JP2022076174A - 格納装置用ハンド、格納装置、及び格納システム - Google Patents

Abstract

【課題】卵が収容された開放トレイを輸送容器に格納した際に、開放トレイと輸送容器内壁との隙間を従来よりも小さくでき、開放トレイ上の卵の破損を抑制できる技術を提供する。【解決手段】格納装置用ハンドは、蓋を有さない開放トレイに収容された複数の卵を吸着する卵吸着部と、前記開放トレイを持ち上げる持上部と、を有し、前記持上部は、内部に前記卵吸着部が設けられるトレイ吸引部であって、前記開放トレイの上面の一部を吸引で持ち上げる前記トレイ吸引部を有する。【選択図】 図３

Description

本発明は、卵が収容された開放トレイを段ボール等の輸送容器に格納する格納装置用ハンド、格納装置、及び格納システムに関する。

卵を収容する容器として、蓋を有さず、上面が開放された開放トレイがある。開放トレイの一例として、モールドトレイ、紙トレイ、ＰＥＴトレイ等が知られている。モールドトレイ、紙トレイは、例えば紙やパルプにより作成され、ＰＥＴトレイは、例えばプラスチックにより作成される。これらの開放トレイは、業務用などの多数の卵を収容する用途に利用されている。例えば特許文献１には、４行８列に３２個の卵を並べることができる開放トレイが開示されている。

ところで、多数の卵を収容した状態で開放トレイの両端を持ち上げると、卵の重量によって開放トレイが撓むという事象が生じる。そのため、卵を収容した開放トレイを段ボール等の輸送容器に格納するために、機械による自動化は難しく、手動により行われるのが一般的であった。

これに対し、特許文献２の技術では、卵を収容した開放トレイの移送を自動化するために、卵と開放トレイとを別個に持ち上げて輸送容器に格納する装置が開示されている。具体的には、装置のヘッド部が、収容される卵と同数の吸着部材と、一対の把持部材とを有し、各吸着部材は各卵を吸着し、一対の把持部材は開放トレイの両端を把持する。ヘッド部は、吸着部材による吸着と把持部材による把持とを維持した状態で輸送容器内へ移動する。把持部材は、開放トレイの把持を解除し、輸送容器内に開放トレイを載置する。各吸着部材は、卵の吸着を解放し、輸送容器内に載置された開放トレイ上に卵を収容する。

特開２００９－２０２９４８号公報 国際公開第２０１９／００４１９８号

上記のように、特許文献２の技術では、一対の把持部材は、開放トレイの両端を把持した状態で輸送容器の内部へ移動し、把持を解除する（即ち、一対の把持部材の間隔を広げる）ことによって輸送容器内に開放トレイを載置する。そのため、一対の把持部材が輸送容器内でその間隔を十分に広げられるように、輸送容器内の幅を開放トレイの幅よりもかなり大きく設ける必要があった。その結果、輸送容器と格納された開放トレイとの間に隙間が生じてしまうという問題があった。

このような隙間は、開放トレイの安定した輸送を妨げ、好ましくない。特に、卵は容易に損傷される傾向があるため、開放トレイを輸送容器内に出来る限り隙間が生じないように格納することが求められる。

本発明は、卵が収容された開放トレイを輸送容器に格納した際に、開放トレイと輸送容器内壁との隙間を従来よりも小さくでき、開放トレイ上の卵の破損を抑制できる技術を提供することを目的とする。

本発明の格納装置用ハンドは、
蓋を有さない開放トレイに収容された複数の卵を吸着する卵吸着部と、
前記開放トレイを持ち上げる持上部と、を有し
前記持上部は、内部に前記卵吸着部が設けられるトレイ吸引部であって、前記開放トレイの上面の一部（好ましくは、周縁上面部、卵載置部を除く一部または全部）を吸引で持ち上げる前記トレイ吸引部を有する。

前記トレイ吸引部の一部または全部が前記開放トレイの上面に接触していてもよく、接触していなくてもよい。

上記構成によれば、卵は卵吸着部によって吸着されるため、トレイ吸引部の吸引対象を卵の重量分減らすことができる。そのため、トレイ吸引部は、比較的小さい吸引力で開放トレイを持ち上げることができる。このように、卵吸着部が開放トレイに収容された卵を吸着し、トレイ吸引部が開放トレイを吸着することによって、卵及び開放トレイを輸送容器内に格納できる。これにより、卵入りの開放トレイを輸送容器に格納した際に、開放トレイと輸送容器内壁との隙間を従来よりも小さくでき、開放トレイ上の卵の破損を抑制できる。

なお、卵吸着部によって吸着された卵は、開放トレイから浮いて（即ち、離れて）いても構わない。また、浮いた卵と開放トレイの上面との距離は、比較的小さくても構わない。これにより、仮に卵が卵吸着部から落下した場合でも、卵の破損を抑制できる。

前記トレイ吸引部は、前記卵吸着部と緩衝しない位置であって、トレイ吸引部の持ち上げ方向視で前記開放トレイの外縁より外側にはみ出さずに、前記開放トレイの外周に設けられた切り欠き部に位置して、前記切り欠き部の端部に引っ掛けて前記開放トレイを把持する引掛け部を有しても構わない。

前記引掛け部は、持ち上げ方向視で、前記開放トレイの外縁より外側にはみ出さずに、開放トレイの外周に設けられた切り欠き部の開口面積内で挿入配置され、トレイ中心方向またはトレイ中心方向と直交する方向に移動させて引掛け、開放時には原点復帰（開放）の動作を実行してもよい。
前記引掛け部は、爪を含む脚を有し、トレイ中心方向に当該脚を前記切り欠き部に引掛けて開放トレイを把持してもよい。
前記引掛け部は、爪を含む一対の脚を背中合わせに有し、前記切り欠き部内でトレイ中心方向と直交する方向に当該脚を広げて引掛けても構わない。

上記構成によれば、開放トレイは、トレイ吸引部に吸着されるとともに、引掛け部によっても把持される。これにより、開放トレイをより確実に輸送容器内に格納できる。

前記トレイ吸引部は、前記開放トレイの外周に設けられた切り欠き部の少なくとも一部を塞ぐ穴塞部を有しても構わない。

上記構成によれば、開放トレイの外周に設けられた切り欠き部（一般的には、人が手で持つことができるように開放トレイに設けられた指入れ用の切り欠き部）の少なくとも一部が穴塞部によって塞がれる。これにより、トレイ吸引部による開放トレイの吸着をより安定させることができる。

前記トレイ吸引部は、前記開放トレイの外形に沿った外縁部を有しても構わない。

前記トレイ吸引部は、矩形状の前記開放トレイの輪郭に沿った外縁部を有していても構わない。

上記構成によれば、トレイ吸引部と開放トレイとの間に隙間が発生することを抑制できる。これにより、トレイ吸引部による開放トレイの吸着をより安定させることができる。

前記持上部は、前記トレイ吸引部と前記開放トレイとによって形成される空間内の圧力を検出する圧力センサを有し、
前記トレイ吸引部による前記開放トレイの吸着及び脱離を実行する第一脱着機構と、
前記圧力センサによって検出された圧力が所定値以下である場合に前記開放トレイを輸送容器内に脱離するように前記第一脱着機構を制御する制御部と、をさらに有しても構わない。

上記構成によれば、トレイ吸引部と開放トレイとによって形成される空間内の圧力が、圧力センサによって検出され、検出された圧力が所定値以下である場合、トレイ吸引部による吸引が十分になされた（即ち、開放トレイがトレイ吸引部に吸着された）と判断され、制御部は、開放トレイを輸送容器内に脱離するように第一脱着機構を制御する。これにより、トレイ吸引部による開放トレイの吸着を確実に実行できる。

前記第一脱着機構は、前記卵吸着部による卵の吸着及び脱離をさらに実行しても構わない。

上記構成によれば、卵吸着部による卵の吸着及び脱離と、トレイ吸引部による開放トレイの吸着及び脱離とを１つの脱着機構によって実現できる。これにより、格納装置用ハンドが脱着機構を複数有する場合に比べ、格納装置用ハンドのコストを削減できる。

格納装置用ハンドは、前記卵吸着部による卵の吸着及び脱離を実行する第二脱着機構をさらに有しても構わない。

上記構成によれば、第一脱着機構がトレイ吸引部による開放トレイの吸着及び脱離を実行し、第二脱着機構が卵吸着部による卵の吸着及び脱離を実行する。これにより、開放トレイの吸着及び脱離と卵の吸着及び脱離とを個別に制御可能となり、卵及び開放トレイの移送をより安定させることができる。

本発明の格納装置用ハンドは、
蓋を有さない開放トレイに収容された複数の卵を吸着する卵吸着部と、
前記開放トレイを持ち上げる持上部と、を有し、
前記持上部は、前記開放トレイの両側を把持する一対の把持部材であって、前記開放トレイを輸送容器内に載置後、前記開放トレイを脱離するとき、幅方向の長さが前記開放トレイの幅方向の長さよりも長く、かつ、前記輸送容器の内壁の幅方向の長さよりも短い、前記一対の把持部材を有する。

上記構成によれば、卵吸着部が開放トレイに収容された卵を吸着し、持上部が開放トレイを持ち上げる。また、持上部が開放トレイを輸送容器内に載置後、開放トレイを脱離するとき、持上部の幅方向の長さは開放トレイの幅方向の長さよりも長く、かつ、輸送容器の幅方向の長さよりも短い。そのため、輸送容器の幅と開放トレイの幅との差が比較的小さい場合であっても、持上部が開放トレイを脱離するとき、輸送容器を損壊することなく、開放トレイを輸送容器内に載置できる。即ち、開放トレイを輸送容器に格納した際に、開放トレイと輸送容器内壁との隙間を従来よりも小さくでき、開放トレイ上の卵の破損を抑制できる。

前記持上部は、
格納装置に連結されるハンド本体と、
前記ハンド本体に設置され、前記ハンド本体の幅方向と直交する前記ハンド本体の奥行方向と平行な軸を回転軸として前記一対の把持部材を回転可能な第一アクチュエータと、を有しても構わない。

上記構成によれば、一対の把持部材のそれぞれが、ハンド本体の幅方向と直交する奥行方向と平行な軸を回転軸としてハンド本体の内側へ向かって回転することにより、開放トレイに接触し、開放トレイの両側を把持可能となる。

前記持上部は、
格納装置に連結されるハンド本体と、
前記ハンド本体に設置され、前記ハンド本体の幅方向における前記一対の把持部材の間隔を拡縮可能な第二アクチュエータと、を有しても構わない。

卵吸着部は、１つの卵を吸着する吸着部材を、前記開放トレイに収容可能な卵の数と同数有しても構わない。
前記吸着部材は、蛇腹状の吸着パッドであっても構わない。

上記構成によれば、１つの卵が１つの吸着部材によって吸着される。これにより、卵の移送をより安定させることができる。

本発明の格納装置は、
ロボットアームと、
前記ロボットアームの先端に設けられる上記格納装置用ハンドと、を備える。

前記ロボットアームは、垂直多関節ロボット、水平多関節ロボットで構成されていても構わない。

本発明の格納システムは、
上記の格納装置と、
空の前記輸送容器を前記格納装置へ搬入する第一搬入部と、
卵が収容された前記開放トレイを前記格納装置へ搬入する第二搬入部と、
卵が収容された前記開放トレイが格納された前記輸送容器を搬出する搬出部と、を有する。

卵が収容された開放トレイを輸送容器に格納した際に、開放トレイと輸送容器内壁との隙間を従来よりも小さくでき、開放トレイ上の卵の破損を抑制できる。

一実施形態である格納システムを示す模式図である。 第一実施形態の格納装置用ハンドを示す模式図である。 第一実施形態の格納装置用ハンドの裏側を示す模式図である。 開放トレイの一例を示す模式図である。 卵入り開放トレイの吸着動作および脱離動作を示すフローチャートである。 第二実施形態の格納装置用ハンドにおける引掛け部を示す模式図である。 引掛け部及び開放トレイを－ｚ方向に見たときの位置関係を示す模式図である。 第二実施形態の格納装置用ハンドにおける引掛け部を示す模式図である。 第三実施形態の格納装置用ハンドにおいて、卵吸着部が卵（図示略）を吸着した状態を示す模式図である。 第三実施形態の格納装置用ハンドにおいて、一対の把持部材が開放トレイを把持した状態を示す模式図である。 第三実施形態の格納装置用ハンドにおいて、第二アクチュエータのシリンダが延伸した状態を示す模式図である。 第三実施形態の格納装置用ハンドにおいて、第一アクチュエータのシリンダが縮小した状態を示す模式図である。 別実施形態の格納装置用ハンドにおいて、トレイ吸引部に含まれる穴塞部を示す模式図である。 別実施形態の格納装置用ハンドにおいて、開放トレイの外形に沿った外縁部を示す模式図である。

（格納システムの概要）
図１を参照して本発明の一実施形態である格納システムの概要について説明する。図１は、一実施形態である格納システムを示す模式図である。図１に示すように、格納システム１は、格納装置１１、第一搬入部１３、中間コンベヤ１５、第二搬入部１７、第一コンベヤ１９、搬出部２１、第二コンベヤ２３、及び、第三コンベヤ２５を含む。
格納システム１は、格納システム１を統括して管理する管理システムに備えられる主制御部１０によって制御される。格納システム１は、個別に設けられた個別の制御部で制御されてもよい。主制御部１０、個別の制御部は、例えば、専用回路、ファームウエア、または、プロセッサーとメモリなどのハードウエアと制御手順を規定するプログラムとの組み合わせ構成で実現されていてもよい。

格納装置１１は、ロボットアーム１２及び格納装置用ハンド１４を含む。格納装置用ハンド１４は、ロボットアーム１２の先端に設けられる。格納装置１１は、卵が収容された開放トレイ（以下、卵入り開放トレイと呼ぶ）を輸送容器１００内に格納する。開放トレイは、蓋を有さず、上面が開放されたトレイであり、一例として、パルプにより作成されるモールドトレイ、紙により作成される紙トレイ、プラスチックから作成されるＰＥＴトレイである。本実施形態では、輸送容器１００は段ボール箱であるが、これに限定されず、プラスチック製容器など任意の容器であってよい。格納装置用ハンド１４の詳細は後述する。

第一搬入部１３は、ローラコンベヤ等を含んでなり、空の輸送容器１００を格納装置１１まで搬送する。図示を省略するが、本実施形態では、第一搬入部１３の上流には製函機が配置され、第一搬入部１３は、製函機まで連続している。第一搬入部１３は、製函機によって組み立てられた空の段ボール箱を格納装置１１の下方の待機位置１３ａ、１３ｂまで搬送する。第一搬入部１３は、段ボール箱を待機位置１３ａ、１３ｂまで搬送すると、段ボール箱を中間コンベヤ１５へ搬送する。

中間コンベヤ１５は、第一搬入部１３に隣接し、第一検出センサ１５ｂを含む。第一検出センサ１５ｂは、輸送容器１００が中間コンベヤ１５上まで到着したかを検出する。第一検出センサ１５ｂは、一例として、荷重センサ、光センサであっても構わないがこれに限定されない。
中間コンベヤ１５は、押さえ部１５ａを含んでなる。押さえ部１５ａは、輸送容器１００ａのフラップに接触して輸送容器１００ａの動きを抑制する。図示されていないが、中間コンベヤ１５は、押さえ部１５ａの反対側（ｙ方向に関して押さえ部１５ａと対向する位置）に押さえ部をさらに１つ含む。この押さえ部は、輸送容器１００ａよりも上流側にある輸送容器１００ｂのフラップに接触して輸送容器１００ｂの動きを抑制する。
第二搬入部１７は、ベルトコンベヤ等を含んでなり、卵入り開放トレイを格納装置１１まで搬送する。図示を省略するが、本実施形態では、第二搬入部１７の上流には卵を開放トレイに詰める卵詰め装置が配置され、第二搬入部１７は、卵詰め装置まで連続している。第二搬入部１７の下流には、第一コンベヤ１９が配置される。第二搬入部１７は、卵入り開放トレイを第一コンベヤ１９まで搬送する。

第一コンベヤ１９は、第二検出センサ（図示略）を含む。第二検出センサ（図示略）は、卵入り開放トレイが第一コンベヤ１９上まで到着したかを検出する。第二検出センサ（図示略）は、一例として、荷重センサ、光センサであっても構わないがこれに限定されない。
制御部１０は、第二検出センサ（図示略）により卵入り開放トレイが第一コンベヤ１９上まで到着したことが検出されると、卵入り開放トレイに欠陥があるかを判断する。一例として、制御部１０は、第三検出センサ（図示略）を用いて、開放トレイ内の卵が損傷していないか、卵が開放トレイの全列に収容されているか（または、卵が開放トレイの数列に収容されているか）を判断する。第三検出センサ（図示略）は、一例として、荷重センサ、光センサ、画像センサ、超音波センサであっても構わないがこれに限定されない。制御部１０は、卵入り開放トレイに欠陥がないと判断すると、格納装置１１を制御し、卵入り開放トレイを持ち上げ中間コンベヤ１５上の輸送容器１００内に格納する。

第二コンベヤ２３は、通常（初期状態）では上方（ｚ方向）を向いている。図１では、第二コンベヤ２３ｂが上方を向いた状態である。制御部１０は、卵入り開放トレイに欠陥があると判断すると、第二コンベヤ２３を下降させる。図１では、第二コンベヤ２３ａが下降した状態である。第二コンベヤ２３が下降すると、制御部１０は、第一コンベヤ１９及び第二コンベヤ２３を稼働させ、卵入り開放トレイを第三コンベヤ２５まで搬送する。制御部１０は、卵入り開放トレイが第三コンベヤ２５まで搬送されると、第二コンベヤ２３を再び上昇させる。

制御部１０は、輸送容器内に卵入り開放トレイが所定数格納されたか（即ち、輸送容器が満杯か）を検出する。一例として、制御部１０は、格納装置１１による積み付け回数をカウントし、当該カウント数が予め決められた所定回数まで達した場合、輸送容器が満杯であると判断し、当該カウント数が所定回数に達しない場合、輸送容器が満杯でないと判断する。格納装置１１は、制御部１０により輸送容器が満杯であると検出されるまで、卵入り開放トレイを輸送容器１００内に格納する。制御部１０により輸送容器が満杯であることが検出されると、中間コンベヤ１５は、輸送容器を搬出部２１へ搬送する。なお、格納装置１１は、卵が収容されていない空の開放トレイを、輸送容器内の最上面にある卵入り開放トレイ上に載置しても構わない。空の開放トレイは、最上面にある卵入り開放トレイの蓋として機能し、卵の損傷を抑制する。
搬出部２１は、中間コンベヤ１５に隣接し、ローラコンベヤ等を含んでなる。図示を省略するが、本実施形態では、搬出部２１の下流には、秤が配置され、卵入り開放トレイが格納された輸送容器の重量が計測され、必要に応じて重量が調整される。秤の下流には封函機が配置され、封函機の下流にはパレタイザが配置される。搬出部２１は、秤まで連続し、卵入り開放トレイが格納された輸送容器を秤へ搬送する。

（第一実施形態）
続いて、図２を参照して格納装置用ハンド１４の第一実施形態について説明する。図２は、第一実施形態の格納装置用ハンドを示す模式図である。
格納装置用ハンド１４は、アーム接続部１４０、卵吸着部１４１、持上部１４３、ツールチェンジャ１４６、第一脱着機構１４５、及び、第二脱着機構１４７を含む。
アーム接続部１４０に、ロボットアーム１２が取り付けられる。

図３を参照して卵吸着部１４１、持上部１４３について説明する。図３は第一実施形態の格納装置用ハンド１４の裏側（即ち、格納装置用ハンド１４のｚ方向視）を示す模式図である。持上部１４３は、底面を有さない（即ち、開口した）箱状のトレイ吸引部１４９、及び圧力センサ１５１を含む。トレイ吸引部１４９は、矩形の外縁部１５３を含む。トレイ吸引部１４９は、外縁部１５３が開放トレイの外縁に接触可能となるように寸法決めされる。開放トレイの詳細は後述する。圧力センサ１５１は、トレイ吸引部１４９内の圧力を検出する。圧力センサ１５１の設置場所は、図３の例に限定されない。
卵吸着部１４１は、トレイ吸引部１４９の内部に複数設けられる。各卵吸着部１４１は蛇腹状の吸着パッドを含んでなり、１個の卵吸着部１４１が１個の卵を吸着する。卵吸着部１４１は、開放トレイに収容可能な卵の数と同数設けられる。卵吸着部１４１は、開放トレイ上の卵が並ぶ位置に対応するように配置される。本実施形態では、一例として、ｘ方向に８個、ｙ方向に５個卵を並べられる開放トレイを取り扱い、４０個の卵吸着部１４１が設けられる。

図４を参照して開放トレイについて説明する。図４は本実施形態における開放トレイの一例を示す。開放トレイ１０２は、卵載置部１０４、周縁部１０６、及び、切り欠き部１０８を含む。開放トレイ１０２は蓋を有さない。卵載置部１０４は複数の凹部を含み、１つの凹部に１つの卵が載置される。周縁部１０６は、卵載置部１０４の周りを囲むように設けられ、平面部分を含む。トレイ吸引部１４９の外縁部１５３は、開放トレイ１０２の周縁部１０６の平面部分に接触する。切り欠き部１０８は、周縁部１０６に対し開放トレイ１０２の中心へ向かう方向（トレイ中心方向）に向かう窪みであり、人の指が挿入可能な空間を形成する。開放トレイ１０２は、人が切り欠き部１０８に指を挿入することで持ち運び可能である。一例として、開放トレイ１０２は、一方の短辺に２個、他方の短辺に１個の切り欠き部１０８を有する。なお、図４に示す開放トレイは一例にすぎず、卵載置部１０４における凹部の個数や切り欠き部１８の場所及び／または個数はこれに限定されない。

図２に戻ってツールチェンジャ１４６、第一脱着機構１４５及び第二脱着機構１４７について説明を続ける。卵吸着部１４１及び持上部１４３は、ツールチェンジャ１４６を介してロボットアーム１２に取り付けられる。ツールチェンジャ１４６により別の卵吸着部１４１のセットを取り付けることが可能となる。これにより、収容可能な卵の個数が異なる様々な開放トレイに対応可能な格納装置用ハンド１４を実現できる。
第一脱着機構１４５は、卵入り開放トレイのうち開放トレイの吸着及び脱離を実行する。第一脱着機構１４５は、第一配管１５５、及び第一配管接続部１５７を含む。第一配管１５５は、第一真空ブロワ（図示略）に接続される。第一配管接続部１５７は、第一配管１５５をトレイ吸引部１４９に接続する。第一真空ブロワ（図示略）は、切替弁を有し、第一配管１５５及びトレイ吸引部１４９内のエアの吸引及び排気を切り替える。第一真空ブロワ（図示略）がエアを吸引すると、トレイ吸引部１４９内の圧力が低下し、開放トレイ１０２がトレイ吸引部１４９に吸着される。第一真空ブロワ（図示略）がエアを排気すると、トレイ吸引部１４９内の圧力が上昇し、開放トレイ１０２がトレイ吸引部１４９から脱離する。

第二脱着機構１４７は、卵入り開放トレイのうち卵の吸着及び脱離を実行する。第二脱着機構１４７は第一脱着機構１４５と同等の構成であるため、第一脱着機構１４５と相違する点のみ説明する。第二脱着機構１４７は、第二配管１６１、及び第二配管接続部１６３を含む。第二配管１６１は、第二真空ブロワ（図示略）に接続され、第二配管接続部１６３は、第二配管１６１を卵吸着部１４１に接続する。第二真空ブロワ（図示略）は、切替弁を有し、第二配管１６１内のエアの吸引及び排気を切り替える。卵吸着部１４１が卵に接触した状態で、第二真空ブロワ（図示略）がエアを吸引すると、卵が卵吸着部１４１に吸着する。第二真空ブロワ（図示略）がエアを排気すると、卵が卵吸着部１４１から脱離する。

（卵入り開放トレイの吸着／脱離動作）
卵入り開放トレイの吸着動作および脱離動作について図５を参照して説明を続ける。図５は、卵入り開放トレイの吸着動作および脱離動作を示すフローチャートである。制御部１０は、一例として、格納システム１の管理者による起動指示によって図５の処理を開始する。
制御部１０は、図５の処理を開始すると、第一真空ブロワ（図示略）及び第二真空ブロワ（図示略）のエアの吸引を開始する（Ｓ１０）。続いて、制御部１０は、第一検出センサ１５ｂにより、輸送容器１００が中間コンベヤ１５上に到着したことを検出する（Ｓ１２）。続いて、制御部１０は、第二検出センサ（図示略）により、卵入り開放トレイが第一コンベヤ１９上まで到着したことを検出する（Ｓ１４）。続いて、制御部１０は、第三検出センサ（図示略）により、卵入り開放トレイに欠陥がないかを判断する（Ｓ１６）。制御部１０は、卵入り開放トレイに欠陥があると判断すると（Ｓ１６：Ｎｏ）、第二コンベヤ２３を下降し、欠陥のある卵入り開放トレイを、第三コンベヤ２５まで搬送し（Ｓ２０）、Ｓ１４に戻る。一方、制御部１０は、卵入り開放トレイに欠陥がないと判断すると（Ｓ１６：Ｙｅｓ）、格納装置用ハンド１４を卵入り開放トレイの上方へ移動させて卵及び開放トレイの吸着を開始する（Ｓ１８）。

続いて、制御部１０は、圧力センサ１５１によって測定された圧力が所定値以下であるかを判断する（Ｓ２２）。圧力センサ１５１によって測定された圧力が所定値以下であると判断された場合（Ｓ２２：Ｙｅｓ）、卵が卵吸着部１４１に吸着され、開放トレイがトレイ吸引部１４９に吸着されたと判断し、Ｓ２４に移行する。一方、制御部１０は、圧力センサ１５１によって測定された圧力が所定値以下でないと判断された場合（Ｓ２２：Ｎｏ）、卵及び開放トレイの少なくとも一方が卵吸着部１４１又はトレイ吸引部１４９に吸着されていないと判断し、一例として通報音を鳴らす等して、エラーを通知し（Ｓ２６）、処理を終了する。制御部１０は、Ｓ２４に移行すると、格納装置用ハンド１４を中間コンベヤ１５上の輸送容器１００の上方へ移動させ、卵及び開放トレイを輸送容器１００内に格納する（Ｓ２４）。具体的には、制御部１０は、第一真空ブロワ（図示略）及び第二真空ブロワ（図示略）のそれぞれの切替弁によりエアの吸引をエアの排気に切り替える。

続いて、制御部１０は、輸送容器１００が満杯かを判断する（Ｓ２８）。一例として、制御部１０は、卵入り開放トレイの積み付け回数をカウントし、当該カウント数が所定値まで達したかを判断し、当該カウント数が所定値まで達した場合、輸送容器１００が満杯であると判断し（Ｓ２８：Ｙｅｓ）、所定値未満である場合、輸送容器１００が満杯でないと判断する（Ｓ２８：Ｎｏ）。輸送容器１００が満杯でないと判断されると（Ｓ２８：Ｎｏ）、Ｓ１４に戻り、卵入り開放トレイの吸着動作及び脱離動作（Ｓ１４～Ｓ２４）を輸送容器１００が満杯であると判断されるまで繰り返す。輸送容器１００が満杯であると判断されると（Ｓ２８：Ｙｅｓ）、制御部１０は、輸送容器１００を搬出部２１へ搬送し、箱カウンタを１だけカウントアップする（Ｓ３０）。続いて、制御部１０は、箱カウンタのカウント数が所定値かを判断する（Ｓ３２）。箱カウンタのカウント数が所定値でないと判断されると（Ｓ３２：Ｎｏ）、Ｓ１２に戻り、当該カウント数が所定値に達するまでＳ１２～Ｓ３０を繰り返す。制御部１０は、箱カウンタのカウント数が所定値であると判断されると（Ｓ３２：Ｙｅｓ）、処理を終了する。

なお、Ｓ２２において、制御部１０は、圧力センサ１５１によって測定された圧力に基づき、卵及び開放トレイが卵吸着部１４１及びトレイ吸引部１４９に吸着したかを判断しているが、これに限らない。例えば、第二配管１６１内の圧力を圧力センサ（図示略）によって検出し、当該圧力値に基づいて卵が卵吸着部１４１に吸着されたかを判断しても構わない。

（作用効果）
第一実施形態によれば、卵が卵吸着部１４１によって吸着されるため、トレイ吸引部１４９は卵を吸着する必要がなく、開放トレイ１０２を吸着すれば足りる。開放トレイ１０２は、卵に比べて軽量であるため、トレイ吸引部１４９は、比較的小さい吸引力によって吸引可能となる。また、第一脱着機構１４５が開放トレイ１０２を吸着及び脱離を実行し、第二脱着機構１４７が卵を吸着及び脱離を実行するため、第一脱着機構１４５の吸引力を、開放トレイの重量に適した大きさに調整することができ、第二脱着機構１４７の吸引力を、卵の重量に適した大きさに調整することができる。これにより、開放トレイ１０２と卵をより確実に輸送容器１００内に格納できる。

（第二実施形態）
続いて、格納装置用ハンドの第二実施形態について説明する。第二実施形態の格納装置用ハンド１４ａは、トレイ吸引部１４９が引掛け部２００を有する点で第一実施形態の格納装置用ハンド１４と相違する。格納装置用ハンド１４ａのその他の構成は第一実施形態と同様であるため説明を省略する。

図６～図８を参照して引掛け部２００について説明する。図６は、第二実施形態の格納装置用ハンド１４ａにおける引掛け部２００を示す模式図である。図６では、卵Ｅは卵吸着部１４１に吸着された状態である（図８も同様である）。引掛け部２００は、トレイ吸引部１４９の内部に設置される。図６では説明の都合上、トレイ吸引部１４９の図示を省略しており、トレイ吸引部１４９を－ｘ方向に見たときの一部分を示している。
引掛け部２００は、開放トレイ１０２の切り欠き部１０８の内部に収まるようにトレイ吸引部１４９の内部に位置決めされる。図７を参照して詳細に説明する。図７に引掛け部２００及び開放トレイ１０２を－ｚ方向に見たときの位置関係を示す。図７では、説明の都合上、格納装置用ハンド１４ａの引掛け部２００以外の構成（トレイ吸引部１４９等）の図示を省略している。図７に示すように、引掛け部２００は、開放トレイ１０２の切り欠き部１０８の開口面積内に収まるように配置され、開放トレイ１０２の周縁部１０６の外縁Ｄより外側にはみ出さない。換言すると、引掛け部２００は、トレイ吸引部１４９の持ち上げ方向視で（トレイ吸引部１４９をｚ方向にみたとき）、開放トレイ１０２の外縁Ｄより外側にはみ出さない。

図６に戻って説明を続ける。引掛け部２００は、一対の脚（２０２ａ、２０２ｂ）と、電磁弁２０４とを有する。各脚（２０２ａ、２０２ｂ）は、爪（２０６ａ、２０６ｂ）を含み、爪（２０６ａ、２０６ｂ）が背向するように（即ち、背中合わせに）配置される。電磁弁２０４は、通電のＯＮ／ＯＦＦを切り替えることにより脚（２０２ａ、２０２ｂ）を開閉する。なお、図６では電磁弁２０４を通電させるための配線等の図示を省略している。図６は脚（２０２ａ、２０２ｂ）が開いた状態を示し、図８は脚（２０２ａ、２０２ｂ）が閉じた状態を示す。図６に示すように、脚（２０２ａ、２０２ｂ）は、図８に示す状態（閉じた状態）から、開放トレイ１０２の中心へ向かう方向（－ｘ方向）と直交する方向（ｙ方向）に平行な方向に関し、互いに離れる方向に移動することで、爪（２０６ａ、２０６ｂ）が切り欠き部１０８に引っ掛かり、引掛け部２００が開放トレイ１０２を把持する。

（作用効果）
第二実施形態によれば、開放トレイ１０２は、トレイ吸引部１４９に吸着されるとともに、引掛け部２００に把持される。即ち、開放トレイ１０２は、トレイ吸引部１４９及び引掛け部２００の双方によって輸送容器１００内へ移送される。これにより、開放トレイ１０２をより安定して輸送容器１００内に格納できる。

（第三実施形態）
続いて、格納装置用ハンドの第三実施形態について第一実施形態と相違する点を説明する。図９は、第三実施形態の格納装置用ハンド１４ｂを示す模式図である。格納装置用ハンド１４ｂは、持上部３００、及び卵吸着部３０３を有する。持上部３００は、アーム接続部３０１、支持部３０５、ハンド本体３０７、ツールチェンジャ３０８、第一アクチュエータ３０９、第二アクチュエータ３１１、接合部材３１３、一対の把持部材３１５、及びスライドベース３１７を含む。
アーム接続部３０１はハンド本体３０７の上面に設置され、ロボットアーム１２が取り付けられる。卵吸着部３０３は支持部３０５に取り付けられる。支持部３０５は軸３０６を含み、軸３０６がハンド本体３０７の下面に取り付けられる。図９では、一例として、ｘ方向に９個、ｙ方向に６個（不図示）並ぶ５４個の卵吸着部３０３が設置される。ハンド本体３０７の上面には、ツールチェンジャ３０８が取り付けられる。ツールチェンジャ３０８により別の卵吸着部３０３のセットを取り付けることが可能となる。これにより、収容可能な卵の個数が異なる様々な開放トレイに対応可能な格納装置用ハンド１４ｂを実現できる。
第一アクチュエータ３０９は、接合孔Ａ及びＢにボルト等を嵌めることによって接合部材３１３及び把持部材３１５に取り付けられる。接合部材３１３は、スライドベース３１７上に取り付けられ、スライドベース３１７は第二アクチュエータ３１１に取り付けられる。把持部材３１５は、接合孔Ｃにボルト等を嵌めることによってスライドベース３１７に取り付けられる。把持部材３１５は、なす角が９０°より大きく１８０°未満（例えば１６０°）である２枚の平板３１５ａ、３１５ｂを含む。平板３１５ａ、３１５ｂに代わり、一枚の平板が折り曲げられて構成されてもよい。

図９～１２を参照して、格納装置用ハンド１４ｂの動作について説明を続ける。図９～１２では、説明の都合上、卵の図示を省略している。格納装置用ハンド１４ｂは、初めに卵を吸着する。図９は、卵吸着部３０３が卵を吸着した状態を示す。図９に示すように、卵吸着時では、一対の把持部材３１５の平板３１５ａは、ハンド本体３０７に直交する方向（ｚ方向）に関し、外側（開放トレイ１０２から離れる方向）を向いている。

格納装置用ハンド１４ｂは、卵の吸着が終了すると、開放トレイ１０２を把持する。図１０は、一対の把持部材３１５が開放トレイ１０２を把持した状態を示す。図１０に示すように、第一アクチュエータ３０９のシリンダ３０９ａが延伸し、紙面右側の把持部材３１５が、接合孔Ｃを回転軸として時計回りに回転し、紙面左側の把持部材３１５が、接合孔Ｃを回転軸として反時計回りに回転する。その結果、各平板３１５ａが、ハンド本体３０７に直交する方向（ｚ方向）に関し、内側（ハンド本体３０７の中心へ向かう方向）を向く。これにより、各平板３１５ａが開放トレイ１０２の周縁部１０６に接触し、開放トレイ１０２を把持する。このように、第一アクチュエータ３０９は、ハンド本体３０７の幅方向（ｘ方向）に直交するハンド本体３０７の奥行方向（ｙ方向）に平行な軸を回転軸として、一対の把持部材３１５を回転可能である。
なお、開放トレイ１０２は柔らかく力を加えると圧縮されやすいため、図１０では、把持部材３１５の平板３１５ａが開放トレイ１０２の周縁部１０６を内側（ハンド本体３０７の中心へ向かう方向）へ圧縮している。また、図１０では、開放トレイ１０２が撓み－ｚ方向に湾曲している。ただし、図１０は一例に過ぎず、把持部材３１５の平板３１５ａが開放トレイ１０２の周縁部１０６を圧縮することなく、開放トレイ１０２の周縁部１０６（外縁）を把持してもよいし、また、開放トレイ１０２が湾曲しなくても構わない。

格納装置用ハンド１４ｂは、開放トレイ１０２の把持が終了すると、輸送容器内へと移動し、開放トレイ１０２を輸送容器内へ載置する。続いて、格納装置用ハンド１４ｂは、第二アクチュエータ３１１のシリンダ３１１ａを延伸する。図１１は、第二アクチュエータ３１１のシリンダ３１１ａが延伸した状態を示す。上述のように、第二アクチュエータ３１１はスライドベース３１７と接合され、スライドベース３１７は、把持部材３１５に接合されている。第二アクチュエータ３１１のシリンダ３１１ａが延伸すると、紙面右側のスライドベース３１７及び把持部材３１５は－ｘ方向に移動し、紙面左側のスライドベース３１７及び把持部材３１５はｘ方向に移動し、一対の把持部材３１５の間隔を広げる。なお、図１１に示されるように、各把持部材３１５の各平板３１５ａは、ハンド本体３０７に直交する方向（ｚ方向）に関し、内側（ハンド本体３０７の中心へ向かう方向）を向いた状態を維持される。

続いて、格納装置用ハンド１４ｂは、第一アクチュエータ３０９のシリンダ３０９ａを縮小する。図１２は、第一アクチュエータ３０９のシリンダ３０９ａが縮小した状態を示す。図１２に示すように、第一アクチュエータ３０９は、各把持部材３１５の各平板３１５ａがハンド本体３０７に直交する方向（ｚ方向）に対し平行になるまで、シリンダ３０９ａを縮小する。格納装置用ハンド１４ｂは、シリンダ３０９ａの縮小が終了すると、卵吸着部３０３による吸着を解除し、卵を開放トレイ１０２上に載置し、輸送容器外へ移動する。ただし、図１２は一例にすぎず、把持部材３１５の平板３１５ａは、ハンド本体３０７に直交する方向（ｚ方向）に対し平行ではなく所定の角度だけ内側（ハンド本体３０７の中心へ向かう方向）を向いていても構わない。

（作用効果）
第三実施形態によれば、第一アクチュエータ３０９及び第二アクチュエータ３１１の駆動によって一対の把持部材３１５が開放トレイ１０２を把持する。また、格納装置用ハンド１４ｂは、格納装置用ハンド１４ｂの幅方向（ハンド本体３０７の長手方向、ｘ方向）の長さが輸送容器の幅方向の長さより小さくなるように調整できる。より具体的には、各把持部材３１５の間隔（図１０のｄ１、図１１のｄ２、図１２のｄ３）を輸送容器の内壁の幅より小さくできる。これにより、格納装置用ハンド１４ｂが輸送容器の内部へ移動するとき、及び、輸送容器の外部へ移動するときに、輸送容器を損壊することなく、開放トレイを載置できる。

（別実施形態）
（１）第一実施形態において、格納装置用ハンド１４は、第一脱着機構１４５及び第二脱着機構１４７を有するが、開放トレイ１０２及び卵の吸着及び脱離を行う一つ脱着機構を有するものとしてもよい。

（２）第一実施形態において、トレイ吸引部１４９は、開放トレイ１０２の外周に設けられた切り欠き部１０８の少なくとも一部を塞ぐ穴塞部４００を有しても構わない。図１３に穴塞部４００の一例を示す。穴塞部４００は、開放トレイ１０２の切り欠き部１０８の位置に対応するようにトレイ吸引部１４９の内部に設けられる。穴塞部４００は、一例として、スポンジで形成されても構わない。なお、図１３では、格納装置用ハンドが一つの脱着機構４０１を有する場合に穴塞部４００を設けているが、二つの脱着機構１４５、１４７を有する格納装置用ハンド１４において穴塞部４００を設けても構わない。
上述のように、開放トレイ１０２には切り欠き部１０８が形成されている。そのため、トレイ吸引部１４９の外縁部１５３を開放トレイ１０２の周縁部１０６に接触させると、外縁部１５３と切り欠き部１０８との間に隙間が生じ、吸引力を弱める原因となり得る。これに対し、トレイ吸引部１４９に穴塞部４００を設けることで、切り欠き部１０８による隙間を減じることができ、トレイ吸引部１４９のより安定した吸引を実現できる。

（３）第一実施形態において、トレイ吸引部１４９は、矩形の外縁部１５３を有するが、これに限らず、図１４に示すように、開放トレイの外形に沿った外縁部５００を有しても構わない。なお、図１４では、格納装置用ハンドが一つの脱着機構４０１を有する場合に外縁部５００を設けているが、二つの脱着機構１４５、１４７を有する格納装置用ハンド１４においてトレイ吸引部１４９に外縁部５００を設けても構わない。外縁部５００を設けることにより、切り欠き部１０８による隙間を減じることができ、トレイ吸引部１４９のより安定した吸引を実現できる。

（４）第二実施形態において、引掛け部２００は、爪を含む一つの脚を有し、当該脚を開放トレイ１０２の中心へ向かう方向（トレイ中心方向）に移動させて切り欠き部２０８に引掛けて開放トレイを把持してもよい。

（５）第三実施形態において、格納装置用ハンド１４ｂは、第一アクチュエータ３０９及び第二アクチュエータ３１１の双方を有するが、何れか一方を備え、他方を備えなくても構わない。この場合、格納装置用ハンド１４ｂが輸送容器の内部へ移動するとき、及び、輸送容器の外部へ移動するときに、各把持部材３１５の間隔が輸送容器の内壁の幅より小さくなることが好ましい。
また、第三実施形態において、把持部材３１５の平板３１５ａは、開放トレイ１０２の切り欠き部１０８まで移動し、当該切り欠き部１０８に接触して開放トレイ１０２を把持しても構わない。

１ 格納システム
１０ 制御部
１２ ロボットアーム
１３ 第一搬入部
１４ 格納装置用ハンド
１７ 第二搬入部
２１ 搬出部
１０２ 開放トレイ
１０８ 切り欠き部
１４１ 卵吸着部
１４３ 持上部
１４５ 第一脱着機構
１４７ 第二脱着機構
１４９ トレイ吸引部
１５１ 圧力センサ
１５３ 外縁部
２００ 引掛け部
３００ 持上部
３０３ 卵吸着部
３０７ ハンド本体
３０９ 第一アクチュエータ
３１１ 第二アクチュエータ
３１５ 把持部材
４００ 穴塞部
５００ 外縁部

Claims (13)

1. 蓋を有さない開放トレイに収容された複数の卵を吸着する卵吸着部と、
   前記開放トレイを持ち上げる持上部と、を有し、
   前記持上部は、内部に前記卵吸着部が設けられるトレイ吸引部であって、前記開放トレイの上面の一部を吸引で持ち上げる前記トレイ吸引部を有する格納装置用ハンド。
2. 前記トレイ吸引部は、前記卵吸着部と緩衝しない位置であって、トレイ吸引部の持ち上げ方向視で前記開放トレイの外縁より外側にはみ出さずに、前記開放トレイの外周に設けられた切り欠き部に位置して、前記切り欠き部の端部に引っ掛けて前記開放トレイを把持する引掛け部を有する、請求項１に記載の格納装置用ハンド。
3. 前記トレイ吸引部は、前記開放トレイの外周に設けられた切り欠き部の少なくとも一部を塞ぐ穴塞部を有する、請求項１に記載の格納装置用ハンド。
4. 前記トレイ吸引部は、前記開放トレイの外形に沿った外縁部を有する、請求項１に記載の格納装置用ハンド。
5. 前記持上部は、前記トレイ吸引部と前記開放トレイとによって形成される空間内の圧力を検出する圧力センサを有し、
   前記トレイ吸引部による前記開放トレイの吸着及び脱離を実行する第一脱着機構と、
   前記圧力センサによって検出された圧力が所定値以下である場合に前記開放トレイを輸送容器内に脱離するように前記第一脱着機構を制御する制御部と、をさらに有する、請求項１～４のいずれか一項に記載の格納装置用ハンド。
6. 前記第一脱着機構は、前記卵吸着部による卵の吸着及び脱離をさらに実行する、請求項１～５のいずれか一項に記載の格納装置用ハンド。
7. 前記卵吸着部による卵の吸着及び脱離を実行する第二脱着機構をさらに有する請求項１～５のいずれか一項に記載の格納装置用ハンド。
8. 蓋を有さない開放トレイに収容された複数の卵を吸着する卵吸着部と、
   前記開放トレイを持ち上げる持上部と、を有し、
   前記持上部は、前記開放トレイの両側を把持する一対の把持部材であって、前記開放トレイを輸送容器内に載置後、前記開放トレイを脱離するとき、幅方向の長さが前記開放トレイの幅方向の長さよりも長く、かつ、前記輸送容器の内壁の幅方向の長さよりも短い、前記一対の把持部材を有する格納装置用ハンド。
9. 前記持上部は、
   格納装置に連結されるハンド本体と、
   前記ハンド本体に設置され、前記ハンド本体の幅方向と直交する前記ハンド本体の奥行方向と平行な軸を回転軸として前記一対の把持部材を回転可能な第一アクチュエータと、を有する請求項８に記載の格納装置用ハンド。
10. 前記持上部は、
    格納装置に連結されるハンド本体と、
    前記ハンド本体に設置され、前記ハンド本体の幅方向における前記一対の把持部材の間隔を拡縮可能な前記第二アクチュエータと、を有する請求項８または９に記載の格納装置用ハンド。
11. 前記卵吸着部は、１つの卵を吸着する吸着部材を、前記開放トレイに収容可能な卵の数と同数有する、請求項１～１０のいずれか一項に記載の格納装置用ハンド。
12. ロボットアームと、
    前記ロボットアームの先端に設けられる請求項１～１１のいずれか一項に記載の格納装置用ハンドと、を備える。格納装置。
13. 請求項１２に記載の格納装置と、
    空の前記輸送容器を前記格納装置へ搬入する第一搬入部と、
    卵が収容された前記開放トレイを前記格納装置へ搬入する第二搬入部と、
    卵が収容された前記開放トレイが格納された前記輸送容器を搬出する搬出部と、を有する、格納システム。

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