JP2019099288A - 容器供給装置 - Google Patents

Abstract

【課題】積層された容器の間隔が狭くても容器の取り出しが行えるようにする。【解決手段】容器積層体Ｔの最下部に位置する第１の容器ｔ１に形成されたフランジｔｆの下面で第１の容器ｔ１を支持する支持位置と、フランジｔｆから退避した退避位置とに移動可能な下爪１４と、下爪１４の支持位置に対して横方向にずれた位置で第１の容器ｔ１に形成されたフランジｔｆとその直上に位置する第２の容器ｔ２に形成されたフランジｔｆとの隙間に進入する進入位置と、当該隙間から離脱した離脱位置とに移動可能な上爪１５と、第１の容器ｔ１を下方から取り出すハンドラ１２とを有する。上爪１５を進入位置にし、下爪１４を退避位置にして、ハンドラ１２で第１の容器ｔ１を取り出し、下爪１４を支持位置にし、上爪１５を離脱位置にして、新たに容器積層体Ｔの最下部に位置することになった容器ｔを下爪１４で支持させる。【選択図】図５

Description

本発明は、容器供給装置に関し、特に、積層収容された複数の容器の内の１つを取り出して次工程に供給する容器供給装置に関するものである。

食品工場や店舗などにおいては、容器収容部から次工程に対して１枚ずつ容器を供給する容器供給装置が用いられており、この容器供給装置から供給された容器に対して米飯やおかずの盛り付けが行われる。

ここで、容器供給装置では、容器収容部に積層して収容された複数の容器を下から支持する爪（下爪）と、最下部の容器とその直上の容器との間に入り込む爪（上爪）とを交互に抜き差しすることで容器が１枚ずつ剥がれるようになっており、剥がれた最下部の容器を吸着あるいは自重落下で取り出して自動供給している。

なお、容器供給装置における容器の取り出しについては、例えば、特許文献１（特開２００２−３０８２２２号公報）、特許文献２（特開２０１０−００１０４０号公報）、特許文献３（特開２０１５−０００８１２号公報）などに記載の技術が知られている。

特開２００２−３０８２２２号公報 特開２０１０−００１０４０号公報 特開２０１５−０００８１２号公報

前述した容器供給装置では、積層された容器の隙間に対して上爪を抜き差ししているが、容器の隙間が一定以上（４ｍｍ程度以上）ある容器では抜き差しが安定的に行えて容器を１枚ずつ取り出すことができる。

しかしながら、昨今では出来るだけ数多くの容器を一度に効率よく運搬したいとの要請から積層した容器の隙間が狭くなっており、４ｍｍに満たない狭隘な場合も多い。

すると、前述の容器供給装置では容器の隙間に対して上爪を抜き差しすることができなく容器の取り出しが行えないので、結果として、自動供給に対応した容器が限定されてしまうことになる。

本発明は、上述の技術的背景からなされたものであって、積層された容器の間隔が狭くても容器の取り出しを行うことができる容器供給装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、請求項１に記載の本発明の容器供給装置は、積層された複数の容器で構成される容器積層体を収容する容器収容部と、前記容器積層体の最下部に位置する第１の容器に形成されたフランジの下面で当該第１の容器を支持する支持位置と、前記フランジから退避した退避位置とに移動可能な支持部材と、前記支持部材の前記支持位置に対して横方向にずれた位置で前記第１の容器に形成された前記フランジと前記第１の容器の直上に位置する第２の容器に形成されたフランジとの隙間に進入する進入位置と、当該隙間から離脱した離脱位置とに移動可能な進入部材と、前記第１の容器を下方から取り出す取出手段と、前記進入部材を前記進入位置にし、前記支持部材を前記退避位置にして、前記取出手段により前記第１の容器を取り出し、その後、前記支持部材を前記支持位置にし、前記進入部材を前記離脱位置にして、新たに前記容器積層体の最下部に位置することになった前記容器を前記支持部材で支持させる第１の制御を実行する制御手段と、を有することを特徴とする。

請求項２に記載の本発明の容器供給装置は、上記請求項１記載の発明において、前記支持部材および前記進入部材は、それぞれ板状体で構成され、前記支持部材は、直線的に往復動して前記支持位置と前記退避位置とに移動し、前記進入部材は、直線的に往復動して前記進入位置と前記離脱位置とに移動する、ことを特徴とする。

請求項３に記載の本発明の容器供給装置は、上記請求項１または２記載の発明において、前記支持部材の先端部が、斜め下方に傾斜している、ことを特徴とする。

請求項４に記載の本発明の容器供給装置は、上記請求項１記載の発明において、前記支持部材および前記進入部材は、所定の厚みを有する円形の回転体の相互に異なる周縁部から径方向外方に広がった扇状に形成され、前記支持部材は、前記回転体が回転して前記支持位置と前記退避位置とに移動し、前記進入部材は、前記回転体が回転して前記進入位置と前記離脱位置とに移動する、ことを特徴とする。

請求項５に記載の本発明の容器供給装置は、上記請求項１〜４の何れか一項に記載の発明において、前記支持部材および前記進入部材は、少なくとも前記容器を挟んだ２箇所に配置されている、ことを特徴とする。

請求項６に記載の本発明の容器供給装置は、上記請求項１〜５の何れか一項に記載の発明において、前記容器積層体の途中位置の前記容器を保持する保持位置と当該容器を保持しない非保持位置とに移動可能な第１の保持部材をさらに有し、前記制御手段は、さらに前記第１の保持部材を前記保持位置から前記非保持位置に移動させて前記取出手段により前記第１の容器を取り出した後、前記進入部材を前記離脱位置にする前に当該第１の保持部材を前記非保持位置から前記保持位置に移動させる、ことを特徴とする。

請求項７に記載の本発明の容器供給装置は、上記請求項６記載の発明において、前記第１の保持部材は、少なくとも対向する２箇所に配置されている、ことを特徴とする。

請求項８に記載の本発明の容器供給装置は、上記請求項６または７記載の発明において、前記容器積層体における前記第１の保持部材よりも高い途中位置の前記容器を保持する保持位置と当該容器を保持しない非保持位置とに移動可能な第２の保持部材をさらに有し、前記制御手段は、前記第１の保持部材が保持位置にあるときに所定のタイミングで前記第２の保持部材を前記保持位置から非保持位置に移動させて再び前記保持位置に戻す、ことを特徴とする。

請求項９に記載の本発明の容器供給装置は、上記請求項８記載の発明において、前記制御手段は、前記取出手段が前記第１の容器を取り出す動作を複数回行った後に１回の割合で前記第２の保持部材を前記保持位置から非保持位置に移動させて再び前記保持位置に戻す、ことを特徴とする。

請求項１０に記載の本発明の容器供給装置は、上記請求項８または９記載の発明において、前記第２の保持部材は、少なくとも対向する２箇所に配置されている、ことを特徴とする。

請求項１１に記載の本発明の容器供給装置は、上記請求項１〜１０の何れか一項に記載の発明において、前記制御手段は、前記第１の制御を実行した後に、前記支持部材を前記退避位置にし、前記進入部材を前記離脱位置にするとともに前記取出手段を上昇させて前記容器積層体を持ち上げた後、前記取出手段を所定位置まで下降させてから前記支持部材を前記支持位置にして前記第１の容器を前記支持部材で支持させる第２の制御を実行する、ことを特徴とする。

請求項１２に記載の本発明の容器供給装置は、上記請求項１〜１０の何れか一項に記載の発明において、前記制御手段は、前記第１の制御を実行した後に、前記支持部材を前記退避位置にし、前記進入部材を前記離脱位置にするとともに前記取出手段を上昇させて前記容器積層体を持ち上げた後、前記支持部材を前記支持位置にしてから前記取出手段を下降させて前記第１の容器を前記支持部材で支持させる第３の制御を実行する、ことを特徴とする。

請求項１３に記載の本発明の容器供給装置は、上記請求項１１または１２記載の発明において、前記取出手段は、伸縮可能に設けられて前記第１の容器の底面を吸着する吸着部と、前記吸着部に吸着された前記第１の容器の高さを規制する規制部とを備え、前記制御手段は、前記吸着部で前記第１の容器の底面を吸着した状態で前記取出手段を上昇および下降させる、ことを特徴とする。

請求項１４に記載の本発明の容器供給装置は、上記請求項１〜１３の何れか一項に記載の発明において、前記進入部材が進入する位置にエアを噴射するエア噴射手段をさらに有する、ことを特徴とする。

請求項１５に記載の本発明の容器供給装置は、上記請求項１〜１４の何れか一項に記載の発明において、前記取出手段によって取り出された前記第１の容器を次工程に向けて搬送する搬送手段をさらに有する、ことを特徴とする。

本発明によれば、進入部材は支持部材に対して横方向にずらして配置されているので、進入部材は、第１の容器のフランジと第２の容器のフランジとの隙間に確実に進入することができる。したがって、積層された容器の間隔が狭くても、容器の取り出しを行うことが可能になる。

本発明の一実施の形態である容器供給装置を備えた米飯処理機構を示す斜視図である。 図１の米飯処理機構の制御系を示すブロック図である。 （ａ）は米飯の投入される容器の一例を示す斜視図、（ｂ）は（ａ）の容器の平面図である。 図１の米飯処理機構を構成する本発明の一実施の形態である容器供給装置および米飯投入装置を側面から示す説明図である。 図４の容器供給装置および米飯投入装置を平面から示す説明図である。 本実施の形態の容器供給装置に設けられたハンドラを示す斜視図である。 容器収容部に設けられた下爪と上爪とを同じ垂直位置に配置した図面であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。 容器収容部に設けられた下爪と上爪とを相互に横方向にずらした位置に配置した図面であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。 （ａ）〜（ｃ）は容器収容部に設けられた下爪の先端部を斜め下方に傾斜させた場合の動作を連続的に示す説明図である。 容器収容部に設けられた保持ガイドおよび補助保持ガイドの一例を示す説明図である。 容器収容部に設けられた保持ガイドおよび補助保持ガイドの他の一例を示す説明図である。 （ａ）〜（ｆ）は本実施の形態の容器供給装置において、制御部で実行される第１の制御による下爪、上爪およびハンドラの動作を連続的に示す説明図である。 （ａ）〜（ｇ）は本実施の形態の容器供給装置において、制御部で実行される第１の制御による保持ガイドおよび補助保持ガイドの動作を連続的に示す説明図である。 本実施の形態の変形例としてのハンドラを示す斜視図である。 （ａ）〜（ｆ）は本実施の形態の容器供給装置において、制御部で実行される第２の制御による下爪、上爪およびハンドラの動作を連続的に示す説明図である。 （ａ）〜（ｆ）は本実施の形態の容器供給装置において、制御部で実行される第３の制御による下爪、上爪およびハンドラの動作を連続的に示す説明図である。 ハンドラで容器を吸着していない状態を示しており、容器を１枚支持したときの容器の高さと、容器を多数枚支持したときの最下部の容器の高さとを比較して示す説明図である。 ハンドラで容器を吸着している状態を示しており、容器を１枚支持したときの容器の高さと、容器を多数枚支持したときの最下部の容器の高さとを比較して示す説明図である。 （ａ）〜（ｅ）は下爪および上爪の形状の一例を示す平面図である。 容器収容部に設けられた変形例としての下爪と上爪とであり、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）の矢印Ｂから見た側面図、（ｃ）は（ａ）の矢印Ｃから見た側面図である。 図２０に示す下爪と上爪とにおいて、下爪が退避位置で上爪が離脱位置となった回転位置を示す図面であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。 図２０に示す下爪と上爪とにおいて、下爪が退避位置で上爪が進入位置となった回転位置を示す図面であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。 図２０に示す下爪と上爪とにおいて、下爪が支持位置で上爪が離脱位置となった回転位置を示す図面であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。

以下、本発明の一例としての実施の形態について、図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明するための図面において、同一の構成要素には原則として同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。

図１は本発明の一実施の形態である容器供給装置を備えた米飯処理機構を示す斜視図、図２は図１の米飯処理機構の制御系を示すブロック図、図３は米飯の投入される容器の一例を示す図、図４は図１の米飯処理機構を構成する本発明の一実施の形態である容器供給装置および米飯投入装置を側面から示す説明図、図５は図４の容器供給装置および米飯投入装置を平面から示す説明図、図６は本実施の形態の容器供給装置に設けられたハンドラを示す斜視図、図７は容器供給装置の下爪と上爪とを同じ垂直位置に配置した場合を示す説明図、図８は容器供給装置の下爪と上爪とを相互に横方向にずらした位置に配置した場合を示す説明図、図９（ａ）〜（ｃ）は容器収容部に設けられた下爪の先端部を斜め下方に傾斜させた場合の動作を連続的に示す説明図、図１０は容器収容部に設けられた保持ガイドおよび補助保持ガイドの一例を示す説明図、図１１は容器収容部に設けられた保持ガイドおよび補助保持ガイドの他の一例を示す説明図である。

図１において、本実施の形態の米飯処理機構は、米飯が投入される容器を供給する容器供給装置Ｍ１と、容器供給装置Ｍ１から供給された容器に所定重量の米飯を投入する米飯投入装置Ｍ２と、米飯投入装置Ｍ２で米飯の投入された容器の重量（総重量）を計測して振り分ける計測振分装置Ｍ３と、所定範囲内の総重量であると振り分けられた容器を次工程（例えば、おかずの盛り付け工程）へ搬送する搬送装置Ｍ４と、所定範囲外の総重量であると振り分けられた容器を機外に排出する排出装置Ｍ５とを備えている。さらに、米飯処理機構の動作設定を行うための入力部１が設けられている。

図２に示すように、本実施の形態の米飯処理機構は、装置の動作全体を司る制御部（制御手段）Ｓを有している。この制御部Ｓには、作業者が動作設定を行う入力部１からの信号が入力されるようになっている。そして、入力部１からの信号に基づいて、容器供給装置Ｍ１、米飯投入装置Ｍ２、計測振分装置Ｍ３などの動作が制御される。

なお、米飯処理機構には、この米飯処理装置に設けられた米飯投入装置Ｍ２に対して、所定重量に計量された米飯を供給するための米飯供給装置（図示せず）が接続される。

米飯Ｒ（図４，５）の投入される容器ｔは、図３に示すように、例えば熱可塑性樹脂シートを真空成形して作成された四角形のトレイ状のものである。この容器ｔは仕切壁によって２つの領域に区画されており、一方が、米飯Ｒの盛り付けられる米飯盛付領域ｔａとなっており、他方が、おかずの盛り付けられるおかず盛付領域ｔｂとなっている。また、容器ｔの周縁には、外側に出っ張ったフランジｔｆが全周に渡って形成されている。

図４および図５において、前述のような形状をした容器ｔを供給する容器供給装置Ｍ１は、積層された複数の容器ｔで構成される容器積層体Ｔを収容するタワー型の容器収容部１０を備えている。また、容器供給装置Ｍ１には、容器収容部１０の直下から次工程である米飯投入装置Ｍ２まで延びる一対の容器搬送コンベア（搬送手段）１１が設けられている。容器収容部１０の下部には、容器積層体Ｔの最下部に位置する容器ｔ（以下、「第１の容器ｔ１」）を吸着して下方から取り出し、容器搬送コンベア１１上に載置するハンドラ（取出手段）１２が、一対の容器搬送コンベア１１の間を昇降可能に設置されている。さらに、容器搬送コンベア１１を搬送される容器ｔを押して米飯投入装置Ｍ２の所定位置に押し込む押込部１３が設けられている。

ここで、ハンドラ１２は、図６に示すように、台座部１２ａと、この台座部１２ａ上に伸縮可能に設けられて第１の容器ｔ１の底面を吸着するゴム製で蛇腹構造の複数の吸着パッド（吸着部）１２ｂと、図示しない駆動モータからの駆動により台座部１２ａを昇降させるための昇降ステー１２ｃとを備えている。なお、本実施の形態のハンドラ１２は、このように第１の容器ｔ１を吸着して取り出す構造となっているが、例えば第１の容器ｔ１を把持して取り出す構造など、本実施の形態以外の構造を採用してもよい。

さて、このような容器供給装置Ｍ１により、容器収容部１０に収容されている容器積層体Ｔは、最下部の容器ｔから順に１枚ずつハンドラ１２に吸着されて容器搬送コンベア１１に載せられ、当該容器搬送コンベア１１に搬送された後に押込部１３によって米飯投入装置Ｍ２にセットされる。

米飯投入装置Ｍ２には、容器供給装置Ｍ１から送られてきた容器ｔが設置されるステージ２０が設けられている。また、図示しない米飯供給装置から送られてきた米飯Ｒが載置される投入板２１がステージ２０と間隔を空けて直上に設けられている。投入板２１は、水平状態で閉鎖位置となり、両端を軸に下方に回動して投入位置となる相互に対向配置された２枚のプレートで形成されている。

したがって、投入板２１を閉鎖位置にしておいてその上に米飯Ｒを載置し、併せてステージ２０に容器ｔを設置しておき、投入板２１を下方に回動させて閉鎖位置から開放位置に移動すれば、投入板２１上の米飯Ｒが容器ｔの米飯盛付領域ｔａへ自重により落下投入される。

さて、これらの図面に示すように、容器供給装置Ｍ１の容器収容部１０には、板状体の下爪（支持部材）１４と、同じく板状体の上爪（進入部材）１５とが設けられている。下爪１４は、直線的に往復動することにより、第１の容器ｔ１に形成されたフランジｔｆの下面で第１の容器ｔ１を支持する支持位置と、このフランジｔｆから退避した退避位置とに移動可能になっている。また、上爪１５は、同様に直線的に往復動することにより、第１の容器ｔ１に形成されたフランジｔｆと第１の容器ｔ１の直上に位置する容器ｔ（以下、「第２の容器ｔ２」）に形成されたフランジｔｆとの隙間に進入する進入位置と、この隙間から離脱した離脱位置とに移動可能になっている。

また、上爪１５は、下爪１４の支持位置に対して横方向にずれた位置に配置されている。つまり、図５に示すように、容器ｔの４辺に１つずつ設けられた下爪１４および上爪１５は、平面視で（つまり、周方向に対して）これらが交互に配置されている。

ここで、下爪１４と上爪１５との位置と容器ｔとの関係について、図７および図８を用いて説明する。図７は下爪と上爪とを同じ垂直位置に配置した場合を、図８は下爪と上爪とを相互に横方向にずらした位置に配置した場合（本実施の形態の爪配置に相当）を、それぞれ示している。なお、これらの図面において、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。

下爪１４で最下部の第１の容器ｔ１を支持したときには、積み重なった容器ｔの集合体である容器積層体Ｔが自らの荷重の影響を受けて下方になるほど大きく撓んでしまい、そのために、下爪１４が支持している第１の容器ｔ１のフランジｔｆとその直上の第２の容器ｔ２のフランジｔｆとの隙間が狭くなってしまう。すると、図７に示すように、上爪１５を、下爪１４と同じ垂直位置に配置した場合には、その狭くなった隙間に対して上爪１５を確実に進入させることが困難になる（図７（ｂ）参照）。

ここで、下爪１４で最下部の第１の容器ｔ１を支持したとき、前述のように下爪１４の直上に位置するフランジｔｆ間の隙間が狭くなるが、下爪１４が支持している以外の部分では容器積層体Ｔの荷重による影響が少なくなるので、当該部分の第１の容器ｔ１のフランジｔｆとその直上の第２の容器ｔ２のフランジｔｆとの隙間が確保される。よって、本実施の形態に対応した図８に示すように、上爪１５を、下爪１４に対して横方向にずらして配置した場合には、上爪１５を第１の容器ｔ１のフランジｔｆと第２の容器ｔ２のフランジｔｆとの隙間に確実に進入させることが可能になる（図８（ｂ）参照）。

なお、前述のように、本実施の形態では、下爪１４および上爪１５は、容器ｔの４辺に１つずつ設けられ、これらが周方向に交互に配置されているが、容器ｔを挟んだ２箇所に配置されていれば足り、周方向に対して交互配列となっていなくてもよい。

前述した制御部Ｓは、上爪１５を進入位置にし、下爪１４を退避位置にしてハンドラ１２で第１の容器ｔ１を取り出し、その後、下爪１４を支持位置にし、上爪１５を離脱位置にして、新たに容器積層体Ｔの最下部に位置することになった容器ｔ（新たな第１の容器ｔ１）を下爪１４で支持させる第１の制御を実行する。この第１の制御の詳細については後述する。

なお、図９に示すように、下爪１４の先端部を斜め下方に傾斜させるようにしてもよい。このようにすれば、図９（ａ）に示すように、第１の容器ｔ１が斜めに保持されていたとき、図９（ｂ）および図９（ｃ）に示すように、退避位置にある下爪１４は、先端部の傾斜で第１の容器ｔ１を持ち上げながら支持位置へと移動するので、第１の容器ｔ１の姿勢を矯正することができる。

さて、図４および図５に戻り、容器供給装置Ｍ１には、容器積層体Ｔの途中位置の容器ｔを保持する保持ガイド(第１の保持部材)１７と、保持ガイド１７よりも高い途中位置の容器ｔを保持する補助保持ガイド(第２の保持部材)１８とが、容器積層体Ｔの周囲４箇所に備えられている。保持ガイド１７および補助保持ガイド１８は、容器ｔに面した部位が例えば上下方向に沿った鋸歯形（図１０参照）や波形に、あるいはブラシ状（図１１参照）や凹凸面などになっており、所定位置の複数の容器ｔを両側から挟んで保持するようになっている。

なお、保持ガイド１７および補助保持ガイド１８は、対向する２カ所に配置されていれば足り、本実施の形態のように、容器積層体Ｔの周囲４箇所に配置されていなくてもよい。また、保持ガイド１７および補助保持ガイド１８の容器ｔに面した部位の形状は前述のものには限定されず、さらに、保持する容器ｔは複数枚であっても１枚であってもよい。

保持ガイド１７および補助保持ガイド１８は、容器積層体Ｔのそれぞれ前述した途中位置の容器ｔを保持する保持位置と、当該容器ｔを保持しない非保持位置とに移動可能になっている。そして、制御部Ｓは、前述の第１の制御を実行に際して、保持ガイド１７に対しては、保持位置から非保持位置に移動させてハンドラ１２により第１の容器ｔ１を取り出し、その後、上爪１５が離脱位置になる前に非保持位置から保持位置に移動させる。また、補助保持ガイド１８に対しては、保持ガイド１７が保持位置にあるときに所定のタイミングで保持位置から非保持位置に移動させる。なお、これらの制御の詳細についても後述する。

次に、本実施の形態の容器供給装置において、制御部Ｓで実行される第１の制御について、図１２を用いて説明する。

図１２（ａ）に示すように、待機状態では、下爪１４は、容器積層体Ｔの最下部に位置する第１の容器ｔ１に形成されたフランジｔｆの下面で第１の容器ｔ１を支持する支持位置に、上爪１５は、第１の容器ｔ１に形成されたフランジｔｆとその直上に位置する第２の容器ｔ２に形成されたフランジｔｆとの隙間に進入した進入位置になっている。また、ハンドラ１２は、第１の容器ｔ１の底面を支持している。

この待機状態から、図１２（ｂ）に示すように、下爪１４がフランジｔｆから退避した退避位置に移動し、続いて、図１２（ｃ）に示すように、ハンドラ１２が第１の容器ｔ１を吸着して下降する。なお、ハンドラ１２が下降するとき、第２の容器ｔ２より上の容器ｔは上爪１５に支えられているので、第１の容器ｔ１と一緒になって引き抜かれることはない。

次に、図１２（ｄ）に示すように、下爪１４が支持位置に戻り、それとともにハンドラ１２がさらに下降して、引き抜いた第１の容器ｔ１が容器搬送コンベア１１上に載置される。

その後、図１２（ｅ）に示すように、上爪１５が、第１の容器ｔ１のフランジｔｆと第２の容器ｔ２のフランジｔｆとの隙間から離脱した離脱位置に移動すると、容器積層体Ｔの残りの容器ｔが落下し、新たに容器積層体Ｔの最下部に位置することになった容器ｔ（つまり、それまで第２の容器ｔ２だった容器ｔ）が下爪１４で支持される。なお、引き抜かれた容器ｔ（第１の容器ｔ１）は、容器搬送コンベア１１により次工程である米飯投入装置Ｍ２へと搬送される。

最後に、図１２（ｆ）に示すように、上爪１５が離脱位置から進入位置に戻り、ハンドラ１２が新たな第１の容器ｔ１の底面を支持する位置まで上昇する。ここで、前述のように、上爪１５は、下爪１４に対して横方向にずらして配置されているので、上爪１５は、第１の容器ｔ１のフランジｔｆと第２の容器ｔ２のフランジｔｆとの隙間に確実に進入することができる。したがって、積層された容器ｔの間隔が狭くても、容器ｔの取り出しを行うことが可能になる。

以上により、制御部Ｓによる一連の容器の取り出し動作（第１の制御）が完了し、図１２（ａ）に示す待機状態へと戻る。

次に、本実施の形態の容器供給装置において、第１の制御における保持ガイド１７および補助保持ガイド１８の動作について、図１３を用いて説明する。なお、同図においては、先端部が斜め下方に傾斜した下爪１４となっている。

図１３（ａ）に示すように、待機状態（図１２（ａ）に対応）では、保持ガイド１７は、容器積層体Ｔの途中位置の容器ｔを両側から挟んで保持する保持位置となっており、補助保持ガイド１８は、保持ガイド１７よりも高い途中位置の容器ｔを両側から挟んで保持する保持位置となっている。したがって、待機状態では、容器積層体Ｔに積層された容器ｔは、保持ガイド１７および補助保持ガイド１８によって、下から所定枚数（本実施の形態では５枚）の容器ｔの集合と、その上の所定枚数（本実施の形態では１１枚）の容器ｔの集合と、さらにその上の残りの容器ｔの集合との３つの集合に分かれている。これにより、下爪１４に保持されている容器ｔの枚数は、保持ガイド１７より下の容器ｔの枚数となる。

この待機状態から、図１３（ｂ）に示すように、下爪１４が退避位置に移動するとともに、保持ガイド１７が容器ｔを保持しない非保持位置に移動して当該保持ガイド１７で保持している容器ｔの集合を落下させて、ハンドラ１２により第１の容器ｔ１が引き抜かれる（図１２（ｂ）に対応）。

容器取り出し後、図１３（ｃ）に示すように、下爪１４が支持位置に戻るとともに、保持ガイド１７が保持位置に戻る（図１２（ｄ）に対応）。なお、保持ガイド１７が保持位置に戻るタイミングは、次に述べる上爪１５が離脱位置に移動する前であればよく、下爪１４が支持位置に戻るタイミングと同じでなくてもよい。

次に、図１３（ｄ）に示すように、上爪１５が離脱位置に移動すると（図１２（ｅ）に対応）、保持ガイド１７より下の容器ｔ（つまり、保持ガイド１７で保持されていない容器ｔ）が落下して下爪１４で保持される。このとき、保持ガイド１７によって当該保持ガイド１７より上の容器ｔが保持されているので、下爪１４で保持される容器ｔの枚数は保持ガイド１７より下の容器ｔの枚数（＝待機状態のときに保持されていた枚数）になる。

その後、図１３（ｅ）に示すように、上爪１５が離脱位置から進入位置に戻り（図１２（ｆ）に対応）、前述の待機状態になる。

このとき、保持ガイド１７によって当該保持ガイド１７より上の容器ｔが保持されているので、下爪１４で保持される容器ｔの枚数は、容器積層体Ｔ全体の枚数ではなく、保持ガイド１７より下の容器ｔの枚数になる。したがって、下爪１４にかかる容器ｔの荷重が軽減されるとともに、下爪１４にかかる荷重および容器ｔの枚数・撓みを一定にすることができる。これにより、第１の容器ｔ１のフランジｔｆとその直上の第２の容器ｔ２のフランジｔｆとの隙間が荷重によってなくなることがなく、また、荷重によって容器ｔの高さが変わることがなくなるので、安定的に上爪１５を進入位置（第１の容器ｔ１に形成されたフランジｔｆとその直上に位置する第２の容器ｔ２に形成されたフランジｔｆとの隙間に進入した位置）に入れることができる。

そして、下爪１４に保持される容器ｔの枚数ができるだけ少なくなるように保持ガイド１７による容器ｔの保持位置を設定すれば、荷重により容器ｔが撓む現象（つまり、容器間の隙間がなくなる現象）を、大幅に緩和あるいは無くすことができる。

ここで、図１３（ａ）〜図１３（ｅ）に示す下爪１４、上爪１５および保持ガイド１７による一連のサイクルにおいて、図１３（ｆ）に示すように、保持ガイド１７が保持位置にあるときに、補助保持ガイド１８を保持位置から容器ｔを保持しない非保持位置へと移動させて補助保持ガイド１８に積層保持されている複数枚の容器ｔを落下させ、その後、図１３（ｇ）に示すように、再び保持位置へと戻す。

このようにすれば、保持ガイド１７への容器ｔの補充による衝撃荷重や、積み重なった容器ｔの荷重を分散させることができ、保持ガイド１７や爪１４，１５にかかる荷重を常に一定にすることができる。

なお、補助保持ガイド１８を保持位置から非保持位置へと移動させて再び保持位置へと戻す動作は、保持ガイド１７が保持位置にあるときであれば任意の所定タイミングで行うことができる。つまり、ハンドラ１２が第１の容器ｔ１を取り出す度に行ってもよい。但し、当該動作を毎回行うと、下爪１４、上爪１５および保持ガイド１７に積層された容器ｔの落下に伴う負荷がかかり下爪１４および上爪１５の移動が不安定になることが懸念されるので、ハンドラ１２が第１の容器ｔ１を取り出す動作を複数回（例えば５回）行った後に１回の割合で行うのが望ましい。

さて、容器積層体Ｔの最下部に位置する第１の容器ｔ１をハンドラ１２で下方から取り出す際に、退避位置から移動した下爪１４や離脱位置から移動した上爪１５が本来の位置（つまり、下爪１４の場合には支持位置、上爪１５の場合に進入位置）に戻ることができず、その結果、容器ｔが図１２（ａ）に示す待機状態にならないことが考えられる。

そこで、本実施の形態の容器供給装置の制御部Ｓは、このような場合を想定して、前述した第１の制御を実行した後に、以下に説明する第２の制御または第３の制御を実行した後に、その次の第１の制御を実行するようになっている。

以下、第２の制御および第３の制御について、図１４〜図１８を用いて説明する。

ここで、図１４は第２の制御および第３の制御を実行する際に用いられる本実施の形態の変形例としてのハンドラ１２であり、図６に示したハンドラ１２に対して、さらに吸着パッド１２ｂに吸着された第１の容器ｔ１の高さを規制する規制部１２ｄが、吸着パッド１２ｂを取り囲むようにして台座部１２ａの上に設けられている。

前述のように吸着パッド１２ｂは伸縮可能になっている。したがって、規制部１２ｄを設けることにより、第１の容器ｔ１を吸着して吸着パッド１２ｂが縮んだときに第１の容器ｔ１の底面が平坦になった規制部１２ｄの表面に押し付けられるので、第１の容器ｔ１の高さが規制されることになる。なお、ハンドラ１２は本実施の形態以外の構造を採用することができ、例えば把持など吸着以外の手段で第１の容器ｔ１の高さを規制するようにしてもよい。

さて、図１５（ａ）では、容器ｔが待機状態になっていない一例として、第１の容器ｔ１が一部の下爪１４で保持されずに傾いている場合が示されている。そして、第２の制御では、第１の容器ｔ１が傾いた状態に対して、図１５（ｂ）に示すように、ハンドラ１２を上昇させて傾いた第１の容器ｔ１を持ち上げ、下爪１４を退避位置に、上爪１５を離脱位置にし、さらに保持ガイド１７を非保持位置にする。

このとき、ハンドラ１２で容器ｔを吸着していない場合は、図１７の左側に表された容器ｔを１枚支持したときの容器ｔの高さと、図１７の右側に表された容器ｔを多数枚支持したときの最下部の容器ｔの高さとの比較で示すように、積み重なった容器ｔの枚数によって荷重が異なると、吸着パッド１２ｂに使用されているゴムの弾力により容器ｔの高さが一定にならない。一方、ハンドラ１２の吸着パッド１２ｂで容器ｔを吸着している場合は、容器ｔの底面が規制部１２ｄの表面に押し付けられるので、図１８の左側に表された容器ｔを１枚支持したときの容器ｔの高さと、図１８の右側に表された容器ｔを多数枚支持したときの最下部の容器ｔの高さとの比較で示すように、積み重なった容器ｔの枚数によって荷重が異なっても、容器ｔの高さは一定になる。

そこで、第２の制御においては、吸着パッド１２ｂで容器ｔを吸着しながらハンドラ１２の昇降を行うようにする。但し、第３の制御においては、必ずしも吸着して容器ｔの高さを一定にする必要はなく、よって図１４に示すように規制部１２ｄが設けられたハンドラ１２ではなく、図６に示すハンドラ１２（規制部のないハンドラ）であってもよい。その理由は後述する。

なお、保持ガイド１７に保持されている容器ｔとその下の容器ｔとの間隔が広く、次に説明するようにハンドラ１２で容器ｔの全体を持ち上げても、保持ガイド１７に保持されている容器ｔに衝突しない場合には、保持ガイド１７を非保持位置にする必要はない。

さて、ハンドラ１２で傾いた第１の容器ｔ１を持ち上げたならば、図１５（ｃ）に示すように、さらにハンドラ１２を上昇させて容器ｔの全体を持ち上げる。

次に、図１５（ｄ）に示すように、ハンドラ１２を下降させて定位置に戻す。なお、定位置とは、容器ｔの高さが、下爪１４が支持位置で第１の容器ｔ１を支持でき、上爪１５が進入位置で第１の容器ｔ１のフランジｔｆと第２の容器ｔ２のフランジｔｆとの隙間に進入できる高さになる位置である。

続いて、図１５（ｅ）に示すように、下爪１４を退避位置から支持位置へと移動させて最下部に位置する第１の容器ｔ１を支持させ、最後に、図１５（ｆ）に示すように、ハンドラ１２を下降させるとともに上爪１５を離脱位置から進入位置へと移動させる。これにより、容器ｔを待機状態に復旧させることができる。

なお、ハンドラ１２を下降させることなく（つまり、ハンドラ１２により第１の容器ｔ１の底面を支持させたままで）第２の制御を終了し、前述した第１の制御に移行してもよい。

次に、第３の制御について、図１６を用いて説明する。

第３の制御では、第２の制御で、図１５（ｄ）において、ハンドラ１２を定位置に戻し、次の図１５（ｅ）において、下爪１４を支持位置へ移動させて第１の容器ｔ１を支持させているのに対して、これに対応する図１６（ｄ）および図１６（ｅ）で、これとは異なる動作となっている。これ以外の点は、第２の制御と同じとなっているので、重複した説明は省略する。

さて、第３の制御では、図１６（ｃ）に示すように、ハンドラ１２を上昇させて容器ｔの全体を持ち上げた後、図１６（ｄ）に示すように、下爪１４を退避位置から支持位置へと移動させる。そして、図１６（ｅ）に示すように、ハンドラ１２を下降させて下爪１４で第１の容器ｔ１を支持させる。

このような第３の制御によれば、第２の制御のように、ハンドラ１２を下降させて正確に定位置に戻すことなく、単にハンドラ１２を下降させるだけで第１の容器ｔ１を下爪１４で支持させることができる。

したがって、ハンドラ１２を正確に定位置に戻して容器ｔの高さを正確に位置決めする必要がないために、ハンドラ１２が支持する容器ｔの高さを容器枚数に関わりなく一定にする必要がない。よって、第３の制御には、規制部１２ｄのない図６に示すハンドラ１２を用いてもよい。

以上本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本明細書で開示された実施の形態はすべての点で例示であって、開示された技術に限定されるものではない。すなわち、本発明の技術的な範囲は、前記の実施の形態における説明に基づいて制限的に解釈されるものでなく、あくまでも特許請求の範囲の記載に従って解釈されるべきであり、特許請求の範囲の記載技術と均等な技術および特許請求の範囲の要旨を逸脱しない限りにおけるすべての変更が含まれる。

例えば、下爪１４および上爪１５に関しては、支持位置と退避位置とに移動可能、あるいは進入位置と離脱位置とに移動可能になっている限り、様々な形状を採用することができる。一例を挙げると、図１９に示すように、先端側が角形の形状（図１９（ａ））、先端側が先細って丸くなった形状（図１９（ｂ））、先端側が半円の形状（図１９（ｃ））、先端側がＶ字形に切れ込んだ形状（図１９（ｄ））、先端側が櫛歯になった形状（図１９（ｅ））などを採用することができる。

また、下爪１４および上爪１５は、直線的に往復動するのではなく、回転するようになっていてもよい。

具体的には、図２０に示すように、所定の厚みを有する円形の回転体１９の相互に異なる周縁部から径方向外方に広がった扇状に下爪１４および上爪１５を形成することが考えられる。

このような下爪１４と上爪１５によれば、回転体１９の回転によりこれらの爪１４，１５の位置が移動して、図２１に示すように、下爪１４が退避位置で上爪１５が離脱位置となり、図２２に示すように、下爪１４が退避位置で上爪１５が進入位置となり、図２３に示すように、下爪１４が支持位置で上爪１５が離脱位置となる。

さらに、上爪１５が進入する位置、つまり第１の容器ｔ１のフランジｔｆと第２の容器ｔ２のフランジｔｆとの隙間に、エアを噴射するエア噴射手段（図示せず）を設けてもよい。エア噴射手段を設ければ、第１の容器ｔ１と第２の容器ｔ２とが分離しやすくなるので、ハンドラ１２による取り出しの確実性が向上する。

以上の説明の容器供給装置では、米飯が投入されるトレイ状の容器が例示されているが、丼状容器やカレー容器など、様々な容器が適用できる。さらに、米飯が投入される容器には限定されず、例えばコップなど、米飯以外の容器であってもよい。

１ 入力部
１０ 容器収容部
１１ 容器搬送コンベア
１２ ハンドラ（取出手段）
１２ａ 台座部
１２ｂ 吸着パッド（吸着部）
１２ｃ 昇降ステー
１２ｄ 規制部
１３ 押込部
１４ 下爪（支持部材）
１５ 上爪（進入部材）
１７ 保持ガイド（第１の保持部材）
１８ 補助保持ガイド（第２の保持部材）
１９ 回転体
２０ ステージ
２１ 投入板
Ｍ１ 容器供給装置
Ｍ２ 米飯投入装置
Ｍ３ 計測振分装置
Ｍ４ 搬送装置
Ｍ５ 排出装置
Ｒ 米飯
Ｓ 制御部（制御手段）
Ｔ 容器積層体
ｔ 容器
ｔ１ 第１の容器
ｔ２ 第２の容器
ｔａ 米飯盛付領域
ｔｂ おかず盛付領域
ｔｆ フランジ

Claims (15)

1. 積層された複数の容器で構成される容器積層体を収容する容器収容部と、
   前記容器積層体の最下部に位置する第１の容器に形成されたフランジの下面で当該第１の容器を支持する支持位置と、前記フランジから退避した退避位置とに移動可能な支持部材と、
   前記支持部材の前記支持位置に対して横方向にずれた位置で前記第１の容器に形成された前記フランジと前記第１の容器の直上に位置する第２の容器に形成されたフランジとの隙間に進入する進入位置と、当該隙間から離脱した離脱位置とに移動可能な進入部材と、
   前記第１の容器を下方から取り出す取出手段と、
   前記進入部材を前記進入位置にし、前記支持部材を前記退避位置にして、前記取出手段により前記第１の容器を取り出し、その後、前記支持部材を前記支持位置にし、前記進入部材を前記離脱位置にして、新たに前記容器積層体の最下部に位置することになった前記容器を前記支持部材で支持させる第１の制御を実行する制御手段と、
   を有することを特徴とする容器供給装置。
2. 前記支持部材および前記進入部材は、それぞれ板状体で構成され、
   前記支持部材は、直線的に往復動して前記支持位置と前記退避位置とに移動し、
   前記進入部材は、直線的に往復動して前記進入位置と前記離脱位置とに移動する、
   ことを特徴とする請求項１記載の容器供給装置。
3. 前記支持部材の先端部が、斜め下方に傾斜している、
   ことを特徴とする請求項１または２記載の容器供給装置。
4. 前記支持部材および前記進入部材は、所定の厚みを有する円形の回転体の相互に異なる周縁部から径方向外方に広がった扇状に形成され、
   前記支持部材は、前記回転体が回転して前記支持位置と前記退避位置とに移動し、
   前記進入部材は、前記回転体が回転して前記進入位置と前記離脱位置とに移動する、
   ことを特徴とする請求項１記載の容器供給装置。
5. 前記支持部材および前記進入部材は、少なくとも前記容器を挟んだ２箇所に配置されている、
   ことを特徴とする請求項１〜４の何れか一項に記載の容器供給装置。
6. 前記容器積層体の途中位置の前記容器を保持する保持位置と当該容器を保持しない非保持位置とに移動可能な第１の保持部材をさらに有し、
   前記制御手段は、さらに前記第１の保持部材を前記保持位置から前記非保持位置に移動させて前記取出手段により前記第１の容器を取り出した後、前記進入部材を前記離脱位置にする前に当該第１の保持部材を前記非保持位置から前記保持位置に移動させる、
   ことを特徴とする請求項１〜５の何れか一項に記載の容器供給装置。
7. 前記第１の保持部材は、少なくとも対向する２箇所に配置されている、
   ことを特徴とする請求項６記載の容器供給装置。
8. 前記容器積層体における前記第１の保持部材よりも高い途中位置の前記容器を保持する保持位置と当該容器を保持しない非保持位置とに移動可能な第２の保持部材をさらに有し、
   前記制御手段は、前記第１の保持部材が保持位置にあるときに所定のタイミングで前記第２の保持部材を前記保持位置から非保持位置に移動させて再び前記保持位置に戻す、
   ことを特徴とする請求項６または７記載の容器供給装置。
9. 前記制御手段は、前記取出手段が前記第１の容器を取り出す動作を複数回行った後に１回の割合で前記第２の保持部材を前記保持位置から非保持位置に移動させて再び前記保持位置に戻す、
   ことを特徴とする請求項８記載の容器供給装置。
10. 前記第２の保持部材は、少なくとも対向する２箇所に配置されている、
    ことを特徴とする請求項８または９記載の容器供給装置。
11. 前記制御手段は、
    前記第１の制御を実行した後に、
    前記支持部材を前記退避位置にし、前記進入部材を前記離脱位置にするとともに前記取出手段を上昇させて前記容器積層体を持ち上げた後、前記取出手段を所定位置まで下降させてから前記支持部材を前記支持位置にして前記第１の容器を前記支持部材で支持させる第２の制御を実行する、
    ことを特徴とする請求項１〜１０の何れか一項に記載の容器供給装置。
12. 前記制御手段は、
    前記第１の制御を実行した後に、
    前記支持部材を前記退避位置にし、前記進入部材を前記離脱位置にするとともに前記取出手段を上昇させて前記容器積層体を持ち上げた後、前記支持部材を前記支持位置にしてから前記取出手段を下降させて前記第１の容器を前記支持部材で支持させる第３の制御を実行する、
    ことを特徴とする請求項１〜１０の何れか一項に記載の容器供給装置。
13. 前記取出手段は、伸縮可能に設けられて前記第１の容器の底面を吸着する吸着部と、前記吸着部に吸着された前記第１の容器の高さを規制する規制部とを備え、
    前記制御手段は、前記吸着部で前記第１の容器の底面を吸着した状態で前記取出手段を上昇および下降させる、
    ことを特徴とする請求項１１または１２記載の容器供給装置。
14. 前記進入部材が進入する位置にエアを噴射するエア噴射手段をさらに有する、
    ことを特徴とする請求項１〜１３の何れか一項に記載の容器供給装置。
15. 前記取出手段によって取り出された前記第１の容器を次工程に向けて搬送する搬送手段をさらに有する、
    ことを特徴とする請求項１〜１４の何れか一項に記載の容器供給装置。

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