JPH0380049A - 生地制御システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、製菓・製パンの製造の際の生地の圧延・伸展
工程において一対のローラーの通過時に、前記生地がロ
ーラーに与える圧力の変化を検出して、その信号を増申
し、これをＣＰＵ　（中央演算装置）に入力して生地の
状態変化を把握するための演算処理を行い、生地の物性
を記憶または必要に応じて表示させると共に、その処理
結果に基づいて製菓・製パンラインを構成する各機械・
装置を調整して、前記ライン上の生地・製品の品質を一
定に保つように制御を行うようにした生地品質の一定化
制御システムに関する。

［従来の技術］ 製菓・製パン工程における生地の圧延・伸展工程とは、
たとえば製パン工程を例にとると次のようなものである
。

通常、パン生地の分割・丸め工程を経て、通常プルファ
ーにより一定のベンチタイムを与えられたパン生地が、
コンベアー等によりモルダーの生地投入口から投入され
、モルダーの第一ローラにより予備圧延された後に、第
二ローラーにより、そのパン生地に適した圧延・伸展が
行なわれ、後工程に移る、その間の一連の工程を指す。

ところで、その際の、特に第二ローラーの間隔調整は極
めて微妙である。すなわち、パン生地の重量、種類の相
違はもとより、ミキサーからの一バッチの前半と後半と
では生地の状態が異なることは業者間ではよく知られて
いる。

たとえば、−バッチ７４０ｋｇの生地の分割を行うと、
これに要する時間は約２０分であリーバツチの分割開始
時と終了時では、その間に生地中の微生物の発酵により
生地物性に変化が生ずるためである。

そのため、上記の変化に対応した製パンライン上の各機
械の調整を行わないと良好で均一なパンが仕上がらず、
最終製品の価値を著しく損なうといった問題点があった
。

しかし、現在では、この種の作業はオペレーターの経験
と勘に頼っているので手間がかかり、また必ずしも、そ
の生地特性に対し、ライン上の各機械の適正な調整が行
われるとは限らなかった。

［発明が解決しようとする課題］ 本発明は、従来行われている上述のような問題点の解消
を目的とするものであり、バッチや発酵時間等による生
地物性の差異、変化、つまり硬さ、伸展性、粘着性また
は生地重量の相違等を検出手段により客観的に検知して
、その生地の物性をＣＰＵ等の処理により把握した上、
前記生地の状態に適するように前述の製造ライン上の機
械・装置の調整を行い、加工された生地の状態を一定に
し、最終製品の品質の安定化を計ることを目的とする。

すなわち、本発明では回転する固定軸ローラーに対抗し
て逆転する可動軸ローラーを設け、前記ローラー間を（
一定量の）生地が通過する際に生地がローラーに対して
与える変位量を、可動軸口−ラー側または固定軸ローラ
ー側に取付けた変位負荷変換器によって取出し、その電
気信号をＣＰＵにより演算処理し、その結果を必要に応
じて表示および記録し、また、そのデータに基づきライ
ンを構成する各機械・装置を制御するシステムを提供し
ようとするものである。

上述のシステムにより、−バッチ中の生地の前半と後半
の生地状態の変化や、バッチ毎の生地の品質差異等の、
製造ライン」二を流れている生地の状態を適正、かつ客
観的に把握することができ、その結果に基づいて、前後
するライン上の各機械に対し自動的に調整を行い、加工
する生地および最終製品の品質を均一、かつ安定化する
装置を提供することを目的とするものである。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、上述の目的を達成するための一つの手段とし
て、以下のｌ）に述べるとおりの、また、他の一つの手
段として２）に記載したとおりの各構成要件を具備した
システムを提供するものである。

１）製菓・製パン工程において、生地が一対のローラー
間を通過する際、前記生地がローラーに与える圧力変化
を電気信号として検出する手段、前記検出信号をＣＰＵ
に入力して、これを解析処理する手段、前記処理された
結果に基づき製菓・製パンラインを構成する各機械類を
制御する手段および必要に応じ前記結果を表示・記録す
る手段を含むことを特徴とする製菓・製パン工程におけ
る生地制御システム。

２）検出信号をＣＰＵにに入力し、前記ＣＰＵは、その
信号電圧変化パターンと、あらかじめ、ＣＰＵに記憶さ
せてある最適な電圧変化パターンと比較することにより
、製菓・製パンラインを構成する各機械、すなわち、そ
の駆動条件・制御等を最適条件値に設定する信号を出力
する解析処理機能を有し、前記信号に基づいて上記、各
機械を制御することにより、製造する生地の均一化およ
び安定化を行ない、最終製品の品質の安定化を行うこと
よりなる上記１）項記載の製菓・製パン工程における生
地制御システム。

［作　　用］ 一対の互いに逆転するローラー間に、被測定物である生
地を通過させ圧延・伸展すると、可動軸ローラーは生地
圧延の反力に押されて、揺動変位し、これをロードセル
に伝達して、その圧力変動を前記セルを介して電気信号
に変換・検出し、生地の物性を電気信号としてとらえる
ことができる。

第９図は、仮りに本制御システムを作動させることなし
にロードセルより出力する信号パターンを示す。Ｘ軸方
向には時間軸を、ｙ軸方向には生地の変形がローラーに
対して与える圧力変化刃軸をとったとして、同図中、■
は−バッチ中の始めの生地を、■は同バッチの終りの生
地の信号パターンを示すもので、図において明白なよう
に、バッチの始めと終りでは、生地の物性が変化し、製
品は均一な物ができ難い。

ここで、本制御システムを作動させた結果、検出・出力
した信号パターンを第１０図に示す。

同図中、■はバッチの始めの生地を、■はバッチの終わ
りの生地からの電気信号パターンを示すものて、図から
も判る通り、生地の物性は本制御システムにより均一化
される。

また、モルダーによりカーリングされ展圧された生地も
、第１１図のＡに示すように、従来は、バッチの始めと
終りとでは生地の長さが揃わず、パンニング等の後工程
でのトラブルが製品の品質の不均一さを生ずる原因とな
っていたが、本制御システムによれば第１１図のＢに示
すように、モルダーから次工程に移る際の展圧生地の均
一性が増し、ライン上のトラブルの減少、品質の均一さ
の向上がなされ、効果的な生産管理を容易にすることが
できた。

第１２図は、本制御システムを利用したドウシータ−に
おけるデニッシュ生地の圧延・伸展の場合を示したもの
であるが、生地に伸展性があるときは、■に示すグラフ
パターンのように、あまり大きなパターン変化は見られ
ないのに対し、生地に伸展性が無い場合は、■に示すよ
うにグラフパターンのレベルが高く、生地切れを生ずる
寸前で異常に高いピークを示した後、レベルが減少する
。

− 本制御システムをドウシータ−に装着することにより、
いままで状態が判別ししこくかったデニツシュ生地の物
性を把握することが可能となり、これに対応して圧延ロ
ーラーの間隔、粉ふるいの粉落下量、生地搬送ベルトス
ピード等を自動的に変化させて、生地および製品の均一
化と品質の向」二とが可能となった。

上記したような製菓・製パンラインを構成する各機械に
対する生地の制御システムを施すことにより、製造され
る製品の品質は安定化される。

［実施例コ 本発明の実施例を図面に沿って説明するが、その要部構
成以外の構造・システムについては、各種の変形、応用
例があり得るので図示実施例のみに基づいて本発明の要
旨を限定的に解釈すべきでない。

第１図は、製菓・製パン工程における本発明制御システ
ムの実施例の基本的機構である生地の物性を測定・検知
して、これを解析・処理する装置についての概略説明図
である。

８ 図中、↓は固定軸ローラー、２は可動軸ローラ、３は被
測定パン生地塊、５は可動軸ローラーの変化に対応する
変位−負荷変換器（以下ロードセルという）、１１はロ
ードセルから出力された信号のＡ／Ｄ変換器、１２はＣ
ＰＵ　（例えばＰ　Ｃ−９８０１パソコンシステム：商
品名）、１３は表示装置、１４はプリンターである。し
かし、上記表示装置１３およびプリンター１４は、本発
明システムを構成するのに必須のものではない。

第２図および第３図は、生地物性の検知機構の、詳細、
かつ具体的な構造を示す図面で、第２図は１、．１゜ 、ｊ、＄）３図示の平面図における■−■線に沿う断面
図、第３図は、第２図における矢視■方向からの平面図
である。

同図中、一対のローラー１．２が平行してｌ１１１支さ
れており、固定軸ローラー１に対し、近接・離反するよ
う揺動可能にフレーム１０に軸着８された揺動枠７に軸
受けした可動軸ローラー２が対向して、互いに逆方向に
回転するように設けられている。

なお、４は可動軸ローラー２の変位をロードセル５に伝
達するスライド板、６は一対のローラー１．２の間隔調
整ノブで、同ノブにつながるネジはフレーム１０に螺合
している。ローラー間隔調整ノブに設けたネジを、フレ
ーム１０例の雌ネジに螺着して回転させることにより、
ロードセルを介し可動軸ローラーを前後させ、一対のロ
ーラー１．２の間隔を調整することができる。

上述基本機構の場合には、移動軸ローラー２を軸着して
いる揺動枠７が支点、１ｌｌ１８を中心にして揺の変位
を直線方向に変換し、ロードセル５に伝達しているが、
可動軸ローラー２を水平方向に移動するように構成する
ときは、必ずしもスライド板４を必要としない。

さらに本実施例では、一対のローラーを水平方向に位置
するよう設置しであるが、これをある傾斜角を付け、ま
たは垂直方向に設置することもできる。

この一対のローラー間に、被測定物である一定量の生地
３を通過させ圧延・伸展させると、可動軸ローラー２は
生地に押されて、揺動枠７に軸支されたまま、支点軸８
を中心に揺動・変位し、その円弧移動をフレームのスラ
イドレールに滑動自在に支持されたスライド板４を介し
て、直線変位に変換し、これをロードセル５に伝達する
。

同セル５により、ローラーの生地圧延の進行に伴なう負
荷を電気信号に変換・検出し、前記生地の物性を特定す
ることができる。

ここで、生地３がローラー１および２間を通過６図のと
おりである。

すなわち、同図中、Ａ曲線は適正な工程に基づいて作成
された生地、８曲線はベンチタイムが短い生地、Ｃ曲線
はベンチタイムが長過ぎた生地の信号パターンを、それ
ぞれ示すものである。この信号パターンの解析により、
つぎの事柄が判明した。

１ （−）ベンチタイムが短か過ぎる生地は、適正な生地に
比べ、最大電圧が高く、電圧入力時間が短く、電圧入力
時間全体に対する最大電圧指示時間が早い事である（第
６図のＢ曲線参照）。

（ニ）ベンチタイムが適正よりも長い生地は、これと逆
の結果となった（第６図のＣ曲線参照）。

前記した生地物性の変移の検出・解析の基本機構を製パ
ン（整形）工程に適用した制御システムは、第４図に示
す通りである。

その詳細を述べれば、同図で、プルファー１６より排出
された生地３がモルダー２１のローラーエ、換器１１を
介してＣＰＵ１２に入力し、解析・処理される。

この解析処理工程の具体例を、第７図のフローチャート
により説明する。ローラー１．２間を生地３が通過する
とロードセル５に電圧の変化が生じる。そして数個分の
通過生地データ、たとえば５回分の最大電圧、電圧入力
時間、最大電圧指示１２− 時間の、それぞれの平均値を求める。

次に、ステップ（イ）に示すように前記の値をプログラ
ムされた所定の電圧と比較し、最大電圧が高いか低いか
を判定し、モルダーのローラー間隔、プルファー温度、
展圧板の間隔を制御する。

−例として、電圧が所定電圧よりも高いと判断されれば
、モルダーのローラー１．２の間の間隔を、モーター■
５および、それに接続して作動する調整ノブ６のネジに
より一定量拡げる。

また、プルファーの庫内温度をニアコンディショナー２
０により、２０〜３２度の範囲内にて一定量制御させる
。

さらに、モルダーの展圧板１７をモーター１８により一
定量下降させる（フローチャートにおける制御１参照）
。

もし、前記電圧がプログラムされた所定電圧より低いと
判断されれば、モルダーのローラー１．２間の間隔がモ
ーター１５および、それに接続された調整ノブ６のネジ
の作動により一定量狭められ、プルファーの庫内温度を
制御し、モルダー展圧板Ｉ７は下降する（フローチャー
トにおける制御２参照）。

次に、ステップ（ロ）では、一つのピークタイム当りの
経過時間（電圧入力時間）が、あらかしめプログラムさ
れた電圧入力時間と比較し、短時間ならば前記同様、第
７図のフローチャートにおける制御１を行ない、長時間
ならば前記同様、制御２を行なう。

次に、ステップ（ハ）では、最大電圧指示時間が、電圧
入力時間全体に対して、プログラムされた所定の時間と
合致するか否かを判定する。

・・ト− □　もし、最大電圧指示時間が所定時間より早ければ、
前記同様第７図示のフローチャートにおける制御上を行
なう。また遅ければ、前記同様、制御２を行なう。

上記したような製パン整形ラインを構成する各機械に対
する制御を行うことにより、生地に対する加工を調整し
、製造される製品の品質を安定化する。

次に、生地シーテイング工程に用いた制御システムは、
第５図に示す通りである。

第５図に示す生地シーテイング工程においてはローラー
１．２が上下に設置されているが、基本的制御システム
には変化がない。図において生地はコンベア２４と２５
の上で前後する際に、ローラー１．２により段階的に圧
延・伸展され、その際、生地は可動ローラー２に変位を
与え、同変位はロードセル５により電気信号に変換され
て、Ａ／Ｄ変換器１１を介してＣＰＵにより解析処理さ
れる。

この解析処理工程の詳細を、第８図のフローチャートに
基づいて説明すると、まず、ローラー１．２間を生地３
が通過すると、ロードセル５に電圧の変化が生じる。

そしてステップ（イ）に示すように、最大電圧がプログ
ラムされた所定電圧と比較して高いか、低いかを判定市
、ローラー間隔、粉ふるいの落下量、ベルトスピードを
ヘト制御する。−例として、電圧が低いと判定されれば
、その信号はモーター１５に送られ、ドウシータ−のロ
ーラー１．２の間隔を狭くする度合を一定量太きくし、
生地が傷ま５ ないようにする。また、ドウシータ−上の生地３に、粉
をかける粉ふるい２２を作動させるモーター２３による
粉の量を一定量少なくし、生地が傷まず、粉が付きすぎ
ない最適量とする。

また、ドーシーターを搬送するコンベア２４．２５の搬
送速度を一定量速くして、最適条件で生地の圧延・伸展
を行なうようにする（フローチャートにおける制御１参
照）。

もし、電圧が所定電圧よりも高いと判断されれば、その
信号はモーター１５に送られ、ドウシータ−のローラー
１．２間の間隔を一定量狭くし、生モーター２３による
粉の落下量を一定量太きくし、生地が傷まないようにす
る。さらに、ドウシータ−を搬送するコンベア２４．２
５の作動速度を一定量遅くして、生地の傷みを最小限に
抑える（フローチャートにおける制御２参照）。　次に
、ステップ（ロ）では、最大電圧指示時間が電圧入力時
間全体に対し、プログラムされた所定の時間と合致６ しているか否かを判定する。

もし、それが所定時間より早ければ、前記同様フローチ
ャートにおける制御上を行なう。

また、遅ければ前記同様、制御２を行なう。

このようにして、上記生地シーテイング工程に制御シス
テムを施すことにより、製造される生地・製品の品質は
均一化し、かつ安定化される。

［発明の効果コ 以上のとおりであって、本発明制御システムによれば、
一対の互に逆転するローラーの可動軸側、：声たは固定
軸側に取付けたロードセルにより、ロクラー間を通過す
る生地の変形圧力の変化を時間の経過との関連において
検知し、その信号をＣＰＵに入力して演算処理すること
によって、各生地の物性を客観的に把握し、その結果を
製菓・製パンラインを形成する各種機械・装置の制御に
施すことにより、自動的に最終製品の品質を均一化、か
つ向上させることができる等、従来、公知の加工方法ま
たは装置には期待することができない格別の作用、効果
を奏するものとなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、製パン工程における本発明装置の実施例の基
本的システムを示す図、第２図および第３図は、パン生
地物性検知手段の詳細構造を示し、第２図は、第３図の
■−■線に沿う側断面図、第３図は、第２図中、矢視■
方向からみた拡大平面図、第４図は、本発明装置を製パ
ン（整形）工程に施した制御システムを示す図、第５図
は、同じく、生地シーチング工程に用いた本発明制御シ
ステムの図、第６図はパン生地物性の相違を示す各トを
示す。第９図ないし第１２図は、パン生地物性の相違を
示す各種の曲線の具体例を示す図である。 ２・・・一対のローラー ・・生地、　　　４・・・スラスト板、・・ロードセル
、６・・・調整ノブ、 ・・揺動枠、　　８・・・軸、 ・・フレーム、　】Ｉ・・・Ａ　／　Ｉ）変換器、１２
・・・ＣＰＵ　（中央演算処理装置）、１３・・・表示
装置、　１４・・・プリンター１５．１８．１９．２３
．２６．２７・・・モーター１６・・・プルファー、１
７・・・展圧板、２０・・・ニアコンディショナー ２１・・・モルダー、　２２・・・粉ふるい、２４．２
５・・・搬送コンベアー

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）製菓・製パン工程において、生地が一対のローラー
   間を通過する際、前記生地がローラーに与える圧力変化
   を電気信号として検出する手段、前記検出信号をＣＰＵ
   に入力して、これを解析処理する手段、前記処理された
   結果に基づき製菓・製パンラインを構成する各機械類を
   制御する手段および必要に応じ前記結果を表示・記録す
   る手段を含むことを特徴とする製菓・製パン工程におけ
   る生地制御システム。 ２）検出信号をＣＰＵにに入力し、前記ＣＰＵは、その
   信号電圧変化パターンと、あらかじめ、ＣＰＵに記憶さ
   せてある最適な電圧変化パターンと比較することにより
   、製菓・製パンラインを構成する各機械、すなわち、そ
   の駆動条件・制御等を最適条件値に設定する信号を出力
   する解析処理機能を有し、前記信号に基づいて上記、各
   機械を制御することにより、製造する生地の均一化およ
   び安定化を行ない、最終製品の品質の安定化を行うこと
   よりなる請求項１記載の製菓・製パン工程における生地
   制御システム。