JP2010149281A

JP2010149281A - スライサー

Info

Publication number: JP2010149281A
Application number: JP2010085895A
Authority: JP
Inventors: Shinji Takano; 晋二高野
Original assignee: Hitachi Koki Co Ltd
Current assignee: Koki Holdings Co Ltd
Priority date: 2010-04-02
Filing date: 2010-04-02
Publication date: 2010-07-08
Anticipated expiration: 2018-01-14
Also published as: JP5120671B2

Abstract

【課題】本発明の課題は、肉箱往復速度を高く設定していても本体の揺れ動きのモーメントを少なくし、機械本体の足部間の距離を広げず小スペースで軽量、しかも収納箱の停止時に静かに精度よく停止するスライサーを提供することである。
【解決手段】
収納箱と、収納箱を駆動するモータと、収納箱の往復動に変換するクランク機構とを備えたスライサーであって、クランク機構のクランク軸の所定の回転角度位置を検出する検出手段を有し、検出手段が所定の位置を検出したらモータを変速するようにした。
【選択図】図１

Description

本発明は、収納箱の往復速度を可変するスライサーに関するものである。

従来技術を図８をもとに説明する。クランク機構により肉箱６を往復動させ、被加工材をスライスする往復速度を可変するスライサーでは、クランク軸を回転させる肉箱駆動用モーターの回転速度は低速であっても高速であっても、クランク軸が１回転する間、常に同じ速度で回転させていた。

特に往復速度が高速にて（通常のスライサーは６５回／分）に設定した場合は、肉箱６が丸刃２の反対側からＢ方向へ移動するとき、つまり肉塊をスライスするときは、肉箱６の慣性力がＢ方向へ働くため、本体の足部Ｃへ揺さ振り力となるモーメントＭ１が働き、収納箱６がＡ方向へ移動するとき、肉箱６の慣性力がＡ方向へ働くため本体の足部ＤへモーメントＭ２が働く。クランク機構の死点部、つまり肉箱６が丸刃２の反対側端に達したときや、肉箱６が丸刃２側端に達したとき、肉箱６の移動方向側に慣性力がかかりモーメントＭ１，Ｍ２が最大となる。通常のスライサーにおいては、丸刃２側に丸刃２の駆動装置やクランク機構の駆動装置がある。よって、本体重心は加工刃物２側の足部Ｄ側に片寄るため、揺さ振りモーメントはＭ２＞Ｍ１の関係となりやすい。よって、肉箱６が丸刃２側に移動するときの揺さ振り力が最も大きくなる傾向にある。さらに、肉箱６の往復速度を早くするほど、肉箱６の移動方向のＡ方向端やＢ方向端の慣性力が大きくなり、本体の揺さ振り力となるモーメントＭ１，Ｍ２は大きくなる。

通常、この種の肉箱６の往復速度を可変（通常のスライサーは約３０〜６５回／分）するスライサーは、常にモーメントＭ１，Ｍ２により本体全体が揺さぶられている。よって、この本体の揺さ振りを防ぐために、肉箱６の往復速度が最大（往復速度６５回／分）のときにモーメントＭ１とモーメントＭ２がつりあうよう被加工材を含めた本体質量が本体各足部Ｃ，Ｄにかかる力Ｆ１，Ｆ２および足部ＣとＤ間の距離Ｌからつりあう肉箱６の往復速度を決めていた。

スライス作業の能率を上げるため、揺さ振りモーメントＭ１，Ｍ２につりあっている肉箱６の最大の往復速度以上に設定した場合、肉箱６の慣性力は機械本体のつり合い力で吸収しきれず、スライサー全体がシーソーのように揺さ振られ足部Ｃと足部Ｄが交互に浮き上がり、しまいには本体が移動してしまう事態に陥っていた。これを防ぐのに、前記クランク機構部の死点部を検出手段にて検出し、各死点近傍の速度を減速させると各死点部の慣性力が少なくなりモーメントＭ１，Ｍ２は少なくなる。

これは、肉箱６の一往復の往復速度を可変しないスライサーにおいては、上記の方法は有効な手段である。しかし、スライスする作業の中では、スライスした肉を人手により整列しながら作業する場合と、スライスだけをする場合がある。

スライスした肉を整列しながら肉をスライスする場合では、人手により整列する時間が必要であるため肉箱６の一往復の時間を遅くする、つまりスライス間隔は長くしている。また、スライスだけをする場合は、スライス作業効率向上のため可能なかぎりスライス間隔を短くし高速の往復速度で行っている。このため、１台で両方の作業ができるように一往復の時間が可変されるスライサーがある。この種のスライサーにおいて、人手により整列しながらスライスをするとき、往復速度は整列しながらスライスできる一番効率のよい往復速度にする（通常では約３０回／分）ため各死点部の慣性力は少なく、モーメントＭ１，Ｍ２は少ない。この状態において、各死点近傍の速度を減速すると一往復間の間隔が長くなってしまい、作業効率の低下が生じてしまう。

さらに、各死点部を検出する検出手段が高速（６５回／分を越えた速度）運転中に故障した場合は、各死点近傍の速度が減速されずスライサーの揺さ振りモーメントが増大し、本体が動き出してしまう事態になる。

肉箱６の往復速度を上げた状態で、揺さ振りモーメントＭ１，Ｍ２とつりあわせるには本体各部にかかる力Ｆ１，Ｆ２を大きくする、つまり本体重量を重くするか、足部Ｃ，Ｄ間の距離Ｌを長くする必要があり、これではスライサー本体の大型化、重量増加を招いてしまう。

小スペースで軽量なスライサーで肉箱６の往復動速度を上げながらも揺さ振りを防ぐには、本体足部Ｃ，Ｄをアンカーボルト等で床面に完全に固定すればよいが、本体を床に固定すれば、本体の移動ができなくなるばかりか、本体下にある被加工材の屑などを取り除く清掃作業ができないなどの問題があった。

本発明の目的は、上記した従来技術の欠点をなくし、スライサー本体の省スペース、軽量化を保ちつつ、収納箱の移動速度を高速にするとともに、低速でスライス作業するときの作業能率の改善を図ることにある。また、他の目的として、収納箱を高速で移動する場合、収納箱の停止時、静かで、かつ精度よく加工刃物の反対側端に停止させ、さらにクランクの各死点の検出手段が故障したとき、スライサー本体の揺さ振りを少なくすることである。

上記の目的を達成するために本発明は、被加工材を収納する収納箱を有し、該収納箱を、収納箱駆動用モーターによりクランク機構を介してクランク軸の回転に同期して第１死点と第２死点との間を往復移動させ、前記収納箱の往復移動の過程で加工刃物駆動用モーターで回転されている加工刃物により前記被加工材をスライスするスライサーであって、前記収納箱駆動用モーターの回転数を可変し、前記収納箱の往復速度を可変させる回転数変速手段と、前記クランク機構のクランク軸の所定の回転角度位置を検出する検出手段と、前記収納箱駆動用モーターにより前記収納箱を複数回繰り返し往復移動する場合に、前記検出手段がクランク軸の所定回転角度位置を検出した際に、前記収納箱駆動用モータを変速する制御手段を備えたことに一つの特徴を有する。

本発明によれば、クランク機構により往復移動する肉箱の往復速度を変速制御とし、クランク機構の各死点での死点近傍の位置を検出器で検出し、肉箱の往復移動時に各死点での慣性力を少なくするように往復速度を制御したので、往復速度を高速としても本体の揺さ振りモーメントを少なくできる。このため、本体の足部間の距離を広げたり、本体重量を重くする必要がなくなり、肉箱の往復速度を高速にしても省スペースで軽量なスライサーを提供でき、かつ、高速でスライス作業ができるため、スライス作業の作業効率向上が図れる。

また、肉箱の速度を高速としたときだけ肉箱が丸刃側から戻る復路速度を減速することで、肉塊を投入する肉箱位置、つまり丸刃側の反対側端に肉箱を停止するとき慣性力が少なくなるので、停止位置のばらつきが小さくなる。

さらに、停止時の機械的な衝撃力や衝撃音が少なくなり、機械的な寿命が長くでき低騒音化が図れるとともに、肉箱を丸刃側の反対側端に人為的に移動していた調整作業がいらないので、スライス作業能率向上が図れる。

また、運転中に検出手段が万一故障して出力されなくなったとき、本体が揺れ動き出さない速度で肉箱が往復移動するので、万一の場合を考えて本体を床等に固定する必要がないため、本体が簡単に移動できるので、本体周辺の清掃作業等が容易になり作業性が向上する。

図１はミートスライサーの正面図である。クランク軸の部分拡大図である。図１の概略上面図である。図１の概略部分右側面図である。図１の概略上面図である。図１の概略部分右側面図である。ブロック回路図である。図１の概略右側面図である。

本発明の実施形態として、被加工材に肉塊を使用するミートスライサーについて図１〜図８を用いて説明する。図１はミートスライサーの正面図、図２はクランク軸の部分拡大図、図３，図５は図１の上面図、図４，図６は図１の部分右側面図、図７はブロック回路図、図８は図１の右側面図である。

図において、機台１上には加工刃物となる丸刃２を軸支した丸刃ベース３が立設している。丸刃２は、ベルト４を介し加工刃物用モーターとなる丸刃モーター５により回転駆動される。収納箱となる肉箱６は、機台１の上部に固定されたレール７を案内に丸刃２の刃先に向け往復移動するように設けている。肉箱６には被加工材となる肉塊１３を収納し、肉箱６内には肉箱６が１往復するごとに肉塊１３を丸刃２側に向けて微少送りする肉塊送り装置１４を設けている。また、肉箱６は機台１内に設けたクランク機構８、減速装置９、ベルト１０を介し、収納箱駆動用モーターとなる肉箱モーター１１で往復移動される。肉箱モーター１１には回転数変速手段となるインバータ１２が接続され、インバータ１２の出力周波数を可変することにより肉箱モーター１１の回転が変速される。インバータ１２には任意の速度を設定可能とする回転数設定手段となるボリウム２１が設けられている。さらに、インバータ１２内部に予め設定された回転速度Ｖ１とボリウム２１の信号で設定される速度Ｖ１と比較し、予め設定した回転速度Ｖ２を越えたときに信号を出力する比較手段となる比較回路２２が設けられている。図２に示すように、クランク機構８のクランク軸１５の下部端にクランク軸１５の各死点近傍の位置を検出する検出手段となるクランク軸１５の回転に比例したパルス信号を出力するロータリエンコーダ１６が設けられている。ロータリエンコーダ１６のパルス信号を計数することによりクランク軸１５の回転の角度、つまりクランク機構８の各死点Ｆ，Ｇの近傍位置を検出することができる。また、機台１の前面に丸刃モーター５、肉箱モーター１１の駆動操作信号を出力する運転スイッチ１７と丸刃モーター５、肉箱モーター１１を停止させる停止スイッチ１９を設けている。

運転スイッチ１７及び停止スイッチ１９の信号とロータリエンコーダ１６の信号とインバータ１２内の比較回路２２から出力される信号は、制御手段となるシーケンサ１８に入力される。シーケンサ１８はインバータ１２に肉箱モーター１１の駆動及び停止及び前記回転数設定手段に指示される速度Ｖ１や予め設定している速度Ｖ２の指令信号をインバータ１２に出力するとともに、丸刃モーター５の駆動及び停止を行う電磁開閉器２０のコイル２０ａの励磁及び消磁の信号を出力する。

なお、肉箱モーター１１の速度Ｖ１をボリウム２１で任意の速度に設定される速度とし、速度Ｖ２を肉箱６が停止するときに位置ずれが少なく、かつ、スライサー本体が揺れ動き出さない限界の速度Ｖ２に設定する。本実施形態では回転数設定手段で任意に設定される速度Ｖ１を肉箱６の往復回数換算で３０〜８０回／分、予め設定している速度Ｖ２を６５回／分に設定している。また、シーケンサ１８には、あらかじめクランク機構８の各死点近傍のクランク軸１５の回転角となる丸刃２側の死点Ｆの手前位置Ｅのパルス数と、丸刃２の反対側の死点Ｇの通過位置Ｈのパルス数が入力されている。

上記構成において、スライサーの動作について説明する。任意に設定可能な速度Ｖ１をボリウム２１にて速度Ｖ１を肉箱６の往復回数換算で８０回／分としたときの場合、以下のように動作する。肉塊１３を丸刃２の反対側にある肉箱６内に収納させ、運転スイッチ１７を操作すると、この運転スイッチ１７の信号をシーケンサ１８が受け、電磁開閉器２０のコイル２０ａを励磁し、丸刃モーター５を駆動させるとともにインバータ１２にボリウム２１で設定される速度Ｖ１の指令信号と駆動信号を出し、インバータ１２は回転速度Ｖ１で肉箱モーター１１を駆動させる。このとき、ボリウム２１にて指示される速度Ｖ１が予め設定されている回転速度Ｖ２の６５回／分を越えているので、インバータ１２内の比較回路２１から信号がシーケンサ１８へ出力される。肉箱６は、ベルト１０、減速装置９、クランク機構８を介して、レール７を案内として高速にて丸刃２側Ａ方向へ往路移動する。このとき、クランク機構８のクランク軸１５も同期して回転し、ロータリエンコーダ１６がパルス信号をクランク軸１５の回転角に比例したパルス信号を出力する。このパルス信号をシーケンサ１８が計数し、あらかじめ設定したクランク機構８の死点Ｆの手前位置Ｅに達するまでのパルス数を計数し、かつ比較回路２２から信号が出力されているので、シーケンサ１８はインバータ１２に速度Ｖ２の指令信号を出力する。

インバータ１２は、肉箱モーター１１を減速し速度Ｖ２（Ｖ１＞Ｖ２）にて駆動する。よって、肉箱６はクランク機構８死点Ｆの手前位置Ｅから本体が揺れ動き出さない速度Ｖ２で移動をする。これにより、クランク機構８の丸刃２側の死点Ｆ近傍の肉箱６の慣性力で本体が揺れ動くことはない。この６５回／分の状態で丸刃２の反対側矢印Ｂ方向へ肉箱６を復路移動させる。

次に、丸刃２と反対側の死点Ｇの通過位置Ｈのパルス数をシーケンサ１８が計数すると、シーケンサ１８はインバータ１２にボリウム２１にて指示される回転速度Ｖ１の８０回／分の指令信号を出し、肉箱モーター１１を速度Ｖ１つまり８０回／分にて駆動する。よって、肉箱６は丸刃２側の死点Ｆを６０回／分にて通過したあと、速度Ｖ１、つまり８０回／分にて往路移動する。これにより、クランク機構８の丸刃２の反対側の死点Ｇ近傍の肉箱６の慣性力が減少し本体を揺れ動かすことなく、６５回／分を超えたスライス速度でスライス作業を行う。

この動作を繰返し行っている最中に、ロータリエンコーダ１６の信号が何らかの故障で出力されなくなったとき、シーケンサ１８は、インバータ１２に予め設定されている速度Ｖ２いわゆる停止するときに位置ずれが少なく、かつ、スライサー本体が揺れ動き出さない限界の速度に固定し、往路と復路の速度をＶ２だけとする。これにより、万一ロータリエンコーダ１６の信号が出力されなくとも本体を揺れ動きだす速度Ｖ２、つまり６５回／分を越えることはない。

次に、ボリウム２１にて指示される速度Ｖ１が６５回／分以下である場合、例えば３０回／分とすると、予め設定されている回転速度Ｖ２の６５回／分以下であるので比較回路２１から信号は出力されない。

このため、ロータリエンコーダ１６が予め設定したクランク機構８の死点Ｆの手前位置Ｅに達しパルス数を計数しても、シーケンサ１８は、インバータ１２に速度Ｖ２の速度指令信号は出ないので、ボリウム２１にて指示される速度Ｖ１の６５回／分以下の速度３０回／分で肉箱６は往復移動を行う。

これにより、肉箱の停止位置のばらつきの少ない、かつ、本体が揺れ動き出す限界の速度Ｖ２以下であるので、肉箱６の慣性力は少なく本体が揺れ動くことはない。また、各死点で肉箱６が減速することはないので、作業に適した一往復の時間（３０回／分）、つまりスライス間隔が長くなることはない。

本実施形態において、制御手段にシーケンサ１８を用いているが、マイコン回路、ロジック回路等の制御手段において、同様の制御をしても同様な効果が得られる。また、クランク機構８の死点近傍位置を検出する手段として、クランク軸１５にロータリエンコーダ１６を設けたが、肉箱モーター１１の回転軸、減速機の回転軸等に設けてもかまわない。また、パルス信号を出力するロータリエンコーダ１６を位置検出に使用したが、各死点近傍を検出すればよいため複数個のリミットスイッチ等を使用してもかまわない。クランク機構８の各死点近傍位置は、肉箱６の往復路上に肉箱６の位置を検出してもかまわない。

また、予め設定した速度と回転数設定手段により設定される速度を比較する比較回路をインバータ１２内に設けたが、制御手段の中に設けてもかまわない。同様に回転数設定手段の信号をインバータ１２に入力したが、制御手段に入力してもかまわない。

２・・・丸刃、６・・・肉箱、８・・・クランク機構、５・・・丸刃駆動用モーター、１１・・・肉箱モーター、１６・・・ロータリエンコーダ、２１・・・ボリウム、２２・・・比較回路。

Claims

被加工材を収納する収納箱を有し、該収納箱を、収納箱駆動用モーターによりクランク機構を介してクランク軸の回転に同期して第１死点と第２死点との間を往復移動させ、前記収納箱の往復移動の過程で加工刃物駆動用モーターで回転されている加工刃物により前記被加工材をスライスするスライサーであって、
前記収納箱駆動用モーターの回転数を可変し、前記収納箱の往復速度を可変させる回転数変速手段と、
前記クランク機構のクランク軸の所定の回転角度位置を検出する検出手段と、
前記収納箱駆動用モーターにより前記収納箱を複数回繰り返し往復移動する場合に、前記検出手段がクランク軸の前記回転角度位置を検出した際に、前記収納箱駆動用モータを変速する制御手段と
を備えたことを特徴とするスライサー。
請求項１において、前記クランク軸の所定の回転角度位置は、前記収納箱の往復移動における前記第１死点の近傍に対応した位置であり、
前記制御手段は検出手段からの検出信号に応じて前記収納箱駆動用モータを減速するように制御することを特徴とするスライサー。
請求項１において、前記クランク軸の所定の回転角度位置は、前記収納箱の往復移動における前記第２死点の近傍に対応した位置であり、
前記制御手段は検出手段からの検出信号に応じて前記収納箱駆動用モータを加速するように制御することを特徴とするスライサー。