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技術 米飯成形装置および米飯処理装置

出願人 鈴茂器工株式会社
発明者 小根田育冶小池真二杉崎健中沢和樹安田篤文
出願日 2019年2月26日 (1年10ヶ月経過) 出願番号 2019-032673
公開日 2020年3月19日 (9ヶ月経過) 公開番号 2020-039846
状態 未査定
技術分野 食品調製器具
主要キーワード 軸保持板 規制ユニット 設定形状 設定重量値 フレームプレート 計量枡 マイナス溝 不足重量
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2020年3月19日)のものです。
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図面 (20)

課題

米飯成形部の規制孔を形成する規制パネルを少ない個数モータで動かす。

解決手段

相互に並列配置された複数の規制パネル22aからなり、複数の規制パネル22aにそれぞれ形成された規制面22a−1の集合で規制孔21を構成する規制ユニット22と、それぞれの規制パネル22aに対応して設けられ、ねじ結合により規制パネル22aを規制面22a−1の進退方向に往復移動させる複数のねじ軸26と、ねじ軸26と選択的に嵌合し、ねじ軸26を回転させて規制パネル22aを移動させる第1のモータ27aを備えた回転機構27と、回転機構27を複数の規制パネル22aの配列方向に沿って移動させる第2のモータ28aを備えた移動機構28と、移動機構28で回転機構27を間欠的に移動させながら回転機構27を複数のねじ軸26を嵌合させて回転させることで規制パネル22aを所定位置に移動させる制御を行う制御部とを有する。

概要

背景

ホッパに投入された米飯容積計量(米飯が通過する計量枡水平断面積と分割された米飯の厚み(高さ)で規定される容積で米飯の計量を行う技術)により所定の設定重量値に分割する米飯処理装置が知られている。そして、米飯処理装置で得られた米飯は、例えば弁当などの容器の米飯盛付部に盛り付けられる。

ここで、米飯処理装置で得られた米飯は、計量枡(米飯成形装置)に形成された規制孔水平断面の形状に沿って成形される。一方、米飯盛付部の形状や大きさ(以下、単に「形状」という。)は、容器の種類によって様々である。

したがって、得られた米飯の形状が容器の米飯盛付部の形状と同じであればそのまま盛り付けることができるが、同じでない場合には、プレス等の手段を用いて再度米飯の形状を調整したり、米飯盛付部の形状に合った専用の計量枡を使用したり、作業者手作業によって米飯盛付部の形状に沿って米飯を整えている。

なお、容積計量による米飯計量装置については、例えば特許文献1(特開2000−253840号公報)に記載された技術が知られている。

概要

米飯成形部の規制孔を形成する規制パネルを少ない個数モータで動かす。相互に並列配置された複数の規制パネル22aからなり、複数の規制パネル22aにそれぞれ形成された規制面22a−1の集合で規制孔21を構成する規制ユニット22と、それぞれの規制パネル22aに対応して設けられ、ねじ結合により規制パネル22aを規制面22a−1の進退方向に往復移動させる複数のねじ軸26と、ねじ軸26と選択的に嵌合し、ねじ軸26を回転させて規制パネル22aを移動させる第1のモータ27aを備えた回転機構27と、回転機構27を複数の規制パネル22aの配列方向に沿って移動させる第2のモータ28aを備えた移動機構28と、移動機構28で回転機構27を間欠的に移動させながら回転機構27を複数のねじ軸26を嵌合させて回転させることで規制パネル22aを所定位置に移動させる制御を行う制御部とを有する。

目的

本発明は、上述の技術的背景からなされたものであって、米飯成形装置の規制孔を形成する規制部材を少ない個数のモータで動かすことができる技術を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

上方から供給された米飯規制孔から下方へ通過させることにより当該米飯の水平断面を所定の形状に成形する米飯成形装置であって、相互に並列配置されるとともに形成された規制面の進退方向に往復移動する複数の規制部材からなり、前記規制面の集合で少なくとも前記規制孔の一部を形成する規制手段と、それぞれの前記規制部材に対応して設けられ、ねじ結合により前記規制部材を前記規制面の進退方向に往復移動させる複数のねじ軸と、前記ねじ軸と選択的に嵌合し、当該ねじ軸を回転させて前記規制部材を移動させる第1のモータを備えた回転手段と、前記回転手段を複数の前記規制部材の配列方向に沿って移動させる第2のモータを備えた移動手段と、前記移動手段で前記回転手段を間欠的に移動させながら当該回転手段を前記ねじ軸と嵌合させ、複数の前記ねじ軸を回転させて前記規制部材を所定位置に移動させる制御を行う制御手段と、を有することを特徴とする米飯成形装置。

請求項2

前記回転手段は、前記第1のモータの回転力を前記ねじ軸に伝達して駆動する駆動軸を備える、ことを特徴とする請求項1記載の米飯成形装置。

請求項3

前記駆動軸の先端および前記ねじ軸における前記駆動軸側の端部には、相互に嵌合する第1の嵌合部および第2の嵌合部がそれぞれ形成され、前記第1の嵌合部と前記第2の嵌合部とが嵌合して前記第1のモータの回転力がねじ軸に伝達される、ことを特徴とする請求項2記載の米飯成形装置。

請求項4

前記第1の嵌合部および前記第2の嵌合部は、これらの何れか一方がマイナス溝、他方が当該マイナス溝と嵌まり合う平形部であり、前記制御手段は、前記マイナス溝および前記平形部が前記回転手段の移動方向に向いた回転位置で停止するように前記第1のモータを制御する、ことを特徴とする請求項3記載の米飯成形装置。

請求項5

前記駆動軸の両側には、前記駆動軸と嵌合する前記ねじ軸の隣に位置する前記ねじ軸の前記マイナス溝と嵌まり合って当該ねじ軸の回転を阻止する突起片が設けられている、ことを特徴とする請求項4記載の米飯成形装置。

請求項6

前記回転手段が嵌合していない前記ねじ軸の回転を阻止する阻止手段をさらに有する、ことを特徴とする請求項1〜5の何れか一項に記載の米飯成形装置。

請求項7

前記阻止手段は、前記ねじ軸の径方向に延びて形成されたピン孔と、前記ピン孔に対して挿抜可能に設けられたピンと、前記回転手段が嵌合している前記ねじ軸の前記ピン孔から前記ピンを抜去し、前記回転手段が嵌合していない前記ねじ軸の前記ピン孔に前記ピンを挿入する挿抜部と、を備えることを特徴とする請求項6記載の米飯成形装置。

請求項8

前記挿抜部は、弾発力によって前記ピンを前記ピン孔に挿入するバネ部材と、前記回転手段の移動とともに移動可能に設けられ、前記回転手段が嵌合している前記ねじ軸の前記ピンを前記バネ部材の弾発力に抗して前記ピン孔から抜去する抜去部と、を備えることを特徴とする請求項7記載の米飯成形装置。

請求項9

前記阻止手段は、前記ねじ軸の外周面押圧可能に設けられた押圧部と、前記回転手段が嵌合している前記ねじ軸の前記押圧部による押圧を解除し、前記回転手段が嵌合していない前記ねじ軸を前記押圧部で押圧する押圧部駆動手段と、を備えることを特徴とする請求項6記載の米飯成形装置。

請求項10

前記ねじ軸における前記駆動軸側の端部および前記駆動軸の先端には、これらの何れか一方にマイナス溝が、他方に当該マイナス溝と嵌まり合う平形部がそれぞれ形成され、前記制御手段は、前記マイナス溝および前記平形部が前記回転手段の移動方向に向いた位置で前記第1のモータの回転を停止させ、前記ねじ軸における前記駆動軸側の端部と嵌まり合って当該ねじ軸の回転を阻止する阻止手段をさらに有する、ことを特徴とする請求項2記載の米飯成形装置。

請求項11

前記移動手段は、前記回転手段の移動方向に沿って配置されるとともに当該回転手段に設けられたブロックを貫通して当該ブロックとねじ結合し、前記第2のモータで回転して前記回転手段を移動させるシャフトと、前記回転手段の移動方向に沿って配置され、前記回転手段の移動をガイドするガイド部材と、を備えることを特徴とする請求項1〜10の何れか一項に記載の米飯成形装置。

請求項12

前記回転手段は複数設けられ、前記移動手段は1または複数設けられて、複数の前記回転手段を相互に同一の方向または相互に異なる方向に移動させる、ことを特徴とする請求項1〜11の何れか一項に記載の米飯成形装置。

請求項13

前記規制面の進退方向に往復移動するように前記規制部材の移動を案内する案内手段をさらに有する、ことを特徴とする請求項1〜12の何れか一項に記載の米飯成形装置。

請求項14

前記規制手段の両側に配置された支持手段をさらに有し、前記案内手段は、それぞれの前記規制部材に取り付けられたロッド、および両端が前記支持手段に固定されて前記ロッドが摺動可能に貫通して当該ロッドを保持する保持部材を備える、ことを特徴とする請求項13記載の米飯成形装置。

請求項15

前記規制手段は、前記規制面が相互に対向するようにして間隔を空けて一対で設けられている、ことを特徴とする請求項1〜14の何れか一項に記載の米飯成形装置。

請求項16

投入された米飯を解しながら下方へ落下供給する米飯供給装置と、前記米飯供給装置から供給された米飯を前記規制孔から下方へ通過させて当該米飯の水平断面を所定の形状に成形する請求項1〜15の何れか一項に記載の米飯成形装置と、前記米飯成形装置を通過した米飯を所定の厚みに分割して落下させる米飯分割装置と、を有することを特徴とする米飯処理装置

請求項17

前記米飯分割装置は、前記米飯成形装置からの米飯を分割するシャッタと、前記シャッタの下方において当該シャッタと所定の間隔を空けて配置され、前記米飯成形装置を通過した米飯の落下経路開閉する厚み調整手段とを備え、前記厚み調整手段を閉鎖位置にして前記米飯成形装置からの米飯を前記シャッタによって所定の厚みに分割し、分割後に前記厚み調整手段を開放位置にして米飯を落下させる、ことを特徴とする請求項16記載の米飯処理装置。

請求項18

前記厚み調整手段は上下方向に移動可能とされている、ことを特徴とする請求項17記載の米飯処理装置。

請求項19

前記厚み調整手段を上下方向に移動させる第3のモータを備え、前記制御手段は、米飯の設定重量、米飯の比重および前記規制孔の水平方向の断面積で規定される位置に、前記第3のモータを介して前記厚み調整手段を移動させる制御をさらに行う、ことを特徴とする請求項18記載の米飯処理装置。

請求項20

前記制御手段は、前記規制部材の厚みと、前記規制孔の全開時または全閉時からの複数の前記規制部材の総移動量とに基づいて前記規制孔の水平方向の断面積を求める、ことを特徴とする請求項19記載の米飯処理装置。

請求項21

前記制御手段は、撮像手段により撮像された前記規制孔の画像に基づいて前記規制孔の水平方向の断面積を求める、ことを特徴とする請求項19記載の米飯処理装置。

請求項22

前記米飯成形装置の前記規制孔の米飯の高さを非接触で測定する測定手段をさらに備え、前記制御手段は、前記測定手段に測定された米飯の高さが所定の設定値となるように前記米飯供給装置を動作制御する、ことを特徴とする請求項16〜19の何れか一項に記載の米飯処理装置。

請求項23

前記測定手段は、音軸垂直方向になるようにして前記米飯成形装置の上方に配置された超音波センサ、または光軸が垂直方向になるようにして前記米飯成形装置の上方に配置された光学センサである、ことを特徴とする請求項22記載の米飯処理装置。

請求項24

前記測定手段は、音軸が垂直方向になるようにして前記米飯成形装置の上方に配置された超音波センサ、または光軸が垂直方向になるようにして前記米飯成形装置の上方に配置された光学センサと、音軸が前記規制孔上を通って水平方向になるように配置された超音波センサ、または光軸が前記規制孔上を通って水平方向になるように配置された光学センサである、ことを特徴とする請求項22記載の米飯処理装置。

技術分野

0001

本発明は、米飯成形装置および米飯処理装置に関し、特に、米飯の成形形状に適用して有効な技術に関するものである。

背景技術

0002

ホッパに投入された米飯を容積計量(米飯が通過する計量枡水平断面積と分割された米飯の厚み(高さ)で規定される容積で米飯の計量を行う技術)により所定の設定重量値に分割する米飯処理装置が知られている。そして、米飯処理装置で得られた米飯は、例えば弁当などの容器の米飯盛付部に盛り付けられる。

0003

ここで、米飯処理装置で得られた米飯は、計量枡(米飯成形装置)に形成された規制孔水平断面の形状に沿って成形される。一方、米飯盛付部の形状や大きさ(以下、単に「形状」という。)は、容器の種類によって様々である。

0004

したがって、得られた米飯の形状が容器の米飯盛付部の形状と同じであればそのまま盛り付けることができるが、同じでない場合には、プレス等の手段を用いて再度米飯の形状を調整したり、米飯盛付部の形状に合った専用の計量枡を使用したり、作業者手作業によって米飯盛付部の形状に沿って米飯を整えている。

0005

なお、容積計量による米飯計量装置については、例えば特許文献1(特開2000−253840号公報)に記載された技術が知られている。

先行技術

0006

特開2000−253840号公報

発明が解決しようとする課題

0007

しかしながら、米飯の形状を再調整しようとしても、一旦所定の形状に成形された米飯は、容易に所望の形状に変更することができない。

0008

また、専用の計量枡を使用する場合には、容器の米飯盛付部の形状ごとに計量枡が必要になってしまうため、そのように対応することが困難であったり、対応できたとしても装置のコストアップになってしまう。とりわけ、弁当生産現場においては、弁当の種類の改廃弁当容器の種類の改廃が多いため、対応が一層困難になる。

0009

さらに、作業者が手作業で米飯の形状を整える場合には、人件費がかかってしまうことになる。

0010

そして、米飯の形状を再調整する際の問題は、米飯を容器の米飯盛付部の形状に対応させる場合のみではなく、例えば米飯でおむすびや握り寿司用シャリを成形する場合などでも生じるものである。

0011

このような課題に鑑み、本発明者は、計量枡の内部空間である規制孔の水平断面形状を自在に変えることにより米飯を様々な形状に成形することを思い至った。具体的には、相互に並列配置して個別に進退移動可能となった複数枚規制パネル規制部材)で計量枡を構成するようにし、これらの規制パネルの端面である規制面で形成される計量枡の規制孔を所望の形状にするというものである。

0012

ここで、計量枡を構成するには多数枚の規制パネルが必要になることから、これらを作業者が1枚ずつ動かして所望の形状にしようとすると、作業者に新たな作業を求めてしまうことになり、装置としての利便性が損なわれてしまう。

0013

そこで、複数枚の規制パネルを作業者の手を煩わせることなく自在に移動させる技術として、モータを用いることが考えられる。しかしながら、前述のように計量枡を構成するには多数枚(例えば規制パネルの枚数を片側10枚とすると、両側で合計20枚)の規制パネルが必要になり、それぞれの規制パネルに対応させてモータを配置することとになれば、多数のモータを配置する広大スペースが必要になるのみならず、多数のモータを設けることに伴いコストが大幅に上昇する。

0014

本発明は、上述の技術的背景からなされたものであって、米飯成形装置の規制孔を形成する規制部材を少ない個数のモータで動かすことができる技術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

0015

上記課題を解決するため、請求項1に記載の本発明の米飯成形装置は、上方から供給された米飯を規制孔から下方へ通過させることにより当該米飯の水平断面を所定の形状に成形する米飯成形装置であって、相互に並列配置されるとともに形成された規制面の進退方向に往復移動する複数の規制部材からなり、前記規制面の集合で少なくとも前記規制孔の一部を形成する規制手段と、それぞれの前記規制部材に対応して設けられ、ねじ結合により前記規制部材を前記規制面の進退方向に往復移動させる複数のねじ軸と、前記ねじ軸と選択的に嵌合し、当該ねじ軸を回転させて前記規制部材を移動させる第1のモータを備えた回転手段と、前記回転手段を複数の前記規制部材の配列方向に沿って移動させる第2のモータを備えた移動手段と、前記移動手段で前記回転手段を間欠的に移動させながら当該回転手段を前記ねじ軸と嵌合させ、複数の前記ねじ軸を回転させて前記規制部材を所定位置に移動させる制御を行う制御手段と、を有することを特徴とする。

0016

請求項2に記載の本発明の米飯成形装置は、上記請求項1に記載の発明において、前記回転手段は、前記第1のモータの回転力を前記ねじ軸に伝達して駆動する駆動軸を備える、ことを特徴とする。

0017

請求項3に記載の本発明の米飯成形装置は、上記請求項2記載の発明において、前記駆動軸の先端および前記ねじ軸における前記駆動軸側の端部には、相互に嵌合する第1の嵌合部および第2の嵌合部がそれぞれ形成され、前記第1の嵌合部と前記第2の嵌合部とが嵌合して前記第1のモータの回転力がねじ軸に伝達される、ことを特徴とする。

0018

請求項4に記載の本発明の米飯成形装置は、上記請求項3記載の発明において、前記第1の嵌合部および前記第2の嵌合部は、これらの何れか一方がマイナス溝、他方が当該マイナス溝と嵌まり合う平形部であり、前記制御手段は、前記マイナス溝および前記平形部が前記回転手段の移動方向に向いた回転位置で停止するように前記第1のモータを制御する、ことを特徴とする。

0019

請求項5に記載の本発明の米飯成形装置は、上記請求項3記載の発明において、前記駆動軸の両側には、前記駆動軸と嵌合する前記ねじ軸の隣に位置する前記ねじ軸の前記マイナス溝と嵌まり合って当該ねじ軸の回転を阻止する突起片が設けられている、ことを特徴とする。

0020

請求項6に記載の本発明の米飯成形装置は、上記請求項1〜5の何れか一項に記載の発明において、前記回転手段が嵌合していない前記ねじ軸の回転を阻止する阻止手段をさらに有する、ことを特徴とする。

0021

請求項7に記載の本発明の米飯成形装置は、上記請求項6記載の発明において、前記阻止手段は、前記ねじ軸の径方向に延びて形成されたピン孔と、前記ピン孔に対して挿抜可能に設けられたピンと、前記回転手段が嵌合している前記ねじ軸の前記ピン孔から前記ピンを抜去し、前記回転手段が嵌合していない前記ねじ軸の前記ピン孔に前記ピンを挿入する挿抜部と、を備えることを特徴とする。

0022

請求項8に記載の本発明の米飯成形装置は、上記請求項7記載の発明において、前記挿抜部は、弾発力によって前記ピンを前記ピン孔に挿入するバネ部材と、前記回転手段の移動とともに移動可能に設けられ、前記回転手段が嵌合している前記ねじ軸の前記ピンを前記バネ部材の弾発力に抗して前記ピン孔から抜去する抜去部と、を備えることを特徴とする。

0023

請求項9に記載の本発明の米飯成形装置は、上記請求項6記載の発明において、前記阻止手段は、前記ねじ軸の外周面押圧可能に設けられた押圧部と、前記回転手段が嵌合している前記ねじ軸の前記押圧部による押圧を解除し、前記回転手段が嵌合していない前記ねじ軸を前記押圧部で押圧する押圧部駆動手段と、を備えることを特徴とする。

0024

請求項10に記載の本発明の米飯成形装置は、上記請求項2記載の発明において、前記ねじ軸における前記駆動軸側の端部および前記駆動軸の先端には、これらの何れか一方にマイナス溝が、他方に当該マイナス溝と嵌まり合う平形部がそれぞれ形成され、前記制御手段は、前記マイナス溝および前記平形部が前記回転手段の移動方向に向いた位置で前記第1のモータの回転を停止させ、前記ねじ軸における前記駆動軸側の端部と嵌まり合って当該ねじ軸の回転を阻止する阻止手段をさらに有する、ことを特徴とする。

0025

請求項11に記載の本発明の米飯成形装置は、上記請求項1〜10の何れか一項に記載の発明において、前記移動手段は、前記回転手段の移動方向に沿って配置されるとともに当該回転手段に設けられたブロックを貫通して当該ブロックとねじ結合し、前記第2のモータで回転して前記回転手段を移動させるシャフトと、前記回転手段の移動方向に沿って配置され、前記回転手段の移動をガイドするガイド部材と、を備えることを特徴とする。

0026

請求項12に記載の本発明の米飯成形装置は、上記請求項1〜11の何れか一項に記載の発明において、前記回転手段は複数設けられ、前記移動手段は1または複数設けられて、複数の前記回転手段を相互に同一の方向または相互に異なる方向に移動させる、ことを特徴とする。

0027

請求項13に記載の本発明の米飯成形装置は、上記請求項1〜12の何れか一項に記載の発明において、前記規制面の進退方向に往復移動するように前記規制部材の移動を案内する案内手段をさらに有する、ことを特徴とする。

0028

請求項14に記載の本発明の米飯成形装置は、上記請求項13記載の発明において、前記規制手段の両側に配置された支持手段をさらに有し、前記案内手段は、それぞれの前記規制部材に取り付けられたロッド、および両端が前記支持手段に固定されて前記ロッドが摺動可能に貫通して当該ロッドを保持する保持部材を備える、ことを特徴とする。

0029

請求項15に記載の本発明の米飯成形装置は、上記請求項1〜14の何れか一項に記載の発明において、前記規制手段は、前記規制面が相互に対向するようにして間隔を空けて一対で設けられている、ことを特徴とする。

0030

上記課題を解決するため、請求項16に記載の本発明の米飯処理装置は、投入された米飯を解しながら下方へ落下供給する米飯供給装置と、前記米飯供給装置から供給された米飯を前記規制孔から下方へ通過させて当該米飯の水平断面を所定の形状に成形する請求項1〜15の何れか一項に記載の米飯成形装置と、前記米飯成形装置を通過した米飯を所定の厚みに分割して落下させる米飯分割装置と、を有することを特徴とする。

0031

請求項17に記載の本発明の米飯処理装置は、上記請求項16に記載の発明において、前記米飯分割装置は、前記米飯成形装置からの米飯を分割するシャッタと、前記シャッタの下方において当該シャッタと所定の間隔を空けて配置され、前記米飯成形装置を通過した米飯の落下経路開閉する厚み調整手段とを備え、前記厚み調整手段を閉鎖位置にして前記米飯成形装置からの米飯を前記シャッタによって所定の厚みに分割し、分割後に前記厚み調整手段を開放位置にして米飯を落下させる、ことを特徴とする。

0032

請求項18に記載の本発明の米飯処理装置は、上記請求項17に記載の発明において、前記厚み調整手段は上下方向に移動可能とされている、ことを特徴とする。

0033

請求項19に記載の本発明の米飯処理装置は、上記請求項18に記載の発明において、前記厚み調整手段を上下方向に移動させる第3のモータを備え、前記制御手段は、米飯の設定重量、米飯の比重および前記規制孔の水平方向の断面積で規定される位置に、前記第3のモータを介して前記厚み調整手段を移動させる制御をさらに行う、ことを特徴とする。

0034

請求項20に記載の本発明の米飯処理装置は、上記請求項19に記載の発明において、前記制御手段は、前記規制部材の厚みと、前記規制孔の全開時または全閉時からの複数の前記規制部材の総移動量とに基づいて前記規制孔の水平方向の断面積を求める、ことを特徴とする。

0035

請求項21に記載の本発明の米飯処理装置は、上記請求項19に記載の発明において、前記制御手段は、撮像手段により撮像された前記規制孔の画像に基づいて前記規制孔の水平方向の断面積を求める、ことを特徴とする。

0036

請求項22に記載の本発明の米飯処理装置は、上記請求項16〜19の何れか一項に記載の発明において、前記米飯成形装置の前記規制孔の米飯の高さを非接触で測定する測定手段をさらに備え、前記制御手段は、前記測定手段に測定された米飯の高さが所定の設定値となるように前記米飯供給装置を動作制御する、ことを特徴とする。

0037

請求項23に記載の本発明の米飯処理装置は、上記請求項22記載の発明において、前記測定手段は、音軸垂直方向になるようにして前記米飯成形装置の上方に配置された超音波センサ、または光軸が垂直方向になるようにして前記米飯成形装置の上方に配置された光学センサである、ことを特徴とする。

0038

請求項24に記載の本発明の米飯処理装置は、上記請求項22記載の発明において、前記測定手段は、音軸が垂直方向になるようにして前記米飯成形装置の上方に配置された超音波センサ、または光軸が垂直方向になるようにして前記米飯成形装置の上方に配置された光学センサと、音軸が前記規制孔上を通って水平方向になるように配置された超音波センサ、または光軸が前記規制孔上を通って水平方向になるように配置された光学センサである、ことを特徴とする。

発明の効果

0039

本発明によれば、相互に並列配置された複数の規制部材にそれぞれ設けられたねじ軸と選択的に嵌合して当該ねじ軸を回転させる第1のモータを備えた回転手段が設けられ、この回転手段を移動手段の第2のモータによって間欠的に移動させながら回転手段とねじ軸とを嵌合させるようにしているので、米飯成形装置の規制孔を形成する規制部材を、少ない個数のモータで動かすことが可能になる。

図面の簡単な説明

0040

本発明の一実施の形態である米飯処理装置を示す斜視図である。
図1の正面図である。
本発明の一実施の形態である米飯成形部を正面側斜め上方から示す斜視図である。
図3の米飯成形部から外装パネルを外して示す斜視図である。
本発明の一実施の形態である米飯成形部を外装パネルを外して正面側の斜め下方から示す斜視図である。
本発明の一実施の形態である米飯成形部を外装パネルを外して背面側の斜め上方から示す斜視図である。
本発明の一実施の形態である米飯成形部のねじ軸と回転機構移動機構とを示す斜視図である。
本発明の一実施の形態である米飯成形部のねじ軸と回転機構とを示す斜視図である。
本発明の一実施の形態である米飯成形部のねじ軸と回転機構とが嵌合した状態を示す斜視図である。
本発明の一実施の形態である米飯成形部の回転機構を示す斜視図である。
本発明の一実施の形態である米飯成形部に設けられたねじ軸と駆動軸とを示す側面図である。
本発明の一実施の形態である米飯成形部に設けられたねじ軸の周辺構造を示す斜視図である。
本発明の一実施の形態である米飯成形部に設けられたねじ軸の回転を阻止するためのピンを示す斜視図である。
本発明の一実施の形態である米飯成形部の回転機構に取り付けられた抜去部を示す斜視図である。
図14の抜去部の内部構造を示す斜視図である。
本発明の一実施の形態である米飯成形部において円形の規制孔を形成した状態を外装パネルを外して示す斜視図である。
図16の平面図である。
本発明の一実施の形態である米飯成形部において角形の規制孔を形成した状態を外装パネルを外して示す斜視図である。
(a)〜(h)は本発明の一実施の形態である米飯成形部における回転機構と移動機構とのレイアウトパターンおよびその変形例を示す概念図である。
本発明の一実施の形態である米飯処理装置におけるシャッタとゲート板との位置を示す説明図である。
本発明の一実施の形態である米飯成形部の規制孔における全開時と所定形状への変形時とを示す説明図である。
本発明の変形例としての米飯処理装置に設けられた超音波センサと米飯成形部とを示す斜視図である。
(a)(b)は図22の超音波センサによる2種類の測定可能範囲を示す説明図である。
(a)(b)は図23(b)の測定可能範囲を有する超音波センサにより測定可能な米飯の高さを示す説明図である。
(a)(b)は図23(b)の測定可能範囲を有する超音波センサにより測定不能な米飯の高さを示す説明図である。
本発明の他の変形例としての米飯処理装置に設けられた超音波センサおよび光学センサと米飯成形部とを示す斜視図である。
(a)(b)は図26の超音波センサおよび光学センサにより測定可能な米飯の高さを示す説明図である。
本発明のさらに他の変形例としての米飯処理装置に設けられた光学センサと米飯成形部とを示す斜視図である。
(a)(b)は図28の光学センサにより測定可能な米飯の高さを示す説明図である。
(a)(b)は図28の光学センサにより測定不能な米飯の高さを示す説明図である。

実施例

0041

以下、本発明の一例としての実施の形態について、図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明するための図面において、同一の構成要素には原則として同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。

0042

図1は本発明の一実施の形態である米飯処理装置を示す斜視図、図2図1の正面図である。

0043

図1および図2に示すように、本実施の形態の米飯処理装置Mには、投入された米飯を解しながら落下供給する供給部(米飯供給装置)10と、供給部10から供給された米飯を下方へ通過させることにより当該米飯の水平断面を所定の形状に成形する米飯成形部(米飯成形装置)20と、米飯成形部20を通過した米飯を設定重量値に相当する厚みに分割して落下させる米飯分割部(米飯分割装置)30と、設定重量値に対して不足した重量分の米飯を落下させる補助計量部40と、米飯を搬送する搬送コンベア50と、作業者が装置の動作設定条件を入力するための入力部60とを備えている。

0044

なお、米飯処理装置Mのこれらの構成要素は、底面にキャスタBcおよび昇降ジャッキBjが取り付けられた台座B上に設けられている。

0045

供給部10には、米飯が投入されるホッパ部11と、ホッパ部11内の米飯を解しながら落下供給する解しローラ(図示せず)と、解しローラから落下した米飯の一部を補助計量部40に送る搬送ローラ(図示せず)とを備えている。

0046

また、入力部60は、米飯処理装置Mの駆動、停止、再起動などを行う操作スイッチ61や、米飯の設定重量、生産数量などの設定を行う操作パネル62などで構成されている。さらに、入力部60の筐体内には、米飯分割部30を含んだ米飯処理装置Mの動作制御を行う図示しない制御部(制御手段)が設けられている。

0047

図示するように、米飯成形部20には、上方の供給部10から供給された米飯を下方へと通過させる規制孔21(図16図18)が形成されており、規制孔21を通った米飯は、水平断面の形状が当該規制孔21に沿った形状に成形される。なお、米飯成形部20の詳細については後述する。

0048

米飯分割部30は、米飯成形部20の下部に配置されたシャッタ31と、シャッタ31の下方において当該シャッタ31と所定の間隔を空けて配置された厚み調整部(厚み調整手段)32とを備えている。シャッタ31は、水平方向に相互に接近・離間する動作を行う一対のシャッタ板で構成されており、シャッタ板の動作によって米飯成形部20からの米飯を分割する。また、厚み調整部32は、上下方向に移動可能になっており、水平方向へのスライド動作によって米飯の落下経路を開閉するゲート板32aと、ゲート板32a上の米飯の重量を計測するロードセル(図示せず)とを備えている。そして、ゲート板32aを閉鎖位置にして米飯成形部20からの米飯をシャッタ31によって所定の厚みに分割して計量し、その後、ゲート板32aを開放位置にして搬送コンベア50に落下させる。

0049

このとき、前述した米飯成形部20の規制孔21の水平断面積と、米飯分割部30で分割された米飯の厚み(高さ)とで規定される容積によって設定重量値の米飯が計量される。したがって、分割落下される米飯の重量は、米飯成形部20の規制孔21の水平断面積と、米飯分割部30を構成するシャッタ31とゲート板32aとの距離に依存する。なお、厚み調整部32を固定して上下移動不能にし、米飯成形部20の規制孔21の水平断面積のみで米飯の重量を調整するようにしてもよい。

0050

搬送コンベア50は、図面の右側から左側へと米飯を搬送するように周回動する。そして、搬送コンベア50の略中央部の直上には米飯分割部30が配置されており、米飯分割部30からの米飯が搬送コンベア50上に落下して搬送される。

0051

また、米飯分割部30からの米飯の落下位置よりも搬送方向上流側には、前述した補助計量部40が配置されている。そして、厚み調整部32に設けられたロードセルで計測された米飯重量が作業者の設定した米飯の設定重量に対して所定重量以上に不足していたならば、不足重量分の米飯が補助計量部40で計量されて搬送コンベア50上に落下される。

0052

ここで、補助計量部40で補助計量された米飯(補助計量飯)の搬送コンベア50への落下位置の方が、米飯分割部30で主計量された米飯(主計量飯)の搬送コンベア50への落下位置よりも上流側になっていることから、相対的に少量の補助計量飯の上に相対的に多量の主計量飯が落下供給されるようになっている。したがって、補助計量飯に主計量飯が覆いかぶさるようになるので、補助計量飯が分かりにくくなり、補助計量飯が主計量飯の上にある場合のような視覚的な不自然さがなくなる。

0053

なお、米飯処理装置Mは、補助計量飯よりも主計量飯の方が搬送コンベア50の搬送方向上流側に落下する構造になっていてもよい。さらに、米飯の計量は、主計量と補助計量とによる2段階計量ではなく、1回の計量であっていてもよい。

0054

次に、本実施の形態の米飯処理装置Mに備えられた米飯成形部20について、図3図6を用いて説明する。

0055

ここで、図3は本発明の一実施の形態である米飯成形部を正面側の斜め上方から示す斜視図、図4図3の米飯成形部から外装パネルを外して示す斜視図、図5は本発明の一実施の形態である米飯成形部を外装パネルを外して正面側の斜め下方から示す斜視図、図6は本発明の一実施の形態である米飯成形部を外装パネルを外して背面側の斜め上方から示す斜視図である。

0056

これらの図面に示すように、米飯成形部20には、規制ユニット(規制手段)22が設けられている。この規制ユニット22は、相互に並列配置された四角形板状体からなる複数の規制パネル(規制部材)22aで構成されており、当該規制パネル22aには規制面22a−1が形成されている。そして、これら規制パネル22aの規制面22a−1の集合により、米飯の水平断面の形状を規制する前述の規制孔21が形成される。

0057

本実施の形態において、規制ユニット22は、規制パネル22aの規制面22a−1が相互に対向するように間隔を空けて一対で設けられており、これら2つの規制ユニット22の規制面22a−1で構成される空間により、供給部10からの米飯を下方へと通過させる規制孔21が形成される。

0058

但し、規制ユニット22を1つだけにして、規制ユニット22の向かい側に、規制ユニット22とで規制孔21を形成するための壁面を有する部材を配置するようにすることもできる。この場合には、規制ユニット22の規制面22a−1の集合は、規制孔21の一部を形成ことになる。

0059

規制パネル22aの配列方向の両側には、規制パネル22aを挟むようにして外装パネル23が設けられている。

0060

また、規制パネル22aの後部には、規制面22a−1の進退方向に往復移動するように規制パネル22aの移動を案内するためのガイド部(案内手段)24が設けられている。ガイド部24は、規制パネル22aの規制面22a−1と反対面に取り付けられて当該規制パネル22aを支持する支持プレート24aと、支持プレート24aの上下2箇所に取り付けられて移動方向に延びたロッド24bと、ロッド24bが摺動可能に貫通して当該ロッド24bを保持する保持板(保持部材)24cからなる。したがって、保持板24cに保持されたロッド24bおよび支持プレート24aを介して規制パネル22aを前後に移動させると、規制パネル22aに形成された規制面22a−1が進退方向に移動する。

0061

保持板24cは、その両端がフレームプレート25に固定されている。また、ロッド24bの支持プレート24aとは反対側である後端部には、摺動するロッド24bが保持板24cの孔から抜け出るのを防止するためのストッパ24b−1が設けられている。

0062

なお、本実施の形態では、ロッド24bは、支持プレート24aを介して規制パネル22aに取り付けられているが、支持プレート24aを設けずに、直接規制パネル22aに取り付けられていてもよい。

0063

ここで、規制パネル22aの後部には、各規制パネル22aに対応した複数のねじ軸26が設けられている。このねじ軸26は、両端がフレームプレート25に固定されたねじ軸保持板26aを貫通して回転可能に保持されており、支持プレート24aにおいて規制パネル22aの移動方向に延びて形成されたアーム部24b−2とねじ結合している。したがって、ねじ軸26が正逆方向に回転すると、規制パネル22aが規制面22a−1の進退方向に往復移動する。

0064

なお、本実施の形態では、ねじ軸26はアーム部24b−2に嵌め込まれたナット(図示せず)によりねじ結合しているが、例えば、アーム部24b−2自体に雌ねじを形成してねじ結合するなどしてもよい。

0065

また、本実施の形態では、ねじ軸26は、支持プレート24a(詳しくは、支持プレート24aのアーム部24b−2)を介して規制パネル22aとねじ結合しているが、支持プレート24aを設けずに、規制パネル22aと直接ねじ結合するようにしてもよい。

0066

さて、このようなねじ軸26を回転させるため、ねじ軸26の規制パネル22aと反対側には、ねじ軸26と選択的に嵌合する回転機構(回転手段)27が設けられている。さらに、並列配置された規制パネル22aの配列方向に沿って当該回転機構27を移動させるための移動機構(移動手段)28が設けられている。

0067

そして、前述した制御部による制御の下、移動機構28によって回転機構27を一方端の規制パネル22aから他方端の規制パネル22aまで間欠的に移動させながら、当該回転機構27を各規制パネル22aに対応したねじ軸26と順次嵌合させて当該ねじ軸26を回転させることにより、規制パネル22aが所定位置に移動する。

0068

なお、本実施の形態では、このように回転機構27を各規制パネル22aに対応したねじ軸26と順次嵌合させて回転させるように制御しているが、このような制御に限定されるものではない。

0069

つまり、回転機構27が嵌合するねじ軸26は、規制パネル22aの並んでいる順番ではなく、ランダムであってもよい。例えば、最も手前(1番目)の規制パネル22aに対応したねじ軸26と嵌合した後、その隣(2番目)の規制パネル22aに対応したねじ軸26と嵌合するのではなく、3番目あるいはそれ以外の規制パネル22aに対応したねじ軸26と嵌合し、その後2番目の規制パネル22aに対応したねじ軸26と嵌合するように制御してもよい。

0070

さらに、移動させる必要のない規制パネル22aに対応したねじ軸26は回転が不要であるから、回転機構27は当該ねじ軸26と嵌合するが回転させないようにしてもよく、あるいは嵌合自体を行わないようにしてもよい。

0071

そこで、次に、米飯成形部20を構成する回転機構27および移動機構28ならびにこれらの関連機構について、前述の図3図6に加えて図7図15を用いて説明する。

0072

ここで、図7は本発明の一実施の形態である米飯成形部のねじ軸と回転機構と移動機構とを示す斜視図、図8は本発明の一実施の形態である米飯成形部のねじ軸と回転機構とを示す斜視図、図9は本発明の一実施の形態である米飯成形部のねじ軸と回転機構とが嵌合した状態を示す斜視図、図10は本発明の一実施の形態である米飯成形部の回転機構を示す斜視図、図11は本発明の一実施の形態である米飯成形部に設けられたねじ軸と駆動軸とを示す側面図、図12は本発明の一実施の形態である米飯成形部に設けられたねじ軸の周辺構造を示す斜視図、図13は本発明の一実施の形態である米飯成形部に設けられたねじ軸の回転を阻止するためのピンを示す斜視図、図14は本発明の一実施の形態である米飯成形部の回転機構に取り付けられた抜去部を示す斜視図、図15図14の抜去部の内部構造を示す斜視図である。

0073

図7図10に示すように、回転機構27には、ねじ軸26を回転させるための第1のモータ27aが、ブロック27bに固定されたベース板27cに取り付けられている。第1のモータ27aには回転角の制御が可能なサーボモータが用いられており、これにより、規制パネル22aを所定位置に正確に移動させるとともに、後述するようにねじ軸26が目的の回転位置で停止できるようにしている。なお、第1のモータ27aには、回転角の制御が可能な他種のモータ(例えば、ステッピングモータなど)を用いてもよい。

0074

ベース板27cから突出した第1のモータ27aの回転軸には駆動側プーリ27dが取り付けられている。また、ブロック27bには、ねじ軸と嵌まり合ってこれを回転させるための駆動軸27eが回転可能に取り付けられており、当該駆動軸27eには従動側プーリ27fが取り付けられている。

0075

駆動側プーリ27dと従動側プーリ27fとの間には無端ベルト27gが掛け渡されており、第1のモータ27aの回転力が駆動側プーリ27dから無端ベルト27gを介して従動側プーリ27fに伝達されて駆動軸27eが回転するようになっている。したがって、何れかのねじ軸26と嵌まり合った駆動軸27eに第1のモータ27aの回転力が伝達されると、当該ねじ軸26が回転して規制パネル22aが前述のように移動する。

0076

図11に示すように、駆動軸27eの先端には平形部(第1の嵌合部)27e−1が形成され、ねじ軸26における駆動軸27e側の端部には、平形部27e−1と嵌まり合うマイナス溝(第2の嵌合部)26−1が形成されている。

0077

したがって、駆動軸27eに形成された平形部27e−1とねじ軸26に形成されたマイナス溝26−1とが嵌まり合って、第1のモータ27aの回転力が駆動軸27eからねじ軸26へと伝達されることになる。

0078

そして、制御部は、駆動軸27eの平形部27e−1とねじ軸26のマイナス溝26−1とが回転機構27の移動方向に向いた回転位置で停止するように第1のモータ27aを制御している。このような位置で回転が停止するようになっていると、回転機構27が規制パネル22aの配列方向に沿ってねじ軸26に移動するだけで、駆動軸27eの平形部27e−1が当該ねじ軸26のマイナス溝26−1と嵌まり合うことができる。

0079

なお、平形部27e−1の両側およびマイナス溝26−1の両側は面取りがされている。これにより、駆動軸27eやねじ軸26に僅かな回転方向位置ずれ(回転機構27の移動方向に向いた回転位置に対する位置ずれ)があっても、面取りによって当該位置ずれが吸収されて、平形部27e−1がマイナス溝26−1とスムーズに嵌まり合うことができる。

0080

ここで、本実施の形態では、駆動軸27eに平形部27e−1が、ねじ軸26にマイナス溝26−1が形成されているが、これとは逆に、駆動軸27eにマイナス溝が、ねじ軸26に平形部が形成されていてもよい。この場合でも、回転機構27が規制パネル22aの配列方向に沿って隣のねじ軸26の位置まで移動するだけで、駆動軸27eのマイナス溝がねじ軸26の平形部と嵌まり合うことが可能になる。

0081

さらに、駆動軸27eとねじ軸26との嵌合は、このような平形部とマイナス溝との嵌合に限定されるものではない。

0082

つまり、第1の嵌合部と第2の嵌合部との形状は、相互に嵌まり合うことが可能な様々な形状を採用することができる。例えば、第1の嵌合部と第2の嵌合部の何れか一方をプラス溝とし、他方を当該プラス溝と嵌まり合う十字形部とすることができる。あるいは、第1の嵌合部と第2の嵌合部の何れか一方を角穴とし、他方を当該角穴と嵌まり合う角柱部とすることができる。

0083

なお、これらの場合には、回転機構27が規制パネル22aの配列方向に沿って移動するだけでは、駆動軸27eがねじ軸26と嵌まり合うことはできない。したがって、駆動軸27eを一旦後退させてから回転機構27を移動させ、当該回転機構27が目的のねじ軸26の位置になったならば、駆動軸27eを前進させてねじ軸26と嵌まり合うようにする。

0084

さて、制御部によりねじ軸26のマイナス溝26−1を回転機構27の移動方向に向いた回転位置で停止させたとしても、回転機構27と嵌合していないと(詳しくは、回転機構27の駆動軸27eと嵌合していないと)、振動などの要因によりねじ軸26が回転してマイナス溝26−1が回転機構27の移動方向とは異なる向きになってしまうことが想定される。そこで、本実施の形態では、回転機構27と嵌まり合っていないねじ軸26の回転を阻止するための阻止機構(阻止手段)29が設けられている。

0085

この阻止機構29は、ねじ軸26の径方向に延びて形成されたピン孔29aと、ピン孔29aに対して挿抜可能に設けられた複数のピン29bと、ピン29bをピン孔29aに対して挿抜する挿抜部29cとで構成されている。

0086

図12において、ピン29bは、その先端が細く形成されて、両端がフレームプレート25に固定されたピンホルダ29b−1に上下動可能に嵌め込まれており、ピン孔29aの直下に配置されている。そして、図13に示すように、ピン29bには、弾発力によってピン29bを上昇させてねじ軸26のピン孔29aに挿入した位置に付勢するコイルバネ(バネ部材)29caが嵌め込まれている。したがって、ねじ軸26は、コイルバネ29caの弾発力によってピン29bがピン孔29aに挿入されることにより回転が阻止される。なお、本実施の形態ではピン孔29aはねじ軸26を径方向に貫通しているが、貫通していなくてもよい。

0087

図12に示すように、ピン29bの下部には、横方向に延びるストッパ29baが設けられており、当該ストッパ29baがピンホルダ29b−1の下部に形成されたスリット29b−1aの上端に当接してピン29bの上昇端を規制している。

0088

挿抜部29cは、回転機構27と嵌まり合っているねじ軸26のピン孔29aからピン29bを抜去し、回転機構27と嵌まり合っていないねじ軸26のピン孔29aにピン29bを挿入するようになっている。具体的には、挿抜部29cは、前述したコイルバネ29caと、回転機構27のブロック27bに取り付けられて当該回転機構27の移動とともに移動可能となった抜去部29cbとで構成されている(図10参照)。

0089

図14および図15に詳しく示すように、抜去部29cbは、相互に接合された一対の部材で構成されており、上方が開口して回転機構27の移動方向に沿って延びてピン29bの下部が入り込む溝29cbaが形成されている。また、溝29cbaには、その両側から内方に向けて略V字形に突出した突起部29cbbが形成されており、ピン29bのストッパ29baが係合するようになっている。

0090

したがって、回転機構27の移動とともに抜去部29cbが移動して行くと、ピン29bの下部が溝29cbaに入り込む。そして、V字形の突起部29cbbの傾斜面に沿ってストッパ29baが下げられ、ねじ軸26のピン孔29aに挿入されているピン29bがコイルバネ29caの弾発力に抗して徐々に下降する。そして、回転機構27がねじ軸26と嵌まり合うとともに、ストッパ29baがV字形の突起部29cbbの最下端部まで下がったときに、ピン29bがコイルバネ29caの弾発力に抗して下降端になってピン孔29aから抜去され、ねじ軸26の回転阻止が解除される。

0091

なお、回転機構27とともに抜去部29cbがさらに移動すると、V字形の突起部29cbbの傾斜面に沿ってストッパ29baが上がり、ピン29bがコイルバネ29caの弾発力によって徐々に上昇する。そして、ピン29bの下部が溝29cbaから抜け出すと、ピン29bはコイルバネ29caの弾発力によって再びピン孔29aに挿入される。

0092

ここで、ストッパ29baが突起部29cbbの最下端部になってピン29bがピン孔29aから抜去され、ねじ軸26の回転阻止が解除されたとき、当該ねじ軸26の隣に位置するねじ軸26に対応したピン29bのストッパ29baは、V字形の突起部29cbbの傾斜面に位置している。これは、ピン29bが僅かに下降した状態であり、ピン29bがピン孔29aから抜け出している可能性がある状態である。すると、ピン29bによるねじ軸26の回転阻止がなされずに、ねじ軸26が回転してしまうおそれが発生する。

0093

そこで、本実施の形態では、このようなおそれが発生しないようにするため、図8図10に示すように、駆動軸27eの両側に、当該駆動軸27eと嵌合するねじ軸26の隣に位置するねじ軸26のマイナス溝26−1と嵌まり合ってこれらのねじ軸26の回転を阻止する突起片27hが設けられている。

0094

なお、突起部29cbbの傾斜面を急峻にして、あるいはねじ軸26の間隔を広げて、回転阻止が解除されたねじ軸26の隣のねじ軸26に前述のおそれが発生しないようであれば、突起片27hは不要である。

0095

次に、移動機構28には、図5に示すように、回転機構27を規制パネル22aの配列方向に沿って移動させるための第2のモータ28aがフレームプレート25の内側に取り付けられている。また、この移動機構28は、回転機構27の移動方向に沿って配置されたシャフト28bを備えている。シャフト28bは、フレームプレート25に回転可能に支持されており、回転機構27のブロック27bを貫通して当該ブロック27bとねじ結合している。

0096

さらに、フレームプレート25の外側に突出した第2のモータ28aの回転軸には駆動側プーリ28cが取り付けられている。一方、シャフト28bには従動側プーリ28dが取り付けられている。駆動側プーリ28cと従動側プーリ28dとの間には無端ベルト28eが掛け渡されており、第2のモータ28aの回転力が駆動側プーリ28cから無端ベルト28eを介して従動側プーリ28dに伝達されてシャフト28bが回転するようになっている。したがって、第2のモータ28aの回転力がシャフト28bに伝達されて回転すると、当該シャフト28bのねじ作用により、回転機構27が規制パネル22aの配列方向に沿って移動する。

0097

さらに、移動機構28は、このような回転機構27の移動をガイドするロッド(ガイド部材)28fを備えている。本実施の形態において、ロッド28fは2本設けられてその両端がフレームプレート25に固定されており、回転機構27のブロック27bを摺動可能に貫通して回転機構27の移動方向に沿って配置されている。したがって、回転機構27は、ロッド28fにガイドされて、スムーズに規制パネル22aの配列方向に沿って移動することが可能になっている。

0098

なお、本実施の形態では、回転機構27の移動をガイドする部材としてロッド28fが用いられているが、例えば回転機構27が走行可能なレールなどを用いてもよい。

0099

次に、以上の構成を有する本実施の形態の米飯成形部20の動作について説明する。

0100

作業者が入力部60を操作し、規制パネル22aによって形成される規制孔21の形状に関して、予めメモリに格納されている複数の形状から所望の形状を選択して決定する。すると、制御部により回転機構27の第1のモータ27aおよび移動機構28の第2のモータ28aの回転が制御されて米飯成形部20が動作し、選択された形状の規制孔21が形成される。

0101

なお、規制孔21の形状については、作業者が任意の形状を設定できるようになっていてもよい。また、その設定形状をメモリに格納できるようになっていてもよい。

0102

さて、動作開始時においては、回転機構27は一方の端部に位置する規制パネル22aに対応したねじ軸26と嵌合している。また、当該ねじ軸26は、回転機構27と嵌合していることから、このねじ軸26に形成されたピン孔29aからピン29bが抜去されて回転可能になっている。

0103

このような状態において、回転機構27に設けられた第1のモータ27aにより駆動軸27eが回転すると、当該駆動軸27eと嵌合しているねじ軸26が回転して規制パネル22aが所定の位置へと移動する。なお、移動が終了したときに、駆動軸27eの平形部27e−1とねじ軸26のマイナス溝26−1とは回転機構27の移動方向に向いた回転位置で停止するように、第1のモータ27aの回転が制御される。

0104

ここで、選択された規制孔21の形状によっては規制パネル22aを動かす必要がない場合がある。この場合には、回転機構27による規制パネル22aの移動動作スキップされる。

0105

このようにして、回転機構27によって一方端の規制パネル22aの移動が行われたならば、移動機構28の第2のモータ28aによって回転機構27が移動し、一方端の規制パネル22aの隣に位置する規制パネル22aに対応したねじ軸26と嵌合する位置で停止する。このとき、駆動軸27eの平形部27e−1とねじ軸26のマイナス溝26−1とが回転機構27の移動方向に向いた回転位置で停止しているので、回転機構27が移動するだけで、駆動軸27eの平形部27e−1が当該ねじ軸26のマイナス溝26−1と嵌まり合う。

0106

そして、先程の一方端の規制パネル22aに対応したねじ軸26と同じように、回転機構27の第1のモータ27aに駆動される駆動軸27eによってねじ軸26が回転して規制パネル22aが所定の位置へと移動する。

0107

なお、一方端の規制パネル22aに対応したねじ軸26は、回転機構27が遠ざかるとピン29bがピン孔29aに挿入されて回転が阻止され、ねじ軸26のマイナス溝26−1が回転機構27の移動方向に向いた回転位置で保持される。

0108

このようにして、一方端の規制パネル22aの隣に位置する規制パネル22aの移動が行われたならば、移動機構28の第2のモータ28aによって回転機構27が再び移動し、その隣に位置する規制パネル22aに対応したねじ軸26と嵌合する位置で停止し、回転機構27の第1のモータ27aにより規制パネル22aが所定の位置へと移動する。

0109

以下、各規制パネル22aに対してこのような動作を繰り返して他方端の規制パネル22aまでの移動が完了したならば、規制派なる22aの規制面22a−1によって、目的とする規制孔21が形成される。

0110

形成された規制孔21の一例を、図16図18に示す。ここで、図16は本発明の一実施の形態である米飯成形部において円形の規制孔を形成した状態を外装パネルを外して示す斜視図、図17図16の平面図、図18は本発明の一実施の形態である米飯成形部において角形の規制孔を形成した状態を外装パネルを外して示す斜視図である。

0111

これらの図面に示すように、各規制パネル22aを様々な移動位置にすることにより、図16および図17に示すような円形の規制孔21や、図18に示すような角形の規制孔21など、多様な形状の規制孔21を自由に形成することが可能になる。

0112

そして、本実施の形態によれば、相互に並列配置された複数の規制パネル22aにそれぞれ設けられたねじ軸26と選択的に嵌合して当該ねじ軸26を回転させる第1のモータ27aを備えた回転機構27が設けられ、この回転機構27を移動機構28の第2のモータ28aによって間欠的に移動させながら回転機構27とねじ軸26とを嵌合させるようにしているので、米飯成形部20の規制孔21を形成する規制パネル22aを、少ない個数のモータ(並列配置された複数の規制パネル22aが一対となって設けられた本実施の形態で、2個の第1のモータ27aと2個の第2のモータ28aの合計4個のモータ)で動かすことが可能になる。

0113

なお、多様な形状の規制孔21を自由に形成して米飯を様々な形状に成形することが可能になることから、米飯を容器の米飯盛付部(図示せず)の様々な形状に対応した形状に成形することができる。

0114

また、このように米飯を容器の米飯盛付部の様々な形状に対応した形状に成形できることから、一旦成形された米飯の形状を後工程でプレス等によって調整することが不要になる。

0115

さらに、米飯を容器の米飯盛付部の様々な形状に対応した形状に成形できることから、作業者が手作業で米飯の形状を整える必要がなくなるので、省人化になって人件費を抑制することができる。

0116

米飯を容器の米飯盛付部の様々な形状に対応した形状に成形できることから、特定の形状の米飯に合わせた専用部品が必要なくなる。

0117

規制パネル22aの移動位置を変えるだけで所望の形状の米飯が成形できるので、弁当の種類の改廃や弁当容器の種類の改廃に素早く対応することができ、また、米飯の成形形状の微調整が可能になる。

0118

ここで、規制孔21を所定の形状にした場合、その都度、米飯を搬送コンベア50上に落下させながら厚み調整部32の上下位置を調整して、設定重量の米飯が得られるようにする必要がある。このようにすると、目標の重量の米飯が得られるまでに時間がかかってしまい、生産効率が悪化する。

0119

このような場合、第3のモータ(図示せず)を用いて厚み調整部32を上下方向に移動させるようにし、前述した制御部により、当該第3のモータを介して厚み調整部32を上下動させるようにすることができる。

0120

具体的には、入力部60で入力された米飯の設定重量に応じた重量の米飯が搬送コンベア50に落下されるような位置に厚み調整部32を移動させるようにする。つまり、米飯の重量(W)はその重量に対応した容積、すなわち{[規制孔21の水平方向の断面積(S)]×[シャッタ31からゲート板32aまでの距離(D)]}に依存する(図20参照)。そして、米の比重(見かけ比重)は約0.8であるから、D=W/(S×0.8)と求められる。例えば、米飯の設定重量(W)が200g、規制孔21の水平方向の断面積(S)が10,000mm2であれば、D=(200×1,000)/(10,000×0.8)=25mmと求められる。よって、制御部によって、ゲート板32aとシャッタ31との間隔が25mmとなるように厚み調整部32を移動させれば、設定重量である200gの米飯が搬送コンベア50に落下されることになる。

0121

なお、規制孔21の水平方向の断面積については、例えば次の2つの方法で求めることができる。第1の方法は、規制パネル22aの厚みと移動量とに基づいて求めるものである。すなわち、図21において、二点鎖線で示す規制孔21の全開時の面積と、これらの規制パネル22aの厚みと総移動量とで得られる面積との差によって規制孔21の水平方向の断面積が求められる。なお、規制孔21の全開時の面積に代えて、全閉時の面積を用いてもよい。第2の方法は、例えばCCDカメラなどの撮像手段(図示せず)により撮像された規制孔21の画像に基づいて求めるものである。但し、これら以外の方法で規制孔21の水平方向の断面積を求めるようにしてもよいことはもちろんである。

0122

そして、以上のようにして制御部により厚み調整部32を上下動させるようにすれば、米飯の設定重量に応じた米飯を速やかに得ることができる。つまり、量目合わせを素早く行うことができる。

0123

さて、米飯処理装置Mにおいて、最終的に容器の米飯盛付部に盛り付けられる米飯重量を一定化するために、米飯成形部20の規制ユニット22に形成された規制孔21に供給された米飯の高さを測定する必要が生じる場合がある。すなわち、規制孔21内の米飯量が多くなれば当該規制孔21の下部に位置する米飯が上からの荷重(米飯の重み)で密度が相対的に高くなり、逆に少なくなれば密度が相対的に低くなる。したがって、米飯分割部30で分割したときの米飯の厚みが同じであっても、規制孔21内の米飯量によって分割後の米飯の重量が異なるからである。

0124

この問題をなくすには、図22に示すように、米飯処理装置Mにおいて、規制孔21に供給された米飯の高さを非接触で測定する超音波センサ(測定手段)Ssを設けておく。そして、制御部により、超音波センサSsで測定された米飯の高さが所定の設定値(米飯処理装置Mにおいて予め設定されている米飯の高さの値)となるように、つまり、規制孔21の下部に位置する米飯に常にほぼ同一の荷重がかかるように、米飯供給装置である供給部10に備えられた解しローラを動作制御して規制孔21への米飯の落下供給量コントロールする。

0125

なお、図22および後述する図23図30において、規制パネル22aの両側に設けられた構成要素(ガイド部24、ねじ軸26、回転機構27、移動機構28、阻止機構29など)はハウジングHの中に格納されている。

0126

図示する場合には、超音波センサSsは米飯成形部20の上方に配置されており、音軸Ssaが垂直方向になっている。そして、送波器(図示せず)により超音波対象物である米飯に向けて発信し、その反射波受波器(図示せず)で受信することにより、米飯までの距離つまり規制孔21にある米飯の高さが測定される。

0127

このようにすれば、規制孔21に供給された米飯の高さが設定値に保たれて規制孔21の下部に位置する米飯の密度が安定化するので、容器の米飯盛付部に盛り付けられる米飯重量を一定化することができる。

0128

なお、米飯の高さの設定値は、前述のように米飯処理装置Mで予め設定されていてもよいが、入力部60において米飯の高さを設定可能にし、所望する密度の米飯が盛り付けできるようにしてもよい。このとき、入力部60では、具体的な米飯の高さを設定値として入力するようになっていてもよいが、盛り付けられる米飯の密度を観念的に表す「ふんわり」(低密度)、「ふつう」(中密度)、「しっかり」(高密度)などでもよい。後者の場合には、装置においてこれらの観点的表現対応付けされた米飯の高さが設定値となる。また、設定値には、数値的な幅があってもよいし、なくてもよい。

0129

ここで、超音波センサSsによる測定可能範囲を図23に示す。図23において、測定可能範囲は音軸Ssaと一致させて表示している。

0130

図23(a)に示すように、超音波センサSsの測定可能範囲が規制孔21の下端からセンサ位置までに及んでいれば米飯Rがどの高さにあっても測定することが可能である。

0131

しかしながら、図23(b)に示すように、超音波センサSsによっては、測定可能範囲が規制孔21の上下方向に対して限定的なものがある。このような超音波センサSsでは、図24(a)(b)に示すように、米飯Rの高さが測定可能範囲にあれば測定できる。しかしながら、図25に示すように、供給部10から規制孔21内に米飯Rの塊が落下したなどの理由で急激に米飯Rが増加して超音波センサSsの検出可能最短距離を下回ってしまった場合(図25(a))や、供給部10からの米飯Rの供給が一時的に滞ったなどの理由で規制孔21内の米飯Rが想定以上に減少して超音波センサSsの検出可能最長距離を上回ってしまった場合(図25(b))など、測定可能範囲から外れている場合には、超音波センサSsにより米飯Rの高さを測定することができない。

0132

このような超音波センサSsを用いる場合には、さらにセンサを追加すればよい。つまり、図26に示すように、光軸Spaが規制孔21上を通って水平方向になるように、例えば光学センサ(測定手段)Spを配置する。このようにすれば、超音波センサSsの検出可能最短距離を下回ってしまった場合については、図27(a)に示すように、光学センサSpにより米飯Rの量を検出することができる。また、超音波センサSsの検出可能最長距離を上回ってしまった場合については、図27(b)に示すように、超音波センサSsおよび光学センサSpの何れもが米飯Rを検出していないことで米飯Rの量を検出することができる。

0133

ここで、図28に示すように、例えば光学センサSpを用いて、当該光学センサSpの光軸Spaが規制孔21内を通って水平になるように配置し、これにより規制孔21内の米飯Rの高さを非接触で測定するようにしてもよい。

0134

但し、このような構造では、規制パネル22aおよび外装パネル23(図3)の一部を切り欠いて光軸Spaが通る経路を確保しなくてはならない。すると、その切欠部に米飯Rが詰まって光軸Spaを遮るおそれがある。

0135

また、光学センサSpの位置は固定されることから、米飯Rの高さを測定できるのは米飯Rが光学センサSpの光軸Spaの高さに到達したときのみに限定される。よって、米飯Rを複数の高さで測定するには、光学センサSpを複数個配置する必要がある。例えば、図28に示すように光学センサSpを2個配置した場合には、図29(a)に示すように、米飯Rが下側の光学センサSp1の光軸Spaの高さに到達したとき、および図29(b)に示すように、米飯Rが上側の光学センサSp2の光軸Spaの高さに到達したときに測定が可能である。しかしながら、図30(a)に示すように、米飯Rが規制孔21内に存在しない場合や、図30(b)に示すように、米飯Rが下側の光学センサSp1の光軸Spaの高さに到達しないときには、米飯Rの高さを測定することができない。

0136

したがって、切欠部に米飯Rが詰まるおそれがなく、最小個数のセンサで規制孔21内の米飯Rの高さを測定することができる図22または図26に示すセンサレイアウトの方が優れているものと思われる。

0137

以上本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本明細書で開示された実施の形態はすべての点で例示であって、開示された技術に限定されるものではない。すなわち、本発明の技術的な範囲は、前記の実施の形態における説明に基づいて制限的に解釈されるものでなく、あくまでも特許請求の範囲の記載に従って解釈されるべきであり、特許請求の範囲の記載技術と均等な技術および特許請求の範囲の要旨を逸脱しない限りにおけるすべての変更が含まれる。

0138

例えば、ねじ軸26の回転を阻止するための構造について、本実施の形態では、ねじ軸26に形成されたピン孔29aにピン29bを挿入しているが、ねじ軸26の外周面を押圧して回転を阻止する構造であってもよい。

0139

具体的には、ねじ軸26の回転を阻止する阻止機構(阻止手段)の構成要素を、ねじ軸26の外周面を押圧可能に設けられた押圧部と、回転機構27が嵌合しているねじ軸26の押圧部による押圧を解除し、回転機構27が嵌合していないねじ軸26を押圧部で押圧する押圧部駆動手段で構成することができる。なお、押圧部と押圧部駆動手段の構造は、本実施の形態のピン29bと挿抜部29cとの構造をそれぞれ適用することなどが考えられる。

0140

さらに、ねじ軸26の駆動軸27e側の端部にマイナス溝26−1が形成され、当該マイナス溝26−1が回転機構27の移動方向に向いた位置でねじ軸26の回転が停止するようになっている場合には、ねじ軸26の回転を阻止するための阻止機構(阻止手段)に関し、このようにねじ軸26のピン孔29aにピン29bを挿入したり、ねじ軸26の外周面を押圧したりするのではなく、当該マイナス溝26−1に嵌合する部材を阻止機構とすることができる。具体的には、図10に示す突起片27hを、駆動軸27eの両側に長く延びるように形成した構造の阻止機構などが考えられる。なお、ねじ軸26の駆動軸27e側の端部に形成されているのが平形部の場合には、当該平形部に嵌合する阻止機構であることはもちろんである。

0141

また、規制パネル22aの移動を案内するためのガイド部24は省略することができる。すなわち、ねじ軸26が規制パネル22aの移動を案内することが可能であるならば、ガイド部24はなくてもよい。

0142

さらに、本実施の形態においては、規制部材は、四角形の板状体からなる規制パネル22aであるが、規制面を備えて規制孔21を形成することができればよく、四角形の板状体に限定されるものではない。一例を挙げると、上下に伸び角材からなる部材や、L字状に屈曲した部材などを規制部材に適用することができる。但し、本実施の形態のように、規制部材を四角形の板状体からなる規制パネル22aにした場合には、当該規制パネル22aの側面(規制パネル22aの規制面22a−1と隣接した側面)が使えるので、隣り合う規制パネル22aを大きくずらすことが可能になり、結果的に、形成される規制孔21の形状の自由度が大きくなる。

0143

そして、回転機構27とこの回転機構27を移動させる移動機構28については、本実施の形態では、図19(a)に示すように、1つの移動機構28が1つの回転機構27を移動させる構造となっているが、これに限定されるものではなく、回転機構27を複数設け、移動機構28を1台または複数設けた構造を採用することもできる。なお、図19において、符号Lは回転機構27の移動軌跡を示している。

0144

具体的には、図19(b)に示すように、回転機構27を2台横並びで設けて移動機構28で移動させる構造、図19(c)に示すように、回転機構27を移動軌跡Lの端部と中央部とに設けて移動機構28で同一方向に移動させる構造、図19(d)に示すように、回転機構27を移動軌跡Lの両端にそれぞれ設けて移動機構28で相互に接近する方向に移動させる構造、図19(e)に示すように、回転機構27を移動軌跡Lの中央部に2台横並びで設けて移動機構28で相互に離反する方向に移動させる構造などが考えられる。

0145

また、移動機構28を移動軌跡Lの両端にそれぞれ設ける場合には、図19(f)に示すように、回転機構27を移動軌跡Lの端部と中央部とに設けて各移動機構28で同一方向に移動させる構造、図19(g)に示すように、回転機構27を移動軌跡Lの両端にそれぞれ設けて各移動機構28で相互に接近する方向に移動させる構造、図19(h)に示すように、回転機構27を移動軌跡Lの中央部に2台横並びで設けて各移動機構28で相互に離反する方向に移動させる構造などが考えられる。

0146

なお、回転機構27を複数設ければ、同時に複数のねじ軸26を回転させることができるので、規制孔21を形成するために要する時間が短縮される。

0147

さらに、前述した規制孔21内の米飯Rの高さを測定するセンサ(超音波センサSs、光学センサSp)は必須ではない。

0148

また、米飯成形部20の上方に1つのセンサを配置する場合において、超音波センサSsまたは光学センサSpの何れでもよい。つまり、図22に示すように、音軸Ssaが垂直方向になるようにして超音波センサSsを米飯成形部20の上方に配置してもよいが、光軸Spaが垂直方向になるようにして光学センサSpを米飯成形部20の上方に配置してもよい。そして、センサを追加する場合も、超音波センサSsまたは光学センサSpの何れでもよい。つまり、図26に示すように、光軸Spaが規制孔21上を通って水平方向になるようにして光学センサSpを配置してもよいが、音軸Ssaが規制孔21上を通って水平方向になるようにして超音波センサSsを配置してもよい。同様に、図28において、光学センサSpの代わりに超音波センサSsを用いてもよい。

0149

なお、超音波センサSsや光学センサSpの種類については、自由に選択することができることはもちろんである。

0150

以上の説明の米飯成形装置および米飯処理装置では、成形された米飯は、弁当などの容器の米飯盛付部に盛り付けられるが、これに限定されるものではなく、例えば、おむすびや握り寿司用のシャリにも適用可能である。

0151

10 供給部(米飯供給装置)
20米飯成形部(米飯成形装置)
21規制孔
22規制ユニット(規制手段)
22a規制パネル(規制部材)
22a−1規制面
23外装パネル
24ガイド部(案内手段)
24a支持プレート
24b−1ストッパ
24b−2アーム部
24bロッド
24c保持板
25フレームプレート
26 ねじ軸
26−1マイナス溝(第2の嵌合部)
26a ねじ軸保持板
27回転機構(回転手段)
27a 第1のモータ
27bブロック
27cベース板
27d駆動側プーリ
27e駆動軸
27e−1平形部(第1の嵌合部)
27f従動側プーリ
27g無端ベルト
27h突起片
28移動機構(移動手段)
28a 第2のモータ
28bシャフト
28c 駆動側プーリ
28d 従動側プーリ
28e 無端ベルト
28f ロッド(ガイド部材)
29阻止機構(阻止手段)
29aピン孔
29bピン
29ba ストッパ
29b−1ピンホルダ
29b−1aスリット
29c挿抜部
29caコイルバネ(バネ部材)
29cb抜去部
29cba 溝
29cbb突起部
30 米飯分割部(米飯分割装置)
31シャッタ
32 調整部(厚み調整手段)
32aゲート板
40補助計量部
50搬送コンベア
60 入力部
Hハウジング
L移動軌跡
M 米飯処理装置
R 米飯
Ss超音波センサ(測定手段)
Ssa音軸
Sp光学センサ(測定手段)
Spa 光軸

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