(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
帯状、棒状またはシート状の連続食材を供給源から搬送する供給コンベヤの下流側に、秤量コンベヤが直列に配置されたコンベヤ装置と；前記連続食材をコンベヤ装置上で切断する切断装置と；前記コンベヤ装置及び切断装置に接続されて各装置の動作制御を行う制御装置と；を含んで構成され、前記コンベヤ装置で搬送される連続食材を切断装置で分割する食材分割装置において、
前記制御装置が、秤量コンベヤ上に連続食材が所定量供給された段階でコンベヤ装置を一時的に停止させる停止処理手段と；前記コンベヤ装置の停止時に、秤量コンベヤで計測された実測値と予め設定された目標値に基づいて、算出した逆送量だけ秤量コンベヤを逆送させる逆送処理手段と；前記秤量コンベヤの逆送処理後に切断装置を作動させる切断処理手段と；を少なくとも備え、かつ、
前記秤量コンベヤが、連続食材の重量を計測する第一秤量コンベヤと、この第一秤量コンベヤから受け渡された分割食材の重量を計測する第二秤量コンベヤとから構成されると共に、前記制御装置の逆送処理手段における第一秤量コンベヤの今回逆送量が、第一秤量コンベヤで計測された第一実測値の前回値と今回値に基づいて算出される、食材分割装置。
【請求項２】
帯状、棒状またはシート状の連続食材を供給源から搬送する供給コンベヤの下流側に、秤量コンベヤが直列に配置されたコンベヤ装置と；前記連続食材をコンベヤ装置上で切断する切断装置と；前記コンベヤ装置及び切断装置に接続されて各装置の動作制御を行う制御装置と；を含んで構成され、前記コンベヤ装置で搬送される連続食材を切断装置で分割する食材分割装置において、
前記制御装置が、秤量コンベヤ上に連続食材が所定量供給された段階でコンベヤ装置を一時的に停止させる停止処理手段と；前記コンベヤ装置の停止時に、秤量コンベヤで計測された実測値と予め設定された目標値に基づいて、算出した逆送量だけ秤量コンベヤを逆送させる逆送処理手段と；前記秤量コンベヤの逆送処理後に切断装置を作動させる切断処理手段と；を少なくとも備え、かつ、
前記秤量コンベヤが、連続食材の重量を計測する第一秤量コンベヤと、この第一秤量コンベヤから受け渡された分割食材の重量を計測する第二秤量コンベヤとから構成されると共に、前記制御装置の停止処理手段における第一秤量コンベヤの今回停止タイミングが、前回逆送量に基づいて今回逆送量が前回逆送量よりも小さくなるように決定される、食材分割装置。
【請求項３】
制御装置の逆送処理手段において、第一秤量コンベヤの今回逆送量が、第二秤量コンベヤで計測された第二実測値の前回値と目標値の誤差量に基づいて算出されていることを特徴とする請求項１または２に記載の食材分割装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発酵生地や米飯等の分割に用いられる食材分割装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
パン等の発酵生地の分割方法としては、連続生地をコンベヤに載せて、それを移動させながら切断装置で所定量に分割する方法が知られている。しかしながら、この種の方法は、分割する発酵生地が、内部にガス等が存在して生地の密度や体積が不均一であるため、一定の重量や体積で分割することが難しい。
【０００３】
例えば、従来においては、図４(a)〜(d)に示すように発酵生地の重量を秤量コンベヤで測定して、その重量増加率から目標重量となるタイミングを予測してコンベヤを停止し、切断装置を作動させて発酵生地を分割した後、秤量コンベヤで順送することで生地を分割する技術が公知となっている（特許文献１〜３参照）。
【０００４】
しかしながら、上記従来の生地分割装置は、分割する生地全体が秤量コンベヤに載る前に、コンベヤの停止タイミング(生地の切断タイミング)を予測して決めているため、実測していない部分の重量が、密度のバラツキ等で予測から外れた場合に、分割食材の重量のバラツキが大きくなって精度良く分割を行うことができなかった。
【０００５】
そして、この分割精度の問題に関しては、発酵生地の生地分割装置だけでなく、密度が不均一で定寸に成形するのが難しい米飯等の食材分割装置（例えば、シート状に成形した米飯を分割する装置）においても同様の課題があった。そのため、これらの連続食材の分割効率と分割精度を両立する技術が求められていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第３７７３７４１号公報
【特許文献２】特開２０１７−１３６０３１号公報
【特許文献３】特許第６３６２１８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
そこで本発明は、上記従来技術の問題を解決することを課題としており、要約すると食品製造において発酵生地や米飯等の連続食材の分割を自動的に行うことができ、更に分割食材の重量のバラツキを抑えて分割精度を向上できる食材分割装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者は、上記課題を解決する手段として、コンベヤ装置で搬送される連続食材を切断装置で分割する食材分割装置を、帯状、棒状またはシート状の連続食材を供給源から搬送する供給コンベヤの下流側に、秤量コンベヤが直列に配置されたコンベヤ装置と；前記連続食材をコンベヤ装置上で切断する切断装置と；前記コンベヤ装置及び切断装置に接続されて各装置の動作制御を行う制御装置と；を含んで構成すると共に、前記制御装置については、秤量コンベヤ上に連続食材が所定量供給された段階でコンベヤ装置を一時的に停止させる停止処理手段と；前記コンベヤ装置の停止時に、秤量コンベヤで計測された実測値と予め設定された目標値に基づいて、算出した逆送量だけ秤量コンベヤを逆送させる逆送処理手段と；前記秤量コンベヤの逆送処理後に切断装置を作動させる切断処理手段と；を少なくとも備えた構成を採用した。
【０００９】
また上記コンベヤ装置に関しては、連続食材の重量を計測する第一秤量コンベヤと、この第一秤量コンベヤから受け渡された分割食材の重量を計測する第二秤量コンベヤを直列に配置することで、各秤量コンベヤの実測値を用いて逆送量の制御をより正確に行うことができる。
【００１０】
また上記制御装置の逆送処理手段に関しては、第一秤量コンベヤの今回逆送量を、第一秤量コンベヤで計測された第一実測値の前回値と今回値に基づいて算出することで、第一実測値と比較する基準値や基準逆送量を予め設定しなくても逆送量の算出を行うことができる。
【００１１】
また上記制御装置の逆送処理手段に関しては、第一秤量コンベヤの今回逆送量を、第二秤量コンベヤで計測された第二実測値の前回値と目標値の誤差量に基づいて算出することにより、逆送量の算出をより正確に行うことができる。
【００１２】
また上記制御装置の停止処理手段に関しては、第一秤量コンベヤの今回停止タイミングを、前回逆送量に基づいて今回逆送量が前回逆送量よりも小さくなるように決定することにより、逆送時間を短縮して製造効率を高めることができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明においては、制御装置に秤量コンベヤの逆送処理手段を設けたことにより、秤量コンベヤ上に連続食材を目標重量よりも多く載せてから、実測値に基づき秤量コンベヤを逆送させて、目標重量となるように生地を分割することが可能となるため、分割食材の重量が予測から外れるような問題が生じない。
【００１４】
また上記の構成により、分割食材の重量のバラツキを抑えることができるため、密度等が不均一な発酵生地であっても分割精度を向上させることが可能となる。また本発明では、秤量コンベヤの逆送量を制御装置で自動的に算出し、それに合わせてコンベヤ装置や切断装置を制御しているため、生地分割を高速に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明における第一実施形態の食材分割装置を示す概略図である。
【図２】本発明における第一実施形態の食材分割装置の動作を示す説明図である。
【図３】本発明における第一実施形態の食材分割装置の制御処理を説明するためのフロー図である。
【図４】従来の食材分割装置の動作を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
『第一実施形態』
本発明の第一実施形態を図１〜図３に基づいて説明する。なお図中、符号１で指示するものは、コンベヤ装置であり、符号２で指示するものは、切断装置である。また符号３で指示するものは、制御装置であり、符号Ａで指示するものは、食材分割装置である。
【００１７】
「食材分割装置の構成」
[１]食材分割装置の基本構成について
まず食材分割装置Ａの基本構成について説明する。本実施形態では、図１に示すように、食材分割装置Ａをコンベヤ装置１、切断装置２および制御装置３から構成すると共に、コンベヤ装置１を、図２に示すように連続食材Ｃを供給源から搬送する供給コンベヤ11と、その下流側に直列に配置した秤量コンベヤ12とから構成している。
【００１８】
また上記コンベヤ装置１の供給コンベヤ11と秤量コンベヤ12の境目部分の上方には、切断装置２を配置して連続食材Ｃをコンベヤ装置１上で切断・分割できるように構成している。また上記制御装置３は、上記コンベヤ装置１及び切断装置２に接続して各装置の動作制御を行えるように構成している。なお上記連続食材Ｃについては、本実施形態では帯状の発酵生地を分割対象としているが、米飯等の密度が不均一、または定寸に成形するのが難しい食材を分割対象とすることもでき、また連続食材Ｃの形態も棒状やシート状の形態であってもよい。
【００１９】
また上記制御装置３に関しては、秤量コンベヤ12上に連続食材Ｃが過分量供給された段階でコンベヤ装置１を一時的に停止させる停止処理手段と、コンベヤ装置１の停止時に、秤量コンベヤ12で計測された実測値と予め設定された目標値に基づいて、算出した逆送量だけ秤量コンベヤを逆送させる逆送処理手段と、秤量コンベヤ12の逆送処理後に切断装置２を作動させる切断処理手段とを設けている。
【００２０】
[２]コンベヤ装置について
[2-1]供給コンベヤ
次に上記食材分割装置Ａの各構成要素について説明する。まず上記コンベヤ装置１の供給コンベヤ11については、ベルトコンベヤを使用しているが、食品製造に用いられる各種コンベヤを使用することができる。また本実施形態では、図１に示すように供給コンベヤ11の下流側のコンベヤラインを複数のコンベヤ装置から構成することにより、上記連続食材の逆送時に連続食材Ｃの撓みや圧縮が切断部位から離れた場所で生じるようにしている(詳しくは後述する)。
【００２１】
[2-2]秤量コンベヤ
また上記コンベヤ装置１の秤量コンベヤ12に関しては、本実施形態では、図１に示すように連続食材Ｃの重量を計測するロードセル式の第一秤量コンベヤ12aと、この第一秤量コンベヤ12aから受け渡された分割食材Ｓの重量を計測するロードセル式の第二秤量コンベヤ12bを直列に配置して構成している。これにより複数の秤量コンベヤ12の実測値を用いて連続食材Ｃの逆送量を正確に算出することができる(詳しくは後述する)。
【００２２】
[2-3]秤量コンベヤの変更例
また上記秤量コンベヤ12に関しては、本実施形態では、逆送量の精度を高めるために第一秤量コンベヤ12aと第二秤量コンベヤ12bを使用しているが、逆送量の算出方法によっては一つの秤量コンベヤ12から構成することもでき、また分割食材が長尺になる場合など、必要に応じて３つ以上の秤量コンベヤ12を使用することもできる。
【００２３】
[３]切断装置について
また上記切断装置２に関しては、本実施形態では、カッターとしてギロチン式の切断刃を使用しているが、カッターの種類については、ワイヤー刃や回転刃など、各種カッターを使用することができる。またカッターとしては、可塑性食品の切断面の見栄えが良く、レーズンやドライフルーツ、ピーナッツ等の乾物やイチゴやバナナ等の生果、小豆等の加熱処理した固形物が可塑性食品に含まれていても切断が容易に行える超音波カッターを好適に使用できる。
【００２４】
[４]制御装置について
[4-1]停止処理手段
次に上記制御装置３の各処理手段について説明する。まず停止処理手段に関しては、本実施形態では、停止タイミングを予め時間値で設定して、連続食材Ｃが第一秤量コンベヤ12aに載ってから一定の時間が経ったときに停止するようにしている。このとき供給コンベヤ11と第一秤量コンベヤ12aは、同じ速度で進行する。なお停止処理手段は、時間値以外の入力値で制御することもできる(詳しくは後述する)。
【００２５】
[4-2]逆送処理手段
次に逆送処理手段に関しては、本実施形態では、図３に示すように第一秤量コンベヤ12aで測定された第一実測値(連続食材Ｃが第一秤量コンベヤ12a上に移動する伴い増加する重量値)の今回値から今回増分量(１秒当たりに増加した重量)を算出し、これを第一実測値の前回値(前回切断処理された連続食材Ｃの重量値)から算出した前回増分量で割った値を、第一秤量コンベヤ12aの前回逆送量(本実施形態では逆送時間)に掛けて今回逆送量を算出している。これにより第一実測値の今回値と前回値の変化から今回逆送量を順次算出できるため、予め基準値等を設定する必要がない。
【００２６】
更に本実施形態では、上記算出処理と並行して第二秤量コンベヤ12bで計測された第二実測値の前回値(前回切断処理された分割食材Ｓの重量値)を目標値(分割食材Ｓの目標重量値)で割って、これを第一秤量コンベヤ12aの前回逆送量に掛けることで、前回逆送量の誤差を修正しつつ今回逆送量の算出を行っている。これにより今回逆送量の算出をより正確に行うことが可能となる。なお第二実測値の前回値は、第一実測値の今回値よりも前に測定されることを必要としない。今回逆送量の算出式をまとめると以下のとおりである。
【数１】
0006966808.tif 000002
【００２７】
そして、上記処理手段によって今回逆送量を算出した後、第一秤量コンベヤ12aを今回逆送量の分だけ一定速度で逆送させる。この際、本実施形態では下流側の供給コンベヤ11も一緒に逆送させて、供給コンベヤ11の上流側と下流側のコンベヤ装置間で連続食材Ｃを逆送分だけ撓ませる(または圧縮する)ことで連続食材Ｃの切断部分の撓みや圧縮を抑えている。なお逆送量が非常に小さい場合には、供給コンベヤ11を停止した状態で第一秤量コンベヤ12aを逆送させることもできる。
【００２８】
[4-3]切断処理手段
次に切断処理手段に関しては、本実施形態では、上記逆送処理手段において逆送量を算出した後、切断装置２を作動させて第一秤量コンベア12aの逆送完了直後に連続食材Ｃ上にカッターが落ちるように制御している。その後、第一秤量コンベヤ12aを順送して、切断された分割食材Ｓを第二秤量コンベヤ12b上に移送している。またこの際、第一秤量コンベヤ12aの順送を秤量時よりも高速に行うことで製造効率を高めている。
【００２９】
[５]食材分割装置の動作について
[5-1]連続食材の順送と重量測定
次に上記食材分割装置Ａの動作を図２に基づいて説明する。まず図２(a)に示すように供給コンベヤ11と第一秤量コンベヤ12aを順送して連続食材Ｃを第一秤量コンベヤ12a上に移送する。この際、第一秤量コンベヤ12aは、連続食材Ｃの重量を測定しつつ停止処理手段によって所定時間が経過した時点で図２(b)に示すように一旦停止する。
【００３０】
[5-2]連続食材の逆送と切断
その後、制御装置３の逆送処理手段によって上記第一秤量コンベヤ12aの第一実測値の今回値と前回値から今回逆送量を算出し、図２(c)に示すように連続食材Ｃの逆送を開始する。そして、連続食材Ｃの逆送完了後、図２(d)に示すように切断処理手段によって切断装置２のカッターを落とすことにより連続食材Ｃを切断・分割する。
【００３１】
[5-3]分割食材の早送りと重量測定
そして、上記連続食材Ｃの切断後、図２(e)に示すように切断された分割食材Ｓを、第一秤量コンベヤ12aを高速に順送(早送り)することで第二秤量コンベヤ12bに移送し、第二秤量コンベヤ12bで分割食材Ｓの重量測定を行う。その後、この第二秤量コンベヤ12bで測定した第二実測値を制御装置３にフィードバックすることで今回逆送量の誤差修正を行う。
【００３２】
[６]制御装置の各処理手段の変更例
[6-1]停止処理手段の変更例
本実施形態では、第一秤量コンベヤ12aの順送の停止タイミングとして予め設定された時間値を用いているが、停止タイミングを決める設定値として重量値を用いることもでき、その場合には、連続食材Ｃの重量が所定の大きさになったタイミングで停止させることができる。また停止タイミングを設定値ではなくセンサ等からの入力値で決めることもでき、例えば、光センサを設置して連続食材Ｃが第一秤量コンベヤ12a上の所定の位置まできたときに制御装置３に検知信号を出力して停止させることもできる。
【００３３】
[6-2]停止タイミングが早過ぎた場合の再順送処理
また上記停止処理手段については、停止時点での連続食材Ｃの重量値が所定値まで達していなかったときは連続食材Ｃを再順送して所定値以上となる位置で再停止する処理を付加することもできる。例えば、第二秤量コンベヤ12bの目標値から逆算した第一秤量コンベヤ12aの基準値と第一実測値の最終値を比較して、第一実測値の最終値が小さいときに第一実測値の最終値が第一秤量コンベヤ12aの基準値を超える位置まで再順送することができる。
【００３４】
[6-3]停止タイミングのフィードバック制御 
また上記停止処理手段に関しては、第一秤量コンベヤ12aの今回停止タイミングを、前回逆送量に基づいて今回逆送量が前回逆送量よりも小さくなるように決定することもできる。具体的には、前回逆送量が予め設定された基準逆送量(閾値)よりも大きい場合に、停止までの時間値を前回よりも小さくして今回逆送量が前回逆送量よりも小さくなるように調整できる。これにより逆送時間を短縮して製造効率を高めることができる。この停止タイミングの調節は、閾値を超えたときに行う方法だけでなく、今回逆送量が最小となるように切断処理ごとに行うこともできる。
【００３５】
[6-4]停止タイミングを重量値とする場合の逆送量の算出
また上記逆送処理手段において、本実施形態では停止タイミングを時間値で設定しているため、今回増分量が前回増分量よりも大きい場合、今回逆送量が前回逆送量よりも大きくなるように算出しているが、停止タイミングを重量値で設定する場合には、今回増分量が前回増分量よりも大きい場合、今回逆送量が前回逆送量よりも小さくなるように算出することもできる。
【００３６】
[6-5]基準値を用いた逆送量の算出
また上記逆送処理手段において、本実施形態では今回逆送量を前回逆送量から算出しているが、基準となる逆送量(基準値)を予め設定して、それに対応する基準増分量と今回増分量との比較から今回逆送量を算出することもできる。
【００３７】
[6-6]誤差量に基づく逆送量の算出
また上記逆送処理手段における今回逆送量の誤差修正処理としては、本実施形態の方法に限らず第二実測値の前回値と目標値の誤差量に基づいて算出する方法であれば他の方法を採用することもできる。また誤差修正処理は、毎回行う必要はなく誤差量が所定値(閾値)を超えたときにのみ行うこともできる。また第二実測値の前回値の測定は、第一実測値の今回値の測定と同じタイミングで並行して行うこともできる。
【符号の説明】
【００３８】
１  コンベヤ装置
11  供給コンベヤ
12  秤量コンベヤ
12a  第一秤量コンベヤ
12b  第二秤量コンベヤ
２  切断装置
３  制御装置
Ｃ  連続食材
Ｓ  分割食材
【要約】
【課題】食品製造において発酵生地や米飯等の連続食材の分割を自動的に行うことができ、更に分割食材の重量のバラツキを抑えて分割精度を向上できる食材分割装置を提供すること。
【解決手段】コンベヤ装置で搬送される連続食材を切断装置で分割する食材分割装置の制御装置において、秤量コンベヤ上に連続食材が所定量供給された段階でコンベヤ装置を一時的に停止させる停止処理手段と；前記コンベヤ装置の停止時に、秤量コンベヤで計測された実測値と予め設定された目標値に基づいて、算出した逆送量だけ秤量コンベヤを逆送させる逆送処理手段と；前記秤量コンベヤの逆送処理後に切断装置を作動させる切断処理手段と；を備えた構成を採用した。
【選択図】  図１【図１】
0006966808.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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