物体分離装置、トッピング装置、物体分離方法および食品具材トッピング方法
【課題】大きさや形状や重量のばらつきが大きい物体を無秩序に置いた状態から一つずつ確実に分離するとともに該処理を効率よく行う。
【解決手段】食品具材Ｗ１を無秩序に置かれた状態で収容する具材保持部２０と、食品具材Ｗ１を個別に吸引するための吸気孔５５が形成された周回動作可能な外周面５７の一部に具材保持部２０に収容された食品具材Ｗ１を接触させた回転ドラム５０と、吸気孔５５から回転ドラム５０の内部へ吸気することにより該吸気孔５５の位置で回転ドラムの外周面５７に食品具材Ｗ１を個別に吸引させる吸気機構とを有し、食品具材Ｗ１を吸引した状態で回転ドラムの外周面５７を周回動作させる吸引移送機構４０と、周回動作する回転ドラムの外周面５７から所定の解放位置Ｌ３で前記吸引された食品具材Ｗ１を解放する具材解放機構とを設けた。
【解決手段】食品具材Ｗ１を無秩序に置かれた状態で収容する具材保持部２０と、食品具材Ｗ１を個別に吸引するための吸気孔５５が形成された周回動作可能な外周面５７の一部に具材保持部２０に収容された食品具材Ｗ１を接触させた回転ドラム５０と、吸気孔５５から回転ドラム５０の内部へ吸気することにより該吸気孔５５の位置で回転ドラムの外周面５７に食品具材Ｗ１を個別に吸引させる吸気機構とを有し、食品具材Ｗ１を吸引した状態で回転ドラムの外周面５７を周回動作させる吸引移送機構４０と、周回動作する回転ドラムの外周面５７から所定の解放位置Ｌ３で前記吸引された食品具材Ｗ１を解放する具材解放機構とを設けた。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無秩序に置かれた分離対象の物体を個別に分離する物体分離装置および物体分離方法、並びに、分離後の物体をトッピングするトッピング装置および食品具材トッピング方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、段落００１６および図１，２に示されるように、柔軟質かつ不定形の物体に、圧力調節手段に連結された真空パッドを接触させ、吸引して物体を真空パッドに固定させ、該真空パッドを移動させ、計数板上の曲面をなす内壁を有する凹部に柔軟質かつ不定形の物体配置し、凹部と嵌合するように設置された圧力調節手段に連結された真空パッドで物体を押え、凹部と真空パッドで形成される空間の空気を吸引して物体を真空パッドに固定させ、該真空パッドを被トッピング物体上へ移動させ物体をその上部に乗せて押え、物体と真空パッドで形成される空間に空気を送ることにより物体を物体にトッピングすることが記載されている。ここで、真空パッドは、上方へ凹んだ凹形状とされている。
【０００３】
特許文献２には、特許請求の範囲および図１〜７に示されるように、移送コンベアに返送コンベアを並設し、食品製造機の食品原料の原料供給部と前記移送コンベアとの間を昇降動自在に回動する真空吸着体を設け、さらに移送コンベア１の移送開始部に供給トラフを設けると共に、移送コンベアの移送終了部に返送コンベアの返送開始部への送りシュートを設け、さらに返送コンベアの返送終了部に前記供給トラフへの返送シュートを設け、前記真空吸着体が穴相互間に適宜の間隔を有すると共に穴の外面をメッシュで被った複数個の吸着穴が設けられた口金吸着板を有したものである食品原料供給装置が記載されている。
【０００４】
特許文献３には、請求項３および図３，７に示されるように、少なくとも一以上のモールドが配置されたモールド盤と、当該モールド盤を移動させるモールド盤搬送手段と、吸着嘴を心材粒の吸着位置と前記モールド盤の上方との間に往復移動して、心材粒を前記モールドに供給する心材粒吸着手段と、前記心材粒の吸着位置の下方に設置された心材粒の加圧空気による上下浮動手段とを備えた食品の心材供給装置が記載されている。
【特許文献１】特開平５−１４６２４４号公報
【特許文献２】特開平５−７７９３０号公報
【特許文献３】特開２００３−２３５５３１号公報
【特許文献４】特開平６−１４４５６２号公報
【特許文献５】特表２００４−５００８３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
エビ等のように大きさや形状や重量のばらつきが大きい不定形の物体を無秩序に置かれた状態から個別に分離して所定の方向へ整列された状態で搬送する処理を、人手ではなく、自動で行いたいという課題があった。
特許文献１記載の技術では、上方へ凹んだ凹形状とされた真空パッドに柔軟質かつ不定形の物体を吸着させる際に真空パッドに位置に合わせて該物体を置く作業が必要であり、この作業を人手で行う必要があった。なお、柔軟質かつ不定形の物体を無秩序に置かれた状態にし、真空パッドを下降させて該物体を吸着させようとすると、真空パッドが上方へ凹んだ凹形状とされているため、真空パッドの周縁部が物体に接触して、物体を吸着することができないことがある。また、真空パッドを上下方向および水平方向へ往復移動させて物体を移送する必要があるため、復移動のための時間が必要であり、物体を個別に移送する処理の単位時間当たりの処理量が少ないという問題もあった。
特許文献２記載の技術でも、真空吸着体を食品製造機の食品原料の原料供給部と移送コンベアとの間で昇降動させるとともに水平方向へ回動させて往復移動させて食品原料を移送する必要があるため、復移動のための時間が必要であり、食品原料を個別に移送する処理の単位時間当たりの処理量が少ないという問題があった。
特許文献３記載の技術でも、吸着嘴を心材粒の吸着位置とモールド盤の上方との間に往復移動させて心材粒をモールドに供給する必要があるため、復移動のための時間が必要であり、心材粒を個別に移送する処理の単位時間当たりの処理量が少ないという問題があった。
【０００６】
なお、特許文献４記載の技術は、所定形状の部品を分離して供給する技術であり、上述した課題を解決することはできない。同文献には、段落００１５−００１６および図１〜３に示されるように、部品を吸着するチャック機構と、チャック機構をＸ方向もしくはＺ方向に移動させるＸＺ移動機構と、部品をチャック機構に供給するストッカーとを備え、チャック機構が柔軟性を有する複数本のチューブ２、チューブ固定板３及びガイド板４からなる部品供給装置が記載されている。同技術でも、チャック機構をＸ方向およびＺ方向に往復移動させて部品を移送する必要があるため、復移動のための時間が必要であり、部品を個別に移送する処理の単位時間当たりの処理量が少ないという問題がある。
【０００７】
また、特許文献５記載の技術は、所定形状の調理済みスナック食品片を作るために調理媒体中で所定形状のスナック食品片プリフォームを調理する技術であり、上述した課題を解決することはできない。同文献には、請求項１および図１，２，５，６に示されるように、調理媒体タンク内に配置された外周面を有するバキュームドラムを備え、該バキュームドラムは前記外周面の回りに複数のモールドエレメントを有し、前記バキュームドラムは、前記モールドエレメントが前記調理媒体タンク内で回転するように、構成され、前記モールドエレメントは、前記スナック食品片プリフォームが保持される所定形状の開放モールド面を有するスナック食品の型揚げ用製造装置が記載されている。従って、ばらつきが大きい不定形の物体を無秩序に置かれた状態から個別に分離することに同技術を適用することはできない。
【０００８】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたもので、大きさや形状や重量のばらつきが大きい物体を無秩序に置かれた状態から一つずつ確実に分離するとともに該処理を効率よく行うことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するため、本発明の物体分離装置は、分離対象の物体を無秩序に置かれた状態で保持する物体保持部と、前記物体を個別に吸引するための吸気孔が形成された周回動作可能な外周面の一部に前記物体保持部に保持された物体を接触させた周回部材と、前記吸気孔から前記周回部材の内部へ吸気することにより該吸気孔の位置で前記周回部材の外周面に前記物体を個別に吸引させる吸気機構とを有し、該物体を吸引した状態で前記周回部材の外周面を周回動作させる吸引移送機構と、前記周回動作する周回部材の外周面から所定の解放位置で前記吸引された物体を解放する物体解放機構とを備えることを特徴とする。
【００１０】
周回部材の外周面に形成された吸気孔は、無秩序に置かれて物体保持部に保持された物体を個別に吸引可能な吸気孔とされている。上記吸気機構により該吸気孔から周回部材の内部へ吸気されると、無秩序に置かれた物体は該吸気孔に対して個別に吸引される。
無秩序に置かれて物体保持部に保持された物体は、周回動作する周回部材の外周面に接触し、吸気孔の位置で周回部材の外周面に対して個別に吸引され、周回動作する周回部材の外周面に沿って所定の開放位置まで個別に移送される。該開放位置へ個別に移送された物体は、上記物体解放機構により個別に解放される。
以上の構成により、物体が大きさや形状や重量のばらつきが大きい不定形の物体であっても、無秩序に置かれた物体から一つずつ確実に分離することが可能になる。また、周回部材が周回動作するので、該周回部材にて常時物体を個別に移送することができ、物体を個別に移送する処理を効率よく行うことが可能になる。
【００１１】
本発明を適用可能な物体は、大きさや形状や重量のばらつきが大きい物体であると好適であるものの、大きさや形状や重量の揃った一定形状の物体でもよい。
上記周回部材の外周面を周回動作させることには、周回部材全体を周回動作させること、周回部材の外周部のみを周回動作させること、のいずれも含まれ、また、外周面を一周させる際に外周面の位置を変化させずに外周面を循環させること、外周面を一周させる際に外周面の位置を変化させながら元の位置に戻るように外周面を周回動作させること、のいずれも含まれる。
【００１２】
前記物体解放機構が前記解放位置で前記吸気孔からエアを噴出するかまたは前記吸気孔からの吸気を遮断して該吸気孔の位置で前記周回部材の外周面に吸引されていた物体を解放すると、物体が確実に解放されるとともに、正確に物体が所定の解放位置で解放される。
前記周回部材は、所定の回転軸を中心として下から上へ向かう部分と上から下へ向かう部分とが存在するように周回動作可能な外周面が形成され、該回転軸を中心として所定の回転方向へ回転されるとともに、周回動作する外周面のうち前記物体解放機構から上へ向かう部分が前記物体保持部に保持された物体に接触する部分とされてもよい。また、周回動作する外周面のうち下から上へ向かう部分が前記物体保持部に収容された物体に接触する部分とされてもよい。すると、より確実に物体を一つずつ分離することができ、該処理を連続して円滑に行うことができる。ここで、回転軸が略水平方向（例えば水平方向からのずれが１５°以下）へ向けた回転軸であると、さらに確実に物体を一つずつ分離することができる。
前記物体解放機構は、前記回転軸よりも下側に設けられて前記吸気孔からエアを下方へ噴出するかまたは前記吸気孔からの吸気を遮断して前記周回部材の外周面に吸引されていた物体を下方に向けて解放してもよい。また、前記物体解放機構は、前記周回動作する外周面のうち上から下へ向かう部分に設けられてもよい。すると、より確実に物体を外周面から解放することができ、該処理を連続して円滑に行うことができる。
【００１３】
上記周回部材は、円筒形状のような筒形状とされてもよいし、円柱形状のような楕円柱形状とされてもよい。
【００１４】
ところで、本発明のトッピング装置は、上記物体保持部と、上記吸引移送機構と、上記物体解放機構と、前記周回部材の外周面の周回動作に同期して順次被トッピング物体を所定の搬送方向へ搬送するとともに前記周回部材の外周面に吸引されている物体が前記解放位置に移送されたときに該物体を個別に前記搬送している被トッピング物体の上へ載置させるトッピング搬送機構とを備え、前記解放位置は、前記トッピング搬送機構にて搬送される各被トッピング物体に前記解放された物体が個別にトッピングされる位置とされていることを特徴とする。
周回部材の外周面に吸引されている物体が所定の解放位置に移送されたとき、上記トッピング搬送機構により、搬送される被トッピング物体の上へ個別に載置され、トッピングされる。
以上の構成により、無秩序に置かれた物体から一つずつ確実に分離してトッピングすることが可能になる。また、周回部材が周回動作するので、該周回部材にて常時物体を個別に移送することができ、物体を個別に移送してトッピングする処理を効率よく行うことが可能になる。
【００１５】
また、物体分離方法の発明や、トッピング方法の発明としても、同様の作用、効果が得られる。むろん、請求項２〜請求項１３に記載された構成をこれらの方法に対応させることも可能である。
【発明の効果】
【００１６】
請求項１、請求項１５にかかる発明によれば、大きさや形状や重量のばらつきが大きい物体を無秩序に置かれた状態から一つずつ確実に分離することが可能になるとともに該処理を効率よく行うことが可能になる。
請求項２にかかる発明では、正確に所定の解放位置で周回部材の外周面から物体を確実に解放することができる。
請求項３、請求項６にかかる発明では、連続して物体を一つずつ分離する処理を円滑に行うことができる。
請求項４にかかる発明では、物体を一つずつ分離して確実に被トッピング物体上にトッピングすることができる。また、ニードルなど物体を保持する部材を用いて物体を被トッピング物体にトッピングする必要が無いので、物体を保持する部材が異物として食材等のトッピング物体に混入する可能性を無くすことが可能になる。
請求項５にかかる発明では、小さすぎる物体が除去されるので、吸気孔の位置で確実に物体を周回部材の外周面に吸引して移送することができるとともに、一つずつ分離される物体の大きさのばらつきを少なくさせることができる。
請求項７にかかる発明では、周回部材の外周面を一定の周回速度で周回動作させるよりも間欠的に周回動作させる方が、より確実に物体が各吸気孔の位置で外周面に吸引されて分離されるので、より確実に物体を無秩序に置かれた状態から個別に吸引して分離することが可能になる。
【００１７】
請求項８にかかる発明では、簡易な構造で確実に周回部材から物体を解放することができる。
請求項９にかかる発明では、ガイド部材により回転軸方向において隣り合う吸気孔どうしの間に存在する物体が該隣り合う吸気孔のいずれかのみに吸引させる位置へ修正されるので、より確実に物体を一つずつ分離することが可能になる。
請求項１０にかかる発明では、第一のガイド部材と第二のガイド部材とに物体が同時に引っ掛かることが無くなるので、物体が吸気孔から完全に脱落するようなことが無くなり、より確実に物体を各吸気孔で吸引して分離することが可能になる。
【００１８】
請求項１１にかかる発明では、物体の大きさ、形状、重量、性質、等に応じて吸気孔の大きさを容易に変更することができるので、本物体分離装置の利便性を向上させることができる。
請求項１２にかかる発明では、連続して物体を一つずつ分離する処理をより円滑に行うことが可能になる。
請求項１３にかかる発明では、より確実に物体を各吸気孔の位置で外周面に吸引して分離することが可能になり、連続して物体を一つずつ分離する処理をより円滑に行うことが可能になる。
請求項１４にかかる発明では、大きさや形状や重量のばらつきが大きい物体を無秩序に置かれた状態から一つずつ確実に分離してトッピングすることが可能になるとともに該処理を効率よく行うことが可能になる。
請求項１６にかかる発明では、大きさや形状や重量のばらつきが大きい食品具材を無秩序に置かれた状態から一つずつ確実に分離してトッピングすることが可能になるとともに該処理を効率よく行うことが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、下記の順序に従って本発明の実施の形態について説明する。
（１）食品具材トッピング装置の説明：
（２）食品具材トッピング装置の作用：
（３）変形例：
【００２０】
（１）食品具材トッピング装置の説明：
図１は食品具材トッピング装置（物体分離装置）１０を右側から見て示す右側面図、図２は本装置１０を左側から見て示す左側面図、図３は右側周回部材支持部材４１等を透視して本装置１０の要部を右側から見て示す右側面図、図４は図３と同じ位置から本装置１０の要部の垂直断面を見て示す垂直断面図、図５は図４と同じ位置から回転ドラム（周回部材）５０の各位置を説明する垂直断面図、図６は吸引移送機構４０およびガイド部材８２，８４並びにそれらの周辺を前から見て示す正面図、図７は吸引移送機構４０およびガイド部材８２，８４並びにそれらの周辺を上から見て示す平面図、図８は吸引移送機構４０および具材解放機構（物体解放機構）９０並びにそれらの周辺を後から見て示す背面図、図９は複数種類の吸気孔形成部材を示す斜視図、図１０は回転ドラムの外周面上における食品具材の動きを説明する図、図１１はトッピング機構１４０の動作を説明する図、図１２はトッピング機構１４０の動作を示すタイミングチャートである。
なお、後退側から前進側を見る方向を基準として左右の関係を説明することにする。図７では両周回部材支持部材４１，４２の外側の部分を省略して示している。
【００２１】
本発明の物体分離装置の基本部分は、具材収容部（物体収容部、物体保持部）２０、吸引移送機構４０、具材解放機構（物体解放機構）９０、からなる。
具材収容部２０は、金属板で形成された金属製ホッパ２２からなり、分離対象の食品具材（物体）Ｗ１を無秩序に堆積された（置かれた）状態で収容（保持）する。
吸引移送機構４０は、回転ドラム（周回部材）５０と周回駆動機構６０と吸気機構７０とを有し、乾燥エビ等の食品具材Ｗ１を吸引した状態で回転ドラム５０の外周面５７を周回動作させる。回転ドラム５０は、外周面５７に食品具材Ｗ１を個別に吸引するための吸気孔５５が形成されており、周回動作可能な外周面５７の一部に具材収容部２０に収容された食品具材Ｗ１を接触させている。同吸気孔は、具材収容部に収容された各食品具材Ｗ１を通過させない大きさに形成され、無秩序に堆積された食品具材Ｗ１を個別に吸引可能な吸気孔とされている。吸気機構７０は、吸気孔５５から回転ドラム５０の内部へ吸気することにより該吸気孔５５の位置で回転ドラムの外周面５７に食品具材Ｗ１を個別に吸引させる。
具材解放機構９０は、周回動作する回転ドラムの外周面５７から所定の解放位置Ｌ３で前記吸引された食品具材Ｗ１を解放する。
【００２２】
吸気機構７０により吸気孔５５から回転ドラム５０の内部へ吸気されると、無秩序に堆積された食品具材Ｗ１は、吸気孔５５に対して個別に吸引される。具材収容部に収容された食品具材Ｗ１は、周回動作する回転ドラムの外周面５７における所定の吸引位置Ｌ２に接触し、吸気孔５５の位置で回転ドラムの外周面５７に対して個別に吸引され、周回動作する周回部材の外周面５７に沿って所定の開放位置Ｌ３まで個別に移送される。該開放位置Ｌ３へ個別に移送された食品具材Ｗ１は、具材解放機構９０により個別に解放される。
以上の構成により、エビのように物体Ｗ１が大きさや形状や重量のばらつきが大きい不定形の物体であっても、無秩序に堆積された物体Ｗ１から一つずつ確実に分離することが可能になる。また、周回部材５０が周回動作するので、該周回部材５０にて常時物体Ｗ１を個別に移送することができ、物体Ｗ１を個別に移送する処理を効率よく行うことが可能になる。
【００２３】
本発明のトッピング装置の基本部分は、上記物体分離装置２０，４０，９０、搬送機構１１０、トッピング機構１４０、からなる。
上記具材解放機構９０は食品具材Ｗ１を解放して落下させる機構とされ、搬送機構１１０は落下した食品具材Ｗ１を載置して所定の搬送方向Ｄ４へ整列された状態で搬送する。
トッピング機構１４０は、搬送された食品具材Ｗ１を個別に各被トッピング食材（被トッピング物体）Ｗ３にトッピング（載置）する。
具材解放機構９０から落下した食品具材Ｗ１は、搬送機構１１０に載置されて個別に所定の搬送方向Ｄ４へ整列された状態で搬送される。搬送された食品具材Ｗ１はトッピング機構１４０により個別に海老煎餅生地等の各被トッピング食材Ｗ３にトッピングされ、焼成前海老煎餅等の食材Ｗ４が形成される。
【００２４】
本食品具材トッピング装置１０は、上記トッピング装置の基本部分２０，４０，９０，１１０，１４０の他、振動機構３０、被トッピング食材形成機構１２０、ベルトコンベア（被トッピング物体搬送機構）１３０、を備えている。
被トッピング食材形成機構１２０は、各部１２２，１２４，１２６，１２８を備え、食品具材Ｗ１をトッピングさせる被トッピング食材Ｗ３をベルトコンベア１３０上で形成する。ベルトコンベア１３０は、被トッピング食材Ｗ２，Ｗ３を載置して移送するベルト、該ベルトを進行方向へ循環駆動するモータ、ベルトの進行速度を調節する速度調節機構、等を備えており、速度調節機構の調節量に応じた一定速度でベルトを駆動し、被トッピング食材Ｗ２，Ｗ３を前進方向へ搬送する。
【００２５】
被トッピング食材成形機構１２２は、例えば若干流動性を有する軟質の海老煎餅生地等の生地を混練して押出成形する混練押出成形機とすることができ、混練押出成形機のホッパに前記生地が収容されると、下方からベルトコンベア１３０の幅方向に等間隔で並設した３つの筒状の吐出口から一定時間あたり一定量の生地を吐出する。また、各吐出口に設けられた各ワイヤカッタがリミットスイッチ６８のオンオフのタイミングと同期して作動し、一定重量の団子状の生地（被トッピング部材Ｗ２）をベルトコンベア１３０上へ落下させる。ベルトコンベア１３０上へ落下した被トッピング部材Ｗ２は、ベルトコンベア１３０上を前進方向へ移動し、リミットスイッチ６８のオンオフのタイミングと同期してベルトコンベア１３０に近接した所定の近接位置とベルトコンベア１３０から上方へ離反した所定の離反位置との間で往復移動する位置決め部材１２４にてベルトコンベア１３０上で位置決めされる。位置決めされた被トッピング部材Ｗ２は、ベルトコンベア１３０上を前進方向へ移動し、リミットスイッチ６８のオンオフのタイミングと同期して回転する押圧部材１２６で上から押圧されて偏平化される。偏平化された被トッピング食材は、アオサトッピング機構１２８でアオサをトッピングされ、乾燥エビ（食品具材Ｗ１）をトッピングする対象の被トッピング食材Ｗ３が形成される。
【００２６】
トッピング対象の食品具材Ｗ１は、適宜、ホッパ２２（具材収容部２０）に投入され、無秩序に堆積された状態で収容される。食品具材が成形されていない具材であると、多くの場合、食品具材は大きさや形状や重量のばらつきがある不定形の具材となる。特に、エビや魚のような原料（乾燥原料、ボイル後乾燥原料を含む）は、成形されていないと、大きさや形状や重量のばらつきが大きい不定形の食品具材となる。本装置１０は、振動機構３０で具材収容部内の食品具材Ｗ１をほぐしながら確実に一つずつ分離する。
上記振動機構３０は、板状の振動板３２と、この振動板を支持する金属製の振動板支持部材３４と、この振動板支持部材をリミットスイッチ６８のオンオフのタイミングに同期させて上下方向からやや斜めにずれた方向へ往復駆動するエアシリンダ（振動板駆動機構）３６とを備えている。一方、ホッパ２２の底板２３には、振動板３２を貫通させる開口２３ａが形成されている。エアシリンダ３６は、リミットスイッチ６８がオンになると振動板３２を所定の下方位置（図４の二点鎖線の位置）まで下降させる一方でリミットスイッチ６８がオフになると振動板３２を所定の上方位置（図４の実線の位置）まで上昇させることにより、回転ドラムの外周面５７の間欠的な回転動作に同期させて振動板支持部材３４とともに振動板３２を往復駆動し、該振動板によってホッパ２２内に収容された食品具材Ｗ１を振動させる。このように、振動機構３０により、回転ドラムの外周面５７の間欠的な周回動作に合わせて具材収容部２０に収容された食品具材Ｗ１が振動する。
【００２７】
回転ドラム（周回部材）５０は、内部が空洞（中空部ＨＯ１）とされた円筒形状に形成され、外周面５７が滑らかに形成されるとともに、滑らかな外周面５７に多数の吸気孔５５が形成され、所定の回転軸ＡＸ１を中心として外周面５７の位置Ｌ１を変化させずに回転（周回動作の一種）するように構成されている。回転ドラム５０は、径方向Ｄ５（図５の回転軸ＡＸ１から放射状に拡がる方向）に貫通した吸気孔５５が形成された吸気孔形成部材５４を複数備えるとともに、該吸気孔形成部材を外周部５６に対して外周面５７を合わせて着脱可能に取り付けさせる本体部５２と、回転軸ＡＸ１を回転の中心として配置された右側軸部材５０ａおよび左側軸部材５０ｂとを備えている。一方、食品具材トッピング装置１０の左右両側には例えばともに金属板で形成された右側周回部材支持部材４１および左側周回部材支持部材４２が移動しないように固定されており、各周回部材支持部材４１，４２には各軸部材５０ａ，ｂを回転動作可能に軸支（支持）する各ベアリング部材４１ａ，４２ａが取り付けられて固定されている。従って、回転ドラム５０は、ベアリング部材４１ａ，４２ａを介して周回部材支持部材４１，４２に対して回転動作可能に支持され、回転軸ＡＸ１を中心として回転することになる。
なお、本体部５２や吸気孔形成部材５４や軸部材５０ａ，ｂは、金属、合成樹脂、等、様々な材質で形成することができる。
【００２８】
回転ドラム５０は、上記回転軸ＡＸ１を中心として下から上へ向かう部分５７ａと上から下へ向かう部分５７ｂとが存在するように周回動作可能な外周面５７が形成され、該回転軸ＡＸ１を中心として所定の回転方向Ｄ２へ回転されるとともに、周回動作する外周面のうち下から上へ向かう部分５７ａが具材収容部２０に収容された食品具材Ｗ１に接触する部分とされている。下から上へ向かう部分５７ａが食品具材Ｗ１に接触するので、確実に食品具材を一つずつ分離することができ、該分離処理を連続して円滑に行うことができる。本実施形態では、回転軸ＡＸ１を水平方向へ向けた回転軸としている。これにより、さらに確実に食品具材を一つずつ分離することができ、該分離処理をさらに円滑に連続して行うことが可能になっている。
なお、水平面と回転軸ＡＸ１とがなす角度θ１（回転軸ＡＸ１を水平方向に向けた場合が０°）は、物体を一つずつ確実に分離する観点からは、回転軸ＡＸ１が鉛直方向よりも水平方向寄りとなる４５°未満が好ましく、水平方向からのずれが鉛直方向からのずれの半分以下となる３０°以下がより好ましく、水平方向からのずれが鉛直方向からのずれの１／５以下となる１５°以下がさらに好ましい。
【００２９】
吸気孔形成部材５４は、回転軸ＡＸ１の方向Ｄ１（幅方向Ｄ６）へ等間隔でずれて複数設けられるとともに、外周面５７の周回方向Ｄ２へも等間隔でずれて複数設けられている。従って、吸気孔５５は、回転軸の方向Ｄ１へ等間隔でずれて複数形成されているとともに、周回方向Ｄ２へも等間隔でずれて複数形成されていることになる。本実施形態では、各吸気孔５５を断面円形に形成するとともに、周回方向Ｄ２へは回転軸ＡＸ１を中心として４５°の間隔で計８個の吸気孔５５を形成してある。また、図９に示すように、回転ドラムの本体部５２には外周部５６において各吸気孔形成部材５４を取り付けるための貫通穴５６ａがそれぞれ形成され、各貫通穴５６ａにシール材５６ｂでシールしながら各吸気孔形成部材５４が着脱可能に取り付けられる。むろん、ねじ等により吸気孔形成部材を本体部に対して着脱可能に取り付けるようにしてもよい。ここで、それぞれ径ｄ１〜ｄ３と大きさの異なる吸気孔５５ａ〜ｃが形成された複数種類の吸気孔形成部材５４ａ〜ｃの中からいずれかの吸気孔形成部材が選択的に本体部５２に対して取り付けられるようにされている。これにより、物体の大きさ、形状、重量、性質、等に応じて吸気孔の大きさを容易に変更することができるので、本物体分離装置は便利である。
なお、図９に示すように、回転ドラム５０の径方向外側（外周側）を径方向内側よりも太くなるように吸気孔形成部材を形成してもよい。回転ドラムの中空部ＨＯ１は大気圧よりも低い空気圧となるので、径方向外側を太くすることにより、吸気孔形成部材が回転ドラムの外部へ脱落したり回転ドラムの内部に吸い込まれたりせず、簡易な構造で吸気孔形成部材を本体部に取り付けることができる。
【００３０】
エビのように物体が長尺な物である場合、物体の最も長い方向の長さをＸ１、該最も長い方向とは垂直な方向において最も長い方向の長さをＸ２、長さＸ１，Ｘ２となる両方向と垂直になる方向において最も長い部分の長さをＸ３とすると、断面円形の吸気孔５５の直径をＸ２未満とすると、物体は吸気孔から回転ドラム内部に吸い込まれず、吸気孔の位置で外周面に保持される。大きさ、形状のばらつきのある物体では、ばらつきの許容範囲内で最も小さい物体の長さＸ２を基準として吸気孔の大きさを決定すればよい。例えば、長さＸ１が１０〜４０mm、長さＸ２が５〜１５mm、長さＸ３が２〜１０mmの乾燥エビでは、長さＸ２の下限５mmを基準として、吸気孔の直径を２〜４mm程度に設定すればよい。
【００３１】
周回駆動機構６０は、図３に示すように、各部６１〜６８を備え、周回方向Ｄ２へずれて形成された各吸気孔５５の位置に合わせて回転ドラムの外周面５７を間欠的に周回動作させる。
平歯車６１は、回転ドラムの軸部材５０ａに取り付けられて固定され、該軸部材とともに回転軸ＡＸ１を中心として回転するようにされている。平歯車６２は、平歯車６１の下方で該平歯車６１と噛合し（噛み合い）、回転軸ＡＸ１と平行な水平方向に向けた軸部材６２ａを回転軸として回転するようにされている。本実施形態の平歯車６２は、平歯車６１の１／２の径とし、自らが１回転すると平歯車６１を１／２回転させるようにしてある。従動車６３は、複数の魚尾片６３ａを有するとともに各魚尾片６３ａの間に溝６３ｂが形成され、平歯車６２と同じ軸部材６２ａに対して該平歯車６２よりも幅方向Ｄ６外側（右側）に取り付けられて、該軸部材６２ａを回転軸として回転するようにされている。駆動車６４は、円板６４ａと該円板から幅方向Ｄ６内側に向けて突出した複数のピン６４ｂとを有し、従動車６３の下方で該従動車と間欠的に噛み合い、回転軸ＡＸ１と平行な水平方向に向けた軸部材６４ｃを回転軸として回転するようにされている。従動車６３と駆動車６４とはゼネバストップ機構を構成し、一定速度で回転する駆動車のピン６４ｂが従動車の溝６３ｂに挿入して離脱することにより、従動車６３が溝６３ｂの間隔毎に間欠的に回転する。本実施形態では、駆動車６４が１／２回転する毎に従動車６３が１／４回転ずつ間欠的に回転するようにしてある。
モータ６５は、周回部材支持部材４１に取り付けられて固定され、駆動車６４を所定の回転方向（図３の右回り方向）へ一定速度で回転駆動する。平歯車６６は、平歯車６２の下方で該平歯車６２と噛合し、回転軸ＡＸ１と平行な水平方向に向けた軸部材を回転軸として回転するようにされている。本実施形態の平歯車６６は、平歯車６２と同じ径とし、平歯車６２が１回転すると１回転するようにしてある。ギヤ付きベルト６７は、平歯車６６と搬送機構１１０の平歯車１１６とに架け渡され、両平歯車６６，１１６と噛合している。リミットスイッチ６８は、周回部材支持部材４１に取り付けられて固定され、駆動車のピン６４ｂが接触するとオンになり、該ピン６４ｂが離れるとオフになる。
【００３２】
以上の構成により、モータ６５が駆動車６４を図３の右回り方向へ一定速度で回転駆動すると、従動車６３および平歯車６２は図３の左回り方向へ１／４回転ずつ間欠的に回転する。すると、該平歯車６２の上にある平歯車６１および回転ドラム５０は、図３の右回り方向へ１／８回転ずつ間欠的に回転する。また、平歯車６２の下にある平歯車６６は、図３の右回り方向へ１／４回転ずつ間欠的に回転する。すると、ギヤ付きベルト６７を介して平歯車１１６が図３の右回り方向へ間欠的に回転し、チェーンコンベア１１４を介してバケット部材１１２を図３の右回り方向へ間欠的に循環動作させる。さらに、リミットスイッチ６８は、駆動車６４の１／２回転毎、すなわち、回転ドラム５０の１／８回転毎にオンオフし、該タイミングで振動機構のエアシリンダ３６に振動板３２を往復動させたり、該タイミングでトッピング機構１４０に所定の取出位置Ｌ４にあるバケット部材１１２内の食品具材Ｗ１を所定のトッピング位置Ｌ５にあるベルトコンベア１３０上の被トッピング食材Ｗ３にトッピングさせたりする。
【００３３】
ここで、図８に示すように、回転ドラムの外周面５７の周回動作における間欠的な停止位置は、周回方向Ｄ２へずれて形成された各吸気孔５５が具材解放機構９０のへら部材９２の先端部９２ａに合う位置にしてある。これにより、へら部材の先端部９２ａの位置で吸気孔５５からの吸気がカット（遮断）され、吸気孔５５の位置で外周面５７に吸引されていた各食品具材Ｗ１に該吸気孔５５からの吸引力が作用しなくなるので、確実に外周面５７から各食品具材を解放させることが可能になる。なお、吸気孔の位置で回転ドラムの周回動作を一旦停止させないと、吸気孔から各食品具材への吸引力が急激に解除されるため、該吸引力から解放された食品具材が真っ直ぐ落下しないことがある。吸気孔の位置で回転ドラムの周回動作を一旦停止させることにより、前記吸引力が緩やかに解除され、該吸引力から解放された食品具材が安定して真っ直ぐ落下するようになる。
また、図８に示すように、吸気孔５５がへら部材９２でちょうど隠れた瞬間に、すなわち、吸気孔５５の上側の位置がへら部材の先端部９２ａの位置に一致したときに、回転ドラム５０の周回動作を一旦停止させると、吸気孔から円滑に各食品具材を落下させることができる。
一方、食品具材Ｗ１を吸引する際にも、回転ドラムの外周面を一定の周回速度で周回動作させるよりも間欠的に周回動作させる方が、具材収容部２０に堆積された食品具材Ｗ１の中で吸気孔５５の周回動作が一旦停止するため食品具材Ｗ１が確実に吸気孔５５に吸引される。
以上より、回転ドラムを間欠的に周回動作させることにより、より確実に物体が各吸気孔の位置で外周面に吸引されて分離されるので、より確実に物体を無秩序に堆積した状態から個別に吸引して分離することが可能になる。
【００３４】
吸気機構７０は、図２に示すように、各部７２，７４，７６を備え、回転ドラムの中空部ＨＯ１から周回部材取付部材７２、吸気管７４を介して吸引した空気を真空ポンプ７６まで導くことにより、吸気孔５５から回転ドラム５０内へ吸気して該吸気孔の位置で回転ドラムの外周面５７に食品具材Ｗ１を別々に吸引させる。周回部材取付部材７２は、周回部材支持部材４２に取り付けられて固定されるとともに、回転ドラム５０において円筒形状とされた左側軸部材５０ｂに取り付けられて中空部ＨＯ１から空気を吸引する吸気路を形成している。吸気管７４は、軟質のプラスチック管（ゴム管等も可）とされ、一端が周回部材取付部材７２に接続され、他端が真空ポンプ７６の吸気口に接続されて、周回部材取付部材７２から流入した空気を吸引する吸気路を形成している。
真空ポンプ７６を駆動すると、中空部ＨＯ１内の空気は、吸気路７２，７４を介して真空ポンプ７６に吸引され、大気圧よりも低い空気圧（負圧）となる。すると、回転ドラム５０の外部から回転ドラム５０の内部へ空気が吸引され、吸気孔５５の位置で回転ドラム５０から食品具材Ｗ１へ吸引力が作用する。これにより、吸気孔５５の位置で回転ドラムの外周面５７に食品具材Ｗ１が個別に吸引される。そして、回転ドラム５０は、吸気孔５５から中空部ＨＯ１内へ吸気しながら、自らは回転する。
【００３５】
ガイド部材８２，８４は、例えば金属製とされ、周回動作する外周面５７のうち回転軸ＡＸ１よりも上の部分で下から上へ向かう部分５７ａ１に設けられている。比較的幅方向Ｄ６内側のガイド部材８２ａ，８４ａは、該部分５７ａ１であって回転軸の方向Ｄ１において隣り合う吸気孔５５どうしの間に設けられ、該隣り合う吸気孔どうしの間に存在する食品具材Ｗ１を該隣り合う吸気孔のいずれかのみに吸引させる位置へ修正させる。このように、ガイド部材８２ａ，８４ａにより回転軸方向Ｄ１において隣り合う吸気孔どうしの間に存在する物体が該隣り合う吸気孔のいずれかのみに吸引させる位置へ修正されるので、物体が確実に一つずつ分離される。
【００３６】
図７に示すように、回転ドラム５０の上方において、両周回部材支持部材４１，４２に例えば金属製の後退側ガイド部材支持部材８３および前進側ガイド部材支持部材８５が架け渡されている。第一のガイド部材８２は、後退側ガイド部材支持部材８３から下方に向かって延出するように支持され、下端がほぼ回転ドラムの外周面５７に接触する位置とされて、各吸気孔５５の左側に配置されている。第二のガイド部材８４は、前進側ガイド部材支持部材８５から下方に向かって延出するように支持され、下端がほぼ回転ドラムの外周面５７に接触する位置とされて、各吸気孔５５の右側に配置されている。各ガイド部材８２，８４の組み合わせは、回転軸の方向Ｄ１においてずれて形成された各吸気孔５５の両側かつ隣り合う吸気孔よりも近い位置に設けられている。すなわち、隣り合う吸気孔５５どうしの間では、比較的右側の吸気孔５５寄りに第一のガイド部材８２が配置され、比較的左側の吸気孔５５寄りに第二のガイド部材８４が配置されていることになる。
ここで、第一のガイド部材８２は回転軸よりも上の部分であって下から上へ向かう部分５７ａ１で比較的後退側にあるため下端が比較的下側とされ、第二のガイド部材８４は回転軸よりも上の部分であって下から上へ向かう部分５７ａ１で比較的前進側にあるため下端が比較的上側とされている。従って、両ガイド部材８２，８４は、互いに上下異なる位置とされている。
【００３７】
図１０に示すように、隣り合う吸気孔５５の双方に食品具材Ｗ１１が吸引されることがある。この場合、食品具材Ｗ１１はまず第一のガイド部材８２に接触し、隣り合う吸気孔５５のいずれかのみに吸引される位置に修正される。第一のガイド部材と第二のガイド部材とが前後方向において同じ位置にあると、食品具材が両ガイド部材に対して同時に引っ掛かり、隣り合う吸気孔５５の双方から完全に脱落することがある。両ガイド部材を前後方向において異なる位置にしたことにより、食品具材が隣り合う吸気孔５５の両方から完全に脱落するようなことが無くなり、確実に食品具材を各吸気孔で吸引して分離することが可能になる。
【００３８】
具材解放機構９０は、周回動作する回転ドラムの外周面５７のうち上から下へ向かう部分５７ｂに設けられ、回転ドラムの外周面５７に対して周回する方向Ｄ２とは反対の方向Ｄ３から先端部９２ａを所定の解放位置Ｌ３へ向けたへら部材９２で回転ドラムの外周面５７に吸引された食品具材Ｗ１を解放して落下させる機構とされている。各へら部材９２は、例えば略凸字状の金属板を筒状に折り曲げて形成することができ、下部の水平断面が略ロ字状、上部の水平断面が略コ字状とされて、略コ字状の閉口側を回転ドラムの外周面５７に接触させるように配置されている。
以上の構成により、吸気孔の位置で外周面５７に吸引されていた食品具材Ｗ１は、へら部材の先端部９２ａで吸引力から解放され、へら部材９２の下部に形成された落下通路９２ｂを通過してバケット部材１１２まで落下する。
具材解放機構９０が回転ドラムの外周面５７のうち上から下へ向かう部分５７ｂに設けられているので、確実に食品具材を外周面５７から解放することができ、該解放処理を連続して円滑に行うことができる。
【００３９】
搬送機構１１０は、具材解放機構９０から解放されて落下した食品具材Ｗ１を個別に収容するバケット部材１１２、該バケット部材を取り付けたベルトを所定の循環方向へ循環させることにより該バケット部材１１２を所定の搬送方向Ｄ４へ移動させるチェーンコンベア１１４、該コンベアに周回駆動機構６０の駆動を伝達する平歯車１１６、等を備えており、落下した食品具材Ｗ１をバケット部材１１２に対して個別に収容してチェーンコンベア１１４で前記搬送方向Ｄ４へ搬送する。チェーンコンベア１１４は、ステンレス製等の金属製とされている。
上述したように、平歯車６６が１／４回転ずつ間欠的に回転してギヤ付きベルト６７を介して平歯車１１６を間欠的に回転するので、該平歯車１１６はコンベア１１４およびバケット部材１１２を間欠的に循環動作させる。これにより、食品具材Ｗ１が具材解放機構９０から落下するタイミングとバケット部材１１２の停止タイミングとを同期させて、落下した食品具材Ｗ１を確実にバケット部材１１２内に収容することができる。そして、落下した食品具材Ｗ１は、搬送機構１１０に載置されて所定の搬送方向Ｄ４へ整列された状態で搬送される。
以上の構成により、個別に分離された物体を整列させた状態で搬送することができるので、該物体を用いる連続処理を容易にさせることができる。
【００４０】
トッピング機構１４０は、搬送機構１１０にて搬送された食品具材Ｗ１を個別に各被トッピング食材Ｗ３にトッピングし、焼成前海老煎餅等の食材Ｗ４を形成させる。図１１に示すように、トッピング機構１４０は、ニードルを進退可能に保持するニードル保持部材１４１、該ニードル保持部材に対して進退動可能とされたニードル１４２、ニードル保持部材１４１に固定されてニードル１４２を進退双方向へ駆動するニードル駆動機構１４３、ニードル保持部材１４１を前後双方向へ傾動駆動する傾動機構１４４、該傾動機構を上下双方向へ駆動する昇降機構１４５、等を備えている。ここで、トッピング機構１４０は、回転ドラム５０の１／８回転毎にオンオフするリミットスイッチ６８のオンオフのタイミングに同期して、所定の取出位置Ｌ４にあるバケット部材１１２内の食品具材Ｗ１を所定のトッピング位置Ｌ５にあるベルトコンベア１３０上の被トッピング食材Ｗ３にトッピングする。
本トッピング機構は、食品具材Ｗ１がニードルで突き刺し可能な軟質素材であることを前提として、食品具材Ｗ１をニードルで突き刺して搬送し、被トッピング食材Ｗ３上にトッピングする。
【００４１】
図１２に示すように、リミットスイッチ６８がオンになる時点では、傾動機構１４４はニードル保持部材１４１を所定の後退位置まで後退側へ傾動させ、昇降機構１４５はニードル保持部材１４１を所定の中間位置にさせ、ニードル駆動機構１４３はニードル１４２を所定の上昇位置にさせるように設定してある（図１１の工程Ｓ１）。リミットスイッチ６８がオンになると、まずタイミングt1にて、ニードル駆動機構にニードル１４２を下降させ、取出位置Ｌ４にある食品具材Ｗ１にニードルを突き刺す。続くタイミングt2では、昇降機構にニードル保持部材を所定の上昇位置まで上昇させ、食品具材Ｗ１を上方へ取り出す（図１１の工程Ｓ２）。続くタイミングt3では、傾動機構にニードル保持部材を所定の前進位置まで前進側へ傾動させる。続くタイミングt4では、昇降機構にニードル保持部材を所定の下降位置まで下降させ、食品具材Ｗ１を被トッピング食材Ｗ３に近接させる（図１１の工程Ｓ３）。続くタイミングt5では、ニードル駆動機構にニードル１４２を所定の上昇位置まで上昇させ、食品具材Ｗ１を被トッピング食材Ｗ３上に載置して、食材Ｗ４を形成する。続くタイミングt6では、昇降機構にニードル保持部材を所定の上昇位置まで上昇させる（図１１の工程Ｓ４）。続くタイミングt7では、傾動機構にニードル保持部材を所定の後退位置まで後退側へ傾動させる。最後に、タイミングt8では、昇降機構にニードル保持部材を所定の中間位置まで下降させる（図１１の工程Ｓ１）。
以上の繰り返しにより、回転ドラムの間欠動作に合わせて、搬送された物体が個別に各被トッピング物体にトッピングされる。
以上の構成により、個別に分離された物体を整列させた状態で搬送して各被トッピング物体にトッピングすることができるので、物体を個別に各被トッピング物体にトッピングする連続処理を容易にさせることができる。
【００４２】
（２）食品具材トッピング装置の作用：
吸気機構７０により吸気孔５５から回転ドラム５０の中空部ＨＯ１へ吸気されると、無秩序に堆積された食品具材Ｗ１は、回転ドラムの外周面５７における所定の吸引位置Ｌ２で、吸気孔５５に対して個別に吸引される。特に、外周面５７が滑らかに形成された回転ドラム５０が無秩序に堆積された食品具材Ｗ１に接触しながら外周面の位置Ｌ１を変化させずに回転するので、食品具材Ｗ１が一つずつ円滑に吸気孔の位置で外周面５７に吸引される。
また、間欠的に周回動作する回転ドラム５０が一旦停止するとき、リミットスイッチ６８が一旦オンになった後オフになるので、図５に示すように、振動板３２は、一旦所定の下方位置まで下降した後、所定の上昇位置まで上昇する。これにより、ホッパ２２内に収容された食品具材Ｗ１が振動する。その結果、無秩序に堆積された食品具材が振動により吸気孔に接触しやすくなるので、より確実に食品具材を各吸気孔の位置で回転ドラムの外周面に吸引させて分離することが可能になる。また、無秩序に堆積された食品具材の中で吸気孔５５の周回動作が一旦停止するので、この点でも、より確実に食品具材を各吸気孔の位置で回転ドラムの外周面に吸引させて分離することが可能になる。
【００４３】
吸気孔５５の位置で外周面５７に対して個別に吸引された食品具材Ｗ１は、周回動作する周回部材の外周面５７に沿って所定の開放位置Ｌ３まで個別に移送され、具材解放機構９０により個別に解放されて、バケット部材１１２内へ落下する。ここで、回転軸方向Ｄ１において隣り合う吸気孔５５どうしの間で架橋するように食品具材が存在していても、該食品具材はガイド部材８２，８４により隣り合う吸気孔のいずれかのみに吸引される位置へ修正されるので、正確にバケット部材１１２の中へ落下し、バケット部材１１２に収容される。バケット部材１１２に収容された食品具材Ｗ１は、搬送機構１１０にて個別に所定の搬送方向Ｄ４へ整列された状態で搬送され、トッピング機構１４０により個別に各被トッピング食材Ｗ３にトッピングされて、食材Ｗ４が形成される。
以上の構成により、物体Ｗ１がばらつきの大きい不定形の物体であっても、無秩序に堆積された物体Ｗ１から一つずつ確実に分離して被トッピング物体にトッピングすることが可能になる。この意味で、本物体分離装置は、重量、形状の異なるランダムな不定形物を一列ずつ整列させて所定の位置へ搬送する装置とも言える。また、周回部材５０が周回動作するので、該周回部材５０にて常時物体Ｗ１を個別に移送することができ、物体Ｗ１を個別に移送して被トッピング物体にトッピングする処理を効率よく行うことが可能になる。
【００４４】
（３）変形例：
本発明を適用可能な物体は、不定形の乾燥エビ以外にも、不定形かつ柔軟質の生エビ、ナッツ、干しぶどう、等でもよい。同物体は、成形された軟質肉団子や小型の軟質ゼリー等のように大きさや形状や重量の揃った一定形状の食品具材でもよいし、ゴム製の小型軟質動物人形等のように食品以外の物品でもよい。
物体分離装置の基本部分２０，４０，９０のみでも、ばらつきが大きい物体を無秩序に堆積した状態から一つずつ確実に分離することが可能になるとともに該処理を効率よく行うことが可能になる効果が得られる。むろん、トッピング装置の基本部分２０，４０，９０，１１０，１４０のみでも、ばらつきが大きい物体を無秩序に堆積した状態から一つずつ確実に分離してトッピングすることが可能になるとともに該処理を効率よく行うことが可能になる効果が得られる。
周回部材の外周面を滑らかに形成するとより確実に物体を一つずつ吸引して分離することでできる点で好適であるが、周回部材の外周面を若干凸凹に形成しても本発明の効果は得られる。
周回部材を間欠的に周回動作させるとより確実に物体を一つずつ分離して解放することでできる点で好適であるが、周回部材を一定速度で周回動作させても本発明の効果は得られる。
周回部材には、本体部と吸気孔形成部材とを分けず外周部５６に直接吸気孔５５を形成した部材を用いてもよい。
外周面の周回方向Ｄ２に複数の吸気孔を形成する場合、各吸気孔が等間隔に形成されていなくても本発明の効果は得られる。むろん、回転軸方向Ｄ１に複数の吸気孔を形成する場合も、各吸気孔が等間隔に形成されていなくても本発明の効果は得られる。
上記周回駆動機構は、タイマ機能を有するシーケンスコントローラやサーボモータや位置検出センサ等で構成してもよい。
上記搬送機構１１０は、ベルトコンベア上に物体を載置して所定の搬送方向へ搬送する機構等でもよい。
なお、上述した変形例は、以下の変形例にも適用可能である。
【００４５】
図１９〜図２２に示すように、所定の解放位置Ｌ１１で吸気孔８５５からエアを噴出するかまたは吸気孔８５５からの吸気をカット（遮断）して該吸気孔８５５の位置で回転ドラム（周回部材）８５０の外周面８５７に吸引されていた食品具材（物体）Ｗ１を解放する具材解放機構（物体解放機構）８９０を設けて食品具材トッピング装置（物体分離装置）８１０を構成してもよい。なお、図１９は食品具材トッピング装置８１０の左側面図、図２０は具材保持部（物体保持部）８２０の斜視図、図２１は図１９と同じ位置から食品具材トッピング装置８１０の要部を垂直断面にて示す図、図２２は吸引移送機構８４０およびその周辺を正面から見て示す図である。
【００４６】
本装置８１０の基本部分は、具材保持部８２０、吸引移送機構８４０、具材解放機構８９０、からなる。本発明のトッピング装置の基本部分は、上記物体分離装置８２０，８４０，８９０、トッピング搬送機構９１０、からなる。
具材保持部８２０は、分離対象の食品具材Ｗ１を無秩序に置かれた状態で保持する。吸引移送機構８４０は、食品具材Ｗ１を個別に吸引するための吸気孔８５５が形成された周回動作可能な外周面８５７の一部に前記具材保持部８２０に保持された食品具材Ｗ１を接触させた回転ドラム８５０と、吸気孔８５５から回転ドラム８５０の内部へ吸気することにより吸気孔８５５の位置で回転ドラムの外周面８５７に食品具材Ｗ１を個別に吸引させる吸気機構とを有し、食品具材Ｗ１を吸引した状態で回転ドラムの外周面８５７を周回動作させる。具材解放機構８９０は、周回動作する回転ドラムの外周面８５７から所定の解放位置Ｌ１１で前記吸引された食品具材Ｗ１を解放する。トッピング搬送機構９１０は、回転ドラム８５０の下側で該回転ドラムの外周面８５７の周回動作に同期して順次被トッピング食材（被トッピング物体）Ｗ２，Ｗ３を所定の搬送方向Ｄ１１へ搬送するとともに回転ドラムの外周面８５７に吸引されている食品具材Ｗ１が解放位置Ｌ１１に移送されたときに該食品具材Ｗ１を個別に前記搬送している被トッピング食材Ｗ３の上へ載置させる。
【００４７】
具材保持部（物体保持部）８２０は、金属板で形成された金属製物体収容ホッパ８２２と、金属板で形成された金属製誘導レール８２４と、この誘導レールを振動させるレール振動機構８２６とを備えている。
ホッパ８２２は、誘導レール８２４において食品具材Ｗ１が移送される方向の上流側の上方に設置され、下部に開口８２２ａが形成されるとともに、食品具材Ｗ１を無秩序に堆積された状態で収容する構造とされている。収容された食品具材Ｗ１は、下部開口８２２ａから誘導レール８２４へ上下方向に重ならない程度で少しずつ流出する。
誘導レール８２４の上流側では、上下方向において誘導レール８２４とホッパ８２２との間には食品具材Ｗ１が上下方向へ重ならない程度で通過可能な隙間が形成され、この隙間がホッパ８２２に収容された食品具材Ｗ１を導入する導入口８２４ａとされている。一方、誘導レール８２４の下流側端部８２４ｂは、回転ドラムの外周面８５７において回転軸ＡＸ１を中心として下から上へ向かう部分（本変形例ではさらに回転軸ＡＸ１よりも上の部分）に近接した位置とされている。同下流側端部８２４ｂと回転ドラムの外周面８５７との間は、この間を食品具材Ｗ１が通り抜けて落下しない程度の隙間とされている。誘導レール８２４は、導入口８２４ａから回転ドラムの外周面８５７まで下がりながら該外周面８５７まで食品具材Ｗ１を無秩序に置いた状態で誘導可能とされている。
【００４８】
レール振動機構８２６は、誘導レール８２４上で食品具材Ｗ１が移動する方向とは垂直な水平方向へ誘導レール８２４を所定の振動周期で常時振動させている。むろん、レール振動機構は、間欠的に誘導レールを振動させてもよい。また、誘導レールを振動する方向は、誘導レール上で食品具材が移動する方向でも、鉛直方向でも、その他の方向でも、複数の方向の組合せでもよい。誘導レール８２４は導入口８２４ａから下流側へ下がっているので、レール振動機構８２６により誘導レール８２４を振動させると、該誘導レールにて食品具材Ｗ１が導入口８２４ａから回転ドラムの外周面８５７まで誘導される。そして、吸気機構８７０により吸気孔８５５から回転ドラム８５０の内部の中空部ＨＯ１１へ吸気されると、無秩序に置かれた食品具材Ｗ１は該吸気孔８５５に対して個別に吸引される。従って、大きさや形状や重量のばらつきが大きい物体を無秩序に置かれた状態から一つずつ確実に分離することが可能になる。
また、誘導レール８２４の底面部８２４ｃは食品具材Ｗ１が誘導される傾斜面とされており、この傾斜面の一部が所定のメッシュの網８２４ｄとされている。エビのように物体が長尺な物である場合、物体の最も長い方向の長さをＸ１、該最も長い方向とは垂直な方向において最も長い方向の長さをＸ２、長さＸ１，Ｘ２となる両方向と垂直になる方向において最も長い部分の長さをＸ３とすると、網の直径をＸ２未満とすると、物体は網から落下せず、網の上に保持される。大きさ、形状のばらつきのある物体では、ばらつきの許容範囲内で最も小さい物体の長さＸ２を基準として吸気孔の大きさを決定すればよい。例えば、長さＸ１が１０〜４０mm、長さＸ２が５〜１５mm、長さＸ３が２〜１０mmの乾燥エビでは、長さＸ２の下限５mmを基準として、網の目の直径を２〜４mm程度に設定すればよい。
網８２４ｄは、誘導レール８２４が振動することにより、底面部８２４ｃ上を誘導される食品具材Ｗ１を載せて篩い分ける機能を有している。従って、誘導レール８２４は、網８２４ｄの上に残された食品具材Ｗ１を回転ドラムの外周面８５７まで誘導する構造とされている。これにより、食品具材の屑や欠けたもの等小さすぎる食品具材が網の目を通過して除去されるので、吸気孔の位置で確実に食品具材を回転ドラムの外周面に吸引して移送することができるとともに、一つずつ分離される食品具材の大きさのばらつきを少なくさせることができる。
【００４９】
具材解放機構（物体解放機構）８９０は、解放位置Ｌ１１で吸気孔８５５からエアを回転ドラム８５０の内部から外部へ噴出するかまたは前記吸気孔からの吸気をカットして該吸気孔８５５の位置で回転ドラムの外周面８５７に吸引されていた食品具材Ｗ１を解放する機構とされている。これにより、食品具材が確実に回転ドラムの外周面から解放されるとともに、正確に食品具材が所定の解放位置で回転ドラムの外周面から解放される。本変形例の具材解放機構８９０は、回転軸ＡＸ１よりも下側に設けられ、吸気孔８５５からエアを下方へ噴出して回転ドラムの外周面８５７に吸引されていた食品具材Ｗ１を下方に向けて解放する。むろん、具材解放機構は、吸気孔からの吸気をカットして外周面８５７に吸引されていた食品具材Ｗ１を下方に向けて解放する機構とされてもよい。
【００５０】
回転ドラム（周回部材）８５０は、回転軸ＡＸ１を中心として下から上へ向かう部分（図５の５７ａに相当）と上から下へ向かう部分（図５の５７ｂに相当）とが存在するように周回動作可能な外周面８５７が形成され、該回転軸ＡＸ１を中心として所定の回転方向Ｄ２（図２１の右回り方向）へ回転されるとともに、周回動作する外周面のうち具材解放機構８９０から上へ向かう部分が具材保持部８２０に保持された食品具材Ｗ１に接触する部分とされている。具材解放機構から上へ向かう部分が食品具材Ｗ１に接触するので、確実に食品具材を一つずつ分離することができ、該分離処理を連続して円滑に行うことができる。本変形例でも、回転軸ＡＸ１を水平方向へ向けた回転軸として、さらに確実に食品具材を一つずつ分離することができ、該分離処理をさらに円滑に連続して行うことが可能になっている。
【００５１】
図２１に示すように、回転ドラム８５０は、内部が二分割された空洞（中空部ＨＯ１１，ＨＯ１２）とされた円筒形状に形成され、滑らかな外周面８５７に多数の吸気孔８５５が形成され、所定の回転軸ＡＸ１を中心として外周面８５７の位置Ｌ１を変化させずに回転するように構成されている。回転ドラム８５０は、径方向Ｄ５に貫通した吸気孔８５５が形成された吸気孔形成部材８５４を複数備えるとともに、該吸気孔形成部材を外周部８５６に対して外周面８５７を合わせて着脱可能に取り付けさせる本体部８５２と、該本体部の内部に挿入されて内部の空洞を分割する空洞分割部材８５８とを備えている。各吸気孔形成部材８５４には雄ねじが形成されている一方、該雄ねじと螺合する雌ねじが本体部８５２に形成されており、各吸気孔形成部材８５４は本体部８５２に対してねじ止めされる構成にされている。回転ドラム８５０は、ベアリング部材８４１ａ，８４２ａ等を介して周回部材支持部材８４１，８４２に対して回転動作可能に支持され、回転軸ＡＸ１を中心として回転する。
【００５２】
左側周回部材支持部材８４２には、長手方向を回転軸方向Ｄ１に向けた空洞分割部材８５８が取り付けられて固定され、この空洞分割部材８５８の外周面にベアリング部材８４２ａを介して本体部８５２が回転動作可能に取り付けられている。空洞分割部材８５８は、内部に中空部ＨＯ１３を有し長手方向を回転軸方向Ｄ１に向けた円筒形状の筒部８５８ａと、該筒部から下方であって回転方向Ｄ２とは反対の方向Ｄ３へややずれた方向へ延出した第一の仕切板部８５８ｂと、該筒部から前進方向であって回転方向Ｄ２とは反対の方向Ｄ３へややずれた方向へ延出した第二の仕切板部８５８ｃとを備えている。外部から空気を吸引する中空部ＨＯ１１は回転方向Ｄ２において第二の仕切板部８５８ｃから第一の仕切板部８５８ｂまでの間とされ、外部へエアを吐出する中空部ＨＯ１２は回転方向Ｄ２において第一の仕切板部８５８ｂから第二の仕切板部８５８ｃまでの間とされている。これにより、解放位置Ｌ１１は、回転ドラムの外周面８５７において、ほぼ、最も下となる位置（いわゆる下死点の位置）とされる。
筒部８５８ａには、中空部ＨＯ１１に繋がる連通口８５８ｄ，ｅが上部と後部に形成されている。
一方、本体部８５２には、中空部ＨＯ１２と外部とを繋ぐ連通口８５２ａが形成されている。
【００５３】
本変形例の周回駆動機構８６０は、平歯車８６１やモータ８６２や図示しないリミットスイッチ等を備え、回転ドラムの外周面８５７を一定速度で連続して周回動作させる。むろん、周回駆動機構は、周回方向へずれて形成された各吸気孔の位置に合わせて回転ドラムの外周面を間欠的に周回動作させてもよい。平歯車８６１は、回転ドラムの軸部材８５０ａに取り付けられて固定され、該軸部材とともに回転軸ＡＸ１を中心として回転し、１／８回転毎にリミットスイッチをオンオフするようにされている。モータ８６２は、周回部材支持部材８４１に取り付けられて固定され、平歯車８６１とともに回転ドラム８５０を所定の回転方向へ一定速度で回転駆動する。なお、モータ８６２は、回転ドラムの回転速度を変更可能であり、図示しない回転速度調節つまみを操作することにより回転ドラムの回転速度を調節することができる。リミットスイッチは、平歯車８６１の１／８回転毎、すなわち、回転ドラム８５０の１／８回転毎にオンオフし、例えば、回転方向Ｄ２へずれた各吸引孔８５５が解放位置Ｌ１１に到達する毎に一時的にオンとなってオフになるようにされている。
なお、トッピング搬送機構８１０には図示しない搬送機構側平歯車が設けられ、この搬送機構側平歯車と上記平歯車８６１とにギヤ付きベルトが架け渡され、同搬送機構側平歯車および同平歯車８６１と噛合している。そして、トッピング搬送機構８１０は、回転ドラムの外周面８５７の周回動作に同期して、ベルトコンベア１３０にて順次被トッピング食材Ｗ２，Ｗ３を所定の搬送方向Ｄ１１へ搬送する。より具体的に説明すると、トッピング搬送機構８１０は、周回方向へずれて形成された各吸気孔８５５が所定の解放位置Ｌ１１に到達する毎に、搬送方向Ｄ１１へずれてベルトコンベア１３０上を搬送される各被トッピング食材Ｗ３を同解放位置Ｌ１１に到達させる。
【００５４】
本変形例の吸気機構８７０も、上記各部７２，７４，７６と同様の各部８７２，８７４，８７６を備え、回転ドラムの中空部ＨＯ１１から周回部材取付部材８７２、吸気管８７４を介して吸引した空気を真空ポンプ８７６まで導くことにより、吸気孔８５５から回転ドラムの中空部ＨＯ１１内へ吸気して該吸気孔の位置で回転ドラムの外周面８５７に食品具材Ｗ１を別々に吸引させる。周回部材取付部材８７２は、周回部材支持部材８４２に取り付けられて固定され、中空部ＨＯ１１から中空部ＨＯ１３を介して空気を吸引する吸気路を形成している。真空ポンプ８７６を駆動すると、回転ドラムの内部の中空部ＨＯ１１内の空気は、中空部ＨＯ１３および吸気路８７２，８７４を介して真空ポンプ８７６に吸引され、大気圧よりも低い空気圧となる。すると、上述した作用により、吸気孔８５５の位置で回転ドラムの外周面８５７に食品具材Ｗ１が個別に吸引され、回転方向Ｄ２へ移送される。
【００５５】
本変形例でも、第一のガイド部材８２は、後退側ガイド部材支持部材８３から下方に向かって延出するように支持され、下端がほぼ回転ドラムの外周面８５７に接触する位置とされて、各吸気孔８５５の左側に配置されている。第二のガイド部材８４も、前進側ガイド部材支持部材８５から下方に向かって延出するように支持され、下端がほぼ回転ドラムの外周面８５７に接触する位置とされて、各吸気孔８５５の右側に配置されている。
【００５６】
具材解放機構８９０は、各部８９２，８９４，８９６を備え、解放位置Ｌ１で吸気孔８５５からエアを噴出して該吸気孔の位置で回転ドラムの外周面８５７に吸引されていた食品具材Ｗ１を解放する。周回部材取付部材８９２は、周回部材支持部材８４２に取り付けられて固定されるとともに、回転ドラムの連通口８５２ａに接続され、中空部ＨＯ１２へ圧空を供給する圧空供給路を形成している。圧空供給管８９４は、変形可能な耐圧管とされ、一端が周回部材取付部材８９２に接続され、他端が圧空ポンプ８９６の圧空供給口に接続されて、周回部材取付部材７２へ圧空を供給する圧空供給路を形成している。
圧空ポンプ８９６を駆動すると、圧空供給路８９４，８９２を介して中空部ＨＯ１２内へ圧空がきょうきゅうされ、該中空部ＨＯ１２は大気圧よりも高い空気圧（圧圧）となる。すると、回転ドラム８５０の内部の中空部ＨＯ１２から外部へエアが噴出し、吸気孔８５５の位置で回転ドラム８５０から食品具材Ｗ１へ離反させる力が作用する。これにより、吸気孔８５５が解放位置Ｌ１１になると、回転ドラムの外周面８５７に吸引されていた食品具材Ｗ１が下方に向けて解放される。
なお、食品具材が解放された吸引孔８５５は、第二の仕切板部８５８ｃの位置を過ぎて具材保持部８２０の食品具材Ｗ１に接触すると、再び食品具材Ｗ１を個別に吸引して解放位置Ｌ１１まで移送させる。
【００５７】
回転ドラムの外周面８５７の周回動作に同期して順次被トッピング食材Ｗ２，Ｗ３を所定の搬送方向Ｄ１１へ搬送するトッピング搬送機構９１０は、回転ドラム８５０の下側に配置されるが、本実施形態では回転ドラムの外周面８５７に吸引されている食品具材Ｗ１が解放位置Ｌ１１に移送されたときに食品具材Ｗ１を個別に前記搬送している被トッピング食材Ｗ３の上へ接触させる位置に設置している。例えば、被トッピング食材成形機構１２２は、下方からベルトコンベア１３０の幅方向に等間隔で並設した３つの筒状の吐出口から一定時間あたり一定量の生地を吐出し、各ワイヤカッタがリミットスイッチのオンオフのタイミングと同期して作動して、一定重量の団子状の生地（被トッピング部材Ｗ２）をベルトコンベア１３０上へ落下させる。該被トッピング部材Ｗ２は、ベルトコンベア１３０上を前進方向へ移動し、リミットスイッチのオンオフのタイミングと同期して位置決め部材１２４で位置決めされる。該被トッピング部材Ｗ２は、ベルトコンベア１３０上を前進方向へ移動し、リミットスイッチのオンオフのタイミングと同期して回転する押圧部材１２６で上から押圧されて偏平化される。該被トッピング食材は、アオサトッピング機構１２８でアオサをトッピングされ、被トッピング食材Ｗ３にされる。
【００５８】
ここで、被トッピング食材を押圧しているときの押圧部材１２６の下端を解放位置Ｌ１１に到達した食品具材Ｗ１の下端よりも上側にさせるようにベルトコンベア１３０の上面の位置を設定している。従って、回転ドラムの外周面８５７に吸引されて移送される食品具材Ｗ１は、解放位置Ｌ１１に到達すると、ベルトコンベア１３０上を移動する軟質の被トッピング食材Ｗ３の上から下方へ若干めり込ませるように該被トッピング食材Ｗ３の上に載置される。そして、具材解放機構８９０は、トッピング搬送機構９１０にて搬送される各被トッピング食材Ｗ３の上に接触した食品具材Ｗ１に対して、吸気孔８５５からエアを下方へ噴出して該食品具材Ｗ１を解放する。
なお、本トッピング搬送機構９１０は、被トッピング物体を一定速度で搬送するが、回転ドラム８５０の回転速度に同期させるため、ベルトコンベア１３０の移動速度を変更可能であり、図示しない移動速度調節つまみを操作することによりベルトコンベアの上面の移動速度を調節することができる。
【００５９】
解放位置Ｌ１１で吸気孔８５５からエアを噴出して該吸気孔８５５の位置で周回部材の外周面８５７に吸引されていた物体が解放されると、物体が周回部材の外周面から確実に解放されるとともに、正確に物体が周回部材の外周面から所定の解放位置で解放される。また、解放位置Ｌ１１で吸気孔８５５からエアが下方へ噴出されるので、物体を一つずつ分離して確実に被トッピング物体上にトッピングすることができる。さらに、ニードルを用いて物体を被トッピング物体にトッピングする必要が無いので、ニードルが異物として食材等のトッピング物体に混入する可能性を無くすことが可能になる。
なお、被トッピング物体の上に物体をトッピングする際には、被トッピング物体に物体を接触させると確実にトッピングされる点で好適であるものの、被トッピング物体に物体を接触させないようにトッピング搬送機構を設置してもよい。この場合でも、具材解放機構が吸引孔からエアを噴出することにより物体を解放すれば被トッピング物体の上に載置することができ、被トッピング物体に物体をトッピングすることができる。
また、吸気孔からの吸気をカットして外周面８５７に吸引されていた食品具材Ｗ１を解放するようにするためには、例えば、上記圧空供給管８９４の途中にバルブ（絞り弁）を設け、このバルブを完全に閉じて上記圧空ポンプ８９６からの圧空を圧空供給管８９４で遮断して、圧空が中空部ＨＯ１２に供給されないようにすればよい。また、上記圧空ポンプ８９６を取り外し、上記圧空供給管８９４を外気導入管として用いることにして、当該外気導入管および上記周回部材取付部材８９２を介して中空部ＨＯ１２に外気を導入して該中空部ＨＯ１２を大気圧にすればよい。さらに、上記圧空ポンプ８９６および上記圧空供給管８９４を取り外し、周回部材取付部材８９２を外気導入部材として用いることにして、中空部ＨＯ１２を大気圧にすればよい。いずれの場合でも、解放位置Ｌ１１で吸気孔からの吸気がカットされるので、解放位置Ｌ１１で食品具材Ｗ１が解放されて落下する。
【００６０】
ところで、図１３に示すように、円柱形状に形成した周回部材２５０を用いてもよい。本周回部材２５０は、概略、中実構造に形成され、吸気孔２５５に繋がる吸気路２５４が内部に形成されている。該吸気路２５４は、吸気機構に接続されている。
吸気機構が空気を吸引すると、吸気孔２５５から周回部材２５０の内部へ吸気され、吸気孔２５５の位置で周回部材２５０の滑らかな外周面２５７に物体Ｗ１が個別に吸引される。従って、上述した本発明の効果が得られる。
【００６１】
図１４に示すように、外周部３５６をゴム等の弾性変形可能な部材で形成した周回部材３５０を用いてもよい。本周回部材３５０では、滑らかな外周面３５７を一周させる際に外周面３５７の位置は変化しないが、外周部３５６が弾性変形しながら循環動作（周回動作の一種）する。外周部３５６の内部には中空部ＨＯ２が形成され、該中空部が吸気機構に接続されている。なお、中空部ＨＯ２の負圧で外周部３５６が凹みすぎないように、補強構造を入れておくとよい。この場合も、上述した本発明の効果が得られる。
【００６２】
図１５に示すように、外周が断面多角形となるように形成した角筒形状の周回部材４５０を用いてもよい。本周回部材４５０では、各面で滑らかな外周面４５７を一周させる際に外周面４５７の位置が変化するが元の位置に戻るように外周面４５７が周回動作する。この場合、ガイド部材４８２，４８４については、外周面４５７に接触しない程度まで上げて配置すればよい。外周部３５６の内部には中空部ＨＯ３が形成され、該中空部が吸気機構に接続されている。この場合も、上述した本発明の効果が得られる。むろん、角筒形状以外の筒形状に形成した周回部材を用いることも可能である。
【００６３】
図１６に示すように、外周面が比較的径方向外側とされた滑らかな径方向外側部５５０ａと比較的径方向内側とされた滑らかな径方向内側部５５０ｂとで形成された周回部材５５０を用いてもよい。本周回部材５５０では、径方向外側部５５０ａに吸気孔５５が形成され、径方向内側部５５０ｂにガイド部材８２，８４の下端が入り込む構造とされている。すると、吸気孔５５に吸引された物体がガイド部材８２，８４と周回部材の外周面との間に潜り込みにくくなるので、外周面に吸引された物体がガイド部材によって脱落することが防がれ、より確実に物体を分離して一つずつ移送することができる。
【００６４】
図１７に示すように、物体供給堆積機構６１０と、ホッパ２２内の所定の高さの位置に該ホッパに取り付けられた物体高さ検出センサ６２０と、物体供給堆積機構６１０とセンサ６２０とを接続した物体供給調節機構６３０と、をさらに設けてもよい。
物体供給堆積機構６１０は、食品具材Ｗ１を貯留する例えば金属製の貯留タンク６１２、多数の停止板６１５を有して循環動作するコンベア６１４、該コンベアを所定の循環方向へ回転駆動するモータ（駆動機構）６１６、を備え、具材収容部２０に対して無秩序に堆積されるように複数の食品具材Ｗ１を供給する。センサ６２０は、例えば、光電スイッチとされ、透過形光電スイッチを用いた場合、光の透過が遮られると光の遮断（物体の存在）を意味する電圧信号を生成し、光が透過すると光の透過（物体の不存在）を意味する電圧信号を生成する。従って、センサ６２０は、具材収容部２０に収容された食品具材Ｗ１が所定の高さまで収容されているか否かを判別し、判別結果に応じた電圧信号を生成する。物体供給調節機構６３０は、シーケンスコントローラで構成され、センサ６２０の電圧信号を入力し、該電圧信号に基づいて物体供給堆積機構のモータ６１６に対して所定のシーケンス制御を行う。同機構６３０は、食品具材Ｗ１が所定の高さまで収容されていないと判別されたとき、物体供給堆積機構のモータ６１６を動作させてコンベア６１４を回転駆動し、具材収容部２０へ複数の食品具材Ｗ１を供給させる。また、同機構６３０は、食品具材Ｗ１が所定の高さまで収容されていると判別されたとき、物体供給堆積機構のモータ６１６の動作を停止させる。
以上の構成により、自動的に適切な量の物体が物体収容部に供給されるので、連続して物体を一つずつ分離する処理をより円滑に行うことが可能になる。むろん、図１９〜図２２で示した物体分離装置８１０の物体収容ホッパ８２２に物体供給堆積機構と物体高さ検出センサと物体供給調節機構をさらに設けることも可能である。
【００６５】
また、物体供給調節機構６３０は、センサ６２０の電圧信号に基づいて周回駆動機構のモータ６５に対しても所定のシーケンス制御を行ってもよい。この場合、物体供給調節機構６３０は、食品具材Ｗ１が所定の高さまで収容されていないと判別されたとき、吸引移送機構のモータ６５に回転ドラム５０の周回動作を停止させるとともに、物体供給堆積機構のモータ６１６を動作させる。そして、食品具材Ｗ１が所定の高さまで収容されていないと判別されたとき、吸引移送機構のモータ６５の動作を停止させて回転ドラム５０の周回動作を停止させるとともに、物体供給堆積機構のモータ６１６を動作させる。また、同機構６３０は、食品具材Ｗ１が所定の高さまで収容されていると判別されたとき、吸引移送機構のモータ６５を動作させるとともに、物体供給堆積機構のモータ６１６の動作を停止させる。
以上の構成により、物体収容部に収容された物体が少ない場合に一旦周回部材の周回動作が停止して確実に物体が物体収容部に供給されるので、より確実に物体を各吸気孔の位置で外周面に吸引して分離することが可能になり、連続して物体を一つずつ分離する処理をより円滑に行うことが可能になる。
【００６６】
図１８に示すように、ホッパ２２内の所定の位置に該ホッパに取り付けられた物体吸引検出センサ７１０と、該センサ７１０と周回駆動機構のモータ６５とを接続した周回駆動調節機構７６９と、をさらに設けてもよい。
物体吸引検出センサ７１０は、例えば、光電スイッチとされ、透過形光電スイッチを用いた場合、光の透過が遮られると光の遮断（物体の存在）を意味する電圧信号を生成し、光が透過すると光の透過（物体の不存在）を意味する電圧信号を生成する。センサ７１０は、外周面５７における回転軸ＡＸ１よりも上の部分で下から上へ向かう部分５７ａ１の近傍に配置され、吸気孔５５に食品具材Ｗ１が吸引されているか否かを検出可能とされている。従って、センサ７１０は、具材収容部２０に収容された食品具材Ｗ１に接触した外周面５７に吸気孔５５の位置で食品具材Ｗ１が吸引されたか否かを判別し、判別結果に応じた電圧信号を生成する。周回駆動調節機構７６９は、シーケンスコントローラで構成され、センサ７１０の電圧信号を入力し、該電圧信号に基づいて周回駆動機構のモータ６５に対して所定のシーケンス制御を行う。同機構７６９は、吸気孔５５の位置で外周面５７に食品具材Ｗ１が吸引されていないと判別されたとき、吸引移送機構のモータ６５の駆動方向を逆転させ、該吸気孔５５の位置が具材収容部２０に収容された食品具材Ｗ１に接触する位置になるまで回転ドラムの外周面５７を周回方向Ｄ２とは反対方向Ｄ３へ移動させた後、吸引移送機構のモータ６５の駆動方向を元に戻す。
以上の構成により、食品具材Ｗ１が吸気孔５５に吸引されなかった場合でも確実に吸気孔５５に吸引されるように制御されるので、より確実に物体を各吸気孔の位置で外周面に吸引して分離することが可能になり、連続して物体を一つずつ分離する処理をより円滑に行うことが可能になる。むろん、図１９〜図２２で示した物体分離装置８１０の物体保持部８２０も、同様の構成を採用することができる。
なお、周回駆動調節機構７６９は、中空部ＨＯ１の空気圧の変化を検出してモータ６５を制御してもよい。
【００６７】
以上説明したように、本発明によると、種々の態様により、有用な物体分離装置、トッピング装置、食品具材トッピング装置、物体分離方法、トッピング方法および食品具材トッピング方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】食品具材トッピング装置を右側から見て示す右側面図。
【図２】食品具材トッピング装置を左側から見て示す左側面図。
【図３】右側周回部材支持部材等を透視して食品具材トッピング装置の要部を右側から見て示す右側面図。
【図４】図３と同じ位置から食品具材トッピング装置の要部の垂直断面を示す垂直断面図。
【図５】図４と同じ位置から回転ドラムの各位置を説明する垂直断面図。
【図６】吸引移送機構およびガイド部材並びにそれらの周辺を前から見て示す正面図。
【図７】吸引移送機構およびガイド部材並びにそれらの周辺を上から見て示す平面図。
【図８】吸引移送機構および具材解放機構並びにそれらの周辺を後から見て示す背面図。
【図９】複数種類の吸気孔形成部材を示す斜視図。
【図１０】回転ドラムの外周面上における食品具材の動きを説明する図。
【図１１】トッピング機構の動作を説明する図。
【図１２】トッピング機構の動作を示すタイミングチャート。
【図１３】変形例において周回部材の垂直断面を示す垂直断面図。
【図１４】変形例において吸引移送機構の垂直断面を示す垂直断面図。
【図１５】変形例において吸引移送機構の垂直断面を示す垂直断面図。
【図１６】変形例において吸引移送機構を前から見て示す正面図。
【図１７】変形例において物体分離装置の要部の垂直断面を示す垂直断面図。
【図１８】変形例において物体分離装置の要部の垂直断面を示す垂直断面図。
【図１９】変形例において食品具材トッピング装置を左側から見て示す左側面図。
【図２０】図１９に示す具材保持部の外観を示す斜視図。
【図２１】図１９と同じ位置から食品具材トッピング装置の要部の垂直断面を示す垂直断面図。
【図２２】吸引移送機構およびその周辺を前から見て示す正面図。
【符号の説明】
【００６９】
１０，８１０…食品具材トッピング装置（物体分離装置）、
２０…具材収容部（物体収容部、物体保持部）、
２２…ホッパ、２３…底板、２３ａ…開口、
３０…振動機構、
３２…振動板、３４…振動板支持部材、３６…エアシリンダ（振動板駆動機構）、
４０，８４０…吸引移送機構、４１，４２…周回部材支持部材、
４１ａ，４２ａ…ベアリング部材、
５０，８５０…回転ドラム（周回部材）、５０ａ，ｂ…軸部材、
５２，８５２…本体部、５４，８５４…吸気孔形成部材、
５５，２５５，３５５，４５５，８５５…吸気孔、
５６，３５６，４５６，８５６…外周部、５６ａ…貫通穴、５６ｂ…シール材、
５７，２５７，３５７，４５７，８５７…外周面、
５７ａ…下から上へ向かう部分、
５７ａ１…回転軸よりも上の部分で下から上へ向かう部分、
５７ｂ…上から下へ向かう部分、
６０，８６０…周回駆動機構、
６１，６２，６６，８６１…平歯車、６３…従動車、６３ａ…魚尾片、６３ｂ…溝、
６４…駆動車、６４ｂ…ピン、６５，８６２…モータ、６７…ギヤ付きベルト、
６８…リミットスイッチ、
７０…吸気機構、７２，８７２…周回部材取付部材、
７４，８７４…吸気管、７６，８７６…真空ポンプ、
８２…第一のガイド部材、８４…第二のガイド部材、
８３，８５…ガイド部材支持部材、
９０，８９０…具材解放機構（物体解放機構）、
９２…へら部材、９２ａ…先端部、９２ｂ…落下通路、
１１０…搬送機構、
１１２…バケット部材、１１４…チェーンコンベア、１１６…平歯車、
１２０…被トッピング食材形成機構、
１２２…被トッピング食材成形機構、１２４…位置決め部材、１２６…押圧部材、
１２８…アオサトッピング機構、
１３０…ベルトコンベア（被トッピング物体搬送機構）、
１４０…トッピング機構、
２５０，３５０，４５０，５５０…周回部材、
５５０ａ…径方向外側部、５５０ｂ…径方向内側部、
６１０…物体供給堆積機構、６２０…物体高さ検出センサ、
６３０…物体供給調節機構、
７１０…物体吸引検出センサ、７６９…周回駆動調節機構、
８２０…具材保持部（物体保持部）、
８２２…物体収容ホッパ、８２２ａ…下部開口、
８２４…誘導レール、８２４ａ…導入口、８２４ｄ…網、
８２６…レール振動機構、
８５８…空洞分割部材、８５８ａ…筒部、
８９４…圧空供給管、８９６…圧空ポンプ、
９１０…トッピング搬送機構、
ＡＸ１…回転軸、
Ｄ１…回転軸方向、Ｄ２…外周面の周回方向、Ｄ３…反対方向、
Ｄ４，Ｄ１１…所定の搬送方向、Ｄ５…径方向、Ｄ６…幅方向、
ＨＯ１，ＨＯ２，ＨＯ３，ＨＯ１１…中空部、
Ｌ１…外周面の位置、Ｌ２…所定の吸引位置、Ｌ３，Ｌ１１…所定の解放位置、
Ｌ４…所定の取出位置、Ｌ５…所定のトッピング位置、
Ｗ１…食品具材（分離対象の物体）、
Ｗ２，Ｗ３…被トッピング食材（被トッピング物体）、Ｗ４…食材
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無秩序に置かれた分離対象の物体を個別に分離する物体分離装置および物体分離方法、並びに、分離後の物体をトッピングするトッピング装置および食品具材トッピング方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、段落００１６および図１，２に示されるように、柔軟質かつ不定形の物体に、圧力調節手段に連結された真空パッドを接触させ、吸引して物体を真空パッドに固定させ、該真空パッドを移動させ、計数板上の曲面をなす内壁を有する凹部に柔軟質かつ不定形の物体配置し、凹部と嵌合するように設置された圧力調節手段に連結された真空パッドで物体を押え、凹部と真空パッドで形成される空間の空気を吸引して物体を真空パッドに固定させ、該真空パッドを被トッピング物体上へ移動させ物体をその上部に乗せて押え、物体と真空パッドで形成される空間に空気を送ることにより物体を物体にトッピングすることが記載されている。ここで、真空パッドは、上方へ凹んだ凹形状とされている。
【０００３】
特許文献２には、特許請求の範囲および図１〜７に示されるように、移送コンベアに返送コンベアを並設し、食品製造機の食品原料の原料供給部と前記移送コンベアとの間を昇降動自在に回動する真空吸着体を設け、さらに移送コンベア１の移送開始部に供給トラフを設けると共に、移送コンベアの移送終了部に返送コンベアの返送開始部への送りシュートを設け、さらに返送コンベアの返送終了部に前記供給トラフへの返送シュートを設け、前記真空吸着体が穴相互間に適宜の間隔を有すると共に穴の外面をメッシュで被った複数個の吸着穴が設けられた口金吸着板を有したものである食品原料供給装置が記載されている。
【０００４】
特許文献３には、請求項３および図３，７に示されるように、少なくとも一以上のモールドが配置されたモールド盤と、当該モールド盤を移動させるモールド盤搬送手段と、吸着嘴を心材粒の吸着位置と前記モールド盤の上方との間に往復移動して、心材粒を前記モールドに供給する心材粒吸着手段と、前記心材粒の吸着位置の下方に設置された心材粒の加圧空気による上下浮動手段とを備えた食品の心材供給装置が記載されている。
【特許文献１】特開平５−１４６２４４号公報
【特許文献２】特開平５−７７９３０号公報
【特許文献３】特開２００３−２３５５３１号公報
【特許文献４】特開平６−１４４５６２号公報
【特許文献５】特表２００４−５００８３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
エビ等のように大きさや形状や重量のばらつきが大きい不定形の物体を無秩序に置かれた状態から個別に分離して所定の方向へ整列された状態で搬送する処理を、人手ではなく、自動で行いたいという課題があった。
特許文献１記載の技術では、上方へ凹んだ凹形状とされた真空パッドに柔軟質かつ不定形の物体を吸着させる際に真空パッドに位置に合わせて該物体を置く作業が必要であり、この作業を人手で行う必要があった。なお、柔軟質かつ不定形の物体を無秩序に置かれた状態にし、真空パッドを下降させて該物体を吸着させようとすると、真空パッドが上方へ凹んだ凹形状とされているため、真空パッドの周縁部が物体に接触して、物体を吸着することができないことがある。また、真空パッドを上下方向および水平方向へ往復移動させて物体を移送する必要があるため、復移動のための時間が必要であり、物体を個別に移送する処理の単位時間当たりの処理量が少ないという問題もあった。
特許文献２記載の技術でも、真空吸着体を食品製造機の食品原料の原料供給部と移送コンベアとの間で昇降動させるとともに水平方向へ回動させて往復移動させて食品原料を移送する必要があるため、復移動のための時間が必要であり、食品原料を個別に移送する処理の単位時間当たりの処理量が少ないという問題があった。
特許文献３記載の技術でも、吸着嘴を心材粒の吸着位置とモールド盤の上方との間に往復移動させて心材粒をモールドに供給する必要があるため、復移動のための時間が必要であり、心材粒を個別に移送する処理の単位時間当たりの処理量が少ないという問題があった。
【０００６】
なお、特許文献４記載の技術は、所定形状の部品を分離して供給する技術であり、上述した課題を解決することはできない。同文献には、段落００１５−００１６および図１〜３に示されるように、部品を吸着するチャック機構と、チャック機構をＸ方向もしくはＺ方向に移動させるＸＺ移動機構と、部品をチャック機構に供給するストッカーとを備え、チャック機構が柔軟性を有する複数本のチューブ２、チューブ固定板３及びガイド板４からなる部品供給装置が記載されている。同技術でも、チャック機構をＸ方向およびＺ方向に往復移動させて部品を移送する必要があるため、復移動のための時間が必要であり、部品を個別に移送する処理の単位時間当たりの処理量が少ないという問題がある。
【０００７】
また、特許文献５記載の技術は、所定形状の調理済みスナック食品片を作るために調理媒体中で所定形状のスナック食品片プリフォームを調理する技術であり、上述した課題を解決することはできない。同文献には、請求項１および図１，２，５，６に示されるように、調理媒体タンク内に配置された外周面を有するバキュームドラムを備え、該バキュームドラムは前記外周面の回りに複数のモールドエレメントを有し、前記バキュームドラムは、前記モールドエレメントが前記調理媒体タンク内で回転するように、構成され、前記モールドエレメントは、前記スナック食品片プリフォームが保持される所定形状の開放モールド面を有するスナック食品の型揚げ用製造装置が記載されている。従って、ばらつきが大きい不定形の物体を無秩序に置かれた状態から個別に分離することに同技術を適用することはできない。
【０００８】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたもので、大きさや形状や重量のばらつきが大きい物体を無秩序に置かれた状態から一つずつ確実に分離するとともに該処理を効率よく行うことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するため、本発明の物体分離装置は、分離対象の物体を無秩序に置かれた状態で保持する物体保持部と、前記物体を個別に吸引するための吸気孔が形成された周回動作可能な外周面の一部に前記物体保持部に保持された物体を接触させた周回部材と、前記吸気孔から前記周回部材の内部へ吸気することにより該吸気孔の位置で前記周回部材の外周面に前記物体を個別に吸引させる吸気機構とを有し、該物体を吸引した状態で前記周回部材の外周面を周回動作させる吸引移送機構と、前記周回動作する周回部材の外周面から所定の解放位置で前記吸引された物体を解放する物体解放機構とを備えることを特徴とする。
【００１０】
周回部材の外周面に形成された吸気孔は、無秩序に置かれて物体保持部に保持された物体を個別に吸引可能な吸気孔とされている。上記吸気機構により該吸気孔から周回部材の内部へ吸気されると、無秩序に置かれた物体は該吸気孔に対して個別に吸引される。
無秩序に置かれて物体保持部に保持された物体は、周回動作する周回部材の外周面に接触し、吸気孔の位置で周回部材の外周面に対して個別に吸引され、周回動作する周回部材の外周面に沿って所定の開放位置まで個別に移送される。該開放位置へ個別に移送された物体は、上記物体解放機構により個別に解放される。
以上の構成により、物体が大きさや形状や重量のばらつきが大きい不定形の物体であっても、無秩序に置かれた物体から一つずつ確実に分離することが可能になる。また、周回部材が周回動作するので、該周回部材にて常時物体を個別に移送することができ、物体を個別に移送する処理を効率よく行うことが可能になる。
【００１１】
本発明を適用可能な物体は、大きさや形状や重量のばらつきが大きい物体であると好適であるものの、大きさや形状や重量の揃った一定形状の物体でもよい。
上記周回部材の外周面を周回動作させることには、周回部材全体を周回動作させること、周回部材の外周部のみを周回動作させること、のいずれも含まれ、また、外周面を一周させる際に外周面の位置を変化させずに外周面を循環させること、外周面を一周させる際に外周面の位置を変化させながら元の位置に戻るように外周面を周回動作させること、のいずれも含まれる。
【００１２】
前記物体解放機構が前記解放位置で前記吸気孔からエアを噴出するかまたは前記吸気孔からの吸気を遮断して該吸気孔の位置で前記周回部材の外周面に吸引されていた物体を解放すると、物体が確実に解放されるとともに、正確に物体が所定の解放位置で解放される。
前記周回部材は、所定の回転軸を中心として下から上へ向かう部分と上から下へ向かう部分とが存在するように周回動作可能な外周面が形成され、該回転軸を中心として所定の回転方向へ回転されるとともに、周回動作する外周面のうち前記物体解放機構から上へ向かう部分が前記物体保持部に保持された物体に接触する部分とされてもよい。また、周回動作する外周面のうち下から上へ向かう部分が前記物体保持部に収容された物体に接触する部分とされてもよい。すると、より確実に物体を一つずつ分離することができ、該処理を連続して円滑に行うことができる。ここで、回転軸が略水平方向（例えば水平方向からのずれが１５°以下）へ向けた回転軸であると、さらに確実に物体を一つずつ分離することができる。
前記物体解放機構は、前記回転軸よりも下側に設けられて前記吸気孔からエアを下方へ噴出するかまたは前記吸気孔からの吸気を遮断して前記周回部材の外周面に吸引されていた物体を下方に向けて解放してもよい。また、前記物体解放機構は、前記周回動作する外周面のうち上から下へ向かう部分に設けられてもよい。すると、より確実に物体を外周面から解放することができ、該処理を連続して円滑に行うことができる。
【００１３】
上記周回部材は、円筒形状のような筒形状とされてもよいし、円柱形状のような楕円柱形状とされてもよい。
【００１４】
ところで、本発明のトッピング装置は、上記物体保持部と、上記吸引移送機構と、上記物体解放機構と、前記周回部材の外周面の周回動作に同期して順次被トッピング物体を所定の搬送方向へ搬送するとともに前記周回部材の外周面に吸引されている物体が前記解放位置に移送されたときに該物体を個別に前記搬送している被トッピング物体の上へ載置させるトッピング搬送機構とを備え、前記解放位置は、前記トッピング搬送機構にて搬送される各被トッピング物体に前記解放された物体が個別にトッピングされる位置とされていることを特徴とする。
周回部材の外周面に吸引されている物体が所定の解放位置に移送されたとき、上記トッピング搬送機構により、搬送される被トッピング物体の上へ個別に載置され、トッピングされる。
以上の構成により、無秩序に置かれた物体から一つずつ確実に分離してトッピングすることが可能になる。また、周回部材が周回動作するので、該周回部材にて常時物体を個別に移送することができ、物体を個別に移送してトッピングする処理を効率よく行うことが可能になる。
【００１５】
また、物体分離方法の発明や、トッピング方法の発明としても、同様の作用、効果が得られる。むろん、請求項２〜請求項１３に記載された構成をこれらの方法に対応させることも可能である。
【発明の効果】
【００１６】
請求項１、請求項１５にかかる発明によれば、大きさや形状や重量のばらつきが大きい物体を無秩序に置かれた状態から一つずつ確実に分離することが可能になるとともに該処理を効率よく行うことが可能になる。
請求項２にかかる発明では、正確に所定の解放位置で周回部材の外周面から物体を確実に解放することができる。
請求項３、請求項６にかかる発明では、連続して物体を一つずつ分離する処理を円滑に行うことができる。
請求項４にかかる発明では、物体を一つずつ分離して確実に被トッピング物体上にトッピングすることができる。また、ニードルなど物体を保持する部材を用いて物体を被トッピング物体にトッピングする必要が無いので、物体を保持する部材が異物として食材等のトッピング物体に混入する可能性を無くすことが可能になる。
請求項５にかかる発明では、小さすぎる物体が除去されるので、吸気孔の位置で確実に物体を周回部材の外周面に吸引して移送することができるとともに、一つずつ分離される物体の大きさのばらつきを少なくさせることができる。
請求項７にかかる発明では、周回部材の外周面を一定の周回速度で周回動作させるよりも間欠的に周回動作させる方が、より確実に物体が各吸気孔の位置で外周面に吸引されて分離されるので、より確実に物体を無秩序に置かれた状態から個別に吸引して分離することが可能になる。
【００１７】
請求項８にかかる発明では、簡易な構造で確実に周回部材から物体を解放することができる。
請求項９にかかる発明では、ガイド部材により回転軸方向において隣り合う吸気孔どうしの間に存在する物体が該隣り合う吸気孔のいずれかのみに吸引させる位置へ修正されるので、より確実に物体を一つずつ分離することが可能になる。
請求項１０にかかる発明では、第一のガイド部材と第二のガイド部材とに物体が同時に引っ掛かることが無くなるので、物体が吸気孔から完全に脱落するようなことが無くなり、より確実に物体を各吸気孔で吸引して分離することが可能になる。
【００１８】
請求項１１にかかる発明では、物体の大きさ、形状、重量、性質、等に応じて吸気孔の大きさを容易に変更することができるので、本物体分離装置の利便性を向上させることができる。
請求項１２にかかる発明では、連続して物体を一つずつ分離する処理をより円滑に行うことが可能になる。
請求項１３にかかる発明では、より確実に物体を各吸気孔の位置で外周面に吸引して分離することが可能になり、連続して物体を一つずつ分離する処理をより円滑に行うことが可能になる。
請求項１４にかかる発明では、大きさや形状や重量のばらつきが大きい物体を無秩序に置かれた状態から一つずつ確実に分離してトッピングすることが可能になるとともに該処理を効率よく行うことが可能になる。
請求項１６にかかる発明では、大きさや形状や重量のばらつきが大きい食品具材を無秩序に置かれた状態から一つずつ確実に分離してトッピングすることが可能になるとともに該処理を効率よく行うことが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、下記の順序に従って本発明の実施の形態について説明する。
（１）食品具材トッピング装置の説明：
（２）食品具材トッピング装置の作用：
（３）変形例：
【００２０】
（１）食品具材トッピング装置の説明：
図１は食品具材トッピング装置（物体分離装置）１０を右側から見て示す右側面図、図２は本装置１０を左側から見て示す左側面図、図３は右側周回部材支持部材４１等を透視して本装置１０の要部を右側から見て示す右側面図、図４は図３と同じ位置から本装置１０の要部の垂直断面を見て示す垂直断面図、図５は図４と同じ位置から回転ドラム（周回部材）５０の各位置を説明する垂直断面図、図６は吸引移送機構４０およびガイド部材８２，８４並びにそれらの周辺を前から見て示す正面図、図７は吸引移送機構４０およびガイド部材８２，８４並びにそれらの周辺を上から見て示す平面図、図８は吸引移送機構４０および具材解放機構（物体解放機構）９０並びにそれらの周辺を後から見て示す背面図、図９は複数種類の吸気孔形成部材を示す斜視図、図１０は回転ドラムの外周面上における食品具材の動きを説明する図、図１１はトッピング機構１４０の動作を説明する図、図１２はトッピング機構１４０の動作を示すタイミングチャートである。
なお、後退側から前進側を見る方向を基準として左右の関係を説明することにする。図７では両周回部材支持部材４１，４２の外側の部分を省略して示している。
【００２１】
本発明の物体分離装置の基本部分は、具材収容部（物体収容部、物体保持部）２０、吸引移送機構４０、具材解放機構（物体解放機構）９０、からなる。
具材収容部２０は、金属板で形成された金属製ホッパ２２からなり、分離対象の食品具材（物体）Ｗ１を無秩序に堆積された（置かれた）状態で収容（保持）する。
吸引移送機構４０は、回転ドラム（周回部材）５０と周回駆動機構６０と吸気機構７０とを有し、乾燥エビ等の食品具材Ｗ１を吸引した状態で回転ドラム５０の外周面５７を周回動作させる。回転ドラム５０は、外周面５７に食品具材Ｗ１を個別に吸引するための吸気孔５５が形成されており、周回動作可能な外周面５７の一部に具材収容部２０に収容された食品具材Ｗ１を接触させている。同吸気孔は、具材収容部に収容された各食品具材Ｗ１を通過させない大きさに形成され、無秩序に堆積された食品具材Ｗ１を個別に吸引可能な吸気孔とされている。吸気機構７０は、吸気孔５５から回転ドラム５０の内部へ吸気することにより該吸気孔５５の位置で回転ドラムの外周面５７に食品具材Ｗ１を個別に吸引させる。
具材解放機構９０は、周回動作する回転ドラムの外周面５７から所定の解放位置Ｌ３で前記吸引された食品具材Ｗ１を解放する。
【００２２】
吸気機構７０により吸気孔５５から回転ドラム５０の内部へ吸気されると、無秩序に堆積された食品具材Ｗ１は、吸気孔５５に対して個別に吸引される。具材収容部に収容された食品具材Ｗ１は、周回動作する回転ドラムの外周面５７における所定の吸引位置Ｌ２に接触し、吸気孔５５の位置で回転ドラムの外周面５７に対して個別に吸引され、周回動作する周回部材の外周面５７に沿って所定の開放位置Ｌ３まで個別に移送される。該開放位置Ｌ３へ個別に移送された食品具材Ｗ１は、具材解放機構９０により個別に解放される。
以上の構成により、エビのように物体Ｗ１が大きさや形状や重量のばらつきが大きい不定形の物体であっても、無秩序に堆積された物体Ｗ１から一つずつ確実に分離することが可能になる。また、周回部材５０が周回動作するので、該周回部材５０にて常時物体Ｗ１を個別に移送することができ、物体Ｗ１を個別に移送する処理を効率よく行うことが可能になる。
【００２３】
本発明のトッピング装置の基本部分は、上記物体分離装置２０，４０，９０、搬送機構１１０、トッピング機構１４０、からなる。
上記具材解放機構９０は食品具材Ｗ１を解放して落下させる機構とされ、搬送機構１１０は落下した食品具材Ｗ１を載置して所定の搬送方向Ｄ４へ整列された状態で搬送する。
トッピング機構１４０は、搬送された食品具材Ｗ１を個別に各被トッピング食材（被トッピング物体）Ｗ３にトッピング（載置）する。
具材解放機構９０から落下した食品具材Ｗ１は、搬送機構１１０に載置されて個別に所定の搬送方向Ｄ４へ整列された状態で搬送される。搬送された食品具材Ｗ１はトッピング機構１４０により個別に海老煎餅生地等の各被トッピング食材Ｗ３にトッピングされ、焼成前海老煎餅等の食材Ｗ４が形成される。
【００２４】
本食品具材トッピング装置１０は、上記トッピング装置の基本部分２０，４０，９０，１１０，１４０の他、振動機構３０、被トッピング食材形成機構１２０、ベルトコンベア（被トッピング物体搬送機構）１３０、を備えている。
被トッピング食材形成機構１２０は、各部１２２，１２４，１２６，１２８を備え、食品具材Ｗ１をトッピングさせる被トッピング食材Ｗ３をベルトコンベア１３０上で形成する。ベルトコンベア１３０は、被トッピング食材Ｗ２，Ｗ３を載置して移送するベルト、該ベルトを進行方向へ循環駆動するモータ、ベルトの進行速度を調節する速度調節機構、等を備えており、速度調節機構の調節量に応じた一定速度でベルトを駆動し、被トッピング食材Ｗ２，Ｗ３を前進方向へ搬送する。
【００２５】
被トッピング食材成形機構１２２は、例えば若干流動性を有する軟質の海老煎餅生地等の生地を混練して押出成形する混練押出成形機とすることができ、混練押出成形機のホッパに前記生地が収容されると、下方からベルトコンベア１３０の幅方向に等間隔で並設した３つの筒状の吐出口から一定時間あたり一定量の生地を吐出する。また、各吐出口に設けられた各ワイヤカッタがリミットスイッチ６８のオンオフのタイミングと同期して作動し、一定重量の団子状の生地（被トッピング部材Ｗ２）をベルトコンベア１３０上へ落下させる。ベルトコンベア１３０上へ落下した被トッピング部材Ｗ２は、ベルトコンベア１３０上を前進方向へ移動し、リミットスイッチ６８のオンオフのタイミングと同期してベルトコンベア１３０に近接した所定の近接位置とベルトコンベア１３０から上方へ離反した所定の離反位置との間で往復移動する位置決め部材１２４にてベルトコンベア１３０上で位置決めされる。位置決めされた被トッピング部材Ｗ２は、ベルトコンベア１３０上を前進方向へ移動し、リミットスイッチ６８のオンオフのタイミングと同期して回転する押圧部材１２６で上から押圧されて偏平化される。偏平化された被トッピング食材は、アオサトッピング機構１２８でアオサをトッピングされ、乾燥エビ（食品具材Ｗ１）をトッピングする対象の被トッピング食材Ｗ３が形成される。
【００２６】
トッピング対象の食品具材Ｗ１は、適宜、ホッパ２２（具材収容部２０）に投入され、無秩序に堆積された状態で収容される。食品具材が成形されていない具材であると、多くの場合、食品具材は大きさや形状や重量のばらつきがある不定形の具材となる。特に、エビや魚のような原料（乾燥原料、ボイル後乾燥原料を含む）は、成形されていないと、大きさや形状や重量のばらつきが大きい不定形の食品具材となる。本装置１０は、振動機構３０で具材収容部内の食品具材Ｗ１をほぐしながら確実に一つずつ分離する。
上記振動機構３０は、板状の振動板３２と、この振動板を支持する金属製の振動板支持部材３４と、この振動板支持部材をリミットスイッチ６８のオンオフのタイミングに同期させて上下方向からやや斜めにずれた方向へ往復駆動するエアシリンダ（振動板駆動機構）３６とを備えている。一方、ホッパ２２の底板２３には、振動板３２を貫通させる開口２３ａが形成されている。エアシリンダ３６は、リミットスイッチ６８がオンになると振動板３２を所定の下方位置（図４の二点鎖線の位置）まで下降させる一方でリミットスイッチ６８がオフになると振動板３２を所定の上方位置（図４の実線の位置）まで上昇させることにより、回転ドラムの外周面５７の間欠的な回転動作に同期させて振動板支持部材３４とともに振動板３２を往復駆動し、該振動板によってホッパ２２内に収容された食品具材Ｗ１を振動させる。このように、振動機構３０により、回転ドラムの外周面５７の間欠的な周回動作に合わせて具材収容部２０に収容された食品具材Ｗ１が振動する。
【００２７】
回転ドラム（周回部材）５０は、内部が空洞（中空部ＨＯ１）とされた円筒形状に形成され、外周面５７が滑らかに形成されるとともに、滑らかな外周面５７に多数の吸気孔５５が形成され、所定の回転軸ＡＸ１を中心として外周面５７の位置Ｌ１を変化させずに回転（周回動作の一種）するように構成されている。回転ドラム５０は、径方向Ｄ５（図５の回転軸ＡＸ１から放射状に拡がる方向）に貫通した吸気孔５５が形成された吸気孔形成部材５４を複数備えるとともに、該吸気孔形成部材を外周部５６に対して外周面５７を合わせて着脱可能に取り付けさせる本体部５２と、回転軸ＡＸ１を回転の中心として配置された右側軸部材５０ａおよび左側軸部材５０ｂとを備えている。一方、食品具材トッピング装置１０の左右両側には例えばともに金属板で形成された右側周回部材支持部材４１および左側周回部材支持部材４２が移動しないように固定されており、各周回部材支持部材４１，４２には各軸部材５０ａ，ｂを回転動作可能に軸支（支持）する各ベアリング部材４１ａ，４２ａが取り付けられて固定されている。従って、回転ドラム５０は、ベアリング部材４１ａ，４２ａを介して周回部材支持部材４１，４２に対して回転動作可能に支持され、回転軸ＡＸ１を中心として回転することになる。
なお、本体部５２や吸気孔形成部材５４や軸部材５０ａ，ｂは、金属、合成樹脂、等、様々な材質で形成することができる。
【００２８】
回転ドラム５０は、上記回転軸ＡＸ１を中心として下から上へ向かう部分５７ａと上から下へ向かう部分５７ｂとが存在するように周回動作可能な外周面５７が形成され、該回転軸ＡＸ１を中心として所定の回転方向Ｄ２へ回転されるとともに、周回動作する外周面のうち下から上へ向かう部分５７ａが具材収容部２０に収容された食品具材Ｗ１に接触する部分とされている。下から上へ向かう部分５７ａが食品具材Ｗ１に接触するので、確実に食品具材を一つずつ分離することができ、該分離処理を連続して円滑に行うことができる。本実施形態では、回転軸ＡＸ１を水平方向へ向けた回転軸としている。これにより、さらに確実に食品具材を一つずつ分離することができ、該分離処理をさらに円滑に連続して行うことが可能になっている。
なお、水平面と回転軸ＡＸ１とがなす角度θ１（回転軸ＡＸ１を水平方向に向けた場合が０°）は、物体を一つずつ確実に分離する観点からは、回転軸ＡＸ１が鉛直方向よりも水平方向寄りとなる４５°未満が好ましく、水平方向からのずれが鉛直方向からのずれの半分以下となる３０°以下がより好ましく、水平方向からのずれが鉛直方向からのずれの１／５以下となる１５°以下がさらに好ましい。
【００２９】
吸気孔形成部材５４は、回転軸ＡＸ１の方向Ｄ１（幅方向Ｄ６）へ等間隔でずれて複数設けられるとともに、外周面５７の周回方向Ｄ２へも等間隔でずれて複数設けられている。従って、吸気孔５５は、回転軸の方向Ｄ１へ等間隔でずれて複数形成されているとともに、周回方向Ｄ２へも等間隔でずれて複数形成されていることになる。本実施形態では、各吸気孔５５を断面円形に形成するとともに、周回方向Ｄ２へは回転軸ＡＸ１を中心として４５°の間隔で計８個の吸気孔５５を形成してある。また、図９に示すように、回転ドラムの本体部５２には外周部５６において各吸気孔形成部材５４を取り付けるための貫通穴５６ａがそれぞれ形成され、各貫通穴５６ａにシール材５６ｂでシールしながら各吸気孔形成部材５４が着脱可能に取り付けられる。むろん、ねじ等により吸気孔形成部材を本体部に対して着脱可能に取り付けるようにしてもよい。ここで、それぞれ径ｄ１〜ｄ３と大きさの異なる吸気孔５５ａ〜ｃが形成された複数種類の吸気孔形成部材５４ａ〜ｃの中からいずれかの吸気孔形成部材が選択的に本体部５２に対して取り付けられるようにされている。これにより、物体の大きさ、形状、重量、性質、等に応じて吸気孔の大きさを容易に変更することができるので、本物体分離装置は便利である。
なお、図９に示すように、回転ドラム５０の径方向外側（外周側）を径方向内側よりも太くなるように吸気孔形成部材を形成してもよい。回転ドラムの中空部ＨＯ１は大気圧よりも低い空気圧となるので、径方向外側を太くすることにより、吸気孔形成部材が回転ドラムの外部へ脱落したり回転ドラムの内部に吸い込まれたりせず、簡易な構造で吸気孔形成部材を本体部に取り付けることができる。
【００３０】
エビのように物体が長尺な物である場合、物体の最も長い方向の長さをＸ１、該最も長い方向とは垂直な方向において最も長い方向の長さをＸ２、長さＸ１，Ｘ２となる両方向と垂直になる方向において最も長い部分の長さをＸ３とすると、断面円形の吸気孔５５の直径をＸ２未満とすると、物体は吸気孔から回転ドラム内部に吸い込まれず、吸気孔の位置で外周面に保持される。大きさ、形状のばらつきのある物体では、ばらつきの許容範囲内で最も小さい物体の長さＸ２を基準として吸気孔の大きさを決定すればよい。例えば、長さＸ１が１０〜４０mm、長さＸ２が５〜１５mm、長さＸ３が２〜１０mmの乾燥エビでは、長さＸ２の下限５mmを基準として、吸気孔の直径を２〜４mm程度に設定すればよい。
【００３１】
周回駆動機構６０は、図３に示すように、各部６１〜６８を備え、周回方向Ｄ２へずれて形成された各吸気孔５５の位置に合わせて回転ドラムの外周面５７を間欠的に周回動作させる。
平歯車６１は、回転ドラムの軸部材５０ａに取り付けられて固定され、該軸部材とともに回転軸ＡＸ１を中心として回転するようにされている。平歯車６２は、平歯車６１の下方で該平歯車６１と噛合し（噛み合い）、回転軸ＡＸ１と平行な水平方向に向けた軸部材６２ａを回転軸として回転するようにされている。本実施形態の平歯車６２は、平歯車６１の１／２の径とし、自らが１回転すると平歯車６１を１／２回転させるようにしてある。従動車６３は、複数の魚尾片６３ａを有するとともに各魚尾片６３ａの間に溝６３ｂが形成され、平歯車６２と同じ軸部材６２ａに対して該平歯車６２よりも幅方向Ｄ６外側（右側）に取り付けられて、該軸部材６２ａを回転軸として回転するようにされている。駆動車６４は、円板６４ａと該円板から幅方向Ｄ６内側に向けて突出した複数のピン６４ｂとを有し、従動車６３の下方で該従動車と間欠的に噛み合い、回転軸ＡＸ１と平行な水平方向に向けた軸部材６４ｃを回転軸として回転するようにされている。従動車６３と駆動車６４とはゼネバストップ機構を構成し、一定速度で回転する駆動車のピン６４ｂが従動車の溝６３ｂに挿入して離脱することにより、従動車６３が溝６３ｂの間隔毎に間欠的に回転する。本実施形態では、駆動車６４が１／２回転する毎に従動車６３が１／４回転ずつ間欠的に回転するようにしてある。
モータ６５は、周回部材支持部材４１に取り付けられて固定され、駆動車６４を所定の回転方向（図３の右回り方向）へ一定速度で回転駆動する。平歯車６６は、平歯車６２の下方で該平歯車６２と噛合し、回転軸ＡＸ１と平行な水平方向に向けた軸部材を回転軸として回転するようにされている。本実施形態の平歯車６６は、平歯車６２と同じ径とし、平歯車６２が１回転すると１回転するようにしてある。ギヤ付きベルト６７は、平歯車６６と搬送機構１１０の平歯車１１６とに架け渡され、両平歯車６６，１１６と噛合している。リミットスイッチ６８は、周回部材支持部材４１に取り付けられて固定され、駆動車のピン６４ｂが接触するとオンになり、該ピン６４ｂが離れるとオフになる。
【００３２】
以上の構成により、モータ６５が駆動車６４を図３の右回り方向へ一定速度で回転駆動すると、従動車６３および平歯車６２は図３の左回り方向へ１／４回転ずつ間欠的に回転する。すると、該平歯車６２の上にある平歯車６１および回転ドラム５０は、図３の右回り方向へ１／８回転ずつ間欠的に回転する。また、平歯車６２の下にある平歯車６６は、図３の右回り方向へ１／４回転ずつ間欠的に回転する。すると、ギヤ付きベルト６７を介して平歯車１１６が図３の右回り方向へ間欠的に回転し、チェーンコンベア１１４を介してバケット部材１１２を図３の右回り方向へ間欠的に循環動作させる。さらに、リミットスイッチ６８は、駆動車６４の１／２回転毎、すなわち、回転ドラム５０の１／８回転毎にオンオフし、該タイミングで振動機構のエアシリンダ３６に振動板３２を往復動させたり、該タイミングでトッピング機構１４０に所定の取出位置Ｌ４にあるバケット部材１１２内の食品具材Ｗ１を所定のトッピング位置Ｌ５にあるベルトコンベア１３０上の被トッピング食材Ｗ３にトッピングさせたりする。
【００３３】
ここで、図８に示すように、回転ドラムの外周面５７の周回動作における間欠的な停止位置は、周回方向Ｄ２へずれて形成された各吸気孔５５が具材解放機構９０のへら部材９２の先端部９２ａに合う位置にしてある。これにより、へら部材の先端部９２ａの位置で吸気孔５５からの吸気がカット（遮断）され、吸気孔５５の位置で外周面５７に吸引されていた各食品具材Ｗ１に該吸気孔５５からの吸引力が作用しなくなるので、確実に外周面５７から各食品具材を解放させることが可能になる。なお、吸気孔の位置で回転ドラムの周回動作を一旦停止させないと、吸気孔から各食品具材への吸引力が急激に解除されるため、該吸引力から解放された食品具材が真っ直ぐ落下しないことがある。吸気孔の位置で回転ドラムの周回動作を一旦停止させることにより、前記吸引力が緩やかに解除され、該吸引力から解放された食品具材が安定して真っ直ぐ落下するようになる。
また、図８に示すように、吸気孔５５がへら部材９２でちょうど隠れた瞬間に、すなわち、吸気孔５５の上側の位置がへら部材の先端部９２ａの位置に一致したときに、回転ドラム５０の周回動作を一旦停止させると、吸気孔から円滑に各食品具材を落下させることができる。
一方、食品具材Ｗ１を吸引する際にも、回転ドラムの外周面を一定の周回速度で周回動作させるよりも間欠的に周回動作させる方が、具材収容部２０に堆積された食品具材Ｗ１の中で吸気孔５５の周回動作が一旦停止するため食品具材Ｗ１が確実に吸気孔５５に吸引される。
以上より、回転ドラムを間欠的に周回動作させることにより、より確実に物体が各吸気孔の位置で外周面に吸引されて分離されるので、より確実に物体を無秩序に堆積した状態から個別に吸引して分離することが可能になる。
【００３４】
吸気機構７０は、図２に示すように、各部７２，７４，７６を備え、回転ドラムの中空部ＨＯ１から周回部材取付部材７２、吸気管７４を介して吸引した空気を真空ポンプ７６まで導くことにより、吸気孔５５から回転ドラム５０内へ吸気して該吸気孔の位置で回転ドラムの外周面５７に食品具材Ｗ１を別々に吸引させる。周回部材取付部材７２は、周回部材支持部材４２に取り付けられて固定されるとともに、回転ドラム５０において円筒形状とされた左側軸部材５０ｂに取り付けられて中空部ＨＯ１から空気を吸引する吸気路を形成している。吸気管７４は、軟質のプラスチック管（ゴム管等も可）とされ、一端が周回部材取付部材７２に接続され、他端が真空ポンプ７６の吸気口に接続されて、周回部材取付部材７２から流入した空気を吸引する吸気路を形成している。
真空ポンプ７６を駆動すると、中空部ＨＯ１内の空気は、吸気路７２，７４を介して真空ポンプ７６に吸引され、大気圧よりも低い空気圧（負圧）となる。すると、回転ドラム５０の外部から回転ドラム５０の内部へ空気が吸引され、吸気孔５５の位置で回転ドラム５０から食品具材Ｗ１へ吸引力が作用する。これにより、吸気孔５５の位置で回転ドラムの外周面５７に食品具材Ｗ１が個別に吸引される。そして、回転ドラム５０は、吸気孔５５から中空部ＨＯ１内へ吸気しながら、自らは回転する。
【００３５】
ガイド部材８２，８４は、例えば金属製とされ、周回動作する外周面５７のうち回転軸ＡＸ１よりも上の部分で下から上へ向かう部分５７ａ１に設けられている。比較的幅方向Ｄ６内側のガイド部材８２ａ，８４ａは、該部分５７ａ１であって回転軸の方向Ｄ１において隣り合う吸気孔５５どうしの間に設けられ、該隣り合う吸気孔どうしの間に存在する食品具材Ｗ１を該隣り合う吸気孔のいずれかのみに吸引させる位置へ修正させる。このように、ガイド部材８２ａ，８４ａにより回転軸方向Ｄ１において隣り合う吸気孔どうしの間に存在する物体が該隣り合う吸気孔のいずれかのみに吸引させる位置へ修正されるので、物体が確実に一つずつ分離される。
【００３６】
図７に示すように、回転ドラム５０の上方において、両周回部材支持部材４１，４２に例えば金属製の後退側ガイド部材支持部材８３および前進側ガイド部材支持部材８５が架け渡されている。第一のガイド部材８２は、後退側ガイド部材支持部材８３から下方に向かって延出するように支持され、下端がほぼ回転ドラムの外周面５７に接触する位置とされて、各吸気孔５５の左側に配置されている。第二のガイド部材８４は、前進側ガイド部材支持部材８５から下方に向かって延出するように支持され、下端がほぼ回転ドラムの外周面５７に接触する位置とされて、各吸気孔５５の右側に配置されている。各ガイド部材８２，８４の組み合わせは、回転軸の方向Ｄ１においてずれて形成された各吸気孔５５の両側かつ隣り合う吸気孔よりも近い位置に設けられている。すなわち、隣り合う吸気孔５５どうしの間では、比較的右側の吸気孔５５寄りに第一のガイド部材８２が配置され、比較的左側の吸気孔５５寄りに第二のガイド部材８４が配置されていることになる。
ここで、第一のガイド部材８２は回転軸よりも上の部分であって下から上へ向かう部分５７ａ１で比較的後退側にあるため下端が比較的下側とされ、第二のガイド部材８４は回転軸よりも上の部分であって下から上へ向かう部分５７ａ１で比較的前進側にあるため下端が比較的上側とされている。従って、両ガイド部材８２，８４は、互いに上下異なる位置とされている。
【００３７】
図１０に示すように、隣り合う吸気孔５５の双方に食品具材Ｗ１１が吸引されることがある。この場合、食品具材Ｗ１１はまず第一のガイド部材８２に接触し、隣り合う吸気孔５５のいずれかのみに吸引される位置に修正される。第一のガイド部材と第二のガイド部材とが前後方向において同じ位置にあると、食品具材が両ガイド部材に対して同時に引っ掛かり、隣り合う吸気孔５５の双方から完全に脱落することがある。両ガイド部材を前後方向において異なる位置にしたことにより、食品具材が隣り合う吸気孔５５の両方から完全に脱落するようなことが無くなり、確実に食品具材を各吸気孔で吸引して分離することが可能になる。
【００３８】
具材解放機構９０は、周回動作する回転ドラムの外周面５７のうち上から下へ向かう部分５７ｂに設けられ、回転ドラムの外周面５７に対して周回する方向Ｄ２とは反対の方向Ｄ３から先端部９２ａを所定の解放位置Ｌ３へ向けたへら部材９２で回転ドラムの外周面５７に吸引された食品具材Ｗ１を解放して落下させる機構とされている。各へら部材９２は、例えば略凸字状の金属板を筒状に折り曲げて形成することができ、下部の水平断面が略ロ字状、上部の水平断面が略コ字状とされて、略コ字状の閉口側を回転ドラムの外周面５７に接触させるように配置されている。
以上の構成により、吸気孔の位置で外周面５７に吸引されていた食品具材Ｗ１は、へら部材の先端部９２ａで吸引力から解放され、へら部材９２の下部に形成された落下通路９２ｂを通過してバケット部材１１２まで落下する。
具材解放機構９０が回転ドラムの外周面５７のうち上から下へ向かう部分５７ｂに設けられているので、確実に食品具材を外周面５７から解放することができ、該解放処理を連続して円滑に行うことができる。
【００３９】
搬送機構１１０は、具材解放機構９０から解放されて落下した食品具材Ｗ１を個別に収容するバケット部材１１２、該バケット部材を取り付けたベルトを所定の循環方向へ循環させることにより該バケット部材１１２を所定の搬送方向Ｄ４へ移動させるチェーンコンベア１１４、該コンベアに周回駆動機構６０の駆動を伝達する平歯車１１６、等を備えており、落下した食品具材Ｗ１をバケット部材１１２に対して個別に収容してチェーンコンベア１１４で前記搬送方向Ｄ４へ搬送する。チェーンコンベア１１４は、ステンレス製等の金属製とされている。
上述したように、平歯車６６が１／４回転ずつ間欠的に回転してギヤ付きベルト６７を介して平歯車１１６を間欠的に回転するので、該平歯車１１６はコンベア１１４およびバケット部材１１２を間欠的に循環動作させる。これにより、食品具材Ｗ１が具材解放機構９０から落下するタイミングとバケット部材１１２の停止タイミングとを同期させて、落下した食品具材Ｗ１を確実にバケット部材１１２内に収容することができる。そして、落下した食品具材Ｗ１は、搬送機構１１０に載置されて所定の搬送方向Ｄ４へ整列された状態で搬送される。
以上の構成により、個別に分離された物体を整列させた状態で搬送することができるので、該物体を用いる連続処理を容易にさせることができる。
【００４０】
トッピング機構１４０は、搬送機構１１０にて搬送された食品具材Ｗ１を個別に各被トッピング食材Ｗ３にトッピングし、焼成前海老煎餅等の食材Ｗ４を形成させる。図１１に示すように、トッピング機構１４０は、ニードルを進退可能に保持するニードル保持部材１４１、該ニードル保持部材に対して進退動可能とされたニードル１４２、ニードル保持部材１４１に固定されてニードル１４２を進退双方向へ駆動するニードル駆動機構１４３、ニードル保持部材１４１を前後双方向へ傾動駆動する傾動機構１４４、該傾動機構を上下双方向へ駆動する昇降機構１４５、等を備えている。ここで、トッピング機構１４０は、回転ドラム５０の１／８回転毎にオンオフするリミットスイッチ６８のオンオフのタイミングに同期して、所定の取出位置Ｌ４にあるバケット部材１１２内の食品具材Ｗ１を所定のトッピング位置Ｌ５にあるベルトコンベア１３０上の被トッピング食材Ｗ３にトッピングする。
本トッピング機構は、食品具材Ｗ１がニードルで突き刺し可能な軟質素材であることを前提として、食品具材Ｗ１をニードルで突き刺して搬送し、被トッピング食材Ｗ３上にトッピングする。
【００４１】
図１２に示すように、リミットスイッチ６８がオンになる時点では、傾動機構１４４はニードル保持部材１４１を所定の後退位置まで後退側へ傾動させ、昇降機構１４５はニードル保持部材１４１を所定の中間位置にさせ、ニードル駆動機構１４３はニードル１４２を所定の上昇位置にさせるように設定してある（図１１の工程Ｓ１）。リミットスイッチ６８がオンになると、まずタイミングt1にて、ニードル駆動機構にニードル１４２を下降させ、取出位置Ｌ４にある食品具材Ｗ１にニードルを突き刺す。続くタイミングt2では、昇降機構にニードル保持部材を所定の上昇位置まで上昇させ、食品具材Ｗ１を上方へ取り出す（図１１の工程Ｓ２）。続くタイミングt3では、傾動機構にニードル保持部材を所定の前進位置まで前進側へ傾動させる。続くタイミングt4では、昇降機構にニードル保持部材を所定の下降位置まで下降させ、食品具材Ｗ１を被トッピング食材Ｗ３に近接させる（図１１の工程Ｓ３）。続くタイミングt5では、ニードル駆動機構にニードル１４２を所定の上昇位置まで上昇させ、食品具材Ｗ１を被トッピング食材Ｗ３上に載置して、食材Ｗ４を形成する。続くタイミングt6では、昇降機構にニードル保持部材を所定の上昇位置まで上昇させる（図１１の工程Ｓ４）。続くタイミングt7では、傾動機構にニードル保持部材を所定の後退位置まで後退側へ傾動させる。最後に、タイミングt8では、昇降機構にニードル保持部材を所定の中間位置まで下降させる（図１１の工程Ｓ１）。
以上の繰り返しにより、回転ドラムの間欠動作に合わせて、搬送された物体が個別に各被トッピング物体にトッピングされる。
以上の構成により、個別に分離された物体を整列させた状態で搬送して各被トッピング物体にトッピングすることができるので、物体を個別に各被トッピング物体にトッピングする連続処理を容易にさせることができる。
【００４２】
（２）食品具材トッピング装置の作用：
吸気機構７０により吸気孔５５から回転ドラム５０の中空部ＨＯ１へ吸気されると、無秩序に堆積された食品具材Ｗ１は、回転ドラムの外周面５７における所定の吸引位置Ｌ２で、吸気孔５５に対して個別に吸引される。特に、外周面５７が滑らかに形成された回転ドラム５０が無秩序に堆積された食品具材Ｗ１に接触しながら外周面の位置Ｌ１を変化させずに回転するので、食品具材Ｗ１が一つずつ円滑に吸気孔の位置で外周面５７に吸引される。
また、間欠的に周回動作する回転ドラム５０が一旦停止するとき、リミットスイッチ６８が一旦オンになった後オフになるので、図５に示すように、振動板３２は、一旦所定の下方位置まで下降した後、所定の上昇位置まで上昇する。これにより、ホッパ２２内に収容された食品具材Ｗ１が振動する。その結果、無秩序に堆積された食品具材が振動により吸気孔に接触しやすくなるので、より確実に食品具材を各吸気孔の位置で回転ドラムの外周面に吸引させて分離することが可能になる。また、無秩序に堆積された食品具材の中で吸気孔５５の周回動作が一旦停止するので、この点でも、より確実に食品具材を各吸気孔の位置で回転ドラムの外周面に吸引させて分離することが可能になる。
【００４３】
吸気孔５５の位置で外周面５７に対して個別に吸引された食品具材Ｗ１は、周回動作する周回部材の外周面５７に沿って所定の開放位置Ｌ３まで個別に移送され、具材解放機構９０により個別に解放されて、バケット部材１１２内へ落下する。ここで、回転軸方向Ｄ１において隣り合う吸気孔５５どうしの間で架橋するように食品具材が存在していても、該食品具材はガイド部材８２，８４により隣り合う吸気孔のいずれかのみに吸引される位置へ修正されるので、正確にバケット部材１１２の中へ落下し、バケット部材１１２に収容される。バケット部材１１２に収容された食品具材Ｗ１は、搬送機構１１０にて個別に所定の搬送方向Ｄ４へ整列された状態で搬送され、トッピング機構１４０により個別に各被トッピング食材Ｗ３にトッピングされて、食材Ｗ４が形成される。
以上の構成により、物体Ｗ１がばらつきの大きい不定形の物体であっても、無秩序に堆積された物体Ｗ１から一つずつ確実に分離して被トッピング物体にトッピングすることが可能になる。この意味で、本物体分離装置は、重量、形状の異なるランダムな不定形物を一列ずつ整列させて所定の位置へ搬送する装置とも言える。また、周回部材５０が周回動作するので、該周回部材５０にて常時物体Ｗ１を個別に移送することができ、物体Ｗ１を個別に移送して被トッピング物体にトッピングする処理を効率よく行うことが可能になる。
【００４４】
（３）変形例：
本発明を適用可能な物体は、不定形の乾燥エビ以外にも、不定形かつ柔軟質の生エビ、ナッツ、干しぶどう、等でもよい。同物体は、成形された軟質肉団子や小型の軟質ゼリー等のように大きさや形状や重量の揃った一定形状の食品具材でもよいし、ゴム製の小型軟質動物人形等のように食品以外の物品でもよい。
物体分離装置の基本部分２０，４０，９０のみでも、ばらつきが大きい物体を無秩序に堆積した状態から一つずつ確実に分離することが可能になるとともに該処理を効率よく行うことが可能になる効果が得られる。むろん、トッピング装置の基本部分２０，４０，９０，１１０，１４０のみでも、ばらつきが大きい物体を無秩序に堆積した状態から一つずつ確実に分離してトッピングすることが可能になるとともに該処理を効率よく行うことが可能になる効果が得られる。
周回部材の外周面を滑らかに形成するとより確実に物体を一つずつ吸引して分離することでできる点で好適であるが、周回部材の外周面を若干凸凹に形成しても本発明の効果は得られる。
周回部材を間欠的に周回動作させるとより確実に物体を一つずつ分離して解放することでできる点で好適であるが、周回部材を一定速度で周回動作させても本発明の効果は得られる。
周回部材には、本体部と吸気孔形成部材とを分けず外周部５６に直接吸気孔５５を形成した部材を用いてもよい。
外周面の周回方向Ｄ２に複数の吸気孔を形成する場合、各吸気孔が等間隔に形成されていなくても本発明の効果は得られる。むろん、回転軸方向Ｄ１に複数の吸気孔を形成する場合も、各吸気孔が等間隔に形成されていなくても本発明の効果は得られる。
上記周回駆動機構は、タイマ機能を有するシーケンスコントローラやサーボモータや位置検出センサ等で構成してもよい。
上記搬送機構１１０は、ベルトコンベア上に物体を載置して所定の搬送方向へ搬送する機構等でもよい。
なお、上述した変形例は、以下の変形例にも適用可能である。
【００４５】
図１９〜図２２に示すように、所定の解放位置Ｌ１１で吸気孔８５５からエアを噴出するかまたは吸気孔８５５からの吸気をカット（遮断）して該吸気孔８５５の位置で回転ドラム（周回部材）８５０の外周面８５７に吸引されていた食品具材（物体）Ｗ１を解放する具材解放機構（物体解放機構）８９０を設けて食品具材トッピング装置（物体分離装置）８１０を構成してもよい。なお、図１９は食品具材トッピング装置８１０の左側面図、図２０は具材保持部（物体保持部）８２０の斜視図、図２１は図１９と同じ位置から食品具材トッピング装置８１０の要部を垂直断面にて示す図、図２２は吸引移送機構８４０およびその周辺を正面から見て示す図である。
【００４６】
本装置８１０の基本部分は、具材保持部８２０、吸引移送機構８４０、具材解放機構８９０、からなる。本発明のトッピング装置の基本部分は、上記物体分離装置８２０，８４０，８９０、トッピング搬送機構９１０、からなる。
具材保持部８２０は、分離対象の食品具材Ｗ１を無秩序に置かれた状態で保持する。吸引移送機構８４０は、食品具材Ｗ１を個別に吸引するための吸気孔８５５が形成された周回動作可能な外周面８５７の一部に前記具材保持部８２０に保持された食品具材Ｗ１を接触させた回転ドラム８５０と、吸気孔８５５から回転ドラム８５０の内部へ吸気することにより吸気孔８５５の位置で回転ドラムの外周面８５７に食品具材Ｗ１を個別に吸引させる吸気機構とを有し、食品具材Ｗ１を吸引した状態で回転ドラムの外周面８５７を周回動作させる。具材解放機構８９０は、周回動作する回転ドラムの外周面８５７から所定の解放位置Ｌ１１で前記吸引された食品具材Ｗ１を解放する。トッピング搬送機構９１０は、回転ドラム８５０の下側で該回転ドラムの外周面８５７の周回動作に同期して順次被トッピング食材（被トッピング物体）Ｗ２，Ｗ３を所定の搬送方向Ｄ１１へ搬送するとともに回転ドラムの外周面８５７に吸引されている食品具材Ｗ１が解放位置Ｌ１１に移送されたときに該食品具材Ｗ１を個別に前記搬送している被トッピング食材Ｗ３の上へ載置させる。
【００４７】
具材保持部（物体保持部）８２０は、金属板で形成された金属製物体収容ホッパ８２２と、金属板で形成された金属製誘導レール８２４と、この誘導レールを振動させるレール振動機構８２６とを備えている。
ホッパ８２２は、誘導レール８２４において食品具材Ｗ１が移送される方向の上流側の上方に設置され、下部に開口８２２ａが形成されるとともに、食品具材Ｗ１を無秩序に堆積された状態で収容する構造とされている。収容された食品具材Ｗ１は、下部開口８２２ａから誘導レール８２４へ上下方向に重ならない程度で少しずつ流出する。
誘導レール８２４の上流側では、上下方向において誘導レール８２４とホッパ８２２との間には食品具材Ｗ１が上下方向へ重ならない程度で通過可能な隙間が形成され、この隙間がホッパ８２２に収容された食品具材Ｗ１を導入する導入口８２４ａとされている。一方、誘導レール８２４の下流側端部８２４ｂは、回転ドラムの外周面８５７において回転軸ＡＸ１を中心として下から上へ向かう部分（本変形例ではさらに回転軸ＡＸ１よりも上の部分）に近接した位置とされている。同下流側端部８２４ｂと回転ドラムの外周面８５７との間は、この間を食品具材Ｗ１が通り抜けて落下しない程度の隙間とされている。誘導レール８２４は、導入口８２４ａから回転ドラムの外周面８５７まで下がりながら該外周面８５７まで食品具材Ｗ１を無秩序に置いた状態で誘導可能とされている。
【００４８】
レール振動機構８２６は、誘導レール８２４上で食品具材Ｗ１が移動する方向とは垂直な水平方向へ誘導レール８２４を所定の振動周期で常時振動させている。むろん、レール振動機構は、間欠的に誘導レールを振動させてもよい。また、誘導レールを振動する方向は、誘導レール上で食品具材が移動する方向でも、鉛直方向でも、その他の方向でも、複数の方向の組合せでもよい。誘導レール８２４は導入口８２４ａから下流側へ下がっているので、レール振動機構８２６により誘導レール８２４を振動させると、該誘導レールにて食品具材Ｗ１が導入口８２４ａから回転ドラムの外周面８５７まで誘導される。そして、吸気機構８７０により吸気孔８５５から回転ドラム８５０の内部の中空部ＨＯ１１へ吸気されると、無秩序に置かれた食品具材Ｗ１は該吸気孔８５５に対して個別に吸引される。従って、大きさや形状や重量のばらつきが大きい物体を無秩序に置かれた状態から一つずつ確実に分離することが可能になる。
また、誘導レール８２４の底面部８２４ｃは食品具材Ｗ１が誘導される傾斜面とされており、この傾斜面の一部が所定のメッシュの網８２４ｄとされている。エビのように物体が長尺な物である場合、物体の最も長い方向の長さをＸ１、該最も長い方向とは垂直な方向において最も長い方向の長さをＸ２、長さＸ１，Ｘ２となる両方向と垂直になる方向において最も長い部分の長さをＸ３とすると、網の直径をＸ２未満とすると、物体は網から落下せず、網の上に保持される。大きさ、形状のばらつきのある物体では、ばらつきの許容範囲内で最も小さい物体の長さＸ２を基準として吸気孔の大きさを決定すればよい。例えば、長さＸ１が１０〜４０mm、長さＸ２が５〜１５mm、長さＸ３が２〜１０mmの乾燥エビでは、長さＸ２の下限５mmを基準として、網の目の直径を２〜４mm程度に設定すればよい。
網８２４ｄは、誘導レール８２４が振動することにより、底面部８２４ｃ上を誘導される食品具材Ｗ１を載せて篩い分ける機能を有している。従って、誘導レール８２４は、網８２４ｄの上に残された食品具材Ｗ１を回転ドラムの外周面８５７まで誘導する構造とされている。これにより、食品具材の屑や欠けたもの等小さすぎる食品具材が網の目を通過して除去されるので、吸気孔の位置で確実に食品具材を回転ドラムの外周面に吸引して移送することができるとともに、一つずつ分離される食品具材の大きさのばらつきを少なくさせることができる。
【００４９】
具材解放機構（物体解放機構）８９０は、解放位置Ｌ１１で吸気孔８５５からエアを回転ドラム８５０の内部から外部へ噴出するかまたは前記吸気孔からの吸気をカットして該吸気孔８５５の位置で回転ドラムの外周面８５７に吸引されていた食品具材Ｗ１を解放する機構とされている。これにより、食品具材が確実に回転ドラムの外周面から解放されるとともに、正確に食品具材が所定の解放位置で回転ドラムの外周面から解放される。本変形例の具材解放機構８９０は、回転軸ＡＸ１よりも下側に設けられ、吸気孔８５５からエアを下方へ噴出して回転ドラムの外周面８５７に吸引されていた食品具材Ｗ１を下方に向けて解放する。むろん、具材解放機構は、吸気孔からの吸気をカットして外周面８５７に吸引されていた食品具材Ｗ１を下方に向けて解放する機構とされてもよい。
【００５０】
回転ドラム（周回部材）８５０は、回転軸ＡＸ１を中心として下から上へ向かう部分（図５の５７ａに相当）と上から下へ向かう部分（図５の５７ｂに相当）とが存在するように周回動作可能な外周面８５７が形成され、該回転軸ＡＸ１を中心として所定の回転方向Ｄ２（図２１の右回り方向）へ回転されるとともに、周回動作する外周面のうち具材解放機構８９０から上へ向かう部分が具材保持部８２０に保持された食品具材Ｗ１に接触する部分とされている。具材解放機構から上へ向かう部分が食品具材Ｗ１に接触するので、確実に食品具材を一つずつ分離することができ、該分離処理を連続して円滑に行うことができる。本変形例でも、回転軸ＡＸ１を水平方向へ向けた回転軸として、さらに確実に食品具材を一つずつ分離することができ、該分離処理をさらに円滑に連続して行うことが可能になっている。
【００５１】
図２１に示すように、回転ドラム８５０は、内部が二分割された空洞（中空部ＨＯ１１，ＨＯ１２）とされた円筒形状に形成され、滑らかな外周面８５７に多数の吸気孔８５５が形成され、所定の回転軸ＡＸ１を中心として外周面８５７の位置Ｌ１を変化させずに回転するように構成されている。回転ドラム８５０は、径方向Ｄ５に貫通した吸気孔８５５が形成された吸気孔形成部材８５４を複数備えるとともに、該吸気孔形成部材を外周部８５６に対して外周面８５７を合わせて着脱可能に取り付けさせる本体部８５２と、該本体部の内部に挿入されて内部の空洞を分割する空洞分割部材８５８とを備えている。各吸気孔形成部材８５４には雄ねじが形成されている一方、該雄ねじと螺合する雌ねじが本体部８５２に形成されており、各吸気孔形成部材８５４は本体部８５２に対してねじ止めされる構成にされている。回転ドラム８５０は、ベアリング部材８４１ａ，８４２ａ等を介して周回部材支持部材８４１，８４２に対して回転動作可能に支持され、回転軸ＡＸ１を中心として回転する。
【００５２】
左側周回部材支持部材８４２には、長手方向を回転軸方向Ｄ１に向けた空洞分割部材８５８が取り付けられて固定され、この空洞分割部材８５８の外周面にベアリング部材８４２ａを介して本体部８５２が回転動作可能に取り付けられている。空洞分割部材８５８は、内部に中空部ＨＯ１３を有し長手方向を回転軸方向Ｄ１に向けた円筒形状の筒部８５８ａと、該筒部から下方であって回転方向Ｄ２とは反対の方向Ｄ３へややずれた方向へ延出した第一の仕切板部８５８ｂと、該筒部から前進方向であって回転方向Ｄ２とは反対の方向Ｄ３へややずれた方向へ延出した第二の仕切板部８５８ｃとを備えている。外部から空気を吸引する中空部ＨＯ１１は回転方向Ｄ２において第二の仕切板部８５８ｃから第一の仕切板部８５８ｂまでの間とされ、外部へエアを吐出する中空部ＨＯ１２は回転方向Ｄ２において第一の仕切板部８５８ｂから第二の仕切板部８５８ｃまでの間とされている。これにより、解放位置Ｌ１１は、回転ドラムの外周面８５７において、ほぼ、最も下となる位置（いわゆる下死点の位置）とされる。
筒部８５８ａには、中空部ＨＯ１１に繋がる連通口８５８ｄ，ｅが上部と後部に形成されている。
一方、本体部８５２には、中空部ＨＯ１２と外部とを繋ぐ連通口８５２ａが形成されている。
【００５３】
本変形例の周回駆動機構８６０は、平歯車８６１やモータ８６２や図示しないリミットスイッチ等を備え、回転ドラムの外周面８５７を一定速度で連続して周回動作させる。むろん、周回駆動機構は、周回方向へずれて形成された各吸気孔の位置に合わせて回転ドラムの外周面を間欠的に周回動作させてもよい。平歯車８６１は、回転ドラムの軸部材８５０ａに取り付けられて固定され、該軸部材とともに回転軸ＡＸ１を中心として回転し、１／８回転毎にリミットスイッチをオンオフするようにされている。モータ８６２は、周回部材支持部材８４１に取り付けられて固定され、平歯車８６１とともに回転ドラム８５０を所定の回転方向へ一定速度で回転駆動する。なお、モータ８６２は、回転ドラムの回転速度を変更可能であり、図示しない回転速度調節つまみを操作することにより回転ドラムの回転速度を調節することができる。リミットスイッチは、平歯車８６１の１／８回転毎、すなわち、回転ドラム８５０の１／８回転毎にオンオフし、例えば、回転方向Ｄ２へずれた各吸引孔８５５が解放位置Ｌ１１に到達する毎に一時的にオンとなってオフになるようにされている。
なお、トッピング搬送機構８１０には図示しない搬送機構側平歯車が設けられ、この搬送機構側平歯車と上記平歯車８６１とにギヤ付きベルトが架け渡され、同搬送機構側平歯車および同平歯車８６１と噛合している。そして、トッピング搬送機構８１０は、回転ドラムの外周面８５７の周回動作に同期して、ベルトコンベア１３０にて順次被トッピング食材Ｗ２，Ｗ３を所定の搬送方向Ｄ１１へ搬送する。より具体的に説明すると、トッピング搬送機構８１０は、周回方向へずれて形成された各吸気孔８５５が所定の解放位置Ｌ１１に到達する毎に、搬送方向Ｄ１１へずれてベルトコンベア１３０上を搬送される各被トッピング食材Ｗ３を同解放位置Ｌ１１に到達させる。
【００５４】
本変形例の吸気機構８７０も、上記各部７２，７４，７６と同様の各部８７２，８７４，８７６を備え、回転ドラムの中空部ＨＯ１１から周回部材取付部材８７２、吸気管８７４を介して吸引した空気を真空ポンプ８７６まで導くことにより、吸気孔８５５から回転ドラムの中空部ＨＯ１１内へ吸気して該吸気孔の位置で回転ドラムの外周面８５７に食品具材Ｗ１を別々に吸引させる。周回部材取付部材８７２は、周回部材支持部材８４２に取り付けられて固定され、中空部ＨＯ１１から中空部ＨＯ１３を介して空気を吸引する吸気路を形成している。真空ポンプ８７６を駆動すると、回転ドラムの内部の中空部ＨＯ１１内の空気は、中空部ＨＯ１３および吸気路８７２，８７４を介して真空ポンプ８７６に吸引され、大気圧よりも低い空気圧となる。すると、上述した作用により、吸気孔８５５の位置で回転ドラムの外周面８５７に食品具材Ｗ１が個別に吸引され、回転方向Ｄ２へ移送される。
【００５５】
本変形例でも、第一のガイド部材８２は、後退側ガイド部材支持部材８３から下方に向かって延出するように支持され、下端がほぼ回転ドラムの外周面８５７に接触する位置とされて、各吸気孔８５５の左側に配置されている。第二のガイド部材８４も、前進側ガイド部材支持部材８５から下方に向かって延出するように支持され、下端がほぼ回転ドラムの外周面８５７に接触する位置とされて、各吸気孔８５５の右側に配置されている。
【００５６】
具材解放機構８９０は、各部８９２，８９４，８９６を備え、解放位置Ｌ１で吸気孔８５５からエアを噴出して該吸気孔の位置で回転ドラムの外周面８５７に吸引されていた食品具材Ｗ１を解放する。周回部材取付部材８９２は、周回部材支持部材８４２に取り付けられて固定されるとともに、回転ドラムの連通口８５２ａに接続され、中空部ＨＯ１２へ圧空を供給する圧空供給路を形成している。圧空供給管８９４は、変形可能な耐圧管とされ、一端が周回部材取付部材８９２に接続され、他端が圧空ポンプ８９６の圧空供給口に接続されて、周回部材取付部材７２へ圧空を供給する圧空供給路を形成している。
圧空ポンプ８９６を駆動すると、圧空供給路８９４，８９２を介して中空部ＨＯ１２内へ圧空がきょうきゅうされ、該中空部ＨＯ１２は大気圧よりも高い空気圧（圧圧）となる。すると、回転ドラム８５０の内部の中空部ＨＯ１２から外部へエアが噴出し、吸気孔８５５の位置で回転ドラム８５０から食品具材Ｗ１へ離反させる力が作用する。これにより、吸気孔８５５が解放位置Ｌ１１になると、回転ドラムの外周面８５７に吸引されていた食品具材Ｗ１が下方に向けて解放される。
なお、食品具材が解放された吸引孔８５５は、第二の仕切板部８５８ｃの位置を過ぎて具材保持部８２０の食品具材Ｗ１に接触すると、再び食品具材Ｗ１を個別に吸引して解放位置Ｌ１１まで移送させる。
【００５７】
回転ドラムの外周面８５７の周回動作に同期して順次被トッピング食材Ｗ２，Ｗ３を所定の搬送方向Ｄ１１へ搬送するトッピング搬送機構９１０は、回転ドラム８５０の下側に配置されるが、本実施形態では回転ドラムの外周面８５７に吸引されている食品具材Ｗ１が解放位置Ｌ１１に移送されたときに食品具材Ｗ１を個別に前記搬送している被トッピング食材Ｗ３の上へ接触させる位置に設置している。例えば、被トッピング食材成形機構１２２は、下方からベルトコンベア１３０の幅方向に等間隔で並設した３つの筒状の吐出口から一定時間あたり一定量の生地を吐出し、各ワイヤカッタがリミットスイッチのオンオフのタイミングと同期して作動して、一定重量の団子状の生地（被トッピング部材Ｗ２）をベルトコンベア１３０上へ落下させる。該被トッピング部材Ｗ２は、ベルトコンベア１３０上を前進方向へ移動し、リミットスイッチのオンオフのタイミングと同期して位置決め部材１２４で位置決めされる。該被トッピング部材Ｗ２は、ベルトコンベア１３０上を前進方向へ移動し、リミットスイッチのオンオフのタイミングと同期して回転する押圧部材１２６で上から押圧されて偏平化される。該被トッピング食材は、アオサトッピング機構１２８でアオサをトッピングされ、被トッピング食材Ｗ３にされる。
【００５８】
ここで、被トッピング食材を押圧しているときの押圧部材１２６の下端を解放位置Ｌ１１に到達した食品具材Ｗ１の下端よりも上側にさせるようにベルトコンベア１３０の上面の位置を設定している。従って、回転ドラムの外周面８５７に吸引されて移送される食品具材Ｗ１は、解放位置Ｌ１１に到達すると、ベルトコンベア１３０上を移動する軟質の被トッピング食材Ｗ３の上から下方へ若干めり込ませるように該被トッピング食材Ｗ３の上に載置される。そして、具材解放機構８９０は、トッピング搬送機構９１０にて搬送される各被トッピング食材Ｗ３の上に接触した食品具材Ｗ１に対して、吸気孔８５５からエアを下方へ噴出して該食品具材Ｗ１を解放する。
なお、本トッピング搬送機構９１０は、被トッピング物体を一定速度で搬送するが、回転ドラム８５０の回転速度に同期させるため、ベルトコンベア１３０の移動速度を変更可能であり、図示しない移動速度調節つまみを操作することによりベルトコンベアの上面の移動速度を調節することができる。
【００５９】
解放位置Ｌ１１で吸気孔８５５からエアを噴出して該吸気孔８５５の位置で周回部材の外周面８５７に吸引されていた物体が解放されると、物体が周回部材の外周面から確実に解放されるとともに、正確に物体が周回部材の外周面から所定の解放位置で解放される。また、解放位置Ｌ１１で吸気孔８５５からエアが下方へ噴出されるので、物体を一つずつ分離して確実に被トッピング物体上にトッピングすることができる。さらに、ニードルを用いて物体を被トッピング物体にトッピングする必要が無いので、ニードルが異物として食材等のトッピング物体に混入する可能性を無くすことが可能になる。
なお、被トッピング物体の上に物体をトッピングする際には、被トッピング物体に物体を接触させると確実にトッピングされる点で好適であるものの、被トッピング物体に物体を接触させないようにトッピング搬送機構を設置してもよい。この場合でも、具材解放機構が吸引孔からエアを噴出することにより物体を解放すれば被トッピング物体の上に載置することができ、被トッピング物体に物体をトッピングすることができる。
また、吸気孔からの吸気をカットして外周面８５７に吸引されていた食品具材Ｗ１を解放するようにするためには、例えば、上記圧空供給管８９４の途中にバルブ（絞り弁）を設け、このバルブを完全に閉じて上記圧空ポンプ８９６からの圧空を圧空供給管８９４で遮断して、圧空が中空部ＨＯ１２に供給されないようにすればよい。また、上記圧空ポンプ８９６を取り外し、上記圧空供給管８９４を外気導入管として用いることにして、当該外気導入管および上記周回部材取付部材８９２を介して中空部ＨＯ１２に外気を導入して該中空部ＨＯ１２を大気圧にすればよい。さらに、上記圧空ポンプ８９６および上記圧空供給管８９４を取り外し、周回部材取付部材８９２を外気導入部材として用いることにして、中空部ＨＯ１２を大気圧にすればよい。いずれの場合でも、解放位置Ｌ１１で吸気孔からの吸気がカットされるので、解放位置Ｌ１１で食品具材Ｗ１が解放されて落下する。
【００６０】
ところで、図１３に示すように、円柱形状に形成した周回部材２５０を用いてもよい。本周回部材２５０は、概略、中実構造に形成され、吸気孔２５５に繋がる吸気路２５４が内部に形成されている。該吸気路２５４は、吸気機構に接続されている。
吸気機構が空気を吸引すると、吸気孔２５５から周回部材２５０の内部へ吸気され、吸気孔２５５の位置で周回部材２５０の滑らかな外周面２５７に物体Ｗ１が個別に吸引される。従って、上述した本発明の効果が得られる。
【００６１】
図１４に示すように、外周部３５６をゴム等の弾性変形可能な部材で形成した周回部材３５０を用いてもよい。本周回部材３５０では、滑らかな外周面３５７を一周させる際に外周面３５７の位置は変化しないが、外周部３５６が弾性変形しながら循環動作（周回動作の一種）する。外周部３５６の内部には中空部ＨＯ２が形成され、該中空部が吸気機構に接続されている。なお、中空部ＨＯ２の負圧で外周部３５６が凹みすぎないように、補強構造を入れておくとよい。この場合も、上述した本発明の効果が得られる。
【００６２】
図１５に示すように、外周が断面多角形となるように形成した角筒形状の周回部材４５０を用いてもよい。本周回部材４５０では、各面で滑らかな外周面４５７を一周させる際に外周面４５７の位置が変化するが元の位置に戻るように外周面４５７が周回動作する。この場合、ガイド部材４８２，４８４については、外周面４５７に接触しない程度まで上げて配置すればよい。外周部３５６の内部には中空部ＨＯ３が形成され、該中空部が吸気機構に接続されている。この場合も、上述した本発明の効果が得られる。むろん、角筒形状以外の筒形状に形成した周回部材を用いることも可能である。
【００６３】
図１６に示すように、外周面が比較的径方向外側とされた滑らかな径方向外側部５５０ａと比較的径方向内側とされた滑らかな径方向内側部５５０ｂとで形成された周回部材５５０を用いてもよい。本周回部材５５０では、径方向外側部５５０ａに吸気孔５５が形成され、径方向内側部５５０ｂにガイド部材８２，８４の下端が入り込む構造とされている。すると、吸気孔５５に吸引された物体がガイド部材８２，８４と周回部材の外周面との間に潜り込みにくくなるので、外周面に吸引された物体がガイド部材によって脱落することが防がれ、より確実に物体を分離して一つずつ移送することができる。
【００６４】
図１７に示すように、物体供給堆積機構６１０と、ホッパ２２内の所定の高さの位置に該ホッパに取り付けられた物体高さ検出センサ６２０と、物体供給堆積機構６１０とセンサ６２０とを接続した物体供給調節機構６３０と、をさらに設けてもよい。
物体供給堆積機構６１０は、食品具材Ｗ１を貯留する例えば金属製の貯留タンク６１２、多数の停止板６１５を有して循環動作するコンベア６１４、該コンベアを所定の循環方向へ回転駆動するモータ（駆動機構）６１６、を備え、具材収容部２０に対して無秩序に堆積されるように複数の食品具材Ｗ１を供給する。センサ６２０は、例えば、光電スイッチとされ、透過形光電スイッチを用いた場合、光の透過が遮られると光の遮断（物体の存在）を意味する電圧信号を生成し、光が透過すると光の透過（物体の不存在）を意味する電圧信号を生成する。従って、センサ６２０は、具材収容部２０に収容された食品具材Ｗ１が所定の高さまで収容されているか否かを判別し、判別結果に応じた電圧信号を生成する。物体供給調節機構６３０は、シーケンスコントローラで構成され、センサ６２０の電圧信号を入力し、該電圧信号に基づいて物体供給堆積機構のモータ６１６に対して所定のシーケンス制御を行う。同機構６３０は、食品具材Ｗ１が所定の高さまで収容されていないと判別されたとき、物体供給堆積機構のモータ６１６を動作させてコンベア６１４を回転駆動し、具材収容部２０へ複数の食品具材Ｗ１を供給させる。また、同機構６３０は、食品具材Ｗ１が所定の高さまで収容されていると判別されたとき、物体供給堆積機構のモータ６１６の動作を停止させる。
以上の構成により、自動的に適切な量の物体が物体収容部に供給されるので、連続して物体を一つずつ分離する処理をより円滑に行うことが可能になる。むろん、図１９〜図２２で示した物体分離装置８１０の物体収容ホッパ８２２に物体供給堆積機構と物体高さ検出センサと物体供給調節機構をさらに設けることも可能である。
【００６５】
また、物体供給調節機構６３０は、センサ６２０の電圧信号に基づいて周回駆動機構のモータ６５に対しても所定のシーケンス制御を行ってもよい。この場合、物体供給調節機構６３０は、食品具材Ｗ１が所定の高さまで収容されていないと判別されたとき、吸引移送機構のモータ６５に回転ドラム５０の周回動作を停止させるとともに、物体供給堆積機構のモータ６１６を動作させる。そして、食品具材Ｗ１が所定の高さまで収容されていないと判別されたとき、吸引移送機構のモータ６５の動作を停止させて回転ドラム５０の周回動作を停止させるとともに、物体供給堆積機構のモータ６１６を動作させる。また、同機構６３０は、食品具材Ｗ１が所定の高さまで収容されていると判別されたとき、吸引移送機構のモータ６５を動作させるとともに、物体供給堆積機構のモータ６１６の動作を停止させる。
以上の構成により、物体収容部に収容された物体が少ない場合に一旦周回部材の周回動作が停止して確実に物体が物体収容部に供給されるので、より確実に物体を各吸気孔の位置で外周面に吸引して分離することが可能になり、連続して物体を一つずつ分離する処理をより円滑に行うことが可能になる。
【００６６】
図１８に示すように、ホッパ２２内の所定の位置に該ホッパに取り付けられた物体吸引検出センサ７１０と、該センサ７１０と周回駆動機構のモータ６５とを接続した周回駆動調節機構７６９と、をさらに設けてもよい。
物体吸引検出センサ７１０は、例えば、光電スイッチとされ、透過形光電スイッチを用いた場合、光の透過が遮られると光の遮断（物体の存在）を意味する電圧信号を生成し、光が透過すると光の透過（物体の不存在）を意味する電圧信号を生成する。センサ７１０は、外周面５７における回転軸ＡＸ１よりも上の部分で下から上へ向かう部分５７ａ１の近傍に配置され、吸気孔５５に食品具材Ｗ１が吸引されているか否かを検出可能とされている。従って、センサ７１０は、具材収容部２０に収容された食品具材Ｗ１に接触した外周面５７に吸気孔５５の位置で食品具材Ｗ１が吸引されたか否かを判別し、判別結果に応じた電圧信号を生成する。周回駆動調節機構７６９は、シーケンスコントローラで構成され、センサ７１０の電圧信号を入力し、該電圧信号に基づいて周回駆動機構のモータ６５に対して所定のシーケンス制御を行う。同機構７６９は、吸気孔５５の位置で外周面５７に食品具材Ｗ１が吸引されていないと判別されたとき、吸引移送機構のモータ６５の駆動方向を逆転させ、該吸気孔５５の位置が具材収容部２０に収容された食品具材Ｗ１に接触する位置になるまで回転ドラムの外周面５７を周回方向Ｄ２とは反対方向Ｄ３へ移動させた後、吸引移送機構のモータ６５の駆動方向を元に戻す。
以上の構成により、食品具材Ｗ１が吸気孔５５に吸引されなかった場合でも確実に吸気孔５５に吸引されるように制御されるので、より確実に物体を各吸気孔の位置で外周面に吸引して分離することが可能になり、連続して物体を一つずつ分離する処理をより円滑に行うことが可能になる。むろん、図１９〜図２２で示した物体分離装置８１０の物体保持部８２０も、同様の構成を採用することができる。
なお、周回駆動調節機構７６９は、中空部ＨＯ１の空気圧の変化を検出してモータ６５を制御してもよい。
【００６７】
以上説明したように、本発明によると、種々の態様により、有用な物体分離装置、トッピング装置、食品具材トッピング装置、物体分離方法、トッピング方法および食品具材トッピング方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】食品具材トッピング装置を右側から見て示す右側面図。
【図２】食品具材トッピング装置を左側から見て示す左側面図。
【図３】右側周回部材支持部材等を透視して食品具材トッピング装置の要部を右側から見て示す右側面図。
【図４】図３と同じ位置から食品具材トッピング装置の要部の垂直断面を示す垂直断面図。
【図５】図４と同じ位置から回転ドラムの各位置を説明する垂直断面図。
【図６】吸引移送機構およびガイド部材並びにそれらの周辺を前から見て示す正面図。
【図７】吸引移送機構およびガイド部材並びにそれらの周辺を上から見て示す平面図。
【図８】吸引移送機構および具材解放機構並びにそれらの周辺を後から見て示す背面図。
【図９】複数種類の吸気孔形成部材を示す斜視図。
【図１０】回転ドラムの外周面上における食品具材の動きを説明する図。
【図１１】トッピング機構の動作を説明する図。
【図１２】トッピング機構の動作を示すタイミングチャート。
【図１３】変形例において周回部材の垂直断面を示す垂直断面図。
【図１４】変形例において吸引移送機構の垂直断面を示す垂直断面図。
【図１５】変形例において吸引移送機構の垂直断面を示す垂直断面図。
【図１６】変形例において吸引移送機構を前から見て示す正面図。
【図１７】変形例において物体分離装置の要部の垂直断面を示す垂直断面図。
【図１８】変形例において物体分離装置の要部の垂直断面を示す垂直断面図。
【図１９】変形例において食品具材トッピング装置を左側から見て示す左側面図。
【図２０】図１９に示す具材保持部の外観を示す斜視図。
【図２１】図１９と同じ位置から食品具材トッピング装置の要部の垂直断面を示す垂直断面図。
【図２２】吸引移送機構およびその周辺を前から見て示す正面図。
【符号の説明】
【００６９】
１０，８１０…食品具材トッピング装置（物体分離装置）、
２０…具材収容部（物体収容部、物体保持部）、
２２…ホッパ、２３…底板、２３ａ…開口、
３０…振動機構、
３２…振動板、３４…振動板支持部材、３６…エアシリンダ（振動板駆動機構）、
４０，８４０…吸引移送機構、４１，４２…周回部材支持部材、
４１ａ，４２ａ…ベアリング部材、
５０，８５０…回転ドラム（周回部材）、５０ａ，ｂ…軸部材、
５２，８５２…本体部、５４，８５４…吸気孔形成部材、
５５，２５５，３５５，４５５，８５５…吸気孔、
５６，３５６，４５６，８５６…外周部、５６ａ…貫通穴、５６ｂ…シール材、
５７，２５７，３５７，４５７，８５７…外周面、
５７ａ…下から上へ向かう部分、
５７ａ１…回転軸よりも上の部分で下から上へ向かう部分、
５７ｂ…上から下へ向かう部分、
６０，８６０…周回駆動機構、
６１，６２，６６，８６１…平歯車、６３…従動車、６３ａ…魚尾片、６３ｂ…溝、
６４…駆動車、６４ｂ…ピン、６５，８６２…モータ、６７…ギヤ付きベルト、
６８…リミットスイッチ、
７０…吸気機構、７２，８７２…周回部材取付部材、
７４，８７４…吸気管、７６，８７６…真空ポンプ、
８２…第一のガイド部材、８４…第二のガイド部材、
８３，８５…ガイド部材支持部材、
９０，８９０…具材解放機構（物体解放機構）、
９２…へら部材、９２ａ…先端部、９２ｂ…落下通路、
１１０…搬送機構、
１１２…バケット部材、１１４…チェーンコンベア、１１６…平歯車、
１２０…被トッピング食材形成機構、
１２２…被トッピング食材成形機構、１２４…位置決め部材、１２６…押圧部材、
１２８…アオサトッピング機構、
１３０…ベルトコンベア（被トッピング物体搬送機構）、
１４０…トッピング機構、
２５０，３５０，４５０，５５０…周回部材、
５５０ａ…径方向外側部、５５０ｂ…径方向内側部、
６１０…物体供給堆積機構、６２０…物体高さ検出センサ、
６３０…物体供給調節機構、
７１０…物体吸引検出センサ、７６９…周回駆動調節機構、
８２０…具材保持部（物体保持部）、
８２２…物体収容ホッパ、８２２ａ…下部開口、
８２４…誘導レール、８２４ａ…導入口、８２４ｄ…網、
８２６…レール振動機構、
８５８…空洞分割部材、８５８ａ…筒部、
８９４…圧空供給管、８９６…圧空ポンプ、
９１０…トッピング搬送機構、
ＡＸ１…回転軸、
Ｄ１…回転軸方向、Ｄ２…外周面の周回方向、Ｄ３…反対方向、
Ｄ４，Ｄ１１…所定の搬送方向、Ｄ５…径方向、Ｄ６…幅方向、
ＨＯ１，ＨＯ２，ＨＯ３，ＨＯ１１…中空部、
Ｌ１…外周面の位置、Ｌ２…所定の吸引位置、Ｌ３，Ｌ１１…所定の解放位置、
Ｌ４…所定の取出位置、Ｌ５…所定のトッピング位置、
Ｗ１…食品具材（分離対象の物体）、
Ｗ２，Ｗ３…被トッピング食材（被トッピング物体）、Ｗ４…食材
【特許請求の範囲】
【請求項１】
分離対象の物体を無秩序に置かれた状態で保持する物体保持部と、
前記物体を個別に吸引するための吸気孔が形成された周回動作可能な外周面の一部に前記物体保持部に保持された物体を接触させた周回部材と、前記吸気孔から前記周回部材の内部へ吸気することにより該吸気孔の位置で前記周回部材の外周面に前記物体を個別に吸引させる吸気機構とを有し、該物体を吸引した状態で前記周回部材の外周面を周回動作させる吸引移送機構と、
前記周回動作する周回部材の外周面から所定の解放位置で前記吸引された物体を解放する物体解放機構とを備えることを特徴とする物体分離装置。
【請求項２】
前記物体解放機構は、前記解放位置で前記吸気孔からエアを噴出するかまたは前記吸気孔からの吸気を遮断して該吸気孔の位置で前記周回部材の外周面に吸引されていた物体を解放する機構とされていることを特徴とする請求項１に記載の物体分離装置。
【請求項３】
前記周回部材は、所定の回転軸を中心として下から上へ向かう部分と上から下へ向かう部分とが存在するように周回動作可能な外周面が形成されるとともに、該回転軸を中心として所定の回転方向へ回転され、
前記物体解放機構は、前記回転軸よりも下側に設けられて前記吸気孔からエアを下方へ噴出するかまたは前記吸気孔からの吸気を遮断して前記周回部材の外周面に吸引されていた物体を下方に向けて解放し、
前記周回部材は、周回動作する外周面のうち前記物体解放機構から上へ向かう部分が前記物体保持部に保持された物体に接触する部分とされていることを特徴とする請求項２に記載の物体分離装置。
【請求項４】
前記周回部材の下側で該周回部材の外周面の周回動作に同期して順次被トッピング物体を所定の搬送方向へ搬送するとともに前記周回部材の外周面に吸引されている物体が前記解放位置に移送されたときに該物体を個別に前記搬送している被トッピング物体の上へ接触させるトッピング搬送機構をさらに備え、
前記物体解放機構は、前記トッピング搬送機構にて搬送される各被トッピング物体の上に接触した物体に対して前記吸気孔からエアを下方へ噴出するかまたは前記吸気孔からの吸気を遮断して該物体を解放することを特徴とする請求項３に記載の物体分離装置。
【請求項５】
前記物体保持部は、
前記物体を無秩序に堆積された状態で収容する物体収容ホッパと、
前記物体収容ホッパに収容された物体を導入する導入口から前記周回部材の外周面まで下がりながら該周回部材の外周面まで前記物体を無秩序に置いた状態で誘導可能な誘導レールと、
この誘導レールを振動させて該誘導レールにて前記物体を前記導入口から前記周回部材の外周面まで誘導させるレール振動機構とを有し、
前記誘導レールは、誘導される前記物体を載せて篩い分ける網を有し、該網の上に残された物体を前記周回部材の外周面まで誘導する構造とされていることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載の物体分離装置。
【請求項６】
前記物体保持部は、前記物体を無秩序に堆積された状態で収容し、
前記周回部材は、所定の回転軸を中心として下から上へ向かう部分と上から下へ向かう部分とが存在するように周回動作可能な外周面が形成され、該回転軸を中心として所定の回転方向へ回転されるとともに、周回動作する外周面のうち下から上へ向かう部分が前記物体保持部に収容された物体に接触する部分とされ、
前記物体解放機構は、前記周回する外周面のうち上から下へ向かう部分に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の物体分離装置。
【請求項７】
前記周回部材は、前記吸気孔が前記外周面の周回方向へずれて複数形成され、
前記吸引移送機構は、前記周回方向へずれて形成された各吸気孔の位置に合わせて前記周回部材の外周面を間欠的に周回動作させることを特徴とする請求項６に記載の物体分離装置。
【請求項８】
前記物体解放機構は、前記周回部材の外周面に対して周回する方向とは反対の方向から先端部を前記解放位置へ向けたへら部材で前記周回部材の外周面に吸引された物体を解放する機構とされていることを特徴とする請求項７に記載の物体分離装置。
【請求項９】
前記周回部材は、前記外周面の位置を変化させずに回転する円筒形状または円柱形状に形成されるとともに、前記吸気孔が前記回転軸の方向へずれて複数形成され、
前記周回動作する外周面のうち前記回転軸よりも上の部分で下から上へ向かう部分であって前記回転軸の方向において隣り合う吸気孔どうしの間に、該隣り合う吸気孔どうしの間に存在する物体を該隣り合う吸気孔のいずれかのみに吸引させる位置へ修正させるガイド部材が設けられていることを特徴とする請求項３、請求項４、または、請求項６に記載の物体分離装置。
【請求項１０】
前記周回部材は、前記外周面の位置を変化させずに回転する円筒形状または円柱形状に形成されるとともに、前記吸気孔が前記回転軸の方向へずれて複数形成され、
前記周回動作する外周面のうち前記回転軸よりも上の部分で下から上へ向かう部分であって前記回転軸の方向においてずれて形成された各吸気孔の両側かつ隣り合う吸気孔よりも近い位置に、第一および第二のガイド部材が設けられ、
該第一および第二のガイド部材は、互いに上下異なる位置に設けられていることを特徴とする請求項３、請求項４、または、請求項６に記載の物体分離装置。
【請求項１１】
前記周回部材は、前記吸気孔が形成された吸気孔形成部材を外周部に対して外周面を合わせて着脱可能に取り付けさせる本体部を備えるとともに、それぞれ大きさの異なる前記吸気孔が形成された複数種類の吸気孔形成部材の中からいずれかの吸気孔形成部材が選択的に前記本体部に対して取り付けられていることを特徴とする請求項１〜請求項１０のいずれかに記載の物体分離装置。
【請求項１２】
前記物体保持部に対して無秩序に堆積されるように複数の前記物体を供給する物体供給堆積機構と、
前記物体保持部に収容された物体が所定の高さまで収容されているか否かを判別する物体高さ検出センサと、
前記物体が所定の高さまで収容されていないと判別されたとき、前記物体供給堆積機構に前記物体保持部へ前記複数の物体を供給させる物体供給調節機構とをさらに備えることを特徴とする請求項５〜請求項８のいずれかに記載の物体分離装置。
【請求項１３】
前記物体保持部に保持された物体に接触した前記外周面に前記吸気孔の位置で前記物体が吸引されたか否かを判別する物体吸引検出センサをさらに備え、
前記吸引移送機構は、該吸気孔の位置で前記外周面に前記物体が吸引されていないと判別されたとき、該吸気孔の位置が前記物体保持部に保持された物体に接触する位置になるまで前記周回部材の外周面を周回方向とは反対方向へ移動させることを特徴とする請求項１〜請求項１２のいずれかに記載の物体分離装置。
【請求項１４】
不定形の物体を無秩序に置かれた状態で保持する物体保持部と、
前記物体を個別に吸引するための吸気孔が形成された周回動作可能な外周面の一部に前記物体保持部に保持された物体を接触させた周回部材と、該周回部材の外周面を周回駆動する周回駆動機構と、前記吸気孔から前記周回部材の内部へ吸気することにより該吸気孔の位置で前記周回部材の外周面に前記物体を個別に吸引させる吸気機構とを有し、該物体を吸引した状態で前記周回部材の外周面を周回動作させる吸引移送機構と、
前記周回動作する周回部材の外周面から所定の解放位置で前記吸引された物体を解放する物体解放機構と、
前記周回部材の外周面の周回動作に同期して順次被トッピング物体を所定の搬送方向へ搬送するとともに前記周回部材の外周面に吸引されている物体が前記解放位置に移送されたときに該物体を個別に前記搬送している被トッピング物体の上へ載置させるトッピング搬送機構とを備え、
前記解放位置は、前記トッピング搬送機構にて搬送される各被トッピング物体に前記解放された物体が個別にトッピングされる位置とされていることを特徴とするトッピング装置。
【請求項１５】
分離対象の物体を所定の物体保持部にて無秩序に置かれた状態で保持し、
前記物体を個別に吸引するための吸気孔が形成された周回動作可能な外周面を有する周回部材の前記外周面の一部に前記物体保持部に保持された物体を接触させ、前記吸気孔から吸気機構により前記周回部材の内部へ吸気して該吸気孔の位置で前記周回部材の外周面に前記物体を個別に吸引させ、該物体を吸引した状態で周回駆動機構により前記周回部材の外周面を周回動作させて、
前記周回動作する周回部材の外周面から物体解放機構により所定の解放位置で前記吸引された物体を解放することを特徴とする物体分離方法。
【請求項１６】
不定形の食品具材を所定の具材保持部に無秩序に置かれた状態で保持し、
前記食品具材を個別に吸引するための吸気孔が形成された周回動作可能な外周面を有する周回部材の前記外周面の一部に前記具材保持部に保持された食品具材を接触させ、前記吸気孔から吸気機構により前記周回部材の内部へ吸気して該吸気孔の位置で前記周回部材の外周面に前記食品具材を個別に吸引させ、該食品具材を吸引した状態で周回駆動機構により前記周回部材の外周面を周回動作させて、
前記周回動作する周回部材の外周面から具材解放機構により所定の解放位置で前記吸引された食品具材を解放させ、
前記周回部材の外周面の周回動作に同期して順次被トッピング物体を所定の搬送方向へ搬送するトッピング搬送機構にて前記周回部材の外周面に吸引されている食品具材が前記解放位置に移送されたときに該食品具材を個別に前記搬送している被トッピング食材の上へ接触させて該被トッピング物体にトッピングすることを特徴とする食品具材トッピング方法。
【請求項１】
分離対象の物体を無秩序に置かれた状態で保持する物体保持部と、
前記物体を個別に吸引するための吸気孔が形成された周回動作可能な外周面の一部に前記物体保持部に保持された物体を接触させた周回部材と、前記吸気孔から前記周回部材の内部へ吸気することにより該吸気孔の位置で前記周回部材の外周面に前記物体を個別に吸引させる吸気機構とを有し、該物体を吸引した状態で前記周回部材の外周面を周回動作させる吸引移送機構と、
前記周回動作する周回部材の外周面から所定の解放位置で前記吸引された物体を解放する物体解放機構とを備えることを特徴とする物体分離装置。
【請求項２】
前記物体解放機構は、前記解放位置で前記吸気孔からエアを噴出するかまたは前記吸気孔からの吸気を遮断して該吸気孔の位置で前記周回部材の外周面に吸引されていた物体を解放する機構とされていることを特徴とする請求項１に記載の物体分離装置。
【請求項３】
前記周回部材は、所定の回転軸を中心として下から上へ向かう部分と上から下へ向かう部分とが存在するように周回動作可能な外周面が形成されるとともに、該回転軸を中心として所定の回転方向へ回転され、
前記物体解放機構は、前記回転軸よりも下側に設けられて前記吸気孔からエアを下方へ噴出するかまたは前記吸気孔からの吸気を遮断して前記周回部材の外周面に吸引されていた物体を下方に向けて解放し、
前記周回部材は、周回動作する外周面のうち前記物体解放機構から上へ向かう部分が前記物体保持部に保持された物体に接触する部分とされていることを特徴とする請求項２に記載の物体分離装置。
【請求項４】
前記周回部材の下側で該周回部材の外周面の周回動作に同期して順次被トッピング物体を所定の搬送方向へ搬送するとともに前記周回部材の外周面に吸引されている物体が前記解放位置に移送されたときに該物体を個別に前記搬送している被トッピング物体の上へ接触させるトッピング搬送機構をさらに備え、
前記物体解放機構は、前記トッピング搬送機構にて搬送される各被トッピング物体の上に接触した物体に対して前記吸気孔からエアを下方へ噴出するかまたは前記吸気孔からの吸気を遮断して該物体を解放することを特徴とする請求項３に記載の物体分離装置。
【請求項５】
前記物体保持部は、
前記物体を無秩序に堆積された状態で収容する物体収容ホッパと、
前記物体収容ホッパに収容された物体を導入する導入口から前記周回部材の外周面まで下がりながら該周回部材の外周面まで前記物体を無秩序に置いた状態で誘導可能な誘導レールと、
この誘導レールを振動させて該誘導レールにて前記物体を前記導入口から前記周回部材の外周面まで誘導させるレール振動機構とを有し、
前記誘導レールは、誘導される前記物体を載せて篩い分ける網を有し、該網の上に残された物体を前記周回部材の外周面まで誘導する構造とされていることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載の物体分離装置。
【請求項６】
前記物体保持部は、前記物体を無秩序に堆積された状態で収容し、
前記周回部材は、所定の回転軸を中心として下から上へ向かう部分と上から下へ向かう部分とが存在するように周回動作可能な外周面が形成され、該回転軸を中心として所定の回転方向へ回転されるとともに、周回動作する外周面のうち下から上へ向かう部分が前記物体保持部に収容された物体に接触する部分とされ、
前記物体解放機構は、前記周回する外周面のうち上から下へ向かう部分に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の物体分離装置。
【請求項７】
前記周回部材は、前記吸気孔が前記外周面の周回方向へずれて複数形成され、
前記吸引移送機構は、前記周回方向へずれて形成された各吸気孔の位置に合わせて前記周回部材の外周面を間欠的に周回動作させることを特徴とする請求項６に記載の物体分離装置。
【請求項８】
前記物体解放機構は、前記周回部材の外周面に対して周回する方向とは反対の方向から先端部を前記解放位置へ向けたへら部材で前記周回部材の外周面に吸引された物体を解放する機構とされていることを特徴とする請求項７に記載の物体分離装置。
【請求項９】
前記周回部材は、前記外周面の位置を変化させずに回転する円筒形状または円柱形状に形成されるとともに、前記吸気孔が前記回転軸の方向へずれて複数形成され、
前記周回動作する外周面のうち前記回転軸よりも上の部分で下から上へ向かう部分であって前記回転軸の方向において隣り合う吸気孔どうしの間に、該隣り合う吸気孔どうしの間に存在する物体を該隣り合う吸気孔のいずれかのみに吸引させる位置へ修正させるガイド部材が設けられていることを特徴とする請求項３、請求項４、または、請求項６に記載の物体分離装置。
【請求項１０】
前記周回部材は、前記外周面の位置を変化させずに回転する円筒形状または円柱形状に形成されるとともに、前記吸気孔が前記回転軸の方向へずれて複数形成され、
前記周回動作する外周面のうち前記回転軸よりも上の部分で下から上へ向かう部分であって前記回転軸の方向においてずれて形成された各吸気孔の両側かつ隣り合う吸気孔よりも近い位置に、第一および第二のガイド部材が設けられ、
該第一および第二のガイド部材は、互いに上下異なる位置に設けられていることを特徴とする請求項３、請求項４、または、請求項６に記載の物体分離装置。
【請求項１１】
前記周回部材は、前記吸気孔が形成された吸気孔形成部材を外周部に対して外周面を合わせて着脱可能に取り付けさせる本体部を備えるとともに、それぞれ大きさの異なる前記吸気孔が形成された複数種類の吸気孔形成部材の中からいずれかの吸気孔形成部材が選択的に前記本体部に対して取り付けられていることを特徴とする請求項１〜請求項１０のいずれかに記載の物体分離装置。
【請求項１２】
前記物体保持部に対して無秩序に堆積されるように複数の前記物体を供給する物体供給堆積機構と、
前記物体保持部に収容された物体が所定の高さまで収容されているか否かを判別する物体高さ検出センサと、
前記物体が所定の高さまで収容されていないと判別されたとき、前記物体供給堆積機構に前記物体保持部へ前記複数の物体を供給させる物体供給調節機構とをさらに備えることを特徴とする請求項５〜請求項８のいずれかに記載の物体分離装置。
【請求項１３】
前記物体保持部に保持された物体に接触した前記外周面に前記吸気孔の位置で前記物体が吸引されたか否かを判別する物体吸引検出センサをさらに備え、
前記吸引移送機構は、該吸気孔の位置で前記外周面に前記物体が吸引されていないと判別されたとき、該吸気孔の位置が前記物体保持部に保持された物体に接触する位置になるまで前記周回部材の外周面を周回方向とは反対方向へ移動させることを特徴とする請求項１〜請求項１２のいずれかに記載の物体分離装置。
【請求項１４】
不定形の物体を無秩序に置かれた状態で保持する物体保持部と、
前記物体を個別に吸引するための吸気孔が形成された周回動作可能な外周面の一部に前記物体保持部に保持された物体を接触させた周回部材と、該周回部材の外周面を周回駆動する周回駆動機構と、前記吸気孔から前記周回部材の内部へ吸気することにより該吸気孔の位置で前記周回部材の外周面に前記物体を個別に吸引させる吸気機構とを有し、該物体を吸引した状態で前記周回部材の外周面を周回動作させる吸引移送機構と、
前記周回動作する周回部材の外周面から所定の解放位置で前記吸引された物体を解放する物体解放機構と、
前記周回部材の外周面の周回動作に同期して順次被トッピング物体を所定の搬送方向へ搬送するとともに前記周回部材の外周面に吸引されている物体が前記解放位置に移送されたときに該物体を個別に前記搬送している被トッピング物体の上へ載置させるトッピング搬送機構とを備え、
前記解放位置は、前記トッピング搬送機構にて搬送される各被トッピング物体に前記解放された物体が個別にトッピングされる位置とされていることを特徴とするトッピング装置。
【請求項１５】
分離対象の物体を所定の物体保持部にて無秩序に置かれた状態で保持し、
前記物体を個別に吸引するための吸気孔が形成された周回動作可能な外周面を有する周回部材の前記外周面の一部に前記物体保持部に保持された物体を接触させ、前記吸気孔から吸気機構により前記周回部材の内部へ吸気して該吸気孔の位置で前記周回部材の外周面に前記物体を個別に吸引させ、該物体を吸引した状態で周回駆動機構により前記周回部材の外周面を周回動作させて、
前記周回動作する周回部材の外周面から物体解放機構により所定の解放位置で前記吸引された物体を解放することを特徴とする物体分離方法。
【請求項１６】
不定形の食品具材を所定の具材保持部に無秩序に置かれた状態で保持し、
前記食品具材を個別に吸引するための吸気孔が形成された周回動作可能な外周面を有する周回部材の前記外周面の一部に前記具材保持部に保持された食品具材を接触させ、前記吸気孔から吸気機構により前記周回部材の内部へ吸気して該吸気孔の位置で前記周回部材の外周面に前記食品具材を個別に吸引させ、該食品具材を吸引した状態で周回駆動機構により前記周回部材の外周面を周回動作させて、
前記周回動作する周回部材の外周面から具材解放機構により所定の解放位置で前記吸引された食品具材を解放させ、
前記周回部材の外周面の周回動作に同期して順次被トッピング物体を所定の搬送方向へ搬送するトッピング搬送機構にて前記周回部材の外周面に吸引されている食品具材が前記解放位置に移送されたときに該食品具材を個別に前記搬送している被トッピング食材の上へ接触させて該被トッピング物体にトッピングすることを特徴とする食品具材トッピング方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【公開番号】特開２００７−９９４８２（Ｐ２００７−９９４８２Ａ）
【公開日】平成１９年４月１９日（２００７．４．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−２９４０３８（Ｐ２００５−２９４０３８）
【出願日】平成１７年１０月６日（２００５．１０．６）
【出願人】（３０４０５０３６９）株式会社浅野研究所 (44)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年４月１９日（２００７．４．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年１０月６日（２００５．１０．６）
【出願人】（３０４０５０３６９）株式会社浅野研究所 (44)
【Ｆターム（参考）】
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