(57)【要約】【課題】  果肉の形状を崩すことなく果肉の計量を行い、各容器に所定の個数の果肉を正確に充填する。【解決手段】  充填装置１０の回転式フィーダー２０により果肉１１を１つ１つ分離し、回転式フィーダー２０の出口に設けられたシャッター３０の開閉により回転式フィーダー２０から所定の個数の果肉１１を排出し、回転式フィーダー２０の出口から排出された果肉１１を一列に整列させた状態でコンベア４０上に載せて搬送し、コンベア４０によって搬送される果肉１１をエアシュート機構５０の空気圧により充填機６０上の容器１２内に投入する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転式フィーダーにより果肉を１つ１つ分離する果肉分離工程と、回転式フィーダーの出口に設けられたシャッターの開閉により回転式フィーダーから所定の個数の果肉を排出する果肉排出工程と、前記回転式フィーダーの出口から排出された果肉を一列に整列させた状態でコンベア上に載せて搬送する果肉搬送工程と、前記コンベアによって搬送される果肉を空気圧により充填機上の容器内に投入するエアシュート工程とを有することを特徴とする果肉の充填方法。
【請求項２】
果肉を１つ１つ分離して排出する回転式フィーダーと、前記回転式フィーダーの出口に設けられて果肉の排出を制御するシャッターと、前記回転式フィーダーの出口から排出された果肉を上に載せて搬送するコンベアと、前記コンベアによって搬送される果肉を空気圧により充填機上の容器内に投入するエアシュート機構とを備えることを特徴とする果肉の充填装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、果肉の形状を崩すことなく果肉の計量を行い、各容器に所定の個数の果肉を正確に充填する充填方法および充填装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
カップなどの容器に果肉を充填する際には、果肉の充填量を計量する必要がある。果肉を計量する方法としては、容積による計量方法、重量による計量方法、個数による計量方法がある。また、果肉を容器に投入するときには、果肉が崩れないように配慮する必要がある。関連する分野の特許文献としては、例えば以下の文献がある。
特許文献１には、固形物を搭載したホッパを振動機で振動させて固形物を排出し、コンベア上に整列させて光電検出器により固形物を計数する装置が記載されている。
特許文献２には、ひき肉塊等の変形しやすい塊をコンベアベルト上に受け渡すため、塊を載せた放下板を下向きに回転させて塊の左右に退避させ、放下板の支持を失った塊がコンベアベルト上に真っ直ぐ落下するようにした装置が記載されている。
特許文献３には、果肉等を容器等に充填するに際し、液中でノズルを用いて果肉を吸引し、果肉数を計数しながら収納バケットに投入する方法および装置が記載されている。
特許文献４には、コンベアを幅方向で複数に分割して複数の分割路を設け、一列で搬送される果肉をエアーノズル等によりいずれかの分割路に振り分ける装置および方法が記載されている。
特許文献５には、ノズル吸着により取り出した果肉をバケットに移載し、重量の計量により空バケットを判定し、空バケットには補充用バケットから果肉を補充した後に、バケット内の果肉を容器に順次投入する方法および装置が記載されている。
特許文献６には、水平な軸に支持されたロータの円周面に多数の凹部を等間隔に列設し、上部と下部に開口を有するカバーをロータの周囲に設け、カバーの上部開口よりロータ上に移載した物体をロータの円周面とカバーの内面との間に保持しつつロータの回転と共に下降させ、カバーの下部開口より容器に投入するようにした装置が記載されている。
特許文献７には、自動重量選別機によって重量の段階別に果肉を選別した後、所定数の果肉を自動的に缶に充填する装置が記載されている。
【特許文献１】特開平９−１６１０３７号公報
【特許文献２】特開昭５７−４８５２５号公報
【特許文献３】特開平６−２４４０２号公報
【特許文献４】特開２００５−６００４８号公報
【特許文献５】特開平５−２２９５１４号公報
【特許文献６】特開昭６２−１９３９１７号公報
【特許文献７】特開昭６２−５２０１７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
容積によって果肉を計量する場合、一定の容積を有するカップやシリンダー等の計量升に果肉を供給して、計量升が一杯になったところで果肉を計量升から容器に移し替える。しかしこの方法では、不定形状の果肉の間に生じる隙間の大きさにばらつきが生じるため、重量が一定せず、さらに１個の果肉の重量にばらつきがあるため、個数のばらつきが生じ、正確な計数が難しい。また、果肉が擦り切れたり、果肉が計量升に吸着して全量を移し替えることができなかったり、吸着により果肉が計量升に詰まる場合がある。
【０００４】
重量によって果肉を計量する場合（例えば特許文献５）、果肉１個の重量にばらつきがあるため、個数の判定を誤るおそれがあり、正確な計数が難しい。また、果肉の充填量が少ない場合には精度が低くなる。バケット内の果肉を容器に投入する際に、果肉がバケットに吸着したまま残ったり、果肉がバケットに詰まるおそれもある。
【０００５】
個数によって果肉を計量する場合、果肉を１個１個分離するために振動式フィーダーを用いると（例えば特許文献１）、やわらかい果肉が振動を吸収して、果肉が移動しない場合がある。ノズルを用いて果肉を１個１個吸着して移送する場合（例えば特許文献３）、果肉をうまく吸着できなかったり、吸着で果肉が崩れたりするおそれがある。
【０００６】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、果肉の形状を崩すことなく果肉の計量を行い、各容器に所定の個数の果肉を正確に充填することが可能な果肉の充填方法および充填装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記課題を解決するため、本発明は、回転式フィーダーにより果肉を１つ１つ分離する果肉分離工程と、回転式フィーダーの出口に設けられたシャッターの開閉により回転式フィーダーから所定の個数の果肉を排出する果肉排出工程と、前記回転式フィーダーの出口から排出された果肉を一列に整列させた状態でコンベア上に載せて搬送する果肉搬送工程と、前記コンベアによって搬送される果肉を空気圧により充填機上の容器内に投入するエアシュート工程とを有することを特徴とする果肉の充填方法を提供する。
また本発明は、果肉を１つ１つ分離して排出する回転式フィーダーと、前記回転式フィーダーの出口に設けられて果肉の排出を制御するシャッターと、前記回転式フィーダーの出口から排出された果肉を上に載せて搬送するコンベアと、前記コンベアによって搬送される果肉を空気圧により充填機上の容器内に投入するエアシュート機構とを備えることを特徴とする果肉の充填装置を提供する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、回転式フィーダーを用いることにより、やわらかい果肉であっても容易に分離が可能であり、果肉の正確な計数が可能になる。果肉をコンベア上に載せて搬送し、エアシュートによってコンベアから容器内に投入するので、果肉の吸着による充填量のばらつきを防止できる。充填量のばらつきを人手で修正しなくて済むので、工程を自動化でき、省人化、無人化を実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、最良の形態に基づき、図面を参照して本発明を説明する。
図１は、本形態例の充填装置の概略構成を示す平面図である。この充填装置１０は、果肉１１を１つ１つ分離して排出する回転式フィーダー２０と、回転式フィーダー２０の出口に設けられて果肉１１の排出を制御するシャッター３０と、回転式フィーダー２０の出口から排出された果肉１１を上に載せて搬送するコンベア４０と、コンベア４０上に搬送される果肉１１を空気圧により充填機６０上の容器１２内に投入するエアシュート機構５０とを備える。本発明において容器１２に充填される果肉１１としては、特に限定されないが、例えばモモ、ビワ、ミカン、グレープフルーツ、オレンジ、ブドウ、チェリー、イチゴ、メロン、キウィなどの１５ｍｍ以上の大型果肉が挙げられる。本形態例の充填装置１０は、１個の容器１２に所定の個数の果肉１１を充填するように動作する。
【００１０】
図２、図３に示すように、回転式フィーダー２０は、多数の果肉１１が投入される回転円板２１と、回転円板２１の周囲に設けられた旋回トラック２２と、回転円板２１を回転駆動する円板用モーター２３と、旋回トラック２２を回転駆動するトラック用モーター２４と、旋回トラック２２上の果肉１１をコンベア４０に排出する排出ガイド２５と、旋回トラック２２の外側を囲う案内壁２６とを備える。
【００１１】
回転円板２１の中心には、円板用モーター２３の出力軸である回転軸２３ａの先端が固定されており、円板用モーター２３は、回転円板２１の下方に配置されている。水平方向に対して傾斜して設置された回転円板２１の最上点は、旋回トラック２２の外周にある円環状の上面２２ａと同程度の高さに達しており、回転円板２１上の果肉１１が旋回トラック２２の上面２２ａに乗り上げるための乗り上げ口２７を構成している。回転円板２１は円板用モーター２３の回転軸２３ａに対して垂直に取り付けられており、回転軸２３ａ周りの回転に際して回転円板２１は常に同一面上に位置するので、乗り上げ口２７の位置は一定に保たれる。
【００１２】
旋回トラック２２の底部２２ｂの中央部には、円板用モーター２３の回転軸２３ａが挿通される開口部２２ｃが設けられている。また、旋回トラック２２の底部２２ｂの下面には、トラック用モーター２４の回転軸２４ａの先端に設けられたギア２４ｂと噛み合う歯を内周に有する環状のレール２２ｄが開口部２２ｃの外側の位置に設けられている。これにより、旋回トラック２２は、トラック用モーター２４によって円環状の上面２２ａの中心軸線の周りで水平に回転駆動されるようになっている。
【００１３】
図２に示すように、回転円板２１と旋回トラック２２とは、平面視にて同じ回転方向に回転駆動されている。これにより、回転円板２１上の果肉１１は、遠心力によって回転円板２１の外側へと移動し、乗り上げ口２７の位置で回転円板２１の上から旋回トラック２２の上面２２ａに乗り上げて一列に整列された後、旋回トラック２２の回転と共に回転式フィーダー２０の出口に向かって搬送されるようになっている。
【００１４】
回転式フィーダー２０の出口には、果肉１１の排出を制御するシャッター３０が設けられている。このシャッター３０の上流側には、果肉１１の個数を検知する第１のカウント検知センサ３１が設置されている。第１のカウント検知センサ３１は、旋回トラック２２の上面２２ａを横切るようにレーザーを出射する発光器３２と、発光器３２から出射されたレーザーを受光する受光器３３により構成されている。
【００１５】
シャッター３０の開閉は、第１のカウント検知センサ３１の出力信号に基づいて制御されている。具体的には、第１のカウント検知センサ３１の位置を果肉１１が通過すると、発光器３２から出射されたレーザーが果肉１１によって遮断され、受光器３３の受光量が低下するので、果肉１１の通過を検知することができる。第１のカウント検知センサ３１の位置を通過した果肉１１の個数をカウントアップし、計数値が所定の個数に達したときに所定の閉信号を出力し、図２に示すようにシャッター３０を閉鎖する。また、コンベア４０に排出した果肉１１の充填作業の進行に合わせてシャッター３０を再開する。これにより、シャッター３０が開いてまた閉じるまでの間に、所定の個数の果肉１１が回転式フィーダー２０から排出されるように制御することができる。シャッター３０の閉鎖時には果肉１１は回転円板２１の上に自動的に戻されるので、回転式フィーダー２０の運転を停止させる必要がない上、果肉１１を無駄なく回収することができる。
【００１６】
回転式フィーダー２０の出口には、排出ガイド２５を貫通させるための開口部２６ａが案内壁２６に形成されている。排出ガイド２５の入口はシャッター３０より下流に設けられており、排出ガイド２５の出口は回転式フィーダー２０に隣接して設けられたコンベア４０の上に位置する。これにより、シャッター３０の位置を通過した果肉１１は、排出ガイド２５を通ってコンベア４０の上に落下するようになっている。
【００１７】
コンベア４０としては、食品製造分野で従来より使用されているベルトコンベア等が使用可能である。コンベア４０の送り速度は、旋回トラック２２の周方向に沿う移動速度よりも速い速度に設定されており、旋回トラック２２の上面２２ａからコンベア４０に移送されたときに果肉１１同士の距離が拡大するようになっている。この搬送速度の差の結果、コンベア４０上では果肉１１は十分な間隔をあけ、排出ガイド２５の出口から下流に向かって一列に整列された状態となって搬送される。回転式フィーダー２０の回転円板２１および旋回トラック２２の回転速度は、それぞれのモーター２３、２４の回転数をインバーターで制御することにより制御可能である。また、コンベア４０の搬送速度は、該コンベア４０を駆動するモーター（図示略）の回転数をインバーターで制御することにより制御可能である。
【００１８】
図１、図４に示すように、コンベア４０の下流部には、コンベア４０によって搬送される果肉１１を空気圧により充填機６０上の容器１２内に投入するエアシュート機構５０が設けられている。このエアシュート機構５０は、コンベア４０上の果肉１１に対して所定の向きに空気を噴出するエアノズル５１と、エアノズル５１によってブローされた果肉１１を充填機６０上の容器１２へと誘導するシュートホーン５２とを備える。図４に示すようにシュートホーン５２は、横向きの入口と下向きの出口とを有する曲がった漏斗状に形成されており、出口が充填機６０のバケット６１に支持された容器１２の真上に来る位置に設置されている。
【００１９】
エアシュート機構５０の手前には、コンベア４０によって搬送される果肉１１の個数を検知する第２のカウント検知センサ４１が設置されている。第２のカウント検知センサ４１は、コンベア４０を横切るようにレーザーを出射する発光器４２と、発光器４２から出射されたレーザーを受光する受光器４３により構成されている。
【００２０】
エアシュート機構５０および充填機６０の動作は、第２のカウント検知センサ４１の出力信号に基づいて制御されている。
まず、エアシュート機構５０の制御について具体的に説明する。第２のカウント検知センサ４１の位置を果肉１１が通過すると、発光器４２から出射されたレーザーが果肉１１によって遮断され、受光器４３の受光量が低下するので、果肉１１の通過を検知することができる。第２のカウント検知センサ４１の位置を果肉１１が通過してから所定の時間が経過した後にＯＮ信号を出力してエアノズル５１から空気を噴出し、さらに所定の時間が経過した後にＯＦＦ信号を出力してエアノズル５１のエアー吹きを停止させる。これにより、エアノズル５１の前に果肉１１が到達した頃を見計らってエアノズル５１を動作させることができるので、コンベア４０を停止させずに果肉１１のエアシュートが可能になる。
【００２１】
また、充填機６０の制御については、第２のカウント検知センサ４１の位置を通過した果肉１１の個数をカウントアップし、計数値が所定の個数に達したときに所定の信号を出力して充填機６０の動作を開始させて次の空容器１２をシュートホーン５２の下に位置させる。これにより、個々の容器１２に所定の個数（例えば４個）の果肉１１を確実に投入することができる。
【００２２】
以上説明したように、本形態例の充填装置１０によれば、回転式フィーダー２０によって果肉１１を１つ１つ分離することによって、第１のカウント検知センサ３１による果肉１１の計数が正確になる。また、第１のカウント検知センサ３１の出力信号に基づいてシャッター３０の開閉制御を行うことにより、回転式フィーダー２０から所定の個数の果肉１１を正確に排出することができる。シャッター３０の閉鎖時には果肉１１は回転円板２１の上に自動的に戻されるので、回転式フィーダー２０の運転を停止させずに排出個数を制御することができる。回転式フィーダー２０の回転速度とコンベア４０の搬送速度とに差を設けることにより、回転式フィーダー２０の出口から排出された果肉１１をコンベア４０上で一列に整列させることができる。果肉１１をコンベア４０の上に載せて搬送し、この果肉１１をエアシュート機構５０の空気圧によって充填機６０上の容器１２に投入するので、果肉１１の吸着がなく、計数のばらつきを防止できる。第２のカウント検知センサ４１の出力信号に基づいてエアシュート機構５０および充填機６０の動作制御を行うことにより、コンベア４０を停止させずに所定の個数の果肉１１を正確に容器１２へと投入することができる。充填量のばらつきを人手で修正しなくて済むので、工程を自動化することができる。
【実施例】
【００２３】
図１に示す構成の充填装置１０を用いて容器１２への果肉１１の充填を行った。
回転式フィーダー２０としては、日本デクスター株式会社製のパーツフィーダー（ＤＸ−６１Ｗ）を用いた。
シャッター３０としては、エアシリンダーにより扉を開閉するタイプのシャッターを用いた。
回転式フィーダー２０の出口に設けられる第１のカウント検知センサ３１としては、株式会社キーエンス製の汎用タイプデジタルレーザーセンサー（ＬＶ−Ｈ３００）を用いた。
【００２４】
コンベア４０としては、オークラ輸送機株式会社製のＪＭＧ型コンベアを使用した。
コンベア４０上に設けられる第２のカウント検知センサ４１としては、株式会社キーエンス製の汎用タイプデジタルレーザーセンサー（ＬＶ−Ｈ３００）を用いた。
エアシュート機構５０としては、図４に示すように、エアノズル５１とシュートホーン５２を備えるものを用いた。
充填機６０としては、図１に示すように、１個のバケット６１に２個の容器１２、１２を横並びに支持する２列充填機を用いた。
【００２５】
１缶の量を１バッチとして、１バッチ分の果肉１１を回転式フィーダー２０の回転円板２１上に供給し、充填装置１０を作動させて充填機６０上の容器１２のそれぞれに所定の果肉を充填する作業を行った。充填の条件は以下のとおりとし、１列あたり果肉１１を４個充填するように設定した。
【００２６】
使用した果肉：試験例１では桃（１／１６カット）、試験例２では葡萄（種無し）。
充填量の設定個数：４個／カップ。
充填速度：２０ショット毎分。
回転式フィーダー２０およびコンベア４０の速度。試験例１（桃）ではコンベア速度：０．６８ｍ／ｓ、フィーダー速度：０．２８ｍ／ｓ。試験例２（葡萄）ではコンベア速度：０．６８ｍ／ｓ、フィーダー速度：０．２８ｍ／ｓ。
【００２７】
試験例１（桃）の場合の計数精度を表１に、試験例２（葡萄）の場合の計数精度を表２に、それぞれ示す。
【００２８】
【表１】
2006347578.tif 000003
【００２９】
【表２】
2006347578.tif 000004
【００３０】
本実施例ではいずれも良好な精度が得られた。なお、現在市販されている装置では果肉の崩れや詰まりにより計数ができないか、計数できても十分な精度が得られなかった。
【産業上の利用可能性】
【００３１】
本発明は、カップなどの容器に所定の個数の果肉を正確に充填するために利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の充填装置の概略構成を示す平面図である。
【図２】図１の充填装置における回転式フィーダー付近を示す部分拡大図である。
【図３】図２のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【図４】図１の充填装置におけるエアシュート機構の動作を説明する正面図である。
【符号の説明】
【００３３】
１０…充填装置、１１…果肉、１２…容器、２０…回転式フィーダー、３０…シャッター、４０…コンベア、５０…エアシュート機構、６０…充填機。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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