(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
串刺し対象を搬送する搬送手段と、
串を収容する串受け部と、
該串受け部に収容された串の後端を、押し出し部材により、串刺し対象に向けて押し出して串刺し対象を串刺す串刺し処理部と、
該串刺し処理部より串刺し対象の搬送方向上流側に設けられ、串刺し処理部による串刺し処理を行う前に、下穴用穴開け棒状部材により、予め串刺し対象に対して下穴を開ける下穴処理部と、
を含んで構成されたことを特徴とする串刺し装置。
【請求項２】
前記下穴処理部の下穴用穴開け棒状部材が、前記押し出し部材による串の押し出し動作と連動されて串刺し対象に下穴を開けることを特徴とする請求項１に記載の串刺し装置。
【請求項３】
前記下穴用穴開け棒状部材が、その長手方向中心廻りに回転されつつ下穴を開けることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の串刺し装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、食品その他の物品（串刺し対象物）に串を刺す串刺し装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
食材等に串を刺した状態で提供される食品（例えば、焼き鳥、団子等の串刺し食品）は多種多様に存在するが、かかる串刺し作業は熟練を要する作業である。また、作業者が手作業により、多数の串刺し作業を行う必要があるため、長時間に亘って繰り返して同一作業を慎重に行う必要があり、作業者に負担を掛けることとなっている。
【０００３】
このようなことから、例えば、特許文献１には、特許文献１の図１に示されるように、串を収容するホッパー１から順次１本ずつ串を供給し、串押出機１５（エアシリンダなど）の出力シャフト１５ａの往復運動を利用して、串の後端を押し出すことで、串先端側にセットされた団子類食品に対する串刺し作業を自動的に行えるようにした串刺し装置が提案されている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−１３６２６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ここで、冷凍食材に串を刺す場合、冷凍食材は硬いため、串が曲がってしまったり折れてしまうおそれがあり、従来は食材が解凍されある程度柔らかくなるのを待ってから、自動串刺し装置により串を刺すといった方法で対処していたのが実情であった。
【０００６】
しかし、食材が解凍されて柔らかくなるのまでには時間が掛かるため、これを待っていたのでは、その間自動串刺し装置は稼働が停止されるため、生産能率が悪く、冷凍のまま冷凍食材に串（竹串、プラスチック製串、金属製串など）を串刺すことができるようにすることが望まれていた。
【０００７】
本発明は、かかる実情に鑑みなされたもので、簡単かつ低コストな構成でありながら、冷凍食材等の硬い串刺し対象に対しても、串が曲がったり折れたりすることなく、迅速かつ良好に、信頼性高く（歩留まり良く）串を刺すことができる串刺し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】
【０００８】
本発明に係る串刺し装置は、
串刺し対象を搬送する搬送手段と、
串を収容する串受け部と、
該串受け部に収容された串の後端を、押し出し部材により、串刺し対象に向けて押し出して串刺し対象を串刺す串刺し処理部と、
該串刺し処理部より串刺し対象の搬送方向上流側に設けられ、串刺し処理部による串刺し処理を行う前に、下穴用穴開け棒状部材により、予め串刺し対象に対して下穴を開ける下穴処理部と、
を含んで構成されたことを特徴とする。
【０００９】
本発明において、
前記下穴処理部の下穴用穴開け棒状部材が、前記押し出し部材による串の押し出し動作と連動されて串刺し対象に下穴を開けることを特徴とすることができる。
【００１０】
本発明において、前記下穴用穴開け棒状部材が、その長手方向中心廻りに回転されつつ下穴を開けることを特徴とすることができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、簡単かつ低コストな構成でありながら、冷凍食材等の硬い串刺し対象に対しても、串が曲がったり折れたりすることなく、迅速かつ良好に、信頼性高く（歩留まり良く）串を刺すことができる串刺し装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施の形態に係る串刺し装置の全体を示す平面図である。
【図２】同上実施の形態に係る串刺し装置のＹ−Ｙ方向矢視図である。
【図３】同上実施の形態に係る串刺し装置の下穴処理部を抜き出して搬送方向下流側から見た図である。
【図４】同上実施の形態に係る串刺し装置の串刺し処理部、下穴処理部、同期機構の一部等を示す斜視図である。
【図５】同上実施の形態に係る串刺し装置の搬送コンベア、押さえ装置等を示す斜視図である。
【図６】トレイの一例と、串刺し処理が行われた串刺し対象（完成品）の一例を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下に、本発明の一例を示す実施の形態について、添付の図面を参照しつつ説明する。なお、以下で説明する実施の形態により、本発明が限定されるものではない。
【００１４】
本実施の形態に係る串刺し装置１は、図１に示すように、
複数の串を収容する串収容部（図示せず）から例えば落下供給される串を断面Ｖ字凹形状の複数の串受け部１０Ａ、１０Ｂ（図２参照）に収容し、複数の串受け部（１０Ａ、１０Ｂ）に収容された串の後端を、串刺し対象（例えば、冷凍食材（冷凍の豚ばら肉や鳥肉）等の串刺し食材など）に向けて押し出して串刺し対象を串刺す串刺し処理部２０と、
串刺し処理部２０による串刺し処理を行う前に、予め串刺し対象に対して下穴を開ける下穴処理部３０と、
串刺し対象を載置する複数のトレイ５０を搬送する搬送手段（例えば、チェーンやベルトコンベア等の搬送コンベア）４０と、
を含んで構成されている。
トレイ５０と串刺し対象が串しされた製品（完成品）の一例については、図６に例示する。
【００１５】
なお、トレイ５０は、その長手方向を搬送コンベア４０の幅方向（串刺し方向）に向けて、串受け部（１０Ａ、１０Ｂ）の配設ピッチＸに対応する配設ピッチＸにて、搬送コンベア４０上の搬送方向に複数並んで載置されている。当該トレイ５０は、搬送コンベア４０に対してマグネット等により着脱可能に取り付けられている。
【００１６】
串刺し処理部２０は、２つの串受け部（１０Ａ、１０Ｂ）に収容された串の後端をそれぞれ押し出す２つの押し出し部材２１Ａ，２１Ｂと、これら押し出し部材２１Ａ、２１Ｂを押し出し方向（串刺し方向）に往復移動させる往復移動機構１００と、往復移動機構１００に駆動力を供給する駆動源（サーボ式電動モータ等）１２０、を含んで構成されている。
【００１７】
ここで、押し出し部材２１Ａ，２１Ｂは、図２に示すように、断面Ｖ字凹形状の串受け部１０Ａ（１０Ｂ）に対応する断面Ｖ字凸形状を有し、串受け部１０Ａ（１０Ｂ）の断面Ｖ字凹形状部分に摺動可能に収容されている。なお、摺動抵抗、摩耗、騒音等の観点から、串受け部１０Ａ（１０Ｂ）を例えばテフロン（登録商標）等の樹脂製材料により構成され、押し出し部材２１Ａ、２１Ｂは、串の後端と当接して押し出すため、摩耗や剛性等を考慮して例えばステンレス等の金属製とすることができる。
【００１８】
なお、２つの押し出し部材２１Ａ、２１Ｂは、２つの串受け部１０Ａ、１０Ｂ）に対応して設けられているため、串受け部（１０Ａ、１０Ｂ）の配設ピッチと同じ配設ピッチ（串刺し対象の搬送方向におけるピッチ）で設けられるが、これらは共通の押し出しフレーム２２に一体的に取り付けられている。
【００１９】
また、２つの押し出し部材２１Ａ、２１Ｂの押し出しフレーム２２に対する相対的な串刺し方向における取り付け位置や長さは、使用する串の長さに応じて変更可能に構成されている。
【００２０】
押し出しフレーム２２には、図２に示すように、リニアガイド２３が取り付けられていて、押し出しフレーム２２延いては押し出し部材２１Ａ，２１Ｂを串刺し方向（串の押し出し方向）に直動案内するように構成されている。
【００２１】
また、押し出しフレーム２２には、電動モータ１２０の回転運動を往復直線運動に変換する回転運動−直線往復運動変換機構（往復移動機構１００）の出力部材（直線往復運動する部材）１１０が取り付けられている。
【００２２】
これにより、出力部材１１０及びこれに連結されている押し出しフレーム２２延いては２つに押し出し部材２１Ａ，２１Ｂは、図１に示すように、搬送コンベア４０の搬送方向と略直交する方向（搬送方向幅方向）に沿って往復移動することになり、この動作により搬送コンベア４０に載置されて搬送されてくるトレイ５０上の串刺し対象に対して串刺し動作を行うことになる。
【００２３】
なお、往復移動機構１００の一例である回転運動−直線往復運動変換機構としては、電動モータ１２０の回転出力を、クランク機構等を介して揺動アーム１１１を揺動させて、これに回転自在に連結される出力部材１１０を往復直線運動させるといった構成とすることができる。
【００２４】
但し、往復移動機構１００は、これに限定されるものではなく、いわゆるボールネジ機構を採用することができ、例えば、電動モータ１２０の回転出力軸を往復移動方向に沿って延伸させ、この回転出力軸の外周にねじを形成すると共に、これにボール＆ナット部（出力部材１１０に相当）を係合させることで、電動モータ１２０を一方向に回転させることでボール＆ナット部（出力部材１１０に相当）を一方向に進行させ、電動モータ１２０を逆方向に回転させることでボール＆ナット部（出力部材１１０に相当）を逆方向に移動させることで、ボール＆ナット部（出力部材１１０に相当）を往復直線運動させるといった構成とすることができる。
【００２５】
更に、回転式の電動モータ１２０を駆動源とする往復移動機構１００に代えてリニアモータを採用して、リニアモータにより直接的に出力部材１１０を往復直線運動させる構成とすることも可能である。或いは、電動モータ１２０に代えて、流体圧アクチュエータ（エアシリンダ等）を用いて出力部材１１０を往復直線運動させる構成とすることも可能である。
【００２６】
ここで、本実施の形態では、押し出しフレーム２２に、更に、下穴処理部３０が取り付けられている。
下穴処理部３０は、串刺し処理部２０により串刺し対象に串を刺す前に、予め（先に）串刺し対象に串を刺すための下穴を開口しておく装置である。
【００２７】
このため、串刺し対象の搬送方向の串刺し処理部２０より上流側において、２つの下穴用串状部材（下穴用穴開け棒状部材）３１Ａ、３１Ｂが、２つの押し出し部材２１の配設ピッチＸと同じ配設ピッチＸで並んで配設されている。
【００２８】
なお、手動にて串刺し対象を串打ち位置にセットする場合には関係ないが、本実施の形態のように搬送コンベア４０にて串刺し対象を串打ち位置まで搬送する場合には、押し出し部材２１Ｂと、下穴用串状部材３１Ａと、の間も同じ配設ピッチＸとされる。
【００２９】
下穴用串状部材３１Ａ、３１Ｂの先端は、図１、図３に示すように、搬送コンベア４０（串刺し対象）側に向けられ、その先端形状は串刺し対象に刺さり易いように先細りの尖った形状（針形状）とされている。
【００３０】
但し、下穴用串状部材３１Ａ、３１Ｂの長軸方向に直交する横断面形状は、円形状の他、三角形以上の多角形形状とすることができる。更に、ドリルのように、外周側にスプライン状の溝（刃）を形成することなども可能である。
【００３１】
また、下穴用串状部材３１Ａ、３１Ｂは、例えば金属材料により形成され、外径は、串刺し対象の特性に応じて、串と同じ外径かそれより小さな径或いは大きな径などと適宜変更することができる。一例としては、φ３ｍｍの竹串を用いる場合には、下穴用串状部材３１Ａ，３１Ｂもφ３ｍｍとすることができる。
【００３２】
下穴用串状部材３１Ａ，３１Ｂの材料としては、冷凍された食材等は硬く、下穴用串状部材３１Ａ，３１Ｂには比較的高い耐摩耗特性や剛性が必要であることが確認されているため、例えば、ＳＵＪ系のベアリング鋼、４４０Ｃステンレス鋼を焼き入れしたものなどが適しているが、これに限定されるものではなく適宜変更可能である。
【００３３】
２つの下穴用串状部材３１Ａ，３１Ｂの基端側は、それぞれ対応する回転体３２Ａ，３２Ｂに取り付けられ、回転体３２Ａ，３２Ｂは電動モータ３５により回転駆動される。
【００３４】
ここでは、回転体３２Ａ，３２Ｂは外周に歯形が形成された歯車により構成され、各回転体３２Ａ，３２Ｂは電動モータ３５の出力回転軸に取り付けられた歯車３４に噛合されている。
【００３５】
なお、回転体３２Ａ、３２Ｂには下穴用串状部材３１Ａ，３１Ｂの基端側を着脱可能にチャックして一体回転させるためのチャック部３３Ａ，３３Ｂが備えられ、下穴用串状部材３１Ａ，３１Ｂを新品に交換したり仕様（径、材質、形状等）の変更のために容易かつ迅速に交換することができるように構成されている。
【００３６】
そして、各回転体３２Ａ，３２Ｂやチャック部３３Ａ，３３Ｂは、押し出しフレーム２２に対して軸受（ベアリング）等を介して回転自在に支持されている。
【００３７】
このような構成によれば、電動モータ３５を回転させると、２つの下穴用串状部材３１Ａ、３１Ｂが同一方向に回転されることになる。ただし、２つの下穴用串状部材３１Ａ、３１Ｂの一方と、電動モータ３５側の歯車３４と、の間にアイドルギヤを介在させることで、２つの下穴用串状部材３１Ａ，３１Ｂを相互に異なる方向に回転させることも可能である。相互に異なる方向に回転させると、回転により支持部等に生じるモーメント等が相殺されるため、同一方向に回転させる場合に比べて振動・騒音等が抑制できる可能性があると共に、後述するスライドガイド４２の剛性や容量等も小さくすることができる可能性がある。
【００３８】
また、歯車の代わりにチェーンやベルトを巻き掛けることで２つの下穴用串状部材３１Ａ，３１Ｂを回転させる構成とすることも可能である。
【００３９】
このような構成により、電動モータ１２０により揺動アーム１１１が揺動され、押し出しフレーム２２が串刺し動作のために串刺し方向に沿って往復直線運動されると、これと一体の２つの下穴用串状部材３１Ａ，３１Ｂも連動して電動モータ３５により、それぞれの長手方向中心廻りに回転されながら、串刺し対象に向かって往復直線運動されることになる。
【００４０】
そして、２つの下穴用串状部材３１Ａ．３１Ｂは、串刺し対象に串を刺す押し出し部材２１Ａ、２１Ｂや受け部（１０Ａ、１０Ｂ）より、搬送コンベア４０による串刺し対象の搬送方向上流側に並んで押し出しフレーム２２に搭載されているため、押し出しフレーム２２の串刺し方向に沿った往復移動による串刺し動作が行われると、２つの押し出し部材２１Ａ，２１Ｂと、２つの下穴用串状部材３１Ａ，３１Ｂと、は同時に串刺し方向に沿って移動される。
【００４１】
従って、２つの下穴用串状部材３１Ａ、３１Ｂは往復直線運動の往路（串刺し動作の往路）にて、２つの押し出し部材２１Ａ，２１Ｂより搬送方向上流側の２つのトレイ５０上の串刺し対象に対して下穴を開けることになる。
【００４２】
その後、２つの下穴用串状部材３１Ａ、３１Ｂは往復直線運動の復路（串刺し動作の復路）にて下穴を開けた串刺し対象から引き抜かれ原位置（図３参照）へ戻る。
一方で、先ほど下穴を開けられた２つの串刺し対象は２つの下穴用串状部材３１Ａ，３１Ｂが引き抜かれた後、搬送コンベア４０により搬送方向下流側へ移動され、次の串刺し動作を待っている２つの押し出し部材２１Ａ、２１Ｂに対応した位置へと搬送される。
【００４３】
そして、２つの下穴用串状部材３１Ａ，３１Ｂにより予め下穴を開けられた２つの串刺し対象が、２つの押し出し部材２１Ａ、２１Ｂに対応した位置まで搬送されたら、押し出しフレーム２２が串刺し動作を開始して、２つの押し出し部材２１Ａ、２１Ｂにより串打ちが行われる。これと同時に、２つの下穴用串状部材３１Ａ、３１Ｂは、次に搬送されてきている２つの串刺し対象に対して下穴を開ける。
【００４４】
かかる動作を繰り返すことで、搬送コンベア４０により順次搬送されてくる串刺し対象に対して２つ毎に、２つの下穴用串状部材３１Ａ，３１Ｂにより下穴を予め開けた後、この下穴を開けられた２つの串刺し対象を搬送方向下流側に搬送して、２つの押し出し部材２１Ａ，２１Ｂにより串打ちを行うことができ、以って搬送コンベア４０上に配列されているトレイ５０上の串刺し対象すべてに対して、串が曲がったり折れたりすることなく、良好に串刺し処理を行うことができる。
【００４５】
なお、下穴用串状部材３１Ａ，３１Ｂの先端は、搬送コンベア４０を支持する本体固定フレーム４１と一体的に取り付けられるスライドガイド４２により、スライド自在に支持されている。これにより、下穴用串状部材３１Ａ，３１Ｂの先端が振れることを抑制して、確実に下穴を開けることが可能となっている。
【００４６】
また、押し出し部材２１Ａ，２１Ｂにより串打ちを行うと共に下穴用串状部材３１Ａ，３１Ｂにより下穴を開ける処理を行う際、更には下穴用串状部材３１Ａ，３１Ｂを串刺し対象から引く抜く際には、図５に示すように、エアシリンダ等により上下動する押さえ装置２００によりトレイ５０内の串刺し対象を上方から押さえることで、より安定して高品質な処理を実現することに貢献している。
【００４７】
ところで、本実施の形態では、搬送コンベア４０を所定の一定速度にて連続運転するため、下穴用串状部材３１Ａ，３１Ｂにより下穴を開けて原位置へ戻る動作と、押し出し部材２１Ａ，２１Ｂにより串打ちを行う動作と、は、搬送コンベア４０の搬送と同期させる必要がある。
【００４８】
すなわち、押し出しフレーム２２を搬送コンベア４０と同じ速度で搬送方向に移動させることができる構成とし、このように同じ速度で移動させている間に、下穴用串状部材３１Ａ，３１Ｂにより下穴を開けて原位置へ戻る動作と、押し出し部材２１Ａ，２１Ｂにより串打ちを行う処理と、を完了させることができるように構成している。
【００４９】
このため、本実施の形態では、押し出しフレーム２２を、搬送コンベア４０と同じ速度で搬送方向に移動させるための同期機構３００として、以下のような機構を備えている。
【００５０】
搬送コンベア４０の回転動力を、図１、図４等に示すように、かさ歯車を備えた歯車機構３０１を介して取り出して、この回転動力により搬送コンベア４０の搬送方向と平行な回転軸廻りに回転ドラム３０２を回転させる。
【００５１】
図４等に示すように、回転ドラム３０２の外周には外周カム溝３０３が刻設（凹設）されていて、フレーム部材２０３に取り付けられるカムフォロワ（出力部材）３０４をこの外周カム溝３０３に挿入して係合させておくことで、回転ドラム３０２の回転動作によりカムフォロワ（出力部材）３０４を、搬送コンベア４０の搬送方向に沿って往復直線運動させることで、押し出しフレーム２２を、搬送コンベア４０と同じ速度で搬送方向に移動させることで同期を取ることが可能となっている。
【００５２】
また、押し出しフレーム２２は串刺し方向に摺動自在にフレーム部材２０３にリニアガイド２３を介して支持されていて、フレーム部材２０３はリニアガイド２０５により搬送コンベア４０の搬送方向へ移動自在に本体固定フレーム４１に支持されている。
【００５３】
すなわち、フレーム部材２０３には、押し出しフレーム２２及び該押し出しフレーム２２に取り付けられている串刺し処理部２０及び下穴処理部３０が、リニアガイド２３を介して串刺し方向に摺動自在に支持されている。
【００５４】
ただし、本発明は、これに限らず、搬送コンベア４０を一時停止させ、その停止させている間に、下穴用串状部材３１Ａ，３１Ｂにより下穴を開けて原位置へ戻る動作と、押し出し部材２１Ａ，２１Ｂにより串打ちを行う処理と、を完了させる場合には、当該同期機構３００は省略することができる。
【００５５】
以上のように、本実施の形態によれば、串刺し対象に串を刺す前工程として、串を刺す部分に予め下穴を開ける下穴処理を行うようにしたので、串刺し対象が硬い場合であっても、串が曲がったり折れたりすることなく、迅速かつ良好に、信頼性高く（歩留まり良く）串刺し対象に串を刺すことができる。
【００５６】
また、本実施の形態では、下穴処理を、下穴用串状部材３１Ａ，３１Ｂを回転させながら串刺し対象に下穴を開けるようにしたので、冷凍食材等の硬い串刺し対象であっても、下穴が半径方向に割けてしまったりすることなく、迅速かつ良好に下穴を開けることができると共に、下穴用串状部材３１Ａ，３１Ｂが串刺し対象に固着等してしまうことなく迅速かつ良好に串刺し対象から下穴用串状部材３１Ａ，３１Ｂを引き抜くことができる。
【００５７】
すなわち、本実施の形態によれば、簡単かつ低コストな構成でありながら、冷凍食材等の硬い串刺し対象に対しても、串が曲がったり折れたりすることなく、迅速かつ良好に、信頼性高く（歩留まり良く）串を刺し通すことができる串刺し装置を提供することができる。
【００５８】
ところで、本実施の形態では、２つの下穴用串状部材３１Ａ，３１Ｂにより同時に２つの串刺し対象に対して下穴を開けた後、２つの押し出し部材２１Ａ，２１Ｂにより串を串刺し対象に刺す場合を例に説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、１つの３つ以上の下穴用串状部材及び押し出し部材を用いる場合の他、３つ以上の下穴用串状部材及び押し出し部材を用いる場合
【００５９】
また、本実施の形態に係る串の材質としては、竹、プラスチック、金属など使用の目的等に応じて種々の材質を適宜採用可能であると共に、形状、サイズなどについても適宜変更可能である。
【００６０】
また、本実施の形態では、串刺し食材として冷凍食材等を例に説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、他の硬い食材或いは食材以外の物品についても適用可能である。
【００６１】
また、本実施の形態では、トレイ５０上に串刺し対象がセットされているか否かをセンサにより検出し、串刺し対象がセットされていないトレイ５０に対応する串受け（１０Ａ或いは／及び１０Ｂ）にして串を供給しないように串刺し装置１の制御装置は制御可能であり、例えば、図６で示したように、並列されているトレイ５０のうちの串刺し対象がセットされていないトレイ５０に対しては串打ちを行わないように制御することが可能となっている。
【００６２】
以上で説明した実施の形態は、本発明を説明するための例示に過ぎず、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々変更を加え得ることは可能である。
【符号の説明】
【００６３】
１              串刺し装置
１０Ａ，１０Ｂ  串受け部
２０            串刺し処理部
２１Ａ，２１Ｂ  押し出し部材
２２            押し出しフレーム
３０            下穴処理部
３１Ａ、３１Ｂ  下穴用串状部材（下穴用穴開け棒状部材）
３２Ａ，３２Ｂ  回転体
３５            電動モータ
４０            搬送手段（搬送コンベア）
５０            トレイ
１００          往復移動機構
【図１】
0006718302.tif 000002
【図２】
0006718302.tif 000003
【図３】
0006718302.tif 000004
【図４】
0006718302.tif 000005
【図５】
0006718302.tif 000006
【図６】
0006718302.tif 000007