(57)【要約】  本発明は、食品対象物が入口コンベアから出口コンベアへと搬送されている間に、食品対象物を切断するための切断装置であって、入口コンベアおよび出口コンベアは端と端をつないで配置されている。入口コンベアおよび出口コンベアの端部間の相対位置を調整する移動機構を設けており、入口コンベアと出口コンベアとの間に延びる切断面を有する切断機を設け、食品対象物に関連する少なくとも１つの特性を検出する検出機構を設け、移動機構および切断機を制御する制御装置を設け、移動機構の制御は、入口コンベアおよび出口コンベアの端部間にある開口部の目標幅を決定する際に、少なくとも１つの検出済み特性を利用するステップを含み、切断機の制御は、続いて食品対象物をより小さな食品片へと切断するステップであって、開口部の目標幅を、食品片の少なくとも１つが開口部を通り抜けて落下できるような幅となるように選択しているステップを含む。
2020523002.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
食品対象物（２０３）が入口コンベア（２１４）から出口コンベア（２１５）へと搬送されている間に、前記食品対象物を切断するための切断装置（２００）であって、前記入口コンベアおよび出口コンベアは端と端をつないで配置されており、前記切断装置は、
前記入口コンベアおよび出口コンベアの端部間の相対位置を調整する移動機構（２２０）と、
前記入口コンベアと出口コンベアとの間に延在する切断面を有する切断機（２０５）と、
前記食品対象物に関連する少なくとも１つの特性を検出する検出機構（２０４）と、
前記移動機構および前記切断機を制御する制御装置（２０６）と、
を備え、
前記移動機構の制御は、前記入口コンベアおよび前記出口コンベアの端部間にある開口部の目標幅を決定する際に、前記少なくとも１つの検出済み特性を利用するステップを含み、
前記切断機の制御は、続いて前記食品対象物をより小さな食品片へと切断し、前記開口部の目標幅を、前記少なくとも１つの食品片（２０８）が前記開口部を通り抜けて落下できるような幅となるように選択するステップを含む、切断装置（２００）。
【請求項２】
前記食品片の１つは前記開口部を通り抜けて落下する、請求項１に記載の切断装置。
【請求項３】
前記開口部を通り抜けて落下する前記食品片の１つは、前記食品対象物の先端片または末端片である、請求項２に記載の切断装置。
【請求項４】
前記少なくとも１つの検出済み特性を利用するステップは、前記少なくとも１つの食品片の長さを特定するステップを含み、前記少なくとも１つの食品片の長さが所定の長さを超えている場合、前記制御装置による制御は、
前記食品対象物が前記出口コンベアに進入すると、前記出口コンベアの端部が前記食品対象物の末端と共に移動して前記末端を支持するように、前記移動機構に前記出口コンベアの端部の移動を指示するステップと、
前記目標幅に到達すると、前記食品対象物を前記食品片へと切断するように、前記切断機に指示するステップと、
をさらに含む、請求項１から３のいずれか１項に記載の切断装置。
【請求項５】
前記制御は、前記食品対象物において前記出口コンベア上に載っている部分と前記入口コンベア上に載っている部分との相対速度が略同一となるように、前記出口コンベアの速度を調整するステップをさらに含む、請求項４に記載の切断装置。
【請求項６】
前記検出機構は、
前記食品対象物に関連する前記少なくとも１つの特性が、
前記食品対象物の位置、
前記食品対象物の二次元表面プロファイル、または
前記食品対象物の三次元プロファイルの１以上から選択される画像検出装置、もしくは
前記食品対象物に関連する前記少なくとも１つの特性が、前記食品対象物のＸ線データを含んでいるＸ線装置のいずれか一方又は双方から選択される、請求項１から５のいずれか１項に記載の切断装置。
【請求項７】
前記切断機は、切断角度αを前記食品の搬送方向に対して９０°以外に調整するように構成された角度調整機構に取り付けられる、請求項１から６のいずれか１項に記載の切断装置。
【請求項８】
前記移動機構は、さらに、９０°以外に角度αを調整したことに応じて、前記切断中に前記入口コンベアおよび前記出口コンベアの相対的な高さ位置を平面位置から非平面に調整するように構成されている、請求項７に記載の切断装置。
【請求項９】
前記制御装置は、さらに前記食品対象物をより小さな食品片へと切断するように前記切断機に指示する一方、前記入口コンベアおよび出口コンベアの端部を隣り合う位置に留まらせることにより、前記出口コンベアによって搬送される切断片の流れを生成するように構成されている、請求項１から８のいずれか１項に記載の切断装置。
【請求項１０】
前記制御装置はさらに、遅延識別子に基づいて前記切断機および前記移動機構を操作するように構成され、前記遅延識別子は、切断が行われる時間と、前記入口コンベアおよび出口コンベアの端部間の前記相対位置が前記目標幅に到達した時間との間で発生する最大遅延時間を規定する、請求項１から９のいずれか１項に記載の切断装置。
【請求項１１】
食品対象物を入口コンベアから出口コンベアに搬送する間、前記食品対象物を切断装置によって切断するための方法であって、前記入口コンベアおよび出口コンベアは端と端をつないで配置され、前記切断装置は、
前記入口コンベアおよび出口コンベアの端部間の相対位置を調整する移動機構と、
前記入口コンベアと出口コンベアとの間に延在する切断面を有する切断機と、
前記食品対象物に関連する少なくとも１つの特性を検出する検出機構と、
を備え、
前記入口コンベアおよび出口コンベアの端部間にある開口部の目標幅を決定する際に、前記少なくとも１つの検出済み特性を利用するステップと、
前記切断機によって前記食品対象物をより小さな食品片へと切断するステップであって、前記開口部の目標幅を、前記食品片の少なくとも１つが前記開口部を通り抜けて落下できるような幅となるように選択するステップとを含む、方法。
【請求項１２】
前記少なくとも１つの検出済み特性は、前記食品対象物の二次元または三次元プロファイルを検出するステップを含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記二次元または三次元プロファイルを使用して、前記食品対象物の切断パターンを決定する、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記食品対象物の前端または後端、あるいはその間にあるトリム部、または
重量目標または厚さ目標の１以上から選択された少なくとも１つの目標を満たす食品部分の１以上から前記食品片を選択している、請求項１１から１３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１５】
前記少なくとも１つの検出済み特性を利用する前記ステップは、
前記少なくとも１つの小さな食品片の長さを特定するステップと、
前記食品片が所定の長さを超えている場合、前記食品対象物が前記出口コンベアに進入すると、前記出口コンベアの端部が前記食品対象物の末端と共に移動し、かつ前記末端を支持するように、前記移動機構に前記出口コンベアの端部の移動を指示するステップと、
前記目標幅に到達すると、前記食品対象物を前記食品片に切断するステップと、
を含む、請求項１１から１４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１６】
前記入口コンベアおよび出口コンベアの端部間の前記相対位置を調整する前記ステップは、
前記入口コンベアの端部を固定したまま、前記出口コンベアの端部を調整するステップ、
前記出口コンベアの端部を固定したまま、前記入口コンベアの端部を調整するステップ、または
前記入口コンベアおよび出口コンベアの端部を同時に調整するステップの１以上を含む、請求項１１から１５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１７】
前記食品対象物をより小さな食品片へと切断する前記ステップと、前記入口コンベアおよび出口コンベアの端部間の前記相対位置を調整する前記ステップとを、前記切断直後に前記入口コンベアおよび出口コンベアの端部間の前記相対位置が前記目標幅に到達するように行っている、請求項１１から１６のいずれか１項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、食品対象物を、入口コンベアから出口コンベアへと搬送している間に切断するための切断装置および切断方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
肉の大きな塊を機械的に小さな断片に分割するために、通常、いわゆるポーションカッターが使用されている。ポーションカッターとは、いくつかのベルトコンベア、コンピュータビジョンシステム、ナイフ、および制御装置を備える機械である。通常２つのベルトコンベアがあり、それらは相互間に比較的小さな間隙を有しながら端と端をつないで配置されている。コンピュータ制御ビジョンシステムをスキャンシステムと呼ぶこともできる。ナイフは、典型的には「剣」型、すなわち２つのベルトコンベア間にある間隙の側部に配置される比較的長いナイフである。肉片から一部を切り取る場合、この肉片は、２つのベルトコンベアの間隙上方に配置され、ナイフが１回高速で回転されることにより切断される。
【０００３】
図１は、切断する食品対象物１０３が入口コンベア１１４上で切断機構１０１に向かって前方に搬送されるポーションカッター１００の実施形態を示し、ここでは、たとえばレーザビジョン装置によって食品対象物１０３が最初に１０４でスキャンされる。制御装置１０６は、結果として得られる画像データ１０７を利用して、切断する場所をナイフ１０５に指示する際に使用される三次元プロファイル画像を生成し、１以上のより小さな食品片１０８〜１１０が、たとえば重量目標などの事前定義された目標を例とする特定の基準を満足するようにしている。
【０００４】
１つの適用例は、食品対象物の末端片を切断し、これらの末端片を中央片１１０から自動的に分離することである。この場合、この中央片を、たとえば重量目標などの前記目標を満たす食品対象物の主要部であると見なすことができる。食品対象物を３つの部分１０８〜１１０へと切り分けた後、通常、互いに隣同士で密着させて、コンベア１１５に受け取られる。食品片１０８〜１１０を自動的に分離するために、場合によってはスピードソートと呼ばれる装置１０２を使用する。第１のステップでは、コンベア１１５よりも高速でコンベア１１６を走行させることにより、末端片と中央片とを分離させている。第２のステップでは、これらの末端片は開閉コンベア１１７を介して分離させてもよい。末端片はコンベア１１８上に案内され、結果として食品片の独立した２つの流れとなる。このうちの一方は末端片であり、もう一方は中央片である。これら２つの流れを２つの異なる加工ステップの送込み機能として利用できる。この場合、一方を複数のロボット装置を使用した中央片のバッチ作成とし、もう一方を研削加工などの二次加工としてもよい。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ただし、この種の構成は、２つの追加ステップ、すなわちスペースの確保と、２つの独立した流れの形成とが行われる前記スピードソートのために広範囲に及ぶ。
【０００６】
別の課題としては、図１の実施形態には示していないが、食品片は互いに膠着する傾向があることが挙げられる。この場合、末端片が中央片に膠着する可能性がある。これは、ここで示す末端片と中央片との完全な分離の失敗を意味する。末端片が膠着している中央片は通常捨てるか、手動で中央片から末端片を取り除くことになる。これにより、明らかに前記加工ステップの処理量が低下し、中央片から末端片を手動で取り除くために別途労力が必要となる。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記を背景として、本発明の実施形態の目的は、あまりスペースを必要とせず、同時に、切断加工後に、食品片が互いに膠着するのを防止する切断装置を提供することである。
【０００８】
本発明は概して、従来技術の上記の１以上の欠点を単独で、あるいは任意の組み合わせで緩和、軽減、もしくは排除するのが好ましい。具体的には、上記の課題または他の課題を解決するシステムを提供することが、本発明の実施形態の目的であると考えることができる。
【０００９】
これら１以上の課題に対処するために、本発明の第１の態様では、食品対象物が、端と端をつないで配置された入口コンベアから出口コンベアへと搬送されている間に、この食品対象物を切断するための切断装置が提供され、
前記切断装置は、
入口コンベアおよび出口コンベアの端部間の相対位置を調整する移動機構と、
入口コンベアと出口コンベアとの間に延在する切断面を有する切断機と、
食品対象物に関連する少なくとも１つの特性を検出する検出機構と、
移動機構および切断機を制御する制御装置と、
を備え、
移動機構の制御は、入口コンベアおよび出口コンベアの端部間にある開口部の目標幅を決定する際に、少なくとも１つの検出済み特性を利用するステップを含み、
切断機の制御は、続いて食品対象物をより小さな食品片へと切断するステップであって、この開口部の目標幅を、これら食品片の少なくとも１つがこの開口部を通り抜けて落下できるような幅となるように選択するステップを含む。
【００１０】
一度に１つの食品片のみが開口部を通り抜けて落下する状態を仮定すると、それが最も一般的なシナリオであり、開口部を通り抜けて落下する前記１つの食品片が、食品対象物の先端片または末端片であると仮定すると、少なくとも１つの検出済み特性を利用するステップは、先端片または末端片が通り抜けて落下できるような前記目標幅を決定するステップを含むのが好ましい。食品対象物に関連する少なくとも１つの特性を検出するステップは、一実施形態として、食品対象物の二次元または三次元プロファイルデータを検出するステップを含んでもよく、この二次元または三次元プロファイルを利用するステップを、前記先端片の厚さを特定するために利用している。この厚さは一連の食品対象物間で大きく異なる場合があるため、先端片が前記目標幅を確実に通り抜けて落下できるようにする必要がある。したがって、このような方法で開口部の幅を動的に調整することにより、たとえばコンベアの（１以上の）端部を端と端をつないで閉位置へと調整し直すのに要する時間が確実に最小化される。一実施形態として、開口部を通り抜けて落下する前記食品片の少なくとも１つを受け取るための受取コンベアを、複数のコンベアの下に配置していてもよい。前記食品片を先端片に限定するものとして解釈すべきでないのは言うまでもない。この食品片は、後端片、または先端片と後端片との間にある任意の一片、あるいはそれらの組み合わせを同様に含むことができる。
【００１１】
また、切断装置は、食品片間に間隔を形成する手段（たとえば、コンベア間の相対速度差によって食品片が互いに分離するように端と端をつないで配置されたコンベア）や、食品片の２つの独立した流れを形成する際に、分離された小片を続けて分離するステップを含む必要がないため、一層コンパクトである。
【００１２】
さらに重要なことに、前記食品片の少なくとも１つが、切断後速やかに開口部を通り抜けて落下するということから、隣り合う食品片が互いに膠着することが確実になくなり、その結果、食品片を捨てる必要がなくなる（または、前記隣り合う食品片を手作業で分離する際の手動労力が必要なくなる）ために、１以上の後続の加工ステップにおける処理量が上昇することになる。一実施形態では、少なくとも１つの検出済み特性を利用する前記ステップは、少なくとも１つの食品片の長さを特定するステップを含み、この少なくとも１つの食品片の長さが所定の長さを超えている場合、制御装置による制御はさらに、
食品対象物が出口コンベアに進入すると、出口コンベアの端部がこの食品対象物の末端と共に移動し、かつこの末端を支持するように、移動機構に出口コンベアの端部の移動を指示するステップと、
前記目標幅に到達すると、この食品対象物を前記食品片へと切断するように、切断機に指示するステップと、
をさらに含む。
【００１３】
前記支持のため、切断がより効果的に行われることになる。そのような支持がない場合、本来これらの食品片は切断前に部分的にぶら下がっているために、切断が計画したとおりに進まず、たとえば垂直かつ真っ直ぐとはならずに斜めに切断される可能性がある。
【００１４】
一実施形態では、前記制御は、食品対象物において出口コンベア上に載っている部分と入口コンベア上に載っている部分との相対速度が略同一となるように、出口コンベアの速度を調整するステップをさらに含む。このため、食品対象物に前記支持動作をもたらす一方で、前記相対速度差がゼロになるため、この食品対象物が引っ張られたり、これにしわが寄ったりすることが確実になくなる。
【００１５】
一実施形態では、
前記検出機構は、
食品対象物に関連する前記少なくとも１つの特性が、
食品対象物の位置、
食品対象物の二次元表面プロファイル、または
食品対象物の三次元プロファイルの１以上から選択される画像検出装置、もしくは
食品対象物に関連する前記少なくとも１つの特性が、食品対象物のＸ線データを含んでいるＸ線装置のいずれか一方又は双方から選択される。
【００１６】
一実施形態では、切断機は、切断角度が９０°以外に調整するように構成された角度調整機構に取り付けられている。このため、ここで切断角度を垂直切断から、たとえば９０°とは異なる任意の角度などの傾斜切断（これによって切断の外観を改良して、より自然に見せるなどの様々な理由から行われる）へと変更することができ、本切断装置の自由度が増すことになる。
【００１７】
一実施形態では、移動機構はさらに、９０°以外に角度を調整したことに応じて、前記切断中に前記入口コンベアおよび出口コンベアの相対的な高さ位置を平面位置から非平面に調整するように構成されている。したがって、切断角度をたとえば９０°からたとえば６０°へと調整する場合、切断中に出口コンベアの垂直位置をわずかに低下させ、その際水平位置さえもわずかに調整することができ、これによって前記目標幅が最小化し、また入口コンベアおよび出口コンベアを、たとえばこれらの端と端をつなぐ元の位置に戻すのに要する時間が、確実に最小化されるようになる。
【００１８】
一実施形態では、前記制御装置はさらに、食品対象物をより小さな食品片へと切断するように切断機に指示する一方で、入口コンベアおよび出口コンベアの端部を隣り合う位置に留まらせることにより、出口コンベアによって搬送される切断片の流れを生成するように構成されている。こうして、食品片の２つの独立した流れを形成できるため、切断装置の自由度がさらに増し、バッチ加工などの後続加工の処理量が上昇する。一実施形態として、この食品対象物をロイン肉などの大きな食品片としてもよい。この場合、ロイン肉の末端を、たとえば下部コンベア上に落下する、より小さな食品片としてもよい。動作中、先端片は、たとえば下部コンベア上に落下し、次いで入口コンベアおよび出口コンベアが端と端をつないで移動して、ここで食品対象物が、たとえば一定の目標重量または厚さ目標を満たす食品片へと切断されることになる。この食品片の流れを主流と見なしてもよい。これは最終の切断まで続くことになり、ここでリーミングの最終部分が、たとえば入口コンベア端部の移動を通じて放出される。したがって、この食品片は、別の加工時に使用されことになる第２流れのシーケンスを規定することができる。
【００１９】
制御装置はさらに、遅延識別子に基づいて切断機および移動機構を操作するように構成され、この遅延識別子は、切断が行われる時間と、入口コンベアおよび出口コンベアの端部間の相対位置が前記目標幅に到達した時間との間で発生する最大遅延時間を規定する。この遅延識別子を調整可能とするか、または静的に規定することができ、たとえばこの遅延識別子によって、切断直後または切断後間もない時点で目標幅に到達しなければならないものと規定してもよい。これにより、コンベア上で食品をほぼ常時支持することができ、よって品質の最適化が可能となる。
【００２０】
本発明の第２の態様によれば、食品対象物を入口コンベアから出口コンベアに搬送する間、この食品対象物を切断装置によって切断するための方法は、これらの入口コンベアおよび出口コンベアは端と端をつないで配置され、
前記切断装置は、
入口コンベアおよび出口コンベアの端部間の相対位置を調整する移動機構と、
入口コンベアと出口コンベアとの間に延在する切断面を有する切断機と、
食品対象物に関連する少なくとも１つの特性を検出する検出機構と、
を備え、
入口コンベアおよび出口コンベアの端部間にある開口部の目標幅を決定する際に、少なくとも１つの検出済み特性を利用するステップと、
切断機によって食品対象物をより小さな食品片へと切断するステップであって、この開口部の目標幅を、これら食品片の少なくとも１つがこの開口部を通り抜けて落下できるような幅となるように選択しているステップと、
を含む。
【００２１】
このようにして、簡便でコンパクトな解決策がもたらされ、より小さな食品片へと切断して、それと同時にたとえば下部にある引取コンベア、またはトレイ／ボックスなどの受取領域へとこれらを解放することが可能となる。前記少なくとも１つの食品片を、たとえばチキンナゲットなどの二次加工用の製品としてもよく、その一方で、出口コンベアで受け取る製品の残部を、その製品の残りの部分としてもよい。一実施形態では、このことは、供給される食品対象物が重過ぎて後続のバッチ加工に適合しないことに起因している可能性がある。このため、食品対象物の一部の切断時に食品対象物の残部を、たとえば後続のバッチ加工で重量超過を最小限に抑えることが必要な分配へと適合させるか、あるいはより好ましい外観となるようにしてもよい。
【００２２】
開口部を通り抜けて落下することが可能な前記少なくとも１つの食品片を、いくつかの適用例では不良品と見なしてもよく、また開口部からの前記放出を排除機能と見なしてもよい。
【００２３】
一実施形態では、前記少なくとも１つの検出済み特性は、食品対象物の二次元または三次元プロファイルを検出するステップを含む。一実施形態では、この二次元または三次元プロファイルを使用して、食品対象物の切断パターンを決定してもよく、この二次元または三次元プロファイルを利用するステップで、前記少なくとも１つの小片の厚さを特定してもよい。
【００２４】
一実施形態では、
食品対象物の前端または後端、あるいはその間にあるトリム部、または
重量目標または厚さ目標の１以上から選択された少なくとも１つの目標を満たす食品部分の１以上からこれらの小さな食品片を選択している。
【００２５】
一実施形態では、少なくとも１つの検出済み特性を利用する前記ステップは、
少なくとも１つの小さな食品片の長さを特定するステップと、
この小さな食品片の長さが所定の長さを超えている場合、食品対象物が出口コンベアに進入すると、出口コンベアの端部がこの食品対象物の末端と共に移動し、かつこの末端を支持するように、移動機構に出口コンベアの端部の移動を指示するステップと、
前記目標幅に到達すると、この食品対象物を前記小さな食品片に切断するステップと、
を含む。
【００２６】
一実施形態では、入口コンベアおよび出口コンベアの端部間の相対位置を調整する前記ステップは、
入口コンベアの端部を固定したまま、出口コンベアの端部を調整するステップ、
出口コンベアの端部を固定したまま、入口コンベアの端部を調整するステップ、または
入口コンベアおよび出口コンベアの端部を同時に調整するステップの１以上を含む。
【００２７】
このため、前記移動に関するすべての組み合わせが可能となり、切断装置の自由度が増すことになる。一実施形態として、入口端部および出口端部を両方とも移動させるシナリオでは、これらの端部が端と端をつないで戻るまでの時間が短縮されるので有利となり、代わりに出口コンベアの端部のみを移動させる場合は、入口コンベアの端部が出口コンベアの端部に向かって移動し、この後に端と端をつないで切断位置へと向かう後続移動が続く。このことは、小さな食品片が前記所定の長さを超えている食品片である場合に、とりわけ関連性がある。切断後、この小さな食品片が開口部を通り抜けて落下する場合、とりわけ供給される食品対象物が互いに近接している場合、出口端部を端と端をつないで移動させる時間を短縮することが重要となる。後続の食品対象物が出口端部にあり、既に当該端部を越え始めている場合に、そうした状況が発生する可能性がある。入口コンベアの端部を出口コンベアの端部に向かって、さらには端と端をつないで移動させ、次いで切断位置（切断箇所がコンベアの間にある場合）に向かって移動させることにより、前記状況は回避される。
【００２８】
一実施形態では、食品対象物をより小さな食品片へと切断する前記ステップと、入口コンベアおよび出口コンベアの端部間の前記相対位置を調整する前記ステップとを、前記切断直後に入口コンベアおよび出口コンベアの端部間の相対位置が前記目標幅に到達するように行っている。したがって、切断の品質が最大化されるように、コンベアの前記入口／出口端部を介して可能な限り食品対象物を支持することができる。一実施形態として、小さな食品対象物の厚さが２０ｍｍの場合、移動機構と切断機との間における動作は、ナイフが食品対象物を通過した後、入口コンベアおよび出口コンベアの端部間の相対位置が、たとえば２０ｍｍ（または約２０ｍｍ）を例とするその目標幅に達するように行われ、このことは、ナイフが突き当てられると、切断片が確実に開口部を通り抜けて落下することを意味している。
【００２９】
一実施形態では、食品対象物に関連する少なくとも１つの特性を検出する前記ステップは、少なくとも１つの小さな食品の厚さを特定するステップを含み、ここでの目標幅をそれに基づいて選択する。一実施形態として、厚さが２０ｍｍであると特定した場合、食品対象物のタイプに応じて、目標幅を２０ｍｍまたは２０ｍｍ未満としてもよい。一実施形態として、食品対象物が新鮮な鶏肉の切り身である場合、たとえば目標を１７ｍｍとすれば十分であり、すなわちこれにより、小片が開口部を通り抜けて落下することが可能となる。
【００３０】
別の実施形態では、たとえば厚さｘｍｍの断片を切断する場合、開口部をｙｍｍ（ｙ＜ｘ）としてもよく、実際に排除する場合には、開口部をさらにｚｍｍ（ｚがｚ≧ｘとなり得る）まで開放してもよい。
【００３１】
本発明の様々な態様は、概ね本発明の範囲内で、実行可能な任意の方法で組み合わせて結合することができる。本発明のこれらおよび他の態様、特徴または利点は、以下に記載する実施形態を参照して明らかになり、かつ解明されることになる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
図面を参照しながら、本発明の実施形態を例示としてのみ記載する。
【００３３】
【図１】従来技術による切断装置の例を示す。
【図２】本発明による切断装置の一実施形態を示す。
【図３ａ】入口コンベアおよび出口コンベアの端部間に、一時的な開口部を形成する方法の一実施形態を示す。
【図３ｂ】入口コンベアおよび出口コンベアの端部間に、一時的な開口部を形成する方法の一実施形態を示す。
【図３ｃ】入口コンベアおよび出口コンベアの端部間に、一時的な開口部を形成する方法の一実施形態を示す。
【図４ａ】たとえば食品対象物の三次元プロファイル画像に基づいて、小さな食品片を開口部から放出できるシナリオを示す。
【図４ｂ】たとえば食品対象物の三次元プロファイル画像に基づいて、小さな食品片を開口部から放出できるシナリオを示す。
【図４ｃ】たとえば食品対象物の三次元プロファイル画像に基づいて、小さな食品片を開口部から放出できるシナリオを示す。
【図５】図４に示しているものを元にした一実施形態を示す。
【図６】図２における本切断装置のさらに別のシナリオを示す。
【図７ａ】本発明による切断装置の一実施形態を、このような切断装置を包囲するハウジングを設けず、かつ入口コンベアおよび出口コンベア上にベルトコンベアを設けない状態で示す。
【図７ｂ】本発明による切断装置の一実施形態を、このような切断装置を包囲するハウジングを設けず、かつ入口コンベアおよび出口コンベア上にベルトコンベアを設けない状態で示す。
【図８ａ】図７の実施形態における移動機構をより詳細に示す。
【図８ｂ】図７の実施形態における移動機構をより詳細に示す。
【図９ａ】ベルト張力を固定したままで、入口コンベアと出口コンベアとの間の開閉動作をどのように実行できるのかについての動作原理を図示する。
【図９ｂ】ベルト張力を固定したままで、入口コンベアと出口コンベアとの間の開閉動作をどのように実行できるのかについての動作原理を図示する。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
図２は、食品対象物２０３が入口コンベア２１４から出口コンベア２１５へと搬送されている間に、この食品対象物を切断するための本発明に係る切断装置２００の実施形態を示す。入口コンベアおよび出口コンベアは端と端をつないで配置されている。切断装置２００は、矢印２２１で示すように、閉位置から開位置まで、またその逆の開位置から閉位置あるいは任意の退避位置まで、入口コンベアおよび出口コンベアの端部間の相対位置を調整する移動機構２２０を備える。
【００３５】
前記切断装置は、入口コンベア２１４と出口コンベア２１５との間に延びる切断面を有する切断機２０５と、食品対象物に関連する少なくとも１つの特性を検出する検出機構２０４と、検出機構２０４からの出力信号に応じて移動機構および切断機を制御する制御装置２０６とをさらに備える。後に詳述するように、移動機構を制御するステップは、入口コンベアおよび出口コンベアの端部間にある開口部の目標幅を決定する際に、少なくとも１つの検出済み特性を利用するステップを含む。ここに示す実施形態では、レーザーラインスキャナとカメラとを使用してもよい。カメラは、食品対象物の外面からの反射光を検出し、それに基づいて三次元プロファイル画像を生成するように構成されている。たとえばＸ線など、当業者に知られている他の任意のタイプの検出機構を実装してもよい。
【００３６】
切断機の制御は、続いて食品対象物を小さな食品片２０８へと切断するステップをさらに含む。開口部の目標幅は、これらの食品片の少なくとも１つがこの開口部を通り抜けて落下できるような幅となるように選択される。目標幅は、前記少なくとも１つの食品片２０８が、入口コンベアおよびと出口コンベアの端部間にある開口部を通り抜けて落下できるようにするために必要な最小幅であることが好ましく、これは、より薄い断片に対しては、より厚い小片に対して設定するよりも、開口部の幅を狭くしていることを意味する。
【００３７】
ここに示す実施形態を参照すると、先端部２０８が切断され、直ちに重力またはナイフの慣性によって、たとえば下部にある引取コンベア２１８上に落下させることができる。引取コンベア２１８は、（末端部のみに限定すべきではない）先端部２０８を受け取り、次いで後続の加工作業などに向けて搬送する。切断後、入口コンベアおよび出口コンベアの端部が閉位置へと移動して、後続の切削加工が行われ、そこで得られる小さな食品片２１０は出口コンベア２１５によって、たとえばバッチ加工とすることができる後続の加工作業に向けて搬送される。末端部、または食品対象物の両端部の間の任意の部分に対して、同じ加工作業を繰り返してもよい。
【００３８】
図３（ａ）〜図３（ｃ）は、入口コンベア２１４および出口コンベア２１５の前記両端部の間に、一時的な前記開口部を形成する方法の一実施形態を示す。ここでは入口コンベア２１４の端部は固定されているが、出口コンベアの端部は、図３（ｂ）に示すように前記移動機構によって開位置に移動し、それに続く切断により、図３（ｃ）に示すように末端部が開口部を滑らかに通り抜けて落下し、その後出口端部が閉位置（または退避位置）へと戻る後続移動が行われる。
【００３９】
図４（ａ）〜図４（ｃ）は、たとえば食品対象物３０３の前記三次元プロファイル画像に基づいて、開口部から放出される小さな食品片（本実施形態では先端片）が所定の長さを超えている場合のシナリオを示す。そのようなシナリオでは、図４（ａ）、図４（ｂ）に示すように食品対象物４０３が出口コンベアに進入すると、出口コンベアの端部がこの食品対象物の末端と共に移動し、かつこの末端を支持するように、制御装置が移動機構に出口コンベアの端部の移動を指示する。前記目標幅に到達すると先端片４０８は切断され、開口部を滑らかに通り抜けて落下し、その後図４（ｃ）に示すように閉位置へと戻る後続移動が行われる。
【００４０】
図５は、入口コンベアの端部が出口コンベアの端部に向かってさらに移動することにより、両端部が閉位置に戻るまでの時間を短縮する場合を除いて、図４に示しているものを元にした一実施形態を示す。その後、図５（ｃ）に示すように、閉位置を維持したまま、閉位置にあるこれらの端部が両方とも切断位置へと移動する。
【００４１】
図６は、図２における本切断装置のさらに別のシナリオを示す。この場合、入口コンベア２１４の端部は、図６（ｂ）において矢印で示すように移動し、続いて切断が行われ、その後入口端部は図６（ｃ）に示すように閉位置へと戻る。
【００４２】
図７ａ、図７ｂは、本発明に係る切断装置の一実施形態を、このような切断装置を包囲するハウジングを設けず、かつ入口コンベア７１４および出口コンベア７１５上にベルトコンベアを設けない状態で示す。本実施形態では、図７ａに示す閉位置から図７ｂに示す開位置まで、またはその逆に出口コンベアの端部を移動させる移動機構７２０に、出口コンベア７１５の端部が取り付けられている。ここに示す切断機は「剣」型であり、フレーム７０５に回転可能に取り付けられている。
【００４３】
図８ａ、図８ｂは図７の実施形態における移動機構を示す。ここではアーム８３０、８３１が、出口コンベアの端部の上部すなわち上部ローラと、このコンベアの端部の下部すなわち下部ローラとにそれぞれ接続されている。反対方向に向かうアームの同期移動により、ベルトコンベアの張力は固定されたままとなり、両端部の間の前記開閉動作を完全に制御できる。アーム８３０、８３１を電動機（図示せず）に接続して、アームの動きを正確に、かつ制御された方法で操作できる。
【００４４】
図９ａ、図９ｂは、アーム８３０を上部ローラ９４０に取り付け、アーム８３１を下部ローラ９４１に取り付けてもよい場合の原理を図示している。一方でベルト張力を固定したままで、水平矢印で示す反対方向に向かう引張力／押圧力によって、前記開放動作９４２と閉鎖動作を行うようにしてもよい。
【００４５】
図面および前述の記載において本発明を例示し、かつ詳述してきたが、そのような例示および記述を例示的または典型的なものと見なすべきであり制限するものと見なすべきではなく、したがって本発明は開示している実施形態に限定されるものではない。図面、本開示、および添付の特許請求の範囲を検討することにより、特許請求している本発明を実施するにあたり、当業者は開示している実施形態に対する他の変形形態を理解し、かつ実現することができる。特許請求の範囲において、「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」という語は他の要素またはステップを除外せず、また不定冠詞「ａ（１つの）」または「ａｎ（１つの）」は複数形を除外しない。特定の手段が互いに異なる従属請求項に記載されているという単なる事実をもって、これらの手段の組み合わせを有利に使用するのが不可能であることを示すものではない。
【図１】
2020523002.tif 000003
【図２】
2020523002.tif 000004
【図３（ａ）】
2020523002.tif 000005
【図３（ｂ）】
2020523002.tif 000006
【図３（ｃ）】
2020523002.tif 000007
【図４（ａ）】
2020523002.tif 000008
【図４（ｂ）】
2020523002.tif 000009
【図４（ｃ）】
2020523002.tif 000010
【図５】
2020523002.tif 000011
【図６（ａ）】
2020523002.tif 000012
【図６（ｂ）】
2020523002.tif 000013
【図６（ｃ）】
2020523002.tif 000014
【図７ａ】
2020523002.tif 000015
【図７ｂ】
2020523002.tif 000016
【図８ａ】
2020523002.tif 000017
【図８ｂ】
2020523002.tif 000018
【図９ａ】
2020523002.tif 000019
【図９ｂ】
2020523002.tif 000020
【国際調査報告】
2020523002.tif 000021
2020523002.tif 000022