JP5794565B2 - 定量材料塊製造装置および方法 - Google Patents
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Description
本発明は、定量材料塊製造装置および方法に関するものである。
所望の目標重量とした米飯などの材料塊を製造する装置が知られている。このような装置では、材料塊を計量コンベアで計測し、その計測値と目標重量値との重量差に応じて材料の供給量を調整している。
すなわち、原材料から所定長さに分割されて搬送される材料塊を計量コンベアで移送しつつ計量し、材料の送り量や切断スピード等を調整することで材料塊の重量を増減し、目標重量の材料塊を得ている。
なお、このような定量材料塊の製造装置としては、例えば特許第２６３８７４２号明細書に記載されたものが知られている。
しかしながら、所定長さに分割されて間欠的に順次搬送される材料塊が米飯などのように隙間がある場合には密度が不均一となり、上述した製造装置では材料塊を精度よく目標重量値で計量することが困難である。
本発明は、上述の技術的背景からなされたものであって、材料塊を精度よく目標重量で計量することのできる技術を提供することを目的とする。
上記課題を解決するため、請求項１に記載の本発明の定量材料塊製造装置は、最終目標重量値よりも少ない重量に設定された設定重量値を目標とした主材料塊を生成し、当該主材料塊の重量を計量しながら搬送する第１の処理手段と、前記第１の処理手段の搬送方向下流側に配置され、前記第１の処理手段で計量された前記主材料塊の重量と前記最終目標重量値との重量差である補充重量値を目標とした補充材料塊を生成し、当該補充材料塊を前記主材料塊に補充しながら搬送する第２の処理手段と、前記第１の処理手段で計量された重量と前記設定重量値との重量差を補正した主材料塊を生成するように前記第１の処理手段を制御する第１の制御、および前記補充材料塊を生成するように前記第２の処理手段を制御する第２の制御を実行する制御手段と、を有し、前記第１の処理手段は、材料を上方より下方へ圧縮しながら送る第１のローラ対、相互に接近離間可能に設けられて前記第１のローラ対から送られた前記材料の厚みを調整する第２のローラ対、前記第２のローラ対から送出される前記材料を送出方向と交差する方向に分割してシート状の主材料塊を生成する分割部、および生成された前記シート状の主材料塊の重量を計量しながら搬送する計量搬送部を備え、前記第２の処理手段は、材料を上方より下方へ圧縮しながら送る第１のローラ対、相互に接近離間可能に設けられて前記第１のローラ対から送られた前記材料の厚みを調整する第２のローラ対、前記第２のローラ対から送出される前記材料を送出方向と交差する方向に分割してシート状の補充材料塊を生成する分割部、および前記第１の処理手段の計量搬送部から送られた前記主材料塊に前記補充材料塊を補充して搬送する搬送部を備え、前記制御手段は、前記第１の制御および前記第２の制御の実行においては、前記第１のローラ対の駆動制御、前記第２のローラ対の間隔制御および前記分割部の動作タイミング制御の少なくとも何れかの制御により前記主材料塊および前記補充材料塊の重量を調整する、ことを特徴とする。
請求項２に記載の本発明の定量材料塊製造装置は、最終目標重量値よりも少ない重量に設定された設定重量値を目標とした主材料塊を生成し、当該主材料塊の重量を計量しながら搬送する第１の処理手段と、前記第１の処理手段の搬送方向下流側に配置され、前記第１の処理手段で計量された前記主材料塊の重量と前記最終目標重量値との重量差である補充重量値を目標とした補充材料塊を生成し、当該補充材料塊を前記主材料塊に補充しながら搬送する第２の処理手段と、前記第１の処理手段で計量された重量と前記設定重量値との重量差を補正した主材料塊を生成するように前記第１の処理手段を制御する第１の制御、および前記補充材料塊を生成するように前記第２の処理手段を制御する第２の制御を実行する制御手段と、を有し、前記第２の処理手段は、前記補充材料塊が補充された前記主材料塊の重量を計量しながら搬送し、前記制御手段は、前記第２の処理手段で計量された重量から得られた前記補充材料塊の重量と前記補充重量値との重量差を補正した補充材料塊を生成するように前記第２の処理手段を制御する第３の制御をさらに実行する、ことを特徴とする。
請求項３に記載の発明は、上記請求項１または２記載の発明において、前記制御手段は、前記第１の処理手段で計量された前記主材料塊の重量と前記設定重量値との偏差を求め、当該偏差が予め設定された許容範囲外となった場合に前記第１の制御を実行する、ことを特徴とする。
請求項４に記載の発明は、上記請求項２または３記載の発明において、前記制御手段は、前記第２の処理手段で計量された重量から前記補充材料塊の重量と前記補充重量値との偏差を求め、当該偏差が予め設定された許容範囲外となった場合に前記第３の制御を実行することを特徴とする。
請求項５に記載の発明は、上記請求項２〜４の何れかに記載の発明において、前記第１の処理手段は、材料を上方より下方へ圧縮しながら送る第１のローラ対、相互に接近離間可能に設けられて前記第１のローラ対から送られた前記材料の厚みを調整する第２のローラ対、前記第２のローラ対から送出される前記材料を送出方向と交差する方向に分割してシート状の主材料塊を生成する分割部、および生成された前記シート状の主材料塊の重量を計量しながら搬送する計量搬送部を有し、前記第２の処理手段は、材料を上方より下方へ圧縮しながら送る第１のローラ対、相互に接近離間可能に設けられて前記第１のローラ対から送られた前記材料の厚みを調整する第２のローラ対、前記第２のローラ対から送出される前記材料を送出方向と交差する方向に分割してシート状の補充材料塊を生成する分割部、および前記第１の処理手段の計量搬送部から送られた前記主材料塊に前記補充材料塊を補充して重量を計量しながら搬送する計量搬送部を有し、前記制御手段は、前記第１の制御、前記第２の制御および前記第３の制御の実行においては、前記第１のローラ対の駆動制御、前記第２のローラ対の間隔制御および前記分割部の動作タイミング制御の少なくとも何れかの制御により前記主材料塊および前記補充材料塊の重量を調整することを特徴とする。
請求項６に記載の発明は、上記請求項１〜５の何れかに記載の発明において、前記主材料塊および前記補充材料塊は米飯で構成されていることを特徴とする。
上記課題を解決するため、請求項７に記載の本発明の定量材料塊製造方法は、最終目標重量値よりも少ない重量に設定された設定重量値を目標とした主材料塊を生成して当該主材料塊の重量を計量する第１のステップと、前記第１のステップで計量された前記主材料塊の重量と前記最終目標重量値との重量差である補充重量値を目標とした補充材料塊を生成して当該補充材料塊を前記主材料塊に補充する第２のステップとを有し、前記第１のステップでは、計量された重量と前記設定重量値との重量差を補正した主材料塊を生成し、前記第２のステップでは、前記補充材料塊が補充された前記主材料塊の重量を計量し、計量された重量から得られた前記補充材料塊の重量と前記補充重量値との重量差を補正した補充材料塊を生成する、ことを特徴とする。
本発明によれば、実際の主材料塊の重量と設定重量値との重量差を補正した主材料塊を生成する制御と、主材料塊の重量と最終目標重量値との重量差である補充重量値を目標とした補充材料塊を生成する制御を実行し、補充材料塊を主材料塊に補充するようにしているので、材料塊を精度よく目標重量で計量することが可能になる。
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。
図１に示すように、本実施の形態の定量米飯製造装置（定量材料塊製造装置）Ｍは、キャスタ１によって移動可能とされた台座２上に第１の計量コンベア（計量搬送部）３、第２の計量コンベア（計量搬送部）４、および払出コンベア５が搬送方向上流側から下流側に沿って配置されている。
また、第１の計量コンベア３の上方および第２の計量コンベア４の上方には、米飯（材料）をシート状に成形して計量コンベア３，４上に送り出す送出部６，７がそれぞれ配置されている。
さらに、送出部６と第１の計量コンベア３との間には、送出部６から送り出された米飯Ｒ（図２）を搬送方向と交差する方向（ここでは、搬送方向とほぼ直交した方向）に分割して所定長の主計量飯Ｒｍ（主材料塊）を生成するためのカッタ（分割部）８が配置されている。そして、カッタ８で分割生成された主計量飯Ｒｍは第１の計量コンベア３に載せられる。
一方、送出部７と第２の計量コンベア４との間にも、送出部７から送り出された米飯Ｒを搬送方向と交差する方向（ここでは、搬送方向とほぼ直交した方向）に分割して所定長の米飯（以下、送出部７から送り出されてカッタ９で分割された米飯を「補充計量飯Ｒｓ（補充材料塊）」という。）を生成するためのカッタ（分割部）９が配置されている。そして、カッタ９で分割生成された補充計量飯Ｒｓは第２の計量コンベア４に載せられる。
第１の計量コンベア３および第２の計量コンベア４には、当該計量コンベア３，４に載せられた米飯の重量を計量するためのロードセル３ａ，４ａがそれぞれ設けられている。
そして、第１の計量コンベア３、ロードセル３ａ、送出部６およびカッタ８で第１の処理部Ｍ１（第１の処理手段）が構成される。また、第２の計量コンベア４、ロードセル４ａ、送出部７およびカッタ９で第２の処理部Ｍ２（第２の処理手段）が構成される。
このような定量米飯製造装置Ｍにより、送出部６から送り出されたシート状に連続した米飯Ｒがカッタ８で分割されることにより主計量飯Ｒｍが生成され、第１の計量コンベア３に載せられる。そして、第１の計量コンベア３にて重量が計量されながら搬送され、第２の計量コンベア４へ移送される。
一方、送出部７から送り出されたシート状に連続した米飯Ｒもカッタ９で分割されることにより補充計量飯Ｒｓが生成され、第２の計量コンベア４で搬送されている主計量飯Ｒｍの上に載せられる。そして、第２の計量コンベア４から払出コンベア５へと移され、次工程を実行するための装置（例えば、計量された米飯を所定の形状に成形（例えば三角形のおにぎり形状に成形）するための成形装置）に払い出される。
台座２の側方（図１において右側）には、上下方向に延びる一対の縦レール１０に沿って米飯容器１１を昇降させるリフタ１２が設けられている。このリフタ１２によって米飯容器１１は上部に設置されたホッパ１３の位置まで持ち上げられ、リフタ１２の上端に設けられた反転部１４によってホッパ１３に向けて上下反転されることにより、米飯容器１１内の米飯Ｒがホッパ１３に投入される。
ホッパ１３は前述した送出部６および送出部７に共通して対応するよう設けられている。ホッパ１３内には、投入された米飯Ｒを解すための第１の解しローラ、第１の解しローラに解された米飯Ｒを送出部６および送出部７に搬送するための搬送ローラ、および搬送ローラに搬送された米飯Ｒをさらに解すための第２の解しローラ（何れのローラも図示せず）が設けられている。さらに、ホッパ１３と送出部６および送出部７との境界部分には、ホッパ１３内の米飯Ｒを送出部６と送出部７とに分岐する分岐板２２が設置されている。したがって、第２の解しローラに解された米飯Ｒは、分岐板２２に分岐されて前述した送出部６および送出部７に導入される。
送出部６内には、ホッパ１３からの米飯Ｒを導入するための導入ローラ２１が設けられている。また、導入ローラ２１の下方には、左右一対で合計２段となった第１のローラ対１５が上下方向に配置されている。この第１のローラ対１５は、上段に位置する第１のローラ対１５ａの間隔よりも下段に位置する第１のローラ対１５ｂの間隔の方が狭くなっている。したがって、米飯Ｒが第１のローラ対１５ａ，１５ｂにより上方より下方へ送られることによって、シート状に圧縮成形される。
さらに、第１のローラ対１５の下方には、左右一対で合計２段となった第２のローラ対１６が上下方向に配置されている。ここで、第１のローラ対１５の間隔よりも下方に位置する第２のローラ対１６の間隔の方が狭くなっている。また、第２のローラ対１６は相互に接近離間可能になっている。
したがって、第１のローラ対１５により米飯Ｒが上方より下方へと圧縮されながら送られる。そして、第２のローラ対１６へと送られることによってさらに圧縮されてシート状に成形される。そして、第２のローラ対１６は相互に接近離間可能になっていることから、第１のローラ対１５から送られたシート状の連続した米飯Ｒは、第２のローラ対１６の間隔に応じて厚みが調整されて送り出される。
また、送出部７内には、左右で一対となった第１のローラ対１７が配置されている。この第１のローラ対１７の下方には、左右一対で合計２段となった第２のローラ対１８が上下方向に配置されている。ここで、送出部６内と同様、第１のローラ対１７の間隔よりも下方に位置する第２のローラ対１８の間隔の方が狭くなっている。また、第２のローラ対１８は相互に接近離間可能になっている。
したがって、第１のローラ対１７により米飯Ｒが上方より下方へ圧縮しながら送られ，続いて第２のローラ対１８へと送られることによってさらに圧縮されてシート状に成形される。そして、第１のローラ対１７から送られたシート状の連続した米飯Ｒは、第２のローラ対１８の間隔に応じて厚みが調整されて送り出される。
ホッパ１３の側方（図１において左側）には、生成される米飯の最終目標重量値Ｔや主計量飯Ｒｍの設定重量値Ｔｍ、主計量飯Ｒｍや補充計量飯Ｒｓの重量の許容値などの設定を行う操作パネル１９、および定量米飯製造装置Ｍの駆動および停止などを行う操作スイッチ２０が設けられている。したがって、作業者は操作パネル１９および操作スイッチ２０を適宜操作することにより、定量米飯製造装置Ｍによる米飯の計量を行う。
次に、前述した構成を有する定量米飯製造装置Ｍの制御系について、図２を用いて説明する。
図２において、定量米飯製造装置Ｍは、第１の制御部３１（制御手段）および第２の制御部３２（制御手段）により動作が制御されている。第１の制御部３１には第１の重量検出器３３が接続されており、ロードセル３ａで計量されて第１の重量検出器３３で検出された主計量飯Ｒｍの重量が入力される。また、第２の制御部３２には第１の重量検出器３３および第２の重量検出器３４が接続されており、ロードセル３ａで計量されて第１の重量検出器３３で検出された主計量飯Ｒｍの重量、ならびにロードセル４ａで計量されて第２の重量検出器３４で検出された主計量飯Ｒｍおよび補充計量飯Ｒｓの合計重量Ｗが入力される。なお、本実施の形態では、第１の制御部３１と第２の制御部３２とに分かれているが、制御部３１，３２は一体となっていてもよい。
第１の処理部Ｍ１では、前述した操作パネル１９により、計量される米飯の最終目標重量値Ｔよりも少ない重量に設定された設定重量値Ｔｍを目標とした主計量飯Ｒｍを生成するように設定される。そして、第１の制御部３１は、第１の処理部Ｍ１のロードセル３ａで計量された実際の主計量飯Ｒｍの重量と設定重量値Ｔｍとの重量差を補正した主計量飯Ｒｍを生成するように第１の処理部Ｍ１を制御する（第１の制御・フィードバック制御）。
また、第２の制御部３２は、第１の処理部Ｍ１のロードセル３ａで計量された主計量飯Ｒｍの重量と最終目標重量値Ｔとの重量差である補充重量値Ｔｓを目標とした補充計量飯Ｒｓを生成するように第２の処理部Ｍ２を制御する（第２の制御・フィードフォワード制御）。
さらに、第２の制御部３２は、第２の処理部Ｍ２のロードセル４ａで計量された重量から得られた補充計量飯Ｒｓの重量と補充重量値Ｔｓとの重量差を補正した補充計量飯Ｒｓを生成するように第２の処理部Ｍ２を制御する（第３の制御・フィードバック制御）。
なお、本実施の形態において、第１の制御部３１では、第１の処理部Ｍ１のロードセル３ａで計量された主計量飯Ｒｍの重量と設定重量値Ｔｍとの偏差を求め、当該偏差が予め設定された許容範囲外となった場合に第１の制御を実行する。また、第２の制御部３２では、第２の処理部Ｍ２のロードセル４ａで計量された重量から補充計量飯Ｒｓの重量と補充重量値Ｔｓとの偏差を求め、当該偏差が予め設定された許容範囲外となった場合に第３の制御を実行する。
ここで、第１の制御部３１および第２の制御部３２は、第１のローラ対１６，１８の駆動制御、第２のローラ対１６，１８の間隔制御、およびカッタ８，９の動作タイミング制御を行っている。そして、第１の制御、第２の制御および第３の制御における主計量飯Ｒｍあるいは補充計量飯Ｒｓの重量は、これらの制御の何れかあるいは全てを実行することにより調整される。なお、第１のローラ対１６，１８の駆動制御は、第１のローラ対１６，１８を駆動するモータ（図示せず）の速度またはトルクを制御することにより実行される。
但し、制御部３１，３２は必ずしもこれら３種類の制御を行っている必要はなく、少なくとも何れか一つの制御を行っていればよい。また、これらの制御以外により主計量飯Ｒｍおよび補充計量飯Ｒｓの重量を調整してもよい。
次に、本実施の形態の定量米飯製造装置Ｍの第１の制御部３１および第２の制御部３２による重量制御について、図３〜図５のフローチャートを用いて具体的に説明する。
米飯Ｒがホッパ１３に投入され、送出部６の第２のローラ対１６が所定の間隔にセットされて第１のローラ対１５が回転を開始し、第１の計量コンベア３および第２の計量コンベア４が周回移動を開始する。そして、図３において、第１の制御部３１により、送出部６からシート状に成型された連続した米飯Ｒが送り出され、カッタ８で分割されて主計量飯Ｒｍが生成される（ステップＳ１）。
ここで、最終目標重量値Ｔを例えば１００ｇとした場合、ステップＳ１においては、最終目標重量値Ｔである１００ｇよりも少ない重量（例えば９５ｇ）を目標とした主計量飯Ｒｍが生成されるように設定重量値Ｔｍが設定される。なお、この設定は前述の操作パネル１９で行われる。
生成された主計量飯Ｒｍは第１の計量コンベア３に載せられ、ロードセル３ａにより主計量飯Ｒｍの重量Ｗｍの計量（ステップＳ２）および搬送が行われる。計量結果は第１の制御部３１および第２の制御部３２に送られる。なお、ここでの計量結果は、例えば９０ｇとする。
次に、計量結果を受けて、第２の制御部３２において、補充重量値Ｔｓ（＝Ｔ−Ｗｍ）の算出が行われる（ステップＳ３）。すなわち、最終目標重量値Ｔが１００ｇであり、生成された主計量飯Ｒｍの重量Ｗｍは９０ｇであることから、ここでは１０ｇが補充重量値Ｔｓとして算出される。
このようにして補充重量値Ｔｓが算出されたならば、第２の制御部３２により、当該重量値Ｔｓを目標とした補充計量飯Ｒｓが生成される（ステップＳ４）。すなわち、送出部７の第２のローラ対１８が所定の間隔にセットされて第１のローラ対１７が回転を開始する。そして、送出部７から米飯Ｒが送り出され、カッタ９で分割されて、補充重量値Ｔｓである１０ｇを目標とした補充計量飯Ｒｓが生成される。なお、生成された補充計量飯Ｒｓは第１の計量コンベア３から第２の計量コンベア４に流れてきた主計量飯Ｒｍの上に補充される。
補充計量飯Ｒｓが補充された第２の計量コンベア４上の主計量飯Ｒｍは、ロードセル４ａにより合計重量Ｗが計量される（ステップＳ５）。計量結果は第２の制御部３２に送られる。
そして、ステップＳ６において、定量米飯製造装置Ｍの動作が停止する場合にはそのまま終了し、停止しない場合には、次のステップに移行する。
なお、本実施の形態において、ステップＳ２〜ステップＳ４が第２の制御に相当する。
さて、ステップＳ６において定量米飯製造装置Ｍの動作が停止しない場合には、主計量補正量の決定処理（ステップＳ７）および補充計量補正量の決定処理（ステップＳ８）が実行され、その後前述の主計量飯Ｒｍの生成（ステップＳ１）に戻る。
主計量補正量の決定処理（ステップＳ７）について、図４を用いて説明する。
当該処理では、第１の制御部３１において、最初に主計量偏差Ｓｍ（＝Ｗｍ−Ｔｍ）の算出が行われる（ステップＳ７１）。すなわち、直前の回に計量された主計量飯Ｒｍの重量Ｗｍから設定重量値Ｔｍを引いて主計量偏差Ｓｍを算出する。ここでの重量Ｗｍは９０ｇ、設定重量値Ｔｍは９５ｇであることから、主計量偏差Ｓｍは−５ｇとなる。
なお、以下に説明する補充計量補正量の決定処理を含め、本実施の形態では偏差を用いて処理を行っているが、複数回計量された重量Ｗｍ，Ｗｓの平均値と設定重量値Ｔｍ，補充重量値Ｔｓとの差を用いて処理を行ってもよい。
さて、ステップＳ７１において主計量偏差Ｓｍが算出されたならば、この主計量偏差Ｓｍが予め設定された許容範囲内かどうかが判断される。なお、当該判断に先立って、主計量重量プラス側許容値Ｄｍ＋、主計量重量マイナス側許容値Ｄｍ−が設定される。この設定も前述の操作パネル１９で行われる。ここでは、主計量重量プラス側許容値Ｄｍ＋が例えば＋３ｇ、主計量重量マイナス側許容値Ｄｍ−が例えば−３ｇに設定されているとする。
さて、ステップＳ７２に移行して、主計量偏差Ｓｍが主計量重量プラス側許容値Ｄｍ＋以上かどうかが判断され、そうであればステップＳ７３に移行して主計量重量プラス側許容値Ｄｍ＋内となるようにマイナス補正され、主計量補正量の決定処理が終了する。
本実施の形態の場合にはステップＳ７２において主計量偏差Ｓｍは−５ｇであり主計量偏差Ｓｍが主計量重量プラス側許容値Ｄｍ＋以上ではないために、ステップＳ７３には移行せずにステップＳ７４に移行し、主計量偏差Ｓｍが主計量重量マイナス側許容値Ｄｍ−以下かどうかが判断される。ここでは、主計量偏差Ｓｍが−５ｇに対して主計量重量マイナス側許容値Ｄｍ−が−３ｇであることから、ステップＳ７５に移行して主計量重量マイナス側許容値Ｄｍ−内となるようにプラス補正され、主計量補正量の決定処理が終了する。なお、前述のマイナス補正の場合を含め、本実施の形態では設定重量値Ｔｍとなるように補正されるが、許容範囲内に収まる重量値に補正されれば足りる。
なお、ステップＳ７４において主計量偏差Ｓｍが主計量重量マイナス側許容値Ｄｍ−以上でもない場合には、ステップＳ７６に移行して補正されることなく主計量補正量の決定処理が終了する。
なお、主計量補正量の決定処理が第１の制御に相当する。
次に、補充計量補正量の決定処理（ステップＳ８）について、図５を用いて説明する。
当該処理では、第２の制御部３２において、最初に補充計量飯Ｒｓの重量Ｗｓ（＝Ｗ−Ｗｍ）の算出が行われる（ステップＳ８１）。前述のように、ステップＳ２における主計量飯Ｒｍの重量Ｗｍの計量結果、およびステップＳ５における合計重量Ｗの計量結果は第２の制御部３２に送られることから、第２の制御部３２では、合計重量Ｗから主計量飯Ｒｍの重量Ｗｍを引いて補充計量飯Ｒｓの重量Ｗｓを算出する。ここで、合計重量Ｗを例えば１０１ｇとすると、前述のように主計量飯Ｒｍの重量Ｗｍは９０ｇであることから、補充計量飯Ｒｓの重量Ｗｓは１１ｇとなる。
次に、このようにして算出された補充計量飯Ｒｓの重量Ｗｓから補充計量偏差Ｓｓ（＝Ｗｓ−Ｔｓ）の算出が行われる（ステップＳ８２）。すなわち、補充計量飯Ｒｓの重量ＷｓからステップＳ３で算出された補充重量値Ｔｓを引いて補充計量偏差Ｓｓを算出する。ここでの補充計量飯Ｒｓの重量Ｗｓは１１ｇ、補充重量値Ｔｓは１０ｇであることから、補充計量偏差Ｓｓは＋１ｇとなる。
さて、ステップＳ８２において補充計量偏差Ｓｓが算出されたならば、この補充計量偏差Ｓｓが予め設定された許容範囲内かどうかが判断される。なお、当該判断に先立って、補充計量重量プラス側許容値Ｄｓ＋、補充計量重量マイナス側許容値Ｄｓ−が設定される。この設定も前述の操作パネル１９で行われる。ここでは、補充計量重量プラス側許容値Ｄｓ＋が例えば＋１ｇ、補充計量重量マイナス側許容値Ｄｓ−が例えば−１ｇに設定されているとする。
さて、ステップＳ８３に移行して、補充計量偏差Ｓｓが補充計量重量プラス側許容値Ｄｓ＋以上かどうかが判断され、そうであればステップＳ８４に移行して補充計量重量プラス側許容値Ｄｓ＋内となるようにマイナス補正され、補充計量補正量の決定処理が終了する。
本実施の形態の場合にはステップＳ８３において補充計量偏差Ｓｓは＋１ｇであり補充計量偏差Ｓｓが補充計量重量プラス側許容値Ｄｓ＋以上であるために、ステップＳ８４に移行して補充計量重量プラス側許容値Ｄｓ＋内となるようにマイナス補正され、補充計量補正量の決定処理が終了する。
なお、後述のプラス補正の場合を含め、本実施の形態では補充重量値Ｔｓとなるように補正されるが、許容範囲内に収まる重量値に補正されれば足りる。
ここで、ステップＳ８３において補充計量偏差Ｓｓが補充計量重量プラス側許容値Ｄｓ＋以上ではない場合、ステップＳ８５に移行して、補充計量偏差Ｓｓが補充計量重量マイナス側許容値Ｄｓ−以下かどうかが判断される。そして、補充計量偏差Ｓｓが補充計量重量マイナス側許容値Ｄｓ−以下の場合には、ステップＳ８６に移行して補充計量重量マイナス側許容値Ｄｓ−内となるようにプラス補正され、補充計量補正量の決定処理が終了する。
また、ステップＳ８５において補充計量偏差Ｓｓが補充計量重量マイナス側許容値Ｄｓ−以上でもない場合には、ステップＳ８７に移行して補正されることなく補充計量補正量の決定処理が終了する。
なお、補充計量補正量の決定処理が第３の制御に相当する。
このように、本実施の形態の定量米飯製造装置Ｍによれば、第１の処理部Ｍ１で計量された実際の主計量飯Ｒｍの重量と設定重量値Ｔｍとの重量差を補正した主計量飯Ｒｍを生成するフィードバック制御としての第１の制御と、第１の処理部Ｍ１で計量された主計量飯Ｒｍの重量と最終目標重量値Ｔとの重量差である補充重量値Ｔｓを目標とした補充計量飯Ｒｓを生成するフィードフォワード制御としての第２の制御を実行し、補充計量飯Ｒｓを主計量飯Ｒｍに補充するようにしているので、米飯などの材料塊を精度よく目標重量で計量することが可能になる。
また、第２の処理部Ｍ２で計量された重量から得られた補充計量飯Ｒｓの重量と補充重量値Ｔｓとの重量差を補正した補充計量飯Ｒｓを生成するフィードバック制御としての第３の制御を実行するようにしているので、米飯などの材料塊をより一層精度よく目標重量で計量することが可能になる。
なお、本発明では、以上の説明において実行される第３の制御は必須のものではない。そして、第３の制御が実行されない定量米飯製造装置Ｍにあっては、第２の処理部Ｍ２のロードセル４ａ、第２の重量検出器３４、およびこの第２の重量検出器３４から第２の制御部３２に至るフィードバック制御系はなくてもよい。したがって、計量搬送部としての第２の計量コンベア４に代えて、第１の計量コンベア３から送られた主計量飯Ｒｍに補充計量飯Ｒｓが補充されたものを搬送する搬送部としてのコンベアが用いられる。
また、主計量飯Ｒｍや補充計量飯Ｒｓの形状は自由に設定が可能であり、シート状に限定されるものではない。
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と考えるべきである。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。
以上の説明では、本発明の定量材料塊製造装置を米飯の計量に適用した場合が示されているが、材料は米飯に限定されるものではなく、パン生地やピザ生地、団子生地といった様々なものに適用することができる。
また、材料は、食品材料に限定されるものではなく、工業用や農業用等に用いられる食べることのできない材料であってもよい。
３ 第１の計量コンベア
３ａ ロードセル
４ 第２の計量コンベア
４ａ ロードセル
５ 払出コンベア
６，７ 送出部
８，９ カッタ
１５，１５ａ，１５ｂ 第１のローラ対
１６ 第２のローラ対
１７ 第１のローラ対
１８ 第２のローラ対
１９ 操作パネル
２０ 操作スイッチ
２１ 導入ローラ
２２ 分岐板
３１ 第１の制御部
３２ 第２の制御部
３３ 第１の重量検出器
３４ 第２の重量検出器
Ｍ 定量米飯製造装置
Ｍ１ 第１の処理部
Ｍ２ 第２の処理部
Ｒ 米飯
Ｒｍ 主計量飯
Ｒｓ 補充計量飯
３ａ ロードセル
４ 第２の計量コンベア
４ａ ロードセル
５ 払出コンベア
６，７ 送出部
８，９ カッタ
１５，１５ａ，１５ｂ 第１のローラ対
１６ 第２のローラ対
１７ 第１のローラ対
１８ 第２のローラ対
１９ 操作パネル
２０ 操作スイッチ
２１ 導入ローラ
２２ 分岐板
３１ 第１の制御部
３２ 第２の制御部
３３ 第１の重量検出器
３４ 第２の重量検出器
Ｍ 定量米飯製造装置
Ｍ１ 第１の処理部
Ｍ２ 第２の処理部
Ｒ 米飯
Ｒｍ 主計量飯
Ｒｓ 補充計量飯
Claims (7)
- 最終目標重量値よりも少ない重量に設定された設定重量値を目標とした主材料塊を生成し、当該主材料塊の重量を計量しながら搬送する第１の処理手段と、
前記第１の処理手段の搬送方向下流側に配置され、前記第１の処理手段で計量された前記主材料塊の重量と前記最終目標重量値との重量差である補充重量値を目標とした補充材料塊を生成し、当該補充材料塊を前記主材料塊に補充しながら搬送する第２の処理手段と、
前記第１の処理手段で計量された重量と前記設定重量値との重量差を補正した主材料塊を生成するように前記第１の処理手段を制御する第１の制御、および前記補充材料塊を生成するように前記第２の処理手段を制御する第２の制御を実行する制御手段と、
を有し、
前記第１の処理手段は、材料を上方より下方へ圧縮しながら送る第１のローラ対、相互に接近離間可能に設けられて前記第１のローラ対から送られた前記材料の厚みを調整する第２のローラ対、前記第２のローラ対から送出される前記材料を送出方向と交差する方向に分割してシート状の主材料塊を生成する分割部、および生成された前記シート状の主材料塊の重量を計量しながら搬送する計量搬送部を備え、
前記第２の処理手段は、材料を上方より下方へ圧縮しながら送る第１のローラ対、相互に接近離間可能に設けられて前記第１のローラ対から送られた前記材料の厚みを調整する第２のローラ対、前記第２のローラ対から送出される前記材料を送出方向と交差する方向に分割してシート状の補充材料塊を生成する分割部、および前記第１の処理手段の計量搬送部から送られた前記主材料塊に前記補充材料塊を補充して搬送する搬送部を備え、
前記制御手段は、前記第１の制御および前記第２の制御の実行においては、前記第１のローラ対の駆動制御、前記第２のローラ対の間隔制御および前記分割部の動作タイミング制御の少なくとも何れかの制御により前記主材料塊および前記補充材料塊の重量を調整する、
ことを特徴とする定量材料塊製造装置。 - 最終目標重量値よりも少ない重量に設定された設定重量値を目標とした主材料塊を生成し、当該主材料塊の重量を計量しながら搬送する第１の処理手段と、
前記第１の処理手段の搬送方向下流側に配置され、前記第１の処理手段で計量された前記主材料塊の重量と前記最終目標重量値との重量差である補充重量値を目標とした補充材料塊を生成し、当該補充材料塊を前記主材料塊に補充しながら搬送する第２の処理手段と、
前記第１の処理手段で計量された重量と前記設定重量値との重量差を補正した主材料塊を生成するように前記第１の処理手段を制御する第１の制御、および前記補充材料塊を生成するように前記第２の処理手段を制御する第２の制御を実行する制御手段と、
を有し、
前記第２の処理手段は、前記補充材料塊が補充された前記主材料塊の重量を計量しながら搬送し、
前記制御手段は、前記第２の処理手段で計量された重量から得られた前記補充材料塊の重量と前記補充重量値との重量差を補正した補充材料塊を生成するように前記第２の処理手段を制御する第３の制御をさらに実行する、
ことを特徴とする定量材料塊製造装置。 - 前記制御手段は、
前記第１の処理手段で計量された前記主材料塊の重量と前記設定重量値との偏差を求め、当該偏差が予め設定された許容範囲外となった場合に前記第１の制御を実行する、
ことを特徴とする請求項１または２記載の定量材料塊製造装置。 - 前記制御手段は、
前記第２の処理手段で計量された重量から前記補充材料塊の重量と前記補充重量値との偏差を求め、当該偏差が予め設定された許容範囲外となった場合に前記第３の制御を実行する、
ことを特徴とする請求項２または３記載の定量材料塊製造装置。 - 前記第１の処理手段は、材料を上方より下方へ圧縮しながら送る第１のローラ対、相互に接近離間可能に設けられて前記第１のローラ対から送られた前記材料の厚みを調整する第２のローラ対、前記第２のローラ対から送出される前記材料を送出方向と交差する方向に分割してシート状の主材料塊を生成する分割部、および生成された前記シート状の主材料塊の重量を計量しながら搬送する計量搬送部を有し、
前記第２の処理手段は、材料を上方より下方へ圧縮しながら送る第１のローラ対、相互に接近離間可能に設けられて前記第１のローラ対から送られた前記材料の厚みを調整する第２のローラ対、前記第２のローラ対から送出される前記材料を送出方向と交差する方向に分割してシート状の補充材料塊を生成する分割部、および前記第１の処理手段の計量搬送部から送られた前記主材料塊に前記補充材料塊を補充して重量を計量しながら搬送する計量搬送部を有し、
前記制御手段は、前記第１の制御、前記第２の制御および前記第３の制御の実行においては、前記第１のローラ対の駆動制御、前記第２のローラ対の間隔制御および前記分割部の動作タイミング制御の少なくとも何れかの制御により前記主材料塊および前記補充材料塊の重量を調整する、
ことを特徴とする請求項２〜４の何れかに記載の定量材料塊製造装置。 - 前記主材料塊および前記補充材料塊は米飯で構成されている、
ことを特徴とする請求項１〜５の何れかに記載の定量材料塊製造装置。 - 最終目標重量値よりも少ない重量に設定された設定重量値を目標とした主材料塊を生成して当該主材料塊の重量を計量する第１のステップと、
前記第１のステップで計量された前記主材料塊の重量と前記最終目標重量値との重量差である補充重量値を目標とした補充材料塊を生成して当該補充材料塊を前記主材料塊に補充する第２のステップとを有し、
前記第１のステップでは、計量された重量と前記設定重量値との重量差を補正した主材料塊を生成し、
前記第２のステップでは、前記補充材料塊が補充された前記主材料塊の重量を計量し、計量された重量から得られた前記補充材料塊の重量と前記補充重量値との重量差を補正した補充材料塊を生成する、
ことを特徴とする定量材料塊製造方法。
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|---|---|---|---|
| JP2011144182A JP5794565B2 (ja) | 2011-06-29 | 2011-06-29 | 定量材料塊製造装置および方法 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| JP2011144182A JP5794565B2 (ja) | 2011-06-29 | 2011-06-29 | 定量材料塊製造装置および方法 |
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-
2011
- 2011-06-29 JP JP2011144182A patent/JP5794565B2/ja active Active
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| JP2013011506A (ja) | 2013-01-17 |
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