食品結索における結び目位置制御方法とそれを用いた結索機の開発

1. 研究目的結び目経路を形成した割型に, 紐を挿入して結び目を得る方法を用いた結索技術の開発を, 2010年から行っている. これまで結索対象は紐やロープが主であったが, 本研究においては結索対象を食品(麺, 蒟蒻, パスタ)として結索技術及び装置の開発を行った.2. 研究方法1)紐やロープの場合, 長さの自由度は非常に大きいが, 食品の場合は最大でも数十センチと小さい. このため割型に形成する経路の長さを極力短くした, 「玉結び」経路を持つ割型の設計製作を行った.2)製作した割型への紐導入実験の後, この割型を搭載した自動結索装置の設計製作を行った. 装置においては, 装置の駆動・制御をエアーシリンダー・PLCで行い, 大気中及び水中での結索を可能とし, 水中での吸引はイジェクター及びギヤポンプで行う設計とした. また光センサーを登載し, 結び目位置の制御を可能とした.3)麺, 蒟蒻, パスタ等12品目の食品を用いて, 大気中及び水中における結索実験を行った. 実験での採取データは以下の通り.・大気中及び水中における装置の動作状態と, 割型への食品導入状態の動画データ.・各食品の断面形状測定データ.・各食品における結び目締め込み状態の動画データ及び, センサー位置と結び目位置測定データ.・水中における吸引をイジェクター, ギヤポンプで行った場合の結び目形成時の動画データ.3. 研究成果製作装置の動作は良好であり, 結索条件の調整により殆どの食品が結索可能であった. 結び目位置の制御においては, 光センサー位置を変更することで制御可能であることが確認された. 水中結索では, ギヤポンプの吸引力が高すぎることと, 制御レスポンスが悪いこととで, 食品を破断させてしまう場合が見られた. また, 食品の弾性が高いため, 結束後紐の固定を解除すると, 結び目が解けてしまう場合があった. ギヤポンプの制御方法や締め込み方法の改善が課題といえる. 今後は課題の改善を行い装置の実用化を目指す.

1. 研究目的結び目経路を形成した割型に, 紐を挿入して結び目を得る方法を用いた結索技術の開発を, 2010年から行っている. これまで結索対象は紐やロープが主であったが, 本研究においては結索対象を食品(麺, 蒟蒻, パスタ)として結索技術及び装置の開発を行った.2. 研究方法1)紐やロープの場合, 長さの自由度は非常に大きいが, 食品の場合は最大でも数十センチと小さい. このため割型に形成する経路の長さを極力短くした, 「玉結び」経路を持つ割型の設計製作を行った.2)製作した割型への紐導入実験の後, この割型を搭載した自動結索装置の設計製作を行った. 装置においては, 装置の駆動・制御をエアーシリンダー・PLCで行い, 大気中及び水中での結索を可能とし, 水中での吸引はイジェクター及びギヤポンプで行う設計とした. また光センサーを登載し, 結び目位置の制御を可能とした.3)麺, 蒟蒻, パスタ等12品目の食品を用いて, 大気中及び水中における結索実験を行った. 実験での採取データは以下の通り.・大気中及び水中における装置の動作状態と, 割型への食品導入状態の動画データ.・各食品の断面形状測定データ.・各食品における結び目締め込み状態の動画データ及び, センサー位置と結び目位置測定データ.・水中における吸引をイジェクター, ギヤポンプで行った場合の結び目形成時の動画データ.3. 研究成果製作装置の動作は良好であり, 結索条件の調整により殆どの食品が結索可能であった. 結び目位置の制御においては, 光センサー位置を変更することで制御可能であることが確認された. 水中結索では, ギヤポンプの吸引力が高すぎることと, 制御レスポンスが悪いこととで, 食品を破断させてしまう場合が見られた. また, 食品の弾性が高いため, 結束後紐の固定を解除すると, 結び目が解けてしまう場合があった. ギヤポンプの制御方法や締め込み方法の改善が課題といえる. 今後は課題の改善を行い装置の実用化を目指す.