JP7137865B2 - スライス食品搬送装置 - Google Patents

Description

本発明は、スライス食品を包装用パッケージに収容する際に用いる搬送装置に関する。

例えば、スライスされたハムを包装用パッケージに形成されたポケットに投入してスライスハムの商品を生産する場合、１～２ｍのハム原木を一定の厚さでスライスし、それを所定枚数重ねた後、コンベアに送り出す。コンベアに送り出された一塊のスライスハムは、包装機まで搬送された後、パッケージのポケットに投入され、更にカバーフィルムで密閉されて商品の形態となる。

上述の工程によってスライス商品を生産する場合、生産性を高めるために、複数本（例えば３本）のハム原木を１つの切断刃で切断している。その際、スライスさ
れたハム間のピッチと、パッケージに形成されたポケットのピッチが異なり、またスライスの状態によってハムが落下する位置が微妙にずれるため、コンベアに載置されたスライスハムを、そのまま包装機に搬送した場合、スライスハムがパッケージのポケットにうまく投入できないという問題がある。

上述の問題を解決するため、発明者は、ハム原木をスライスした後、ハムの位置を搬送方向と直交する方向にずらして、スライス食品がパッケージのポケットに正確に投入されるようにした搬送装置を提案した（特許文献１参照）。

特許文献１記載の搬送装置では、平ベルトを一対のプーリに捲回したコンベアを用い、かつこのコンベアを、搬送側端部近傍を中心として、水平面内で旋回する機構を採用しており、スライスされた食品を包装機に装着されたパッケージのポケットに正確に投入できる。

特開2020-11744号公報

ところで、食品の搬送に用いるコンベアでは、衛生上の観点から、使用する都度、食品が接触するベルトやプーリ等を洗浄する必要がある。

特許文献１記載の搬送装置を用いれば、ベルト、プーリおよびコンベアフレームを簡単に筐体から取り外して洗浄することができるため、搬送装置の保守作業が楽になる。

その一方で、コンベアベルトを駆動し、およびコンベアを旋回する機構が、ベルトの下方に配置された筐体内に収容されている。そのため、モータやその支持部材がスライス食品から垂れる液体等によって汚れるが、これらの部材を筐体から取り外すことができない。

従って、使用の都度、洗浄機等を用いてモータ等に付着した液体等を洗い流すしか方法がなく、衛生上および保守上の両面から改善が求められていた。

本発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされたもので、モータ等の汚れを考慮する必要がなく、しかも分解や洗浄が容易なスライス食品搬送装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため本発明に係るスライス食品搬送装置は、
食品原木をスライスしてスライス食品を作製するスライサーと、当該スライス食品を、ポケットが形成されたパッケージの当該ポケットに収容した後、当該ポケットを密封する包装機との間に設置され、前記スライサーで作製されたスライス食品を前記包装機まで搬送するスライス食品搬送装置であって、
前記スライサーから受け取ったスライス食品を下流側に搬送する第１の搬送手段と、
前記第１の搬送手段から引き渡されたスライス食品を下流側に搬送すると共に、搬送方向と直交する横方向の位置を、前記パッケージのポケットの位置に合わせて調節する第２の搬送手段と、を備え、
当該第２の搬送手段は、
長尺のフレームの両端部に一対のプーリが取り付けられ、かつ当該一対のプーリに平ベルトが捲回されたコンベアと、
前記一対のプーリのうち一方のプーリを回転して前記平ベルトを走行させる搬送機構と、
前記コンベアのフレームに連結されたプッシュロッドを、前記コンベアの搬送方向と略直交する方向に前進または後退させることにより、前記コンベアの搬入側端部近傍を中心として当該コンベアを水平面内で旋回させる旋回機構と、で構成され、
前記コンベアのフレームと前記プッシュロッドとの連結は、前記プッシュロッドの先端に取り付けられ、かつ楕円形の孔が形成されたプレートの当該孔に、前記フレームに固定されたピンを、ブッシュを介して挿入することにより行われることを特徴とする。

ここで、前記一方のプーリを回転させる第１のモータおよび前記プッシュロッドを前進または後退させる第２のモータは、平面上、前記コンベアが設置されているエリアとは異なるエリアに設置され、かつそれぞれのエリアは、壁によって空間的に分離されていることが好ましい。

また前記スライサーによって、複数の食品原木が同時にスライスされて複数のスライス食品が作製される場合、前記第２の搬送手段は、それぞれのスライス食品を搬送する複数のコンベアで構成されることが好ましい。

前記複数のコンベアのそれぞれを旋回させる複数のプッシュロッドは、コンベアの搬送方向と略直交する方向に延在し、かつそれぞれのコンベアのフレームに連結された位置が搬送方向で異なっていることが好ましい。

前記プッシュロッドを前進または後退させる手段は、前記第２のモータと、当該第２のモータの回転運動を前記プッシュロッドの直進運動に変換するラック・アンド・ピニオンとで構成されることが好ましい。

また本発明に係るスライス食品用搬送装置は、
前記コンベアの上方に設置され、コンベア上を搬送されるスライス食品によって反射される光を検出する光センサと、
前記光センサからの検出信号を受信したとき、前記スライス食品の平均偏移量に対応した前記第２のモータの回転数を記憶部から読み出し、前記第２のモータに指示して、前記平均偏移量を打ち消すように前記コンベアを旋回させるコントローラと、を更に備えることが好ましい。

前記コンベアのフレームは、鉛直面内で折り曲げることができるように構成されていることが好ましい。

前記コンベアの平ベルトは、搬送方向に対して直交する方向に２分割され、
かつ前記コンベアのフレームの下流側端部のうち、前記２分割された平ベルト間には、前記平ベルトに貼り付いたスライス食品をはがすバーが取り付けられていることが好ましい。

前記第１のモータの回転を前記コンベアの一方のプーリに伝達するシャフトは、当該一方のプーリのシャフトとカップリングを介して連結されていることが好ましい。

本発明に係るスライス食品搬送装置は、コンベアを駆動したり旋回させたりするモータやその支持部材が、平面上、コンベアが設置されているエリアとは異なるエリアに設置されているため、モータ等の汚れを考慮する必要がない。しかもベルトを含む構成部材の分解や洗浄が容易であるため、衛生面ばかりでなく、保守性の面でも優れている。
また本発明に係るスライス食品搬送装置は、コンベアのフレームとプッシュロッドとの連結点において、フレームに固定されたピンがプッシュロッドに接触することによって生じる摩耗を防止し、結果として、摩耗により生じた金属粉が飛散し、スライス食品に付着することによって生じる汚染を防止し、更には旋回機構の長寿命化を実現している。

本発明の実施の形態に係るスライス食品搬送装置の平面図である。 同実施の形態の第２の搬送手段を構成する３つのコンベアのうち搬送方向左側のコンベアの一部切欠平面図である。 同コンベアの一部切欠正面図である。 図１のＡ－Ａ線矢視断面図である。 図２のＢ－Ｂ線矢視正面図である。 図１のＣ－Ｃ線矢視正面図である。 スライス食品搬送装置の制御系の構成を示すブロック図である。 第２の搬送手段の動作を説明する平面図である。 スライス食品搬送装置の基本的な構成を示す平面図である。

以下、本発明の実施の形態に係るスライス食品搬送装置について、図面を参照して説明する。

＜スライス食品搬送装置の基本的構成と機能＞
本実施の形態に係るスライス食品搬送装置の具体的な構成について説明する前に、図９を参照して、スライス食品搬送装置の基本的な構成と機能について説明する。

図９に示すように、スライス食品搬送装置１００は、紙面に向って右端に設置されたスライサー５と、図では省略しているが、紙面の左端に設置された包装機との間に配置され、スライサー５で作製されたスライス食品Ｓを包装機まで搬送する。

スライス食品搬送装置１００は、スライサー５において回転刃５１によってスライスされ、落下したスライス食品Ｓを受ける第１の搬送手段１、包装機側に配置され、スライス食品をパッケージのポケットに投入する第４の搬送手段４、第１の搬送手段１と第４の搬送手段４との間に配置された第２および第３の搬送手段２、３で構成されている。

第２の搬送手段２は、搬送方向と直交する方向（以降、「横方向」という）におけるスライス食品の位置を調節するために用いられ、第３の搬送手段３は、搬送方向におけるスライス食品の位置を調節するために用いられる。

図９を参照して、スライス食品Ｓが作製されてから、包装機に配置されたパッケージのポケットに投入されるまでの流れを簡単に説明する。以下、一例としてスライスハムを作製する場合について説明する。

スライサー５は、円板状の切断刃５１を備えている。１～２ｍの円柱状のハム原木Ｒを３本用意し、軸５２を中心に一定速度で回転する切断刃５１に対してハム原木Ｒを一定量送り出すと共に、上方から切断刃５１を降下させると、ハム原木Ｒが先端から順次所定の厚さでスライスされ、円形のスライスハムが作製される。

ハム原木Ｒは、図示しない個別の送り手段によって、左側に送り出される。またハム原木Ｒは、紙面に向って右側が上、左側が下になるように傾斜しており、切断刃５１によってスライスされたハムＳは、第１の搬送手段１の上に落下する。第１の搬送手段１を停止させた状態で、切断刃５１によるスライスを繰り返すことにより、第１の搬送装置１に、複数枚のスライスハムが重なった一塊のスライス食品Ｓが作製される。

第１の搬送手段１は幅広のベルトコンベアで構成され、スライサー５によって３本の原木からスライスされ、落下した３つのスライス食品Ｓが載置される。図９に示すように、３つのスライス食品Ｓの落下位置は、３本の原木Ｒがスライスされた位置で決まり、搬送方向および横方向のそれぞれにおいてずれている。

第２の搬送手段２および第３の搬送手段３は、第１の搬送手段１から受け取った３つのスライス食品Ｓを、包装機に向けて搬送すると共に、搬送方向および横方向の位置を調節する。

図示しないが、包装機には、スライス食品収納用のポケットが横方向に一定のピッチで３つ、更に搬送方向に一定のピッチで連続して形成されたパッケ－ジが装着されている。第２および第３の搬送手段２、３で横方向および搬送方向の位置が調整されたスライス食品Ｓは、第４の搬送手段４に引き渡された時点で、スライス食品Ｓが、パッケージに形成されたポケットと、搬送方向、横方向共に同じピッチで整列される。

幅広のベルトコンベアで構成された第４の搬送手段４は、スライス食品Ｓの位置を保ったままそれらを包装機まで搬送し、各スライス食品Ｓをパッケージのポケットに投入する。その後、ポケットに投入されたスライス食品Ｓは、包装機によってカバーフィルムで密閉される。

上述したように、第２の搬送手段２は、横方向のスライス食品Ｓの位置ずれを調節するために用いられ、第３の搬送手段３は、横方向の位置が調節されたスライス食品Ｓを受け取り、搬送方向のスライス食品Ｓの位置を調節するために用いられる。

ここで、スライス食品Ｓの位置を、搬送方向をＸ軸、搬送方向と直交する横方向をＹ軸としたＸ－Ｙ平面上の座標で表す。図９に示した、第１の搬送手段１から第２の搬送手段２に引き渡されたときのスライスハムＳの中心Ｏ₁、Ｏ₂、Ｏ₃のＹ座標をＹ₂₁、Ｙ₂₂、Ｙ₂₃、第２の搬送手段２から第３の搬送手段３に引き渡されたときのスライス食品Ｓの中心Ｏ₁、Ｏ₂、Ｏ₃のＹ座標をＹ₃₁、Ｙ₃₂、Ｙ₃₃とする。

第３の搬送手段３に載置されたスライス食品ＳのＹ座標Ｙ₃₁、Ｙ₃₂、Ｙ₃₃は、下流側に設置された包装機に装着されているパッケージのポケットの中心座標と一致しており、それぞれポケットのピッチＰと同じだけ離れて配置されている。

一方、第２の搬送手段２に載置されたスライス食品Ｓの中心Ｏ₁、Ｏ₂、Ｏ₃のＹ座標Ｙ₂₁、Ｙ₂₂、Ｙ₂₃は、スライス食品Ｓが第１の搬送手段１から第２の搬送手段２に引き渡されたときのＹ座標によって決まる。

前述したように、第１の搬送手段１上に載置されたスライス食品Ｓの位置は、スライサー５において３本のハム原木Ｒが切断刃５１を用いてスライスされ、コンベア上に落下した位置で決まるため、一定していない。第１の搬送手段１上のスライス食品Ｓは、落下した際の相互の位置を保ったまま、第２の搬送手段２に引き渡される。

そのため、スライス食品Ｓを第２の搬送手段２で搬送している間に、それぞれの中心Ｏ₁、Ｏ₂、Ｏ₃のＹ座標Ｙ₂₁、Ｙ₂₂、Ｙ₂₃を、パッケージのポケットのＹ座標であるＹ₃₁、Ｙ₃₂、Ｙ₃₃と一致させる必要がある。本発明では、図１に示す第２の搬送手段２を用いて、スライス食品ＳのＹ座標をパッケージのポケットのＹ座標と一致させている。

＜スライス食品搬送装置の構成と機能＞
以下、本発明の実施の形態に係るスライス食品搬送装置１００の具体的構成と各部の機能について、図１～図６を参照して説明する。

図１は、スライス食品搬送装置１００を構成する第１、第２および第３の搬送手段１、２、３を上方から見た図、図２は、第２の搬送手段２を構成する３つのコンベア２０のうち搬送方向左側のコンベア２０ａの一部切欠平面図で、ベルトを取り外した状態を示している。図３は、同コンベア２０ａの正面図、図４は、図１のＡ－Ａ線矢視断面図で、コンベア２０ａを水平面内で旋回させる旋回機構７の主要部を示す。図５は、図２のＢ－Ｂ線矢視正面図で、コンベア２０ａの要部を示す。図６は、図１のＣ－Ｃ線矢視正面図で、旋回機構７を構成するプッシュロッドとハウジングを示す。図７は、スライス食品搬送装置１００の制御系のブロック図である。

前述したように、本実施の形態では、３つのスライス食品Ｓを同時に作製および搬送する形態を採用しており、それぞれのスライス食品Ｓを搬送する３台のコンベア２０ａ～２０ｃ（以降、総称して「コンベア２０」とも云う）が、第１の搬送手段１の下流側に並置されている。若干の隙間を隔てて配置された３台のコンベア２０ａ～２０ｃは同一の構成を備え、かつ後述するように同一の駆動手段を用いて駆動される。

図１および図３に示すように、コンベア２０ａは、所定の間隔を隔てて配置された一対のプーリ２１および２２に平ベルト２３が捲回されて構成されている。また図２に示すように、プーリ２１、２２はそれぞれ左右に２分割され、中心部はシャフト２１１、２２１で連結されている。また一対の平ベルト２３は、２分割されたプーリ２１、２２のそれぞれに捲回されている。平ベルト２３を２分割した理由については後述する。

コンベア２０のフレームは、断面が長方形状で下面が開放された長尺のフレーム本体２４（図４参照）、フレーム本体２４の上流側端部の左右に取り付けられた一対のプレート２５および下流側の端部に取り付けられた一対のプレート２６で構成されている。図２に示すように、プーリ２１は一対のプレート２５の先端に取り付けられ、同じくプーリ２２は一対のプレート２６の先端に取り付けられている。

また図１に示すように、上流側プーリ２１のシャフト２１１は、カップリング６７を介してベルト駆動用のシャフト６６に連結されている。シャフト６６を含むコンベア２０の搬送機構６については、後に図面を参照して詳述する。

断面が長方形状のフレーム本体２４は、防錆性に優れたステンレス合金製の平板を、下側が開放されるように折り曲げて作製したものであり、フレーム本体２４の中間部側面には補強用ガイド２７が取りつけられている。

上述したように、フレーム本体２４の下流側側面には、プーリ２２が、一対のプレート２６を介して取り付けられている。一対のプレート２２は、ガイド２６１によって一定の間隔が保たれ、更に、図３に二点鎖線で示すように、軸２６２を中心に回動して、鉛直方向に折り曲げることができる。

、プレート２６の下部には、切欠き２６３が形成されており、プレート２６を水平に保持した状態で、切欠き２６３をフレーム本体２４の側面に取り付けられたボルト２６４に係合させ、その状態でボルト２６４を締め付けることにより、プレート２６はフレーム本体２４に固定される。

前述したように、平ベルト２３は、スライス食品Ｓを搬送する都度、洗浄する必要がある。その際には、ボルト２６４を緩め、プレート２６を時計回りに回転させた後、図３に二点鎖線で示した状態に保持する。この状態では、平ベルト２３は緩でいるため、簡単にフレーム本体２４から取り外すことができる。フレーム本体２４から取り外された平ベルト２３は洗浄・乾燥された後、上述したのと逆の手順でフレーム本体２４に取り付けられる。

上述したように、一対のプレート２６間は、ガイド２６１によって一定の間隔が保たれ、更に、ガイド２６１の上部中央には、棒状のバー２６５が取り付けられている。

バー２６５は、スライス食品Ｓを、コンベア２０ａからコンベア３０ａに引き渡すときに、スライス食品Ｓがコンベア間に巻き込まれることを防止している。スライス食品Ｓは、粘着力によって一部が平ベルト２３に貼り付いた状態で搬送されるため、そのままではコンベア２０と３０の間に巻き込まれる。平ベルト２３によってプーリ２２上まで搬送されたスライス食品Ｓは、バー２６５によって平ベルト３０から剥がされた後、次段のコンベア３０ａに引き渡される。

次に、プーリ２１を回転して平ベルト２３を走行させる搬送機構６、およびコンベア２０を水平面内で旋回させる旋回機構７について説明する。最初に、これらの機構の空間的な配置について説明する。

図１に示すように、第２の搬送手段２の構成部材は、鉛直方向に配置された平板状のフレーム６０によって、空間的に２つのエリアに分離して配置されており、搬送機構６および旋回機構７のそれぞれの駆動用モータは、平面上、コンベア２０が設置されたエリアとは異なるエリアに設置されている。以降、コンベア２０が設置されたエリアを「第１のエリア」といい、駆動用モータが設置されたエリアを「第２のエリア」という。

図示しないが、ステンレス合金製のフレーム６０は、溶接によって同合金製のベースに固定されており、搬送機構６の支持部材６１１やハウジング６５、旋回機構７のシャーシ７０やハウジング７５を支持する上で十分な厚みと強度を備えている。

第２の搬送手段２が設置される場所を第１のエリアと第２のエリアに分けたのは、洗浄が必要な部材が配置されたエリアと、必要でない部材が配置されたエリアとを平面上で分離することにより、保守性を改善するためである。

本実施の形態では、エリアを分離するための手段として、搬送機構６については、シャフト６６を第１のエリアと第２のエリアを跨ぐように配置し、旋回機構７については、プッシュロッド７６ａ～７６ｃを第１のエリアと第２のエリアを跨ぐように配置している。

このような配置とすることにより、モータや支持部材については洗浄が不要となるため、搬送装置の保守性が大幅に改善される。なお、シャフト６６とプッシュロッド７６ａ～７６ｃの機能については後述する。

本実施の形態では、更に、鉛直方向に設置されたフレーム６０を、第１のエリアと第２のエリアとを分離する壁として機能させている。エリア間を壁で分離すれば、第１のエリアと第２のエリアが近接していても、２つのエリアを空間的に分離することができ、コンベア２０を洗浄する際の水や洗剤によってモータや電気配線が濡れることを防止できる。更に、第２のエリアの上方をフレーム６０と一体となったステンレス板で覆うようにすれば、完全な防水性を確保できる。

次に、搬送機構６について説明する。搬送機構６は、モータ６１、プーリ６２および６３、ベルト６４、ハウジング６５、シャフト６６ならびにカップリング６７で構成されている。

図１に示すように、フレーム６０の第２のエリア側に支持部材６１１を介してモータ６１が取り付けられており、モータ６１の回転は、一対のプーリ６２、６３およびベルト６４を介してシャフト６６に伝達される。

フレーム６０の第１のエリア側には、ボルトによって円柱状のハウジング６５が取り付けられ、中心部に形成された孔に、ベアリングを介してシャフト６６が挿通されている。本実施の形態では、ハウジング６５およびシャフト６６を、防錆性に優れたステンレス合金で作製した。

シャフト６６の一方の端はプーリ６３の回転軸に連結され、他方の端にはカップリング６７が取り付けられている。また、コンベア２０ａ～２０ｃのそれぞれのプーリ２１のシャフト２１１は、カップリング６７を介してシャフト６６に連結されている。

従って、モータ６１の回転は、シャフト６６、カップリング６７およびシャフト２１１を介してプーリ２１に伝達され、２つのプーリ２１、２２間に捲回された平ベルト２３を走行させ、その上に載置されたスライス食品Ｓを下流側に搬送する。

ここで、カップリング６７の働きについて説明する。カップリング６７は、軸と軸とを連結し、２軸の取り付け誤差等を吸収して、動力を駆動側から従動側に伝達する部品である。カップリング６７を用いた場合、単に回転を正確に伝達するだけでなく、駆動軸と従動軸の取り付け誤差を吸収できる利点がある。

後述するように、コンベア２０ａ～２０ｃは、回転軸を中心として水平面内で旋回する。その場合、プーリ２１のシャフト２１１は、駆動シャフト６６および他のプーリ２１のシャフト２１１に対して軸が若干傾き、またズレが生じる。回転軸にズレがあると周辺の部材に余分な力が加わり、その力が回転に従って繰り返し作用して騒音や振動の原因となる。

このような場合でも、シャフト間をカップリングで連結することにより、シャフト間のズレを吸収して、プーリ２１の円滑な回転を実現できる。本実施の形態では、カップリングとして、三木プーリ株式会社製のＣＨＰモデルを採用した。

次に、３台のコンベア２０ａ～２０ｃを水平面内で旋回させる旋回機構７について説明する。本実施の形態では、コンベア２０で搬送されるスライス食品Ｓの位置を横方向にずらす手段として、特許文献１記載の装置と同様に、搬送側端部近傍を中心として水平面内で旋回させる機構を採用しているが、旋回機構の構造が特許文献１記載の装置とは大きく異なっている。

具体的には、旋回機構７は、各コンベア２０ａ～２０ｃを、軸を中心に回転可能に支持する機構と、各コンベア２０ａ～２０ｃを水平面内で旋回させる機構とで構成されている。

各コンベア２０ａ～２０ｃを、軸を中心に回転可能に支持する機構について説明する。図３に示すように、フレーム本体２４の側面には矩形状の開口２４１が形成され、その開口２４１を貫くように断面が矩形状のハリ７１が設置されている。図１に示すように、ステンレス合金で作製されたハリ７１は、取付部材７２を介してフレーム６０に水平状態を保った状態で固定されており、付根付近の厚みを、開口２４１を貫通する部分のそれより厚くすることによりハリの強度を高めている。

図５にフレーム本体２４内の状態を示すが、ハリ７１の側面に、中心部に円形の孔が形成された矩形状のプレート７４がボルトによって固定され、孔には、樹脂製のブッシュ７３１を介して、直径が２段に変化するピン７３が挿入されている。

フレーム本体２４の開口の横幅は、ハリ７１の断面より若干広めに形成されており、またピン７３の頂部はフレーム本体２４の天井に溶接されているため、後述するプッシュロッド７６ａによってフレーム本体２４が水平面内で移動させられると、フレーム本体２４はピン７３の軸を中心に旋回する。

次に、各コンベア２０ａ～２０ｃを水平面内で旋回させる機構について説明する。コンベア２０を水平面内で旋回させる機構は、コンベア２０ａ～２０ｃの搬送方向と略直交する方向に配置されたプッシュロッド７６ａ～７６ｃと、モータ７０ａ～７０ｃ（図７参照）の回転運動をプッシュロッド７６ａ～７６ｃの直進運動に変換するラック・アンド・ピニオンで構成されている。

これらの部材のうちモータ７０ａ～７０ｃとラック・アンド・ピニオン（図示せず）はシャーシ７０内に収容されている。またプッシュロッド７６ａ～７６ｃの先端は、コンベア２０ａ～２０ｃのフレーム本体２４の側面に形成された開口を貫通して、フレーム本体２４の天井に溶接されたピン７８に、若干の間隙を隔てて連結されている。

図４を参照して、プッシュロッド７６ａによるコンベア２０ａの旋回について説明する。後端部がピニオン（図示せず）に固定されたプッシュロッド７６ａは、フレーム６０に固定されたハウジング７５の中心部に形成された孔に挿通され、先端部がフレーム本体２４の内部空間に突き出ている。

ハウジング７５は、フレーム６０に固定され、更に、図６に示すように、付け根部分がブッシュ７５１に溶接されて一体化した状態で、フレーム６０に取り付けられているため、ハウジング７５の先端が垂れ下がることなく、水平状態に維持される。

図２に示すように、プッシュロッド７６ａの先端には、楕円形の孔が形成されたプレート７７がボルトを用いて固定され、その穴にピン７８が挿入されている。図４に示すように、直径が２段に変化するピン７８は、フレーム本体２４の上面に溶接され、かつプレート７７の孔とピン７８の小径部との隙間にブッシュ７９が挿入されている。

モータ７０ａ（図７参照）が回転し、ラック・アンド・ピニオンによってプッシュロッド７６ａが前進または後退すると、プレート７７の孔に係合するピン７８が前後に移動し、フレーム本体２４は、ピン７３を回転軸として水平面内で旋回する。

プレート７７の孔とピン７８の間に介在する樹脂製のプッシュ７９は、プレート７７とピン７８が接触して摩耗することを防止するために設けられている。

上述した旋回機構７によるコンベア２０ａの旋回について説明する。後述するコントローラ８（図７参照）からモータ７０ａに対して駆動信号が送信されると、モータ７０ａの回転運動が図示しないラック・アンド・ピニオンによってプッシュロッド７６ａの直進運動に変換され、コンベア２０ａがピン７３を軸として水平面内で旋回する。旋回の方向はモータ７０ａの回転方向によって決定される。

図１に示すように、３台のコンベア２０ａ～２０ｃに取り付けられたピン７８の位置はスライス食品Ｓの搬送方向にずれており、３本のプッシュロッド７６ａ～７６ｃは、それぞれが平行に配置されているため、相互に干渉することはない。同様に、モータ６１によるシャフト６６の回転と、モータ７０ａ～７０ｃによるコンベア２０ａ～２０ｃの旋回も独立して行われ、相互に干渉することはない。

次に、図７を参照して、コンベア２０の制御系について説明する。コンベア２０の制御系は、コントローラ８、光センサ９１ａ～９１ｃ、９２ａ～９２ｃ、モータ６１およびモータ７０ａ～７０ｃで構成されており、各部材の間は信号伝達用および電力供給用のケーブルで接続されている。

図１に示すシャーシ７０内には旋回用のモータ７０ａ～７０ｃが収容されており、これらモータの駆動はコントローラ８によって制御される。モータ７０ａはプッシュロッド７６ａの前進／後退に用いられ、モータ７０ｂはプッシュロッド７６ｂの前進／後退に用いられ、モータ７０ｃはプッシュロッド７６ｃの前進／後退に用いられる。

コンベア２０ａの下流側上方には、スライス食品Ｓの横方向の位置を検出する光センサ９１ａと９２ａが設置されている（図１参照）。図では、煩雑さを避けるため、光センサ９１ａ、９２ａを支持するアームは省略している。同様に、コンベア２０ｂの下流側上方には光センサ９１ｂと９２ｂが設置され、コンベア２０ｃの下流側上方には光センサ９１ｃと９２ｃが設置されている。

光センサ９１ａ、９２ａは、包装機のパッケージに形成された３列の円盤状のポケットのうち、搬送方向に向かって左側のポケットの左右の壁に対応した位置に設置されている。またポケットの直径は、スライス食品Ｓの直径より若干広めに設定されている。
。

光センサ９１ａ、９２ａは、下方に向かって光ビームを照射し、その反射光を受光することによって対象物の有無を検出するもので、スライス食品Ｓが光センサ９１ａ、９２ａ間を通過する際に、光センサ９１ａ、９２ａから照射された光ビームがスライス食品Ｓに当たると、反射光が光センサに入射し、信号が出力されてコントローラ８に送信される。光センサ９１ｂ、９２ｂ、９１ｃ、９２ｃについても同様の機能を発揮する。

図７に示すように、コントローラ８は、制御部８１、記憶部８２、入力部８３および表示部８４で構成され、一般的なパーソナルコンピュータによって実現される。このうち制御部８１の機能は、記憶部８２に記憶されたソフトウェアによって実現される。

制御部８１は、光センサ９１ａ～９１ｃ（以降、総称して「光センサ９１」ともいう）、９２ａ～９２ｃ（同「光センサ９２」）の出力信号に基いてモータ７０ａ～７０ｃ（同「モータ７０」）の回転を制御し、コンベア２０を所定の角度、旋回させる。制御部８１によるコンベア２０の旋回について説明する。

光センサ９１、９２間の距離はスライス食品Ｓの直径より若干広めに設定されているため、スライス食品Ｓが通過した際、両方の光センサ９１、９２の出力が０となるか、一方の光センサしか出力信号が得られない。

スライス食品Ｓをパッケージのポケットに投入するためには、光センサ９１、９２の出力信号に基いてスライス食品Ｓの横方向の位置ずれ（以降「偏移量」という）を算出し、その偏移量を打ち消すようにコンベア２０を旋回させる必要がある。

しかし、３本のコンベア２０では、プッシュロッド７６が連結された位置が異なっているため、コンベア２０を一定角度旋回させようとすると、プッシュロッド７６の移動距離の計算が煩雑になる。

一方、発明者等が実験によって確認したところ、コンベア２０毎のスライス食品Ｓの偏移量について、変動が少ないことが分かった。従って、コンベア２０毎に平均偏移量を求め、それを打ち消すようにコンベアを旋回させれば、スライス食品Ｓをパッケージのポケットに確実に投入できる。

本実施の形態では、上述の確認結果を利用し、いずれか一方の光センサ９１、９２の出力信号を検出したときに、コンベア２０を一定角度旋回させる代わりに、コンベア２０の下流側端部を平均偏移量だけ移動させている。

具体的には、コンベア２０へのプッシュロッド７６の連結位置はコンベア毎に異なるため、予め、コンベア２０の下流側端部の移動距離（平均偏移量）に対応したプッシュロッド７６の移動量を算出し、更にその移動量に対応したモータ７０の回転数を算出し、その値を記憶部８２に記憶しておく。

コンベア２０の下流側端部を横方向に一定距離移動させる場合、ピン７３を頂点とする相似形の三角形の底辺の長さからプッシュロッド７６の移動距離を簡単に算出できる。従って、予め、プッシュロッド７６毎に、平均偏移量に対応したモータ７０の回転数を算出し、その値を記憶部８２に記憶しておくだけで、コンベアの旋回を簡単に制御できる。

いずれか一方の光センサ９１、９２の出力信号を検出した場合、制御部８１は、スライス食品Ｓの平均偏移量を打ち消す方向にコンベア２０の下流側端部を一定距離移動させ、次の出力信号を検出するまで、その位置を保持する。

図７の説明に戻り、入力部８３および表示部８４は、タッチパネル式の液晶ディスプレイで構成されている。このうち入力部８３は、上述したモータの回転数や回転速度等のデータを入力するのに用いられ、表示部８４は、入力部８３で入力されたデータ等を表示するのに用いられる。

＜スライス食品搬送装置の動作＞
次に、前述の図１および新たな図８を用いて本実施の形態に係るスライス食品搬送装置の動作を説明する。図８は、スライサー５で作製され、第１の搬送手段１から引き渡されたスライス食品Ｓがコンベア２０ａによって横方向の位置が調節された後、コンベア３０ａに引き渡されるまでのステップを示す。

スライサー５でスライスされ、積層されたスライス食品Ｓは、第１の搬送手段１に落下した際の位置を保ったまま、コンベア２０ａに引き渡される。

スライス食品Ｓの横方向の偏移量は、スライサー５でスライスされ、第１の搬送手段１に落下した位置によって決まるため、コンベア２０ａに引き渡された３つのスライス食品Ｓの横方向の位置はほとんど変わらない。

一方、図８（ａ）に示すように、コンベア２０ａで３つのスライス食品Ｓを搬送する際、コンベア２０ａの横方向（Ｙ軸方向）の中心位置は、包装機に装着されているパッケージのポケットの中心座標と一致している。

この状態でスライス食品Ｓが下流側に搬送され、先頭のスライス食品Ｓが光センサ９１ａと９２ａの間を通過したとき、スライス食品Ｓの横方向の偏移に応じて、光センサ９１ａ、９２ａのいずれかから信号が出力される。

具体的に説明すると、図８（ａ）に示すように、コンベア２０ａで搬送されるスライス食品Ｓは、搬送方向に対して右側に偏移しているため、光センサ９２ａから放射された光ビームは、スライス食品Ｓによって反射され、光センサ９２ａに入力する。これに対し、光センサ９１ａから放射された光ビームは、途中に遮るものがないため、光センサ９１ａに戻らない。従って、光センサ９２ａからは出力信号が得られ、光センサ９１ａの出力は０となる。

光センサ９２ａの出力信号は、コントローラ８に送信される。前述したように、記憶部８２には、予め、光センサ９２ａの出力信号が得られたときのコンベアの平均偏移量に対応したモータ７０ａの回転数が記憶されている。

コントローラ８の制御部８１は、旋回用モータ７０ａを駆動し、算出された偏移量を打ち消し、コンベア３０ａに引き渡される際のスライス食品Ｓの中心位置が、パッケージのポケットの中心位置と一致するようにコンベア２０ａを旋回させる。その状態を図８（ｂ）に示す。

その間、コンベア２０ａとコンベア３０ａは同一速度で下流側に移動するため、スライス食品Ｓは、図８（ｃ）に示すようにコンベア２０ａが旋回した状態でコンベア３０ａに引き渡される。

２番目のスライス食品Ｓが光センサ９１ａ、９２ａ間を通過するとき、図８（ｄ）に示すように、スライス食品Ｓによって光センサ９１ａおよび９２ａの光が遮られることがないため、コンベア２０ａは左方に旋回した状態を維持したまま搬送を続ける。３番目のスライス食品Ｓが光センサ９１ａおよび９２ａ間を通過するときも、２番目のスライス食品Ｓと同様の状態が維持される。

３つのスライス食品Ｓの引き渡しが終了した後、図８（ｅ）に示すように、コンベア２０ａは旋回した状態を維持する。この状態で、コンベア２０ａは第１の搬送手段１から新たに３つのスライス食品Ｓを受け取るが、前述したように、スライス食品Ｓの偏移量には、ほとんど変動がないため、その状態を維持したまま、搬送が継続されることになる。

コンベア２０ａからコンベア３０ａに引き渡されたスライス食品Ｓは、搬送方向（Ｘ軸方向）の位置調整が行われる。コンベア３０ａによる搬送方向の位置調整についての説明は省略するが、上述した処理により、包装機においてスライス食品Ｓがパッケージのポケットに投入される際には、搬送方向（Ｘ軸）および横方向（Ｙ軸）の位置およびピッチがポケットの位置およびピッチと一致するため、スライス食品Ｓをポケットのそれぞれに確実に投入できる。

＜コンベアの洗浄＞
次に、コンベア２０を洗浄する際の手順について説明する。衛生上の観点より、コンベア２０を構成するプーリ２１、２２、平ベルト２３およびフレーム本体２４はスライス食品Ｓを搬送する都度、洗浄する必要がある。

最初に、平ベルト２３をプーリ２１および２２から取り外す。その際には、ボルト２６４を緩め、プレート２６を時計回りに回転させた後、図３に二点鎖線で示した状態に保持する。この状態では、平ベルト２３は緩んでいるため、簡単にフレーム本体２４から取り外すことができる。

３台のコンベア２０ａ～２０ｃのそれぞれについて、プレート２６を時計回りに回転させた後、全てのコンベアの平ベルト２３をプーリ２１、２２から取り外し、コンベアの搬送方向に対して左方向（図１では下側）に移送すれば、フレーム本体２４から簡単に取り外すことができる。

全ての平ベルト２３を取り外した状態で、フレーム本体２４と２つのプーリ２１、２２を洗浄し、更に平ベルト２３を洗浄、乾燥させる。平ベルト２３が乾燥した後、上述した手順と逆の手順で平ベルトを２つのプーリの間に取り付ける。その際には、プレート２６を反時計回りに回転させ、ボルト２６４で固定するだけで、簡単に元の状態に戻すことができる。

前述したように、コンベア２０ａ～２０ｃのプーリ２１を回転させるモータ６１およびコンベア２０ａ～２０ｃを水平面内で旋回させるモータ７０ａ～７０ｃは、コンベア２０とは、平面上、異なるエリアに設置され、更にフレーム６０が壁となって空間的にも分離されている。そのため、これらのモータがスライス食品Ｓから垂れる液体によって汚れることがなく、また洗浄の際に配線等が水にぬれて漏電することもない。

必要であれば、モータ６１、７０ａ～７０ｃが設置されたエリアを、フレーム６０と一体化した金属板で覆うことにより、洗浄の際に配線等がぬれることを完全に防止できる。

また、平ベルト２３がフレーム本体２４から取り外された状態では、フレーム本体２４および２つのプーリ２１、２２が露出し、その下には部材が何も配置されていないため、洗浄が容易である。

以上説明したように、本実施の形態に係るスライス食品搬送装置を用いれば、スライサーによってスライスされた食品を包装機に装着されたパッケージのポケットに確実に投入できる。

更に、コンベアを駆動したり旋回させたりするモータやその支持部材が、平面上、コンベアが設置されたエリアとは異なるエリアに設置されているため、モータ等の汚れを考慮する必要がない。しかもベルトを含む構成部材の分解や洗浄が容易であるため、衛生面ばかりでなく、保守性の面でも優れている。

なお、本実施の形態において、３本のハム原木を同時にスライスするスライサーに対応して、第２および第３の搬送手段を３台のコンベアで構成したが、コンベアの数は３台に限定されない。それ以上の数のハム原木を同時にスライスする場合は、第２および第３の搬送手段を、原木の数に対応した数のコンベアで構成すればよい。

また、本実施の形態において、第２の搬送手段に載置されたスライス食品の位置データを取得する手段として一対の光センサを用いたが、スライス食品の横方向の位置に応じた強さの信号を出力するものであれば、どのような光センサ（例えばカメラ）を用いてもよい。

更に、本実施の形態では、円形のスライスハムを搬送する場合について説明したが、円形のスライスハムに限定されず、楕円形や四角形のスライス食品の搬送にも適用できることは云うまでもない。

Ｒ ハム原木
Ｓ スライスハム
１ 第１の搬送手段
２ 第２の搬送手段
３ 第３の搬送手段
４ 第４の搬送手段
５ スライサー
６ 搬送機構
７ 旋回機構
８ コントローラ
２０、２０ａ～２０ｃ、３０ａ～３０ｃ コンベア
２１、２２、６２、６３ プーリ
２３ 平ベルト
２４ フレーム本体
２５、２６、７７ プレート
２７、２６１ ガイド
５１ 切断刃
６１、７０ａ～７０ｃ モータ
６４ ベルト
６５、７５ ハウジング
６６、２１１、２２１ シャフト
６７ カップリング
７０ シャーシ
７１ ハリ
７２ 取付治具
７３、７８ ピン
７６ａ～７６ｃ プッシュロッド
９１ａ～９１ｃ、９２ａ～９２ｃ 光センサ
１００ スライス食品搬送装置
２６２ 軸
２６５ バー
６１１ 支持部材
７５２ 固定治具

Claims (9)

1. 食品原木をスライスしてスライス食品を作製するスライサーと、当該スライス食品を、ポケットが形成されたパッケージの当該ポケットに収容した後、当該ポケットを密封する包装機との間に設置され、前記スライサーで作製されたスライス食品を前記包装機まで搬送するスライス食品搬送装置であって、
   前記スライサーから受け取ったスライス食品を下流側に搬送する第１の搬送手段と、
   前記第１の搬送手段から引き渡されたスライス食品を下流側に搬送すると共に、搬送方向と直交する横方向の位置を、前記パッケージのポケットの位置に合わせて調節する第２の搬送手段と、を備え、
   当該第２の搬送手段は、
   長尺のフレームの両端部に一対のプーリが取り付けられ、かつ当該一対のプーリに平ベルトが捲回されたコンベアと、
   前記一対のプーリのうち一方のプーリを回転して前記平ベルトを走行させる搬送機構と、
   前記コンベアのフレームに連結されたプッシュロッドを、前記コンベアの搬送方向と略直交する方向に前進または後退させることにより、前記コンベアの搬入側端部近傍を中心として当該コンベアを水平面内で旋回させる旋回機構と、で構成され、
   前記コンベアのフレームと前記プッシュロッドとの連結は、前記プッシュロッドの先端に取り付けられ、かつ楕円形の孔が形成されたプレートの当該孔に、前記フレームに固定されたピンを、ブッシュを介して挿入することにより行われることを特徴とするスライス食品搬送装置。
2. 前記一方のプーリを回転させる第１のモータおよび前記プッシュロッドを前進または後退させる第２のモータは、平面上、前記コンベアが設置されているエリアとは異なるエリアに設置され、かつそれぞれのエリアは、壁によって空間的に分離されている、請求項１に記載のスライス食品搬送装置。
3. 前記スライサーによって、複数の食品原木が同時にスライスされて複数のスライス食品が作製される場合、前記第２の搬送手段は、それぞれのスライス食品を搬送する複数のコンベアで構成される、請求項１または２に記載のスライス食品搬送装置。
4. 前記複数のコンベアのそれぞれを旋回させる複数のプッシュロッドは、コンベアの搬送方向と略直交する方向に延在し、かつそれぞれのコンベアのフレームに連結された位置が搬送方向で異なっている、請求項３に記載のスライス食品搬送装置。
5. 前記プッシュロッドを前進または後退させる手段は、前記第２のモータと、当該第２のモータの回転運動を前記プッシュロッドの直進運動に変換するラック・アンド・ピニオンとで構成される、請求項３または４に記載のスライス食品搬送装置。
6. 前記コンベアの上方に設置され、コンベア上を搬送されるスライス食品によって反射される光を検出する光センサと、
   前記光センサの検出信号を受信したとき、前記スライス食品の平均偏移量に対応した前記第２のモータの回転数を記憶部から読み出し、前記第２のモータに指示して、前記平均偏移量を打ち消すように前記コンベアを旋回させるコントローラと、を更に備えた、請求項２乃至５のいずれかに記載のスライス食品搬送装置。
7. 前記コンベアのフレームは、鉛直面内で折り曲げることができるように構成されている、請求項１乃至６のいずれかに記載のスライス食品搬送装置。
8. 前記コンベアの平ベルトは、搬送方向に対して直交する方向に２分割され、
   かつ前記コンベアのフレームの下流側端部のうち、前記２分割された平ベルト間には、前記平ベルトに貼り付いたスライス食品をはがすバーが取り付けられている、請求項１乃至７のいずれかに記載のスライス食品搬送装置。
9. 前記第１のモータの回転を前記コンベアの一方のプーリに伝達するシャフトは、当該一方のプーリのシャフトとカップリングを介して連結されている、請求項２乃至８のいずれかに記載のスライス食品搬送装置。

Images