JP7401120B2 - 処理ヘッドおよびトレイを移動させるための装置 - Google Patents

Description

本発明は、概して、処理ヘッドおよびトレイを移動させるための装置に関し、より詳細には、簡単な設計で、容易に洗浄可能であり、コンパクトであり、かつ食品を切断するための、切断ヘッドおよびトレイを移動させるための装置に関する。

食品切断ヘッドを移動させるための装置の分野では、伸縮式アームがその上に連結された支持体からなるウォータージェット切断ヘッドを移動させるための装置が周知である。このアームは、概して、直交方向ｘおよびｙでの移動を可能にする動作手段によってレール上を移動することができるキャリッジを備える。これはまた、その端部の１つにおいて、（ｚに沿って）高さ調整可能な切断ノズルを通常含み、この切断ノズルは、試料を支持するための、多くの場合固定された切断トレイを掃引することができる。例えば、このタイプの支持体は、特許文献１に見られる。

これらの装置の欠点は、それらが複雑な構造（伸縮式アームは、キャリッジおよびレールから作製されるなど）を有するという事実にあり、このことは、それらの設置を困難にし、製造コストを増加させる。

さらに、複数の部材からなるこれらの構造は、利用可能な凹部の数を増やし、装置の洗浄性に影響する。実際、食品を切断する際に、微粒子が食品の周りに放出され、特に切断部材（レール、キャリッジなど）上に堆積する。これらの堆積物によって、特に食品分野において、細菌の出現のリスクを制限するために非常に頻繁な洗浄の必要性が生じ、その結果、時間およびコストの著しい損失をもたらす。さらに、トレイが固定されているので、アームは、特定の切断を行うために、大きい振幅の運動を行わなければならず、これは、切断領域の表面積を増加させ、機械の必要スペースを増加させる。

これらの欠点を部分的に克服するために、垂直直線方向にウォータージェット切断トレイおよびヘッドを駆動する移動装置が周知である。このタイプの装置は、より良好な洗浄性を有し、移動中の食品の下に位置し切断から生じる排出物の回収を可能にする狭いスロットによって、特に切断された食品の下面の汚染のリスクを制限する。

しかしながら、このタイプの装置は、移動領域の側面に配置されたアクチュエータを有し、これはまた、機械の必要スペースを増大させる傾向がある。実際、長さＢおよび幅Ａのトレイの場合、これらの装置は概して、４×Ａ×Ｂより大きい必要スペースを有する。

仏国特許出願公開第２９３８４６３号明細書

したがって、本発明の目的は、処理ヘッドおよびトレイを平面Ｐに対して移動するための装置を提案することによって、上述の欠点を克服することであり、任意の形状の前記トレイは、幅Ａおよび長さＢの長方形に内接され、第１の作動手段と協働するのに適切な第１の駆動手段を備えており、基準座標系ｘ、Ｏ、ｙに関連付けられた少なくとも２つの垂直なエッジから形成された移動領域において、前記軸ｘまたは軸ｙの一方に通常平行な方向に、前記平面Ｐに平行な平面内でトレイを並進移動させることができ、前記装置は、少なくとも以下：
長さＲの可動アームであって、その端部の一方が、前記平面Ｐに垂直な軸ｃを中心とし揺動可能に取り付けられ、第２の作動手段によって動かされ、他方の端部に処理ヘッドを備え、前記軸ｃは、トレイの移動領域に位置し、前記移動領域を点Ｑで切断する、アーム、
を備え
トレイに外接する長方形の面積に対する移動領域の面積の比が、少なくとも２に等しい、
ことを特徴とする。

有利には、トレイに外接する長方形の面積に対する移動領域の表面積の比は、２以上であるが、厳密には４未満である。

好ましくは、アームは、移動軸ｘまたはｙの方向に開いた角度でトレイを掃引するように配置され、移動領域は、面積が実質的に以下に等しい長方形である：
－トレイが軸ｘの方向に移動し、点Ｑが軸ｙに沿ってＢ／２に配置され、処理ヘッドがその軌道の端部にあるときに軸ｘに沿ってＡに配置される装置の場合、
（２×Ａ＋ε）×（Ｂ＋δ）
ここで、δは、軸ｙに沿った第１の駆動手段の必要スペースを表し、εは、軸ｘに沿ったＡに位置する垂直直線に対する処理ヘッドの軌道の矢印を表す；
－トレイが軸ｙの方向に移動し、点Ｑが軸ｘに沿ってＡ／２に配置され、処理ヘッドがその軌道の端部にあるときに軸ｙに沿ってＢに配置される装置の場合、
（２×Ｂ＋ε）×（Ａ＋δ）
ここで、δは、軸ｘに沿った第１の駆動手段の必要スペースを表し、εは、軸ｙに沿ったＢに位置する垂直直線に対する処理ヘッドの軌道の矢印を表す。

有利には、可動アームの軸ｃは、第２の作動手段と協働するための第２の駆動手段を備える。好ましくは、処理ヘッドは、第３の作動手段によって、軸ｃに対して通常平行な方向に移動可能である。有利には、第２の作動手段および第２の駆動手段は、それぞれ、可動アームの軸ｃに固定された湾曲ラックを駆動する歯付きセクタを備えたギヤードモータータイプのアクチュエータである。

好ましくは、第３の作動手段はねじ－ナットシステムである。有利には、第１の作動手段および第１の駆動手段は、それぞれ、トレイに固定されたラックを駆動するピニオンを備えるギヤードモータータイプのアクチュエータである。

好ましくは、トレイは、ガイド要素の周りに連結されたフレームおよび中央プレートからなり、前記フレームが格納可能であり、トレイの第１の駆動手段は、プレートが前記フレームから取り外しできるように前記フレーム上に配置され、δは、それぞれ軸ｘまたは軸ｙの方向にプレートを移動させるための、軸ｙまたは軸ｘに沿った第１の駆動手段およびガイド要素の必要スペースを表す。

有利には、処理ヘッドは、ウォータージェット切断を可能にするヘッドである。

好ましくは、可動アームは、特に超高圧水および圧縮空気の通過を可能にするように中空である。

本発明による移動装置が設置されるウォータージェット切断機の概略図 本発明による移動装置が設置される、アセンブリの上部がないウォータージェット切断機の上面図 本発明による、トレイが軸ｘに沿って移動している移動装置の上面図 本発明による、トレイが軸ｘに沿って移動しているカバーによって囲まれた移動装置の側面図

図１～図４を参照すると、処理ヘッド１０およびトレイ２０を平面Ｐに対して移動させるための装置１が記載されており、ここで、任意の形状の前記トレイ２０は、幅Ａおよび長さＢの長方形に内接され、第１の作動手段２２と協働するのに適切な第１の駆動手段２１を備えており、基準座標系ｘ、Ｏ、ｙに関連付けられた少なくとも２つの垂直なエッジから形成された移動領域３０において、前記軸ｘまたは軸ｙの一方に通常平行な方向に、前記平面Ｐに平行な平面内でトレイ２０を並進移動させることができ、前記装置１は、少なくとも以下：
長さＲの可動アーム１１であって、その端部の一方が、前記平面Ｐに垂直な軸ｃを中心とし揺動可能に取り付けられ、第２の作動手段１２によって動かされ、他方の端部に処理ヘッド１０を備え、前記軸ｃは、トレイ２０の移動領域３０に位置し、前記移動領域３０を点Ｑで切断する、アーム１１、
を備え
トレイ２０に外接する長方形の面積に対する移動領域３０の面積の比が、少なくとも２に等しい、
ことを特徴とする。

好ましくは、トレイ２０に外接する長方形の面積に対する移動領域３０の面積の比は、２以上であるが、厳密には４未満である。処理される食品（図示せず）を支持するためのトレイ２０は、有利には平行四辺形であり、この形状は、利用可能な面積を最適化することを可能にする。しかしながら、例えば三角形、正方形、円などの任意の平面形状を有してもよい。さらに、トレイ２０が並進移動する平面Ｐは、通常水平であるように選択される。当然ながら、移動装置１は、本発明の範囲から逸脱することなく、任意の他の位置で使用することができる。

移動装置１がウォータージェット切断機１００を対象とする場合を考慮すると、この装置１の様々な部分（アーム１１、移動領域３０、トレイ２０など）は、１つまたは複数の耐食性材料、例えばステンレス鋼から製造されるように選択される。物体の「駆動手段」２１という用語は、物体を動かすために作動手段１２、２２と直接協働するこの物体の部分を指す。

「作動手段」１２、２２という用語は、物体を動かすためにこの／これらの駆動手段２１に必要なエネルギーを供給するために物体の駆動手段２１に作用するアクチュエータを指す。

「移動領域」３０という用語は、トレイ２０がその進行中に移動する最大面積を指す。

「処理ヘッド」１０という用語は、処理される食品（図示せず）に対して作業を行うことを可能にする任意のツールを指し、したがって、例えば、商品を分析するための観察ヘッド、切断ヘッド（レーザ、ウォータージェット切断ヘッドなど）、溶接ヘッド、機械加工ヘッド（ミリングなど）、把持ヘッドなどを有することができる。したがって、この移動装置１は、任意のタイプの機械（切断機、機械加工機など）上に設置することができる。

好ましくは、アーム１１は、移動軸ｘまたはｙの方向に開いた角度１３でトレイ２０を掃引するように配置され、移動領域３０は、面積が実質的に以下に等しい長方形である：
－トレイ２０が軸ｘの方向に移動し、点Ｑが軸ｙに沿ってＢ／２に配置され、処理ヘッド１０がその軌道の端部にあるときに軸ｘに沿ってＡに配置される装置１の場合、
（２×Ａ＋ε）×（Ｂ＋δ）
ここで、δは、軸ｙに沿った第１の駆動手段２１の必要スペースを表し、εは、軸ｘに沿ったＡに位置する垂直直線に対する処理ヘッド１０の軌道の矢印を表す；
－トレイ２０が軸ｙの方向に移動し、点Ｑが軸ｘに沿ってＡ／２に配置され、処理ヘッド１０がその軌道の端部にあるときに軸ｙに沿ってＡに配置される装置１の場合、
（２×Ｂ＋ε）×（Ａ＋δ）
ここで、δは、軸ｘに沿った第１の駆動手段２１の必要スペースを表し、εは、軸ｙに沿ったＢに位置する垂直直線に対する処理ヘッド１０の軌道の矢印を表す。

したがって、トレイ２０の移動領域３０が最小化され、アーム１１の掃引が最適化される。この構成では、トレイ２０に外接する長方形の全長Ｂの走査を可能にするアーム１１の走査角度１３が選択される。

有利には、可動アーム１１の軸ｃは、第２の作動手段１２と協働するための第２の駆動手段（図示せず）を備える。

好ましくは、処理ヘッド１０は、第３の作動手段（図示せず）によって、軸ｃに対して通常平行な方向に移動可能である。この第３の作動手段（図示せず）は、処理ヘッド１０の高さを調整することを可能にする。したがって、ヘッド１０の位置は、例えば、切断ヘッド（レーザ、ウォータージェット切断）の場合には切断される食品の厚さ、機械加工ヘッド（ミリング）の場合には処理される食品から除去すべき材料の厚さなどに応じて、調整することができる。

有利には、第２の作動手段１２および第２の駆動手段（図示せず）は、それぞれ、可動アーム１１の軸ｃに固定された湾曲ラックを駆動する歯付きセクタを備えたギヤードモータータイプのアクチュエータである。このシステムは、ラックの動きを処理ヘッド１０に正確に影響することを可能にする。したがって、ヘッド１０の動きは正確に制御される。ピニオン軸と軸ｃとの間の距離がアーム１１の長さＲに近く選択され、歯付きセクタの開口角度は、処理ヘッド１０の掃引角度１３に対応する。第２の作動手段１２として電気シリンダを使用し、第２の駆動手段（図示せず）としてコネクティングロッドを使用してもよく、前記コネクティングロッドは、アーム１１の軸ｃに固定される。第２の作動手段１２は、ギヤードモーターまたはトルクモータータイプのアクチュエータであることも考えられる。この場合、アーム１１を軸ｃを中心に正確に一方の方向または他方の方向に揺動させるために可逆的動作を可能にする中空シャフトを有する電動ギヤードモーターが選択される。このギヤードモーターは、コンパクトであるという利点を有する。

好ましくは、第３の作動手段（図示せず）は、ねじ－ナットシステムである。

有利には、第１の作動手段２２および第１の駆動手段２１は、それぞれ、トレイ２０に固定されたラックを駆動するピニオンを備えるギヤードモータータイプのアクチュエータである。当業者は、第１の作動手段２２および第２の作動手段１２の回転中のトレイ２０またはアーム１１の正確な移動に適した歯の形状およびピッチを選択するのに困難はないであろう。リニアモーターおよびトレイ２０に固定された磁石でそれぞれ形成された第１の作動手段２２／第１の駆動手段２１の対を考えることも可能である。

好ましくは、トレイ２０は、ガイド要素２０ｂの周りに連結されたフレーム２０ａおよび中央プレート２０ｃからなり、前記フレーム２０ａは格納可能であり、トレイ２０の第１の駆動手段２１は前記フレーム２０ａの上に配置され、プレート（２０ｃ）は前記フレーム２０ａから取外し可能であり、δは、それぞれトレイ２０を軸ｘまたは軸ｙの方向に移動させるための軸ｙまたは軸ｘに沿った第１の駆動手段２１およびガイド要素２０ｂの必要スペースを表す。この特定のアセンブリは、プレート２０ｃを取り外すことを可能にし、したがってトレイ２０の移動領域３０の洗浄を容易にする。トレイ２０ｃの取り扱いを容易にするために、ハンドルをその端部に追加することができる。フレーム２０ａは、ガイド要素２０ｂ上で回転し、切断領域から持ち上げられて洗浄を容易にする。

有利には、処理ヘッド１０は、ウォータージェット切断を可能にするヘッドである。この場合、プレート２０ｃは、切断水の回収を可能にする金属グリッドである。この装置１の切断ヘッド１０は、剛性の加圧管によって水が供給されるノズルを備える。

好ましくは、可動アーム１１は中空であり、特に超高圧水および圧縮空気の通過を可能にする。アーム１１およびそのピボットは中空であり、処理ヘッド１０の動作に必要な任意の流体を収容することもできる。

移動装置１は、コンパクトで容易に洗浄可能な切断機１００の製造を可能にする。機械１００は、有利には、全体的に平行六面体形状の機械的に溶接された金属アセンブリ１０１を備え、そのフレーム１０１上に透明カバー１０２が連結されて、作業ゾーンが密封されることを可能にする。このカバー１０２は、使用の快適さを高めるために防音されることが好ましい。

当業者は、この機械的に溶接されたアセンブリを別の構造を有するアセンブリと容易に置き換えることができることを理解されたい。

第２の作動手段１２は、切断中に生じ得る水および食品の飛散から切断ゾーンを保護するように、切断ゾーンの外側に配置される。

概して、第１、第２、および第３の作動手段２２、１２の全ては、切断領域の外側に位置する。

切断機１００は、切断トレイ２０の下に配置されその下端に排出口を備えた切断水回収タンク１０３、および、可動アーム１１に接続された高圧ポンプシステムを備える。移動領域３０は、回収タンク１０３と連通し、処理ヘッド１０の下に配置されるスロット１０４を含む。

産業上の利用可能性
最後に、本発明による装置１は、例えばレーザ切断などのすべてのタイプの切断に適応でき、上述の実施例は、本発明による適用分野に関して決して限定的ではない特定の例示にすぎないことは明らかである。

Claims (10)

1. 処理ヘッド（１０）およびトレイ（２０）を平面Ｐに対して移動するための装置（１）であって、
   任意の形状の前記トレイ（２０）が、幅Ａおよび長さＢの長方形に内接され、第１の作動手段（２２）と協働するのに適切な第１の駆動手段（２１）を備えており、基準座標系ｘ、Ｏ、ｙに関連付けられた少なくとも２つの垂直なエッジから形成された移動領域（３０）において、前記軸ｘまたは軸ｙの一方に通常平行な方向に、前記平面Ｐに平行な平面内で前記トレイ（２０）を並進移動させることができ、前記トレイ（２０）に外接する長方形の面積に対する前記移動領域（３０）の面積の比が少なくとも２に等しく、
   前記装置（１）は、少なくとも以下：
   長さＲの可動アーム（１１）であって、その端部の一方が、前記平面Ｐに垂直な軸ｃを中心とし揺動可能に取り付けられ、第２の作動手段（１２）によって動かされ、他方の端部に処理ヘッド（１０）を備え、前記軸ｃは、前記トレイ（２０）の前記移動領域（３０）に位置し、前記移動領域（３０）を点Ｑで切断する、アーム、
   を備える
   ことを特徴とする、装置。
2. 前記アーム（１１）が、移動軸ｘまたはｙの方向に開いた角度で前記トレイ（２０）を掃引するように配置され、前記移動領域（３０）は、面積が実質的に以下に等しい長方形である：
   －トレイ（２０）が軸ｘの方向に移動し、点Ｑが軸ｙに沿ってＢ／２に配置され、処理ヘッド（１０）がその軌道の端部にあるときに前記軸ｘに沿ってＡに配置される装置（１）の場合、
   （２×Ａ＋ε）×（Ｂ＋δ）
   ここで、δは、軸ｙに沿った第１の駆動手段（２１）の必要スペースを表し、εは、軸ｘに沿ったＡに位置する垂直直線に対する処理ヘッド（１０）の軌道の矢印を表す；
   －トレイ（２０）が軸ｙの方向に移動し、点Ｑが軸ｘに沿ってＡ／２に配置され、処理ヘッド（１０）がその軌道の端部にあるときに前記軸ｙに沿ってＢに配置される装置（１）の場合、
   （２×Ｂ＋ε）×（Ａ＋δ）
   ここで、δは、軸ｘに沿った第１の駆動手段（２１）の必要スペースを表し、εは、軸ｙに沿ったＢに位置する垂直直線に対する処理ヘッド（１０）の軌道の矢印を表す
   ことを特徴とする、請求項１に記載の移動装置（１）。
3. 前記可動アーム（１１）の軸ｃが、前記第２の作動手段（１２）と協働するための第２の駆動手段を備えることを特徴とする、請求項１または２に記載の移動装置（１）。
4. 前記処理ヘッド（１０）が、第３の作動手段によって軸ｃに対して通常平行な方向に移動可能であることを特徴とする、請求項１～３のいずれか一項に記載の移動装置（１）。
5. 前記第２の作動手段（１２）および前記第２の駆動手段が、それぞれ、前記アーム（１１）に固定された湾曲ラックを駆動する歯付きセクタを備えたギヤードモータータイプのアクチュエータであることを特徴とする、請求項１～４のいずれか一項に記載の移動装置（１）。
6. 前記第３の作動手段がねじ－なっとシステムであることを特徴とする、請求項１～５のいずれか一項に記載の移動装置（１）。
7. 前記第１の作動手段（２２）および前記第１の駆動手段（２１）が、それぞれ、前記トレイ（２０）に固定されたラックを駆動するピニオンを備えるギヤードモータータイプのアクチュエータであることを特徴とする、請求項１～６のいずれか一項に記載の移動装置（１）。
8. 前記トレイ（２０）が、ガイド要素（２０ｂ）の周りに連結されたフレーム（２０ａ）および中央プレート（２０ｃ）からなり、前記フレーム（２０ａ）が格納可能であり、前記トレイ（２０）の前記第１の駆動手段（２１）は、前記プレート（２０ｃ）が前記フレーム（２０ａ）から取り外しできるように前記フレーム（２０ａ）上に配置され、δは、それぞれ軸ｘまたは軸ｙの方向に前記トレイ（２０）を移動させるための、軸ｙまたは軸ｘに沿った前記第１の駆動手段（２１）および前記ガイド要素（２０ｂ）の必要スペースを表すことを特徴とする、請求項１～７のいずれか一項に記載の移動装置（１）。
9. 前記処理ヘッド（１０）が、ウォータージェット切断を可能にするヘッドであることを特徴とする、請求項１～８のいずれか一項に記載の移動装置（１）。
10. 前記可動アーム（１１）が、特に超高圧水および圧縮空気の通過を可能にするように中空であることを特徴とする、請求項９に記載の移動装置（１）。
    

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