JP2021171849A - 食材盛り付けシステム及び被操作物取り扱いシステム - Google Patents

Abstract

【課題】例えば麺塊（特には茹でた麺類の麺塊）等の食材を所望の位置ないし姿勢に整えて盛り付けることが可能な食材盛り付けシステムを提供すること。【解決手段】本発明は、食材収納用の容器を搬送するベルトコンベヤと、前記ベルトコンベヤに接触するように設けられ、前記ベルトコンベヤの移動に応じて転動する転がりローラと、前記転がりローラの転動角度を検出する角度センサと、単位時間当たりの前記転動角度に基づいて、前記ベルトコンベヤの移動速度を演算する演算部と、前記ベルトコンベヤ上に配置されて、前記容器内の食材に作用可能であるか、あるいは、前記容器内に食材を投入可能である、食材取り扱い部と、前記演算部によって演算された前記ベルトコンベヤの移動速度に基づいて前記食材取り扱い部を制御する制御部と、を備えたことを特徴とする食材盛り付けシステムである。【選択図】図１

Description

本発明は、例えば麺類等の食材を所定の容器内に所望の位置ないし姿勢で盛り付けることが可能な食材盛り付けシステムに関する。また、本発明は、被操作物を所定の容器内に所望の位置ないし姿勢に整えることが可能な被操作物取り扱いシステムに関する。

従来から、弁当の一種として、容器入りの麺が販売されている。例えば、茹でたスパゲティ等の麺塊の上からソース類が掛けられると共に具材がトッピングされたものが、容器内に収められた状態で販売されている。

そのような容器入りの麺は、例えばベルトコンベヤによって搬送される樹脂製容器内に麺塊が盛り付けられた後、当該ベルトコンベヤの搬送タイミングと連動するロボットによって、ソース類が掛けられたり、具材がトッピングされたり、容器に対応する容器蓋が被せられたりして製造されている。

本件発明者による知見によれば、茹で麺塊に油脂等を和えて麺線同士の結着を防止することは一般に行われているが、このような麺塊であっても麺塊の麺線同士が絡まる傾向があり、そのような麺塊を容器に盛り付けると、麺塊の中央部が盛り上がった姿勢を維持してしまう傾向がある。

中央部が盛り上がった姿勢の麺塊にソース類やトッピングを上掛けすると、当該ソース類やトッピングがその後の工程で容器に被せられる容器蓋の裏面に付着する等して、商品の見栄えが悪くなる。

また、麺塊の麺線同士の絡まり方にバラツキがあるため、麺塊が容器の中央からずれた位置に盛り付けられてしまう場合がある。その場合、ソース類やトッピングの上掛けの位置が所望の位置からずれるため、やはり商品の見栄えが悪くなる。

これらの問題を回避するため、特に茹でた麺塊を取り扱う際には、それらの麺塊をほぐして麺塊の上面を平らに均すという作業員による手作業が必須であった。

しかしながら、近年、人材不足等のために、各種の生産現場において無人化の促進が検討ないし実践されている。

そのような背景の下、特許文献１によって麺塊を均す麺均し装置が提案されている。この麺均し装置によれば、麺塊の中心部に挿入された爪が周辺部に開くことにより、麺塊の中央部の盛り上がりをある程度解消させることができる。

しかしながら、本件発明者の検討によれば、特許文献１に開示されたような爪の開閉機構のみでは、麺塊の全体位置を修正することができないため、麺塊の中央部の盛り上がりを解消させる効果が十分とは言えない。

そこで、本件発明者は、鋭意の検討を行い、例えば麺塊（特には茹でた麺類の麺塊）等の食材を所望の位置ないし姿勢に整えるための工程を、以下の３工程に分けて検討を進めることが有効であるとの知見を得るに至った。当該３工程とは、（１）食材提供位置に提供される食材を前記食材物提供位置の中央領域に手繰り寄せることで、食材の位置を修正する工程、（２）食材を中央領域に手繰り寄せることで位置修正を行った後で（工程（１）を行った後で）食材を前記食材提供位置の周辺領域に押し広げ戻す工程、そして、（３）食材が押し広げ戻された後で（工程（２）を行った後で）食材の高さを均す工程、である。

そして、本件発明者は、前述の工程（１）を効果的に実践するための装置として、以下の装置を開発して特許出願をした（特願２０１８−２２０１２３）。当該特許出願によって開示された発明は、被操作物提供位置（例えば食材提供位置）に提供される被操作物（例えば食材）を前記被操作物提供位置の中央領域に手繰り寄せる装置であって、前記被操作物提供位置の上方に位置決めされる爪部材支持体と、前記爪部材支持体から下向きに垂下され、平面視で互いに周方向に間隔を空けて環状パターンに配置された３本以上の爪部材と、前記爪部材を、当該爪部材の下端同部士が互いにより近い閉状態と、当該下端部同士が互いからより遠い開状態と、の間で姿勢変更させる開閉駆動部と、前記爪部材支持体及び前記爪部材を、前記被操作物提供位置に対して昇降させる昇降駆動部と、前記爪部材支持体及び前記爪部材を、前記被操作物提供位置に対して周方向に回転させる回転駆動部と、前記開閉駆動部、前記昇降駆動部及び前記回転駆動部を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記昇降駆動部を制御して、前記開状態の前記爪部材を前記被操作物提供位置に向けて下降させる下降工程と、前記開閉駆動部を制御して、前記爪部材を前記閉状態に姿勢変更させる閉工程と、前記昇降駆動部を制御して、前記閉状態の前記爪部材を前記被操作物提供位置から遠ざかるように上昇させる上昇工程と、前記開閉駆動部を制御して、前記爪部材を前記開状態に姿勢変更させる開工程と、を当該順序で実行するようになっており、前記制御部は、更に、前記閉工程の開始時から前記開工程の終了時までの間のいずれかの部分の時間において、前記回転駆動部を制御して、前記爪部材を前記被操作物提供位置に対して回転させる回転工程を実行するようになっていることを特徴とする装置である。

当該発明によれば、下降工程によって開状態の爪部材を被操作物提供位置に向けて下降させ、閉工程によって被操作物（例えば麺塊）を被操作物提供位置（例えば容器内）の中央領域に手繰り寄せた後、上昇工程を経てから開工程によって被操作物（例えば麺塊）を解放することで、被操作物の位置を中央領域寄りに修正することができる。そして更に、当該発明の特徴として、閉工程の開始時から開工程の終了時までの間のいずれかの部分の時間において回転工程が実行されることにより、被操作物提供位置に提供される被操作物を巻き取る（巻き込む）ような動作が実現され、被操作物の位置を中央領域寄りに修正する作用を極めて顕著に高めることができる。

また、本件発明者は、前述の工程（２）を効果的に実践するための装置として、以下の装置を開発して前記特許出願（特願２０１８−２２０１２３）に含めた。当該発明は、被操作物提供位置（例えば食材提供位置）に提供される被操作物（例えば食材）を前記被操作物提供位置の周辺領域に押し広げる装置であって、前記被操作物提供位置の上方に位置決めされる爪部材支持体と、前記爪部材支持体から下向きに垂下され、平面視で互いに周方向に間隔を空けて環状パターンに配置された３本以上の爪部材と、前記爪部材を、当該爪部材の下端同部士が互いにより近い閉状態と、当該下端部同士が互いからより遠い開状態と、の間で姿勢変更させる開閉駆動部と、前記爪部材支持体及び前記爪部材を、前記被操作物提供位置に対して昇降させる昇降駆動部と、前記爪部材支持体及び前記爪部材を、前記被操作物提供位置に対して周方向に回転させる回転駆動部と、前記開閉駆動部、前記昇降駆動部及び前記回転駆動部を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記昇降駆動部を制御して、前記閉状態の前記爪部材を前記被操作物提供位置に向けて下降させる下降工程と、前記開閉駆動部を制御して、前記爪部材を前記開状態に姿勢変更させる開工程と、前記昇降駆動部を制御して、前記開状態の前記爪部材を前記被操作物提供位置から遠ざかるように上昇させる上昇工程と、を当該順序で実行するようになっており、前記制御部は、更に、前記開工程の開始時から終了時までの間のいずれかの部分の時間において、前記回転駆動部を制御して、前記爪部材を前記被操作物提供位置に対して回転させる回転工程を実行するようになっていることを特徴とする装置である。

当該発明によれば、閉状態の爪部材を被操作物提供位置に向けて（被操作物の内部に至るまで）下降させた後、開工程によって爪部材を開状態に姿勢変更させることで、被操作物（例えば麺塊）を被操作物提供位置の周辺領域に押し広げることができる。そして更に、当該発明の特徴として、開工程の開始時から終了時までの間のいずれかの部分の時間において回転工程が実行されることにより、被操作物が押し広げられる最中においても被操作物を巻き取る（巻き込む）ような動作が実現され、被操作物の姿勢が過度に乱れることを抑制することができる。より具体的には、被操作物が所望の位置から「はみ出る」ことを抑制することができる。

また、本件発明者は、前述の工程（３）を効果的に実践するための装置として、以下の装置を開発して前記特許出願（特願２０１８−２２０１２３）に含めた。当該発明は、被操作物提供位置（例えば食材提供位置）に提供される被操作物（例えば食材）の高さを均す装置であって、下面側が平坦であって前記被操作物提供位置の上方に位置決めされるピン部材支持体と、前記ピン部材支持体から下向きに突出された複数の筒状のピン部材と、前記ピン部材支持体を、前記被操作物提供位置に対して昇降させる昇降駆動部と、前記ピン部材支持体を、前記被操作物提供位置に対して周方向に回転させる回転駆動部と、前記昇降駆動部及び前記回転駆動部を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記昇降駆動部を制御して、前記ピン部材支持体を前記被操作物提供位置に向けて下降させる下降工程と、前記回転駆動部を制御して、前記ピン部材支持体を周方向に回転させる回転工程と、前記昇降駆動部を制御して、前記ピン部材支持体を前記被操作物提供位置から遠ざかるように上昇させる上昇工程と、を当該順序で実行するようになっていることを特徴とする装置である。

当該発明によれば、下面側が平坦なピン部材支持体を被操作物提供位置に向けて下降させることで、被操作物（例えば麺塊）の高さを均すことができる。そして更に、当該発明の特徴として、ピン部材支持体が下降した状態において（及び／または下降する最中において）回転工程が実行されることにより、被操作物の高さが均されている最中においても被操作物を巻き取る（巻き込む）ような動作が実現され、被操作物の高さをより均一に（より美しく）均すことができ、且つ、被操作物の姿勢が過度に乱れることを抑制することができる（例えば被操作物が所望の位置から「はみ出る」ことを抑制することができる）。

特開平４−２６２７２９号公報

以上の各発明による装置、すなわち、前述の工程（１）を効果的に実践するための装置、前述の工程（２）を効果的に実践するための装置、及び、前述の工程（３）を効果的に実践するための装置は、いずれも、被操作物（例えば麺塊）が搬送されている最中に動作することが好ましく、更には、被操作物の搬送速度に応じて制御されることが好ましい。

そして、本件発明者は、被操作物の搬送速度をより正確に把握することが、ロボットハンド等の各装置のより高精度な制御の実現において効果的であることを知見した。

従来、被操作物の搬送速度は、カメラにより時間差をおいて撮影された２つの画像を画像処理して、当該２つの画像間での被操作物の移動量を前記時間差によって除算することで取得されていた。しかしながら、本件発明者によれば、そのような方法では、得られる移動量において誤差が大きくなってしまう場合がある（例えば周囲の影の影響で誤認識が生じる場合等）。また、２つの画像に基づく画像処理を伴うために比較的長い処理時間を要するという欠点もある。

そこで、本件発明者は、被操作物の搬送速度として、ベルトコンベヤの搬送速度を検出することについて鋭意の検討を重ねてきた。当初、ベルトコンベヤの駆動軸の回転角度を検出する態様をベースに検討を重ねたが、ベルトコンベヤの駆動軸がロボットハンド等の各装置から離れた位置にあって、両者を繋ぐ配線が長くなってしまうという点が現場では大いに嫌われることを知見するに至った。また、既存のベルトコンベヤにおいて、その駆動軸の回転角度を検出するためには、ベルトコンベヤの機械的な改造作業が必要となり、現場管理者にとってハードルが高いということをも知見するに至った。

本発明は、以上の知見に基づいて創案されたものである。本発明の目的は、例えば麺塊（特には茹でた麺類の麺塊）等の食材を所望の位置ないし姿勢に整えて盛り付けることが可能な食材盛り付けシステムを提供することである。また、本発明の目的は、被操作物を所望の位置ないし姿勢に整えることが可能な被操作物取り扱いシステムを提供することである。

本発明は、食材収納用の容器を搬送するベルトコンベヤと、前記ベルトコンベヤに接触するように設けられ、前記ベルトコンベヤの移動に応じて転動する転がりローラと、前記転がりローラの転動角度を検出する角度センサと、単位時間当たりの前記転動角度に基づいて、前記ベルトコンベヤの移動速度を演算する演算部と、前記ベルトコンベヤ上に配置されて、前記容器内の食材に作用可能であるか、あるいは、前記容器内に食材を投入可能である、食材取り扱い部と、前記演算部によって演算された前記ベルトコンベヤの移動速度に基づいて前記食材取り扱い部を制御する制御部と、を備えたことを特徴とする食材盛り付けシステムである。

本発明によれば、ベルトコンベヤの移動に応じて転動する転がりローラを用いてベルトコンベヤの移動速度を把握することにより、容器の搬送速度をより正確に把握することができる。これにより、より高精度な食材取り扱い部の制御を実現することができる。また、転がりローラを配置する場所の選択について自由度が高いため、配線に関する問題が生じることもない。また、転がりローラは、既存のベルトコンベヤに対して付加的に配置可能であるため、ベルトコンベヤの改造作業が複雑であるということもない。

前記食材取り扱い部は、例えば、前記容器内の食材を手繰り寄せるロボットハンドであり得るし、前記容器内の食材を押し広げるロボットハンドであり得るし、前記容器内の食材の高さを均すロボットハンドであり得るし、食材トッピング装置であり得る。少なくとも本件出願の時点においては、食材取り扱い部の詳細は任意に変更可能である。

また、前記ベルトコンベヤ上を搬送される容器の画像を撮影するカメラと、前記カメラによって撮影された容器の画像を画像処理して当該容器の位置を特定する画像処理部と、を更に備え、前記制御部は、前記演算部によって演算された前記ベルトコンベヤの移動速度と前記画像処理部によって特定された前記容器の位置とに基づいて、前記食材取り扱い部を制御するようになっていることが好ましい。

これによれば、容器の位置をより高精度に把握することができるため、当該容器に対するより高精度な食材取り扱い部の制御を実現することができる。

また、前記転がりローラの表面は、ゴム製であることが好ましい。

この場合、転がりローラの表面とベルトコンベヤとの間に滑りが生じることが効果的に防止される。

また、前記転がりローラの表面には、横溝が設けられていることが好ましい。

これによっても、転がりローラの表面とベルトコンベヤとの間に滑りが生じることが効果的に防止される。

また、この場合、前記横溝の深さは、中央から両端に向けて増大していることが好ましい。

この場合、食材等によって横溝が詰まってしまうことが効果的に防止される。

あるいは、本発明は、被操作物収納用の容器を搬送するベルトコンベヤと、前記ベルトコンベヤに接触するように設けられ、前記ベルトコンベヤの移動に応じて転動する転がりローラと、前記転がりローラの転動角度を検出する角度センサと、単位時間当たりの前記転動角度に基づいて、前記ベルトコンベヤの移動速度を演算する演算部と、前記ベルトコンベヤ上に配置されて、前記容器内の被操作物に作用可能であるか、あるいは、前記容器内に被操作物を投入可能である、被操作物取り扱い部と、前記演算部によって演算された前記ベルトコンベヤの移動速度に基づいて前記被操作物取り扱い部を制御する制御部と、を備えたことを特徴とする被操作物取り扱いシステムである。

本発明によれば、ベルトコンベヤの移動に応じて転動する転がりローラを用いてベルトコンベヤの移動速度を把握することにより、容器の搬送速度をより正確に把握することができる。これにより、より高精度な被操作物取り扱い部の制御を実現することができる。また、転がりローラを配置する場所の選択について自由度が高いため、配線に関する問題が生じることもない。また、転がりローラは、既存のベルトコンベヤに対して付加的に配置可能であるため、ベルトコンベヤの改造作業が複雑であるということもない。

前記被操作物取り扱い部は、例えば、前記容器内の被操作物を手繰り寄せるロボットハンドであり得るし、前記容器内の被操作物を押し広げるロボットハンドであり得るし、前記容器内の被操作物の高さを均すロボットハンドであり得る。少なくとも本件出願の時点においては、被操作物取り扱い部の詳細は任意に変更可能である。

また、前記ベルトコンベヤ上を搬送される容器の画像を撮影するカメラと、前記カメラによって撮影された容器の画像を画像処理して当該容器の位置を特定する画像処理部と、を更に備え、前記制御部は、前記演算部によって演算された前記ベルトコンベヤの移動速度と前記画像処理部によって特定された前記容器の位置とに基づいて、前記被操作物取り扱い部を制御するようになっていることが好ましい。

これによれば、容器の位置をより高精度に把握することができるため、当該容器に対するより高精度な被操作物取り扱い部の制御を実現することができる。

本発明によれば、ベルトコンベヤの移動に応じて転動する転がりローラを用いてベルトコンベヤの移動速度を把握することにより、容器の搬送速度をより正確に把握することができる。これにより、より高精度な食材取り扱い部または被操作物取り扱い部の制御を実現することができる。また、転がりローラを配置する場所の選択について自由度が高いため、配線に関する問題が生じることもない。また、転がりローラは、既存のベルトコンベヤに対して付加的に配置可能であるため、ベルトコンベヤの改造作業が複雑であるということもない。

本発明の一実施形態に係る食材盛り付けシステムの概略斜視図である。 図１の食材盛り付けシステムの概略ブロック図である。 図１の食材盛り付けシステムの概略フロー図である。 図１の手繰り寄せ装置の詳細を示す概略斜視図である。 図１の押し広げ装置の詳細を示す概略斜視図である。 図１の高さ均し装置の詳細を示す概略斜視図である。 図６の高さ均し装置のピン部材支持体の下面を下方から見た平面図である。 図６の高さ均し装置のピン部材支持体の側面図である。 図１の手繰り寄せ装置において、待機位置から下降する爪部材と容器内の麺塊の状態とを示す概略中央断面図である。 図１の手繰り寄せ装置において、第１位置まで下降し且つ閉状態となっている爪部材と容器内の麺塊の状態とを示す概略中央断面図である。 図１の手繰り寄せ装置において、上昇位置まで上昇し且つ閉状態となっている爪部材と容器内の麺塊の状態とを示す概略中央断面図である。 図１の手繰り寄せ装置において、開状態に姿勢変更した爪部材と容器内の麺塊の状態とを示す概略中央断面図である。 図１の押し広げ装置において、第２位置まで下降し且つ閉状態となっている爪部材と容器内の麺塊の状態とを示す概略中央断面図である。 図１の押し広げ装置において、開状態に姿勢変更すると共に周方向に回転する爪部材と容器内の麺塊の状態とを示す概略中央断面図である。 図１の押し広げ装置において、開状態で上昇する爪部材と容器内の麺塊の状態とを示す概略中央断面図である。 図１の高さ均し装置において、待機位置から下降するピン部材支持体と容器内の麺塊の状態とを示す概略中央断面図である。 図１の高さ均し装置において、第３位置まで下降し且つ周方向に回転するピン部材支持体と容器内の麺塊の状態とを示す概略中央断面図である。 図１の高さ均し装置において、上昇するピン部材支持体と容器内の麺塊の状態とを示す概略中央断面図である。 転がりローラの一例を示す側面図である。 転がりローラの他の例を示す側面図である。 転がりローラの更に他の例を示す側面図である。 図１３のＡ−Ａ線断面図である。

（全体のシステムの構成）
図１は、食材取り扱い部（被操作物取り扱い部の一例）として、食材（被操作物の一例）を手繰り寄せる装置（手繰り寄せ装置）、食材（被操作物の一例）を押し広げる装置（押し広げ装置）、及び、食材（被操作物の一例）の高さを均す装置（高さ均し装置）、を有する食材盛り付けシステム（被操作物取り扱いシステムの一例）の一実施形態を示す概略斜視図である。

本実施形態の食材盛り付けシステム１は、食材として茹でた麺塊を取り扱って、その位置及び姿勢を均すことを予定している。手繰り寄せ装置４、押し広げ装置６及び高さ均し装置８の各々は、ロボットハンド装置によって構成されている。

麺塊Ａは、ベルトコンベヤ２上を適宜の間隔を空けて順次に搬送されてくる容器Ｂ内に、手繰り寄せ装置４の上流側において提供されるようになっている。容器Ｂの底面は、図１に示すように、本実施形態では直径１４０ｍｍ〜１７０ｍｍの円形である。また、容器Ｂの上部開口部は、直径１８０ｍｍ〜２３０ｍｍの円形である。

容器Ｂを搬送するベルトコンベヤ２は、樹脂製であって、公知の駆動機構によって駆動されるようになっている。そして、図１に示すように、ベルトコンベヤ２の上面に接触するように、ベルトコンベヤ２の移動に応じて転動する転がりローラ５１が回転（転がり）可能に支持されている。転がりローラ５１には、当該転がりローラ５１の転動角度を検出する角度センサとして、ロータリーエンコーダ５２が接続されている。

図２は、食材盛り付けシステム１の概略ブロック図である。図２に示すように、ロータリーエンコーダ５２は、演算部５３に接続されていて、当該演算部５３は、単位時間当たりの転がりローラ５１の転動角度に基づいて、ベルトコンベヤ２の移動速度を演算するようになっている。

更に、図２に示すように、演算部５３は、制御部５４に接続されていて、当該制御部５４は、演算部５３によって演算されたベルトコンベヤ２の移動速度に基づいて各食材取り扱い部（すなわち、手繰り寄せ装置４、押し広げ装置６及び高さ均し装置８の各々）を制御するようになっている。

また、本実施形態の食材盛り付けシステム１は、図１及び図２に示すように、ベルトコンベヤ２上を搬送される容器Ｂの画像を撮影するカメラ６１と、当該カメラ６１によって撮影された容器Ｂの画像を画像処理して当該容器Ｂの位置を特定する画像処理部６２と、を更に備えている。

そして、制御部５４は、演算部５３によって演算されたベルトコンベヤ２の移動速度と画像処理部６２によって特定された容器Ｂの位置とに基づいて、各食材取り扱い部（すなわち、手繰り寄せ装置４、押し広げ装置６及び高さ均し装置８の各々）を制御するようになっている。

具体的には、所定の制御プログラムを実行することによって、手繰り寄せ装置４、押し広げ装置６及び高さ均し装置８の各々を、各容器Ｂの移動タイミングと同期するように所定のストロークに亘って伴走動作させる（後述する各装置の中心軸Ｃ１〜Ｃ３を各容器Ｂの中心軸と一致した状態に維持する）ようになっている。これにより、各容器Ｂの搬送を中断することなく、各装置４、６、８の動作を実施することができるようになっている。

ベルトコンベヤ２は、食材盛り付けシステム１を経由した後、食材盛り付けシステム１より下流側の工程、例えばソース類の上掛け工程（図示せず）、等を経由する。

（全体のシステムのフロー）
図３は、図１の食材盛り付けシステム１の概略フロー図である。図３に示すように、角度センサとしてのロータリーエンコーダ５２は、例えば所定のサンプリング間隔（例えば１００ｍｓｅｃ）で現在値を演算部５３に送信する（ＳＴＥＰ１１）。演算部５３は、当該現在値を受信すると（ＳＴＥＰ１２）、前回受信した値と比較してベルトコンベヤ２の移動速度を計算する（ＳＴＥＰ１３）。

一方、本実施形態の食材盛り付けシステム１の制御部５４は、例えば所定のサンプリング間隔で（あるいは容器がセンサ等で認識される度に）カメラ６１に撮影命令を送信する（ＳＴＥＰ２１）。カメラ６１は、当該撮影命令に従って、画像を撮影する（ＳＴＥＰ２２）。本実施形態では、画像処理部６２に搭載された画像処理プログラムによって容器Ｂが撮影されたか否かを識別し、容器Ｂが撮影されたことが認識された場合（ＳＴＥＰ２３）、更に適宜の画像処理プログラムを実施して、容器Ｂの撮影時の位置を特定し、当該情報を制御部５４に送信する（ＳＴＥＰ２４）。制御部５４は、当該情報を受信する（ＳＴＥＰ２５）。

制御部５４は、演算部５３によって演算されたベルトコンベヤ２の移動速度と画像処理部６２によって特定された容器Ｂの位置とに基づいて、容器Ｂが所定位置に到着したか否かを判断する（ＳＴＥＰ３１）。容器Ｂが未だ所定位置に到着していなければ（ＳＴＥＰ３１においてＮＯ）、対応するロボットハンド（手繰り寄せ装置４、押し広げ装置６または高さ均し装置８）を待機位置に維持する（ＳＴＥＰ３２）。容器Ｂが所定位置に到着していれば（ＳＴＥＰ３１においてＹＥＳ）、対応するロボットハンドを容器Ｂ上へ移動して更にベルトコンベヤ２と同一速度で追従させる（ＳＴＥＰ３３）。その間に、適宜の操作プログラムに基づいて、制御部５４が対応するロボットハンドに作業指令を出力する（ＳＴＥＰ３４）。

対応するロボットハンドは、作業指令を受信すると（ＳＴＥＰ４１）、当該作業指令に基づいて食材に対する作業を実行する（ＳＴＥＰ４２）。作業の実行後、当該ロボットハンドは待機位置へ移動される（ＳＴＥＰ３５）。

（手繰り寄せ装置４）
次に、食材取り扱い部の一例である手繰り寄せ装置４について、図４を参照して説明する。図４は、手繰り寄せ装置４の斜視図である。手繰り寄せ装置４は、容器底面上の所定位置（食材提供位置）に提供された麺塊（麺類）Ａを容器底面上の所定位置の中央領域に手繰り寄せる装置である。

図４に示すように、手繰り寄せ装置４は、容器底面上の所定位置の上方において、手繰り寄せ装置４の中心軸Ｃ１と容器Ｂの中心軸とが一致するように位置決めされる爪部材支持体１０と、爪部材支持体１０から下向きに垂下される爪部材１２と、爪部材１２を、爪部材１２の下端部同士が互いにより近い閉状態と、下端部同士が互いからより遠い開状態と、の間で姿勢変更させる開閉駆動部１４と、爪部材支持体１０及び爪部材１２を、容器底面上の所定位置に対して昇降させる昇降駆動部１６と、爪部材支持体１０及び爪部材１２を、容器底面上の所定位置に対して周方向に回転させる回転駆動部１８と、開閉駆動部１４、昇降駆動部１６及び回転駆動部１８を制御する駆動制御部２０とを備えている。

爪部材支持体１０は、爪部材１２を支持している。爪部材支持体１０は、ロボットアーム等の構造体により形成されている。

爪部材１２は、平面視で互いに周方向に等間隔を空けて環状パターンに配置された３本以上の爪部材である。爪部材１２は、本実施形態上では５本の爪部材が中心軸（例えば、手繰り寄せ装置４の中心軸がＣ１により示される）に対して対称に配置されている。

開閉駆動部１４は、爪部材１２を、空気圧により閉状態と開状態との間で姿勢変更させる空圧式フィンガとして構成されている。具体的には、開閉駆動部１４は、比較的高い空気圧（例えば大気圧）が内部に作用する場合爪部材１２が開状態となり、比較的低い空気圧が内部に作用する場合爪部材１２が閉状態となるように形成されている。開閉駆動部１４には、空気配管２２が接続されている。空気配管２２の他端はコンプレッサー２４に接続されている。コンプレッサー２４は空気を圧縮して送出するように構成されている。もっとも、開閉駆動部１４は、爪部材１２を、モーター及び動力伝達機構等の機械式動力伝達構造により閉状態と開状態との間で姿勢変更させる機械式フィンガとして構成されていてもよい。

昇降駆動部１６は、爪部材支持体１０又は爪部材支持体１０を支持する構造体に設けられている。昇降駆動部１６は、爪部材１２の先端部を、容器Ｂの上方の待機位置から、容器Ｂ上に盛り付けられた麺塊Ａを手繰り寄せることができる第１位置Ｈ１（図８ｂ参照）まで下降させる機構を有する。例えば、麺塊Ａの一例（乾麺の長さ１２５ｍｍ〜２５０ｍｍ、乾麺の太さ１．５ｍｍ〜１．７ｍｍ、ゆで時間６分〜９分、ゆで麺重量２００ｇ〜３５０ｇ等）に対し、第１位置Ｈ１は、容器Ｂの底面から１５ｍｍ乃至３５ｍｍの範囲内の高さに設定される。また、昇降駆動部１６は、爪部材１２の先端部を、第１位置から待機位置又は後述する上昇位置まで上昇させる機構を有する（図８ｃ又は図８ｄ参照）。昇降駆動部１６は、電源（図示せず）から供給される電力によって回転駆動するモーター（図示せず）により駆動される。昇降駆動部１６は、駆動制御部２０と電気的に接続され、駆動制御部２０により制御される。

回転駆動部１８は、爪部材支持体１０又は爪部材支持体１０を支持する構造体に設けられている。回転駆動部１８は、爪部材支持体１０及び爪部材１２を、中心軸Ｃ１を中心として周方向に時計回りに又は反時計回りに回転させる機構を有する。回転駆動部１８は、爪部材１２を、上昇工程の実行中に同時に、例えば、爪部材１２を１５０ｍｍ／ｓ〜３００ｍｍ／ｓの範囲内の上昇速度、且つ０．１ｓ〜０．５ｓの範囲内の上昇時間で上昇させる上昇工程の実行中に同時に、毎秒１８０度〜毎秒７２０度の範囲内の角速度で４５度〜１８０度の範囲内で回転させるように構成されている。回転駆動部１８は、電源（図示せず）から供給される電力によって回転駆動するモーター（図示せず）により駆動される。回転駆動部１８は、駆動制御部２０と電気的に接続され、駆動制御部２０により制御される。

駆動制御部２０は、開閉駆動部１４、昇降駆動部１６及び回転駆動部１８の制御を行うためのＣＰＵ、メモリ等を内蔵している。駆動制御部２０は、制御部５４が出力する制御信号に基づいて、これらの装置等に作動信号を送り、各装置等を制御する。制御部５４と駆動制御部２０とは、１つのコントローラに一体化されていてもよい（ＣＰＵ、メモリ等が共通に内蔵される）。

（押し広げ装置６）
次に、図１及び図５を参照して、押し広げ装置６について説明する。図５は、図１の押し広げ装置の詳細を示す概略斜視図である。押し広げ装置６は、容器底面上の所定位置（食材提供位置）に提供され手繰り寄せ装置４を経由した麺塊Ａを容器底面上の所定位置の周辺領域Ｄ（図９ｂ参照）に押し広げる装置である。

図５に示すように、押し広げ装置６は、容器底面上の所定位置の上方において、押し広げ装置６の中心軸Ｃ２と容器Ｂの中心軸とが一致するように位置決めされる爪部材支持体１１と、爪部材支持体１１から下向きに垂下される爪部材１３と、爪部材１３を、爪部材１３の下端部同士が互いにより近い閉状態と、下端部同士が互いからより遠い開状態と、の間で姿勢変更させる開閉駆動部１５と、爪部材支持体１１及び爪部材１３を、容器底面上の所定位置に対して昇降させる昇降駆動部１７と、爪部材支持体１１及び爪部材１３を、容器底面上の所定位置に対して周方向に回転させる回転駆動部１９と、開閉駆動部１５、昇降駆動部１７及び回転駆動部１９を制御する駆動制御部２１とを備えている。

爪部材支持体１１は、爪部材１３を支持している。爪部材支持体１１は、ロボットアーム等の構造体により形成されている。押し広げ装置６の爪部材支持体１１は、手繰り寄せ装置４の爪部材支持体１０が設けられるロボットアームとは別のロボットアームに設けられている。

爪部材１３は、平面視で互いに周方向に等間隔を空けて環状パターンに配置された３本以上の爪部材である。爪部材１３は、本実施形態上では５本の爪部材が中心軸（例えば、押し広げ装置６の中心軸がＣ２により示される）に対して対称に配置されている。

開閉駆動部１５は、爪部材１３を、空気圧により閉状態と開状態との間で姿勢変更させる空圧式フィンガとして構成されている。具体的には、開閉駆動部１５は、比較的高い空気圧（例えば大気圧）が内部に作用する場合爪部材１３が開状態となり、比較的低い空気圧が内部に作用する場合爪部材１３が閉状態となるように形成されている。開閉駆動部１５には、空気配管２３が接続されている。空気配管２３の他端はコンプレッサー２５に接続されている。コンプレッサー２５は空気を圧縮して送出するように構成されている。もっとも、開閉駆動部１５は、爪部材１３を、モーター及び応力伝達機構等の機械式応力伝達構造により閉状態と開状態との間で姿勢変更させる機械式フィンガとして構成されていてもよい。

昇降駆動部１７は、爪部材支持体１１又は爪部材支持体１１を支持する構造体に設けられている。昇降駆動部１７は、爪部材１３の先端部を、容器Ｂの上方の待機位置から、容器Ｂ上に盛り付けられた麺塊Ａを押し広げることができる第２位置Ｈ２（図９ａ参照）まで下降させる機構を有する。例えば、前述の麺塊Ａの一例に対し、第２位置Ｈ２は、容器Ｂの底面から２５ｍｍ乃至５０ｍｍの範囲内の高さに設定される。第２位置Ｈ２は、第１位置Ｈ１よりも高い高さ位置である。また、昇降駆動部１７は、爪部材１３の先端部を、第２位置Ｈ２から待機位置まで上昇させる機構を有する（図９ｃ参照）。昇降駆動部１７は、電源（図示せず）から供給される電力によって回転駆動するモーター（図示せず）により駆動される。昇降駆動部１７は、駆動制御部２１と電気的に接続され、駆動制御部２１により制御される。

回転駆動部１９は、爪部材支持体１１又は爪部材支持体１１を支持する構造体に設けられている。回転駆動部１９は、爪部材支持体１１及び爪部材１３を、中心軸Ｃ２を中心として周方向に時計回りに又は反時計回りに回転させる機構を有する。回転駆動部１９は、爪部材１３を、開工程中のいずれかのタイミングにおいて、例えば、爪部材１３を１００ｍｍ／ｓ〜１５０ｍｍ／ｓの範囲内の開速度で開く開工程の実行中に同時に、毎秒１８０度〜毎秒７２０度の範囲内の角速度で６０度〜１２０度の範囲内で回転させるように構成されている。回転駆動部１９は、電源（図示せず）から供給される電力によって回転駆動するモーター（図示せず）により駆動される。回転駆動部１９は、駆動制御部２１と電気的に接続され、駆動制御部２１により制御される。

駆動制御部２１は、開閉駆動部１５、昇降駆動部１７及び回転駆動部１９の制御を行うためのＣＰＵ、メモリ等を内蔵している。駆動制御部２１は、制御部５４が出力する制御信号に基づいて、これらの装置等に作動信号を送り、各装置等を制御する。制御部５４と駆動制御部２１についても、１つのコントローラに一体化されていてよい（ＣＰＵ、メモリ等が共通に内蔵される）。

（高さ均し装置８）
次に、図１、図６、図７ａ及び図７ｂを参照して、高さ均し装置８について説明する。図６は、図１の高さ均し装置８の詳細を示す概略斜視図であり、図７ａは、図６の高さ均し装置８のピン部材支持体の下面を下方から見た平面図であり、図７ｂは、図６の高さ均し装置８のピン部材支持体の側面図である。高さ均し装置８は、容器底面上の所定位置（食材提供位置）に提供され手繰り寄せ装置４及び押し広げ装置６を経由した麺塊Ａの高さを均す装置である。

図６に示すように、高さ均し装置８は、下面側が平坦であって容器底面上の所定位置の上方に位置決めされるピン部材支持体２６と、ピン部材支持体２６から下向きに突出された複数の筒状のピン部材２８と、ピン部材支持体２６を、容器底面上の所定位置に対して昇降させる昇降駆動部２７と、ピン部材支持体２６を、容器底面上の所定位置に対して周方向に回転させる回転駆動部２９と、昇降駆動部２７及び回転駆動部２９を制御する駆動制御部３０とを備えている。

ピン部材支持体２６は、麺塊Ａの上部を押さえられるように下面が平坦に形成されている。ピン部材支持体２６は、例えば円形の平板により形成されている。ピン部材支持体２６の上部は、回転駆動部２９から延びる駆動軸と接続されている。ピン部材支持体２６は、容器Ｂの底面の形状と対応したほぼ同じ大きさの円形形状に形成され、１４０ｍｍ〜１７０ｍｍの範囲内の直径に形成されている。ピン部材支持体２６の直径は、容器Ｂの上部開口部の直径よりも２０ｍｍ〜６０ｍｍの範囲内の値だけ小さくなっている。

図７ａ及び図７ｂに示すように、複数のピン部材２８は、平面視で互いに周方向に間隔を空けて相対的に小径（例えば中心から３０ｍｍ〜４０ｍｍの範囲内の半径）の環状パターンに配置された３本以上（例えば４本）の内周側ピン部材２８ａと、平面視で互いに周方向に間隔を空けて相対的に大径（例えば中心から５０ｍｍ〜６０ｍｍの範囲内の半径）の環状パターンに配置された３本以上（例えば４本）の外周側ピン部材２８ｂと、を有している。内周側ピン部材２８ａの各々は、外周側ピン部材２８ｂの各々に対し、中心から見て位相が４５度ずれた位置に配置されている。

昇降駆動部２７は、ピン部材支持体２６を支持する構造体に設けられている。昇降駆動部２７は、ピン部材２８の先端部を、容器Ｂの上方の待機位置から、容器Ｂ上で押し広げられた麺塊Ａの高さを均すことができる第３位置Ｈ３（図１０ｂ参照）まで下降させる機構を有する。例えば、前述の麺塊Ａの一例に対し、第３位置Ｈ３は、容器Ｂの底面から３５ｍｍ乃至５０ｍｍの範囲内の高さに設定される。第３位置Ｈ３は、第２位置Ｈ２とほぼ同様の高さ位置又は第２位置Ｈ２よりわずかに低い位置である。

また、昇降駆動部２７は、ピン部材２８の先端部を、第３位置Ｈ３から待機位置まで上昇させる機構を有する（図１０ｃ参照）。昇降駆動部２７は、電源（図示せず）から供給される電力によって回転駆動するモーター（図示せず）により駆動される。昇降駆動部２７は、駆動制御部３０と電気的に接続され、駆動制御部３０により制御される。

回転駆動部２９は、ピン部材支持体２６を、回転工程中において、毎秒１８０度〜毎秒７２０度の範囲内の角速度で４５度〜１２０度の範囲内で回転させるように構成されている。

駆動制御部３０は、昇降駆動部２７及び回転駆動部２９の制御を行うためのＣＰＵ、メモリ等を内蔵している。駆動制御部３０は、制御部５４が出力する制御信号に基づいて、これらの装置等に作動信号を送り、各装置等を制御する。制御部５４と駆動制御部３０についても、１つのコントローラに一体化されていてよい（ＣＰＵ、メモリ等が共通に内蔵される）。

（各装置４、６、８の作用）
次に、図８ａ乃至図１０ｃを参照して、本実施形態による食材盛り付けシステム１の手繰り寄せ装置４、押し広げ装置６及び高さ均し装置８の作用（動作）を説明する。

図１に示すように、上流側の投入工程（図示せず）において麺塊Ａが投入された状態の容器Ｂがベルトコンベヤ２により手繰り寄せ装置４の下方に搬送される。

ここで、本実施形態においては、制御部５４が、演算部５３によって演算されたベルトコンベヤ２の移動速度と画像処理部６２によって特定された容器Ｂの位置とに基づいて、容器Ｂが所定位置に到着したか否かを判断する（図３のＳＴＥＰ３１）。容器Ｂが未だ所定位置に到着していなければ（ＳＴＥＰ３１においてＮＯ）、手繰り寄せ装置４を待機位置に維持する（ＳＴＥＰ３２）。容器Ｂが所定位置に到着していれば（ＳＴＥＰ３１においてＹＥＳ）、手繰り寄せ装置４を容器Ｂ上へ移動して更にベルトコンベヤ２と同一速度で追従させる。その間に、適宜の操作プログラムに基づいて、制御部５４が手繰り寄せ装置４に作業指令を出力する（ＳＴＥＰ３４）。具体的には、容器Ｂ内に提供される麺塊Ａを容器Ｂ内の中央領域Ｃに手繰り寄せる指令を出力する。これによって、手繰り寄せ装置４は、容器Ｂ内に提供される麺塊Ａを容器Ｂ内の中央領域Ｃに手繰り寄せる工程を実行する。

具体的には、図８ａに示すように、先ず、手繰り寄せ装置４の駆動制御部２０が、昇降駆動部１６を制御して、開状態の爪部材１２を、矢印Ａ１に示すように、待機位置から容器底面上の所定位置に向けて下降させる下降工程を実行する。昇降駆動部１６は、爪部材１２の先端部を、第１位置Ｈ１まで下降させる。例えば爪部材１２の先端部が麺塊Ａの半分以上の深さまで挿入された状態となる。爪部材１２の先端部が麺塊Ａを掴みやすくすることができる。

次に、図８ｂに示すように、駆動制御部２０は、開閉駆動部１４を制御して、矢印Ａ２に示すように、爪部材１２を閉状態に姿勢変更させる閉工程を実行する。爪部材１２が閉状態となることにより麺塊Ａの少なくとも一部が掴まれ、中央領域Ｃに寄せられる力が麺塊Ａの少なくとも一部に作用する。中央領域Ｃは、容器Ｂの底面の中央側の領域、例えば、容器Ｂの底面の直径の半分程度の直径までの領域である。

次に、図８ｃに示すように、駆動制御部２０は、昇降駆動部１６を制御して、矢印Ａ３に示すように、閉状態の爪部材１２を容器底面上の所定位置から遠ざかるように上昇させる上昇工程を実行する。爪部材１２が麺塊Ａの少なくとも一部を掴んだ状態で上昇するので、麺塊Ａが互いに又は容器Ｂと接する部分が減少され、中央領域Ｃに寄せられる力が麺塊Ａの全体に作用しやすくなる。

この上昇工程において、爪部材１２は、容器の底面から１００ｍｍ〜１５０ｍｍの範囲内の高さの上昇位置まで上昇される。この上昇位置は待機位置と同じ高さであるが、待機位置と異なる高さに設定されてもよい。特に食材として麺塊Ａを取り扱う場合に、麺塊Ａの長さに対して、爪部材１２がこのような高さに上昇されることで、麺塊Ａをこの高さまでの引き上げ時間で中央領域Ｃに効果的に寄せることができる。

図８ｃに示すように、駆動制御部２０は、更に、上昇工程の実行中に同時に、回転駆動部１８を制御して、矢印Ａ４に示すように、爪部材１２を容器底面上の所定位置に対して周方向に回転させる回転工程を実行する。このように爪部材１２を回転させる回転工程が実行されることにより、容器底面上の所定位置に提供される麺塊Ａの少なくとも一部を巻き取る（巻き込む）ような動作が実現され、単に麺塊Ａを持ち上げるよりも麺塊Ａの流れを整えながら麺塊Ａを多く持ち上げることができ、麺塊Ａの位置を中央領域Ｃ寄りに修正する作用を極めて顕著に高めることができる。また、回転工程が、上昇工程の実行中に同時に実行されることにより、麺塊Ａを上昇させる（持ち上げる）動作と被操作物を巻き取る（巻き込む）ような動作とが組み合わされ、麺塊Ａを容器底面上の所定位置の中央領域Ｃに手繰り寄せる効果を高めることができる。

また、駆動制御部２０による回転駆動部１８の制御により、回転工程中において、爪部材１２は、容器底面上の所定位置に対して、毎秒１８０度〜毎秒７２０度の範囲内の角速度で４５度〜１８０度の範囲内で回転される。このような回転速度及び回転範囲が採用される場合に、麺塊Ａを被操作物提供位置の中央領域に手繰り寄せる十分な効果を得ることができる。

最後に、図８ｄに示すように、駆動制御部２０は、開閉駆動部１４を制御して、矢印Ａ５に示すように、爪部材１２を開状態に姿勢変更させる開工程を実行する。爪部材１２が開状態とされると、麺塊Ａが解放され、中央領域Ｃに寄せられた状態で落下される。よって、麺塊Ａの位置を中央領域Ｃ寄りに修正することができる。このようにして、手繰り寄せ装置４による、麺塊Ａを容器Ｂ内の中央領域Ｃに手繰り寄せる工程が終了される。

続いて、図１に示すように、中央領域Ｃ寄りに手繰り寄せられた麺塊Ａを載せた容器Ｂがベルトコンベヤ２により押し広げ装置６の下方に搬送される。

ここで、本実施形態においては、制御部５４が、演算部５３によって演算されたベルトコンベヤ２の移動速度と画像処理部６２によって特定された容器Ｂの位置とに基づいて、容器Ｂが次の所定位置に到着したか否かを判断する（図３のＳＴＥＰ３１）。容器Ｂが未だ次の所定位置に到着していなければ（ＳＴＥＰ３１においてＮＯ）、押し広げ装置６を待機位置に維持する（ＳＴＥＰ３２）。容器Ｂが次の所定位置に到着していれば（ＳＴＥＰ３１においてＹＥＳ）、押し広げ装置６を容器Ｂ上へ移動して更にベルトコンベヤ２と同一速度で追従させる。その間に、適宜の操作プログラムに基づいて、制御部５４が押し広げ装置６に作業指令を出力する（ＳＴＥＰ３４）。具体的には、容器Ｂ内の中央領域Ｃに手繰り寄せられた麺塊Ａを容器Ｂ内の周辺領域Ｄに押し広げ戻す指令を出力する。これによって、押し広げ装置６は、容器Ｂ内の中央領域Ｃに手繰り寄せられた麺塊Ａを容器Ｂ内の周辺領域Ｄに押し広げ戻す工程を実行する。

具体的には、図９ａに示すように、先ず、押し広げ装置６の駆動制御部２１は、昇降駆動部１７を制御して、矢印Ａ６に示すように、閉状態の爪部材１３を容器底面上の所定位置に向けて下降させる下降工程を実行する。昇降駆動部１７は、爪部材１３の先端部を、第２位置Ｈ２まで下降させる。爪部材１３の先端部が麺塊Ａの頂部から２０ｍｍ〜４０ｍｍの範囲内の深さまで挿入された状態となる。よって、麺塊Ａの上部の想定より高くなりすぎている部分を効果的に押し広げるように均すことができる。

次に、図９ｂに示すように、駆動制御部２１は、開閉駆動部１５を制御して、矢印Ａ７に示すように、爪部材１３を開状態に姿勢変更させる開工程を実行する。爪部材１３を開状態に姿勢変更させることで、麺塊Ａを容器底面上の所定位置の周辺領域Ｄに押し広げることができる。周辺領域Ｄは、容器Ｂの底面の中央領域Ｃより外側の領域、例えば、容器Ｂの底面の直径の半分程度の直径より外側の領域である。

駆動制御部２１は、更に、開工程の開始時から終了時までの間のいずれかの部分の時間において、回転駆動部１９を制御して、矢印Ａ８に示すように、爪部材１３を容器底面上の所定位置に対して周方向に回転させる回転工程を実行する。開工程の開始時から終了時までの間のいずれかの部分の時間において回転工程が実行されることにより、麺塊Ａが押し広げられる最中においても麺塊Ａを巻き取る（巻き込む）ような動作が実現され、麺塊Ａの姿勢が過度に乱れることを抑制することができる。より具体的には、麺塊Ａが容器Ｂから「はみ出る」ことを抑制することができる。なお、駆動制御部２１は、開工程中において回転工程を実行しないようにすることもできる。

また、駆動制御部２１による回転駆動部１９の制御により、回転工程中において、爪部材１３は、容器底面上の所定位置に対して、毎秒１８０度〜毎秒７２０度の範囲内の角速度で６０度〜１２０度の範囲内で回転される。このような回転速度及び回転範囲が採用される場合に、麺塊Ａの姿勢が過度に乱れることを抑制する十分な効果を得ることができる。

次に、図９ｃに示すように、駆動制御部２１は、昇降駆動部１７を制御して、矢印Ａ９に示すように、開状態の爪部材１３を容器底面上の所定位置から遠ざかるように上昇させる上昇工程を実行する。よって、爪部材１３が麺塊Ａから引き上げられて、麺塊Ａを押し広げる工程が終了される。このようにして、押し広げ装置６による、麺塊Ａを容器Ｂ内の周辺領域Ｄに押し広げ戻す工程が終了される。

更に続いて、図１に示すように、押し広げられた麺塊Ａを載せた容器Ｂがベルトコンベヤ２により高さ均し装置８の下方に搬送される。

ここで、本実施形態においては、制御部５４が、演算部５３によって演算されたベルトコンベヤ２の移動速度と画像処理部６２によって特定された容器Ｂの位置とに基づいて、容器Ｂが更に次の所定位置に到着したか否かを判断する（図３のＳＴＥＰ３１）。容器Ｂが未だ更に次の所定位置に到着していなければ（ＳＴＥＰ３１においてＮＯ）、高さ均し装置８を待機位置に維持する（ＳＴＥＰ３２）。容器Ｂが更に次の所定位置に到着していれば（ＳＴＥＰ３１においてＹＥＳ）、高さ均し装置８を容器Ｂ上へ移動して更にベルトコンベヤ２と同一速度で追従させる。その間に、適宜の操作プログラムに基づいて、制御部５４が高さ均し装置８に作業指令を出力する（ＳＴＥＰ３４）。具体的には、容器Ｂ内の周辺領域Ｄに押し広げ戻された麺塊Ａの高さを均す指令を出力する。これによって、高さ均し装置８は、容器Ｂ内の周辺領域Ｄに押し広げ戻された麺塊Ａの高さを均す工程を実行する。

具体的には、図１０ａに示すように、先ず、高さ均し装置８の駆動制御部３０は、昇降駆動部２７を制御して、矢印Ａ１０に示すように、ピン部材支持体２６を待機位置から容器底面上の所定位置に向けて下降させる下降工程を実行する。昇降駆動部２７が下面側が平坦なピン部材支持体２６を容器底面上の所定位置に向けて下降させ、麺塊Ａの上部を押さえることにより、麺塊Ａの高さを均すことができる。このとき昇降駆動部２７は、ピン部材２８の先端部を、第３位置Ｈ３まで下降させる。ピン部材２８の先端部は、麺塊Ａの頂部よりわずかに内部まで挿入された状態となり、麺塊Ａの高さをより効果的に均すことができる。複数のピン部材２８は、１０ｍｍ〜３０ｍｍの範囲内の長さに形成されている。従って、ピン部材２８が、１〜２食分程度の麺量に対し麺塊Ａの上部から適度な深さまで挿入され、麺塊Ａの高さをより均一に均すことができる。

図１０ｂに示すように、高さ均し装置８の駆動制御部３０は、回転駆動部２９を制御して、矢印Ａ１１に示すように、ピン部材支持体２６を周方向に回転させる回転工程を実行する。ピン部材支持体２６が下降した状態において（及び／または下降する最中において）回転工程が実行されることにより、麺塊Ａの高さが均されている最中においても麺塊Ａを巻き取る（巻き込む）ような動作が実現される。よって、麺塊Ａの高さをより均一に（より美しく）均すことができ、且つ、麺塊Ａの姿勢が過度に乱れることを抑制することができる（例えば食材が容器Ｂから「はみ出る」ことを抑制することができる）。また、爪部材１３が麺塊Ａを押し広げる工程において麺塊Ａの頂面に押し広げた痕跡が残ってしまうような場合にも、麺塊Ａの頂面をより平坦に均す（凸凹をより少なくする）ことができる。

また、駆動制御部３０による回転駆動部２９の制御により、回転工程中において、ピン部材支持体２６は、容器底面上の所定位置に対して、毎秒１８０度〜毎秒７２０度の範囲内の角速度で４５度〜１２０度の範囲内で回転される。このような回転速度及び回転範囲が採用される場合に、麺塊Ａの高さをより均一に（より美しく）均して且つ麺塊Ａの姿勢が過度に乱れることを抑制する十分な効果を得ることができる。

次に、図１０ｃに示すように、高さ均し装置８の駆動制御部３０は、昇降駆動部２７を制御して、矢印Ａ１２に示すように、ピン部材支持体２６を容器底面上の所定位置から遠ざかるように上昇させる上昇工程を実行する。よって、ピン部材支持体２６が麺塊Ａから引き上げられる。このようにして、高さ均し装置８による、麺塊Ａの高さを均す工程が終了される。

麺塊Ａの高さがより均一に均され、且つ、麺塊Ａの姿勢が過度に乱れることが抑制された状態で、容器Ｂ上の麺塊Ａは、ベルトコンベヤ２により高さ均し装置８からさらに下流側の行程に搬送される。

（主たる効果）
以上のように、本実施形態の食材盛り付けシステム１によれば、ベルトコンベヤ２の移動に応じて転動する転がりローラ５１を用いてベルトコンベヤ２の移動速度が把握される。これにより、容器Ｂの搬送速度をより正確に把握することができ、食材取り扱い部（手繰り寄せ装置４、押し広げ装置６及び高さ均し装置８の各々）のより高精度な制御を実現することができる。

また、転がりローラ５１を配置する場所の選択について自由度が高いため、配線に関する問題が生じることもない。また、転がりローラ５１は、既存のベルトコンベヤに対して付加的に配置可能であるため、ベルトコンベヤの改造作業が複雑であるということもない。

また、本実施形態の食材盛り付けシステム１によれば、制御部５４が、演算部５３によって演算されたベルトコンベヤ２の移動速度と画像処理部６２によって特定された容器Ｂの位置とに基づいて、食材取り扱い部（手繰り寄せ装置４、押し広げ装置６及び高さ均し装置８の各々）を制御するようになっている。これにより、容器Ｂの位置をより高精度に把握することができ、当該容器Ｂに対するより高精度な食材取り扱い部の制御を実現することができる。

（その他の効果）
その他、本実施形態による食材盛り付けシステム１の手繰り寄せ装置４によれば、下降工程によって開状態の爪部材１２を食材提供位置に向けて下降させ、閉工程によって麺塊Ａを容器底面上の所定位置の中央領域に手繰り寄せた後、上昇工程を経てから開工程によって麺塊Ａを解放することで、麺塊Ａの位置を中央領域Ｃ寄りに修正することができる。そして更に、閉工程の開始時から開工程の終了時までの間のいずれかの部分の時間において回転工程が実行されることにより、容器底面上の所定位置に提供される麺塊Ａを巻き取る（巻き込む）ような動作が実現され、麺塊Ａの位置を中央領域寄りに修正する作用を極めて顕著に高めることができる。

また、本実施形態による食材盛り付けシステム１の手繰り寄せ装置４によれば、回転工程が上昇工程の実行中に同時に実行される場合、麺塊Ａを上昇させる（持ち上げる）動作と麺塊Ａを巻き取る（巻き込む）ような動作とが組み合わされることで、麺塊Ａを容器底面上の所定位置の中央領域Ｃに手繰り寄せる効果を高めることができる。

また、本実施形態による食材盛り付けシステム１の手繰り寄せ装置４によれば、所定の回転速度及び回転範囲が採用される場合に、麺塊Ａを容器底面上の所定位置の中央領域Ｃに手繰り寄せる十分な効果を得ることができる。

さらに、本実施形態による食材盛り付けシステム１の手繰り寄せ装置４によれば、上昇工程において、爪部材１２は、１００ｍｍ〜１５０ｍｍの範囲内で上昇されるようになっていることにより、食材としての麺類を所望に取り扱うことができる。

また、本実施形態による食材盛り付けシステム１の押し広げ装置６によれば、閉状態の爪部材１２を容器底面上の所定位置に向けて（麺塊Ａの内部に至るまで）下降させた後、開工程によって爪部材１２を開状態に姿勢変更させることで、麺塊Ａを容器底面上の所定位置の周辺領域に押し広げることができる。そして更に、開工程の開始時から終了時までの間のいずれかの部分の時間において回転工程が実行されることにより、麺塊Ａが押し広げられる最中においても麺塊Ａを巻き取る（巻き込む）ような動作が実現され、麺塊Ａの姿勢が過度に乱れることを抑制することができる。より具体的には、麺塊Ａが容器Ｂから「はみ出る」ことを抑制することができる。

また、本実施形態による食材盛り付けシステム１の押し広げ装置６によれば、所定の回転速度及び回転範囲が採用される場合に、麺塊Ａの姿勢が過度に乱れることを抑制する十分な効果を得ることができる。

また、本実施形態による食材盛り付けシステム１の高さ均し装置８によれば、下面側が平坦なピン部材支持体２６を容器底面上の所定位置に向けて下降させることで、麺塊Ａの高さを均すことができる。そして更に、ピン部材支持体２６が下降した状態において（及び／または下降する最中において）回転工程が実行されることにより、麺塊Ａの高さが均されている最中においても麺塊Ａを巻き取る（巻き込む）ような動作が実現され、麺塊Ａの高さをより均一に（より美しく）均すことができ、且つ、麺塊Ａの姿勢が過度に乱れることを抑制することができる（例えば麺塊Ａが容器Ｂから「はみ出る」ことを抑制することができる）。

また、本実施形態による食材盛り付けシステム１の高さ均し装置８によれば、所定の回転速度及び回転範囲が採用される場合に、麺塊Ａの高さをより均一に（より美しく）均して且つ麺塊Ａの姿勢が過度に乱れることを抑制する十分な効果を得ることができる。

また、本実施形態による食材盛り付けシステム１の高さ均し装置８によれば、所定のレイアウトで複数のピン部材２８が配置される場合、麺塊Ａの全体をよりバランス良く回転させることができるため、麺塊Ａの高さをより均一に（より美しく）均して且つ麺塊Ａの姿勢が過度に乱れることを抑制する効果を高めることができる。

（変形例）
以上に説明した実施形態において、駆動制御部２０は、回転工程を実行するタイミングを変更可能である。駆動制御部２０は、例えば閉工程の開始時から閉工程の終了時までの間のいずれかの部分の時間において回転工程を実行してもよく、また例えば開工程の開始時から開工程の終了時までの間のいずれかの部分の時間において回転工程を実行してもよく、また例えば閉工程の開始時から上昇工程の終了時までの間のいずれかの部分の時間において回転工程を実行してもよく、また例えば上昇工程の開始時から開工程の終了時までの間のいずれかの部分の時間において回転工程を実行してもよく、また例えば閉工程の開始時から開工程の終了時までの間のいずれかの部分の時間において回転工程を実行してもよい。

また、爪部材１２の先端部は、任意の形状に変更可能である。例えば、爪部材１２の先端部は、麺塊Ａの間に挿入しやすくなるように、例えば５ｍｍ乃至６ｍｍの範囲内の直径を有する円形断面の棒状の部材により形成されていてもよく。また例えば、爪部材１２の先端部は、麺塊Ａに係りやすくするように、三角形断面又は四角形断面の先細構造により形成されてもよい。

また、本発明が対象とする食材（被操作物の一例）として、茹でられた状態の麺塊（所定の長さに揃えて切断されている）が説明されたが、少なくとも本願出願の時点ではこれに限定されない。

また、食材取り扱い部は、手繰り寄せ装置４、押し広げ装置６及び／または高さ均し装置８に限定されず、例えば食材トッピング装置であってもよい。

さらに、少なくとも本願出願の時点では、被操作物は、食材に限定されない。例えば、本発明は、被操作物を巻き取る（巻き込む）ような動作によって被操作物の位置を修正することが有用な様々な技術分野及び用途での活用が期待できる。例えば、ケーブル等の工業製品を取り扱う際にも利用可能であるし、紐状の廃棄物を取り扱う際にも利用可能である。

（転がりローラの詳細）
転がりローラ５１の表面は、ゴム製であることが好ましい。この場合、転がりローラ５１の表面とベルトコンベヤ２との間に滑りが生じることが効果的に防止される。転がりローラ５１は、例えば、ホイール本体部５１ｗと、当該ホイール本体部５１ｗの外周面を覆うゴム製のＯリング５１ｒと、から構成され得る。

ここで、Ｏリング５１ｒがウレタンゴム製であってその外周半径が３０ｍｍ、幅が８ｍｍである場合、１３時間のベルトコンベヤ駆動中、滑り（スリップ）が生じた回数は５回であった（２時間４０分／１回）。これは、Ｏリング５１ｒがシリコン製であった場合（４時間で２回＝２時間／１回）よりも滑り難さにおいて優れていることが確認された。

また、転がりローラ５１の表面には、横溝５１ｇが設けられていることが好ましい。例えば、Ｏリング５１ｒがウレタンゴム製であってその外周半径が３０ｍｍ、幅が８ｍｍである場合において、図１１に示すように、外周面上の寸法として、溝の周方向長さ２ｍｍ、溝の周方向間隔５ｍｍ、である深さ２ｍｍの横溝５１ｇが設けられた場合、４３時間のベルトコンベヤ駆動中、滑り（スリップ）が生じた回数は９回であり（４時間４７分／１回）、横溝が設けられていない場合よりも滑り難さにおいて改善されることが確認された。

横溝５１ｇの形態は、任意に変更可能である。例えば、図１２に示すように、外周面上の寸法として、溝の周方向長さ３ｍｍ、溝の周方向間隔３ｍｍ、である深さ２ｍｍの横溝５１ｇ’が設けられてもよい。

更に、横溝の深さは一定でなくてもよい。例えば、図１３及び図１４に示すように、幅方向に見て中央から両端に向けて、横溝５１ｇ”の深さが増大する形態が採用されてもよい。この場合、食材等によって横溝５１ｇ”が詰まってしまうことが効果的に防止される。

１ 食材盛り付けシステム
２ ベルトコンベヤ
４ 手繰り寄せ装置（食材取り扱い部の一例）
６ 押し広げ装置（食材取り扱い部の一例）
８ 高さ均し装置（食材取り扱い部の一例）
１０ 爪部材支持体
１１ 爪部材支持体
１２ 爪部材
１３ 爪部材
１４ 開閉駆動部
１５ 開閉駆動部
１６ 昇降駆動部
１７ 昇降駆動部
１８ 回転駆動部
１９ 回転駆動部
２０ 駆動制御部
２１ 駆動制御部
２２ 空気配管
２３ 空気配管
２４ コンプレッサー
２５ コンプレッサー
２６ ピン部材支持体
２７ 昇降駆動部
２８ ピン部材
２８ａ 内周側ピン部材
２８ｂ 外周側ピン部材
２９ 回転駆動部
３０ 駆動制御部
５１ 転がりローラ
５１ｒ Ｏリング
５１ｗ ホイール本体部
５１ｇ 横溝
５１ｇ’ 横溝
５１ｇ” 横溝
５２ ロータリーエンコーダ
５３ 演算部
５４ 制御部
６１ カメラ
６２ 画像処理部
Ａ 麺塊
Ｂ 容器
Ｃ 中央領域
Ｃ１ 中心軸
Ｃ２ 中心軸
Ｃ３ 中心軸
Ｄ 周辺領域
Ｈ１ 第１位置
Ｈ２ 第２位置
Ｈ３ 第３位置

Claims (16)

1. 食材収納用の容器を搬送するベルトコンベヤと、
   前記ベルトコンベヤに接触するように設けられ、前記ベルトコンベヤの移動に応じて転動する転がりローラと、
   前記転がりローラの転動角度を検出する角度センサと、
   単位時間当たりの前記転動角度に基づいて、前記ベルトコンベヤの移動速度を演算する演算部と、
   前記ベルトコンベヤ上に配置されて、前記容器内の食材に作用可能であるか、あるいは、前記容器内に食材を投入可能である、食材取り扱い部と、
   前記演算部によって演算された前記ベルトコンベヤの移動速度に基づいて前記食材取り扱い部を制御する制御部と、
   を備えたことを特徴とする食材盛り付けシステム。
2. 前記食材取り扱い部は、前記容器内の食材を手繰り寄せるロボットハンドである
   ことを特徴とする請求項１に記載の食材盛り付けシステム。
3. 前記食材取り扱い部は、前記容器内の食材を押し広げるロボットハンドである
   ことを特徴とする請求項１に記載の食材盛り付けシステム。
4. 前記食材取り扱い部は、前記容器内の食材の高さを均すロボットハンドである
   ことを特徴とする請求項１に記載の食材盛り付けシステム。
5. 前記食材取り扱い部は、食材トッピング装置である
   ことを特徴とする請求項１に記載の食材盛り付けシステム。
6. 前記ベルトコンベヤ上を搬送される容器の画像を撮影するカメラと、
   前記カメラによって撮影された容器の画像を画像処理して当該容器の位置を特定する画像処理部と、
   を更に備え、
   前記制御部は、前記演算部によって演算された前記ベルトコンベヤの移動速度と前記画像処理部によって特定された前記容器の位置とに基づいて、前記食材取り扱い部を制御するようになっている
   ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の食材盛り付けシステム。
7. 前記転がりローラの表面は、ゴム製である
   ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の食材盛り付けシステム。
8. 前記転がりローラの表面には、横溝が設けられている
   ことを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の食材盛り付けシステム。
9. 前記横溝の深さは、中央から両端に向けて増大している
   ことを特徴とする請求項８に記載の食材盛り付けシステム。
10. 被操作物収納用の容器を搬送するベルトコンベヤと、
    前記ベルトコンベヤに接触するように設けられ、前記ベルトコンベヤの移動に応じて転動する転がりローラと、
    前記転がりローラの転動角度を検出する角度センサと、
    単位時間当たりの前記転動角度に基づいて、前記ベルトコンベヤの移動速度を演算する演算部と、
    前記ベルトコンベヤ上に配置されて、前記容器内の被操作物に作用可能であるか、あるいは、前記容器内に被操作物を投入可能である、被操作物取り扱い部と、
    前記演算部によって演算された前記ベルトコンベヤの移動速度に基づいて前記被操作物取り扱い部を制御する制御部と、
    を備えたことを特徴とする被操作物取り扱いシステム。
11. 前記被操作物取り扱い部は、前記容器内の被操作物を手繰り寄せるロボットハンドである
    ことを特徴とする請求項１０に記載の被操作物取り扱いシステム。
12. 前記被操作物取り扱い部は、前記容器内の被操作物を押し広げるロボットハンドである
    ことを特徴とする請求項１０に記載の被操作物取り扱いシステム。
13. 前記被操作物取り扱い部は、前記容器内の被操作物の高さを均すロボットハンドである
    ことを特徴とする請求項１０に記載の被操作物取り扱いシステム。
14. 前記ベルトコンベヤ上を搬送される容器の画像を撮影するカメラと、
    前記カメラによって撮影された容器の画像を画像処理して当該容器の位置を特定する画像処理部と、
    を更に備え、
    前記制御部は、前記演算部によって演算された前記ベルトコンベヤの移動速度と前記画像処理部によって特定された前記容器の位置とに基づいて、前記被操作物取り扱い部を制御するようになっている
    ことを特徴とする請求項１０乃至１３のいずれかに記載の被操作物取り扱いシステム。
15. 前記転がりローラの表面は、ゴム製である
    ことを特徴とする請求項１０乃至１４のいずれかに記載の被操作物取り扱いシステム。
16. 前記転がりローラの表面には、横溝が設けられている
    ことを特徴とする請求項１０乃至１５のいずれかに記載の被操作物取り扱いシステム。

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