DE112017006206T5

DE112017006206T5 - Haltevorrichtung für nahrungsmittel

Info

Publication number: DE112017006206T5
Application number: DE112017006206.3T
Authority: DE
Inventors: Yasuhiko Hashimoto; Kenji Bando; Kazunori HIRATA; Keita Sasaki
Original assignee: Kawasaki Heavy Industries Ltd; Kawasaki Jukogyo KK
Current assignee: Kawasaki Heavy Industries Ltd; Kawasaki Motors Ltd
Priority date: 2016-12-09
Filing date: 2017-12-07
Publication date: 2019-08-29
Also published as: TWI691389B; TW201834803A; JPWO2018105677A1; CN110062736A; KR20190091501A; US20200009725A1; JP6539413B2; WO2018105677A1

Abstract

Eine Haltevorrichtung für Nahrungsmittel umfasst einen zweite Stellung-Erfassungsteil, der zum Erfassen, dass alle der Mehrzahl von Nahrungsmitteln, die den vorgegebenen Positionen zugeführt worden sind, in der zweiten Stellung vorliegt, ausgebildet ist, und einen Steuerteil, der zum Steuern des Betriebs des zweiten Halteteils zum Halten der Mehrzahl von Nahrungsmitteln in der zweiten Stellung, so dass die Nahrungsmittel in der vorgegebenen Richtung gestapelt werden, wenn der zweite Stellung-Erfassungsteil erfasst, dass alle der Mehrzahl von Nahrungsmitteln in der zweiten Stellung an den vorgegebenen Positionen vorliegen, ausgebildet ist.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Offenbarung betrifft eine Haltevorrichtung für Nahrungsmittel.
STAND DER TECHNIK
Im Allgemeinen werden in einer Herstellungsanlage für Nahrungsmittel, wie z.B. Reisklößchen und Sandwiches, die hergestellten Nahrungsmittel in einem Behälter verpackt und zu Einzelhandelsgeschäften, wie z.B. kleinen Lebensmittelläden, versandt bzw. transportiert. Daher werden in Bezug auf die Transportkosten, usw., die Nahrungsmittel vorzugsweise mit einer hohen Aufnahmeeffizienz in dem Behälter verpackt. Die Verpackungsarbeit kann jedoch nur schwer automatisiert werden und hängt von menschlicher Arbeit ab. Ein solches Nahrungsmittel wird leicht verformt und sobald es durch eine äußere Kraft verformt worden ist, wird es nicht wieder dessen ursprüngliche Form einnehmen, selbst wenn die äußere Kraft aufgehoben wird. Daher wird dann, wenn das Nahrungsmittel fällt und durch die äußere Kraft verformt wird, der Warenwert des Nahrungsmittels durch die Verformung vermindert. Als Ergebnis nimmt der Anteil von nicht konformen Produkten zu, so dass die Arbeitseffizienz verschlechtert wird.
Herkömmlich gibt es Vorrichtungen, die eine Mehrzahl von Nahrungsmitteln halten können. Beispielsweise saugt eine Verpackungsvorrichtung, die im Patentdokument 1 offenbart ist, Nahrungsmittel (Gurken) einer vorderen Reihe und einer hinteren Reihe, die in zwei jeweiligen Ausrichtungsschalen angeordnet sind, durch jeweilige Saugnäpfe an und hält diese damit, und stützt jedes Nahrungsmittel (Gurke) in einer Stellung, bei der ein hinterer Endteil des Nahrungsmittels geringfügig nach unten geneigt ist. Dann werden das Nahrungsmittel der vorderen Reihe (Gurke) und das Nahrungsmittel der hinteren Reihe (Gurke), die durch die Saugnäpfe angesaugt und gehalten werden, an ihren Längsenden überlappt und dann verpackt. Darüber hinaus hebt eine Verpackungsvorrichtung, die in dem Patentdokument 2 offenbart ist, eine Mehrzahl von Nahrungsmitteln (Reisklößchen) mittels einer Saugeinheit in einer hängenden Weise nach oben, die hängenden Nahrungsmittel werden zu einer vorgegebenen Verpackungsposition bewegt und abgesenkt, und werden dann in einer Kiste oder einem Karton durch Anschlagpen des Ansaugens verpackt. In dem Patentdokument 3 ist als eine weitere herkömmliche Technologie ein Robotergreifer offenbart, der auf einmal eine Mehrzahl von Nahrungsmitteln hält, die mittels einer Fördervorrichtung, wie z.B. einer Bandfördereinrichtung, durch ein vorhergehendes Verfahren geführt worden sind, und überführt die Nahrungsmittel zu einem nachfolgenden Verfahren. Dieser Robotergreifer ist mit einem Rahmen versehen, der in eine Richtung an einem oberen Teil verlängert ist, und eine Mehrzahl von Greifersäulen, die an einer Basisplatte fixiert sind, ist unterhalb des Rahmens im identischen Abstand gehängt. Ein Werkstückgreifer ist an einem unteren Ende jeder Greifersäule bereitgestellt.
[Referenzdokumente des Standes der Technik]
[Patentdokumente]

[Patentdokument 1] JP 1994-071404 U
[Patentdokument 2] JP 2011-251702 A
[Patentdokument 3] JP 2001-198871 A

BESCHREIBUNG DER OFFENBARUNG
[Durch die Offenbarung zu lösende Probleme]
Die Verpackungsvorrichtung des Patentdokuments 1 kann jedoch nur zwei Teile eines Nahrungsmittels (Gurken) auf einmal halten. Aus diesem Grund kann, wenn Nahrungsmittel, wie z.B. Reisklößchen und Sandwiches, unter Verwendung der Verpackungsvorrichtung in einem Behälter verpackt werden, die Produktivität vermindert werden.
Die Verpackungsvorrichtung des Patentdokuments 2 und der Robotergreifer des Patentdokuments 3 können eine Mehrzahl (6 Teile) von Nahrungsmitteln auf einmal halten. Da sie jedoch die Nahrungsmittel in einem Zustand halten, bei dem die Nahrungsmittel lateral angeordnet sind, gibt es ein Problem dahingehend, dass für die Verpackungsarbeit für die Nahrungsmittel ein großer Arbeitsraum erforderlich ist.
Darüber hinaus erfordert eine solche Verpackungsarbeit für die Nahrungsmittel eine Genauigkeit der Arbeit in jedem Vorgang, wie z.B. das richtige Anordnen einer Mehrzahl von Nahrungsmitteln an einer vorgegebenen Position und das sichere Halten der Mehrzahl von Nahrungsmitteln.
Die vorliegende Offenbarung dient zur Lösung der vorstehend genannten Probleme und ein Zweck davon ist die Verbesserung der Effizienz einer Verpackungsarbeit für Nahrungsmittel und eine Verbesserung der Genauigkeit der Arbeit innerhalb eines beschränkten Arbeitsraums.
[Zusammenfassung der Offenbarung]
Zum Erreichen des vorstehend beschriebenen Zwecks ist eine Haltevorrichtung für Nahrungsmittel gemäß eines Aspekts der vorliegenden Offenbarung eine Haltevorrichtung für Nahrungsmittel, die einen ersten Halteteil, der zum Halten des Nahrungsmittels in einer ersten Stellung, bei der eine vorgegebene erste Oberfläche des Nahrungsmittels horizontal orientiert ist, ausgebildet ist, und so ausgebildet ist, dass er die Stellung des Nahrungsmittels von der ersten Stellung zu einer zweiten Stellung verändern kann, bei der eine zweite Oberfläche, die von der ersten Oberfläche des Nahrungsmittels verschieden ist, horizontal orientiert ist, einen Nahrungsmittelzuführungsteil, der zum aufeinanderfolgenden Zuführen des Nahrungsmittels, das durch den ersten Halteteil in der zweiten Stellung gehalten wird, zu einer vorgegebenen Position ausgebildet ist, einen zweiten Halteteil, der zum Halten einer Mehrzahl von Nahrungsmitteln ausgebildet ist, die den vorgegebenen Positionen in der zweiten Stellung zugeführt werden, wobei die Nahrungsmittel so gehalten werden, dass sie in einer vorgegebenen Richtung lateral gestapelt werden, einen Nahrungsmittelaufnahmeteil, der zum Aufnehmen der Mehrzahl von Nahrungsmitteln, die durch den zweiten Halteteil gehalten werden, in einem vorgegebenen Behälter ausgebildet ist, einen zweite Stellung-Erfassungsteil, der zum Erfassen, dass alle der Mehrzahl von Nahrungsmitteln, die zu den vorgegebenen Positionen zugeführt worden sind, in der zweiten Stellung vorliegen, ausgebildet ist, und einen Steuerteil umfasst, der zum Steuern des Betriebs des zweiten Halteteils zum Halten der Mehrzahl von Nahrungsmitteln in der zweiten Stellung, so dass die Nahrungsmittel in der vorgegebenen Richtung gestapelt sind, wenn der zweite Stellung-Erfassungsteil erfasst, dass alle der Mehrzahl von Nahrungsmitteln in der zweiten Stellung an den vorgegebenen Positionen vorliegen, ausgebildet ist.
Gemäß dieser Struktur wird das Nahrungsmittel zuerst in der ersten Stellung (z.B. einer flachen Stellung) gehalten, bei der die erste Oberfläche des Nahrungsmittels (z.B. eine dreieckige Oberfläche eines dreieckigen Reisklößchens) horizontal orientiert ist. Als nächstes wird die Stellung des Nahrungsmittels von der ersten Stellung zu der zweiten Stellung (einer stehenden Stellung) verändert, wo die zweite Oberfläche des Nahrungsmittels (z.B. eine Seitenoberfläche des dreieckigen Reisklößchens) horizontal orientiert ist. Dann wird das Nahrungsmittel, das in der zweiten Stellung gehalten wird, aufeinanderfolgend zu der vorgegebenen Position zugeführt. Da die Mehrzahl von Nahrungsmitteln in der zweiten Stellung nur dann in der gestapelten Weise gehalten wird, wenn erfasst wird, dass alle der Mehrzahl von Nahrungsmitteln in der zweiten Stellung an den vorgegebenen Positionen vorliegt, wird die Mehrzahl von gehaltenen Nahrungsmitteln sicher gehalten und in dem vorgegebenen Behälter aufgenommen. Folglich wird die Effizienz einer Verpackungsarbeit von Nahrungsmitteln verbessert und die Genauigkeit der Arbeit wird verbessert, und zwar selbst innerhalb eines beschränkten Arbeitsraums. Ferner kann der zweite Stellung-Erfassungsteil einen photoelektrischen Sensor, eine Kamera oder andere Detektoren, wie z.B. einen Ultraschallsensor oder einen Endschalter, umfassen.
Der zweite Stellung-Erfassungsteil kann ferner eine Lichtquelleneinheit, die zum Emittieren einer Mehrzahl von parallelen Lichtstrahlen in einer Richtung, die sich mit der vorgegebenen Richtung schneidet, ausgebildet ist, wobei die Mehrzahl von parallelen Lichtstrahlen an Positionen abgestrahlt wird, die den jeweiligen Nahrungsmitteln in der zweiten Stellung an den vorgegebenen Positionen entsprechen, eine Lichtempfangseinheit, die zum Empfangen der parallelen Lichtstrahlen, die durch die Lichtquelleneinheit abgestrahlt werden, ausgebildet ist, und einen zweite Stellung-Bestimmungsteil umfassen, der zum Bestimmen, ob die Mehrzahl von Nahrungsmitteln in der zweiten Stellung vorliegt, auf der Basis eines Erfassungsergebnisses der parallelen Lichtstrahlen durch die Lichtempfangseinheit ausgebildet ist.
Gemäß dieser Struktur kann, da der photoelektrische Sensor durch die Lichtempfangseinheit die parallelen Lichtstrahlen (z.B. durchgelassenes Licht oder reflektiertes Licht) erfassen kann, die durch die Lichtquelleneinheit abgestrahlt werden, auf der Basis des Erfassungsergebnisses bestimmt werden, ob die Mehrzahl von Nahrungsmitteln in der zweiten Stellung vorliegt. Es sollte beachtet werden, dass die parallelen Lichtstrahlen für Licht stehen, das sich gerade in einer Richtung ohne Streuen oder Konvergieren ausbreitet.
Die Lichtquelleneinheit kann eine Mehrzahl von ersten Lichtquellen, die zum Emittieren einer Mehrzahl von ersten parallelen Lichtstrahlen in der Richtung senkrecht zu der vorgegebenen Richtung ausgebildet sind, wobei die Mehrzahl von ersten parallelen Lichtstrahlen an Positionen abgestrahlt wird, die oberen Teilen der Mehrzahl von Nahrungsmitteln in der zweiten Stellung an den vorgegebenen Positionen entsprechen, und eine Mehrzahl von zweiten Lichtquellen umfassen, die zum Emittieren einer Mehrzahl von zweiten parallelen Lichtstrahlen in der Richtung senkrecht zu der vorgegebenen Richtung ausgebildet sind, wobei die Mehrzahl von zweiten parallelen Lichtstrahlen an Positionen abgestrahlt wird, die unteren Teilen der Mehrzahl von Nahrungsmitteln in der zweiten Stellung an den vorgegebenen Positionen entsprechen. Die Lichtempfangseinheit kann ferner eine Mehrzahl von ersten Lichtempfangsteilen, die zum Empfangen der Mehrzahl von ersten parallelen Lichtstrahlen ausgebildet sind, die durch die Positionen verlaufen, die den oberen Teilen der Mehrzahl von Nahrungsmitteln entsprechen, und eine Mehrzahl von zweiten Lichtempfangsteilen umfassen, die zum Empfangen der Mehrzahl von zweiten parallelen Lichtstrahlen ausgebildet sind, die durch die Positionen verlaufen, die den unteren Teilen der Mehrzahl von Nahrungsmitteln entsprechen. Der zweite Stellung-Bestimmungsteil kann bestimmen, dass alle der Mehrzahl von Nahrungsmitteln in der zweiten Stellung an den vorgegebenen Positionen vorliegt, wenn keiner der Mehrzahl von ersten Lichtempfangsteilen die Mehrzahl von ersten parallelen Lichtstrahlen empfängt, da alle der Mehrzahl von ersten parallelen Lichtstrahlen durch die oberen Teile der Mehrzahl von Nahrungsmitteln in der zweiten Stellung an den vorgegebenen Positionen unterbrochen werden, und keiner der Mehrzahl von zweiten Lichtempfangsteilen die Mehrzahl von zweiten parallelen Lichtstrahlen empfängt, da alle der Mehrzahl von zweiten parallelen Lichtstrahlen durch die unteren Teile der Mehrzahl von Nahrungsmitteln in der zweiten Stellung an den vorgegebenen Positionen unterbrochen werden. Wenn mindestens einer der Mehrzahl von ersten parallelen Lichtstrahlen durch die Position verläuft, die dem oberen Teil des Nahrungsmittels entspricht, und mindestens einer der Mehrzahl von ersten Lichtempfangsteilen den ersten parallelen Lichtstrahl empfängt, kann der zweite Stellung-Bestimmungsteil bestimmen, dass das Nahrungsmittel, das dem empfangenen ersten parallelen Lichtstrahl entspricht, nicht in der zweiten Stellung an der vorgegebenen Position vorliegt.
Gemäß dieser Struktur, wenn keiner der Mehrzahl von zweiten Lichtempfangsteilen die Mehrzahl von ersten parallelen Lichtstrahlen empfängt, da alle der Mehrzahl von ersten parallelen Lichtstrahlen durch die oberen Teile der Mehrzahl von Nahrungsmitteln in der zweiten Stellung an den vorgegebenen Positionen unterbrochen werden, und keiner der Mehrzahl von zweiten Lichtempfangsteilen die Mehrzahl von zweiten parallelen Lichtstrahlen empfängt, da alle der Mehrzahl von zweiten parallelen Lichtstrahlen durch die unteren Teile der Mehrzahl von Nahrungsmitteln in der zweiten Stellung an den vorgegebenen Positionen unterbrochen werden, kann bestimmt werden, dass alle der Mehrzahl von Nahrungsmitteln in der zweiten Stellung (einer stehenden Stellung) an den vorgegebenen Positionen vorliegen. Dagegen kann, wenn mindestens einer der Mehrzahl von ersten parallelen Lichtstrahlen durch die Position verläuft, die dem oberen Teil des Nahrungsmittels entspricht, und mindestens einer der Mehrzahl von ersten Lichtempfangsteilen den ersten parallelen Lichtstrahl empfängt, bestimmt werden, dass das Nahrungsmittel, das dem empfangenen ersten parallelen Lichtstrahl entspricht, nicht in der zweiten Stellung (der stehenden Stellung) an der vorgegebenen Position vorliegt. Auf diese Weise kann die zweite Stellung der Nahrungsmittel mittels des Prinzips des photoelektrischen Sensors des Durchlasstyps bestimmt werden. Es sollte beachtet werden, dass die Erfassungsfunktion der zweiten Stellung der Nahrungsmittel durch einen photoelektrischen Sensor des Durchlasstyps oder einen photoelektrischen Sensor des Reflexionstyps realisiert werden kann.
Die Haltevorrichtung kann ferner einen zweiten Haltedetektor umfassen, der zum Erfassen ausgebildet ist, dass alle der Mehrzahl von Nahrungsmitteln durch den zweiten Halteteil gehalten werden. Wenn der zweite Haltedetektor erfasst, dass alle der Mehrzahl von Nahrungsmitteln gehalten wird, steuert der Steuerteil den Betrieb des Nahrungsmittelaufnahmeteils zum Aufnehmen der Mehrzahl von Nahrungsmitteln, die durch den zweiten Halteteil gehalten werden, in dem vorgegebenen Behälter.
Gemäß dieser Struktur wird der Zustand erfasst, bei dem alle der Mehrzahl von Nahrungsmitteln durch den zweiten Halteteil gehalten werden. Nur wenn der Zustand, bei dem alle der Mehrzahl von Nahrungsmitteln gehalten werden, erfasst wird, wird die Mehrzahl von Nahrungsmitteln in dem vorgegebenen Behälter aufgenommen. Folglich wird die Sicherheit der Verpackungsarbeit verbessert.
Der zweite Haltedetektor kann ferner eine Mehrzahl von photoelektrischen Sensoren des Reflexionstyps, die zum Erfassen ausgebildet sind, dass jedes der Mehrzahl von Nahrungsmitteln gehalten wird, und einen zweiten Haltebestimmungsteil umfassen, der zum Bestimmen, ob die Nahrungsmittel gehalten werden, auf der Basis der Erfassungsergebnisse der jeweiligen photoelektrischen Sensoren des Reflexionstyps ausgebildet ist.
Gemäß dieser Struktur wird, ob die Mehrzahl von Nahrungsmitteln gehalten wird, auf der Basis der Erfassungsergebnisse der Mehrzahl von photoelektrischen Sensoren des Reflexionstyps bestimmt. Es sollte beachtet werden, dass der zweite Haltebestimmungsteil einen photoelektrischen Sensor des Durchlasstyps oder andere Detektoren, wie z.B. einen Endschalter, umfassen kann.
Der zweite Halteteil kann ferner eine Mehrzahl von Paaren von Halteelementen, die zum lateral gestapelten Halten der jeweiligen Nahrungsmittel in der zweiten Stellung an den vorgegebenen Positionen ausgebildet sind, und Betätigungselemente umfassen, die zum Antreiben der jeweiligen Paare von Halteelementen ausgebildet sind, derart, dass der Winkel von jedem der Paare von Halteelementen zueinander einer von einem ersten Winkel, bei dem das Paar von Halteelementen das Nahrungsmittel hält, und einem zweiten Winkel wird, bei dem das Paar von Halteelementen das Nahrungsmittel freigibt. Der erste Winkel kann ein vorgegebener Winkel sein, bei dem das Paar von Halteelementen das Nahrungsmittel von beiden Seiten klemmt. Der zweite Winkel kann ein vorgegebener Winkel sein, bei dem eine Höhe bei Spitzenenden des Paars von Halteelementen größer wird als eine Höhe des Nahrungsmittels, wenn sich das Paar von Halteelementen öffnet.
Gemäß dieser Struktur ist es, da die Halteelemente so angetrieben werden können, dass der Winkel (z.B. 180 Grad) derart ist, dass die Höhe an den Spitzenenden des Paars von Halteelementen, wenn sich diese öffnen, größer wird als die Höhe des Nahrungsmittels, einfach, z.B. mit einem Sensor vor dem Haltevorgang zu erfassen, ob sich die Nahrungsmittel in der zweiten Stellung befinden.
Der zweite Halteteil kann zum unabhängigen Halten von jedem der Mehrzahl von Nahrungsmitteln ausgebildet sein.
Eine Haltevorrichtung für Nahrungsmittel gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist eine Haltevorrichtung für Nahrungsmittel, die einen ersten Halteteil, der zum Halten des Nahrungsmittels in einer ersten Stellung, bei der eine vorgegebene erste Oberfläche des Nahrungsmittels horizontal orientiert ist, und Ändern der Stellung des Nahrungsmittels von der ersten Stellung zu einer zweiten Stellung ausgebildet ist, bei der eine zweite Oberfläche, die von der ersten Oberfläche des Nahrungsmittels verschieden ist, horizontal orientiert ist, einen Nahrungsmittelzuführungsteil, der zum aufeinanderfolgenden Zuführen des Nahrungsmittels, das durch den ersten Halteteil in der zweiten Stellung gehalten wird, zu einer vorgegebenen Position ausgebildet ist, einen zweiten Halteteil, der zum Halten einer Mehrzahl von Nahrungsmitteln, die zu den vorgegebenen Positionen in der zweiten Stellung zugeführt werden, ausgebildet ist, wobei das Nahrungsmittel so gehalten wird, dass es in einer vorgegebenen Richtung lateral gestapelt wird, und einen Nahrungsmittelaufnahmeteil umfasst, der zum Aufnehmen der Mehrzahl von Nahrungsmitteln, die durch den zweiten Halteteil gehalten werden, in einem vorgegebenen Behälter ausgebildet ist. Der zweite Halteteil umfasst eine Mehrzahl von Paaren von Halteelementen, die zum lateral gestapelten Halten der jeweiligen Nahrungsmittel in der zweiten Stellung an den vorgegebenen Positionen ausgebildet sind, und Betätigungselemente, die zum unabhängigen Antreiben der jeweiligen Paare von Halteelementen ausgebildet sind, derart, dass der Winkel von jedem der Paare von Halteelementen zueinander einer von einem ersten Winkel, bei dem das Paar von Halteelementen das Nahrungsmittel hält, und einem zweiten Winkel, bei dem das Paar von Halteelementen das Nahrungsmittel freigibt, wird. Der erste Winkel ist ein vorgegebener Winkel, bei dem das Paar von Halteelementen das Nahrungsmittel von beiden Seiten klemmt. Der zweite Winkel ist ein vorgegebener Winkel, bei dem die Höhe bei Spitzenenden des Paars von Halteelementen größer wird als die Höhe des Nahrungsmittels, wenn sich das Paar von Halteelementen öffnet.
Gemäß dieser Struktur wird das Nahrungsmittel zuerst in der ersten Stellung (z.B. einer flachen Stellung) gehalten, bei der die erste Oberfläche des Nahrungsmittels (z.B. eine dreieckige Oberfläche eines dreieckigen Reisklößchens) horizontal orientiert ist. Als nächstes wird die Stellung des Nahrungsmittels von der ersten Stellung zu der zweiten Stellung (einer stehenden Stellung) verändert, bei der die zweite Oberfläche des Nahrungsmittels (z.B. eine Seitenoberfläche des dreieckigen Reisklößchens) horizontal orientiert ist. Dann wird das Nahrungsmittel, das in der zweiten Stellung gehalten wird, aufeinanderfolgend der vorgegebenen Position zugeführt. Die Mehrzahl von Nahrungsmitteln, die der vorgegebenen Position in der zweiten Stellung zugeführt werden, wird in der gestapelten Weise gehalten. Am Ende ist die Mehrzahl von gehaltenen Nahrungsmitteln in dem vorgegebenen Behälter aufgenommen. Folglich wird die Effizienz der Verpackungsarbeit der Nahrungsmittel selbst innerhalb eines beschränkten Arbeitsraums verbessert.
Da ferner die jeweiligen Paare von Halteelementen, die zum Halten der jeweiligen Nahrungsmittel ausgebildet sind, durch die Betätigungselemente unabhängig angetrieben werden können, kann der Haltevorgang z.B. durch geeignetes Ändern der Anzahl von gehaltenen Nahrungsmitteln durchgeführt werden. In diesem Fall ist dann, wenn das anzutreibende Halteelement 32 so verändert wird, dass es die Nahrungsmittel in den Behälter einbringt, der zweite Winkel des nicht-angetriebenen Halteelements bei dem vorgegebenen Winkel fixiert, so dass die Höhe an den Spitzenenden des Paars von Halteelementen, wenn sich diese öffnen, größer wird als die Höhe des Nahrungsmittels. Folglich kann verhindert werden, dass die nicht-angetriebenen Halteelemente die anderen Nahrungsmittel stören, die in dem Behälter aufgenommen sind. Folglich verbessert sich die Sicherheit der Arbeit.
Die Haltevorrichtung kann ferner einen Steuerteil umfassen, der zum Steuern der Betätigungselemente derart, dass der Winkel einer im Vorhinein festgelegten Anzahl der Paare von Halteelementen von der Mehrzahl von Paaren von Halteelementen zueinander einer von dem ersten Winkel und dem zweiten Winkel wird, und Steuern der Betätigungselemente derart, dass dann, wenn jedwedes nicht festgelegte Paar von Halteelementen vorliegt, der Winkel des nicht festgelegten Paars von Halteelementen zueinander auf den zweiten Winkel festgelegt ist, ausgebildet ist. Der Steuerteil kann den Nahrungsmittelaufnahmeteil so steuern, dass er die Nahrungsmittel, die durch die im Vorhinein festgelegten Paare von Halteelementen gehalten werden, in den vorgegebenen Behälter einbringt.
Gemäß dieser Struktur kann der Haltevorgang durch geeignetes Verändern der Anzahl von gehaltenen Nahrungsmitteln durchgeführt werden. Beispielsweise kann in einem Fall, bei dem das zweite Halteelement fünf Paare von Halteelementen umfasst, durch Antreiben aller fünf Paare von Halteelementen das Nahrungsmittel in der lateral gestapelten Weise in dem Behälter verpackt werden, in dem 50 Teile eines Nahrungsmittels (10×5) aufgenommen werden können. Ferner kann das Nahrungsmittel durch Festlegen eines Paars von Halteelementen auf den zweiten Winkel und Antreiben nur der verbleibenden vier Paare der Halteelemente in der lateral gestapelten Weise in dem Behälter verpackt werden, in dem 40 Teile eines Nahrungsmittels (8 × 5) aufgenommen werden können. Daher ist die Verpackungsarbeit flexibel auf jedwede Nahrungsmittelbehälter mit verschiedenen Lagerkapazitäten anwendbar.
Die Haltevorrichtung kann ferner einen Steuerteil umfassen, der so ausgebildet ist, dass er die Betätigungselemente derart steuert, dass die Anzahl von anzutreibenden Paaren von Halteelementen gemäß einem leeren Raum für das Nahrungsmittel in dem vorgegebenen Behälter vermindert wird, und der Winkel des verbleibenden Paars von Halteelementen zueinander einer des ersten Winkels und des zweiten Winkels wird, und wenn das verminderte Paar von Halteelementen vorliegt, die Betätigungselemente derart steuert, dass der Winkel des verminderten Paars von Halteelementen zueinander auf den zweiten Winkel festgelegt ist. Der Steuerteil kann den Nahrungsmittelaufnahmeteil so steuern, dass er das Nahrungsmittel, das durch das verbleibende Paar von Halteelementen gehalten wird, in den vorgegebenen Behälter einbringt.
Gemäß dieser Struktur kann der Haltevorgang durch geeignetes Verändern der Anzahl der gehaltenen Nahrungsmittel gemäß einem leeren Raum für das Nahrungsmittel in dem vorgegebenen Behälter durchgeführt werden. In einem Fall, bei dem das zweite Halteelement fünf Paare von Halteelementen umfasst, kann, wenn nur vier leere Räume für Nahrungsmittel in dem Nahrungsmittelbehälter vorliegen, ein Paar von Halteelementen auf den zweiten Winkel festgelegt sein und nur die restlichen vier Paare der Halteelemente können angetrieben werden. Durch abwechselndes Antreiben von fünf Paaren von Halteelementen und vier Paaren von Halteelementen kann das Nahrungsmittel in der lateral gestapelten Weise in dem Behälter verpackt werden, in dem 45 Teile eines Nahrungsmittels (9 × 5) aufgenommen werden können. Daher ist die Verpackungsarbeit flexibel auf jedwede Nahrungsmittelbehälter mit verschiedenen Lagerkapazitäten anwendbar.
Die Haltevorrichtung kann einen Roboter umfassen, der einen ersten Arm mit dem ersten Halteteil an einem Spitzenende und einen zweiten Arm mit dem zweiten Halteteil an einem Spitzenende davon umfasst.
[Effekt der Offenbarung]
Die vorliegende Offenbarung weist die vorstehend beschriebene Struktur auf und kann die Verbesserung der Effizienz der Verpackungsarbeit der Nahrungsmittel und die Verbesserung der Genauigkeit der Arbeit innerhalb des beschränkten Arbeitsraums realisieren. Der Zweck der vorliegenden Offenbarung, weitere Zwecke, Merkmale und Vorteile werden durch die detaillierte Beschreibung der folgenden geeigneten Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen klarer.
Figurenliste

1 ist eine Draufsicht, welche die gesamte Struktur einer Haltevorrichtung für Nahrungsmittel gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt.
2 ist eine perspektivische Ansicht, die schematisch ein Nahrungsmittel in der 1 zeigt.
3 ist eine Vorderansicht, die schematisch die gesamte Struktur eines Beispiels eines Roboters in der 1 zeigt.
4(A) und 4(B) sind Ansichten, die eine Struktur eines Greiferteils (erster Halteteil) des Roboters in der 3 zeigen.
5(A) und 5(B) sind Ansichten, die eine Struktur eines Greiferteils (zweiter Halteteil) des Roboters in der 3 zeigen.
6 ist ein Funktionsblockdiagramm, das schematisch den Aufbau einer Steuervorrichtung des Roboters in der 3 zeigt.
7 ist eine perspektivische Ansicht, die einen ersten Haltevorgang für ein Nahrungsmittel zeigt.
8 ist eine perspektivische Ansicht, die einen zweiten Haltevorgang für ein Nahrungsmittel zeigt.
9 ist eine perspektivische Ansicht, die einen dritten Haltevorgang für ein Nahrungsmittel zeigt.
10 ist eine perspektivische Ansicht, die einen vierten Haltevorgang für ein Nahrungsmittel zeigt.
11(A) und 11(B) sind Ansichten, die eine weitere Struktur des Greiferteils (erster Halteteil) zeigen.
12(A) und 12(B) sind Ansichten, die eine weitere Struktur des Greiferteils (zweiter Halteteil) zeigen.
13 ist eine Ansicht, die einen Entfernungsbetrieb des Greiferteils in den 12(A) und 12(B) zeigt.
14 ist ein Diagramm eines zeitlichen Ablaufs, das ein Beispiel eines Steuerbefehls des Greiferteils und einen Winkel eines Greifers während des Betriebs von 13 zeigt.
15(A) und 15(B) sind Ansichten, die eine Struktur eines Greiferteils (zweiter Halteteil) einer Haltevorrichtung (Roboter) für Nahrungsmittel gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung (photoelektrischer Sensor des Durchlasstyps) zeigen.
16 ist ein Funktionsblockdiagramm, das schematisch den Aufbau einer Steuervorrichtung des Roboters mit dem Greiferteil in den 15(A) und 15(B) zeigt.
17(A) und 17(B) sind Ansichten, die schematisch eine Fehlerbestimmungsverarbeitung zeigen, die durch den Roboter mit der Struktur der 15(A) und 15(B) sowie der 16 ausgeführt wird.
18(A) und 18(B) sind Ansichten, die eine Struktur gemäß einer ersten Modifizierung der Haltevorrichtung für Nahrungsmittel gemäß dieser Ausführungsform (photoelektrischer Sensor des Reflexionstyps) zeigen.
19(A) und 19(B) sind Ansichten, die eine Struktur gemäß einer zweiten Modifizierung der Haltevorrichtung für Nahrungsmittel gemäß dieser Ausführungsform (Sichtsensor) zeigen.
20(A) und 20(B) sind Ansichten, die eine Struktur eines Greiferteils (zweiter Halteteil) einer Haltevorrichtung (Roboter) für Nahrungsmittel gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigen.
21(A) bis 21(C) sind Ansichten, die Nahrungsmittelbehälter zeigen, die für eine Verpackungsarbeit für die Nahrungsmittel durch den Roboter mit dem Greiferteil in den 18(A) und 18(B) zeigen.
22 ist eine Ansicht, die eine Struktur gemäß einer Modifizierung des Greiferteils (zweiter Halteteil) in den 20(A) und 20(B) zeigt.
23(A) und 23(B) sind Beispiele für eine Querschnittsansicht von Lagen, die auf einem Arbeitstisch von 1 angeordnet sind.
24 ist eine Ansicht, die eine weitere Struktur des Greiferteils (erster Halteteil) zeigt.

MODI ZUR AUSFÜHRUNG DER OFFENBARUNG
In einem ersten Aspekt der vorliegenden Offenbarung umfasst eine Haltevorrichtung für Nahrungsmittel einen ersten Halteteil, der zum Halten eines Nahrungsmittels in einer ersten Stellung, bei der eine vorgegebene erste Oberfläche des Nahrungsmittels horizontal orientiert ist, ausgebildet ist, und zum Verändern der Stellung des Nahrungsmittels von der ersten Stellung zu einer zweiten Stellung ausgebildet ist, bei der eine zweite Oberfläche, die von der ersten Oberfläche des Nahrungsmittels verschieden ist, horizontal orientiert ist, einen Nahrungsmittelzuführungsteil, der zum aufeinanderfolgenden Zuführen des Nahrungsmittels, das in der zweiten Stellung gehalten wird, zu einer vorgegebenen Position durch den ersten Halteteil ausgebildet ist, einen zweiten Halteteil, der zum Halten einer Mehrzahl von Nahrungsmitteln, die der vorgegebenen Position in der zweiten Stellung zugeführt werden, so dass die Nahrungsmittel in einer vorgegebenen Richtung gestapelt werden, ausgebildet ist, und einen Nahrungsmittelaufnahmeteil, der die Mehrzahl von Nahrungsmitteln, die durch den zweiten Halteteil gehalten werden, in einem vorgegebenen Behälter aufnimmt.
Gemäß dieser Struktur wird das Nahrungsmittel zuerst in der ersten Stellung (z.B. einer flachen Stellung) gehalten, bei der die erste Oberfläche des Nahrungsmittels (z.B. eine dreieckige Oberfläche eines dreieckigen Reisklößchens) horizontal orientiert ist. Als nächstes wird die Stellung des Nahrungsmittels von der ersten Stellung zu der zweiten Stellung (einer stehenden Stellung) verändert, bei der die zweite Oberfläche des Nahrungsmittels (z.B. eine Seitenoberfläche des dreieckigen Reisklößchens) horizontal orientiert ist. Dann wird das Nahrungsmittel, das in der zweiten Stellung gehalten wird, aufeinanderfolgend zu der vorgegebenen Position zugeführt. Die Mehrzahl von Nahrungsmitteln, die der vorgegebenen Position in der zweiten Stellung zugeführt werden, wird in der gestapelten Weise gehalten. Am Ende ist die Mehrzahl von gehaltenen Nahrungsmitteln in dem vorgegebenen Behälter aufgenommen. Folglich wird die Effizienz der Verpackungsarbeit der Nahrungsmittel selbst innerhalb eines begrenzten Arbeitsraums verbessert.
In einem zweiten Aspekt der vorliegenden Offenbarung kann der erste Halteteil ein Basisteil, ein Drehgelenk mit einer horizontalen Drehachse, ein Spitzenendteil, das drehbar mittels des Drehgelenks mit dem Basisteil gekoppelt ist, und einen Haltekopf oder mehrere Halteköpfe, der oder die an dem Spitzenendteil bereitgestellt ist oder sind und das oder die Nahrungsmittel hält oder halten, umfassen.
Gemäß dieser Struktur wird das Nahrungsmittel in der ersten Stellung durch den Haltekopf gehalten, der an dem Spitzenendteil des ersten Halteteils bereitgestellt ist, und die Stellung des Nahrungsmittels kann von der ersten Stellung zu der zweiten Stellung durch Drehen des Spitzenendteils mittels des Drehgelenks, z.B. um 90 Grad in Bezug auf den Basisteil, verändert werden.
In einem dritten Aspekt der vorliegenden Offenbarung kann der Haltekopf ein Saugkopf sein, der das Nahrungsmittel an der ersten Oberfläche ansaugt und hält, und der erste Halteteil kann ferner ein Stützelement umfassen, das an dem Spitzenendteil bereitgestellt ist und das Nahrungsmittel, das durch den Saugkopf angesaugt wird, durch Kontaktieren der zweiten Oberfläche stützt.
Gemäß dieser Struktur wird ein Verpackungsabschnitt des Nahrungsmittels durch den Saugkopf angesaugt und gehalten und ein Hauptteil des Nahrungsmittels wird durch das Stützelement gestützt. Folglich ist es einfach, eine stabile Stellung des Nahrungsmittels beizubehalten, wenn die Stellung des Nahrungsmittels verändert wird.
In einem vierten Aspekt der vorliegenden Offenbarung kann der zweite Halteteil eine Mehrzahl von Paaren von Halteelementen umfassen, die jeweils zum Halten der jeweiligen lateral gestapelten Nahrungsmittel in der zweiten Stellung an den vorgegebenen Positionen ausgebildet sind.
Gemäß dieser Struktur wird die Mehrzahl von Nahrungsmitteln zusammen effizient gehalten.
In einem fünften Aspekt der vorliegenden Offenbarung kann der zweite Halteteil ferner ein Betätigungselement umfassen, das die Mehrzahl von Paaren von Halteelementen derart antreibt, dass der Winkel jedes Paars von Halteelementen zueinander ein Winkel von einem vorgegebenen ersten Winkel, bei dem das Nahrungsmittel durch Klemmen jedes Nahrungsmittels von beiden Seiten gehalten werden kann, und einem vorgegebenen zweiten Winkel von 180 Grad oder mehr, bei dem jedes Nahrungsmittel freigegeben werden kann, wird.
Gemäß dieser Struktur, da jedes Paar von Halteelementen vor und nach dem Haltevorgang des Nahrungsmittels so gesteuert wird, dass der Winkel zueinander 180 Grad oder mehr wird, kann ein Zustand des Nahrungsmittels visuell oder durch einen Sensor einfach geprüft werden. Da darüber hinaus der Öffnungs- und Schließwinkel nur die zwei Werte (z.B. 60 Grad und 180 Grad) aufweist, ist eine komplizierte Steuerung nicht erforderlich.
In einem sechsten Aspekt der vorliegenden Offenbarung kann die Haltevorrichtung für Nahrungsmittel ferner einen Steuerteil umfassen, der einen Haltebefehl oder einen Freigabebefehl zum Erreichen des ersten Winkels oder des zweiten Winkels zu dem Betätigungselement ausgibt. Wenn von dem vorgegebenen Behälter der zweite Halteteil entfernt wird, der die Mehrzahl von Nahrungsmittel in den vorgegebenen Behälter eingebracht hat, kann der Steuerteil eine Ausgabe von dem Haltebefehl zu dem Freigabebefehl ändern und kann dann die Ausgabe von dem Freigabebefehl zu dem Haltebefehl zu einem Zeitpunkt ändern, bei dem der Winkel jedes Paars von Halteelementen zueinander einen vorgegebenen dritten Winkel, der größer als der erste Winkel und kleiner als der zweite Winkel ist, nicht übersteigt.
Gemäß dieser Struktur steuert der Steuerteil den Winkel jedes Paars von Halteelementen zueinander während des Entfernungsbetriebs des zweiten Halteteils durch Steuern des zeitlichen Ablaufs einer Ausgabe des Steuerbefehls zu dem Betätigungselement. Folglich kann vermieden werden, dass während des Entfernungsbetriebs des zweiten Halteteils das Halteelement mit einer Innenwand des vorgegebenen Behälters oder einem angrenzenden Nahrungsmittel zusammenstößt.
In einem siebten Aspekt der vorliegenden Offenbarung kann die Haltevorrichtung für Nahrungsmittel ferner eine Lage umfassen, die an der vorgegebenen Position angeordnet ist, und die Lage kann konvexe Teile aufweisen, die in der vorgegebenen Richtung zum Stützen, in einer Querschnittsansicht in der vorgegebenen Richtung, der jeweiligen Nahrungsmittel ausgebildet sind, die in der vorgegebenen Richtung in der zweiten Stellung aufgereiht sind. Gemäß dieser Struktur kann die Stellung (zweite Stellung) jedes Nahrungsmittels auf der Lage dadurch, dass sie die Mehrzahl von konvexen Teilen aufweist, stabilisiert werden. Daher ist es einfach, die Mehrzahl von Nahrungsmitteln in der vorgegebenen Richtung gestapelt zu halten.
In einem achten Aspekt der vorliegenden Offenbarung kann die Lage Stufen aufweisen, die in der Querschnittsansicht in der vorgegebenen Richtung so bereitgestellt sind, dass sie die jeweiligen Nahrungsmittel, die in der vorgegebenen Richtung in der zweiten Stellung aufgereiht sind, stützen, während sie bewirken, dass die Nahrungsmittel in der vorgegebenen Richtung geneigt sind.
In einem neunten Aspekt der vorliegenden Offenbarung kann das Nahrungsmittel die erste Oberfläche und die zweite Oberfläche, die senkrecht zu der ersten Oberfläche ist, aufweisen, die erste Stellung kann eine Stellung sein, bei der die erste Oberfläche des Nahrungsmittels nach unten zeigt, und die zweite Stellung kann eine Stellung sein, bei der die zweite Oberfläche des Nahrungsmittels nach unten zeigt. Es sollte beachtet werden, dass der Ausdruck „die erste Oberfläche und die zweite Oberfläche sind senkrecht zueinander“, wie er hier verwendet wird, eine geringe Neigung zulässt, die durch die Oberfläche des Nahrungsmittels oder der Verpackung verursacht wird, ohne auf einen streng senkrechten Zustand beschränkt zu sein. Das Nahrungsmittel kann z.B. ein handgemachtes Reisklößchen mit einer dreieckigen Form mit dreieckigen ersten Oberflächen und rechteckigen zweiten Oberflächen sein.
Vor dem Versand der Nahrungsmittel ist eine Fremdmaterialuntersuchung der Nahrungsmittel für die Sicherheit der Nahrungsmittel obligatorisch. Im Allgemeinen ist, da in einer Untersuchungsvorrichtung Röntgenstrahlen von oberhalb auf das Nahrungsmittel emittiert werden, dann, wenn das dreieckige handgemachte Reißklößchen verwendet wird, eine flache Stellung geeignet, bei der die dreieckige Oberfläche nach unten zeigt. Gemäß dieser Struktur durchläuft z.B. das Nahrungsmittel die Untersuchungsvorrichtung, während es durch eine Fördereinrichtung in einer Herstellungsanlage in der flachen Stellung (ersten Stellung) gefördert wird, wobei die dreieckige Oberfläche des Nahrungsmittels nach unten zeigt, und die Mehrzahl von Nahrungsmitteln kann dann zusammen in der stehenden Stellung (zweiten Stellung) verpackt werden, wobei die rechteckige Oberfläche des Nahrungsmittels durch die Haltevorrichtung für das Nahrungsmittel nach unten zeigt.
In einem zehnten Aspekt der vorliegenden Offenbarung kann die Haltevorrichtung als Roboter ausgebildet sein, der einen ersten Arm mit dem ersten Halteteil an einem Spitzenende und einen zweiten Arm mit einem zweiten Halteteil an einem Spitzenende umfasst.
Gemäß dieser Struktur wird die Verpackungsarbeit der Nahrungsmittel durch einen zweiarmigen Roboter realisiert.
Nachstehend werden bevorzugte Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Es sollte beachtet werden, dass nachstehend dieselben Bezugszeichen denselben oder entsprechenden Komponenten in den Zeichnungen zugeordnet sind, um eine überflüssige Beschreibung zu vermeiden. Darüber hinaus ist in den Zeichnungen jede Komponente schematisch gezeigt, um das Verständnis zu erleichtern. Ferner wird eine Richtung, in der sich ein Paar von Armen erstreckt, als „Links-rechts-Richtung“ bezeichnet, eine Richtung parallel zu einem axialen Zentrum einer Basiswelle wird als „Oben-unten-Richtung“ bezeichnet und eine Richtung senkrecht zu der Links-rechts-Richtung und der Oben-unten-Richtung wird als „Vorne-hinten-Richtung“ bezeichnet.
(Erste Ausführungsform)
1 ist eine Draufsicht, die schematisch die gesamte Struktur einer Haltevorrichtung 10 für Nahrungsmittel 40 gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt. Wie es in der 1 gezeigt ist, wird die Haltevorrichtung 10 für das Nahrungsmittel 40 für eine Verpackungsarbeit einer Mehrzahl von Nahrungsmitteln 40 in eine Schale 41 verwendet. In dieser Ausführungsform wird ein Fall beschrieben, bei dem die Haltevorrichtung 10 für das Nahrungsmittel 40 gemäß der vorliegenden Offenbarung einen Roboter 11 umfasst. Der Roboter 11 ist ein zweiarmiger Roboter mit einem Paar von Roboterarmen 13, die durch eine Basis 12 gestützt sind. Es sollte beachtet werden, dass die Haltevorrichtung 10 für das Nahrungsmittel 40 nicht auf diese Konfiguration, die den Roboter 11 umfasst, beschränkt ist. Es sollte beachtet werden, dass, obwohl als der Roboter 11 ein zweiarmiger Roboter mit horizontalen Gelenken beschrieben wird, auch andere Roboter, wie z.B. ein Roboter mit horizontalen Gelenken oder mit vertikalen Gelenken, eingesetzt werden können. Der Roboter 11 kann innerhalb eines begrenzten Raum installiert werden, der einer Person entspricht (z.B. 610 mm × 620 mm).
Ein Arbeitstisch 50 für den Roboter 11 ist vor dem Roboter 11 und auf der linken Seite des Roboters 11 angeordnet. Der Arbeitstisch 50 weist in der Draufsicht eine im Wesentlichen quadratische Form auf und ist an der vorderen Oberfläche der Basis 12 angebracht. Eine Lage 50a mit einer in der Draufsicht rechteckigen Form ist an einer vorgegebenen Position auf dem Arbeitstisch 50 angeordnet. Eine erste Bandfördereinrichtung 51 ist vor dem Roboter 11 angeordnet und eine zweite Bandfördereinrichtung 52 ist an der linken Seite des Roboters 11 angeordnet. In dieser Ausführungsform ist ein „Arbeitsraum“ des Paars von Roboterarmen 13 in der Draufsicht ein Bereich, der den Arbeitstisch 50, einen Teil der ersten Bandfördereinrichtung 51 auf der Seite des Roboters 11 und die zweite Bandfördereinrichtung 52 umfasst. Die erste Bandfördereinrichtung 51 ist eine Vorrichtung, die das Nahrungsmittel 40 von einer Position vor dem Roboter 11 zu einer Position näher am Roboter 11 überführt und sich in der Vorne-hinten-Richtung erstreckt. Die zweite Bandfördereinrichtung 52 ist eine Vorrichtung, welche die Schale 41 von einer Position auf der linken Seite des Roboters 11 zu einer Position nach hinten überführt und sich in der Vorne-hinten-Richtung erstreckt. Darüber hinaus ist, obwohl die Schale 41 ein Behälter ist, der in diesem Beispiel vierzig Teile des Nahrungsmittels (8 Reihen × 5 Spalten) 40 aufnehmen kann, die Lagerkapazität der Schale 41 nicht auf diese Größe beschränkt. Darüber hinaus können auch andere Behälter, die nach oben geöffnet sind, verwendet werden.
Darüber hinaus ist das Nahrungsmittel 40 ein Nahrungsmittel mit einer gleichbleibenden Form, wie z.B. ein Reisklößchen oder ein Sandwich. Die 2 ist eine perspektivische Ansicht, die das Nahrungsmittel 40 in der 1 zeigt. Wie es in der 2 gezeigt ist, weist jedes Nahrungsmittel 40 erste Oberflächenteile 40a und zweite Oberflächenteile 40b senkrecht zu den ersten Oberflächenteilen 40a auf. Das Nahrungsmittel 40 ist in dieser Ausführungsform ein dreieckiges Reisklößchen, das mit einer Folie umhüllt bzw. verpackt ist. Die ersten Oberflächenteile 40a des Nahrungsmittels 40 umfassen zwei zueinander parallele dreieckige Ebenen. Die zweiten Oberflächenteile 40b des Nahrungsmittels 40 umfassen drei rechteckige Ebenen, die für drei Seiten bereitgestellt sind, die den Umfang der ersten Oberflächenteile 40a umgeben. Es sollte beachtet werden, dass der Ausdruck „der erste Oberflächenteil 40a und der zweite Oberflächenteil 40b sind senkrecht zueinander“ oder „die ersten Oberflächenteile 40a sind parallel zueinander“ den Winkel zueinander nicht auf streng senkrecht oder parallel beschränkt, sondern eine geringe Neigung zulässt, die durch die Oberfläche des Nahrungsmittels 40 oder die Verpackung zugelassen wird. Obwohl bei dem Reisklößchen, das mit der Folie umhüllt bzw. mit dieser verpackt ist, typischerweise die Folie von dem oberen Teil davon vorsteht, um das Öffnen der Folie zu erleichtern, ist die Folie in dem oberen Teil nicht gezeigt.
In dieser Ausführungsform wird das Nahrungsmittel 40 auf der ersten Bandfördereinrichtung 51 in der ersten Stellung gefördert, bei welcher der erste Oberflächenteil 40a horizontal orientiert ist. Die erste Stellung ist die flache Stellung, bei welcher der dreieckig geformte erste Oberflächenteil 40a des Nahrungsmittels 40 nach unten orientiert ist. Im Allgemeinen wird zum Gewährleisten der Sicherheit vor dem Versand des Nahrungsmittels 40 eine Fremdsubstanzuntersuchung durchgeführt. Beispielsweise ist bei der Röntgenuntersuchung, da Röntgenstrahlen von oben auf das Nahrungsmittel 40 emittiert werden, die flache Stellung eine geeignete Stellung für das Nahrungsmittel 40. In dieser Ausführungsform wird das Nahrungsmittel 40 in der flachen Stellung auf der ersten Bandfördereinrichtung 51 gefördert und durchläuft eine Stelle unterhalb einer Untersuchungsvorrichtung (nicht gezeigt). Dann wird die Stellung des Nahrungsmittels 40 durch die Haltevorrichtung 10 für das Nahrungsmittel 40, die später beschrieben wird, von der ersten Stellung zu der zweiten Stellung verändert, bei welcher der zweite Oberflächenteil 40b horizontal orientiert ist. Die zweite Stellung ist die stehende Stellung, bei welcher der rechteckig geformte zweite Oberflächenteil 40b des Nahrungsmittels 40 nach unten orientiert ist.
Die 3 ist eine Vorderansicht, die schematisch die gesamte Struktur eines Beispiels des Roboters 11 zeigt. Wie es in der 3 gezeigt ist, umfasst der Roboter 11 die Basis 12, die an einem Verfahrgestell fixiert ist, ein Paar von Roboterarmen (die nachstehend einfach als „Arme“ bezeichnet werden können) 13, die durch die Basis 12 gestützt werden, eine Steuervorrichtung 14, die in der Basis 12 aufgenommen ist, und einen Vakuumerzeuger 60. Der Vakuumerzeuger 60 ist z.B. eine Vorrichtung, die an den später beschriebenen Saugköpfen 22 einen Unterdruck erzeugt, wie z.B. eine Vakuumpumpe und CONVUM^®. Jeder Arm 13 ist ein Roboterarm mit horizontalen Gelenken, der so ausgebildet ist, dass er bezüglich der Basis 12 beweglich ist, und ist mit einem Armteil 15, einem Anlenkteil 17 und Greiferteilen 18 oder 19 versehen. Es sollte beachtet werden, dass der rechte Arm 13 und der linke Arm 13 im Wesentlichen dieselbe Struktur aufweisen können. Darüber hinaus können der rechte Arm 13 und der linke Arm 13 unabhängig oder zusammen betrieben werden.
In diesem Beispiel umfasst jeder Armteil 15 ein erstes Verbindungsstück 15a und ein zweites Verbindungsstück 15b. Das erste Verbindungsstück 15a ist mit einer Basiswelle 16 gekoppelt, die an einer oberen Oberfläche der Basis 12 mittels eines Drehgelenks J1 fixiert ist, und ist um eine Drehachse L1 drehbar, die durch ein axiales Zentrum der Basiswelle 16 verläuft. Das zweite Verbindungsstück 15b ist mit einem Spitzenende des ersten Verbindungsstücks 15a mittels eines Drehgelenks J2 gekoppelt und ist um eine Drehachse L2 drehbar, die an dem Spitzenende des ersten Verbindungsstücks 15a festgelegt ist.
Der Anlenkteil 17 umfasst einen Hubteil 17a und einen Drehteil 17b. Der Hubteil 17a ist an ein Spitzenende des zweiten Verbindungsstücks 15b mittels eines Linearbewegungsgelenks J3 gekoppelt und kann in Bezug auf das zweite Verbindungsstück 15b angehoben und abgesenkt werden. Der Drehteil 17b ist mit einem unteren Ende des Hubteils 17a mittels eines Drehgelenks J4 gekoppelt und ist um eine Drehachse L3 drehbar, die an einem unteren Ende des Hubteils 17a festgelegt ist.
Der rechte Greiferteil 18 und der linke Greiferteil 19 sind jeweils mit dem Drehteil 17b des Anlenkteils 17 gekoppelt. Der rechte Greiferteil 18 ist an einem Spitzenende des rechten Arms 13 bereitgestellt und der linke Greiferteil 19 ist an einem Spitzenende des linken Arms 13 bereitgestellt. Es sollte beachtet werden, dass der rechte Greiferteil 18 einem „ersten Halteteil“ der vorliegenden Offenbarung entspricht und der linke Greiferteil 19 einem „zweiten Halteteil“ der vorliegenden Offenbarung entspricht. Darüber hinaus entspricht der rechte Arm 13 einem „Nahrungsmittelzuführungsteil“ der vorliegenden Offenbarung und der linke Arm 13 entspricht einem „Nahrungsmittelaufnahmeteil“ der vorliegenden Offenbarung.
Jeder Arm 13 mit der vorstehenden Struktur weist die Gelenke J1 bis J4 auf. Jeder Arm 13 ist entsprechend den Gelenken J1 bis J4 mit Servomotoren (nicht gezeigt) zum Antreiben der Gelenke und Inkrementalgebern (nicht gezeigt), die Drehwinkel der Servomotoren erfassen, versehen. Darüber hinaus befinden sich die Drehachsen L1 der ersten Verbindungsstücke 15a der zwei Arme 13 auf derselben Geraden und das erste Verbindungsstück 15a von einem der Arme 13 und das erste Verbindungsstück 15a des anderen Arms 13 sind mit einer Höhendifferenz dazwischen angeordnet.
Die 4(A) und 4(B) sind eine Vorderansicht bzw. eine Seitenansicht, die eine Struktur des rechten Greiferteils 18 (erster Halteteil) in der 3 zeigen. Der rechte Greiferteil 18 ist zum Halten des Nahrungsmittels 40 in der ersten Stellung, bei welcher der erste Oberflächenteil 40a horizontal orientiert ist, und zum Verändern der Stellung des Nahrungsmittels 40 von der ersten Stellung zu der zweiten Stellung, bei welcher der zweite Oberflächenteil 40b horizontal orientiert ist, konstruiert. Der rechte Greiferteil 18 weist einen Basisteil 20, der den Drehteil 17b des Anlenkteils 17 umfasst, das Drehgelenk J5 mit einer horizontalen Drehachse L4, einen Spitzenendteil 21, der drehbar mit dem Basisteil 20 gekoppelt ist, und Saugköpfe 22 auf, die an dem Spitzenendteil 21 bereitgestellt sind und das Nahrungsmittel 40 (erster Oberflächenteil 40a) ansaugen.
Der Basisteil 20 ist mit dem Hubteil 17a des Anlenkteils 17 mittels des Drehgelenks J4 gekoppelt, und ist mit dem Spitzenendteil 21 mittels eines Drehgelenks J5 gekoppelt. Der Basisteil 20 ist in der Seitenansicht im Wesentlichen in einer L-Form gebogen (vgl. die 4(B)). Der Basisteil 20 weist einen Aktuator 25 des Drehgelenks J5 innerhalb des L-förmigen Elements auf.
Der Spitzenendteil 21 ist an das Basisteil 20 mittels des Drehgelenks J5 gekoppelt, an dem die Saugköpfe 22 angebracht sind. Der Spitzenendteil 21 ist in der Seitenansicht im Wesentlichen in einer L-Form gebogen (vgl. die 4(B)). In dieser Ausführungsform sind drei Saugköpfe 22 mit derselben Länge an verschiedenen Positionen in einer Rückseite einer Spitzenendoberfläche 22b bereitgestellt. Kontaktoberflächen der drei Saugköpfe 22 sind so konstruiert, dass sie den ersten Oberflächenteil 40a des Nahrungsmittels 40 an drei Punkten kontaktieren, die sich nicht auf einer Geraden in dem ersten Oberflächenteil 40a befinden. Wie es in den Zeichnungen gezeigt ist, wird die Stellung der Kontaktoberflächen der Saugköpfe 22, bei der die Kontaktoberflächen nach unten zeigen, als Referenzstellung der Saugköpfe 22 bezeichnet. Die Saugköpfe 22 sind mit dem Vakuumerzeuger 60 (vgl. die 1) mittels Leitungen (nicht gezeigt) verbunden. Die Leitungen sind z.B. mit einem Ein-Aus-Ventil (nicht gezeigt) versehen. Durch Öffnen und Schließen der Leitungen durch das Ein-Aus-Ventil wird ein Ansaugen durch Ansaugen und Freigeben der Saugköpfe 22 durchgeführt.
Folglich wird das Nahrungsmittel 40 in der ersten Stellung durch die Saugköpfe 22, die an dem Spitzenendteil 21 des rechten Greiferteils 18 bereitgestellt sind, angesaugt und gehalten, und die Stellung des Nahrungsmittels 40 kann von der ersten Stellung zu der zweiten Stellung durch Drehen des Spitzenendteil 21 mittels des Drehgelenks J5 um 90 Grad in Bezug auf den Basisteil 20 verändert werden.
Die 5(A) und 5(B) sind eine Vorderansicht und eine Seitenansicht, die eine Struktur des linken Greiferteils 19 (zweiter Halteteil) in der 3 zeigen. Wie es in den 5(A) und 5(B) gezeigt ist, ist der linke Greiferteil 19 zum Halten von vier Stück des Nahrungsmittels 40 in einer lateral gestapelten Weise konstruiert, so dass der erste Oberflächenteil 40a jedes Nahrungsmittels 40, das in der zweiten Stellung an vorgegebenen Positionen auf den Arbeitstisch 50 zugeführt wird, in die erste Richtung zeigt. Die erste Richtung ist die Links-rechts-Richtung in den 5(A) und 5(B). Der linke Greiferteil 19 weist vier Paare von Halteelementen 32, die in der ersten Richtung aufgereiht sind, und vier Betätigungselemente 33 auf, welche die jeweiligen Paare von Halteelementen 32 jeweils unabhängig antreiben können. Der Drehteil 17b des Anlenkteils 17 erstreckt sich in der Vorderansicht in der horizontalen Richtung senkrecht zu der Drehachse L3. Jedes Halteelement 32 ist mit dem Drehteil 17b des Anlenkteils 17 mittels des jeweiligen Betätigungselements 33 verbunden.
An der vorgegebenen Position auf dem Arbeitstisch 50 ist jedes Paar von Halteelementen 32 zum Halten von jedem der lateral gestapelten Nahrungsmittel 40 in der zweiten Stellung konstruiert, bei welcher der erste Oberflächenteil 40a in die erste Richtung zeigt.
In dieser Ausführungsform ist jedes Paar von Halteelementen 32 zum Klemmen der zweiten Oberflächenteile 40b des Nahrungsmittels 40 von beiden Seiten konstruiert. Jedes Halteelement 32 weist eine Kontaktoberfläche 32a auf, die eine Form aufweist, die der Neigung des zweiten Oberflächenteils 40b des Nahrungsmittels 40 entspricht, und kontaktiert das Nahrungsmittel 40. Das Halteelement 32 weist beispielsweise eine rechteckige flache Plattenform auf und weist zwei gegenüberliegende flache Hauptoberflächen auf. Eine der Hauptoberflächen ist die Kontaktoberfläche 32a, die das Nahrungsmittel 40 kontaktiert, das durch die Halteelemente 32 gehalten wird. Das Halteelement 32 kann beispielsweise aus einer Harz- bzw. Kunststoffplatte oder einer Metallplatte ausgebildet sein. Da in dieser Ausführungsform das dreieckige Reisklößchen als das Nahrungsmittel 40 verwendet wird, ist jedes Paar von Halteelementen 32 so bereitgestellt, dass der Abstand zueinander in der Richtung von oberen Endteilen davon vermindert wird, und es ist in einer Erhebungsform ausgebildet, die sich nach unten erweitert (eine umgekehrte V-Form).
Jedes Betätigungselement 33 treibt das entsprechende Paar von Halteelementen 32 an. Das Betätigungselement 33 ist mit einem Aktuator (nicht gezeigt), usw., verbunden. Der Aktuator ist so mit einer oberen Endseite des Paars von Halteelementen 32 verbunden, dass sich der Abstand des Paars von Halteelementen 32 zueinander durch lineares Bewegen des Betätigungselements 33 verändert. Durch das Betätigungselement 33 vermindert das Paar von Halteelementen 32 den Abstand zueinander zum Klemmen und Halten eines Stücks des Nahrungsmittels 40. In dieser Ausführungsform wird das Paar von Halteelementen 32 so gesteuert, dass der Abstand zueinander in der Pfeilrichtung in der 5(B) verbreitert und verengt wird, während der Winkel zueinander bei einem Winkel aufrechterhalten wird, der den Neigungen der zweiten Oberflächenteile 40b des Nahrungsmittels 40 entspricht (etwa 60 Grad). Obwohl in dieser Ausführungsform das Nahrungsmittel 40 durch die Reibungskraft gehalten wird, die durch Inkontaktbringen der Kontaktoberflächen 32a der Halteelemente 32 mit den zweiten Oberflächenteilen 40b des Nahrungsmittels 40 verursacht wird, kann eine Saugöffnung oder können Saugöffnungen in der oder den Kontaktoberfläche(n) 32a zum Halten des Nahrungsmittels 40 durch die Saugkraft ausgebildet sein.
Es sollte beachtet werden, dass diese Ausführungsform zum Bilden einer Lücke in den oberen Teilen des linken und des rechten Halteelements 32 ausgebildet ist, wenn das Nahrungsmittel 40 gehalten wird. Folglich berühren die Halteelemente 32 die Folie in dem oberen Teil des Reisklößchens (40) nicht. Typischerweise wird bei dem Reisklößchen, das mit der Folie umhüllt bzw. verpackt ist, da die Folie in dem oberen Teil durch Perforationen, usw., die zum Erleichtern eines einfachen Öffnens der Folie ausgebildet sind, in dem oberen Teil leichter reißt, die vorstehende Struktur der Halteelemente 32 das Nahrungsmittel 40 nicht versehentlich öffnen oder das Nahrungsmittel 40 beschädigen.
Die 6 ist ein Funktionsblockdiagramm, das schematisch einen Aufbau der Steuervorrichtung 14 des Roboters 11 in der 3 zeigt. Wie es in der 5 gezeigt ist, umfasst die Steuervorrichtung 14 einen Prozessor 14a, wie z.B. eine CPU, einen Speicher 14b, wie z.B. einen ROM und/oder RAM, und eine Servosteuereinrichtung 14c. Die Steuervorrichtung 14 ist eine Robotersteuereinrichtung, die mit einem Computer versehen ist, wie z.B. einem Mikrocontroller. Es sollte beachtet werden, dass die Steuervorrichtung 14 eine einzelne Steuervorrichtung 14 umfassen kann, die eine zentralisierte Steuerung durchführt, oder eine Mehrzahl von Steuervorrichtungen 14 umfassen kann, die zusammen eine dezentrale Steuerung durchführen.
Der Speicher 14b speichert Informationen auf einem Basisprogramm, das als Robotersteuereinrichtung wirkt, verschiedene festgelegte Daten, usw. Der Prozessor 14a steuert verschiedene Betriebsvorgänge des Roboters 11 durch Lesen und Ausführen einer Software, wie z.B. des Basisprogramms, die in dem Speicher 14b gespeichert ist. D.h., der Prozessor 14a erzeugt einen Steuerbefehl für den Roboter 11 und gibt ihn dann zu der Servosteuereinrichtung 14c aus. Auf der Basis des Steuerbefehls, der durch den Prozessor 14a erzeugt worden ist, steuert die Servosteuereinrichtung 14c das Antreiben des Servomotors entsprechend den Gelenken J1 bis J5 jedes Arms 13 des Roboters 11.
Die Steuervorrichtung 14 steuert auch den Betrieb des Vakuumerzeugers 60 (vgl. die 1) und des Öffnens und Schließens des Ein-Aus-Ventils. Wenn das Ein-Aus-Ventil zum Öffnen und Schließen der Leitungen geöffnet und geschlossen wird, werden das Ansaugen und Freigeben der Saugköpfe 22 durchgeführt.
Als nächstes wird ein Haltevorgang des oder der Nahrungsmittel(s) 40 in dieser Ausführungsform in Bezug auf die 7 bis 10 beschrieben. In dieser Ausführungsform wird jedes Nahrungsmittel 40 auf der ersten Bandfördereinrichtung 51 in der ersten Stellung gefördert, bei welcher der erste Oberflächenteil 40a horizontal orientiert ist. Ein Paar von Seitenwänden 51a ist an beiden Seiten der ersten Bandfördereinrichtung 51 in der Förderrichtung bereitgestellt. Das Paar von Seitenwänden 51a reguliert einen Strom der Fördergegenstände. Ein Anschlag 51b ist an einem Ende der ersten Bandfördereinrichtung 51 bereitgestellt. Der Anschlag 51b blockiert den Strom des Nahrungsmittels 40, das in der ersten ersten Stellung gefördert wird. In einer Draufsicht sind eine rechteckige Lage 50a und ein Paar von Stützelementen 50b, die das Nahrungsmittel 40 stützen, an vorgegebenen Positionen des Arbeitstischs 50 angeordnet, der an der Vorderseite der Basis 12 angebracht ist.
Zuerst steuert, wie es in der 7 gezeigt sind, die Steuervorrichtung 14 den Betrieb des rechten Arms 13 zum Ausrichten des rechten Greiferteils 18 (der Position des Anlenkteils 17) mit einer ungefähren Position oberhalb des Anschlags 51b am Ende der ersten Bandfördereinrichtung 51. Dann senkt die Steuervorrichtung 14 den rechten Greiferteil 18 (den Hubteil 17a des Anlenkteils 17) ab, während die Saugköpfe 22 in der Referenzstellung angeordnet werden, bis die Kontaktoberflächen der Saugköpfe 22 den ersten Oberflächenteil 40a des Nahrungsmittels 40 auf der ersten Bandfördereinrichtung 51 kontaktieren. Folglich saugen und halten die Saugköpfe 22 das Nahrungsmittel 40 in der ersten Stellung.
Als nächstes steuert, wie es in der 8 gezeigt ist, die Steuervorrichtung 14 den Betrieb des rechten Arms 13 zum Drehen des Spitzenendteils 21 des rechten Greiferteils 18 mittels des Drehgelenks J5 um die Drehachse L4 um 90 Grad in Bezug auf den Basisteil 20. Folglich drehen sich die Saugköpfe 22 um 90 Grad aus der Referenzstellung. Die Stellung des Nahrungsmittels 40, das durch die Saugköpfe 22 in der ersten Stellung angesaugt und gehalten wird, wird von der ersten Stellung zu der zweiten Stellung verändert. Dann steuert die Steuervorrichtung 14 den Betrieb des rechten Arms 13 zum Zuführen des Nahrungsmittels 40, das durch den rechten Greiferteil 18 in der zweiten Stellung gehalten wird, zu einer Position auf der Lage 50a, die auf dem Arbeitstisch 50 angeordnet ist. Durch Wiederholen der vorstehenden Vorgänge werden vier Stück des Nahrungsmittels 40 aufeinanderfolgend jeweiligen Positionen auf der Lage 50a zugeführt, die auf dem Arbeitstisch 50 angeordnet ist.
Als nächstes steuert, wie es in der 9 gezeigt ist, die Steuervorrichtung 14 den Betrieb des linken Arms 13 zum Halten von vier Stück der Nahrungsmittel 40 in der lateral gestapelten Weise, wobei der erste Oberflächenteil 40a jedes Nahrungsmittels 40, das durch den linken Greiferteil 19 in der zweiten Stellung zu der entsprechenden Position auf der Lage 50a zugeführt wird, die auf dem Arbeitstisch 50 angeordnet ist, in eine vorgegebene Richtung zeigt.
Schließlich steuert, wie es in der 10 gezeigt ist, die Steuervorrichtung 14 den Betrieb des linken Arms 13 zum Aufnehmen der vier Stück von Nahrungsmitteln, die durch den linken Greiferteil 19 gehalten werden, in die Schale 41. Folglich wird die Effizienz der Verpackungsarbeit der Nahrungsmittel 40 selbst innerhalb des beschränkten Arbeitsraums verbessert.
(Weitere Ausführungsformen)
Es sollte beachtet werden, dass in der Ausführungsform das Nahrungsmittel 40 durch die Saugköpfe 22 angesaugt und gehalten wird, die an dem Spitzenendteil 21 des rechten Greiferteils 18 bereitgestellt sind (vgl. die 4). Dann wird die Stellung des Nahrungsmittels 40 durch Drehen des Spitzenendteils 21 mittels des Drehgelenks J5 um 90 Grad in Bezug auf den Basisteil 20 von der ersten Stellung zu der zweiten Stellung verändert. Wenn das Nahrungsmittel 40 durch die Saugköpfe 22 angesaugt und gehalten wird, wird ein Verpackungsabschnitt (erster Oberflächenteil 40a) des Nahrungsmittels 40 angesaugt und der schwere Hauptteil des Nahrungsmittels 40 wird durch den angesaugten Verpackungsabschnitt gehalten. Aus diesem Grund kann, wenn das gehaltene Nahrungsmittel 40 gedreht wird, der Verpackungsabschnitt des Nahrungsmittels 40 von dem Hauptteil getrennt werden, was zu einem Zusammenbrechen der Stellung des Nahrungsmittels 40 führen kann.
Die 11(A) und 11(B) sind Ansichten, die eine Struktur des rechten Greiferteils 18A einer weiteren Ausführungsform zeigen. Wie es in den 11(A) und 11(B) gezeigt ist, weist der rechte Greiferteil 18A ferner ein Stützelement 21a auf, das an dem Spitzenendteil 21 bereitgestellt ist. Das Stützelement 21a stützt das Nahrungsmittel 40, das durch die Saugköpfe 22 angesaugt und gehalten wird. Dabei wird der Verpackungsabschnitt (erster Oberflächenteil 40a) des Nahrungsmittels 40 durch die drei Saugköpfe 22 angesaugt und gehalten. Das Stützelement 21a kontaktiert den zweiten Oberflächenteil 40b des Nahrungsmittels 4, um es zu stützen. Das Stützelement 21a weist eine flache Plattenform auf. Die flache Platte stützt einen Teil des zweiten Oberflächenteils 40b des Nahrungsmittels 40. Folglich wird, da der Hauptteil des Nahrungsmittels 40 durch das Stützelement 21a gestützt wird, wenn das angesaugte und gehaltene Nahrungsmittel 40 gedreht wird, die Stellung des Nahrungsmittels 40 stabil aufrechterhalten.
Es sollte beachtet werden, dass in der vorstehenden Ausführungsform die Steuervorrichtung 14 die Betätigungselemente 33 so steuert, dass der Abstand des Paars von Halteelementen 32 zueinander verbreitert und verengt wird, während der Winkel des Paars von Halteelementen 32 zueinander bei dem Winkel (etwa 60 Grad) gehalten wird, der den Neigungen der zweiten Oberflächenteile 40b des Nahrungsmittels 40 entspricht (vgl. die 5(B)). Die Steuervorrichtung 14 kann jedoch die Betätigungselemente 33 so steuern, dass der Winkel des Paars von Halteelementen 32 zueinander verändert wird.
Die 12(A) und 12(B) sind eine Vorderansicht und eine Seitenansicht, die eine Struktur des linken Greiferteils 19A (zweiter Halteteil) einer weiteren Ausführungsform zeigen. Wie es in der 12(B) gezeigt ist, treiben die Betätigungselemente 33 die vier Paare von Halteelementen 32 so an, dass der Winkel jedes Paars von Halteelementen 32 (Kontaktoberflächen 32a) zueinander entweder ein erster Winkel oder ein zweiter Winkel wird.
Der erste Winkel ist ein vorgegebener Winkel zueinander, bei dem jedes Paar von Halteelementen 32 (Kontaktoberflächen 32a) jedes Nahrungsmittel 40 durch Klemmen des Nahrungsmittels 40 von beiden Seiten halten kann. Der erste Winkel ist ein Winkel, der den Neigungen der beiden Seiten (zweite Oberflächenteile 40b) des Nahrungsmittels 40 entspricht und beträgt hier etwa 60 Grad (vgl. die 12(B)). Alternativ kann das Nahrungsmittel 40 so gehalten werden, dass der Winkel von jedem Paar von Halteelementen 32 zueinander ausgehend von 60 Grad geringfügig vermindert ist, oder das Nahrungsmittel 40 kann so gehalten werden, dass der Abstand von jedem Paar von Halteelementen 32 zueinander von dem Raum, der den Neigungen der zweiten Oberflächenteile 40b des Nahrungsmittels 40 entspricht, geringfügig vermindert ist.
Der zweite Winkel ist ein vorgegebener Winkel zueinander, der 180 Grad oder mehr beträgt und bei dem jedes Paar von Halteelementen 32 (Kontaktoberflächen 32a) jedes Nahrungsmittel 40 freigeben kann. Hier beträgt der zweite Winkel 180 Grad (vgl. die 12(B)). Folglich ist es einfach, einen Zustand des Nahrungsmittels 40 visuell oder durch einen Sensor zu prüfen, beispielsweise vor dem Haltevorgang des Nahrungsmittels 40 durch den linken Greiferteil 19A.
Wie es vorstehend beschrieben worden ist, ist in dieser Ausführungsform eine komplizierte Steuerung nicht erforderlich, da der Öffnungswinkel des linken Greiferteils 19A nur zwei Werte aufweist (60 Grad und 180 Grad).
Ferner muss nach dem Aufnehmen der vier Stück von Nahrungsmitteln, die durch den linken Greiferteil 19A gehalten werden, in der Schale 41 der linke Greiferteil 19 so gesteuert werden, dass der Haltevorgang der vier Stück von Nahrungsmitteln 40 aufgehoben wird und dieser dann sofort von der Schale 41 entfernt wird. Jedes Betätigungselement 33 des linken Greiferteils 19 treibt das Paar von Halteelementen 32 auf der Basis des Steuerbefehls (des Freigabebefehls oder Haltebefehls) von der Steuervorrichtung 14 an.
Die 13 ist eine Ansicht, die den Entfernungsbetrieb des linken Greiferteils 19A von 12(A) und 12(B) zeigt. Wie es in der 13 gezeigt ist, kollidiert dann, wenn sich der linke Greiferteil 19A um 90 Grad oder mehr innerhalb der Schale 41 öffnet, das Halteelement 32 mit der Innenwand der Schale 41 oder dem angrenzenden Nahrungsmittel 40. Nachstehend kann der Winkel (90 Grad), bei dem die Kollision stattfindet, auch als „dritter Winkel“ bezeichnet werden. Da der Öffnungswinkel des linken Greiferteils 19A auf entweder 180 Grad oder 60 Grad eingestellt wird, wie es vorstehend beschrieben ist, findet die Kollision statt, wenn der Haltevorgang (180 Grad) des linken Greiferteils 19 innerhalb der Schale 41 vollständig aufgehoben ist.
Folglich steuert die Steuervorrichtung 14 den zeitlichen Ablauf des Ausgebens des Steuerbefehls für den Entfernungsbetrieb des linken Greiferteils 19A. Die 14 ist ein Diagramm eines zeitlichen Ablaufs, das ein Beispiel des Steuerbefehls und des Winkels für den Entfernungsbetrieb des linken Greiferteils 19A zeigt. Wie es in der 14 gezeigt ist, schaltet die Steuervorrichtung 14 vor dem Entfernungsbetrieb des linken Greiferteils 19A zuerst die Ausgabe von dem Haltebefehl zu dem Freigabebefehl um. Der Freigabebefehl wird für einen kurzen Zeitraum ausgegeben (z.B. 0,1 Sekunden). Die Ausgabe wird dann zu dem Haltebefehl umgeschaltet und dieser Befehl wird für einen vorgegebenen Zeitraum gehalten (0,5 Sekunden). D.h., die Ausgabe wird von dem Freigabebefehl zu dem Haltebefehl bei einem zeitlichen Ablauf umgeschaltet, bei dem der Winkel von jedem Paar von Halteelementen 32 zueinander den dritten Winkel (90 Grad) nicht übersteigt, der größer ist als der erste Winkel (60 Grad) und kleiner ist als der zweite Winkel (180 Grad). Dabei wird der Winkel der Halteelemente 32 nur für den kurzen Zeitraum zum Aufheben des Haltevorgangs vergrößert (z.B. etwa 60 Grad plus 10 Grad). Der Winkel der Halteelemente 32 wird erneut vermindert, während der Haltebefehl aufrechterhalten wird, und wird dann auf 60 Grad zurückgeführt. In der Zwischenzeit steuert die Steuervorrichtung 14 den Betrieb des linken Arms 13 zum Durchführen des Entfernungsbetriebs des linken Greiferteils 19A (Entfernungsbefehl). Nachdem sich der linke Greiferteil 19A oberhalb der Höhe der Schale 41 bewegt hat, gibt die Steuervorrichtung 14 erneut das Freigabesignal zum vollständigen Aufheben des Haltevorgangs (180 Grad) aus. Folglich ist der Entfernungsbetrieb des linken Greiferteils 19A abgeschlossen.
Folglich kann, wenn der linke Greiferteil 19A aus der Schale 41 entfernt wird, die Steuervorrichtung 14 den Öffnungswinkel des linken Greiferteils 19A so steuern, dass er kleiner wird als der dritte Winkel (90 Grad), und zwar durch Steuern des zeitlichen Ablaufs der Ausgabe des Steuerbefehls an die Betätigungselemente 33. Folglich kann während des Entfernungsbetriebs des linken Greiferteils 19A vermieden werden, dass das Halteelement 32 mit der Innenwand der Schale 41 oder dem angrenzenden Nahrungsmittel 40 kollidiert. Es sollte beachtet werden, dass, obwohl der erste Winkel auf etwa 60 Grad eingestellt ist, dieser nicht auf diesen Winkel beschränkt ist, solange es sich um einen vorgegebenen Winkel handelt, bei dem das Nahrungsmittel 40 gehalten werden kann. Obwohl der zweite Winkel auf 180 Grad eingestellt ist, ist dieser nicht auf diesen Winkel beschränkt, solange es sich um einen vorgegebenen Winkel von 180 Grad oder mehr handelt, bei dem das Nahrungsmittel 40 freigegeben werden kann. Darüber hinaus ist, obwohl der dritte Winkel auf 90 Grad eingestellt ist, dieser nicht auf diesen Winkel beschränkt, solange es sich um einen vorgegebenen Winkel handelt, der größer als der erste Winkel und kleiner als der zweite Winkel ist.
(Zweite Ausführungsform)
Als nächstes wird eine zweite Ausführungsform beschrieben. Die Grundstruktur einer Haltevorrichtung 10 für das Nahrungsmittel 40 in dieser Ausführungsform ist mit derjenigen der ersten Ausführungsform identisch. Nachstehend wird eine Beschreibung der Struktur, die derjenigen der ersten Ausführungsform gemeinsam ist, weggelassen und nur die verschiedene Struktur wird beschrieben.
Die 15(A) und 15(B) sind Ansichten, die eine Struktur eines linken Greiferteils 19B (zweiter Halteteil) des Roboters 11 gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigen. Die 15(A) und 15(B) sind eine Vorderansicht und eine Seitenansicht, welche die Struktur des linken Greiferteils 19B zeigen. Die Haltevorrichtung 10 für das Nahrungsmittel 40 ist in dieser Ausführungsform mit einer Funktion zum Erfassen versehen, dass alle der Mehrzahl von Nahrungsmitteln 40, die den vorgegebenen Positionen zugeführt worden sind, in der zweiten Stellung vorliegen. In dieser Ausführungsform ist der linke Greiferteil 19B so konstruiert, dass er jedes Nahrungsmittel 40 unabhängig halten kann. D.h., jedes der Mehrzahl von Paaren von Halteelementen 32 ist so konstruiert, dass es unabhängig durch das Betätigungselement 33 angetrieben werden kann. Daher werden vier Stück von Nahrungsmitteln 40, die der Anzahl der vier Halteelemente 32 entsprechen, die in dem linken Greiferteil 19B angetrieben werden, den vorgegebenen Positionen zugeführt, und dann wird die zweite Stellung jedes Nahrungsmittels 40 erfasst. Wie es in der 15(B) gezeigt ist, unterscheidet sich der Roboter 11 in dieser Ausführungsform von demjenigen in der ersten Ausführungsform (vgl. die 5 und 12) darin, dass er einen photoelektrischen Sensor des Durchlasstyps aufweist (eine Lichtquelleneinheit 60 und eine Lichtempfangseinheit 70). In dieser Ausführungsform ist die Lichtquelleneinheit 60 auf dem Arbeitstisch 50 für den Roboter 11 installiert. Die Lichtquelleneinheit 60 ist so ausgebildet, dass sie einen parallelen Lichtstrahl (in dieser Figur Pfeile mit einer gestrichelten Linie) in einer Richtung emittiert, die sich mit (in dieser Figur einer Richtung senkrecht zu) einer vorgegebenen Richtung (einer ersten Richtung in dieser Figur) schneidet, so dass die vier Stück von Nahrungsmitteln 40, die auf den Arbeitstisch 50 zugeführt worden sind und an den vorgegebenen Positionen angeordnet sind, bestrahlt werden. Nachstehend steht der Ausdruck „paralleler Lichtstrahl“ für Licht, das sich gerade in einer Richtung ausbreitet, ohne zu streuen oder zu konvergieren. Die Lichtquelleneinheit 60 umfasst vier erste Lichtquellen 61, die jeweils zum Emittieren eines ersten parallelen Lichtstrahls 81 in die Richtung des Nahrungsmittels 40 ausgebildet sind, und vier zweite Lichtquellen 62, die jeweils zum Emittieren eines zweiten parallelen Lichtstrahls 82 in die Richtung des Nahrungsmittels 40 ausgebildet sind. Die vier ersten Lichtquellen 61 strahlen jeweils den ersten parallelen Lichtstrahl 81 auf eine Position ein, die einem oberen Teil von jedem der vier Stück von Nahrungsmitteln 40 entspricht, das in der zweiten Stellung auf dem Arbeitstisch 50 vorliegt. Die vier zweiten Lichtquellen 62 strahlen jeweils den zweiten parallelen Lichtstrahl 82 auf eine Position ein, die einem unteren Teil von jedem der vier Stück von Nahrungsmitteln 40 entspricht, die in der zweiten Stellung auf dem Arbeitstisch 50 vorliegen.
Die Lichtempfangseinheit 70 ist so angeordnet, dass sie der Lichtquelleneinheit 60 gegenüberliegt, und ist so ausgebildet, dass sie die parallelen Lichtstrahlen empfängt, die durch die vorstehenden vorgegebenen Positionen verlaufen. In dieser Ausführungsform ist die Lichtempfangseinheit 70 auf der Basis 12 des Roboters 11 installiert. Die Lichtempfangseinheit 70 umfasst vier erste Lichtempfangsteile 71, die so angeordnet sind, dass sie den vier ersten Lichtquellen 61 gegenüberliegen, und vier zweite Lichtempfangsteile 72, die so angeordnet sind, dass sie den vier zweiten Lichtquellen 62 gegenüberliegen.
Es sollte beachtet werden, dass, obwohl in dieser Ausführungsform die Lichtquelleneinheit 60 auf dem Arbeitstisch 50 für den Roboter 11 installiert ist und die Lichtempfangseinheit 70 auf der Basis 12 installiert ist, die Anordnung nicht auf eine solche Anordnung beschränkt ist, solange die Einheiten so angeordnet sind, dass sie einander gegenüberliegen und die parallelen Lichtstrahlen 81 und 82 in der Richtung emittiert werden, welche die vorgegebene Richtung schneidet und auf die Mehrzahl von Nahrungsmitteln 40, die auf den Arbeitstisch 50 zugeführt worden sind, eingestrahlt werden. Beispielsweise kann die Lichtquelleneinheit 60 auf der Basis 12 installiert werden und die Lichtempfangseinheit 70 kann auf dem Arbeitstisch 50 für den Roboter 11 installiert werden.
Darüber hinaus treiben die Betätigungselemente 33 die vier Paare von Halteelementen 32 so an, dass der Winkel jedes Paars von Halteelementen 32 (Kontaktoberflächen 32a) zueinander entweder der erste Winkel oder der zweite Winkel wird.
Der erste Winkel ist der vorgegebene Winkel jedes Paars von Halteelementen 32 (Kontaktoberflächen 32a) zueinander, bei dem das Nahrungsmittel 40 durch Klemmen des Nahrungsmittels 40 von beiden Seiten gehalten werden kann. Der erste Winkel ist der Winkel, der den Neigungen auf beiden Seiten (zweite Oberflächenteile 40b) des Nahrungsmittels 40 entspricht und beträgt hier etwa 60 Grad. Alternativ kann das Nahrungsmittel 40 durch Vermindern des Winkels von jedem Paar von Halteelementen 32 zueinander auf einen Winkel geringfügig kleiner als 60 Grad gehalten werden. Alternativ kann das Nahrungsmittel 40 durch Vermindern des Abstands von jedem Paar von Halteelementen 32 zueinander auf einen Wert, der geringfügig kleiner ist als der Abstand, der den Neigungen der zweite Oberflächenteile 40b des Nahrungsmittels 40 entspricht, gehalten werden.
Der zweite Winkel ist der vorgegebene Winkel, bei dem jedes Nahrungsmittel 40 dadurch freigegeben werden kann, dass der Winkel von jedem Paar von Halteelementen 32 (Kontaktoberflächen 32a) zueinander 180 Grad oder mehr wird. Dabei beträgt der zweite Winkel 180 Grad (vgl. die 15(B)). Folglich wird, da jedes Paar von Halteelementen 32 so angetrieben werden kann, dass der Winkel zueinander 180 Grad oder mehr wird, die Bestimmung des Nahrungsmittels durch den Photosensor einfacher, beispielsweise ohne dass die parallelen Lichtstrahlen 81 und 82 von der Lichtquelleneinheit 60 durch jedes Paar von Halteelementen 32 unterbrochen wird, und zwar durch Einstellen des Winkels von jedem Paar von Halteelementen 32 zueinander auf den zweiten Winkel vor dem Haltevorgang des Nahrungsmittels.
Die 16 ist ein Funktionsblockdiagramm, das schematisch den Aufbau einer Steuervorrichtung 14A des Roboters 11 mit dem Greiferteil 19B in den 15(A) und 15(B) zeigt. Wie es in der 16 gezeigt ist, unterscheidet sich die Steuervorrichtung 14A in dieser Ausführungsform von der ersten Ausführungsform (vgl. die 6) dahingehend, dass sie mit einer Fehlerbestimmungseinrichtung 14d versehen ist. Die Fehlerbestimmungseinrichtung 14d entspricht einem „zweite Stellung-Bestimmungsteil“ und einem „zweiten Haltebestimmungsteil“ der vorliegenden Offenbarung.
Die Fehlerbestimmungseinrichtung 14d bestimmt, ob alle der Mehrzahl von Nahrungsmitteln, die dem Arbeitstisch 50 zugeführt worden sind, in der zweiten Stellung vorliegt, und zwar auf der Basis des Erfassungsergebnisses der parallelen Lichtstrahlen 81 und 82 durch die Lichtempfangseinheit 70. In dieser Ausführungsform, steuert dann, wenn die Fehlerbestimmungseinrichtung 14d bestimmt, dass alle der Mehrzahl von Nahrungsmitteln in der zweiten Stellung auf dem Arbeitstisch 50 vorliegt, die Servosteuereinrichtung 14c den Betrieb des linken Greiferteils 19 zum Halten der Mehrzahl von Nahrungsmitteln in der zweiten Stellung, während die Nahrungsmittel in der vorgegebenen Richtung lateral gestapelt sind.
Als nächstes wird die Fehlerbestimmungsverarbeitung, die durch den Roboter in dieser Ausführungsform durchgeführt wird, unter Verwendung der 17(A) und 17(B) beschrieben. Die 17(A) ist ein schematisches Diagramm, das einen Fall zeigt, bei dem alle vier Stück von Nahrungsmitteln 40 die zweite Stellung auf dem Arbeitstisch 50 beibehalten. Die Tabellen geben die Erfassungsergebnisse der parallelen Lichtstrahlen 81 und 82 durch die Lichtempfangseinheit 70 an. „L“ in der Tabelle gibt an, dass eine Lichtempfangsmenge weniger als eine vorgegebene Schwelle ist (niedriges Niveau). „H“ in der Tabelle gibt an, dass eine Lichtempfangsmenge größer als die vorgegebene Schwelle ist (hohes Niveau). Dabei sind die Erfassungsergebnisse des oberen Lichtempfangsteils 71 und des unteren Lichtempfangsteil 72 für jedes Nahrungsmittel 40 angegeben. Alle Erfassungsergebnisse der vier ersten Lichtempfangsteile 71 und der vier zweiten Lichtempfangsteile 72 weisen ein niedriges Niveau auf. D.h., da alle der vier ersten parallelen Lichtstrahlen 81 durch die oberen Teile der vier Stück von Nahrungsmitteln 40 in der zweiten Stellung unterbrochen sind, empfängt keiner der vier ersten Lichtempfangsteile 71 die vier ersten parallelen Lichtstrahlen 81, und da alle vier zweiten parallelen Lichtstrahlen 82 durch die unteren Teile der vier Stück von Nahrungsmitteln 40 in der zweiten Stellung unterbrochen sind, empfängt keiner der vier zweiten Lichtempfangsteile 72 die vier zweiten parallelen Lichtstrahlen 82. In diesem Fall bestimmt die Fehlerbestimmungseinrichtung 14d, dass alle vier Stück von Nahrungsmitteln 40 in der zweiten Stellung an den vorgegebenen Positionen vorliegen, und gibt ein Bestimmungsergebnis (die zweite Stellung ist normal) an den Prozessor 14a aus. Wenn er das Bestimmungsergebnis (die zweite Stellung ist normal) von der Fehlerbestimmungseinrichtung 14d empfangen hat, gibt der Prozessor 14a einen Steuerbefehl für den Roboter 11 an die Servosteuereinrichtung 14c aus, so dass die vier Stück von Nahrungsmitteln 40 in der zweiten Stellung in der ersten Richtung durch den linken Greiferteil 19 in der lateral gestapelten Weise gehalten werden.
Die 17(B) ist ein schematisches Diagramm, das einen Fall zeigt, bei dem nur eines der vier Stück von Nahrungsmitteln 40 nicht die zweite Stellung auf dem Arbeitstisch 50 beibehält. In dieser Figur ist ein Stück des Nahrungsmittels 40 am linken Ende umgefallen, so dass die zweite Stellung nicht beibehalten wird (z.B. liegt das Nahrungsmittel 40 in der ersten Stellung vor). Nur das Erfassungsergebnis von einem der vier ersten Lichtempfangsteile 71, das dem Nahrungsmittel 40 am linken Ende entspricht, liegt auf einem hohen Niveau vor. Wenn der erste parallele Lichtstrahl 81 durch die Position verläuft, die dem oberen Teil des Nahrungsmittels 40 am linken Ende entspricht, und die vier ersten Lichtempfangsteile 71 einen der vier ersten parallelen Lichtstrahlen 81 empfangen, bestimmt die Fehlerbestimmungseinrichtung 14d, dass das Nahrungsmittel 40, das dem empfangenen ersten parallelen Lichtstrahl 81 entspricht, nicht in der zweiten Stellung an der vorgegebenen Position vorliegt, und gibt dann ein Bestimmungsergebnis (die zweite Stellung ist fehlerhaft) an den Prozessor 14a aus. Wenn er das Bestimmungsergebnis (die zweite Stellung ist fehlerhaft) von der Fehlerbestimmungseinrichtung 14d empfangen hat, gibt der Prozessor 14a einen Steuerbefehl für den Roboter 11 an die Servosteuereinrichtung 14c aus, so dass die vorgegebene Fehlerverarbeitung durchgeführt wird. Es sollte beachtet werden, dass, obwohl in dieser Ausführungsform die Fehlerverarbeitung darin besteht, die vier Stück von Nahrungsmitteln 40, einschließlich das umgefallene Nahrungsmittel 40, zu einem weiteren Behälter zu bewegen, ist diese nicht auf diese Verarbeitung beschränkt. Die Fehlerverarbeitung kann auch das Stoppen des Roboters 11 sein.
Daher kann gemäß dieser Ausführungsform, da sie mit dem photoelektrischen Sensor des Durchlasstyps versehen ist, der die parallelen Lichtstrahlen 81 und 82, die von der Lichtquelleneinheit 60 eingestrahlt werden, durch die Lichtempfangseinheit 70 erfassen kann, auf der Basis der Erfassungsergebnisse bestimmt werden, ob die vier Stück von Nahrungsmitteln 40 in der zweiten Stellung an den vorgegebenen Positionen vorliegen. Nur wenn erfasst wird, dass alle vier Stück von Nahrungsmitteln 40 in der zweiten Stellung an den vorgegebenen Positionen vorliegen, werden die Nahrungsmittel 40 gehalten, während sie in der vorgegebenen Richtung lateral gestapelt sind, so dass die Nahrungsmittel 40 sicher gehalten und in der Schale 41 aufgenommen werden. Daher wird selbst innerhalb des beschränkten Arbeitsraums die Effizienz der Verpackungsarbeit der Nahrungsmittel verbessert und die Genauigkeit der Arbeit wird verbessert.
Es sollte beachtet werden, dass, obwohl in dieser Ausführungsform die zweite Stellung des Nahrungsmittels 40 durch den photoelektrischen Sensor des Durchlasstyps erfasst wird, die zweite Stellung durch einen photoelektrischen Sensor des Reflexionstyps erfasst werden kann. Die 18(A) und 18(B) sind Ansichten, die eine Struktur gemäß einer ersten Modifizierung dieser Ausführungsform zeigen. Wie es in den 18(A) und 18(B) gezeigt ist, ist die Struktur des linken Greiferteils 19B ähnlich zu derjenigen in dieser Ausführungsform, jedoch unterscheidet sich diese Modifizierung von dieser Ausführungsform darin, dass die Lichtquelleneinheit 60 und die Lichtempfangseinheit 70 integriert auf dem Arbeitstisch 50 ausgebildet sind, und ferner eine Reflexionseinheit 90 auf der Basis 12 des Roboters 11 bereitgestellt ist, um die parallelen Lichtstrahlen 81 und 82 zu reflektieren. Die Reflexionseinheit 90 weist Reflexionsplatten 91 und 92 auf, die an einem oberen Teil und einem unteren Teil angeordnet sind. Die vier ersten Lichtempfangsteile 71 sind so ausgebildet, dass sie reflektiertes Licht der vier ersten parallelen Lichtstrahlen 81 empfangen, die durch die Positionen verlaufen, die den oberen Teilen der vier Stück von Nahrungsmitteln 40 entsprechen. Die vier zweiten Lichtempfangsteile 72 sind so ausgebildet, dass sie reflektiertes Licht der vier zweiten parallelen Lichtstrahlen 82 empfangen, die durch die Positionen verlaufen, die den unteren Teilen der vier Stück von Nahrungsmitteln 40 entsprechen.
Da alle vier ersten parallelen Lichtstrahlen 81 durch die oberen Teile der vier Stück von Nahrungsmitteln 40 in der zweiten Stellung an den vorgegebenen Positionen unterbrochen werden, empfängt keiner der vier ersten Lichtempfangsteile 71 das reflektierte Licht der vier ersten parallelen Lichtstrahlen 81, und da alle vier zweiten parallelen Lichtstrahlen 82 durch die unteren Teile der vier Stück von Nahrungsmitteln 40 in der zweiten Stellung an den vorgegebenen Positionen unterbrochen werden, empfängt keiner der vier zweiten Lichtempfangsteile 72 das reflektierte Licht der vier zweiten parallelen Lichtstrahlen 82. Wenn beide Bedingungen erfüllt sind, bestimmt die Fehlerbestimmungseinrichtung 14d, dass alle vier Stück von Nahrungsmitteln 40 in der zweiten Stellung an den vorgegebenen Positionen gehalten werden.
Wenn andererseits irgendeiner der vier ersten parallelen Lichtstrahlen 81 durch die Position verläuft, die dem oberen Teil des Nahrungsmittels 40 von mindestens einem der vier Stück von Nahrungsmitteln 40 entspricht, und die vier ersten Lichtempfangsteile 71 das reflektierte Licht von mindestens einem der vier parallelen Lichtstrahlen empfangen, bestimmt die Fehlerbestimmungseinrichtung 14d, dass das Nahrungsmittel 40, das dem empfangenen reflektierten Licht entspricht, nicht in der zweiten Stellung an den vorgegebenen Positionen vorliegt (z.B. liegt das Nahrungsmittel 40 in der ersten Stellung vor).
Die 19(A) und 19(B) sind Ansichten, die eine Struktur gemäß einer zweiten Modifizierung dieser Ausführungsform zeigen. Wie es in den 19(A) und 19(B) gezeigt ist, ist die Struktur des linken Greiferteils 19B derjenigen in dieser Ausführungsform ähnlich, jedoch unterscheidet sich diese Modifizierung von dieser Ausführungsform darin, dass sie mit einem Sichtsensor 75 anstelle des photoelektrischen Sensors versehen ist. Folglich kann die zweite Stellung des Nahrungsmittels 40 auf der Basis eines Erfassungsergebnisses des Sichtsensors (Kamera) erfasst werden. Andere Detektoren, wie z.B. ein Ultraschallsensor oder ein Endschalter, können bereitgestellt werden.
Die Haltevorrichtung 10 für das Nahrungsmittel 40 ist in dieser Ausführungsform auch mit einer Funktion zum Erfassen versehen, dass sie in einem Zustand vorliegt, bei dem alle der Mehrzahl von Nahrungsmitteln durch die zweiten Halteteile gehalten wird. Beispielsweise bestimmt die Fehlerbestimmungseinrichtung 14d, ob alle vier Stück von Nahrungsmitteln 40 durch den linken Greiferteil 19 gehalten werden. Wie es in den 15(B), 18(B) und 19(B) gezeigt ist, ist in jedem Paar von Halteelementen 32 ein photoelektrischer Sensor des Reflexionstyps 73 für die Nahrungsmittel-seitige Kontaktoberfläche 32a von einem der Halteelemente 32 bereitgestellt. Der Zustand, ob die vier Stück von Nahrungsmitteln 40 gehalten werden, wird durch die jeweiligen vier photoelektrischen Sensoren des Reflexionstyps 73 erfasst. Die Fehlerbestimmungseinrichtung 14d bestimmt auf der Basis der Erfassungsergebnisse (das zweite Halten ist normal oder das zweite Halten ist fehlerhaft) der vier photoelektrischen Sensoren des Reflexionstyps 73, ob jedes der vier Stück von Nahrungsmitteln 40 gehalten wird, und gibt dann ein Bestimmungsergebnis an den Prozessor 14a aus. Wenn er das Bestimmungsergebnis (das zweite Halten ist normal) von der Fehlerbestimmungseinrichtung 14d empfangen hat, gibt der Prozessor 14a einen Steuerbefehl für den Roboter 11 an die Servosteuereinrichtung 14c aus, so dass die vier Stück von Nahrungsmitteln 40, die durch den linken Greiferteil 19 gehalten werden, in der Schale 41 aufgenommen werden. Wenn andererseits das Bestimmungsergebnis (das zweite Halten ist fehlerhaft) von der Fehlerbestimmungseinrichtung 14d empfangen wird, gibt der Prozessor 14a einen Steuerbefehl für den Roboter 11 an die Servosteuereinrichtung 14c aus, so dass eine vorgegebene Fehlerverarbeitung durchgeführt wird. Es sollte beachtet werden, dass, obwohl in dieser Ausführungsform die Fehlerverarbeitung der Vorgang ist, bei dem der Verpackungsvorgang des Nahrungsmittels 40 in die Schale 41 gestoppt wird und das oder die restliche(n) Nahrungsmittel 40, das oder die gehalten wird oder werden, zu einem anderen Behälter überführt wird oder werden, diese nicht darauf beschränkt ist. Die Fehlerverarbeitung kann das Stoppen des Roboters 11 sein. Folglich verbessert sich die Sicherheit der Arbeit.
Da darüber hinaus in dieser Ausführungsform die vier photoelektrischen Sensoren des Reflexionstyps 73 erfassen, ob der Zustand vorliegt, in dem die jeweiligen vier Stück von Nahrungsmitteln 40 gehalten werden, kann bestimmt werden, ob jedes Nahrungsmittel gehalten wird. Es sollte beachtet werden, dass der zweite Haltedetektor den Zustand, bei dem jedes der vier Stück von Nahrungsmitteln 40 gehalten wird, auf der Basis des Erfassungsergebnisses anderer Detektoren, wie z.B. eines Endschalters, erfassen kann.
(Dritte Ausführungsform)
Als nächstes wird eine dritte Ausführungsform beschrieben. Die Grundstruktur der Haltevorrichtung 10 für das Nahrungsmittel 40 in dieser Ausführungsform ist mit derjenigen der ersten Ausführungsform identisch. Nachstehend wird eine Beschreibung der Struktur, die derjenigen der ersten Ausführungsform gemeinsam ist, weggelassen und nur die verschiedene Struktur wird beschrieben.
Die 20(A) und 20(B) sind eine Vorderansicht und eine Seitenansicht, die eine Struktur eines Greiferteils 19C der Haltevorrichtung für das Nahrungsmittel gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigen. Diese Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform (vgl. die 5 und 12) darin, dass die Steuervorrichtung 14 die Betätigungselemente 33 so steuert, dass der Winkel von mindestens einem Paar von Halteelementen 32 zueinander, der im Vorhinein festgelegt wird, von der Mehrzahl von Paaren von Halteelementen 32 der erste Winkel oder der zweite Winkel wird, und wenn irgendein nicht festgelegtes Paar von Halteelementen 32 vorliegt, steuert die Steuervorrichtung 14 die Betätigungselemente 33 derart, dass der Winkel des nicht festgelegten Paars von Halteelementen 32 zueinander auf den zweiten Winkel festgelegt ist.
Es sollte beachtet werden, dass ein Verfahren zum Festlegen der Halteelemente 32 beliebig ist und die Halteelemente 32 durch eine Eingabe eines Arbeiters festgelegt werden können. Darüber hinaus kann jedes von fünf Paaren von Halteelementen 32 unabhängig durch die Betätigungselemente 33 angetrieben werden. Daher kann in den 20(A) und 20(B) die Steuervorrichtung 14 vier Paare von Halteelementen 32 von links im Vorhinein von fünf Paaren von Halteelementen 32 als die Halteelemente 32 zum Durchführen des Haltevorgangs festlegen, und die Betätigungselemente 33 zum Festlegen des Paars von Halteelementen 32 am rechten Ende auf den zweiten Winkel (nicht-angetriebener Zustand) steuern.
Die 21(A) bis 21(C) sind Ansichten, welche die Schale 41 zeigen, die für die Verpackungsarbeit der Nahrungsmittel durch den Roboter, der mit dem Greiferteil 19C versehen ist, verwendet wird. Eine Schale 41A in der 21(A) ist ein Behälter, der 50 Stück von Nahrungsmitteln 40 (10 × 5) aufnehmen kann. In diesem Fall können durch Festlegen aller fünf Paare von Halteelementen 32 und Wiederholen des Verpackungsvorgangs der fünf Stück von Nahrungsmitteln 40 in die Schale 41A die 50 Stück von Nahrungsmitteln (10×5) in der lateral gestapelten Weise verpackt werden. Eine Schale 41B in der 21(B) ist ein Behälter, der 45 Stück von Nahrungsmitteln 40 (9 × 5) aufnehmen kann. In diesem Fall können durch abwechselndes Festlegen von fünf Paaren von Halteelementen 32 und vier Paaren von Halteelementen 32 und abwechselndes Wiederholen des Verpackungsvorgangs der fünf Stück von Nahrungsmitteln 40 in die Schale 41B und des Verpackungsvorgangs der vier Stück von Nahrungsmitteln 40 in die Schale 41B die 45 Stück von Nahrungsmitteln (9 × 5) in der lateral gestapelten Weise verpackt werden. Eine Schale 41C in der 21(C) ist ein Behälter, der 40 Stück von Nahrungsmitteln 40 (8 × 5) aufnehmen kann. In diesem Fall können durch Festlegen von vier Paaren von den fünf Paaren von Halteelementen 32 und Wiederholen des Verpackungsvorgangs von vier Stück von Nahrungsmitteln 40 in die Schale 41C die 50 Stück von Nahrungsmitteln (8 × 5) in der lateral gestapelten Weise verpackt werden. Gemäß dieser Ausführungsform ist die Verpackungsarbeit auf jedwede Schalen 41A bis 41C mit verschiedenen Lagerkapazitäten flexibel anwendbar.
Darüber hinaus kann die Steuervorrichtung 14 die Betätigungselemente so steuern, dass die Anzahl von Paaren von Halteelementen zum Antreiben gemäß einem leeren Raum innerhalb der Schale 41 für die Nahrungsmittel 40 vermindert wird und der Winkel des verbleibenden Paars oder der verbleibenden Paare von Halteelementen zueinander der erste Winkel oder der zweite Winkel wird, und wenn irgendein Paar von Halteelementen 32, die vermindert worden sind, vorliegt, kann die Steuervorrichtung 14 die Betätigungselemente 33 zum Festlegen des Winkel des Paars oder der Paare von Halteelementen 32 auf den zweiten Winkel steuern.
Beispielsweise können in der Schale 41B von 21(B) neun Stück pro Reihe aufgenommen werden. In diesem Fall treibt die Steuervorrichtung 14 zuerst fünf Paare von Halteelementen 32 zum Verpacken von fünf Stück von Nahrungsmitteln 40 in der ersten Reihe der Schale 41B an. Dabei verbleibt nur ein Raum für vier Stück von Nahrungsmitteln 40 in der ersten Reihe der Schale 41B. Die Steuervorrichtung 14 vermindert die Anzahl von Paaren von Halteelementen, die angetrieben werden sollen, und treibt dann die verbleibenden vier Paare von Halteelementen 32 zum Verpacken von vier Stück von Nahrungsmitteln 40 in dem leeren Raum der ersten Reihe der Schale 41B an. Folglich können 45 Stück von Nahrungsmitteln (9 × 5) in der lateral gestapelten Weise durch abwechselndes Wiederholen des Verpackungsvorgangs von fünf Stück von Nahrungsmitteln 40 in die Schale 41B und des Verpackungsvorgangs von vier Stück von Nahrungsmitteln 40 in die Schale 41B gemäß dem leeren Raum pro Reihe in der Schale 41B verpackt werden. Wenn die verbleibenden vier Paare von Halteelementen 32 angetrieben werden und vier Stück von Nahrungsmitteln 40 in dem leeren Raum der ersten Reihe der Schale 41B verpackt werden, kann das Paar von Halteelementen 32, das nicht angetrieben wird, ein Paar von Halteelementen 32 entfernt von der Innenwand (der linken Wand in der 21(B)) der Schale 41B angrenzend an den leeren Raum sein (das rechte Halteelement 32 in der 20(A)). Folglich kann die Kollision des nicht angetriebenen Paars von Halteelementen 32 mit der Innenwand der Schale 41B mit einer größeren Sicherheit verhindert werden. Entsprechend können, wenn die Nahrungsmittel 40 in dem leeren Raum angrenzend an die Innenwand der Schale 41B verpackt werden, wenn eine Mehrzahl von nicht-angetriebenen Paaren von Halteelementen 32 vorliegt, alle nicht-angetriebenen Paare der Halteelemente 32 das Paar des Halteelements 32 sein, das sich entfernt von der Innenwand der Schale 41B angrenzend an den leeren Raum befindet. Darüber hinaus kann, wenn die Nahrungsmittel 40 in dem leeren Raum angrenzend an die Innenwand der Schale 41B verpackt werden, wenn ein nicht-angetriebenes Paar von Halteelementen 32 vorliegt, mindestens ein Paar von Halteelementen 32, das sich am nächsten zur der Innenwand der Schale 41B angrenzend an den leeren Raum zum Halten der Nahrungsmittel 40 befindet, angetrieben werden.
Es sollte beachtet werden, dass, obwohl in dieser Ausführungsform der zweite Winkel von jedem Paar von Halteelementen 32 zueinander in dem nicht-angetriebenen Zustand auf 180 Grad festgelegt ist (vgl. die 20(B)), dieser nicht auf diesen Winkel beschränkt ist, solange die Höhe an den Spitzenenden jedes Paars von Halteelementen 32 größer wird als die Höhe des Nahrungsmittels 40, wenn das Paar von Halteelementen 32 geöffnet wird. Die 22 ist eine Ansicht, die eine Struktur gemäß einer Modifizierung des Greiferteils (zweiter Halteteil) in der 20(B) zeigt. Wie es in der 22 gezeigt ist, ist der zweite Winkel ein derartiger vorgegebener Winkel, dass die Höhe an den Spitzenenden jedes Paars von Halteelementen 32 geringfügig größer wird als die Höhe der Nahrungsmittel 40, wenn das Paar von Halteelementen 32 geöffnet wird. Folglich kann, wenn das Nahrungsmittel 40 durch Antreiben der Halteelemente 32 in der Schale 41 aufgenommen wird, verhindert werden, dass die verbleibenden Halteelemente 32 in dem nicht-angetriebenen Zustand die anderen angrenzenden Nahrungsmittel 40, die in der Schale 41 aufgenommen sind, stört. Folglich wird die Sicherheit der Arbeit verbessert.
Es sollte beachtet werden, dass in der Ausführungsform die Steuervorrichtung 14 den Betrieb des rechten Arms 13 zum Zuführen des Nahrungsmittels 40, das durch den rechten Greiferteil 18 in der zweiten Stellung gehalten wird, zu der Position auf der Lage 50a, die auf dem Arbeitstisch 50 angeordnet ist, steuert (vgl. die 8). Durch Wiederholen des vorstehenden Betriebs werden vier Stück von Nahrungsmitteln 40 aufeinanderfolgend den Positionen auf der Lage 50a zugeführt, die auf dem Arbeitstisch 50 angeordnet ist. Zum Stabilisieren der Stellung des Nahrungsmittels 40 (zweite Stellung) auf der Lage 50a weist eine Querschnittsform der Lage 50a die folgenden Merkmale auf.
Die 23(A) zeigt ein Beispiel für die Querschnittsansicht der Lage 50a in der ersten Richtung. Wie es in der 23(A) gezeigt wird, weist die Lage 50a eine Mehrzahl von konvexen Teilen 501 auf, die in der ersten Richtung in der Querschnittsansicht in der ersten Richtung aufgereiht sind. Das Material der Lage 50a kann, ohne darauf beschränkt zu sein, ein synthetisches Harz, wie z.B. ein Kunststoff, sein. In der Querschnittsansicht sind die konvexen Teile 501 so in der ersten Richtung aufgereiht, dass die jeweiligen vier Stück von Nahrungsmitteln 40, die in der ersten Richtung aufgereiht sind, in der zweiten Stellung gestützt werden. In dieser Ausführungsform sind fünf konvexe Teile 501 bereitgestellt. Vier Stück von Nahrungsmitteln 40 sind in den Räumen zwischen den fünf konvexen Teilen 501 aufgenommen. Das vorderste Nahrungsmittel 40 von den vier Stück von Nahrungsmitteln 40 neigt dazu, dass darauf die größte Belastung in der ersten Richtung ausgeübt wird. Aus diesem Grund wird der konvexe Teil 501 zum Stützen des vordersten Nahrungsmittels 40 größer gemacht als andere konvexe Teile 501. Durch die Mehrzahl von konvexen Teilen 501 kann die Stellung jedes Nahrungsmittels 40 (zweite Stellung) auf der Lage 50a stabilisiert werden. Dadurch können die vier Stück von Nahrungsmitteln 40 durch den linken Greiferteil 19A einfacher in der lateral gestapelten Weise in der ersten Richtung gehalten werden.
Die 23(B) zeigt eine Querschnittsansicht eines weiteren Beispiels für die Lage 50a. Wie es in der 23(B) gezeigt ist, weist die Lage 50a eine Mehrzahl von Stufen 502 auf, die in der ersten Richtung in der Querschnittsansicht in der ersten Richtung aufgereiht sind. Die Stufen 502 sind so bereitgestellt, dass sie in der ersten Richtung der vier Stück von Nahrungsmitteln 40 geneigt sind, die in der ersten Richtung aufgereiht sind, während die jeweiligen vier Stück von Nahrungsmitteln 40 in der zweiten Stellung gestützt werden. In dieser Ausführungsform sind vier Stufen 502 bereitgestellt. Der Neigungswinkel θ beträgt beispielsweise 7 Grad in Bezug auf die erste Richtung. Obwohl vier Stück von Nahrungsmitteln 40 auf den jeweiligen vier Stufen 502 bereitgestellt sind, wird auf das vorderste Nahrungsmittel 40 eine zusätzliche Belastung in der ersten Richtung ausgeübt, da jede Stufe 502 geneigt ist. Aus diesem Grund ist der konvexe Teil 501 zum Stützen des vordersten Nahrungsmittels 40 bereitgestellt. Dadurch, dass die Mehrzahl von Stufen 502 vorliegt, kann die Stellung von jedem Nahrungsmittel 40 (zweite Stellung) auf der Lage 50a stabilisiert werden. Daher können die vier Stück von Nahrungsmitteln 40 in der lateral gestapelten Weise in der ersten Richtung durch den linken Greiferteil 19A einfacher gehalten werden.
Darüber hinaus ist, obwohl in dieser Ausführungsform der rechte Greiferteil 18 zum Ansaugen und Halten des Nahrungsmittels 40 durch die Saugköpfe 22 strukturiert ist, eine andere Struktur möglich, solange sie das Nahrungsmittel 40 in der ersten Stellung halten kann. Beispielsweise kann der rechte Greiferteil 18 zum Halten des Nahrungsmittels 40 durch eine Klemmbackenvorrichtung strukturiert sein.
Die 24 ist eine Draufsicht, die eine weitere Struktur des rechten Greiferteils 18B zeigt. Wie es in der 24 gezeigt ist, umfasst ein rechter Greiferteil 18B einen Klemmbackenkörper (nicht gezeigt) und drei Klemmbackenelemente 26, die so an dem Klemmbackenkörper angeordnet sind, dass sie voneinander getrennt sind und das Nahrungsmittel 40 halten. Der rechte Greiferteil 18B ist zum Halten des Nahrungsmittels 40 durch Bewegen der Klemmbackenelemente 26 von außen radial einwärts in Bezug auf eine Mittelachse C des Nahrungsmittels 40 (Pfeilrichtungen in der Figur), das an der vorgegebenen Position angeordnet ist, ausgebildet.
Es sollte beachtet werden, dass, obwohl in der Ausführungsform die linken Greiferteile 19 und 19A so konstruiert sind, dass sie die vier Paare von Halteelementen 32, die in der ersten Richtung aufgereiht sind, und die vier Betätigungselemente 33, die unabhängig die jeweiligen vier Paare von Halteelementen 32 zum Halten der jeweiligen vier Stück von Nahrungsmitteln 40 antreiben können, aufweisen, die linken Greiferteile 19 und 19A so konstruiert sein können, dass sie zusammen die vier Stück von Nahrungsmitteln 40 durch ein Paar von Halteelementen halten. In diesem Fall kann das Paar von Halteelementen so konstruiert sein, dass es die Seitenoberflächen der vier Stück von Nahrungsmitteln 40, die in der ersten Richtung lateral gestapelt sind, bedeckt. Ferner kann, wie es in der 12(B) gezeigt ist, das Paar von Halteelementen so angetrieben werden, dass es entweder bei dem Winkel, bei dem das Paar von Halteelementen die Nahrungsmittel 40 hält, oder dem Winkel, bei dem das Paar von Halteelementen das Nahrungsmittel 40 freigibt, vorliegt. Darüber hinaus kann oder können das oder die Halteelement(e) eine Mehrzahl von Saugöffnungen aufweisen und zum Halten der Mehrzahl von Nahrungsmitteln 40 durch eine Saugkraft konstruiert sein. Beispielsweise hält in dem Fall, der in der 21(B) gezeigt ist, die Steuervorrichtung 14 zuerst fünf Stück von Nahrungsmitteln 40 durch die Saugöffnungen, die an den Positionen bereitgestellt sind, die den fünf Stück von Nahrungsmitteln 40 entsprechen, und verpackt die fünf Stück von Nahrungsmitteln 40 in der ersten Reihe der Schale 41(B). Dabei verbleibt nur ein Raum für vier Stück von Nahrungsmitteln 40 in der ersten Reihe der Schale 41(B). Als nächstes hält die Steuervorrichtung 14 vier Stück von Nahrungsmitteln durch die Saugöffnungen, die an den Positionen bereitgestellt sind, die den vier Stück von Nahrungsmitteln 40 entsprechen, und verpackt die vier Stück von Nahrungsmitteln 40 in dem leeren Raum in der ersten Reihe der Schale 41 (B). Wenn die vier Stück von Nahrungsmitteln durch die Saugöffnungen gehalten werden, kann die Steuervorrichtung 14 ein elektromagnetisches Ventil zum AUS-schalten des Ansaugzustands der Saugöffnung antreiben, die das Nahrungsmittel 40 nicht hält. Wenn darüber hinaus das Nahrungsmittel 40 in dem leeren Raum angrenzend an die Innenwand der Schale 41B verpackt wird, können alle Saugöffnungen, die das Nahrungsmittel 40 nicht halten, die Saugöffnungen entfernt von der Innenwand der Schale 41B angrenzend an den leeren Raum sein. Das Halteelement kann eine Mehrzahl von Saugöffnungen aufweisen, um einen zweiten Oberflächenteil 40b anzusaugen. Folglich kann die Saugkraft, die auf das Nahrungsmittel 40 durch die Saugöffnungen ausgeübt wird, verteilt werden, was eine lokale Verformung des Nahrungsmittels 40 verhindert. Dies ist besonders effektiv, wenn das Nahrungsmittel 40 ein Reisklößchen ist, das mit einer Lage von getrocknetem Seetang umhüllt ist. Dies ist darauf zurückzuführen, dass der getrocknete Seetang leicht zerrissen wird, wenn er in dessen Dickenrichtung verformt wird. Ferner kann, wenn das Nahrungsmittel 40 durch Klemmen des Nahrungsmittels 40 mit dem Paar von Halteelementen gehalten wird, die lokale Verformung des Nahrungsmittels 40 durch Ausbilden des Abschnitts des Halteelements, der das Nahrungsmittel 40 kontaktiert, zu einer Oberfläche oder einer Mehrzahl von Punkten verhindert werden. Es sollte beachtet werden, dass, obwohl in dieser Ausführungsform, wenn das Nahrungsmittel 40 das Reisklößchen (40) ist, das linke und das rechte Halteelement 32 so strukturiert sind, dass sie die Folie in dem oberen Teil des Reisklößchens (40) nicht kontaktieren, das linke und das rechte Halteelement 32 zum Halten des Nahrungsmittels durch Klemmen eines Verpackungsmaterials, wie z.B. der Folie in dem oberen Teil des Reisklößchens (40), konstruiert sein können. Obwohl in der vorstehenden Beschreibung der Fall gezeigt ist, bei dem das Nahrungsmittel in der Schale verpackt wird, kann das Nahrungsmittel in der Schale angeordnet werden.
Es sollte beachtet werden, dass, obwohl in der Ausführungsform der linke Greiferteil 19 zum Halten der vier oder fünf Stück von Nahrungsmitteln 40 strukturiert ist, die Anzahl von Halteelementen 32, die in der ersten Richtung aufgereiht sind, verändert werden kann, oder die Anzahl von Halteelementen 32, bei denen festgelegt ist, dass sie angetrieben werden, verändert werden kann, um zwei Stück oder drei Stück von Nahrungsmitteln 40 zu halten, oder um fünf oder mehr Stück von Nahrungsmitteln 40 zu halten.
Es sollte beachtet werden, dass, obwohl in der Ausführungsform das Nahrungsmittel 40 der dreieckige säulenförmige Gegenstand ist (dreieckiges Reisklößchen), dieses nicht auf diese Form beschränkt ist und es sich um einen kreisförmigen zylindrischen Gegenstand (rundes Reisklößchen) handeln kann oder es sich um eine flache Form handeln kann.
Es sollte beachtet werden, dass, obwohl in der Ausführungsform die Haltevorrichtung 10 für das Nahrungsmittel 40 für die Verpackungsarbeit der Mehrzahl von Nahrungsmitteln 40 in der Schale 41 verwendet wird, diese auch auf andere Arbeiten angewandt werden kann, die das Halten einer Mehrzahl von Nahrungsmittel 40 erfordern. Es sollte beachtet werden, wie es in der 8 gezeigt ist, dass in der vorstehenden Ausführungsform die Steuervorrichtung 14 so ausgebildet ist, dass sie aufeinanderfolgend die Mehrzahl von Nahrungsmitteln 40, die in der zweiten Stellung gehalten werden, auf die Lage 50a zuführt, die an der vorgegebenen Position des Arbeitstischs 50 angeordnet ist, die vorgegebene Position jedoch eine Mehrzahl von Positionen umfassen kann, ohne auf eine einzelne Position beschränkt zu sein. Beispielsweise können zwei Lagen 50a an vorgegebenen zwei Positionen auf dem Arbeitstisch 50 angeordnet sein. Die Steuervorrichtung 14 kann zum aufeinanderfolgenden Zuführen der Mehrzahl von Nahrungsmitteln 40, die in der zweiten Stellung auf jeder Lage 50a gehalten werden, und zum Aufnehmen der Mehrzahl von Nahrungsmitteln 40, die auf jeder Lage 50a angeordnet sind, in der Schale 41 ausgebildet sein.
Für einen Fachmann ist ersichtlich, dass im Hinblick auf die vorstehende Beschreibung viele Verbesserungen und andere Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung möglich sind. Daher soll die vorstehende Beschreibung nur als Veranschaulichung interpretiert werden, und sie ist angegeben, um einem Fachmann den besten Modus zu lehren, der die vorliegende Offenbarung implementiert. Die Details der Strukturen und/oder der Funktionen können wesentlich verändert werden, ohne vom Wesen der vorliegenden Offenbarung abzuweichen.
GEWERBLICHE ANWENDBARKEIT
Die vorliegende Offenbarung ist als Haltevorrichtung für Nahrungsmittel beim Verpacken des Nahrungsmittels in eine Schale geeignet.
Bezugszeichenliste

10: Haltevorrichtung
11: Roboter
13: Rechter Arm (Nahrungsmittelzuführungsteil)
13: Linker Arm (Nahrungsmittelaufnahmeteil)
14: Steuervorrichtung
14d: Fehlerbestimmungseinrichtung
17: Anlenkteil
18: Rechter Greiferteil (erster Halteteil)
19: Linker Greiferteil (zweiter Halteteil)
20: Basisteil
21: Spitzenendteil
22: Saugkopf
25: Aktuator
26: Klemmbackenelement
32: Halteelement
33: Betätigungselement
40: Nahrungsmittel
41, 41A41B, 41C: Schale
50: Arbeitstisch
51: Erste Bandfördereinrichtung
52: Zweite Bandfördereinrichtung
60: Lichtquelleneinheit
61: Erste Lichtquelle
62: Zweite Lichtquelle
70: Lichtempfangseinheit
71: Erster Lichtempfangsteil
72: Zweiter Lichtempfangsteil
73, 74: Photoelektrischer Sensor des Reflexionstyps
75: Kamera

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 6071404 U [0003]
JP 2011251702 A [0003]
JP 2001198871 A [0003]

Claims

Haltevorrichtung für Nahrungsmittel, umfassend: einen ersten Halteteil, der zum Halten des Nahrungsmittels in einer ersten Stellung, bei der eine vorgegebene erste Oberfläche des Nahrungsmittels horizontal orientiert ist, und zum Verändern der Stellung des Nahrungsmittels von der ersten Stellung zu einer zweiten Stellung ausgebildet ist, bei der eine zweite Oberfläche, die von der ersten Oberfläche des Nahrungsmittels verschieden ist, horizontal orientiert ist; einen Nahrungsmittelzuführungsteil, der zum sequentiellen bzw. aufeinanderfolgenden Zuführen des Nahrungsmittels, das durch den ersten Halteteil in der zweiten Stellung gehalten wird, zu einer vorgegebenen Position ausgebildet ist; einen zweiten Halteteil, der zum Halten einer Mehrzahl von Nahrungsmitteln ausgebildet ist, die den vorgegebenen Positionen in der zweiten Stellung zugeführt werden, wobei die Nahrungsmittel so gehalten werden, dass sie in einer vorgegebenen Richtung lateral gestapelt werden; einen Nahrungsmittelaufnahmeteil, der zum Aufnehmen der Mehrzahl von Nahrungsmitteln, die durch den zweiten Halteteil gehalten werden, in einem vorgegebenen Behälter ausgebildet ist; einen zweite Stellung-Erfassungsteil, der zum Erfassen, dass alle der Mehrzahl von Nahrungsmitteln, die zu den vorgegebenen Positionen zugeführt worden sind, in der zweiten Stellung vorliegen, ausgebildet ist; und einen Steuerteil, der zum Steuern des Betriebs des zweiten Halteteils zum Halten der Mehrzahl von Nahrungsmitteln in der zweiten Stellung, so dass die Nahrungsmittel in der vorgegebenen Richtung gestapelt sind, wenn der zweite Stellung-Erfassungsteil erfasst, dass alle der Mehrzahl von Nahrungsmitteln in der zweiten Stellung an den vorgegebenen Positionen vorliegen, ausgebildet ist.
Haltevorrichtung nach Anspruch 1, bei der das zweite Stellung-Erfassungsteil ferner umfasst: eine Lichtquelleneinheit, die zum Emittieren einer Mehrzahl von parallelen Lichtstrahlen in einer Richtung, die sich mit der vorgegebenen Richtung schneidet, ausgebildet ist, wobei die Mehrzahl von parallelen Lichtstrahlen an Positionen abgestrahlt wird, die den jeweiligen Nahrungsmitteln in der zweiten Stellung an den vorgegebenen Positionen entsprechen; eine Lichtempfangseinheit, die zum Empfangen der parallelen Lichtstrahlen, die durch die Lichtquelleneinheit abgestrahlt werden, ausgebildet ist; und einen zweite Stellung-Bestimmungsteil, der zum Bestimmen, ob die Mehrzahl von Nahrungsmitteln in der zweiten Stellung vorliegt, auf der Basis eines Erfassungsergebnisses der parallelen Lichtstrahlen durch die Lichtempfangseinheit ausgebildet ist.
Haltevorrichtung nach Anspruch 2, bei der die Lichtquelleneinheit umfasst: eine Mehrzahl von ersten Lichtquellen, die zum Emittieren einer Mehrzahl von ersten parallelen Lichtstrahlen in der Richtung senkrecht zu der vorgegebenen Richtung ausgebildet sind, wobei die Mehrzahl von ersten parallelen Lichtstrahlen an Positionen abgestrahlt wird, die oberen Teilen der Mehrzahl von Nahrungsmitteln in der zweiten Stellung an den vorgegebenen Positionen entsprechen; und eine Mehrzahl von zweiten Lichtquellen, die zum Emittieren einer Mehrzahl von zweiten parallelen Lichtstrahlen in der Richtung senkrecht zu der vorgegebenen Richtung ausgebildet sind, wobei die Mehrzahl von zweiten parallelen Lichtstrahlen an Positionen abgestrahlt wird, die unteren Teilen der Mehrzahl von Nahrungsmitteln in der zweiten Stellung an den vorgegebenen Positionen entsprechen; wobei die Lichtempfangseinheit ferner umfasst: eine Mehrzahl von ersten Lichtempfangsteilen, die zum Empfangen der Mehrzahl von ersten parallelen Lichtstrahlen ausgebildet sind, die durch die Positionen verlaufen, die den oberen Teilen der Mehrzahl von Nahrungsmitteln entsprechen; und eine Mehrzahl von zweiten Lichtempfangsteilen, die zum Empfangen der Mehrzahl von zweiten parallelen Lichtstrahlen ausgebildet sind, die durch die Positionen verlaufen, die den unteren Teilen der Mehrzahl von Nahrungsmitteln entsprechen, wobei der zweite Stellung-Bestimmungsteil bestimmt, dass alle der Mehrzahl von Nahrungsmitteln in der zweiten Stellung an den vorgegebenen Positionen vorliegen, wenn keiner der Mehrzahl von ersten Lichtempfangsteilen die Mehrzahl von ersten parallelen Lichtstrahlen empfängt, da alle der Mehrzahl von ersten parallelen Lichtstrahlen durch die oberen Teile der Mehrzahl von Nahrungsmitteln in der zweiten Stellung an den vorgegebenen Positionen unterbrochen werden, und keiner der Mehrzahl von zweiten Lichtempfangsteilen die Mehrzahl von zweiten parallelen Lichtstrahlen empfängt, da alle der Mehrzahl von zweiten parallelen Lichtstrahlen durch die unteren Teile der Mehrzahl von Nahrungsmitteln in der zweiten Stellung an den vorgegebenen Positionen unterbrochen werden; und wobei, wenn mindestens einer der Mehrzahl von ersten parallelen Lichtstrahlen durch die Position verläuft, die dem oberen Teil des Nahrungsmittels entspricht, und mindestens einer der Mehrzahl von ersten Lichtempfangsteilen den ersten parallelen Lichtstrahl empfängt, der zweite Stellung-Bestimmungsteil bestimmt, dass das Nahrungsmittel, das dem empfangenen ersten parallelen Lichtstrahl entspricht, nicht in der zweiten Stellung an der vorgegebenen Position vorliegt.
Haltevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, die ferner einen zweiten Haltedetektor umfasst, der zum Erfassen ausgebildet ist, dass alle der Mehrzahl von Nahrungsmitteln durch den zweiten Halteteil gehalten werden, wobei, wenn der zweite Haltedetektor erfasst, dass alle der Mehrzahl von Nahrungsmitteln gehalten werden, der Steuerteil den Betrieb des Nahrungsmittelaufnahmeteils zum Aufnehmen der Mehrzahl von Nahrungsmitteln, die durch den zweiten Halteteil gehalten werden, in dem vorgegebenen Behälter steuert.
Haltevorrichtung nach Anspruch 4, bei welcher der zweite Haltedetektor ferner umfasst: eine Mehrzahl von photoelektrischen Sensoren des Reflexionstyps, die zum Erfassen ausgebildet sind, dass jedes der Mehrzahl von Nahrungsmitteln gehalten wird; und einen zweiten Haltebestimmungsteil, der zum Bestimmen, ob die Nahrungsmittel gehalten werden, auf der Basis der Erfassungsergebnisse der jeweiligen photoelektrischen Sensoren des Reflexionstyps ausgebildet ist.
Haltevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei welcher der zweite Halteteil ferner umfasst: eine Mehrzahl von Paaren von Halteelementen, die zum lateral gestapelten Halten der jeweiligen Nahrungsmittel in der zweiten Stellung an den vorgegebenen Positionen ausgebildet sind; und Betätigungselemente, die zum Antreiben der jeweiligen Paare von Halteelementen ausgebildet sind, derart, dass ein Winkel von jedem der Paare von Halteelementen zueinander einer von einem ersten Winkel, bei dem das Paar von Halteelementen das Nahrungsmittel hält, und einem zweiten Winkel, bei dem das Paar von Halteelementen das Nahrungsmittel freigibt, wird, wobei der erste Winkel ein vorgegebener Winkel ist, bei dem das Paar von Halteelementen das Nahrungsmittel von beiden Seiten klemmt, und wobei der zweite Winkel ein vorgegebener Winkel ist, bei dem eine Höhe bei Spitzenenden des Paars von Halteelementen größer wird als eine Höhe des Nahrungsmittels, wenn sich das Paar von Halteelementen öffnet.
Haltevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei welcher der zweite Halteteil zum unabhängigen Halten von jedem der Mehrzahl von Nahrungsmitteln ausgebildet ist.
Haltevorrichtung für Nahrungsmittel, umfassend: einen ersten Halteteil, der zum Halten des Nahrungsmittels in einer ersten Stellung, bei der eine vorgegebene erste Oberfläche des Nahrungsmittels horizontal orientiert ist, und zum Verändern der Stellung des Nahrungsmittels von der ersten Stellung zu einer zweiten Stellung ausgebildet ist, bei der eine zweite Oberfläche, die von der ersten Oberfläche des Nahrungsmittels verschieden ist, horizontal orientiert ist; einen Nahrungsmittelzuführungsteil, der zum aufeinanderfolgenden Zuführen des Nahrungsmittels, das durch den ersten Halteteil in der zweiten Stellung gehalten wird, zu einer vorgegebenen Position ausgebildet ist; einen zweiten Halteteil, der zum Halten einer Mehrzahl von Nahrungsmitteln, die zu den vorgegebenen Positionen in der zweiten Stellung zugeführt werden, ausgebildet ist, wobei das Nahrungsmittel so gehalten wird, dass es in einer vorgegebenen Richtung lateral gestapelt wird; und einen Nahrungsmittelaufnahmeteil, der zum Aufnehmen der Mehrzahl von Nahrungsmitteln, die durch den zweiten Halteteil gehalten werden, in einem vorgegebenen Behälter ausgebildet ist, wobei der zweite Halteteil umfasst: eine Mehrzahl von Paaren von Halteelementen, die zum lateral gestapelten Halten der jeweiligen Nahrungsmittel in der zweiten Stellung an den vorgegebenen Positionen ausgebildet sind, und Betätigungselemente, die zum unabhängigen Antreiben der jeweiligen Paare von Halteelementen ausgebildet sind, derart, dass ein Winkel von jedem der Paare von Halteelementen zueinander einer von einem ersten Winkel, bei dem das Paar von Halteelementen das Nahrungsmittel hält, und einem zweiten Winkel, bei dem das Paar von Halteelementen das Nahrungsmittel freigibt, wird, wobei der erste Winkel ein vorgegebener Winkel ist, bei dem das Paar von Halteelementen das Nahrungsmittel von beiden Seiten klemmt, und wobei der zweite Winkel ein vorgegebener Winkel ist, bei dem die Höhe bei Spitzenenden des Paars von Halteelementen größer wird als die Höhe des Nahrungsmittels, wenn sich das Paar von Halteelementen öffnet.
Haltevorrichtung nach Anspruch 8, die ferner einen Steuerteil umfasst, der zum Steuern der Betätigungselemente derart, dass der Winkel einer im Vorhinein festgelegten Anzahl der Paare von Halteelementen von der Mehrzahl von Paaren von Halteelementen zueinander einer von dem ersten Winkel und dem zweiten Winkel wird, und Steuern der Betätigungselemente derart, dass dann, wenn jedwedes nicht festgelegte Paar von Halteelementen vorliegt, der Winkel des nicht festgelegten Paars von Halteelementen zueinander auf den zweiten Winkel festgelegt ist, ausgebildet ist, wobei der Steuerteil den Nahrungsmittelaufnahmeteil so steuert, dass er die Nahrungsmittel, die durch die im Vorhinein festgelegten Paare von Halteelementen gehalten werden, in den vorgegebenen Behälter einbringt.
Haltevorrichtung nach Anspruch 8, die ferner einen Steuerteil umfasst, der so ausgebildet ist, dass er die Betätigungselemente derart steuert, dass die Anzahl von anzutreibenden Paaren von Halteelementen gemäß einem leeren Raum für das Nahrungsmittel in dem vorgegebenen Behälter vermindert wird, und der Winkel des verbleibenden Paars von Halteelementen zueinander einer des ersten Winkels und des zweiten Winkels wird, und wenn das verminderte Paar von Halteelementen vorliegt, die Betätigungselemente derart steuert, dass der Winkel des verminderten Paars von Halteelementen zueinander auf den zweiten Winkel festgelegt ist, wobei der Steuerteil den Nahrungsmittelaufnahmeteil so steuert, dass er das Nahrungsmittel, das durch das verbleibende Paar von Halteelementen gehalten wird, in den vorgegebenen Behälter einbringt.
Haltevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei die Haltevorrichtung einen Roboter umfasst, umfassend: einen ersten Arm, der den ersten Halteteil an einem Spitzenende davon aufweist; und einen zweiten Arm, der den zweiten Halteteil an einem Spitzenende davon aufweist.