であってもよい。また、単一の昇降機構である場合にも、リンク機構を介して異なるタイミングで複数の切断ユニット１４が昇降する構成としてもよい。
・単一の昇降機構１６で昇降される切断ユニット１４の数は、１つでもよいし、３つ以上であってもよい。
・放射状に配される切断刃２１の数は、特に限定されるものではない。
・切断対象となる球状食品１は、トマトやレモン以外であってもよく、例えば、メロンやグレープフルーツ等であってもよい。また、球状以外の形状の食品であってもよい。
【符号の説明】
【００２８】
１…球状食品、１０…カッティング装置、１１…フレーム、１２…切断部材、１３…支持台、１４…切断ユニット、１５…昇降ベース、１６…昇降機構、１７…コントローラ、１８…操作部、１９…非接触センサ、２０…検出部、２０ａ…センサ本体、２０ｂ…反射部材、２１…切断刃、２４…カバー、２４ａ…天板、２５…位置決め突起、２６…筒体、３１…支持凹部、３２…支持片、３３…支持脚、３４…溝、３５…挿通部、３６…固定部材。
【要約】
【課題】食品の個体間における切断結果のばらつきを抑えることを可能にしたカッティング装置を提供する。
【解決手段】球状食品を切断する複数の切断刃２１が放射状に配置された切断部材１２と、切断部材１２の下方において球状食品を支持する支持台１３であって、切断刃２１が進入、および、退避することを可能にした溝３４を有する支持台１３と、溝３４に切断刃２１が進入するように支持台１３を切断部材１２に対して上昇させ、かつ、溝３４から切断刃２１が後退するように支持台１３を切断部材１２に対して下降させる昇降機構とを備える。切断部材１２において各切断刃２１が交わる部位には、支持台１３に向けて位置決め突起２５が突設されている。
【選択図】図２【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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