(57)【要約】【課題】鶏の唐揚げや冷凍コーンや角切りのニンジンのように、穀類などと比べて比較的大形で、表面の形状や水分などの状況から、摩擦が大きかったりあるいは一定でなかったりあるいはその両方である食品であっても、落下軌跡にばらつきを生じさせることなく、かつ、平たい形状の食品であっても、所定の姿勢を維持した状態で、下流に位置する処理装置に対して的確に送り出すことのできる食品送り出し装置を得る。【解決手段】食品送り出し装置５０は、送りコンベア５１と、送りコンベアの放出端側において送りコンベアから分離して配置された下側面が湾曲した案内面５３となったガイド板５２とを備える。送りコンベア５１から放出される食品Ｆは、自由空間を飛行した後、ガイド板の湾曲した下側案内面５３に接触し、該案内面５３に接したときの姿勢をそのまま保持した状態で案内面に沿い下方に移動して、ガイド板５２の下端部から自由落下する。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
送りコンベアと、送りコンベアの放出端側において送りコンベアから分離して配置された下側面が湾曲した案内面となったガイド板とを備えており、送りコンベアの放出端から食品は、自由空間を飛行した後、ガイド板の湾曲した下側案内面に接触し、その後、該案内面に接した状態で案内面に沿い下方に移動して、ガイド板の下端部から自由落下するようになっていることを特徴とする食品送り出し装置。
【請求項２】
ガイド板の案内面下端部には、斜面の立ち上がり部が形成されていることを特徴とする請求項１記載の食品送り出し装置。
【請求項３】
斜面の立ち上がり部の角度を変更できる機構をさらに備えることを特徴とする請求項２記載の食品送り出し装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は食品送り出し装置に関し、特に、送りコンベアによりある速度で送られてくる食品を、下流に位置する適宜の食品処理装置に対して、姿勢を制御した状態で送り出すようにした食品送り出し装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
上方から落下してくる食品に対して、下流に位置する処理部が何らかの処理を施すようにした食品処理装置は知られている。例えば、穀粒などの食品をホッパーから所定の流路に沿って流下させ、落下してくる穀粒を撮像し、得られた撮像情報に基づき当該穀粒の良否選別を行うようにした選別処理装置などである。そのような装置の例として、特開平０３−２４９９８１号公報には、所定角度で傾斜している斜板から送り出される穀粒の自由落下流路部分に、発光素子（光源）と受光素子（カメラ）とからなる撮像部を配置し、受光素子で得られた情報に基づき、特定情報が検出された穀粒を空気流により正規の流路から排除するようにした装置が記載されている。また、より積極的に穀粒などの被処理物を送り出すようにした装置として、特開平１０−２６３４８３号公報には、回転するブレードを備えたスロワーの穀粒放出口に内面側が湾曲した案内面となった穀粒案内手段を連接し、該穀粒案内手段の穀粒出口の下流域に、撮像部を備えるようにした穀粒選別処理装置が記載されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記したような装置において、被処理食品（例えば、撮像すべき食品）が穀粒のように乾燥した表面でかつ小さいものの場合には、格別の支障なく、処理装置（例えば、撮像装置）の所定の投入箇所に送り込むことができる。しかし、被処理食品が、穀粒などと比較して大形であり、かつ表面の形状や水分などの状況から、案内面との摩擦が大きかったりあるいは一定でなかったりあるいはその両方であるような食品（例えば、鶏肉の唐揚げなど）の場合には、処理装置における所定の投入箇所に所定の姿勢で送り込むことは容易でない。理由は、表側が案内面となる傾斜したガイド板を用いる場合には、表面に沿って移動する食品にガイド板表面との間の摩擦力が大きく影響して、ガイド板から放出されるときの初速度が個々に異なってしまい、下に位置する処理装置への到達距離が相違してしまうことによる。また、定められた姿勢で食品を処理装置に送り込みたいような場合にも、ガイド板表面に沿って移動するときの摩擦力により、食品に回転などの不規則な姿勢変動が生じるからである。
【０００４】
送りコンベアを利用し初速度を付けた状態で、表側が案内面となる傾斜したガイド板上に食品を送り出して処理装置に案内することにより、ガイド板上での摩擦力の影響をある程度は緩和することができるが充分とはいえない。また、送りコンベアから放出時の初速度が大きすぎる場合に、ガイド板をはずれてしまう恐れがある。
【０００５】
特開平１０−２６３４８３号公報に記載のように、回転するブレードを備えたスロワーの穀粒放出口に内面側が湾曲した案内面となった穀粒案内手段を連接した形態のものは、大きな初速度が得られ、かつ、穀粒案内手段の放出端においてその接線方向に放出するようにしているので、上記の不都合をある程度解消することができる。しかし、前記した穀粒などと比較して大形であり、かつ表面の形状や水分などの状況から、案内面との摩擦が大きかったりあるいは一定でなかったりあるいはその両方であるような食品の場合には、案内面との間の摩擦の影響で、案内手段の放出端に達する前に、案内面から脱落するものが生じ、下流に位置する処理装置に対して、投入位置にばらつきが生じてしまう。さらに、案内手段の放出端において案内手段が描いている曲面の接線方向にそのまま放出するようにすると、穀粒案内手段から放出された後の落下中では放出直前の姿勢が維持されず、放出によって発生した回転運動によって変化してしまい、所望の姿勢の撮像画面が得られない問題があった。
【０００６】
本発明は、上記のような事情に鑑みてなされたものであり、鶏の唐揚げや冷凍コーンや角切りのニンジンのように、穀類などと比べて比較的大形で、表面の形状や水分などの状況から、摩擦が大きかったりあるいは一定でなかったりあるいはその両方である食品であっても、落下軌跡にばらつきのない状態で、かつ、平たい形状の食品であっても、所定の姿勢を維持した状態で、下流に位置する処理装置に対して、所要の位置に確実に送り出すことができるようにした食品送り出し装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明による食品送り出し装置は、送りコンベアと、送りコンベアの放出端側において送りコンベアから分離して配置された下側面が湾曲した案内面となったガイド板とを備えており、送りコンベアの放出端から食品は、自由空間を飛行した後、ガイド板の湾曲した下側案内面に接触し、その後、該案内面に接した状態で案内面に沿い下方に移動して、ガイド板の下端部から自由落下するようになっていることを特徴とする。
【０００８】
上記食品送り出し装置では、被処理食品は所要の速度で移動する送りコンベアに乗った姿勢で搬送され、その放出端側から一定の初速度を持って放出される。コンベアでの搬送中は空気抵抗以外の外力を受けることはないので、鶏の唐揚げのような比較的大形の食品であっても、当初の姿勢を維持した状態で送りコンベア端から放出される。
【０００９】
送りコンベアから放出された食品は、その後、その姿勢を大きく変えることなく自由空間内を飛行し、送りコンベアから分離して位置している前記ガイド板の湾曲した下側案内面に接触した後、該案内面に接した状態で案内面に沿い下方に移動する。本発明者らの実験では、送りコンベアから離脱する前に食品がガイド板の湾曲した下側案内面に接触する状態でガイド板を配置した場合には、食品がガイド板の下側案内面から離れて落下することが起こり易く、落下軌跡にばらつきが生じたが、本発明のように、自由空間内を飛行した後、食品をガイド板の湾曲した下側案内面に接触させることにより、上記の事態が生じるのを回避することができた。食品は接触したときの姿勢をほぼそのまま維持した状態で下側案内面に沿って移動していき、下側案内面の下端から落下軌跡にばらつきのない状態で自由落下する。
【００１０】
本発明による食品送り出し装置を備えることにより、前記のように、ガイド板の下側案内面に接触した食品は、接触したときの姿勢をそのまま維持した状態でガイド板の下端部から自由落下し食品処理装置の所要の位置に投入されるので、ガイド板の下端部と食品処理装置の食品投入口との位置関係を適宜調整しておくことにより、食品を常に一定位置から落下軌跡にばらつきのない状態で食品処理装置に投入することができる。しかも、投入時の食品は、水平方向か垂直方向かの違いはあるものの、ほぼ送りコンベアに乗っていたときの姿勢をそのまま維持することができ、当該食品に対して、下流に位置する処理装置は、画一的に所期の処理を施すことが可能となる。処理装置が撮像装置の場合には、所期する映像を確実に得ることができる。また、ガイド板の案内面下端部に適宜の傾斜を持つ立ち上がり部を形成することにより、落下の途中で食品が不要に回転することを抑制できることも実験的に確認された。特に、食品が平たい形状のものの場合には、落下軌道途中の撮像位置において食品の平たい面が撮像装置に対して正対する姿勢となっていることが要求されるので、このような構成にて食品の不要な回転を抑制することが必要となる。
【００１１】
ガイド板の特に食品と接触する湾曲した下側案内面は、食品との間の摩擦抵抗が小さい材料で作られることが望ましい。例えば、ステンレス鋼のような適宜の金属材料や塩化ビニル樹脂のような適宜の樹脂材料が好適である。ガイド板全体がそのような材料で作られていてもよく、適宜の基材にそのような材料を積層して形成してもよい。ガイド板の下側案内面の湾曲形状、すなわち、側方から見たときの下側案内面の形状は放物線であることが望ましい。
【００１２】
本発明による食品送り出し装置は、上方から被処理食品を投入する形式の任意の食品処理装置と共に用いることができる。例えば、前記したような落下してくる食品を撮像し、得られた撮像情報に基づき当該食品の良否選別を行うようにした選別処理装置などが挙げられる。それにより、処理装置に対する投入位置の普遍性、作業の連続性、落下食品の等間隔性、向きの同一性などを容易に確保することができ、個体差のない一律的な情報が得られる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明による食品送り出し装置を、食品撮像兼排出装置への食品送り出し装置として用いた場合を例に取り、説明する。処理装置がこれに限らないことは当然であり、金属探知兼排出装置のようなものであってもよい。図１は本発明による食品送り出し装置を備えた食品撮像兼排出装置を概略的に示す側面図であり、図２はそれを上方から見た概略図である。また、図３は食品送り出し装置の一例を示す図であり、図５はガイド板の下端部近傍の形状とそこを通る食品の落下状態を模式的に説明する図である。
【００１４】
食品撮像兼排出装置１は箱形ケーシング２を有し、その天井面３のほぼ中央には食品投入口４が、また側壁面５には食品取り出し口６が、形成されている。そして、食品投入口４には後記する食品送り出し装置５０が備えられ、食品取り出し口６には取り出しコンベア６０が備えられる。
【００１５】
ケーシング２内における、前記食品投入口４に近い位置には第１の対をなす散乱光源１０が取り付けてあり、該第１の対をなす散乱光源１０の下方には第２の対をなす散乱光源２０が取り付けてある。この例において、第１の対をなす散乱光源１０は、横方向に所定の間隔をおいて並行に位置する水平方向の長尺状の蛍光管１１ａ、１１ｂであり、第２の対をなす散乱光源２０も、同様に横方向に所定の間隔をおいて並行に位置する水平方向の長尺状の蛍光管２１ａ、２１ｂである。上記の食品撮像兼排出装置１において、左側の蛍光管１１ａと２１ａと右側の蛍光管１１ｂと２１ｂの間の領域が食品落下通路３０を形成し、そこを食品Ｆが落下していく。
【００１６】
左側の蛍光管１１ａと２１ａの外側（すなわち、食品落下通路３０とは反対の側）には、撮像素子と一例として、第１のＣＣＤカメラ４０ａがセットされ、右側の蛍光管１１ｂと２１ｂの外側にも第２のＣＣＤカメラ４０ｂがセットされており、ＣＣＤカメラ４０ａ，４０ｂは、図で仮想線で示す範囲内で、落下していく食品Ｆ１の画像をとらえる。第１および第２の対をなす散乱光源１０、２０の食品落下通路３０を挟みＣＣＤカメラ４０ａ，４０ｂと反対の側には湾曲した背景板４１ａ，４１ｂが備えられており、ＣＣＤカメラ４０ａ，４０ｂは該背景板４１ａ，４１ｂからの反射光を同時に受光することによって、食品Ｆの異なる色相部分（例えば、黒い部分）を確実に認識できるようになっている。
【００１７】
食品落下通路３０の下方には、跳ね出し板３１が設けてあり、適宜のアクチュエータ３２により作動して、落下してくる食品Ｆを容器３３内に排出する。該跳ね出し板３１の下方に、前記した取り出しコンベア６０が位置しており、跳ね出し板３１が作動することなく下方に落下してきた食品Ｆを装置外に搬出する。
【００１８】
食品送り出し装置５０は、送りコンベア５１と、送りコンベア５１の放出端側に位置するガイド板５２とを備える。この例において、ガイド板５２はステンレス鋼板を曲げ加工して作ったものであり、下側面が上に凹の姿勢で所要に湾曲した案内面５３となっている。好ましくは、湾曲面は、全体として放物線を描いている。ガイド板５２は、下端側が第１の対をなす散乱光源１０における図１で左側の蛍光管１１ａに近接した位置となるようにして、適宜のフレーム（図１では示されない）を介してケーシング２の食品投入口４に取り付けられており、送りコンベア５１は、その搬送側先端がガイド板５２の上位部分に位置するようにして、間隔をおいて、かつ、傾斜した状態で取り付けてある。
【００１９】
図３に示す例において、ガイド板５２は両側にねじ穴５４を有したステンレス板（図３ｃ参照）であり、放物線状に湾曲した支持枠５５、５５を両側に持つフレーム５６にねじ５７により取り付けられている。図３ｂに仮想線で示すように、支持枠５５、５５の下端部５８を幾分内側に入り込ませ、その部分に沿ってガイド板５２がねじ止めされることにより、ガイド板５２の下端部をさらに内側に折り曲げられた傾斜の立ち上がり部５２ａとして形成することもできる。
【００２０】
図４は、このような傾斜の立ち上がり部５２ａを形成する場合の他の例を示している。この例では、支持枠５５、５５の下端膨出部５８ａ、５８ａの間に軸７０を水平方向に挿通し、該軸７０に偏心カム７５、７５を取り付けると共に、軸７０には、ハンドル７６と、ラチェッット７７と歯車７８とからなる一方向クラッチ７９が取り付けられる。この例では、ハンドル７６を回転することにより、偏心カム７５、７５が同期して回転し、図４ｂに仮想線で示すように、カム面の偏心量に応じた内側への折り曲げ部がガイド板５２の下端部に形成される。該折り曲げ部が所要角度に傾斜した傾斜の立ち上がり部５２ａとなる。なお、傾斜の立ち上がり部５２ａを任意の角度で形成するには、上記のものに限らず、従来知られた任意の角度調整手段を採用することができると共に、このような傾斜の立ち上がり部５２ａを形成することが必ずしも必須ではないことも、また、当然である。
【００２１】
上記の食品撮像兼排出装置１を使用するに当たって、撮像しようとする食品Ｆは、好ましくは所定の間隔で、図示しないホッパーなどから本発明による食品送り出し装置５０を構成する送りコンベア５１の上に移される。食品Ｆが扁平なものであれば、コンベア５１上では平らに寝た姿勢となる。コンベア５１は所要の速度で矢印方向に回動しており、食品Ｆは、寝た姿勢のままで送りコンベア５１の放出端から所定の初速度を持って自由空間内に放出される。自由空間内を飛行して斜め下方に姿勢を幾分変化させた後、食品Ｆは、ガイド板５２の下側案内面５３の上部領域に接触する。そのときの姿勢は、放出時の寝た姿勢を維持した状態で、すなわち、扁平な面が下側案内面５３に接する姿勢である。食品Ｆを自由空間内で飛行させることにより、送りコンベア５１の放出端から放出される食品Ｆが、ガイド板５２の下側案内面５３から離れて落下するような事態が生じるのを確実に回避できる。また、当該食品Ｆの水平方向の速度分力はある程度小さくなっており、ガイド板５２の下側案内面５３に接触するときの衝撃力は小さい。そのために、接触時に、食品Ｆの姿勢が強制的に変えられたりすることも回避できる。
【００２２】
食品Ｆは、下側案内面５３に接した状態で、案内面５３に沿い下方に移動するが、送りコンベア５１の放出速度を調整することにより、ここでの摩擦力をごく小さな値とすることができるので、下方に移動するときに、食品Ｆは接触したときの姿勢をそのまま維持することができる。その姿勢を維持して、食品Ｆはガイド板５２の下側案内面５３下端部から自由落下する。
【００２３】
図５ａに示すように、この例において、ガイド板５２は、案内面５３の下端側は内側に折り曲げられた斜面の立ち上がり部５２ａを形成しており、それに案内され、食品は落下通路３０のほぼ中央位置に向けて放出される。そして、そこから真下に向けて回転することなく自由落下する。すなわち、落下時の食品Ｆの姿勢は、水平方向か垂直方向かの違いはあるものの、ほぼ送りコンベア５１に乗っていたときの姿勢がそのまま維持されている。図５ｂはガイド板５２が単に連続した放物線状の湾曲面である場合であり、この場合には、落下姿勢を崩しながら（回転しながら）落下していく。このように、ガイド板５２の案内面下端部に適宜の傾斜を持つ立ち上がり部５２ａを形成することにより、落下の途中で食品が不要に回転するのを抑制することが可能となるが、そのような原理によるものかははっきりしていない。
【００２４】
なお、食品Ｆの大きさや案内面５３との間の摩擦の大小などの性状を考慮して、最適の条件が得られるように、前記立ち上がり部５２ａの傾斜角度および長さを適宜調整するが、これらの性状が比較的安定している食品が対象である場合には、最適な立ち上がり部５２ａの形状を予備試験などにより定め、この形状にてガイド板５２を作成してしまってもよく、この場合には、清掃や保守などに際してより有利なものとなる。
【００２５】
上記の食品撮像兼排出装置１において、所期の姿勢を保持した状態で落下してくる食品Ｆは、ＣＣＤカメラ４０ａ、４０ｂによる撮像が行われ、撮像信号は図示しないモニターに送られ、画像として表現される。画像中に、特定情報（例えば、唐揚げの場合に、表面に付着した黒こげとなったあげカスからの情報）が含まれている場合には、適宜の制御機構によりアクチュエータ３２を作動させ、落下してくる当該食品Ｆを跳ね出し板３１により容器３３内に排出する。特定情報を含まないものは、跳ね出し板３１を作動させることなく下方に落下させ、取り出しコンベア６０により食品Ｆを装置外に搬出する。
【００２６】
【発明の効果】
上記のように、本発明による食品送り出し装置を用いることにより、鶏の唐揚げや冷凍コーンや角切りのニンジンのように、穀類などと比べて比較的大形で、表面の形状や水分などの状況から、摩擦が大きかったりあるいは一定でなかったりあるいはその両方である食品であっても、落下軌跡にばらつきのない状態で、かつ、所定の姿勢を維持した状態で、下流に位置する処理装置に対して、所要の位置に確実に送り出すことができる。そのために、下流に位置する処理装置は、当該食品に対して、画一的に所期の処理を施すことが可能となる。例えば、処理装置が撮像装置の場合には、所期する映像を確実に得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による食品送り出し装置を備えた食品撮像兼排出装置を概略的に示す側面図。
【図２】図１に示す装置の概略図な上面図。
【図３】本発明による食品送り出し装置の一例を示す図であり、図３ａはその全体を示す斜視図、図３ｂはガイド板部分の断面図、図３ｃはガイド板そのものを示す斜視図。
【図４】傾斜の立ち上がり部を任意の角度で形成するための手段の一例を示す図であり、図４ａはその全体を示す斜視図、図４ｂは要部のの断面図。
【図５】ガイド板下端での食品の放出状態を説明する図であり、図５ａは案内面の下端に斜面の立ち上がり部を形成している場合、図５ｂは案内面が単に連続した放物線状の湾曲面である場合である。
【符号の説明】
５０…食品送り出し装置、５１…送りコンベア、５２…ガイド板、５３…湾曲した案内面、５２ａ…立ち上がり部、５６…フレーム、Ｆ…食品、１…食品撮像兼排出装置、２…箱形ケーシング、４…食品投入口、６…食品取り出し口、１０…第１の対をなす散乱光源、２０…第２の対をなす散乱光源、１１ａ、１１ｂ、２１ａ、２１ｂ…蛍光管、３０…食品落下通路、３１…跳ね出し板、３２…アクチュエータ、４０ａ…第１のＣＣＤカメラ、４０ｂ…第２のＣＣＤカメラ、４１ａ，４１ｂ…背景板
【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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