JP2020196088A - 物品挟持方法、物品挟持装置及び物品移載装置 - Google Patents

Abstract

【課題】物品挟持方法、物品挟持装置及び物品移載装置の提供。【解決手段】薄片部を有する収容袋と、収容袋に収容された物品本体とを含む物品を挟持する物品挟持方法であって、可逆的に弾性変形可能な凸部材を備える第１板部材と、凸部材と係合可能に構成される凹溝が設けられた凹部材を備える第２板部材とを近接させ、薄片部を挟み込んだ状態にて凸部材と凹部材とを係合させることにより、物品を挟持する。【選択図】図２

Description

本発明は、物品挟持方法、物品挟持装置及び物品移載装置に関する。

挟持した物品を自動的に容器に移し替える物品移載装置や詰め込み装置は、現在、食品分野等において比較的多く採用されている。例えば、特許文献１に示す詰め込み装置は、サンドイッチ、おにぎり、カステラなど、外力により一度変形すると、この外力を除いても元の形に戻らない食品の詰め込みに採用されている。この詰め込み装置は、食品を把持する把持部は一対の挟持板を有し、この挟持板に側圧をかけ複数の食品同士を挟んで挟持する。

特許文献２は、自動包装機における袋のグリッパーを開示する。過大な把持力を掛けることなく袋の位置ずれ（縦方向のずり落ち、横方向のずれ）を防止するためにチャック部に互いに対向して取り付けられる金属製グリッパープレートの一方のグリッパープレートの表面に凸部及び凹部を形成し、他方のグリッパープレートの表面に前記凹部、凸部に対応して互いに嵌まり合う凸部と凹部を形成する。

特許文献３は、自動包装機の袋把持装置を開示する。袋を把持した際に、シール部に生じる耳だおれを防止し、且つシール不良を起こさないようにするために、一対のチャック本体の袋把持部に夫々互いに係合する段差を形成する。

特開２０１７−２１８２６８号公報 特開２００２−１２８０２７号公報 実開平５−５８６０９号公報

しかしながら、従来の物品移載装置は、物品を把持するために、物品本体に何らかの把持力が加えられるため、物品本体に変形や品質低下を招く可能性がある。

本発明は、斯かる事情に鑑みてなされたものであり、変形や品質低下を招くことなく物品を挟持することができる物品挟持方法、物品挟持装置及び物品移載装置を提供することを目的とする。

本発明の一態様に係る物品挟持方法は、薄片部を有する収容袋と、該収容袋に収容された物品本体とを含む物品を挟持する物品挟持方法であって、可逆的に弾性変形可能な凸部材を備える第１板部材と、前記凸部材と係合可能に構成される凹溝が設けられた凹部材を備える第２板部材とを近接させ、前記薄片部を挟み込んだ状態にて前記凸部材と前記凹部材とを係合させることにより、前記物品を挟持する。

本発明の一態様に係る物品挟持装置は、薄片部を有する収容袋と、該収容袋に収容された物品本体とを含む物品を挟持する物品挟持装置であって、可逆的に弾性変形可能な凸部材を備える第１板部材と、前記凸部材と係合可能に構成される凹溝が設けられた凹部材を備える第２板部材と、前記第１板部材及び前記第２板部材間を接離させる駆動部とを備え、前記駆動部により前記第１板部材及び前記第２板部材を近接させ、前記薄片部を挟み込んだ状態にて前記凸部材と前記凹部材とを係合させることにより、前記物品を挟持するよう構成してある。

本発明の一態様に係る物品移載装置は、薄片部を有する収容袋と、該収容袋に収容された物品本体とを含む物品を容器に移載する物品移載装置であって、前記物品を搬送する搬入部と、前記搬入部から搬送されてくる前記物品の複数を所定方向に一列に整列させる整列部と、前記整列部により整列させた物品群の薄片部を一括して挟持する物品挟持装置と、前記物品挟持装置により挟持した物品群を前記容器に移載する移載部とを備える。

本発明によれば、変形や品質低下を招くことなく物品を挟持することができる。

本実施の形態に係る物品移載装置を概略的に示す斜視図である。 挟持対象の物品群が整列した状態を示す斜視図である。 物品挟持装置により物品群のヘッダ部を一括して挟持した状態を示す斜視図である。 移載部により物品群を容器まで移載した状態を示す斜視図である。 物品挟持装置の拡大斜視図である。 レーザセンサの走査範囲を説明する説明図である。 第１板部材及び第２板部材の構成を示す模式図である。 物品挟持装置が物品を挟持する前の状態を示す側面図である。 物品挟持装置が物品を挟持した状態を示す側面図である。 物品挟持装置の部分拡大図である。 収容袋の他の例を示す模式図である。

以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて具体的に説明する。
図１は本実施の形態に係る物品移載装置１００を概略的に示す斜視図である。物品移載装置１００は、搬入部１０、搬送路切替部２０、整列部３０、移載部４０、物品挟持装置５０、容器６０、及び補助搬送路７０を備える。図１は、搬送路切替部２０によって物品Ｓの一部が整列部３０まで届けられ、その他の物品Ｓが搬送路切替部２０に向かって搬入部１０の一部であるベルト体１２上に載せられ、搬送されている状態を示す。なお、搬入部１０及び整列部３０は、ベルトコンベヤを備える。搬入部１０及び整列部３０の例えば長手方向には、ベルト体１２，３２上に載せられた物品Ｓの形状、大きさ、配置位置などを監視するカメラや撮像した画像をデジタル処理する画像処理装置、物品を所定の位置まで案内する案内部材等が取り付けられていることが少なくない。図１では従前よく知られたカメラ、画像処理装置、及び案内部材等を割愛して示している。

物品移載装置１００は、搬入部１０、搬送路切替部２０、整列部３０、物品挟持装置５０、及び容器６０において、挟持対象である物品Ｓに対し容器６０に収容されるまでに所定の処理を施す。移載部４０は、物品Ｓに直接的に接することはないが、物品Ｓのヘッダ部ｓ１を挟持するための第１板部材５２ａ，５２ｂ及び第２板部材５４の挙動を制御する。物品Ｓの通常の流れは、搬送路切替部２０から整列部３０に向かっていくが、補助搬送路７０を補助的に利用する流れも用意している。補助搬送路７０は、物品Ｓに何らかの不具合が発生したとき、整列部３０や物品挟持装置５０等に何らかの不具合が発生したとき、または装置全体を点検（メンテナンス）するときに補助的に利用される。

補助搬送路７０側に搬送されてきた物品Ｓの形状確認、品質確認等を行った後、その確認内容に応じて、物品Ｓを搬入部１０側に戻すかまたは挟持対象から除外するなどの処置が施される。補助搬送路７０を作動させるときは、搬送路切替部２０を構成するスライダ片２６を作動させ、係止部材２２，２４を整列部３０の入り口を塞ぐように移動させることで搬送経路を容易に切り替えることができる。なお、係止部材２２，２４は、物品Ｓの動きを単に止めるだけではなく、整列部３０の所定の位置と所定の関係を持った位置に停止させる機能を有する。

図１に示す物品Ｓは、ヘッダ部ｓ１、底面部ｓ２、正面部ｓ３、背面部ｓ４，及び側面部ｓ５を有する収容袋を備え、底面部ｓ２、正面部ｓ３、背面部ｓ４，及び側面部ｓ５で囲まれた収容部に物品本体が収容されている。本実施の形態では、ヘッダ部ｓ１を有する収納袋と、この収容袋に収容されている物品本体とを合わせて物品Ｓと称する。ヘッダ部ｓ１は、収容部に連接し、物品本体が収容されない扁平状の薄片部である。ヘッダ部ｓ１の形状は、図１に示すように例えば矩形である。ヘッダ部ｓ１には物品Ｓの商品名、特長、キャッチフレーズ等が文字や絵柄等で表示される。なお、ヘッダ部という呼称は普遍的なものではなく、例えばヘッダ部と同義語としては「ヘッド部」、「タブ部」、「耳部」、「耳」なる語句が用いられることも少なくない。また、「カット野菜」等を収容する収容袋においては、ヘッダ部やタブ部という呼び方ではなく、「袋とじ部」、「シール部」と称することも少なくない。また、ヘッダ部は、「フック片」として物品掛けとして用いられることも少なくない。こうした「ヘッダ部」、「袋とじ部」、「フック片」の形状は矩形や半円形の扁平状ものが少なくないが、その多くは厚みが、０．３ｍｍ以下である。本明細書では、こうした扁平状の薄片部を説明の便宜上ヘッダ部ｓ１と称して説明する。

本実施の形態では、物品Ｓとして、ヘッダ部ｓ１を有する収容袋に収容されたサンドイッチを取り上げる。この場合、物品本体はサンドイッチである。サンドイッチの平面形状は例えば三角形である。サンドイッチのほかに、パン、おにぎり、カステラ等であってもよい。なお、サンドイッチ等の製造元、販売元、賞味期限、カロリー等の表示は底面部ｓ２に貼着されるシールに表示されることが少なくないが、背面部ｓ４に表示されていることも少なくない。

サンドイッチが店頭に置かれるときには、容器または棚に底面部ｓ２が（シール貼着側）置かれ、ヘッダ部ｓ１が上部を向くように陳列されている。サンドイッチのヘッダ部ｓ１の厚みは例えば０．０２ｍｍ〜０．１ｍｍと比較的薄いので、店頭に陳列すると、ヘッダ部が折れ曲がるという、いわゆる首折れが生じることが懸念される。このためヘッダ部の厚みを例えば０．１ｍｍ以上を超える厚みに厚くするという試みも行われている。

物品Ｓは、例えば、ヘッダ部ｓ１および背面部ｓ４が搬入部１０の一部であるベルト体１２上に寝かされ、底面部ｓ２を先頭、ヘッダ部ｓ１を最後尾とし、正面部ｓ３を上向きにして、搬入部１０の上流からその下流に配置された搬送路切替部２０まで搬送される。

図１に示す本実施形態の搬送形態は、店頭における物品の陳列状態とは異なる。図１に示すように物品Ｓを搬送するのは次の２つの知見に基づく。その第１は、ヘッダ部ｓ１をベルト体１２に寝かせた状態で搬送することで、ヘッダ部ｓ１のいわゆる首折れの発生を排除することができるからである。ヘッダ部ｓ１に首折れや変形が生じるとヘッダ部ｓ１の挟持精度の低下が免れない。その第２は、物品Ｓを搬送路切替部２０で係止させるときに搬送方向に生じる外力を５つの部位（ｓ１〜ｓ５）の中で最も強い底面部ｓ２で受け止めることができるからである。物品Ｓの底面部ｓ２に貼着されるシールは、物品Ｓ全体に与えられる外力、衝撃、振動を抑える緩衝材としても作用する。

搬入部１０と整列部３０とは、搬入部１０の端部１０ｅの近傍において例えばＬ字状に結合されている。端部１０ｅは、搬入部１０の最下流部にあたるが、整列部３０においては最上流部となる。搬入部１０及び整列部３０は、それぞれ無端のベルト体１２及びベルト体３２が用意されている。

整列部３０のベルト体３２に整列された例えば４個の物品Ｓ（以下、物品Ｓ群ともいう）のうち少なくとも１個に何らかの不具合が生じた場合、物品挟持装置５０による挟持動作を停止すると共に、不具合が生じた物品Ｓを含む物品Ｓ群を整列部３０の最下流部３０ｆまでベルト体３２により搬送する。なお、整列部３０に整列された物品Ｓ群の全体の姿勢や相互位置、及びヘッダ部ｓ１の首だおれ等の有無は、物品挟持装置５０側に用意するレーザセンサ６６から投光されるレーザ光を光学窓６４を介して物品Ｓに照射して検出することができる。物品Ｓに照射されたレーザ光の反射光はレーザセンサ６６の受光部に戻る。その反射光を検出し、分析することで整列部３０に整列された物品Ｓ同士の位置関係や、ヘッダ部ｓ１の形状や向きを把握し、挟持対象とすべきか否かを判別する。挟持対象外と判定された物品Ｓが存在した場合には、それらはベルト体３２に載せられて最下流部３０ｆまで搬送される。最下流部３０ｆまで搬送されてきた物品Ｓを再度検査し、仮に不具合が認められないと判定されたときには、物品Ｓを再度搬入部１０に戻すなどの処理が行われる。

なお、物品Ｓを搬入部１０及び整列部３０で搬送及び整列させる方法として、物品が店頭で陳列されているようにヘッダ部ｓ１を上側にし、底面部ｓ２をベルト体１２，３２に載せて搬送し、整列させることも可能である。ヘッダ部ｓ１を搬入部１０，整列部３０に寝かせるか、それとも搬入部１０，整列部３０の上方に向かせるかの選択は、搬入部１０、搬送路切替部２０，整列部３０、移載部４０、物品挟持装置５０、及び容器６０の配置関係、すなわち物品移載装置１００全体の構造及び構成によって決定するとよい。

本実施の形態では、搬送路切替部２０を搬入部１０と整列部３０との結合部、すなわち端部１０ｅの近傍に配置し、さらに端部１０ｅの近傍に補助搬送路７０を配置している。搬送路切替部２０は、搬入部１０から搬送されてきた物品Ｓを整列部３０に向かうように物品Ｓの進行方向を切り替える。代替的に、搬送路切替部２０を採用せずに、例えば整列部３０を搬入部１０の延長線上に配置してもよい。

搬送路切替部２０は、係止部材２２，２４、スライダ片２６、及びスライダ軸２８を備える。係止部材２２，２４はスライダ片２６に固定されている。スライダ片２６は端部１０ｅと整列部３０との間で往復運動を繰り返す。係止部材２２，２４は、スライダ片２６の動きに応動する。係止部材２２，２４は、物品Ｓを係止させ、整列部３０に向かって方向転換させるという共通の機能を有する。また、係止部材２２は、物品Ｓを整列部３０に整列させるときの物品Ｓ群と物品挟持装置５０との相対的な位置関係を定める位置決め部としての機能も併せ持つ。係止部材２４は、整列部３０におけるヘッダ部ｓ１の位置を定め、例えばヘッダ部ｓ１の内側の端部が整列部３０の側端部３０ｅとほぼ同一線上に置くための位置決め部として機能も併せ持つ。物品挟持装置５０にヘッダ部ｓ１の所定の部位を挟持させるために、係止部材２２，２４により、物品Ｓの整列位置とヘッダ部ｓ１の位置とが定められる。

係止部材２２，２４の位置は、言い換えると物品Ｓの大きさ、ヘッダ部ｓ１の大きさ、整列部３０で整列させる物品Ｓの数量等に基づき決定される。こうしてみると、係止部材２２，２４は、整列部３０で物品Ｓを整列させるにあたり前もって所定の位置に並べるいわゆる予整列の機能を併せ持つ。

図１に示す係止部材２２，２４の位置は、搬送路切替部２０が作動する前のいわゆる待機位置に相当する。この待機位置は端部１０ｅの近傍に設定されている。係止部材２２，２４は、搬入部１０から搬入されてくる物品Ｓを受け入れ一旦係止させる。物品Ｓの底面部ｓ２が係止部材２４に、物品Ｓの側面部ｓ５の一方が係止部材２２にそれぞれ当接したことが検知されると、スライダ片２６は、スライダ軸２８に沿って摺動し、係止部材２２，２４で係止させた物品Ｓを整列部３０に向かって送り出す。なお、物品Ｓが係止部材２２，２４に当接したか否かは、光学センサ、接触センサ等の公知のセンサを用いて検知される。

整列部３０は、前に述べたようにベルト体３２が装着されたベルトコンベヤを備える。本実施の形態において、ベルト体３２は、物品Ｓの整列精度をより高めるために設けられる。この理由は、整列部３０に整列された複数の物品Ｓの位置（とりわけヘッダ部ｓ１の位置）が必ずしも物品挟持装置５０により挟持されるのに適切な位置に置かれるとは限らないからである。本実施の形態では、例えば４個の物品Ｓのヘッダ部ｓ１を一括して挟持するので、物品挟持装置５０と整列された物品Ｓ群との位置関係を検出し、その位置関係を示す位置情報に基づきベルト体３２を断続的に所定の距離だけ動かし、物品挟持装置５０とヘッダ部ｓ１とが所定の位置関係となるように、ヘッダ部ｓ１の位置が調整される。また、整列部３０でベルトコンベヤを採用するのは、物品挟持装置５０で挟持対象外と判定された物品Ｓ群を整列部３０の最下流部３０ｆまで送り届けるためである。

移載部４０は、物品挟持装置５０を駆動制御し、物品挟持装置５０で挟持された物品Ｓ群を容器６０に移載する。本実施の形態に係る移載部４０には、物品挟持装置５０の回動方向及び回動範囲の自由度を拡げるために、関節が例えば６つの軸を有する例えば天吊り型の垂直多軸ロボットが採用される。移載部４０は、物品移載装置１００全体が部屋に占める占有面積、物品移載装置１００全体の構成、配置に鑑み、部屋の天井、或いは移載装置の天井部、床、側壁等のいずれかに取り付けるとよい。なお、移載部４０は多軸ロボットである必要はなく、物品挟持装置５０で挟持した物品Ｓ群を容器６０に移し替えるいわゆる自動移載手段の機能を有していればよい。

物品挟持装置５０は、ロボットの末端部にいわゆるエンドエフェクタとして装着される。物品挟持装置５０は第１板部材５２ａ，５２ｂと、第１板部材５２ａ，５２ｂに対して対向配置される第２板部材５４とを備える。第１板部材５２ａ，５２ｂと第２板部材５４との間にてヘッダ部ｓ１を挟持する際の挟持力は、挟持安定性と挟持される物品Ｓの品質とに関与する。本実施の形態において、一度に挟持する物品Ｓの個数は例えば４個である。一度に挟持する物品Ｓの個数は、１個の物品Ｓの重量、整列部３０での整列精度、容器６０の大きさ等を勘案して決定することになるが、特に、厚みが比較的薄い０．０１ｍｍ〜０．３ｍｍの扁平状のヘッダ部ｓ１を厚み方向から挟持する第１板部材５２ａ，５２ｂ及び第２板部材５４の噛み合わせ強度と挟持安定性は、物品挟持装置５０の挟持能力に大きく関わってくる。第１板部材５２ａ，５２ｂ及び第２板部材５４の構成については図７以降の説明で詳述する。

容器６０は、物品挟持装置５０で挟持した物品Ｓ群を収容するトレイや番重と称される収容箱である。図１には説明の便宜上及び作図の煩雑さを排除するために1個の容器６０のみを示す。実際の物品移載装置１００では複数の容器６０が例えば整列部３０の下部に用意されている。容器６０に所定数の物品Ｓが収容されると、図示しない次の工程が行われる位置まで移動するとともに、次に収容対象となる別の容器６０が整列部３０の近傍まで運ばれてくる。

補助搬送路７０は、前に述べたように物品Ｓまたは物品移載装置１００の一部に不測の事態が発生することを予測して用意されている。また、補助搬送路７０は、物品移載装置１００のメンテナンスのときにも利用される。搬入部１０から搬送されてくる物品Ｓの中には整列部３０で処理すべきではないものが混入されていることが予測される。例えば、ヘッダ部ｓ１が大きく変形していたり、或いは物品本体であるサンドイッチの具材がはみ出していたり、或いは本来のサンドイッチの大きさとは異なるものが混入していることなどである。また、サンドイッチそのものの形状、品質は正常ではあるが、整列部３０、物品挟持装置５０、移載部４０の一部が本来の機能から逸脱し、何らかの対策を講じなければならない事態を想定しておく必要がある。こうした不測の事態が生じた場合には、物品Ｓを補助搬送路７０側に搬送するようにしている。補助搬送路７０側に搬送されてきた物品Ｓは、例えば目視確認結果に基づき、搬入部１０に再度戻されるか、或いは整列部３０への搬送を取りやめるなどの処理が施される。

図２は挟持対象の物品Ｓ群が整列した状態を示す斜視図である。物品移載装置１００は、図１に示した状態からさらに物品Ｓに対する処理が進み、物品挟持装置５０で一度に挟持する４個の物品Ｓが整列部３０で整った状態を示す。図２において、図１と同じ箇所には同じ符号を付して説明する。

図２において、搬送路切替部２０の係止部材２２，２４によって整列部３０に最後の挟持対象となる４番目の物品Ｓが第１板部材５２ｂの端部の近傍まで送り出されてくると、４番目の物品Ｓはその１つ前の３番目に到達していた物品Ｓを整列部３０の下流側に押し出し、さらに押し出された３番目に到達していた物品Ｓは２番目に到達していた物品Ｓを整列部３０の最下流部３０ｆに向かって押し出し、さらに２番目に到達していた物品Ｓは最初に到達している物品Ｓを最下流部３０ｆに向かって押し出す。こうして隣接する物品Ｓ同士が隣の物品Ｓを最下流部３０ｆに向かって押し出す。最終である４番目の物品Ｓが整列部３０に到達すると、物品挟持装置５０の第１板部材５２ａ，５２ｂ及び第２板部材５４によって４つのヘッダ部ｓ１を一括的に挟持する。図２は、第１板部材５２ａ，５２ｂと第２板部材５４とが近接していなく、ヘッダ部ｓ１が一括して挟持される直前の状態を示す。

スライダ片２６に固着される係止部材２２，２４は、物品Ｓを整列部３０で整列させると瞬時に端部１０ｅすなわち待機位置まで戻り、搬入部１０に置かれる物品Ｓを係止部材２２，２４で係止させる態勢に入る。

このため、整列部３０で４個の物品Ｓの整列が進められると同時に、搬入部１０において次の挟持対象となる物品Ｓの搬送を開始させてもよい。搬入部１０により搬送される物品Ｓは、図１に示すように、底面部ｓ２を先頭にし、ヘッダ部ｓ１を最後尾にして、搬送路切替部２０の待機位置（端部１０ｅ）まで搬送される。

図３は物品挟持装置５０により物品Ｓ群のヘッダ部ｓ１を一括して挟持した状態を示す斜視図である。図３において、図１及び図２と同じ箇所には同じ符号を付して説明する。

図３に示す物品移載装置１００は、図２に示す状態から物品Ｓに対する処理がさらに進んだ状態を示している。すなわち、図３は、４個の物品Ｓが整列部３０に整列され、さらに４片（４個）のヘッダ部ｓ１を物品挟持装置５０により一括して挟持し、整列部３０の側端部３０ｅから物品挟持装置５０側に少し移動させ、さらに整列部３０の上方に持ち上げようとしている状態を示している。

物品Ｓ群は、４片のヘッダ部ｓ１が物品挟持装置５０により一括して挟持された状態にて容器６０に向かって移動される。このとき、ヘッダ部ｓ１を挟持するのが第１板部材５２ａ，５２ｂ及び第２板部材５４である。

なお、第１板部材５２ａ，５２ｂ及び第２板部材５４には、ヘッダ部ｓ１を確実に挟持するに必要な挟持力が要求される。扁平状のヘッダ部ｓ１に直接的に当接する挟持部材が用意されている。こうした挟持部材については図７以降で詳述する。

物品Ｓ群の４片のヘッダ部ｓ１を挟持するタイミングとほぼ同時に第２板部材５４の下部に用意される受皿５５が物品Ｓの背面部ｓ４まで延出する。このとき、背面部ｓ４は、受皿５５に当接した状態であってもよく、受皿５５から浮いた状態であってもよい。これにより、物品Ｓ群が物品挟持装置５０から落下するという不慮の事態を排除することができる。

図４は移載部４０により物品Ｓ群を容器６０まで移載した状態を示す斜視図である。図４において、図１〜図３と同じ箇所には同じ符号を付して説明する。図４は、図３に示す状態から物品Ｓ群に対する処理がさらに進み、物品Ｓ群のヘッダ部ｓ１を物品挟持装置５０で一括して挟持し、容器６０に収容する直前の状態を示している。図４は、物品Ｓ群、物品挟持装置５０、及び容器６０の位置関係を示すために、図１〜図３とは異なる角度から見た状態を示す。

図４に示す状態までは、物品Ｓ群、物品挟持装置５０、及び移載部４０の位置関係は、図３に示す状態とほぼ同じ姿勢が維持される。したがって、ヘッダ部ｓ１は物品挟持装置５０により挟持されたままである。図４に示す状態の直後に、第１板部材５２ａ，５２ｂ及び第２板部材５４による、ヘッダ部ｓ１の挟持は解除され、さらに物品Ｓの背面部ｓ４まで延出していた受皿５５が元の位置まで戻される。物品Ｓは、そのヘッダ部ｓ１が上向きの状態にて容器６０に収容され、移載作業が終了する。なお、物品挟持装置５０によって物品Ｓ群が容器６０内に移載されている間は、次に挟持対象となる物品Ｓ群が搬入部１０で搬送され、整列部３０で整列される。

図５は物品挟持装置５０の拡大斜視図である。図５は、物品挟持装置５０の全体像を示すと共に、物品Ｓのヘッダ部ｓ１の厚み方向を第１板部材５２ａ，５２ｂ及び第２板部材５４によって挟持し、物品Ｓ群を整列部３０の側端部３０ｅの近傍まで移動させた状態を示している。

物品挟持装置５０は、第１板部材５２ａ，５２ｂ、第２板部材５４の他に、シリンダ５８、光学窓６４、及びレーザセンサ６６を備える。

レーザセンサ６６は光学窓６４を介して物品Ｓ群に光を照射する。光学窓６４を介して物品Ｓ群に照射された光の反射光はレーザセンサ６６の受光部に到達する。レーザセンサ６６は、受光部により受光した反射光を解析し、物品Ｓ群の位置状態やヘッダ部ｓ１の挟持状態を検出する。こうした検出結果が許容されないと判定された場合、物品挟持装置５０は、一度挟持状態を解除し、再度挟持する動作に入るか、または、整列部３０の最下流部３０ｆ側に物品Ｓ群を搬送して挟持対象から除外するなどの処理が施される。

一対のシリンダ５８，５８は、第１板部材５２ａと第１板部材５２ｂとを同期させて上下動させる。第１板部材５２ａ及び第１板部材５２ｂは、対向間隙５６を隔てて並設されている。ヘッダ部ｓ１を第１板部材５２ａ，５２ｂ及び第２板部材５４によって挟持するときには、シリンダ５８はヘッダ部ｓ１に向かって下降し、整列部３０で物品Ｓが整列されている間は上方部で待機する。シリンダ５８は、第１板部材５２ａ，５２ｂと第２板部材５４とを係合させる駆動部としての機能を有する。第１板部材５２ａ，５２ｂが上下動するストローク長は例えば３０ｍｍ〜４０ｍｍである。上下動するのは、第１板部材５２ａ，５２ｂであり、第２板部材５４は上下方向には移動せずに所定の位置に固定されたままである。

フレーム枠６２は、物品挟持装置５０の筺体に用いる材料である。物品挟持装置５０の軽量化と所定の強度を確保するために例えばアルミナを格子状にして構成している。

図６はレーザセンサ６６の走査範囲を説明する説明図である。レーザセンサ６６は、第１板部材５２ａ，５２ｂによる物品Ｓに対する挟持動作、物品Ｓ同士の位置関係、物品Ｓの脱落、収容されている物品本体の状態などを監視、検出するために用意される。レーザセンサ６６は、物品Ｓ群の位置、各物品の位置関係等を検出する、いわゆる位置検出デバイス（ＰＳＤ）として用意されている。

レーザセンサ６６は、平面視において図６に示すような走査範囲θをカバーするようにレーザ光を照射する。すなわち、レーザセンサ６６は、レーザ光の照射方向を連続的に変更することにより、走査範囲θをカバーすればよい。走査範囲θは、物品挟持装置５０が挟持する物品Ｓ群の総数、各物品Ｓの幅等に応じて設定される。例えば、図６に示すように物品Ｓ群の総数が４個であるときは、整列順における２番目の物品Ｓ及び３番目の物品Ｓの側面部ｓ５同士が当接する箇所に中心がくるように設定され、１番目の物品Ｓの上流側の端部、及び４番目の物品Ｓの下流側の端部を含むように、走査範囲θが設定される。また、例えば物品Ｓ群の総数が５個のときには、整列順における３番目の物品Ｓの一方の側面部ｓ５からその他方の側面部ｓ５までのほぼ中間の位置に中心がくるように設定され、１番目の物品Ｓの上流側の端部、及び５番目の物品Ｓの下流側の端部を含むように、走査範囲θが設定される。

図７は第１板部材５２ａ，５２ｂ及び第２板部材５４の構成を示す模式図である。図７Ａは、第１板部材５２ａ，５２ｂの正面図と側面図とを示し、図７Ｂは第２板部材５４の正面図と側面図とを示している。なお、第１板部材５２ａ，５２ｂの正面図は下側（裏側）から見た図であり、第２板部材５４の正面図は上側（表側）から見た図である。第１板部材５２ａ，５２ｂ及び第２板部材５４は、それぞれ長手方向（ｘ方向）と短手方向（ｙ方向）とを有する略矩形状の板部材である。

第１板部材５２ａ，５２ｂは、例えばＳＵＳ（ステンレス鋼材）により形成される。第１板部材５２ａ，５２ｂは、短手方向（ｙ方向）同士が対向するように配置される。第１板部材５２ａ及び第１板部材５２ｂの長手方向（ｘ方向）を合わせた長さは例えば２８０ｍｍ〜３６０ｍｍである。長手方向の長さは、１個の物品Ｓの一方の側面部ｓ５から他方の側面部ｓ５までの長さ（すなわち１つの物品Ｓの物品幅）と、一度に挟持すべき物品Ｓの個数とに基づき決定される。第１板部材５２ａ及び第１板部材５２ｂの短手方向（ｙ方向）の長さは、例えば４０ｍｍ〜８０ｍｍである。短手方向の長さは、ヘッダ部ｓ１が矩形状であるときには、それらの横方向又は縦方向の長さ等を考慮して定められる。第１板部材５２ａ及び第１板部材５２ｂの短手方向が対向する距離（すなわち対向間隙５６の幅）は、例えば３ｍｍ〜５ｍｍである。

第１板部材５２ａ及び第１板部材５２ｂの長手方向（ｘ方向）の寸法、及び短手方向（ｙ方向）の寸法はそれぞれ略同一である。第１板部材５２ａ及び第１板部材５２ｂには、長手方向の一方の端部から他方の端部まで延びる第１挟持部５２０がそれぞれ装着されている。第１挟持部５２０は、取付部５２２と、取付部５２２に固着される凸部材５２４を有する。凸部材５２４は、凸部全体が円弧状に形成されている。本明細書ではこうした形状を「凸円弧状」と称する。凸部材５２４は、取付溝５２６に取り付けられる。取付溝５２６の深さを深くすればするほど、凸部材５２４を取付溝５２６に閉じ込めることができる。これによって両者間の固着強度は高められる。しかし、凸部材５２４と第２挟持部５４０（第２板部材５４）との係合する表面積及び体積は減少するので両者の係合強度の信頼性に影響を与える。この点の詳細ついては、後述の図１０で詳述する。

取付部５２２は、例えば、引っ張り強度が５０ＭＰａ以上、曲げ弾性率（ヤング率）が２．４ＧＰａ以上のエンジニアリングプラスチック（エンプラ）又はスーパーエンジニアリングプラスチックにより形成される。取付部５２２は、結晶性エンプラと称される例えばポリアセタール（ＰＯＭ）、ポリアミド（ＰＡ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ガラス繊維強化ポリエチレンテレフタレート（ＧＦ−ＰＥＴ））などにより形成されてもよい。

また、取付部５２２は、エンプラの中でも特に成形加工がし易い非結晶性エンプラと称されるポリカーボネート（ＰＣ）、変性ポリフェニレンエーテル（ｍ−ＰＰＥ）等により形成されてもよい。取付部５２２は、エンプラではなく、機械的強度が高い例えば繊維強化プラスチックにより形成されてもよい。本実施の形態では、取付部５２２の材料として、エンプラの１つであるＰＯＭ（ポリアセタール）が用いられている。

凸部材５２４は、取付部５２２の材質とは異なり、ウレタン系樹脂、合成ゴム、天然ゴム等の可逆的に弾性変形可能な材料により形成される。凸部材５２４は、取付溝５２６を有する取付部５２２に固着される。凸部材５２４の断面形状は、略円環状または略円形状である。取付部５２２は、平面形状が略矩形状の第１板部材５２ａ，５２ｂの短手方向（ｙ方向）の端部寄りの位置に設けられる。図７Ａに示す凸部材５２４は、取付部５２２と同様に長手方向に延びる中空構造（チューブ構造）を採用している。

取付部５２２の短手方向（ｙ方向）の幅ｗ１２は例えば１２ｍｍである。凸部材５２４の外径（直径）ｗ１は４ｍｍ、内径ｗ２は２．５ｍｍである。したがって凸部材５２４の肉厚は０．７５ｍｍとなる。本実施の形態では、凸部材５２４の材料として、ＰＯＭより変形及び伸縮し易い合成ゴムの一種であるポリウレタン（ＰＵＲ）が用いられている。

なお、第１板部材５２ａ，５２ｂの端部であって、第１挟持部５２０の近傍には、ひさし部５３が設けられている。ひさし部５３は、挟持された物品Ｓのヘッダ部ｓ１から遠ざかる方向に対して所定の傾斜を有し、物品Ｓの形状に沿うように形成されている。ひさし部５３の機能については後述の図９において説明する。

第２板部材５４の長手方向（ｘ方向）の一方の端部から他方の端部には、凸部材５２４に係合する第２挟持部５４０が対向間隙５６に位置する部位を除いて形成されている。

第２板部材５４は、第１板部材５２ａ，５２ｂと同様に、例えばＳＵＳ（ステンレス鋼材）などにより形成される。第２挟持部５４０は、凸部材５２４に相当する部材は備えていない。第２挟持部５４０は、凹部材５４２を有し、凹部材５４２は矩形状の凹溝５４６を有する。第２挟持部５４０は、凸部材５２４より変性及び伸縮しにくい材料により形成される。凸部材５２４より変形及び伸縮しにくい材料は、例えば取付部５２２と同じエンプラや繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）などである。

凹部材５４２の短手方向（ｙ方向）の幅ｗ１２ａは例えば１２ｍｍであり、その凹溝５４６の溝幅ｗ３aは例えば３ｍｍである。溝幅ｗ３ａは、凸部材５２４の外径ｗ１よりは１ｍｍ小さい。すなわち、ｗ３＜ｗ１に設定している。また、溝幅ｗ３a（３ｍｍ）は凸部材５２４の内径ｗ２（２．５ｍｍ）より０．５ｍｍ大きい。このような大小関係を持たせることによる作用及び効果については後述の図８〜図１０において説明する。

取付部５２２及び凸部材５２４にそれぞれ採用するＰＯＭ（ポリアセタール）及びＰＵＲ（ポリウレタン）の引張弾性率（ヤング率）は、それぞれ２７００ＭＰａ〜３６００ＭＰａ及び７０ＭＰａ〜７００ＭＰａである。したがって、ＰＯＭの引張弾性率は、ＰＵＲのそれよりも１桁以上大きい。よって、ＰＵＲ（ポリウレタン）は、ＰＯＭよりも弾性変形し易く、復元可能な材料である。本発明の特徴の１つは、凸部材５２４及び凹溝５４６のヤング率が大きく異なることである。これによって、薄片部であるヘッダ部ｓ１の厚み方向の一方の面と他方の面とをそれぞれ凸部材５２４と凹溝５４６で挟持するときの係合強度と係合の安定性とを高めることができる。

図８は物品挟持装置５０が物品Ｓを挟持する前の状態を示す側面図である。すなわち、図８は物品挟持装置５０が挟持動作に入る前の待機状態を示している。待機状態では、第１板部材５２ａ，５２ｂと第２板部材５４とは最も距離が離れた状態に置かれている。第１板部材５２ａ，５２ｂはシリンダ５８により駆動されて、接離（図８の例では上下動）するように構成されている。第２板部材５４は固定されている。第１板部材５２ａ，５２ｂには第１挟持部５２０が装着され、第２板部材５４には第２挟持部５４０が装着されている。

第１板部材５２ａ，５２ｂと第２板部材５４との間の離隔距離の最大値は、第１挟持部５２０と第２挟持部５４０との係合精度等に基づき設定される。これらの他にヘッダ部ｓ１の首だおれや変位量、挟持動作に許容される挟持時間なども考慮して決定される。本実施の形態で設定される離隔距離の最小値は数ｍｍ以下であり、最大値は３０ｍｍ〜４０ｍｍである。第１挟持部５２０及び第２挟持部５４０を含む部位の構成については、図１０の拡大図を用いて詳述する。

図８に示す物品Ｓのヘッダ部ｓ１は、例えば、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリスチレン（ＰＳ）、塩化ビニリディン樹脂等を主成分とする材料により形成される。ヘッダ部ｓ１の材質は、物品Ｓの本体を収容する収容袋の材質と同じである。例えばサンドイッチの包装袋には、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）が多く使われている。本実施の形態におけるヘッダ部ｓ１は、これらと同じ材料により形成される。

サンドイッチを収容する包装袋のヘッダ部の厚みｔｓ１は、０．０２ｍｍ〜０．１ｍｍであることが多い。しかし、サンドイッチの他にカット野菜や事務用品を収容する収容袋のヘッダ部（又は袋とじ部）は０．１ｍｍを超えるものも少なくない。本実施の形態では、ヘッダ部が０．１ｍｍを超えるものについては第１挟持部５２０及び第２挟持部５４０に少しの設計的変更を加えることにより、挟持精度を低下させずに物品Ｓを挟持できる。例えば、第１挟持部５２０を凸円弧状に形成し、第２挟持部５４０には凹溝５４６を形成しているが、こうした凹凸部の幅、高さ、深さ等を調整することによって、ヘッダ部の厚みが０．０１ｍｍ〜０．３ｍｍの範囲で支障なく挟持動作が行える。

図９は物品挟持装置５０が物品Ｓを挟持した状態を示す側面図である。図９は物品挟持装置５０により物品Ｓのヘッダ部ｓ１を挟持したときの第１板部材５２ａ，５２ｂ及び第２板部材５４の位置関係を示している。図９は第１板部材５２ａ，５２ｂと第２板部材５４とが最も近接した状態である。第１板部材５２ａ，５２ｂの上下動は、シリンダ５８により駆動される。第２板部材５４はシリンダ５８で駆動されることはなく固定されている。図９において図８と同じ箇所には同じ符号を付す。

図９において、第１挟持部５２０と第２挟持部５４０とはヘッダ部ｓ１を挟み込んだ状態にて係合している。第１挟持部５２０と第２挟持部５４０とが係合している部位については、図１０の拡大図を用いて詳述する。

なお、図８の説明で簡単に述べたが、第１板部材５２ａ，５２ｂの端部であって、第１挟持部５２０の近傍に設けたひさし部５３は、ヘッダ部ｓ１から遠ざかる方向に物品Ｓの正面部ｓ３の傾きに合わせて傾斜を持たせている。ひさし部５３は、物品Ｓを第１挟持部５２０と第２挟持部５４０とで挟持して持ち上げるときに物品Ｓがひさし部５３側に少し振れてしまう。ひさし部５３は、この振れを受け止め、物品Ｓの揺れを最小限に抑える機能を有する。また、ひさし部５３を設けることによって、第１板部材５２ａ，５２ｂの端部をヘッダ部ｓ１から遠ざけることができる。これによって、第１板部材５２ａ，５２ｂの端部の厚みが極めて薄いヘッダ部ｓ１に突き刺さったり、引っかいたり、或いはまくり上げてしまうという不具合を排除できる。

図１０は物品挟持装置５０の部分拡大図である。図１０Ａは、第１板部材５２ａ，５２ｂに装着される第１挟持部５２０を拡大した図である。第１挟持部５２０は、取付部５２２及び凸部材５２４を有する。取付部５２２は、凸部材５２４を第１板部材５２ａ，５２ｂに装着するときの中間部材となる。

第１板部材５２ａ，５２ｂには、前に述べたように、例えばステンレス鋼材（ＳＵＳ）が用いられる。第１板部材５２ａ，５２ｂには、ＳＵＳではなく、繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）やエンプラが採用されてもよい。第１板部材５２ａ，５２ｂの厚みｔ１は例えば２ｍｍである。

取付部５２２には、前に述べたように、例えばＰＯＭ（ポリアセタール）が採用される。ＰＯＭ（ポリアセタール）は機械的強度が強いエンプラの１種である。

取付部５２２は、第１板部材５２ａ，５２ｂの長手方向に幅ｗ１２の大きさが１２ｍｍに設定され形成されている。取付部５２２の厚みｔ２は第１板部材５２ａ，５２ｂの厚みｔ１と同じ２ｍｍである。取付部５２２には取付溝５２６が形成され、取付溝５２６の全体に凸部材５２４の一部を接着剤５２７によって固着する。

略円環状の凸部材５２４の外径ｗ１は例えば４．０ｍｍ、内径ｗ２は例えば２．５ｍｍである。ここで取付溝５２６の幅ｗ３を例えば３ｍｍとし、その深さｔ３を例えば１ｍｍとした場合、隙間が最も小さい凸部材５２４の頂面部Ｑと取付溝５２６の底部Ｒとの間に０．５ｍｍ程度の隙間を持たせることができる。最も隙間の大きい部位は凸部材５２４の側部ｑ１，ｑ２と底部Ｒとの間の隙間であり、これらの大きさは略１ｍｍとなる。すなわち、凸部材５２４が取付溝５２６と接する部位の全域に亘って隙間を形成することができる。この隙間全体に接着剤５２７を塗布して凸部材５２４を強固に取付溝５２６に固着することができる。

なお、固着強度及び固着安定性を高めるために、例えば幅ｗ３を拡げてやると凸部材５２４と取付溝５２６との接触面積は増加するので固着強度は高まる。しかし、取付溝５２６側に取り込む凸部材５２４の表面積の割合を高くすればするほど、凸部材５２４が凹部材５４２に係合する表面積は減少し、挟持強度、挟持安定性に影響を及ぼす。このために本実施の形態では、凸部材５２４と取付溝５２６との固着強度、固着安定性（固着状態の経時変化）、及び挟持強度、挟持安定性（挟持状態の経時変化）に鑑み、外径ｗ１、内径ｗ２、幅ｗ３、及び深さｔ３を上記の大きさに定めている。

取付溝５２６に凸円弧状の凸部材５２４を固着したとき、取付溝５２６から突出する凸部材５２４と取付部５２２とで形成される形状は、図１０Ａに示すように断面略逆Ω字状をなす。Ω字状の丸みの部位が占める割合が高いほど、すなわち、凸部材５２４の凸円弧状の部位が占める割合が高くなるにつれて、凸部材５２４が凹部材５４２と係合する割合は高まるので、挟持強度を高めることができ、挟持の信頼性を高めることができる。凸部材５２４には、取付部５２２とは異なり、弾性変形可能であり、復元可能なポリウレタン（ＰＵＲ）、合成ゴム、天然ゴム等が用いられる。

ここで、凸部材５２４の外径ｗ１を一定とし、内径ｗ２を大きくしていくと、凸部材５２４の肉厚（外径ｗ１−内径ｗ２）は薄くなり、変形性及び伸縮性は増加する。その一方で、機械的強度は低下する。よって、凸部材５２４の肉厚が薄くなるにつれて、凸部材５２４によるヘッダ部ｓ１への押圧力は減少し、挟持力が減少することが起こりうる。一方、内径ｗ２を小さくしていくと、逆の作用、効果が起こりうる。

本願発明者らは、数度の試行を繰り返した結果、凸部材５２４の取付溝５２６から突出させる割合を取付溝５２６に閉じ込める割合よりも大きくした方が挟持強度を高めることができることを確認した。例えば、取付溝５２６から突出させる部位の割合を６０％以上とし、取付溝５２６に閉じ込める部位の割合を４０％以下とすればよい。好ましくは、取付溝５２６から突出させる割合は７０％〜８０％とし、取付溝５２６に閉じ込める部位の割合を３０％〜２０％とすればよい。本実施の形態では、こうした関係比を持たせることにより、凸部材５２４と取付溝５２６との固着強度を確保し、さらに、第１挟持部５２０と第２挟持部５４０との間の係合強度を所定以上に確保することが可能である。

なお、凸部材５２４の外径ｗ１、内径ｗ２の大きさは、物品Ｓの重量、ヘッダ部ｓ１の厚みｔｓ１、挟持されるヘッダ部ｓ１の面積、及び凸部材５２４の材質等によって決定するとよい。また、本実施の形態では、凸部材５２４を中空構造（チューブ構造）としたが、中空構造を持たないもの（すなわち断面形状が略円形状の構造）であってもよい。いずれにしても、凸部材５２４は、第２挟持部５４０に嵌め込まれ、シリンダ５８によって押圧されたときにはつぶれて弾性変形し、押圧が解除されたときには元の状態に戻る、いわゆる可逆性（復元性）が要求される。また、凸部材５２４を中空構造としない場合には、凸部材５２４と取付溝５２６との固着強度や、凸部材５２４と第２挟持部５４０との係合強度も変わってくるので、取付溝５２６から突出させる割合を上記の割合より高め（例えば８０％以上）に設定してもよい。

図１０Ｂは、第１挟持部５２０と対向配置され、第２板部材５４に装着される第２挟持部５４０を拡大した図である。ヘッダ部ｓ１は挟持される前の第２挟持部５４０の凹溝５４６の開口側に載置されている。第２板部材５４には、第１板部材５２ａ，５２ｂと同じステンレス鋼材（ＳＵＳ）が用いられる。第２板部材５４にはＳＵＳではなく、繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）やエンプラが用いられてもよい。いずれにしても、第２挟持部５４０には、機械的強度が強く、さらに引っ張り弾性率が大きいエンプラまたは繊維強化プラスチック等を用いればよい。第２挟持部５４０は、第２板部材５４に固着部５２９を介して固着されている。固着位置は、第１挟持部５２０の対向位置であればよい。第２挟持部５４０は、例えば矩形状の凹溝５４６を有する凹部材５４２により構成される。凹部材５４２及び凹溝５４６は、図７に示すように、対向間隙５６を除いた第２挟持部５４０の長手方向とほぼ同じ長さで形成されている。凹部材５４２の幅ｗ１２ａは、取付部５２２の幅ｗ１２と同じ１２ｍｍに選び、溝幅ｗ３ａは凸部材５２４の外径ｗ１より小さくなるように選んでいる。

第２挟持部５４０を構成する凹部材５４２は、第１挟持部５２０に採用する取付部５２２と同様に例えばエンプラで構成される。凹部材５４２及び取付部５２２は略同一構造であり、略同じ平面形状及び断面形状を有する。よって、凹部材５４２を別途用意する必要はなく、取付部５２２の部材をそのまま転用することができる。このため、コストの廉価化を実現することができる。

第２板部材５４の厚みｔ４は、例えば第１板部材５２ａ，５２ｂの厚みｔ１と同じ２ｍｍである。凹部材５４２は固着部５２９を介し第２板部材５４に固着されている。凹部材５４２の厚みｔ５は、例えば第２板部材５４の厚みｔ４と同じであり、また第１板部材５２ａ，５２ｂに設ける取付部５２２の厚みｔ２と同じ２ｍｍである。凹溝５４６の深さｔ６は、凹部材５４２の厚みｔ５の１／２程度であり、取付部５２２に設ける取付溝５２６の深さｔ３と同じ１ｍｍである。凹溝５４６の溝幅ｗ３ａは、取付部の５２２溝幅ｗ３と同じ３ｍｍである。したがって、凸部材５２４が凹溝５４６に完全に嵌まり込むことはない。しかし、凸部材５２４は弾性変形しやすく、凹溝５４６はシリンダ（駆動部）５８の押圧を受けても変形しないので、凸部材５２４は凹溝５４６の形状に添って変形する。こうした状態は図１０Ｃ及び図１０Ｄで説明される。

図１０Ｃは、シリンダ５８が第２挟持部５４０に向かって下降し、第１挟持部５２０が第２挟持部５４０に近接し、凸部材５２４の頂面部Ｐがヘッダ部ｓ１の一方の面に当接している状態を示している。この状態は、ヘッダ部ｓ１を第１挟持部５２０と第２挟持部５４０とによって挟持する直前状態である。図１０Ｃは、取付部５２２と凹部材５４２との形状が同じあり、両者の各部のサイズも同じであることを示している。すなわち、厚みｔ２＝ｔ５、深さｔ３＝ｔ６、幅ｗ３＝ｗ３ａの関係に設定されている。換言すれば、取付部５２２及び凹部材５４２は同一の部材を共用することができることを示している。これによって、物品挟持装置５０のコストを抑えることができる。

図１０Ｄは、第１挟持部５２０と第２挟持部５４０とによって物品Ｓのヘッダ部ｓ１が挟持されている状態を示している。すなわち、図１０Ｄは、シリンダ５８の駆動により、第１挟持部５２０が装着される第１板部材５２ａ，５２ｂと、第２板部材５４とが最も近接した状態を示している。

シリンダ５８の駆動により、第１板部材５２ａ，５２ｂが第２板部材５４に向かって下降すると、変形及び伸縮し易く、かつ復元可能であり、断面形状が略円環状（中空状）をなす凸部材５２４は、ヤング率が比較的大きい、すなわち変形及び伸縮しにくい材料で形成される凹溝５４６に係合され、凹溝５４６の形状に沿ってつぶれて伸縮変形する。このとき凹溝５４６は、当初の形状を維持しており、変形及び伸縮することはない。仮に、凹溝５４６が凸部材５２４と同様に変形及び伸縮してしまうと、ヘッダ部ｓ１を挟持することは期待できない。

凸部材５２４の頂面部Ｐ付近の部位（すなわち凹溝５４６に対向する凸部材５２４の部位）は、凹溝５４６の底部５４８まで入り込み、ヘッダ部ｓ１の厚み方向の一方の面に当接する。このとき、ヘッダ部ｓ１の厚み方向の他方の面は凹溝５４６の底部５４８に当接する。

一方、凸部材５２４の側面部（すなわち頂面部Ｐと直交する最大径を示す部位の近傍）は、凹溝５４６に入り込むことはなく、凹溝５４６の角部（側部ｑ１，ｑ２）及びその近傍領域を伸縮変形し押圧する状態を保持する。これによって係合強度が増長する。本実施の形態では、凸部材５２４の外径（直径）ｗ１を凹溝５４６の溝幅ｗ３よりも大きく設定し、さらに凸部材５２４は可逆的に弾性変形し易い材質を選び、凸部材５２４が係合する凹溝５４６は弾性変形しにくい材質を選ぶことによって、挟持力の向上を図ることができる。

シリンダ５８の駆動により、第１板部材５２ａ，５２ｂ（第１挟持部５２０）と、第２板部材５４（第２挟持部５４０）とによるヘッダ部ｓ１に対する挟持動作が解除されると、凸部材５２４は、図１０Ａに示す初期状態に復帰する。

図１１は収容袋の他の例を示す模式図である。図１１Ａは、図１〜図１０の説明に用いた平面形状が三角形の収容袋を示す。この収容袋は、ヘッダ部ｓ１、底面部ｓ２、正面部ｓ３、背面部ｓ４，及び側面部ｓ５を有する。図１１Ｂは、例えばカステラ等の直方体状の物品本体を収容する収容袋を示し、ヘッダ部ｓ１の他に物品本体を収容する直方体状の本体収容部ｓ２０を有する。図１１Ｃは、例えば事務用品等を収容とする収容袋であり、ヘッダ部ｓ１、フック部ｓ１０、及び扁平状の本体収容部ｓ２０を有する。図１１Ｄは、ヘッダ部ｓ１、本体収容部ｓ２０を有し、底面部ｓ２が楕円形状の収容袋を示す。この袋は例えば、カット野菜、事務用品、玩具、及び電子部品等に用いられる。図１１に示す収容袋は、いずれも物品本体が収容される収容部と、この収容部に連接し、物品本体が収容されない扁平状の薄片部（ヘッダ部）とを有している。こうした収容袋と、収容袋に収容された物品本体とを含む物品が本発明に係る物品挟持方法、物品挟持装置、及び物品移載装置に供することができる。

以下、本実施の形態に対する変形例について説明する。例えば、図１０に示す凸部材５２４の外径ｗ１と凹溝５４６の溝幅ｗ３ａとの関係を変更し、両者を同じ大きさにしてもよい、このとき他の条件は変更しないこととする。この方法を採用する場合には、凸部材５２４の肉厚（外径ｗ１−内径ｗ２）を機械的強度が許せる範囲内で可能な限り薄くすることによって、図１〜図１０を用いて説明した本実施の形態と近い効果が期待できる。他の変形例では、外径ｗ１と溝幅ｗ３ａとの大小関係は本実施の形態と同じ（ｗ１＞ｗ３ａ）に設定し、両者をともに同じ材質で構成してもよい。例えば、第１挟持部５２０と第２挟持部５４０とをともにウレタン系の樹脂で構成してもよい。この場合、第１挟持部５２０及び第２挟持部５４０のヤング率に差を持たせると共に、一方の部材に変形性及び伸縮性を持たせることにより、本実施の形態に近い効果を得ることができる。この関係は両者にエンプラを採用した場合も同じである。

以上説明したように、本実施の形態に係る物品挟持方法、物品挟持装置、物品移載装置は、物品本体を収容する収容袋のヘッダ部ｓ１（薄片部）を一括して挟持するようにしたので、物品本体に変形や品質低下といった影響を及ぼさないという効果を奏する。なお、物品本体が収容されないヘッダ部ｓ１といえども、それらを挟持したときに傷をつけることは好ましくない。前に述べたように、ヘッダ部ｓ１には物品本体の商品名、特長、キャッチフレーズ等が文字や絵柄等で表示されるので、物品Ｓを構成する１つの要素でもある。本実施の形態では、物品Ｓに対して許容できる挟持力を確保できるとともに、ヘッダ部ｓ１に損傷を与えるものではないことも確認することができた。

本実施の形態では、収容袋に収容されたサンドイッチを例にして説明した。しかし、サンドイッチに限らず、パン、おにぎり、カステラ、カット野菜などの食品が収容され、ヘッダ部を有する収容袋に収容された食品の挟持装置、又はこれらを他の容器に移載する移載装置に適用することができる。

また、食品に限らず、ヘッダ部またはフック片等の薄片部を有する収容袋に収容された玩具、事務用品、電気部品、電気部材、電子部品等に広く適用することができる。

本実施の形態に係る物品挟持方法、物品挟持装置、及び物品移載装置は、変形し易く傷が付きやすい物品、とりわけ食品を複数個挟持してトレイ等に収納するときに物品そのものに挟持する力を加えることがなく、かつ多くの物品を一括して挟持することができる。すなわち、物品の品質を損なわずにかつ迅速に物品を挟持することが可能である。

今回開示された実施の形態は、全ての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上述した意味ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。

１０ 搬入部
１０ｅ 端部
１２，３２ ベルト体
２０ 搬送路切替部
２２ 係止部材
２４ 係止部材
２６ スライダ片
２８ スライダ軸
３０ 整列部
３０ｅ 側端部
３０ｆ 最下流部
４０ 移載部
５０ 物品挟持装置
５２ａ，５２ｂ 第１板部材
５３ ひさし部
５４ 第２板部材
５５ 受皿
５６ 対向間隙
５８ シリンダ
６０ 容器
６２ フレーム枠
６４ 光学窓
６６ レーザセンサ
７０ 補助搬送路
１００ 物品移載装置
５２０ 第１挟持部
５２２ 取付部
５２４ 凸部材
５２６ 取付溝
５２７ 接着剤
５２９ 固着部
５４０ 第２挟持部
５４２ 凹部材
５４６ 凹溝
５４８ 底部
Ｓ 物品
ｓ１ ヘッダ部（薄片部）
ｓ２ 底面部
ｓ３ 正面部
ｓ４ 背面部
ｓ５ 側面部

本発明の一態様に係る物品挟持方法は、薄片部を有する収容袋と、該収容袋に収容された物品本体とを含む物品を挟持する物品挟持方法であって、可逆的に弾性変形可能であり、かつ、断面形状が略円環状又は略円形状である凸部材を備える第１板部材と、前記凸部材の外形寸法よりも小さい溝幅を有し、前記凸部材と係合可能に構成される凹溝が設けられた凹部材を備える第２板部材とを近接させ、前記薄片部を挟み込んだ状態にて前記凸部材と前記凹部材とを係合させることにより、前記物品を挟持する。

本発明の一態様に係る物品挟持装置は、薄片部を有する収容袋と、該収容袋に収容された物品本体とを含む物品を挟持する物品挟持装置であって、可逆的に弾性変形可能であり、かつ、断面形状が略円環状又は略円形状である凸部材を備える第１板部材と、前記凸部材の外形寸法よりも小さい溝幅を有し、前記凸部材と係合可能に構成される凹溝が設けられた凹部材を備える第２板部材と、前記第１板部材及び前記第２板部材間を接離させる駆動部とを備え、前記駆動部により前記第１板部材及び前記第２板部材を近接させ、前記薄片部を挟み込んだ状態にて前記凸部材と前記凹部材とを係合させることにより、前記物品を挟持するよう構成してある。

本発明の一態様に係る物品移載装置は、薄片部を有する収容袋と、該収容袋に収容された物品本体とを含む物品を容器に移載する物品移載装置であって、前記物品を搬送する搬入部と、前記搬入部から搬送されてくる前記物品の複数を所定方向に一列に整列させる整列部と、前記整列部により整列させた物品群の薄片部を一括して挟持する前述の物品挟持装置と、前記物品挟持装置により挟持した物品群を前記容器に移載する移載部とを備える。

Claims (14)

1. 薄片部を有する収容袋と、該収容袋に収容された物品本体とを含む物品を挟持する物品挟持方法であって、
   可逆的に弾性変形可能な凸部材を備える第１板部材と、前記凸部材と係合可能に構成される凹溝が設けられた凹部材を備える第２板部材とを近接させ、前記薄片部を挟み込んだ状態にて前記凸部材と前記凹部材とを係合させることにより、前記物品を挟持する物品挟持方法。
2. 前記凸部材の断面形状は略円環状又は略円形状であり、前記凸部材の外径寸法は前記凹溝の溝幅よりも大きい請求項１に記載の物品挟持方法。
3. 薄片部を有する収容袋と、該収容袋に収容された物品本体とを含む物品を挟持する物品挟持装置であって、
   可逆的に弾性変形可能な凸部材を備える第１板部材と、
   前記凸部材と係合可能に構成される凹溝が設けられた凹部材を備える第２板部材と、
   前記第１板部材及び前記第２板部材間を接離させる駆動部と
   を備え、
   前記駆動部により前記第１板部材及び前記第２板部材を近接させ、前記薄片部を挟み込んだ状態にて前記凸部材と前記凹部材とを係合させることにより、前記物品を挟持するよう構成してある物品挟持装置。
4. 前記第１板部材及び前記第２板部材は略矩形状であり、前記凸部材及び前記凹部材はそれぞれ前記第１板部材及び前記第２板部材の長手方向に沿って設けられ、前記凸部材の断面形状は略円環状又は略円形状であり、前記凹溝の形状は略矩形状である請求項３に記載の物品挟持装置。
5. 前記凸部材の外径寸法は前記凹溝の溝幅よりも大きい請求項４に記載の物品挟持装置。
6. 前記凸部材は略矩形状の取付溝を有する取付部を介して前記第１板部材に装着されており、前記取付部の材質は前記凹部材と同一であり、前記取付部の形状は前記凹部材の形状と略同一である請求項４又は請求項５に記載の物品挟持装置。
7. 前記取付部及び前記凹部材の引張弾性率は前記凸部材の引張弾性率よりも大きく、前記駆動部により前記第１板部材と前記第２板部材とを近接させた場合、前記凸部材は弾性変形し、前記取付部及び前記凹部材は変形しない材料により、前記凸部材、前記取付部及び前記凹部材を形成してある請求項６に記載の物品挟持装置。
8. 前記取付部及び前記凹部材の引張弾性率は、前記凸部材の引張弾性率より１桁以上大きい請求項７に記載の物品挟持装置。
9. 前記凸部材は、ウレタン系樹脂、合成ゴム、及び天然ゴムのいずれか１つにより形成してあり、前記取付部及び前記凹部材は、エンジニアリングプラスチック、スーパーエンジニアリングプラスチック、及び繊維強化プラスチックのいずれか１つにより形成してある請求項８に記載の物品挟持装置。
10. 前記薄片部の材質は、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリスチレン（ＰＳ）、及び塩化ビニリディン樹脂のいずれか１つであり、前記薄片部の厚みは０．０１ｍｍ〜０．３ｍｍである請求項３から請求項９のいずれか一項に記載の物品挟持装置。
11. 薄片部を有する収容袋と、該収容袋に収容された物品本体とを含む物品を容器に移載する物品移載装置であって、
    前記物品を搬送する搬入部と、
    前記搬入部から搬送されてくる前記物品の複数を所定方向に一列に整列させる整列部と、
    前記整列部により整列させた物品群の薄片部を一括して挟持する物品挟持装置と、
    前記物品挟持装置により挟持した物品群を前記容器に移載する移載部と
    を備える物品移載装置。
12. 前記薄片部を前記搬入部に寝かせて搬送する請求項１１に記載の物品移載装置。
13. 前記物品挟持装置は、
    可逆的に弾性変形可能な凸部材を備える第１板部材と、
    前記凸部材と係合可能に構成される凹溝が設けられた凹部材を備える第２板部材と、
    前記第１板部材及び前記第２板部材間を接離させる駆動部と
    を備え、
    前記駆動部により前記第１板部材及び前記第２板部材を近接させ、前記薄片部を挟み込んだ状態にて前記凸部材と前記凹部材とを係合させることにより、前記物品を挟持するよう構成してある
    請求項１１又は請求項１２に記載の物品移載装置。
14. 前記物品本体は、サンドイッチ、パン、おにぎり、カステラ、カット野菜、玩具、事務用品、電気部品、電気部材、及び電子部品のいずれか１つである請求項１３に記載の物品移載装置。