JP2014161975A - サンドイッチ製造装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】複数段に積み重ねられるサンドイッチを確実かつきれいに切断する。
【解決手段】略四角形状のスライス面に形成された食パンのうち中央部分と当接する平坦部35cと、スライス面のうち外周部分と当接する隆起部35dと、隆起部35dの載置面より下方に窪んだ形状の溝部35eとを有するまな板35と、まな板35の上方に設けられ、刃物33cの刃先33dが溝部35eに向けて降下するように作動する刃物33cとを備えていることを特徴とする。
【選択図】図12
【解決手段】略四角形状のスライス面に形成された食パンのうち中央部分と当接する平坦部35cと、スライス面のうち外周部分と当接する隆起部35dと、隆起部35dの載置面より下方に窪んだ形状の溝部35eとを有するまな板35と、まな板35の上方に設けられ、刃物33cの刃先33dが溝部35eに向けて降下するように作動する刃物33cとを備えていることを特徴とする。
【選択図】図12
Description
この発明は、食パンに具材を挟んだサンドイッチを販売の形態に袋詰めするためのサンドイッチ製造装置に関するものである。
人手によるサンドイッチの製造工程を自動化するための装置が種々開発されている。例えば、特許文献1には、搬送コンベア上を搬送中のサンドイッチを、その搬送方向の左右両側から挟み込むセンタリング機構を備え、センタリング機構が搬送コンベアによる搬送速度に同期して移動するように構成されていることが記載されている。さらに、センタリング機構で位置決めした状態のサンドイッチを搬送コンベアに載置させたまま超音波カッタで切断するように構成されている。
また、特許文献2には、第1のコンベアとその第1のコンベアの上部に配置されたバイパスコンベアとを備え、第1のコンベア上を搬送中のサンドイッチパンには具が載置されており、第1のコンベアを迂回するようにバイパスコンベアで搬送したサンドイッチパンを、第1のコンベア上を搬送中のサンドイッチパンの上に落下させて積み重ねることが記載されている。
特許文献3には、キャタピラにより移動する載送台に載置されたサンドイッチを搬送中に、その搬送方向の前方側に配置された円盤状のカッターにより切断するとともに、その切断時にサンドイッチを上方から押さえつける加圧帯をコンベアの移動方向に作動させることが記載されている。
さらに、特許文献4には、袋引き出しカセット内に挿入されている袋に圧気口が空気を吹きつけて開口可能にし、吸気アームの先端に設けられた吸気口が上面シートを吸引して袋を開口させる構成が記載されている。また、人手により直立させたサンドイッチが挿入される薄板保持板と、その薄板保持板をストロークさせることにより上板に載置されたサンドイッチを袋内に押し込むことが記載されている。
ところで、商品として店頭に陳列されているサンドイッチは、複数段に積み重ねたサンドイッチの具材が見えるように切断面を前面にして透明の袋に包装されている。そのため、きれいな切断面が形成されることが望まれる。
特許文献1に記載された機構は、搬送手段により搬送中のサンドイッチを搬送方向の前方に固定された超音波カッタで切断するように構成されている。また、特許文献3に記載された切断作動装置は、円周上に刃面が形成されたカッタを回転させて搬送中のサンドイッチを切断するように構成されている。そのため、搬送中の振動などにより切断中のサンドイッチが動く可能性があり、切断面が同一平面に形成されない虞があった。さらに、カッタを回転させて積み重ねられたサンドイッチを切断する場合には、切断時にサンドイッチパンのパンくずが発生する虞があった。
この発明は、上記技術的課題に着目してなされたものであって、複数段に積み重ねられるサンドイッチを確実かつきれいに切断することができるサンドイッチ製造装置を提供することを目的とする。
上記従来技術の課題を解決するために、請求項1に係る発明は、略四角形状にスライスされた食パンのスライス面のうち中央部分と当接し、かつサンドイッチを載置する載置面を形成する平坦部と、前記平坦部よりも上方に隆起するように形成されているとともに、前記スライス面のうち前記中央部分の外周部分と当接し、かつ前記サンドイッチを載置する載置面を形成する隆起部と、前記隆起部の載置面より下方に窪んだ形状、かつ一直線状に形成された溝部とを有するまな板と、前記まな板の上方に設けられ、刃物の刃先が前記溝部に向けて降下するように作動する刃物とを備えていることを特徴とするものである。
請求項2に係る発明は、請求項1の発明において、前記まな板は、略長方形状に形成され、前記溝部は、長手方向に前記平坦部および前記隆起部を縦断するように形成され、かつ前記平坦部の載置面より下方に窪んだ形状に形成され、前記刃物が降下して前記まな板に載置された前記サンドイッチを切断する際、前記刃先が前記溝部の底面と当接するように構成されていることを特徴とするサンドイッチ製造装置である。
請求項3に係る発明は、請求項1または2の発明において、前記まな板は、樹脂製であり、前記溝部は、前記スライス面のうちいずれか一方の対角線に含むように当該スライス面に当接するように構成されていることを特徴とするサンドイッチ製造装置である。
請求項4に係る発明は、請求項1ないし3のいずれかの発明において、略直角三角形状に形成され、前記サンドイッチの上面と当接する上側パネルと当該サンドイッチの下面と当接する下側パネルとが水平方向に配置された一対の把持用パネル部と、前記一対の把持用パネル部が上下方向に対向する間隔を変化させるアクチュエータとからなる把持装置をさらに備え、前記把持装置は、前記スライス面のいずれか一方の対角線を避けて、当該サンドイッチに当接しかつ挟み込み把持するとともに、前記まな板は、当該対角線と含むように前記スライス面と当接するように構成されていることを特徴とするサンドイッチ製造装置である。
請求項5に係る発明は、請求項4の発明において、前記パネルは、略直角三角形状に形成され、かつ略直角三角形状あるいは略四角形状にスライスされた食パンにおけるスライス面と当接する当接面を形成する平坦部と、前記平坦部の斜辺部分を除く短辺部分および長辺部分、あるいは等辺部分同士に沿う略L字状に形成され、かつ当該平坦部よりも隆起しているとともに、前記スライス面における略直角部分を含む外周部分と当接する当接面を形成する隆起部とを備え、前記まな板の平坦部および前記パネルの平坦部が、前記サンドイッチの下面のうち中央部分を当接し、かつ前記まな板の隆起部および前記パネルの隆起部が、当該中央部分の外周部分と当接するように構成されていることを特徴とするサンドイッチ製造装置である。
請求項6に係る発明は、請求項4または5の発明において、前記まな板は、前記一対の把持用パネル部のうち下側に配置された前記パネルの下面と当接する当接面を有することを特徴とするサンドイッチ製造装置である。
請求項7に係る発明は、請求項6の発明において、前記まな板を支持する先端部分が設けられたピストンロッドを有し、当該ピストンロッドが垂直方向に伸縮動するロッドシリンダをさらに備え、前記まな板は、前記ロッドシリンダにより上昇し、前記下側に配置されたパネルを上方に押し上げるように構成されていることを特徴とするサンドイッチ製造装置である。
請求項8に係る発明は、請求項1ないし7のいずれかの発明において、前記刃物は、超音波振動し、かつ水平方向に往復動しながら前記まな板へ向けて降下するように構成されていることを特徴とするサンドイッチ製造装置である。
請求項1の発明によれば、複数段に積み重ねられたサンドイッチの積み重なり位置をずらさずにきれいに切断することができる。また、刃物の刃先がまな板の溝部に進入するので、サンドイッチを確実に切断することができる。さらに、サンドイッチのうち具材が挟まれていない部分を隆起部で挟み込むことにより、切断時にきれいに切断できるとともに、具材がはみ出ることも防止できる。
請求項2の発明によれば、刃物の刃先が溝部の底面と当接するので、その底面よりも突出している載置面でサンドイッチの荷重を受けることができ、サンドイッチを確実に切断することができる。
請求項3の発明によれば、略四角形状にスライスされた食パンを積み重ねたサンドイッチを略三角形状に切断することができる。
請求項4の発明によれば、積み重ねられたサンドイッチを挟み込み把持した状態で切断することができるので、確実かつきれいにサンドイッチを切断することができる。また、一対の把持用パネル部でサンドイッチを挟み込んで把持したまま切断するので、切断時にサンドイッチが動かないように保持でき、積み重なり位置がずれないようにすることができる。
請求項5の発明によれば、サンドイッチのうち具材が挟まれている部分を平坦部により挟み込み、具材が挟み込まれていない部分を隆起部により挟み込んだ状態でサンドイッチを切断するので、確実かつきれいにサンドイッチを切断することできる。さらに、隆起部がサンドイッチの外周部分を挟み込んでいるので、切断時に具材がはみ出ることを防止でき、その外周部分を確実に切断することができる。
請求項6の発明によれば、下側に配置されたパネルに作用する荷重をまな板で受けることができるので、切断時にパネルが下方向に動くことを防止でき、サンドイッチを同じ姿勢で把持したまま切断することができる。そのため、サンドイッチを把持したまま切断する場合であっても、きれいな切断面を形成することができる。
請求項7の発明によれば、まな板を上下方向の上方に作動させることができるので、一対の把持用パネル部に把持されているサンドイッチを、切断時に適度に挟み込んだ状態に保つことができる。また、刃物が降下する距離を短くでき、切断行程の時間短縮も図れる。
請求項8の発明によれば、超音波振動する刃物を水平方向に往復動させながらサンドイッチを切断するので、確実に切断することができるとともに、きれいな切断面を形成することができる。
以下、図面を参照して、この発明に係るサンドイッチ製造装置を具体的に説明する。図1には、この発明におけるサンドイッチ製造装置の一例を示してある。サンドイッチ製造装置1は、複数の装置を含み、ローラコンベア2上に並列に載置されたサンドイッチを積み重ねる積み重ね装置3と、積み重ねられたサンドイッチをローラコンベア2から切断装置5に移す移載装置4と、切断台に載置されたサンドイッチを切断する切断装置5と、一組のアーム機構を有し切断されたサンドイッチをフィルム袋内に移す回転装置6と、フィルム袋の開口部を開口する開口装置7と、貯留されているフィルム袋を開口装置7に供給する袋供給装置8と、フィルム袋内に収容されたサンドイッチを排出する排出装置9とを備えている。なお、以下の説明において、コンベアによる搬送方向の下流側を前方、その上流側を後方とする。また、上流側から下流側を見た場合に相対的に左側を左方、右側を右方として説明する場合がある。さらに、サンドイッチについて、食パンと具材とが交互に形成されているサンドイッチをサンドイッチS1、サンドイッチS1が複数段に積み重なったサンドイッチをサンドイッチS2、切断されたサンドイッチをサンドイッチS3と記載する。加えて、そのサンドイッチS1,S2のうち最も外側の層を形成する食パンの上面あるいは下面をスライス面と記載して説明する場合がある。すなわち、サンドイッチS1,S2のスライス面は略四角形状に形成され、サンドイッチS3のスライス面は略直角三角形状に形成されている。
まず、積み重ね装置3について説明する。図2に示すように、積み重ね装置3は、ローラコンベア2により並列に搬送されているサンドイッチS1をローラコンベア2からすくい上げて、複数段に積み重ねるように構成されている。さらに、複数段のサンドイッチS2における積み重なり位置を揃えてローラコンベア2上に戻すように構成されている。この具体例における積み重ね装置3は、一方向に突出し同一平面を形成するフォークを複数備え、それらのフォークが、ローラコンベア2における搬送経路の所定位置を囲むように配置されている。なお、ローラコンベア2上で並列に搬送されているサンドイッチS1について、左列のサンドイッチS1Lあるいは右列のサンドイッチS1Rと記載して説明する場合がある。
具体的には、積み重ね装置3は、一方向に突出し同一平面を形成するフォークを複数備え、それらのフォークが、ローラコンベア2における搬送経路の所定位置を囲むように配置されている。具体的には、その所定位置に対して、下方に配置された左下フォーク11Fと、下方に配置されかつ相対的に左下フォークの右方に配置された右下フォーク12Fと、左方に配置された左フォーク13Fと、右方の配置された右フォーク14Fと、前方に配置された前フォーク15F1と、後方に配置された後フォーク15F2と備えている。また、左下フォーク11Fおよび右下フォーク12Fは水平方向に配置され、左右フォーク13F,14Fと前後フォーク15F1,15F2とは垂直方向に配置されている。その左下フォーク11Fおよび右下フォーク12Fが載置部に相当し、それら左右フォーク13F,14Fおよび前後フォーク15F1,15F2が当接部に相当する。
上下用シリンダ11は、図3に示すように、シリンダチューブ11aから上下方向に突出し伸縮動するピストンロッド11dを備えている。そのピストンロッド11dの先端部11bに左下フォーク11Fを支持する支持部材11cが設けられている。さらに、その先端部11bには、左右用シリンダ13が設けられている。その左右用シリンダ13は、シリンダチューブ13aにより左右方向に往復動するスライドテーブル13bに支持部材13cが設けられており、左フォーク13Fが支持部材13cによりスライドテーブル13bに支持されている。
例えば、図3(a),(b)に示すように、上下用シリンダ11のピストンロッド11dを短縮させ、かつ左右用シリンダ13のスライドテーブル13bを後退させている状態から、そのピストンロッド11dを伸長させると、左下フォーク11Fおよび左フォーク13Fが上昇する。さらに、図3(c)に示すように、左右用シリンダ13のスライドテーブル13bを前進させると、左フォーク13Fが右方向に移動する。したがって、左下フォーク11Fは垂直方向で上下動し、左フォーク13Fは垂直方向で上下動するとともに水平方向で左右動する。
上下用シリンダ12Aは、図4に示すように、シリンダチューブ12aから上下方向に突出し伸縮動するピストンロッド12cを備え、ピストンロッド12cの先端部12bには、左右用シリンダ12Bが設けられている。左右用シリンダ12Bは、シリンダチューブ12dから左右方向に突出し伸縮動するピストンロッド12fを備えている。そのピストンロッド12fの先端部12eには右下フォーク12Fが設けられている。また、左右用シリンダ14は、シリンダ12の上方に配置され、シリンダチューブ14aから左右方向に突出し伸縮動するピストンロッド14cを備え、ピストンロッド14cの先端部14bには、右フォーク14Fが設けられている。
例えば、図4(a),(b)に示すように、上下用シリンダ12Aのピストンロッド12cを伸長動させ右下フォーク12Fを上昇させると、右下フォーク12Fと右フォーク14Fとは、噛み合うようにして交差する。その交差状態において、図4(c)に示すように、左右用シリンダ12Bおよび左右用シリンダ14のピストンロッド12f,14cを伸長動させ、右下フォーク12Fおよび右フォーク14Fを左方向に移動させる。そして、図4(d)に示すように、左右用シリンダ12Bのピストンロッド12fを短縮動させ右下フォーク12Fのみ右方向に移動させ、交差状態にあった右フォーク14Fから右下フォーク12Fを引き抜くように作動させることができる。
前後用シリンダ15は、図5に示すように、シリンダチューブ15aから前方向に突出し伸縮動する前ピストンロッド15c1と、後方向に突出し伸縮動する後ピストンロッド15c2とを備えている。前ピストンロッド15c1の先端部15b1には連結部材15d1が設けられており、連結部材15d1を介して支持部材15e1に支持された前フォーク15F1が設けられている。同様に、後ピストンロッド15c2の先端部15b2には連結部材15d2が設けられており、連結部材15d2を介して支持部材15e2に支持された後フォーク15F2が設けられている。したがって、前後用シリンダ15は、図5(a),(b)に示すように、前フォーク15F1および後フォーク15F2を所定の開閉ストロークに作動させることができる。また、前後用シリンダ15は、前フォーク15F1と後フォーク15F2とを独立して作動させることができるように構成されている。したがって、前フォーク15F1と後フォーク15F2とは、それぞれに前後動するように構成されている。
ここで、図6を参照して、積み重ね装置3の動作について説明する。なお、図6は、積み重ね装置3の正面図を模式的に示し、左下フォーク11F,右下フォーク12F,左フォーク13F,右フォーク14F,後フォーク15F2を記載し、それらを作動させる各シリンダは省略している。図6(a)に示すように、左下フォーク11Fおよび右下フォーク12Fは、ローラコンベア2のローラ間に配置され、かつその載置面2Aより下方に配置されている。また、ローラコンベア2に設けられた図示しない積み重ね位置用ストッパが、左右列のサンドイッチS1L,S1Rを並列に停止させる。なお、ローラコンベア2における搬送経路中において、積み重ね位置用ストッパによりサンドイッチS1が停止される位置を積み重ね位置として説明する。
その状態から、図6(b)に示すように、左下フォーク11Fと右下フォーク12Fとは同時に上昇し、サンドイッチS1の下面と当接し、ローラコンベア2の載置面2AからサンドイッチS1をすくい上げる。また、図6(c)に示すように、左下フォーク11Fは、前後フォーク15F1,15F2が設けられた所定の高さまで上昇して停止し、右下フォーク12Fは、左下フォーク11Fよりも高く上昇して停止する。すなわち、サンドイッチS1を載置する下フォーク11F,12Fはそれぞれ異なる高さに移動するように構成されている。さらに、図6(c)に示す右下フォーク12Fと右フォーク14Fとは、右下フォーク12Fが右列のサンドイッチS1Rを載置した状態で噛み合うように交差している。なお、ここでは、左下フォーク11Fと右下フォーク12Fとが同時に上昇する具体例について説明したが、この発明は左下フォーク11Fと右下フォーク12Fとが同時に上昇する構成に限定されない。つまり、左下フォーク11Fが上昇し始めてから右下フォーク12Fが上昇してもよく、右下フォーク12Fが上昇し始めてから左下フォーク11Fが上昇してもよい。
その右下フォーク12Fおよび右フォーク14Fは、図6(d)に示すように、交差したまま左方向に移動して、右下フォーク12Fが左列のサンドイッチS1Lを載置している左下フォーク11Fの上部に配置して停止する。この場合、右下フォーク12Fの先端は、左フォーク13Fより左方に突出し、すなわち右下フォーク12Fと左フォーク13Fとが噛み合うように交差している。したがって、左フォーク13Fは、左下フォーク11Fが載置するサンドイッチS1Lおよび右下フォーク12Fが載置するサンドイッチS1Rの左側面と当接し、かつ右フォーク14Fは、そのサンドイッチS1LおよびサンドイッチS1Rの右側面と当接する。
また、上下方向で左下フォーク11Fと右下フォーク12Fとが重なるように配置されると、前後フォーク15F1,15F2は、前後方向で閉じるように作動し、サンドイッチS1の前面および後面と当接する。したがって、サンドイッチS1LおよびサンドイッチS1Rにおける四側面が、左右フォーク13F,14Fおよび前後フォーク15F1,15F2に囲まれ、かつ当接されて積み重なり位置が揃えられる。さらに、図6(d)に示す上下用シリンダ16は、押圧部16Pを降下させて、右下フォーク12Fが載置しているサンドイッチS1Rの上面と当接し下方向に押圧する。
その押圧部16PがサンドイッチS1Rの上面を押圧している状態で、右下フォーク12Fが右方向に移動し、右フォーク14Fとの交差状態を解除する。したがって、図6(e)に示すように、その右フォーク14Fが停止したまま右下フォーク12Fが右方向に移動することにより、右下フォーク12Fに載置されていたサンドイッチS1Rは、その右側面を右フォーク14Fに当接されているため右方向には動かされず、左下フォーク11Fが載置しているサンドイッチS1Lの上面に移される。すなわち、左列のサンドイッチS1Lの上に右列のサンドイッチS1Rが積み上げられる。
また、サンドイッチS1が複数段に積み上げられた状態、すなわち複数段のサンドイッチS2が形成された状態で、図6(f)に示すように、右フォーク14Fは、右方向に移動しサンドイッチS2から離隔する。さらに、左下フォーク11Fは、図16(g)に示すように、複数段に積み重なったサンドイッチS2を載置したまま左フォーク13Fと共に降下し、ローラコンベア2の載置面2Aより下方まで降下して停止する。したがって、複数段に積み重ねられたサンドイッチS2がローラコンベア2上に載置された状態で、図6(h)に示すように、左フォーク13Fは、そのサンドイッチS2の左側面を押圧しながら右方向に移動し、サンドイッチS2をローラコンベア2の中央部分に配置させる。なお、図6(g)に示すように、上下用シリンダ16の押圧部は、左下フォーク11Fが降下する前、もしくは左下フォーク11Fが降下し始めた後に上方向へ移動するように構成されてもよい。
つぎに、移載装置4について説明する。移載装置4は、積み重ね装置3により積み重ねられたサンドイッチS2を、ローラコンベア2上から切断台34に移す装置である。図7に示す移載装置4では、移載用シリンダ25により前後方向に移動する移載フォーク25Fが、ローラコンベア2の停止台21上で停止されたサンドイッチS2を載置し、水平方向に移動して切断台34上で停止するように構成されている。また、移載装置4の右側面図を図8に示し、移載装置4は、切断台34の上方に前後方向でサンドイッチS2の位置を決める前フォーク28Fを備えた前位置決め装置28と、後フォーク29Fを備えた後位置決め装置29とが設けられている。
移載用シリンダ25は、図8に示すように、水平方向に突出する移載フォーク25Fを前後動させるものであり、ロッドシリンダ26とロッドレスシリンダ27とを備えている。ロッドシリンダ26は、シリンダチューブ26aから前後方向に突出し伸縮動するピストンロッド26cを備え、そのピストンロッド26cの先端部26bに移載フォーク25Fを支持する支持部材26cが設けられている。ロッドレスシリンダ27は、シリンダチューブ27aにより前後方向にスライドするスライドテーブル27bを備え、そのロッドシリンダ26のシリンダチューブ26aをスライドテーブル27bと一体的に前後動させるように構成されている。
ここで図9を参照して、その移載用シリンダ25の動作を説明する。図9(a),(b)に示すように、ロッドレスシリンダ27のスライドテーブル27bを後退させた状態から、シリンダチューブ27aに対してスライドテーブル27bを前進(伸長動)させるとともに、ロッドシリンダ26のピストンロッド26cをシリンダチューブ26aから伸長動させる。また、図9(c),(d)に示すように、ピストンロッド26cをシリンダチューブ26aに進入(短縮動)させて、移載フォーク25Fを切断台34の上部に配置させる。その後、スライドテーブル27bを後退させ、移載フォーク25Fを切断台34の上部から離脱させる。
また、前位置決め装置28は、図10に示すように、シリンダチューブ28aから上下方向に突出もしくは進入するピストンロッド28cを備えた上下用シリンダ28Aと、そのピストンロッド28cの先端部28bに設けられたシリンダチューブ28dから水平方向で後方向に突出もしくは進入するピストンロッド28fを備えた前後用シリンダ28Bとを備えている。その前後用シリンダ28Bのピストンロッド28fの先端部28eには、上下方向に形成された前位置決めフォーク28Fが設けられている。したがって、前位置決め用フォーク28Fが、図10(a)〜(c)に示すように、降下して後方に移動することによりサンドイッチS2の前方側面と当接するように構成されている。
さらに、前位置決め装置29は、図10に示すように、シリンダチューブ29aから上下方向に突出もしくは進入するピストンロッド29cを備えた上下用シリンダ29Aと、そのピストンロッド29cの先端部29bに設けられたシリンダチューブ29dから水平方向で前方向に突出もしくは進入するピストンロッド29fを備えた前後用シリンダ29Bとを備えている。その前後用シリンダ29Bのピストンロッド29fの先端部29eには、上下方向に形成された後位置決めフォーク29Fが設けられている。したがって、後位置決め用フォーク29fが、図10(a)〜(c)に示すように、降下して前方に移動することによりサンドイッチS2の後方側面と当接するように構成されている。
切断台34は、積み重ねられたサンドイッチS2を載置するように構成され、図7に示すように、略長方形状に形成されたまな板35と、そのまな板35の左右両側に配置され、把持装置40が備える一対の把持用パネル部42とにより構成されている。図11に示すように、把持用パネル部42は、略直角三角形状に形成され、かつ板状に形成されたパネルを一対有し、その一対のパネル42A,42Bが対向するように構成されている。それらパネル42A,42Bが、食パンのスライス面と当接する。また、把持用パネル部42は、後述するアーム機構6A,6Bの先端部分を構成している。したがって、把持装置40は、二本のアーム機構6A,6Bにそれぞれ設けられ、二組設けられている。さらに、把持装置40は、所定の開閉ストロークに把持用パネル部42を作動させて,一対のパネル42A,42Bが対向する間隔を拡大あるいは縮小させる把持用シリンダ41を備えている。
把持用シリンダ41は、シリンダチューブ41aから両側に突出し伸縮動するピストンロッド41bの先端部にいずれか一方のパネル42A,42Bが設けられている。したがって、把持用シリンダ41のピストンロッド41bは、ピストンロッド41bの先端部がパネル42A,42Bと直交する壁部と一体的に構成されていてもよい。そのシリンダチューブ41aのシリンダ圧を制御することにより、一対のパネル42A,42Bの開閉ストロークを制御するとともに、サンドイッチS2を把持する際の掴み圧(把持力)を制御するように構成されている。
また、把持用シリンダ41のシリンダチューブ41aは、支持部材44に支持されている。その支持部材44は、ロータリシリンダ43の回転テーブル43bと一体的に回転するように構成されている。さらに、ロータリシリンダ43のシリンダチューブ43aは、支持部材45により、後述するロッドシリンダ46におけるシリンダチューブ46aの先端部46bに支持されている。
また、把持用パネル部42におけるサンドイッチS2と当接する側の面(当接面)には、略直角三角状に形成された平坦部42bと、その平坦部42bの周りに形成され、かつ平坦部42bよりも隆起している隆起部42aとが設けられている。その隆起部42aは、略直角三角形状に形成された把持用パネル部42の当接面のうち、斜辺部分を避けるように配置され、直角を形成する短辺部分および長辺部分、あるいは二等辺部分に沿うように形成されている。一対の把持用パネル部42が水平方向に平行かつ上下方向で対向するように配置されている場合、上下方向で下側に配置された把持用パネル部42の当接面は、まな板35とともに、切断台34における載置面34Aを形成するように構成されている。
まな板35は、図12(a)に示すように、サンドイッチS2を切断するための刃物33cの下部に配置され、その刃物33cの刃先33dが進入するための溝部35eを備えている。具体的には、図12(b)に示すように、まな板35は、樹脂製であり、板状のまな板部35aと、そのまな板部35aよりも上方に突出する突出部35bとを備えている。突出部35bは、長方形状に形成され、その中央部分に平坦部35cを備え、その平坦部35cの両側部分に平坦部35cよりも隆起する隆起部35dを備えている。それら突出部35bにおける平坦部35cおよび隆起部35dの上面が、サンドイッチS2の下面と当接する当接面を形成するとともに、切断台34における載置面34Aを形成する。さらに、その突出部35bにおける平坦部35cおよび隆起部35dを縦断するようにして、隆起部35dによる載置面34Aより下方に窪んだ形状に形成された溝部35eを備えている。この具体例では、その溝部35eにおける底面がまな板部35aの上面と同じ高さとなるように形成されている。
また、まな板35は、上下用シリンダ36により上下動するように構成されている。上下用シリンダ36は、シリンダチューブ36aから上下方向に突出もしくは進入するピストンロッド36cの先端部36bにまな板部35aが設けられている。したがって、図13(a),(b)に示すように、上下用シリンダ36によりまな板35が上昇することにより、把持用パネル部42のうち下パネル42Bの下面とまな板部35aの上面とが当接する。さらに、図13(c)に示すように、その当接状態において、まな板35を上昇させることにより、まな板部35aがサンドイッチS2を把持した状態における一対の把持用パネル部42を上方に押し上げるように構成されている。なお、把持用パネル部42は、図13(a)に示す状態から図13(b)に示す状態に移行する際、上側に配置された上パネル42Aと下側に配置された下パネル42Bとが対向する間隔を狭めるように動作する。具体的には、上パネル42Aが下方に作動し、かつ下パネル42Bが上方に作動するように構成されている。
さらに、まな板部35aは、長手方向で中間部分に設けられた図示しないピンによりピストンロッド36cの先端部36bと連結されているとともに、そのピンを挟むように長手方向の両側に設けられ、かつ上下方向に弾性変形する図示しないバネによりピストンロッド36cの先端部36bに支持されている。すなわち、まな板35aは、それらのバネにより二点で支持されており、刃物33cから下方向の荷重を作用されることによりピンを支点としてまな板35における載置面34Aが水平方向に対して傾斜できるように構成されている。そのため、刃物33cがまな板35に片当たりすることを防止できる。
それら切断台34を構成する部材の相対的な配置関係について説明する。図14(a)には切断台34の平面図を模式的に示し、切断台34においてサンドイッチS2を載置する載置面34Aは、まな板35と、まな板35に対して左右両側に配置された二つ把持装置40におけるそれぞれの下パネル42Bとにより略四角形状に形成されている。また、その略四角形状に形成された載置面34Aのうち、中央部分が、下パネル42Bの平坦部42bとまな板35の平坦部35cとにより同じ高さの面に形成され、その中央部分を囲む外周部分が、下パネル42Bの隆起部42aとまな板35の隆起部35dとより形成され、かつ中央部分よりもサンドイッチS2側に隆起するように構成されている。また、切断台34に載置されているサンドイッチS2の前方側面および後方側面と当接している前後位置決め用フォーク28F,29Fは、まな板35の溝部35eを避けるようにして配置されているとともに、図14(b)に示すように、その上方向の一部がまな板35の隆起部35dと当接しないように欠損部28hを備えた形状に形成されている。
ここで、ローラコンベア2から切断台34にサンドイッチS2を移す際の移載装置4の動作について説明する。図15(a)に示すように、サンドイッチS2を停止台21により停止させ、かつローラコンベア2の載置面2A上に載置された状態で、停止台21における停止フォーク22Fがローラコンベア2の載置面2Aより下方に配置され、かつ移載シリンダ25の移載フォーク25Fが前後方向で停止台21および切断台34から離脱しているように配置されている。停止フォーク22Fは、垂直方向に形成された壁部と、その壁部から水平方向で前方に形成されたツメ部とを有する形状に形成され、複数本のツメ部を備えるように構成されている。したがって、各壁部同士は水平方向で所定の間隔を空けて配置されている。言い換えれば、停止フォーク22Fは、水平方向で前方に突出するツメ部を、水平方向で左右方向に等間隔に配置させた構成を備えている。
その状態から、図15(b)に示すように、上下用シリンダ22により停止フォーク22Fにおけるツメ部が上昇しサンドイッチS2を載置するととともに、ローラコンベア2の載置面2Aよりも上方に上昇する。この状態で、移載フォーク25Fが水平方向で後方に移動し、停止フォーク22Fにおける壁部の間隔に噛み合うように進入するとともに、停止フォーク22Fの水平部分の間隔に進入する。この場合、移載フォーク25Fにおける載置面は、停止フォーク22Fにおける載置面より下方に配置されている。
そして、上下用シリンダ22により停止フォーク22Fが下方に降下することにより、停止フォーク22Fに載置されていたサンドイッチS2は、移載フォーク25Fの載置面上に載置される。すなわち、サンドイッチS2がローラコンベア2から移載装置4に移載される。また、サンドイッチS2を載置している移載フォーク25Fは、図15(c)に示すように、移載シリンダ25により後退させられて切断台34の上部で停止する。さらに、切断台34の上部に移載フォーク25Fが配置されると、前後位置決め用フォーク28F,29Fは、それらの先端部がサンドイッチS2における最も下層の食パンと当接する高さにまで降下する。この状態から、図15(d)に示すように、前位置決めフォーク28Fが後方に移動しサンドイッチS2の前方側面と当接し、かつ後位置決めフォーク29Fが前方に移動しサンドイッチS2の後方側面を当接して、切断台34上のサンドイッチS2における側面の前後方向位置を決める。
さらに、図15(e)に示すように、移載フォーク25Fをさらに後退させることで、切断台34の上部から移載フォーク25Fが抜き取られるとともに、移載フォーク25Fに載置されていたサンドイッチS2は、前位置決めフォーク28Fにより停止されているので、把持用パネル部42における下パネル42Bに載置される。すなわち、移載装置4から把持用パネル部42にサンドイッチS2が移載される。そして、サンドイッチS2を下パネル42Bに載置した把持用パネル部42は、下パネル42Bが上昇すると共に上パネル42Aが降下し、その把持用パネル部42における対向する間隔を短縮させるとともに、所定の把持力でサンドイッチS2を把持するように構成されている。さらに、上下用シリンダ36によりまな板35が上昇され、サンドイッチS2を把持している把持用パネル部42における下パネル部42Bの下面と当接するとともに、その把持用パネル部42を上方に押し上げるように構成されている。
つぎに、切断装置5について説明する。切断装置5は、切断台34に載置された複数段に積み重ねられたサンドイッチS2を切断する装置であり、把持用パネル部42により上下方向から挟み込まれているサンドイッチS2をまな板35上に載置するとともに、まな板35の上方に配置された刃物33cを降下させてサンドイッチS2を切断するように構成されている。具体的は、図16に示すように、切断装置5は、切断台34の上方に配置され、かつ直線状に形成された刃先33dを備える刃物33cを超音波振動させる超音波カッタ33と、その超音波カッタ33を水平方向において往復動させて揺動させる揺動用シリンダ32と、刃物33cを上下方向に移動させる刃物用シリンダ31とを備えている。
図17(a),(b)に示すように、刃物用シリンダ31は、シリンダチューブ31aから上下方向に突出もしくは進入するピストンロッド31cの先端部31bに支持部材31dが設けられている。また先端部31bには、ピストンロッド31cの両側に配置されたサイドロッド31gが設けられており、そのサイドロッド31gはシリンダチューブ31aのヘッドカバー31fと一体化された筒部材31hにより支持されている。このサイドロッド31gにより、揺動用シリンダ32を作動させた際にピストンロッド31cの先端部31bが水平方向に振動することを防ぐことができる。
図18(a),(b)に示すように、揺動用シリンダ32は、支持部材31dと一体化された連結部材31eにシリンダチューブ32aが設けられ、そのシリンダチューブ32aにより水平方向において往復動するスライドテーブル32bに超音波カッタ33のホーン33bを支持する支持部材32cが設けられている。
超音波カッタ33は、圧電素子を有し超音波振動を発生させる振動子33aと、振動子33aにより発生させた超音波振動を増幅するホーン33bと、刃物33cとを備えている。また、図19(a)に示すように、超音波カッタ33は、刃物用シリンダ31により切断台34に向けて降下し、まな板35の突出部35bを避けるように配置された把持用パネル部42の水平方向の間隔に進入するとともに、まな板35の溝部35eに進入する。このように、刃先33dがまな板35の溝部35eの底面に当接し、サンドイッチS2を切断した状態、すなわち切断されたサンドイッチS3を含む状態を図19(b)に示してある。
つぎに、回転装置6について説明する。回転装置6は、一組(二本)のアーム機構6A,6Bを備え、切断されたサンドイッチS3を把持する把持用パネル部42を水平方向に移動させるとともに回転させて、そのサンドイッチS3を切断装置5から開口装置7へ移動させるように構成された装置である。図20には回転装置6の斜視図を示し、その回転装置6は、電動モータ49により駆動する回転軸50と、その回転軸50と一体的に回転するように構成された一組(二本)のアーム機構6A,6Bとを備えている。そのアーム機構6A,6Bは、シリンダチューブ46aから突出し伸縮動するピストンロッド46cの先端部46bに一対の把持用パネル部42が設けられたロッドシリンダ46と、回転軸50と一体回転する支持部材48に設けられたシリンダチューブ47aによりスライドさせられるスライドテーブル47bを有するロッドレスシリンダ47とを備えている。さらに、スライドテーブル47bにロッドシリンダ46のシリンダチューブ46aが設けられている。なお、回転軸50は、軸線方向で支持部材48の両側に配置された軸受51,52により支持されている。
また、図21には回転装置6の平面図を示し、アーム機構6Aに含まれるロッドシリンダ46Aとアーム機構6Bに含まれるロッドシリンダ46Bとが直交するように配置されている。すなわち、二本のアーム機構が直交するように構成されている。したがって、一方のアーム機構が図中に破線で示した切断装置5側を向いている状態では、他方のアーム機構が図中に実線で示した開口装置7側を向くように構成されている。また、それら一組のロッドシリンダ46A,46Bは、図22に示すように、回転軸50の回転中心に対して対称に配置さているとともに、水平方向と平行に配置されている。
ロッドシリンダ46は、図23(a)に示すように、ピストンロッド46aの先端部46bに連結された把持用パネル部42が水平方向に配置され、かつ一対の把持用パネル部42の間隔が上下方向に形成されている状態と、図23(b)に示すように、その把持用パネル部42が垂直方向に配置され、一対の把持用パネル部42が水平方向に形成されている状態とに作動させることができる。
具体的には、回転軸50に固定された支持部材48によりロッドレスシリンダ47のシリンダチューブ47aが支持されており、そのロッドレスシリンダ47のスライドテーブル47aと一体的に前後動(往復動)するようにしてロッドシリンダ46のシリンダチューブ46aが設けられている。そのロッドシリンダ46におけるピストンロッド46cの先端部46bに一体化された支持部材44によりロータリシリンダ43のシリンダチューブ43aが支持されている。さらに、ロータリシリンダ43の回転テーブル43aと一体的に回転するように構成された支持部材45により把持用シリンダ41のシリンダチューブ41aが支持されている。したがって、ロータリシリンダ43の回転テーブル43bを回転駆動させることにより、把持用シリンダ41のシリンダチューブ41aがロータリシリンダ43のシリンダチューブ43aに対して回転するように構成されている。この具体例では、ロータリシリンダ43は、その揺動範囲が把持用パネル部42を90°回転させるように構成されている。
さらに、ロッドシリンダ46のピストンロッド46cを伸長させた状態を図23(c)に示してあり、そのロッドシリンダ46を伸長させた状態でロッドレスシリンダ47のスライドテーブル47bを後退させた状態を図23(d)に示してある。したがって、アーム機構は、ロッドシリンダ46およびロッドレスシリンダ47により、水平方向で把持用パネル部42を異なる位置に配置させることができるように構成されている。また、図23(d)に示す状態から、ロッドシリンダ46のピストンロッド46cをシリンダチューブ46aに進入させるよう短縮動させることで把持用パネル部42を後退させるように構成されている。
ここで、図24を参照して、回転装置6の動作について説明する。また、この説明では、説明の便宜上、回転軸に連結された一組のアーム機構について、一方をアーム機構A、他方をアーム機構Bとして説明する。なお、図24では、図21に示す切断装置5および開口装置7を省略している。図24(a)に示すように、アーム機構Aが相対的に回転軸50の下側に配置され、かつ把持用パネル部42が切断装置5側を向いた状態、かつアーム機構Bが相対的に回転軸50の上側に配置され、かつ把持用パネル部42が開口装置7側を向いた状態となっている。
さらに、アーム機構Aにおけるロッドシリンダ46Aは、シリンダチューブ46aに対して伸長した状態のピストンロッド46cに設けられた一対の把持用パネル部42が水平方向に平行に配置されて、対向する面が上下方向で所定の間隔を形成するように配置されている。したがって、図24(a)に示すアーム機構Aは、切断台34を構成している状態である。一方、アーム機構Bにおけるロッドシリンダ46Bは、シリンダチューブ46aに対して短縮した状態のピストンロッド46cに設けられた一対の把持用パネル部42が水平方向に平行に配置されて、対向する面が上下方向で所定の間隔を形成するように配置されている。
図24(b)に示す回転装置6は、図24(a)に示すアーム機構Aにおけるロッドシリンダ46Aのピストンロッド46cをシリンダチューブ46aに短縮させた状態である。すなわち、アーム機構Aにおける一対の把持用パネル部42は、切断装置5により切断されたサンドイッチS3を把持している状態である。この状態で回転軸50が180°回転して、図24(c)に示す状態となる。したがって、図24(c)に示す回転装置6は、アーム機構Aが相対的に回転軸50の上側に配置され、かつ一対の把持用パネル部42が開口装置7側を向いた状態、かつアーム機構Bが相対的に回転軸50の下側に配置され、かつ把持用パネル部42が切断装置5側を向いた状態となっている。
さらに、回転装置6は、図24(d)に示すように、アーム機構Aにおけるロータリシリンダ43が90°回転して、把持用パネル部42を垂直方向に平行に配置させる。一方、アーム機構Bは、ロッドシリンダ46のピストンロッド46cをシリンダチューブ46aに対して伸長させて把持用パネル部42を切断装置5側に移動させる。したがって、図24(d)に示すアーム機構Bは、図7などに示すように、その把持用パネル部42が切断台34を構成している状態となり、移載装置4によりサンドイッチS3が移載されることを待機している状態となる。なお、アーム機構Aにおいて把持用パネル部42を90°回転させている最中にアーム機構Bにおけるロッドシリンダ46Bを伸長動させるように構成されてもよい。すなわち、この発明における回転装置6は、一方のアーム機構に含まれる把持用パネル部42が90°回転する動作と、他方のアーム機構に含まれる把持用パネル部42が水平方向に伸長動する動作とが同時に行われているか否かは、特に限定されない。
そして、回転装置6は、図24(e)に示すように、アーム機構Aにおけるロッドシリンダ46Aのピストンロッド46cを伸長動させて、その先端部46bに設けられている一対の把持用パネル部42が開口装置7へ向けて移動する。したがって、回転装置6は、切断されたサンドイッチS3の切断面を前方に向けた状態、かつサンドイッチS3を直立させた状態で開口装置7に移動させるように構成されている。
つぎに、開口装置7と袋供給装置8とについて説明する。開口装置7は、開口部ROが閉じた状態で開口台54に載置されたフィルム袋Rを上方向に開口させるとともに、その開口部ROが水平方向を向くように構成されている。袋供給装置8は、開口部ROが閉じた状態のフィルム袋Rを複数貯留する袋貯留部70から、一枚のフィルム袋Rを開口台54に供給する装置である。図25に示すように、この具体例における開口装置7と袋供給装置8とは、固定部67に対して水平方向に往復動するスライド部材68に設置され、左右方向に移動するように構成されている。
開口装置7は、上下方向にスライドテーブル55bを作動させるロッドレスシリンダ55のシリンダチューブ55aがスライド部材68に設置され、そのスライドテーブル55bには支持部材55cが設けられ、その支持部材55cが開口台54に対して上下動するように構成されている。その支持部材55cは、枠形状に形成され、その下枠部分に設けられたヒンジ55dを介してプレート57と連結され、そのプレート57を開口台54に対して傾斜させるように作動させるロッドシリンダ56のシリンダチューブ56aが、その上枠部分に設けられている。また、ロッドシリンダ56のシリンダチューブ56aから突出もしくは進入するピストンロッド56cの先端部56bは、連結部材56dを介してプレート57に連結されている。したがって、ロッドシリンダ56のピストンロッド56cを伸縮動させることにより、ヒンジ55dを支点としてプレート57を傾斜させるように構成されている。
そのプレート57には、図示しない貫通孔が形成され、その貫通孔に上側吸引部58が設けられている。上側吸引部58は、プレート57における開口台54側の面(下面)に開口する吸引口を備えている。さらに、フィルム袋Rが載置される開口台54には、フィルム袋Rが載置される載置面すなわちプレート57と対向する面に開口する吸引口を有する下側吸引部59が設けられている。これらの吸引部58,59は、図示しないアクチュエータによりそれぞれの吸引口から吸気するように構成されている。また、それら吸引口は、開口台54に載置されたフィルム袋Rに対して、閉口しているヘッダよりも開口部RO側に配置されている。
また、開口装置7は、開口台54に載置されたフィルム袋Rの端部を構成部材との間に挟み込むチャック装置を備えている。この具体例では、フィルム袋Rの開口端下側を挟み込む下側チャック部61が開口台54に設けられ、フィルム袋Rの開口端上側を挟み込む上側チャック部62がプレート57に設けられ、フィルム袋Rのヘッダを挟み込むヘッダチャック部63が支持部材55cの下枠部分に設けられている。
下側チャック部61は、ロータリシリンダ61aのシリンダチューブが開口台54に設けられ、シリンダチューブから水平方向で左右方向に突出する回転軸61cが軸受61bにより支持されているとともに、その回転軸61cと一体的に回転しフィルム袋Rの開口端下側をチャックするチャック部材61dを備えている。上側チャック部62は、ロータリシリンダ62aのシリンダチューブがプレート57に設けられ、シリンダチューブ62aから水平方向で左右方向に突出する回転軸62cが軸受62bにより支持されているとともに、その回転軸62cと一体的に回転しフィルム袋Rの開口端上側をチャックするチャック部材62dを備えている。
ヘッダチャック部63は、ロータリシリンダ63aのシリンダチューブが支持部材55cの下枠部分に設けられ、シリンダチューブから水平方向で左右方向に突出する回転軸63cが図示しない軸受により支持されているとともに、その回転軸63cと一体的に回転しフィルム袋Rのヘッダをチャックするチャック部材63dを備えている。なお、それらの軸受は複数設けられ、チャック部材61d,62d,63dの左右両側に配置され、例えば一方の軸受がロータリシリンダ61a,62a,63aのシリンダチューブとチャック部材61d,62d,63dとの間に設けられている。
ここで、開口装置7の動作について説明する。図26には、支持部材55cを開口台54に降下させた状態、かつフィルム袋Rを開口台54に載置させた状態を示してある。図26(a)には、開口部ROを閉じた状態で開口台54に載置されているフィルム袋Rを、プレート57と開口台54で挟み込んだ状態を示す。具体的には、図26(a)の右図に示すように、開口用シリンダ56のピストンロッド56cを伸長させてプレート57を開口台54と平行に配置させ、ヘッダチャック部63によりフィルム袋Rのヘッダをチャックする。さらに、上面吸引部58がフィルム袋Rの上面を吸引するとともに、下面吸引部59がフィルム袋Rの下面を吸引する。また、図26(a)の左図および右図に示す状態では、下側チャック部61および上側チャック部62はフィルム袋Rをチャックしていない。
図26(a)に示す状態から、それら吸引部58,59によりフィルム袋Rの外表面を吸引したまま開口用シリンダ56のピストンロッド56cを短縮動させることにより、開口台54に対してプレート57を傾斜させ始め、フィルム袋Rの開口部ROを開口させ始める。図26(b)の右図に示すように、開口用シリンダ56によりプレート57を所定の傾斜角度に傾斜させた状態となる。その図26(b)の左図に示すように、フィルム袋Rの開口部ROを上方向に開口させ、その開口部ROがある程度開いた状態で上側チャック部62および下側チャック部61によりフィルム袋Rの開口端をチャックするように構成されている。すなわち、開口装置7は、開口用シリンダ56を駆動させてからロータリシリンダ61a,62aを駆動させるように構成されている。
そして、図26(b)に示す状態から、さらに開口用シリンダ56のピストンロッド56cを短縮動させることによりフィルム袋Rをさらに開口させる。図26(c)には、開口台54に載置されたフィルム袋Rの開口部ROを上方向に開口させて、切断されたサンドイッチS3を水平方向から挿入させる待機状態を示してある。図26(c)の右図に示すように、開口用シリンダ56は開口台54に対して所定の傾斜角度にプレート57を傾斜させた状態でピストンロッド56の伸縮動を停止させてプレート57を所定の傾斜角度で停止させる。さらに、この状態において、全てのチャック部61,62,63はフィルム袋Rをチャックしているとともに、両吸引部58,59がフィルム袋Rの外表面を吸引している。なお、図26(c)に示す待機状態では、プレート57は、サンドイッチS3の切断面の傾斜角度よりも小さい傾斜角度になるように構成されていてもよい。例えば、プレート57の傾斜角度が45°以下となるように設定されている。
したがって、開口台54に載置されたフィルム袋Rは、まず外表面を上下両側に配置された吸引部58,59により吸引され、その吸引のみされている状態で閉じていた開口部ROが上方向に開かれる。そして、フィルム袋Rは、開口部ROが上方向にある程度開いた状態で、開口端の内表面とチャック部材61d,62dとが当接してチャックされ、この吸引状態かつチャック状態において、さらに上方向に開口させられて開口部ROが水平方向を向くように開口される。このように、開口装置7により待機状態となったフィルム袋R内に、回転装置6により切断されたサンドイッチS3が挿入され、サンドイッチS3を袋詰めするように構成されている。言い換えれば、回転装置6と開口装置7とにより袋詰め装置が構成されている。
ここでは、図27を参照して、フィルム袋R内にサンドイッチS3を挿入する動作について説明する。なお、図27に示す開口装置7は、図26(c)に示す待機状態である。具体的には、図27(a)の左図に示すように、回転装置6が備えるいずれか一方のアーム機構が把持用パネル部42により切断されたサンドイッチS3を把持している状態で、ロッドシリンダ46のピストンロッド46cを伸長動させて、サンドイッチS3を水平方向からフィルム袋Rの開口端の内部に挿入する。また、図27(a)の右図には、フィルム袋R内に挿入されたサンドイッチS3の前方先端部、すなわち先頭部の位置、およびそのサンドイッチS3を把持する把持用パネル部42の配置を示した平面図を示してある。
その図27(a)に示す状態から、把持用シリンダ41により把持用パネル部42は対向する間隔が開くように作動され、それまで把持していたサンドイッチS3を一旦離して開口台54上に載置する。そして、把持用パネル部42における対向する間隔を拡大させた状態、かつロッドシリンダ46のピストンロッド46cを伸長させた状態のまま、図27(b)の左図に示すように、ロッドレスシリンダ47のスライドテーブル47bを後退させる。さらに、この状態で、把持用シリンダ41により把持用パネル部42の対向する間隔を縮小させて、開口台54上に載置させたサンドイッチS3を把持するように構成されている。具体的には、図27(b)の右図に示すように、把持用パネル部42が、開口台54上に載置されたサンドイッチS3の相対的に後部と当接しかつ把持する。
そして、図27(b)に示す状態から、図27(c)に示すように、ロッドレスシリンダ47のスライドテーブル47bを前進させて、フィルム袋Rの内部にサンドイッチS3を押し込むように構成されている。この場合、フィルム袋Rを介して、プレート57とサンドイッチS3の切断面とが当接するように構成されている。また、図27(c)の右図には、サンドイッチS3の後部を把持する把持用パネル部42の配置、およびその状態でフィルム袋R内に押し込まれたサンドイッチS3の先頭部の位置を示してある。したがって、フィルム袋R内に挿入されたサンドイッチS3を再度挟み込みそのフィルム袋R内部へ押し込むように構成されているので、サンドイッチS3の先頭部は、よりフィルム袋Rの内部に進入する。すなわち、回転装置6は、開口装置7により水平方向に開口させられたフィルム袋R内へ、切断されたサンドイッチS3を二度押しするように構成されている。
さらに、図28に示すように、開口装置7は、フィルム袋Rの内部に収容されたサンドイッチS4を開口台54から持ち上げるように構成されている。図27(c)に示す状態から、前述したアーム機構におけるロッドシリンダ46のピストンロッド46cを短縮動させて、フィルム袋R内から把持用パネル部42を離脱されて、下側チャック部61のチャック状態を解放する。この状態を図28(a)の下図に示し、下側チャック部61のロータリシリンダ61aによりチャック部材61dを回転させて、フィルム袋Rの開口端における下側部分のチャック状態のみ解放させる。さらに、下側吸引部59は、吸引口からの吸引を停止する。すなわち、上側チャック部62によるチャック状態およびヘッダチャック部3によるチャック状態は維持され、かつ上側吸引部58による吸引状態は維持されている。
そして、図28(b)に示すように、スライド部材68に載置されている上下用シリンダ55のシリンダチューブ55aによりスライドテーブル55bを上昇させて、そのスライドテーブル55bに支持されている支持部材55cを上昇させる。したがって、支持部材55cに連結されているプレート57とヘッダチャック部63と開口用シリンダ56とは、スライドテーブル55bと一体的に上下方向で上側に移動する。すなわち、フィルム袋Rは、上側吸引部58により上面を吸引され、上側チャック部62により開口端の上側部分をチャックされ、ヘッダチャック部63によりヘッダ部をチャックされている状態のまま、その内部にサンドイッチS4を収容し開口台54から上方向に離隔する。
また、図25に示すように、袋供給装置8は、袋貯留部70から開口台54に閉じた状態のフィルム袋Rを供給するように構成されている。具体的には、袋供給装置8は、ロッドレスシリンダ69のシリンダチューブ69aがスライド部材68と一体的に左右動するように構成され、そのロッドレスシリンダ69のスライドテーブル69bに上下用シリンダ64のシリンダチューブ64aが設置されている。その上下用シリンダ64のシリンダチューブ64aから上下方向に突出もしくは進入するピストンロッド64cの先端部64bには、水平方向に突出しパネル形状に形成された支持プレート65が設けられている。その支持プレート65には、フィルム袋Rを吸引する複数の吸引部66が設けられている。
図29に示すように、吸引部66は、支持プレート65の下方に開口する吸引口を有する吸引パッド66aを備え、その吸引パッド66aがフィルム袋Rの上面と当接しかつ吸引するように構成されている。具体的には、吸引部66は、上下方向に形成された円筒部66bを備え、その円筒部66bの先端に吸引パッド66aが設けられている。また、円筒部66bは、支持プレート65の貫通孔を貫通するように構成され、支持プレート65の上面側に形成された環状突部65aに嵌合し、支持プレート65の下面側に設けられた円筒状のストッパ部66cを備えている。そのストッパ部66cは、の円筒部66bの外周側に設けられたスプリング66dを支持プレート65の下方で上下方向で挟み込むように、そのスプリング66dの両側に設けられた上側ストッパ部と下側ストッパ部とを備えている。
ここで、袋供給装置8の動作について説明する。図29(a)に示す袋供給装置8は、上下用シリンダ64のピストンロッド64cを短縮させた状態であり、上下方向で吸引パッド66aが袋貯留部70から離隔している。この状態から、上下用シリンダ64のピストンロッド64cを伸長動させて先端部64bを降下させる。その先端部64bをさらに降下させて支持プレート65を降下させることにより、図29(b)に示すように、吸引部66の吸引パッド66aが袋貯留部70に貯留されているフィルム袋Rと当接する。
そして、フィルム袋Rと吸引パッド66aとが当接した状態から、さらに上下用シリンダ64のピストンロッド64cを伸長動させて支持プレート65を降下させると、図29(c)に示すように、吸引部66のスプリング66dがストッパ部材66cにより上下方向で圧縮されて弾性変形する。また、吸引部66の円筒部66bは、その先端のボス部66eが環状突部65aから離隔して支持プレート65の上方に突出する。さらに、この状態で、吸引部66は、吸引パッド66aの吸引口から吸気しフィルム袋Rの上面を吸引する。そして、図29(c)に示す状態から、上下用シリンダ64のピストンロッド64cを短縮動させることにより、図29(a)に示す状態となり、吸引部66の吸引パッド66aがフィルム袋Rを吸引した状態でフィルム袋Rを袋貯留部70から持ち上げる。
さらに、開口装置7および袋供給装置8は、固定部67に対して水平方向に前後するスライド部材68により、左右方向に移動する。図30(a)に示すように上下用シリンダ55が開口台54の上部に配置され、かつ上下用シリンダ64が袋貯留部70の上部に配置された状態から、スライド部材68と共に上下用シリンダ55および上下用シリンダ64が左方向に移動する。したがって、開口装置7における上下用シリンダ55が支持部材55cを開口台54から上昇させている状態、かつ袋供給装置8における上下用シリンダ64が吸引パッド66aを袋貯留部70から上昇させている状態で、スライド部材68は水平方向で左右方向に往復動するように構成されている。
また、図30(b)に示すように、スライド部材68を左方向に移動させることにより、上下用シリンダ55が第1排出用コンベア71の上部に配置され、かつ上下用シリンダ64が開口台54の上部に配置される。この状態で、まずヘッダチャック部63がチャック部材63dを回転させてフィルム袋Rのヘッダに対するチャックを解除してから、上側チャック部62がチャック部材62dを回転させてフィルム袋Rの開口端上側に対するチャックを解除する。それにより、フィルム袋Rに収容されたサンドイッチS4は、開口装置7から排出装置9の第1排出用コンベア71に移される。このように、ヘッダチャック部63が上側チャック部62よりも先にフィルム袋Rに対するチャックを解除するので、サンドイッチS4がフィルム袋Rの開口部ROから抜け落ちることを防止できる。また、図30(b)に示す状態で、袋供給装置8における上下用シリンダ64がピストンロッド64cを伸長させて支持プレート65を開口台54に向けて降下させて吸引パッド66aに吸引されているフィルム袋Rが開口台54に載置されると、開口台54の下側吸引部59がフィルム袋Rの下面を吸引するとともに袋供給装置8の吸引部66はフィルム袋Rの上面を吸引することを中止する。これにより、開口台54にフィルム袋Rがセットされる。なお、図30(b)に示す状態では、開口装置7の上側吸引部58がフィルム袋Rの表面を吸引することを中止していてもよい。さらに、開口装置7は、上側チャック部62がヘッダチャック部63よりも先にフィルム袋Rに対するチャックを解除しないように構成されていればよく、上側チャック部62とヘッダチャック部63とが同時にフィルム袋Rに対するチャックを解除するように構成されてもよい。
つぎに、排出装置9について説明する。排出装置9は、フィルム袋R内に収容されたサンドイッチS4を載置して搬送する装置であって、並列に配置された複数の排出用コンベアを備え、それぞれ高さの異なる載置面を形成するように構成されている。図31に示すように、排出装置9は、相対的に高く配置された載置面71Aを備える第1排出用コンベア71が、相対的に低く配置された載置面74Aを備える第2排出用コンベア74の左右両側に設けられている。例えば、載置面74Aは、載置面71Aよりも38mm低く設定されている。また、排出装置9は、第1排出用コンベア71上を搬送されているサンドイッチS4を搬送方向の前方側から捕捉するカゴ72cを有する押し出し装置75を備えている。なお、サンドイッチS4が搬送される搬送経路として、第1排出用コンベア71が上流側となり、第2排出用コンベア74が下流側となる。
図32(a),(b)に示すように、押し出し装置75は、先端部72bにカゴ72cが設けられたピストンロッド72dをシリンダチューブ72aから左右方向に突出させ伸縮動させる押し出し用シリンダ72と、そのピストンロッド72dを回転させるロータリシリンダ73とを備えている。そのピストンロッド72dによりカゴ72cは、第1排出用コンベア71の上部から第2排出用コンベア74の上部に移動する。すなわち、押し出し装置75は、サンドイッチS4を第1排出用コンベア71の載置面71A上から第2排出用コンベア74の載置面74A上に移す。そして、押し出し装置75は、カゴ72cを第2排出用コンベア74の上部に移動させてから、ロータリシリンダ73によりピストンロッド72dを回転させる。
そのロータリシリンダ73により回転するカゴ72cの動作を図33に示してある。図33(a)に示すように、カゴ72cが第1排出用コンベア71の上部でサンドイッチS4を捕捉している状態から、押し出し用シリンダ72によりカゴ72cを第2排出用コンベア74の上部に移動させると、図33(b)に示すように、サンドイッチS4が第2排出用コンベア74の載置面74A上に落下してカゴ72cから離脱する。そして、図33(c),(d)に示すように、カゴ72cは、ロータリシリンダ73によりサンドイッチS4の切断面と対向していた面がサンドイッチS4を回避する方向に移動するように90°回転させられる。
以上説明してきた具体例では、回転装置6と開口装置7と袋供給装置8とが、ローラコンベア2と第1排出用コンベア71の右方に配置された例について説明したが、この発明に係るサンドイッチ製造装置1は、図34に示すように、左右両側に、回転装置6と開口装置7と袋供給装置8とを備えるように構成されていてもよい。したがって、サンドイッチ製造装置1は、切断装置5に対して左方側に配置された回転装置6と、右方側に配置された回転装置6とを含むように構成されている。つまり、左方側の回転装置6は一対の把持用パネル部42を二つ備え、右方側の回転装置6も一対の把持用パネル部42を二つ備えているので、サンドイッチ製造装置1全体としては一対の把持用パネル部42を四つ備えている。要するに、一つの回転装置6には、一組の把持装置40と四枚のパネルが含まれる。
なお、上述した具体例は、この発明に係るサンドイッチ製造装置の一例であって、この発明はこれに限定されず、この発明の目的を逸脱しない範囲内で適宜変更が可能である。
例えば、図35に示すように、把持用パネル部42の平坦部42bには、貫通孔42cが設けられていてもよい。これにより、パネルを軽量化することができるとともに、サンドイッチとの当接面を減少させることができる。
また、前述した説明では、左下フォーク11F,右下フォーク12F,移載フォーク25Fについて、水平方向に突出するツメ部分のみの形状について説明したが、それらフォーク11F,12F,25Fはいずれも、垂直方向に形成された根部を備え、根部からツメ部が水平方向に突出するように形成されていてもよい。
さらに、前述した各シリンダは、アクチュエータであって、空圧シリンダや油圧シリンダや電動シリンダにより構成することができ、特に空圧によりピストンを作動させてピストンシリンダあるいはスライドテーブルを作動させるエアシリンダにより構成されていることが望ましい。また、各シリンダの動作を制御する電子制御装置を備えるように構成されている。
1…サンドイッチ製造装置、 2…ローラコンベア、 3…積み重ね装置、 4…移載装置、 5…切断装置、 6…回転装置、 6A,6B…アーム機構、 7…開口装置、 8…袋供給装置、 9…排出装置、 10…ストッパ、 11…上下用シリンダ、 11F…左下フォーク、 12…上下用シリンダ、 12F…右下フォーク、 13…左右用シリンダ、 13F…左フォーク、 14…左右用シリンダ、 14F…右フォーク、 15…前後用シリンダ、 15F1…前フォーク、 15F2…後フォーク、 16…上下用シリンダ、 16P…押圧部材、 21…停止台、 25…移載用シリンダ、 25F…移載フォーク、 31…刃物用シリンダ、 32…揺動用シリンダ、 33…超音波カッタ、 33c…刃物、 34…切断台、 35…まな板、 36…上下用シリンダ、 40…把持装置、 41…把持用シリンダ、 42…把持用パネル部、 43…ロータリシリンダ、 46…ロッドシリンダ、 47…ロッドレスシリンダ、 50…回転軸、 54…開口台、 55…上下用シリンダ、 56…開口用シリンダ、 57…プレート、 58…上側吸引部、 59…下側吸引部、 61…下側チャック部、 62…上側チャック部、 63…ヘッダチャック部、 64…上下用シリンダ、 65…支持プレート、 66…吸引部、 67…固定部、 68…スライド部材、 69…左右用シリンダ、 70…袋貯留部、 71…第1排出用コンベア、 72…押し出し用シリンダ、 72c…カゴ、 73…ロータリシリンダ、 74…第2排出用コンベア、 75…押し出し装置、 S1,S1R,S1L,S2,S3,S4…サンドイッチ、 R…フィルム袋、 RO…開口部。
Claims (8)
- 略四角形状にスライスされた食パンのスライス面のうち中央部分と当接し、かつサンドイッチを載置する載置面を形成する平坦部と、
前記平坦部よりも上方に隆起するように形成されているとともに、前記スライス面のうち前記中央部分の外周部分と当接し、かつ前記サンドイッチを載置する載置面を形成する隆起部と、
前記隆起部の載置面より下方に窪んだ形状、かつ一直線状に形成された溝部とを有するまな板と、
前記まな板の上方に設けられ、刃物の刃先が前記溝部に向けて降下するように作動する刃物と
を備えていることを特徴とするサンドイッチ製造装置。 - 前記まな板は、略長方形状に形成され、
前記溝部は、長手方向に前記平坦部および前記隆起部を縦断するように形成され、かつ前記平坦部の載置面より下方に窪んだ形状に形成され、
前記刃物が降下して前記まな板に載置された前記サンドイッチを切断する際、前記刃先が前記溝部の底面と当接するように構成されている
ことを特徴とする請求項1に記載のサンドイッチ製造装置。 - 前記まな板は、樹脂製であり、
前記溝部は、前記スライス面のうちいずれか一方の対角線に含むように当該スライス面に当接するように構成されていることを特徴とする請求項1または2に記載のサンドイッチ製造装置。 - 略直角三角形状に形成され、前記サンドイッチの上面と当接する上側パネルと当該サンドイッチの下面と当接する下側パネルとが水平方向に配置された一対の把持用パネル部と、
前記一対の把持用パネル部が上下方向に対向する間隔を変化させるアクチュエータとからなる把持装置をさらに備え、
前記把持装置は、前記スライス面のいずれか一方の対角線を避けて、当該サンドイッチに当接しかつ挟み込み把持するとともに、前記まな板は、当該対角線と含むように前記スライス面と当接するように構成されていることを特徴とする請求項1ないし3のいずれかに記載のサンドイッチ製造装置。 - 前記パネルは、
略直角三角形状に形成され、かつ略直角三角形状あるいは略四角形状にスライスされた食パンにおけるスライス面と当接する当接面を形成する平坦部と、
前記平坦部の斜辺部分を除く短辺部分および長辺部分、あるいは等辺部分同士に沿う略L字状に形成され、かつ当該平坦部よりも隆起しているとともに、前記スライス面における略直角部分を含む外周部分と当接する当接面を形成する隆起部とを備え、
前記まな板の平坦部および前記パネルの平坦部が、前記サンドイッチの下面のうち中央部分を当接し、かつ前記まな板の隆起部および前記パネルの隆起部が、当該中央部分の外周部分と当接するように構成されている
ことを特徴とする請求項4に記載のサンドイッチ製造装置。 - 前記まな板は、前記一対の把持用パネル部のうち下側に配置された前記パネルの下面と当接する当接面を有する
ことを特徴とする請求項4または5に記載のサンドイッチ製造装置。 - 前記まな板を支持する先端部分が設けられたピストンロッドを有し、当該ピストンロッドが垂直方向に伸縮動するロッドシリンダをさらに備え、
前記まな板は、前記ロッドシリンダにより上昇し、前記下側に配置されたパネルを上方に押し上げるように構成されている
ことを特徴とする請求項6に記載のサンドイッチ製造装置。 - 前記刃物は、超音波振動し、かつ水平方向に往復動しながら前記まな板へ向けて降下するように構成されている
ことを特徴とする請求項1ないし7のいずれかに記載のサンドイッチ製造装置。
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