JP6496791B2

JP6496791B2 - 食品搬送装置

Info

Publication number: JP6496791B2
Application number: JP2017173861A
Authority: JP
Inventors: 智彦谷邊
Original assignee: マツダエース株式会社
Priority date: 2017-09-11
Filing date: 2017-09-11
Publication date: 2019-04-03
Anticipated expiration: 2037-09-11
Also published as: JP2019048699A

Description

本発明は、所定の領域に所定の方向に沿うように配列された複数の食品を他の領域に搬送するための食品搬送装置に関するものである。

近年、食品、例えば三角形状のおにぎりが包装部材で包装された状態で販売されており、これを販売店等にトレイに配列状に並べられた状態で搬入することが行われている。このような食品に関し、例えば特許文献１に、食品を密閉状態に包装することが可能であって、しかも、食品の自動包装を安全かつ確実に行えるとされる食品の自動包装方法とその装置が開示されている。

特開２００５−２９１７５号公報

ところで、特許文献１のように食品を自動的に製造して包装することは行われているが、完成した食品類をトレイに並べる作業は作業者が手で行っており、作業者が必要になる。これに対して、本件出願人は、複数の食品を所定の部材で仕切りつつ整列させた後これらをロボットに一括して把持させて移動させる装置の開発を行っている。しかしながら、食品同士を所定の部材で仕切って整列させる構成では、この整列自に食品どうしの間に隙間が生じてしまう。そのため、これら食品をその整列状態のままでトレイに搬送すると、トレイ内の食品の密度が低下、つまり、１つのトレイに収容できる食品の数が減少してしまい、効率が悪くなる。

本発明は、前記のような事情に鑑みてなされたものであり、複数の食品を効率よく搬送することができる食品搬送装置の提供を目的とする。

前記課題を解決するため、本発明は、所定の領域に所定の方向に沿うように配列された複数の食品を他の領域に搬送する食品搬送装置であって、上下方向および水平方向に移動可能な本体部と、前記本体部に保持されて、左右方向に並び複数の食品をそれぞれ個別に把持可能な３つ以上の把持部と、前記本体部に保持されて、隣接する前記把持部間の距離を一括して変更可能な距離変更機構とを備え、前記距離変更機構は、左右方向に並ぶ複数の第１リンクアームと、各第１リンクアームとそれぞれ交差するように設けられた複数の第２リンクアームと、前記第１リンクアームと前記第２リンクアームの各交差位置に設けられた複数の支持軸と、前記各支持軸を中心に前記第１リンクアームおよび前記第２リンクアームが一括して回動してこれら第１リンクアームと第２リンクアームとの交差角度が一括して変更されるように両リンクアームを駆動し、この駆動に応じて前記複数の支持軸の左右方向の間隔を変更する駆動装置とを有し、前記複数の把持部は、前記各支持軸と一体に左右方向に移動可能なように取り付けられており、前記複数の支持軸のうち左右方向の中央部に位置する第１支持軸は、前記本体部に対して左右方向に相体移動不能に固定されており、前記駆動装置は、前記本体部に対して左右方向に相体移動不能に固定された駆動装置本体部と、前記第１支持軸とは異なる前記支持軸である第２支持軸に連結された状態で左右方向に移動可能に前記駆動装置本体部に支持された移動部材とを備え、前記移動部材の移動に応じて前記第２支持軸が前記第１支持軸に対し接近または離間することにより、前記第１支持軸を中心に前記複数の支持軸どうしの距離が伸縮するように構成され、前記本体部は、前記移動部材に当接して前記第１支持軸と前記第２支持軸との離間距離が拡大する方向に前記移動部材が移動するのを規制する拡大側ストッパと、前記移動部材に当接して前記第１支持軸と前記第２支持軸との離間距離が縮小する方向に前記移動部材が移動するのを規制する縮小側ストッパとを備え、前記駆動装置は、前記複数の食品を把持する前に、前記移動部材を前記拡大側ストッパに当接するまで移動させることにより前記各把持部間の距離を最長とし、前記複数の食品を把持した後に、前記移動部材を前記縮小側ストッパに当接するまで移動させることにより前記各把持部間の距離を最短とすることを特徴とする食品搬送装置を提供する（請求項１）。

この装置によれば、複数の把持部によって複数の食品を一括して把持することができるとともに、距離変更機構によって把持部に把持されている食品どうしの距離を一括して変更することができる。すなわち、複数の食品の間隔を自動的に一括して同じ距離だけ変更しつつ複数の食品を一括して搬送することができる。従って、複数の食品を効率よく搬送することができる。

また、駆動装置によって第１リンクアームと第２リンクアームとを回動させてその交差角度を変更するという簡単な構成で、全ての支持軸どうしの距離および全ての把持部どうしの距離ひいては把持部に把持されている全ての食品どうしの距離を一括して変更することができる。
さらに、移動部材が駆動装置本体部に対して左右方向に移動することで、第１支持軸と第２支持軸との距離ひいては把持部に把持されている全ての食品どうしの距離を一括して同じ量だけ変更させることができる。
またさらに、移動部材と拡大側ストッパ（縮小側ストッパ）とを当接させるという簡単な構成で、第１支持軸と第２支持軸との距離ひいては把持部に把持されている全ての食品どうしの距離が所定値よりも大きく（小さく）なるのを回避することができる。

前記構成において、前記各第１リンクアームと前記各第２リンクアームとは、前後方向から見て、隣接する２つの前記支持軸間の領域にこれら支持軸を頂点とするひし形の格子が区画されるように交差しているとともに、当該格子の前記支持軸以外の頂点に設けられた前後方向に延びる連結軸によって当該連結軸を中心に相対的に回動するように連結されているのが好ましい（請求項２）。

この構成によれば、第１リンクアームと第２リンクアームとを連結軸および支持軸回りに回動させることで、把持部に把持されている全ての食品どうしの距離を一括して変更することができる。また、第１リンクアームと第２リンクアームとが支持軸に加えて連結軸を介して互いに連結されていることで、これらを安定して支持することができる。

前記構成において、前記本体部は、左右方向に延びる形状を有するガイド部を備え、前記各把持部は、前記本体部によって前記ガイド部に沿って左右方向に移動可能に保持されているのが好ましい（請求項３）。

この構成によれば、各把持部と、支持軸を介して把持部に連結された各リンクアーム部を安定して左右方向に移動させることができる。

前記構成において、前記本体部に保持されて、左右方向に延びる形状を有し前記各把持部に把持された各食品の側面に当接可能な当接バーをさらに備えるのが好ましい（請求項４）。

この構成によれば、当接バーによって各把持部の移動時にこれら把持部に把持されている食品が揺れるのを防止することができる。

本発明の食品搬送装置によれば、複数の食品を効率よく搬送することができる。

本発明の実施形態に係る食品搬送システムの概略平面図である。食品搬送システムの一部を示した概略斜視図である。食品搬送装置の一部を後方から見た状態の概略斜視図である。食品搬送装置の概略正面図である。図４のＶ−Ｖ線で食品搬送装置を切断した状態の概略斜視図である。リンク部等を説明するための図である。図４のＶＩＩ−ＶＩＩ線における概略断面図である。把持部間の間隔が最大である状態を示した図である。把持部間の間隔が最小である状態を示した図である。ハンド部が食品を把持する際の説明図である。

以下、本発明を実施するための形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る食品搬送装置４０が適用される食品搬送システム１の概略平面図である。図２は、図１の食品搬送システム１の一部を示した概略斜視図である。

（１）全体構成
食品搬送システム１は、別途の機械（以下、適宜、製造装置という）で製造されてこの製造装置から排出された食品１００を他の領域に搬送するためのシステムである。ここでは、製造および搬送される食品１００が、図１０に示すように、正面視で三角形状のおにぎりからなる食品本体１０１と、食品本体１０１を包装した包装部材１０２とからなるものの場合について説明する。また、製造装置から排出された食品１００が、トレイ１１０に搬送される場合について説明する。

食品搬送システム１は、食品１００をそれぞれ搬送する第１コンベアベルト１１および第２コンベアベルト２１と、トレイ１１０を搬送する第３コンベアベルト３１とを備えている。

図１において、第１コンベアベルト１１は、その上面が右側から左側に向かって移動するように駆動され、第１コンベアベルト１１の右側に設けられた製造装置から排出された食品１００を左側に搬送する。なお、本実施形態では、食品１００は、包装された状態で間欠的に第１コンベアベルト１１上に搬入されるとともに、その頂点が上方を向く姿勢で搬入される。本実施形態では、第１コンベアベルト１１の上面に、第１コンベアベルト１１の移動方向とそれぞれ平行に延びる一対のバー材１２、１２が設けられており、これらバー材１２、１２の間を通って食品１００が搬送される。

第２コンベアベルト２１は、第１コンベアベルト１１の上面の移動方向の終端に、第１コンベアベルト１１の移動方向と直交する方向に移動するように配置されている。第２コンベアベルト２１の表面は、食品が滑り易いように摩擦係数の小さいものに形成されている。例えば、第２コンベアベルト２１の表面は、テフロン（登録商標）加工が施されている。

図２に示すように、第２コンベアベルト２１には、複数の仕切壁２２が固定されている。各仕切壁２２、２２は、第２コンベアベルト２１の移動方向に沿って等間隔に配設されており、仕切壁２２どうしの間には、食品１００を受容する食品受容部２３が区画されている。

各仕切壁２２は、略矩形状の板状体からなる。各仕切壁２２は、その長さ方向が第２コンベアベルト２１の幅方向に沿い、且つ、第２コンベアベルト２１の表面から外方向に突出するように、第２コンベアベルト２１に取り付けられている。隣接する２つの仕切壁２２の距離は、食品１００の幅方向の寸法より大きい値に設定されている。

第２コンベアベルト２１は、その幅方向の一側面と、第１コンベアベルト１１の終端面とがわずかな隙間をあけて近接するように配置されている。また、第２コンベアベルト２１は、その終端面と第１コンベアベルト１１の幅方向の一側面とが、第２コンベアベルト２１の移動方向についてほぼ同じ位置となるように配置されている。

前記の構造に伴い、第１コンベアベルト１１によって搬送された食品１００は、第１コンベアベルト１１の終端面において第２コンベアベルト２１側に押し出され、第２コンベアベルト２１の上面に移動する。このとき、第１コンベアベルト１１から押し出された食品１００は、第２コンベアベルト２１上の２つの仕切壁２２、２２の間の部分つまり食品受容部２３内に導入される。

一つの食品１００が食品受容部２３内に導入されると、これをセンサが検出し、この検出結果に基づいて第２コンベアベルト２１が所定量移動する。詳細には、食品搬送システム１は、前記センサと、第２コンベアベルト２１を駆動するモーターと、このモーターを制御する制御装置（不図示）とを備える。そして、制御装置は、前記センサから一つの食品１００が食品受容部２３内に導入されたことを示す信号を受信すると、前記モーターを所定時間だけ駆動して第２コンベアベルト２１を所定量だけ移動させる。この所定量は、隣接する仕切壁２２、２２どうしの距離と同じ量であり、第２コンベアベルト２１の移動に伴い、次の空の食品受容部２３が、第１コンベアベルト１１のうち食品１００が第２コンベアベルト２１に向かって押し出される領域と対向するように配置される。そして、新たな食品１００が空の食品受容部２３に導入される。

このようにして、本実施形態では、各食品受容部２３内に１つずつ食品１００が導入され、これにより、図２等に示すように、第２コンベアベルト２１の上面に、第２コンベアベルト２１の移動方向に沿って複数の食品１００が等間隔に配列される。

図２に示すように、第２コンベアベルト２１の上方には、第２コンベアベルト２１の移動方向に沿って延びる板状の当て止め部２５が設けられている。この当て止め部２５は、食品受容部２３内に導入された食品１００の側面に当接可能な位置に配置されており、この当て止め部２５に当接することで食品１００の第２コンベアベルト２１の幅方向についての移動は停止される。この当て止め部２５は、複数の食品受容部２３間にわたって延びており、複数の食品受容部２３内の食品１００はこの当て止め部２５と当接することで整列される。

食品搬送装置４０は、第２コンベアベルト２１の食品受容部２３内の食品１００をトレイ１１０内に搬送する。食品搬送装置４０の詳細構造は後述するが、食品搬送装置４０は、複数の食品１００を一括して搬送することができるように構成されており、複数の食品受容部２３内にそれぞれ収容されて第２コンベアベルト２１の移動方向に沿うように配列された複数の食品１００を一括してトレイ１１０内に搬送する。

第３コンベアベルト３１は、食品１００が載置されるトレイ１１０を間欠的に搬送する。トレイ１１０は、上方に開口する略直方体状を有しており、その長手方向が第３コンベアベルト３１の移動方向に沿う姿勢で第３コンベアベルト３１により搬送される。

図１に示すように、食品１００は、トレイ１１０の幅方向に沿って複数の食品１００が一列に並び、さらに、この列がトレイ１１０の長手方向に沿って複数並ぶようにトレイ１１０に収容されるようになっている。

前記のように、第２コンベアベルト２１上の複数の食品１００は食品搬送装置４０によって一括してトレイ１１０に移されるようになっており、トレイ１１０の幅方向に並ぶ一列分の食品１００が食品搬送装置４０によって一括してトレイ１１０に移される。第３コンベアベルト３１は、この一列分の食品１００がトレイ１１０に移されると、トレイ１１０を前記の食品１００の一列分の長さよりもわずかに長い距離だけトレイ１１０を移動させる。詳細には、食品搬送システム１には、第３コンベアベルト３１の近傍に設けられてトレイ１１０に食品１００が新たに導入されたか否かを検出するセンサと、第３コンベアベルト３１を駆動するモーターとが設けられており、制御装置は、このセンサからトレイ１１０に食品１００が新たに導入されたことを示す信号を受信すると、第３コンベアベルト３１を前記一列分よりもわずかに長い距離だけ駆動する。

（２）食品搬送装置の詳細構造
食品搬送装置４０は、食品１００を把持するヘッド部４１と、ヘッド部４１を操作する操作部４２とを備えている。

操作部４２は、アーム部４２１と、アーム部４２１を支持する支持脚４２２とを備えている。

アーム部４２１は、その先端部が３次元方向に移動可能なように支持脚４２２に支持されている。そして、このアーム部４２１の先端部にヘッド部４１が連結されており、ヘッド部４１はアーム部４２１とともに水平方向および上下方向を含む３次元方向に移動可能となっている。

図３は、ヘッド部４１周辺を背面側から見た概略斜視図である。図４は、ヘッド部４１の正面図である。図５は、食品搬送装置４０の一部を図４のＶ−Ｖ線の面で切断した状態の概略斜視図である。図６は、図４から後述する伸縮装置７０およびガイドバー５７を省略した図である。図７は、図４のＶＩＩ−ＶＩＩ線断面図である。なお、図４および図８、図９では、図を明瞭にするために一部の部材に網掛けを行っている。

ヘッド部４１は、アーム部４２１の先端に固定されるヘッド本体部（本体部）５０と、ヘッド本体部５０に保持されたリンク部６０と、ヘッド本体部５０に固定された伸縮装置７０とを備える。また、ヘッド部４１は、３つ以上の把持部９０を有している。本実施形態では、ヘッド部４１に、９個の把持部９０が設けられている。後述するように、伸縮装置７０には、ピストン７２が設けられており、食品搬送装置４０にはこのピストン７２を駆動するためのエアポンプ２００が設けられている。そして、本実施形態では、このエアポンプ２００と伸縮装置７０とが、請求項における駆動装置として機能し、この駆動装置つまりエアポンプ２００および伸縮装置７０と、リンク部６０とが、請求項における距離変更機構として機能する。

以下のヘッド部４１の説明では、図４に示す状態での上、下を単に上、下として説明を行う。また、図４の左右方向を単に左右方向として説明を行う。また、図４の紙面と直交する方向を前後方向として説明する。

ヘッド本体部５０は、アーム部４２１の先端に固定された第１支持壁５１を備えるとともに、第１支持壁５１にそれぞれ固定された一対の第２支持壁５２、５２、一対の中央支持壁５３、５３、一対のシリンダ支持ブラケット５４、５４、第１ストッパ用ブラケット５５および第２ストッパ用ブラケット５６を備える。また、ヘッド本体部５０は、第２支持壁５２、５２に支持された一対のガイドバー（ガイド部）５７、５７を備える。

第１支持壁５１は、上下方向と直交して左右方向に延びる板状を有しており、その上面にアーム部４２１の先端部が固定されている。本実施形態では、図３に示すように、軽量化を目的として、第１支持壁５１に複数の孔が形成されている。

一対の第２支持壁５２、５２は、それぞれ板状部材であり、第１支持壁５１の左右方向の両縁部分に当該両縁部分からそれぞれ下方に延びるように固定されている。本実施形態では、各第２支持壁５１にも、軽量化のための孔がそれぞれ形成されている。

一対の中央支持壁５３、５３は、それぞれ左右方向および上下方向に延びる板状部材であり、前後方向に所定の間隔をあけて互いに平行に並んでいる。各中央支持壁５３は、第１支持壁５１の左右方向の中央部分からそれぞれ下方に延びている。

一対のシリンダ支持ブラケット５４、５４は、伸縮装置７０の後述するシリンダ（駆動装置本体部）７１を支持するための部材である。これらシリンダ支持ブラケット５４、５４は、左右方向について互いに離間した位置において第１支持壁５１に固定されている。各シリンダ支持ブラケット５４は、それぞれ第１支持壁５１の下面から下方に延びる支持用延出壁５４ａを備えており、これら支持用延出壁５４ａにシリンダ７１が固定されている。

第１ストッパ用ブラケット５５は、後述する第１ストッパ用ボルト（拡大側ストッパ）８１を保持するための部材である。第１ストッパ用ブラケット５５は、第１支持壁５１の左端寄りの部分において第１支持壁５１に固定されている。

第１ストッパ用ブラケット５５は、第１支持壁５１の下面から下方に延びる第１ストッパ用延出壁５５ａを備えている。第１ストッパ用延出壁５５ａは、前後方向に延びる板状を有している。第１ストッパ用延出壁５５ａの下端付近には、これを左右方向に貫通するボルト孔５５ｂ（以下、適宜、第１ストッパ用ボルト孔５５ｂという）が形成されている。

第１ストッパ用ボルト８１は、所定の方向に延びるボルトであり、第１ストッパ用ボルト孔５５ｂに左右方向に延びる姿勢で螺合している。第１ストッパ用ボルト８１は、頭部８１ａを有しており、この頭部８１ａが第１ストッパ用延出壁５５ａよりも右側に位置するように取り付けられている。なお、本実施形態では、第１ストッパ用ボルト８１のうち第１ストッパ用延出壁５５ａよりも左側の部分にナットが螺合されている。

第２ストッパ用ブラケット５６は、後述する第２ストッパ用ボルト（縮小側ストッパ）８２を保持するための部材である。第２ストッパ用ブラケット５６は、第１支持壁５１の右端寄りの部分において第１支持壁５１に固定されている。

第２ストッパ用ブラケット５６は、第１支持壁５１の下面から下方に延びる第２ストッパ用延出壁５６ａを備えている。第２ストッパ用延出壁５６ａは、前後方向に延びる板状を有している。第２ストッパ用延出壁５６ａの下端付近には、これを左右方向に貫通するボルト孔５６ｂ（以下、適宜、第２ストッパ用ボルト孔５６ｂという）が形成されている。

第２ストッパ用ボルト８２は、所定の方向に延びるボルトであり、第２ストッパ用ボルト孔５６ｂに左右方向に延びる姿勢で螺合している。第２ストッパ用ボルト８２は、頭部８２ａを有しており、この頭部８２ａが第２ストッパ用延出壁５６ａよりも左側に位置するように取り付けられている。なお、本実施形態では、第２ストッパ用ボルト８２のうち第２ストッパ用延出壁５６ａよりも右側の部分にナットが螺合されている。

一対のガイドバー５７、５７は、それぞれ左右方向に延びる円柱部材である。これらガイドバー５７、５７は、前後方向に所定の間隔をあけて互いに平行に並んでいる。各ガイドバー５７は、その左右方向の両端部が各第２支持壁５２にそれぞれ固定されることで、これら第２支持壁５２に支持されており、第２支持壁５２間にわたって左右方向に延びている。

各中央支持壁５３には、これを左右方向に貫通する貫通孔５３ａがそれぞれ形成されており、各ガイドバー５７、５７はこれら貫通孔５３ａ内に挿通されている。詳細には、前側のガイドバー５７は前側の中央支持壁５３の貫通孔５３ａに挿通されており、後側のガイドバー５７は後側の中央支持壁５３の貫通孔５３ａに挿通されている。

図６等に示すように、リンク部６０は、左右方向に等間隔に配置されて前後方向に延びる複数の支持軸６９と、これら支持軸６９にそれぞれ連結された複数の第１リンクアーム６１と複数の第２リンクアーム６２とを備える。

各支持軸６９は、前後方向に延びる円柱状を有する。

各第１リンクアーム６１は、前後方向と直交する方向に延びる板状を有し、左右方向に互いに平行に並んでいる。各第２リンクアーム６２も、前後方向と直交する方向に延びる板状を有し、左右方向に互いに平行に並んでいる。第２リンクアーム６２と第１リンクアーム６１とは互いに交差するように並んでおり、本実施形態では、隣接する支持軸６９間において、第１リンクアーム６１と第２リンクアーム６２とによって隣接する支持軸６９を２つの頂点とするひし形の格子が区画されている。そして、互いに隣接する第１リンクアーム６１と第２リンクアーム６２とは、その交差点であってひし形の頂点を構成する部分（支持軸６９が位置する部分とは異なる２つの頂点）において連結軸６８によって互いに連結されている。連結軸６８は、前後方向に延びる円柱状を有する。

詳細には、第１リンクアーム６１は、左右両端にそれぞれ位置する２つの端部第１リンクアーム６１１と、これらを除く複数の中央第１リンクアーム６１２であって互いに同じ構造を有する複数の中央第１リンクアーム６１２とを含む。２つの端部第１リンクアーム６１１の長手方向の寸法は、中央第１リンクアーム６１２の長手方向の寸法のおよそ半分に設定されている。

同様に、第２リンクアーム６２も、左右両端にそれぞれ位置する２つの端部第２リンクアーム６２１と、これらを除く複数の中央第２リンクアーム６２２であって互いに同じ構造を有する複数の中央第１リンクアーム６２２とを含む。２つの端部第２リンクアーム６２１の長手方向の寸法は、中央第２リンクアーム６２２の長手方向の寸法のおよそ半分に設定されている。

各中央第１リンクアーム６１２の長手方向の寸法と各中央第２リンクアーム６２２の長手方向の寸法とは同じ値に設定されている。また、端部第１リンクアーム６１１の長手方向の寸法と端部第２リンクアーム６２１の長手方向の寸法とは同じ値に設定されている。

中央第１リンクアーム６１２と中央第２リンクアーム６２２とは、それぞれの長手方向の中央において、支持軸６９を介して、支持軸６９を中心に回動可能に、詳細には、支持軸６９の前後方向に延びる中心軸まわりに回動可能に、連結されている。具体的には、中央第１リンクアーム６１２の長手方向の中央と中央第２リンクアーム６２２の長手方向の中央とには、それぞれこれらを前後方向に貫通する貫通孔が形成されており、この貫通孔に共通の支持軸６９が挿通されることで、互いに相対的に回動可能に連結されている。

また、各中央第１リンクアーム６１２の長手方向の両端は、右側に隣接する中央第２リンクアーム６２２の長手方向の一方側の端部と左側に隣接する中央第２リンクアーム６２２の長手方向の他方側の端部とに、連結軸６８を介して、連結軸６８の前後方向に延びる中心軸まわりに回動可能に連結されている。具体的には、互いに連結される各リンクアーム６１２、６２２の端部には、それぞれこれらを前後方向に貫通する貫通孔が形成されており、この貫通孔に共通の連結軸６８が挿通されることで、互いに相対的に回動可能に連結されている。

図６の例では、一つの中央第１リンクアーム６１２の上側の端部は、これの左側に隣接する中央第２リンクアーム６２２の上側の端部に、連結軸６８を介して連結され、一つの中央第１リンクアーム６１２の下側の端部は、これの右側に隣接する中央第２リンクアーム６２２の下側の端部に、連結軸６８を介して連結されている。

一方、右端に位置する端部第１リンクアーム６１１と、右端に位置する端部第２リンクアーム６２１とは、その長手方向の端部において支持軸６９を介して、この支持軸６９を中心に回動可能に連結されている。また、右端に位置する端部第１リンクアーム６１１と、これの左隣りの中央第２リンクアーム６２２とは、その長手方向の端部において、連結軸６８を介して、この連結軸６８を中心に回動可能に連結されており、右端に位置する端部第２リンクアーム６２１と、これの左隣りの中央第１リンクアーム６１２とは、その長手方向の端部において、連結軸６８を介して、この連結軸６８を中心に回動可能に連結されている。

図６の例では、右端に位置する端部第１リンクアーム６１１の下端と右端に位置する端部第２リンクアーム６２１の上端とに、支持軸６９が共通して挿通されることで、これらリンクアーム６１１、６２１が互いに連結されている。また、右端に位置する端部第１リンクアーム６１１の上端とその左隣の中央第２リンクアーム６２２の上端とに、連結軸６８が共通して挿通されることで、これらリンクアーム６１１、６２２が互いに連結されている。また、右端に位置する端部第２リンクアーム６２１の下端と、左隣の中央第１リンクアーム６１１の下端とに、連結軸６８が共通して挿通されることで、これらリンクアーム６２１、６１１とが連結されている。

同様に、左端に位置する端部第１リンクアーム６１１と、左端に位置する端部第２リンクアーム６２１とは、その長手方向の端部において支持軸６９を介して、この支持軸６９を中心に回動可能に連結されている。また、左端に位置する端部第１リンクアーム６１１と、これの右隣りの中央第２リンクアーム６２２とは、その長手方向の端部において、連結軸６８を介して、この連結軸６８を中心に回動可能に連結されており、左端に位置する端部第２リンクアーム６２１と、これの右隣りの中央第１リンクアーム６１２とは、その長手方向の端部において、連結軸６８を介して、この連結軸６８を中心に回動可能に連結されている。

図６の例では、左端に位置する端部第１リンクアーム６１１の上端と左端に位置する端部第２リンクアーム６２１の下端とに、支持軸６９が共通して挿通されることで、これらリンクアーム６１１、６２１が互いに連結されている。また、左端に位置する端部第１リンクアーム６１１の下端とその右隣の中央第２リンクアーム６２２の下端とに、連結軸６８が共通して挿通されることで、これらリンクアーム６１１、６２２が互いに連結されている。また、左端に位置する端部第２リンクアーム６２１の上端と、右隣の中央第１リンクアーム６１１の上端とに、連結軸６８が共通して挿通されることで、これらリンクアーム６２１、６１１とが連結されている。

このように構成されることで、リンク部６０に左右方向の力が加えられると、各リンクアーム６１、６２が支持軸６９および連結軸６８を中心に回動して（これら軸６８、６９の前後方向に延びる中心軸回りに回動して）、リンク部６０全体が左右方向に伸縮する。そして、全ての支持軸６９どうしの距離が同じ量だけ変化する。

ここで、各中央支持壁５３には、それぞれ、これを前後方向に貫通する軸保持用孔５３ｂが形成されている。一つの支持軸６９である第１支持軸６９Ａは、これら２つの軸保持用孔５３ｂに挿通されてこれに保持されている。本実施形態では、左右方向の中央に位置する支持軸６９が軸保持用孔５３ｂ内に挿通されている。軸保持用孔５３ｂの穴径と支持軸６９の外径とはほぼ同等であり、支持軸６９は軸保持用孔５３ｂにおいて左右方向に移動できないように保持されている。従って、本実施形態では、リンク部６０は、この左右方向の中央に位置する第１支持軸６９Ａを中心として左右方向に伸縮する。

各把持部９０は、食品１００をそれぞれ把持する部分である。

把持部９０は、左右方向に１列状に配置されている。各把持部９０は、それぞれ、食品１００を挟持する一対の挟持片９１、９１と、これを支持するブロック体９２とを備えている。

一対の挟持片９１、９１は、ブロック体９２から下方に延びる形状を有し、前後方向に対向する姿勢でブロック体９２に支持されている。また、一対の挟持片９１、９１は、その各先端（下端）が互いに接離する方向に移動するようにブロック体９２に支持されている。

把持部９０は、図１０に示すように、一対の挟持片９１、９１が、鎖線に示すように前後方向に開いた状態（挟持片９１どうしが互いに離れる方向に移動した状態）から実線に示すように閉じた状態（挟持片９１どうしが互いに近接する方向に移動した状態）になることで食品１００の包装部材１０２の上端を挟持する。また、把持部９０は、一対の挟持片９１、９１が食品１００を挟持している状態で開いた状態になることで食品１００を離す。本実施形態では、一対の挟持片９１、９１は包装部材１０２の上端のみを挟持する。

挟持片９１は例えばエアにより駆動されて開いた状態と閉じた状態とに切り替えられるようになっており、各ブロック体９２には、挟持片９１のこの状態の切り替えを実現するための機構と、エアを導入するための導入口９２ａとが設けられている。

各把持部９０は、それぞれ支持軸６９に連結されている。本実施形態では、全ての支持軸６９にそれぞれ一つずつ把持部９０が連結されている。

具体的には、第１支持軸６９Ａを除く他の支持軸６９の前後方向の両端には、この両端からそれぞれ下方に延びる把持部用支持壁４７、４７が固定されている。つまり、支持軸６９は、各リンクアーム６１、６２を貫通して前後方向に突出しており、この突出部分に把持部用支持壁４７が固定されている。

また、ヘッド本体部５０には、上下方向と直交する方向に延びる板状の複数の中間接続部材４８が設けられている。これら中間接続部材４８は、それぞれ、同じ支持軸６９に固定された２つの把持部用支持壁４７の下面にわたって延びてこれに固定されているとともに、一対の中央支持壁５３の下面にわたって延びてこれに固定されている。そして、各把持部９０は、これら中間接続部材４８にそれぞれ連結されている。

各把持部用支持壁４７には、これを左右方向に貫通するガイド用孔４７ａがそれぞれ形成されている。これらガイド用孔４７ａは、ガイドバー５７が挿通される孔であり、左右方向に並ぶ全ての把持部用支持壁４７のガイド用孔４７ａに共通してガイドバー５７が挿通されている。具体的には、リンクアーム６１、６２よりも前側において左右方向に並ぶ各把持部用支持壁４７のガイド用孔４７ａには、前側に位置するガイドバー５７が共通して挿通されている。そして、リンクアーム６１、６２よりも後側において左右方向に並ぶ各把持部用支持壁４７のガイド用孔４７ａには、後側に位置するガイドバー５７が共通して挿通されている。

伸縮装置７０は、シリンダ（駆動装置本体部）７１と、シリンダ７１に左右方向に移動可能に保持されたピストン（移動部材）７２とを有する。シリンダ７１は、左右方向に延びる円筒状を有している。ピストン７２は、シリンダ７１を左右方向に貫通するようにシリンダ７１に挿通されている。伸縮装置７０は、シリンダ７１の両端が、各支持用延出壁５４ａに固定されることでヘッド本体部５０に保持されている。

本実施形態では、シリンダ７１はいわゆるエアシリンダであって、ピストン７２はエアにより駆動される。具体的には、図１に示すように、本実施形態では、食品搬送装置４０にエアポンプ２００が設けられており、このエアポンプ２００からシリンダ７１にエアが供給される。なお、エアポンプ２００とシリンダ７１との間のエアの供給経路の図示は省略している。

例えば、シリンダ７１内に左右方向に並ぶ二つの空気室が左右方向に移動可能な隔壁（不図示）により区画されており、この隔壁にピストン７２が固定されている。シリンダ７１には各空気室にエアを送り込むための導入部が形成されている。そして、右側の空気室にエアが送り込まれることでピストン７２は左側に移動し、左側の空気室にエアが送り込まれることでピストン７２は右側に移動する。

図７に示すように、ピストン７２は、その左端部付近において、第１支持軸６９Ａよりも左側に位置する支持軸６９である第２支持軸６９Ｂに連結されている。具体的には、ピストン７２の左端部には、これを前後方向に貫通する貫通孔７２ａが形成されており、この貫通孔７２ａに第２支持軸６９Ｂが挿通された状態で固定されている。本実施形態では、第２支持軸６９Ｂは、左端から２番目の支持軸６９に設定されており、第１支持軸６９Ａと第２支持軸６９Ｂとの間には２本の支持軸６９が配置されている。

このように、ピストン７２が第１支持軸６９Ａよりも左側の第２支持軸６９Ｂに連結されていることで、本実施形態では、ピストン７２が左側に移動して第２支持軸６９Ｂが第１支持軸６９Ａから離間する方向に移動すると、リンク部６０は延びて支持軸６９どうしの間の距離が長くなる。一方、ピストン７２が右側に移動して第２支持軸６９Ｂが第１支持軸６９Ａに近づく方向に移動すると、リンク部６０は縮み支持軸６９どうしの間の距離が長くなる。

ここで、前記のように、本実施形態では、各把持部用支持壁４７にガイドバー５７が挿通されている。これに伴い、リンク部６０の伸縮時において、各把持部用支持壁４７はこのガイドバー５７に沿って左右方向に摺動する。つまり、本実施形態では、各把持部用支持壁４７およびこれに連結される把持部９０、さらに、各把持部用支持壁４７に連結される支持軸６９および支持軸６９が連結された各リンクアーム６１、６２は、ガイドバー５７によって左右方向に移動可能に保持されており、ガイドバー５７に沿って左右方向に移動する。

本実施形態では、ピストン７２の移動量ひいては支持軸６９どうしの間の距離の変更量が、第１ストッパ用ボルト８１と第２ストッパ用ボルト８２とにより決定されるようになっている。

具体的には、シリンダ７１およびピストン７２は、第１ストッパ用ボルト８１と第２ストッパ用ボルト８２との間に配置されている。また、左右方向から見て、第１ストッパ用ボルト８１の頭部８１ａはピストン７２の左側の端部と重なる位置に配置されており、第２ストッパ用ボルト８２の頭部８２ａはピストン７２の右側の端部と重なる位置に配置されている。この構成により、ピストン７２は、第１ストッパ用ボルト８１の頭部８１ａと当接することでその左側への移動が停止され、第２ストッパ用ボルト８２の頭部８２ａと当接することでその右側への移動が停止される。

そして、本実施形態では、エアにより駆動されることで、ピストン７２の位置が、第１ストッパ用ボルト８１の頭部８１ａと当接する位置と、ピストン７２が第２ストッパ用ボルト８２の頭部８２ａと当接する位置とに切り替えられる。

ここで、前記のように、本実施形態では、各ストッパ用ボルト８１、８２は各ストッパ用ボルト孔５５ｂ、５６ｂに螺合することで固定されている。従って、これらの螺合位置を変更することで、ピストン７２の移動量を容易に変更することができる。

ヘッド部４１には、さらに、当接バー４６が設けられている。

当接バー４６は、左右方向に延びる円柱状を有する。当接バー４６は、左右方向について、第１支持壁５１と同程度の長さを有している。

当接バー４６は、その左右方向の中央部分から上方に延びる当接バー支持部４６ａを介して、左右中央に配置された把持部９０のブロック体９２に固定されている。

当接バー４６は、挟持片９１よりも下方に配置されている。また、当接バー４６は、挟持片９１から前後方向に離間した位置（後方に離間した位置）であって、各把持部９０に把持された食品１００の側面に当接可能な位置に配置されている。

（３）食品搬送装置の動作
次に、以上のように構成された本実施形態の食品搬送装置４０の動作について説明する。ヘッド部４１、アーム部４２１、および、エアポンプ２００は、制御装置によってその駆動が制御される。

まず、予め設定された数（本実施形態では９個）以上の食品受容部２３内にそれぞれ食品１００が導入されたことがセンサ等によって検知されると、ヘッド部４１とアーム部４２１とは、各食品１００の上方に各挟持片９１がそれぞれ配置されるように駆動される。以下では、この予め設定された数を規定数という。

次に、各挟持片９１がそれぞれ食品１００を挟持するように駆動される。本実施形態では、各挟持片９１が全て同時に動かされ、複数の食品１００が挟持片９１によって一括して同時に挟持される。

挟持片９１が食品１００を挟持すると、制御装置は、アーム部４２１を動かしてトレイ１１０に向けて食品１００を移動させる。このとき、本実施形態では、当接バー４６が食品１００の側面に当接することで、食品１００の揺れが抑制され、各食品１００は安定して搬送される。

ここで、本実施形態では、前記のように、食品受容部２３の幅（第２コンベアベルト２１の移動方向の寸法）が、食品１００の幅（食品受容部２３内に収容された状態での食品１００の第２コンベアベルト２１の移動方向の寸法）よりも大きく設定されていることに伴い、規定数の食品受容部２３に収容されている規定数の食品１００の全体の長さ（食品１００の並び方向の長さ）が、トレイ１１０の幅よりも長くなっている。

そこで、制御装置は、トレイ１１０に向けて食品１００を移動させる途中に、エアポンプ２００を駆動してピストン７２を左右方向に移動させ、これにより、各支持軸６９間ひいては各把持部９０間の距離を短くする。

具体的には、各挟持片９１が食品１００を挟持する際には、図８に示すように、ピストン７２の位置が、ピストン７２と第１ストッパ用ボルト８１の頭部８１ａとが当接して各把持部９０間の距離が最も長くなる位置とされる。これに対して、各挟持片９１が食品１００を挟持した後は、図９に示すように、ピストン７２の位置が第２ストッパ用ボルト８２の頭部８２ａと当接する位置とされて、各把持部９０間の距離が最も短くなるようにピストン７２が駆動される。

このように、把持部９０間の距離が短くされた後、制御装置は、トレイ１１０の上方において、食品１００を離すように挟持片９１を制御する。その後は、制御装置は、再び各把持部９０間の距離が最も長くなるようにピストン７２の位置を変更するとともに、ヘッド部４１およびアーム部４２１を待機位置（食品受容部２３内の食品１００を挟持可能な位置）に戻す。

（４）作用等
以上のように、本実施形態によれば、食品搬送装置４０によって、自動的に複数の食品１００を一括して同時に搬送することができるとともに、これら食品１００どうしの離間距離を一括して同じ長さ分変更することができる。

従って、複数の食品１００を第２コンベアベルト２１からトレイ１１０に移動させる作業、および、トレイ１１０に食品１００を収容するときに食品１００の間隔を調整する作業を行うための作業者が不要になる。また、食品１００を一つずつトレイ１１０に収容する場合およびこの収容時に各食品１００の間隔を一つずつ調整する場合に比べて、作業効率を格段に高めることができる。

特に、第２コンベアベルト２１上では比較的広く設定されていた複数の食品１００どうしの間隔を小さくしながら、これら食品１００をトレイ１１０に導入することができるため、トレイ１１０内のスペースをより有効に利用することができる。つまり、より多くの食品１００を１つのトレイ１１０内に収容することが可能となり、トレイ１１０を介した食品１００の搬送効率を高めることができる。

また、本実施形態では、２つのリンクアーム６１、６２を利用して各把持部９０どうしの距離を一括して同じ量だけ変更するように構成されており、簡単な構成でこの変更を実現することができる。

また、本実施形態では、ガイドバー５７が設けられて、各把持部９０、各支持軸６９および各リンクアーム６１、６２が左右方向に移動可能にガイドバー５７に保持されている。従って、これら把持部９０、支持軸６９および各リンクアーム６１、６２を安定して左右方向に移動させることができる。

また、本実施形態では、第１ストッパ用ボルト８１、第２ストッパ用ボルト８２が設けられて、これらストッパ用ボルト８１、８２と当接させることでピストン７２の左右方向の移動量が規定されるようになっており、簡単な構成で、ピストン７２を適切な量だけ移動させることができる。

また、本実施形態では、当接バー４６が設けられて、当接バー４６が把持部９０に把持された各食品１００の側面に当接するように構成されている。そのため、食品１００の移動時に、食品１００が大きく揺れるのを防止して食品１００を適切に搬送することができる。

（５）変形例
前記実施形態では、左右方向の中央に位置する第１支持軸６９Ａが、ヘッド本体部５０の中央支持壁５３に対して左右方向に相対移動不能に支持された場合、および、左端から２番目に位置する第２支持軸６９Ｂがピストン７２に連結された場合について説明したが、ヘッド本体部５０に左右方向に相対移動不能に固定される支持軸６９、ピストン７２に連結される支持軸６９の具体的な位置はこれらに限らない。

また、ピストン７２を移動させるための駆動源はエアに限らない。

また、前記実施形態では、ピストン７２の各端部に各ストッパ用ボルト８１、８２が当接することでピストン７２の移動が規制される場合について説明したが、ピストン７２の各端部に当接する部材はボルトに限らず他の部材であってもよい。ただし、前記のように、各ストッパ用ボルト８１、８２を用いれば、容易に、ピストン７２の移動量を変更することができる。また、各ストッパ用ボルト８１、８２と当接する部分はピストン７２の端部に限らない。例えば、ピストン７２の左右方向の途中部に外側に突出する突起を設け、この突起をストッパ用ボルト８１、８２等の被当接部材と当接させるようにしてもよい。

また、食品搬送装置４０が適用される対象は、前記のように構成された食品搬送システム１に限らない。例えば、所定のトレイから他のトレイに食品１００どうしの間隔を変更しながら移送する際等に、この食品搬送装置４０を用いるようにしてもよい。また、食品搬送装置４０による搬送前の食品１００の間隔が、食品１００の種類等によって変更されるようなシステムに適用されてもよい。この場合にも、本発明の食品搬送装置４０によれば搬送前の食品１００の間隔に応じて把持部９０間の距離を変更することができる。

１食品搬送システム
４食品搬送装置
４６当接バー
５０ヘッド本体部（本体部）
５７ガイドバー（ガイド部）
６０リンク部
６１第１リンクアーム
６２第２リンクアーム
６８連結軸
６９支持軸
６９Ａ第１支持軸
６９Ｂ第２支持軸
７０伸縮装置（駆動装置）
７１シリンダ（駆動装置本体部）
７２ピストン（移動部材）
８１第１ストッパ用ボルト（拡大側ストッパ）
８２第２ストッパ用ボルト（縮小側ストッパ）
９０把持部
１００食品
２００エアポンプ（駆動装置）

Claims

所定の領域に所定の方向に沿うように配列された複数の食品を他の領域に搬送する食品搬送装置であって、
上下方向および水平方向に移動可能な本体部と、
前記本体部に保持されて、左右方向に並び複数の食品をそれぞれ個別に把持可能な３つ以上の把持部と、
前記本体部に保持されて、隣接する前記把持部間の距離を一括して変更可能な距離変更機構とを備え、
前記距離変更機構は、左右方向に並ぶ複数の第１リンクアームと、各第１リンクアームとそれぞれ交差するように設けられた複数の第２リンクアームと、前記第１リンクアームと前記第２リンクアームの各交差位置に設けられた複数の支持軸と、前記各支持軸を中心に前記第１リンクアームおよび前記第２リンクアームが一括して回動してこれら第１リンクアームと第２リンクアームとの交差角度が一括して変更されるように両リンクアームを駆動し、この駆動に応じて前記複数の支持軸の左右方向の間隔を変更する駆動装置とを有し、
前記複数の把持部は、前記各支持軸と一体に左右方向に移動可能なように取り付けられており、
前記複数の支持軸のうち左右方向の中央部に位置する第１支持軸は、前記本体部に対して左右方向に相体移動不能に固定されており、
前記駆動装置は、前記本体部に対して左右方向に相体移動不能に固定された駆動装置本体部と、前記第１支持軸とは異なる前記支持軸である第２支持軸に連結された状態で左右方向に移動可能に前記駆動装置本体部に支持された移動部材とを備え、前記移動部材の移動に応じて前記第２支持軸が前記第１支持軸に対し接近または離間することにより、前記第１支持軸を中心に前記複数の支持軸どうしの距離が伸縮するように構成され、
前記本体部は、前記移動部材に当接して前記第１支持軸と前記第２支持軸との離間距離が拡大する方向に前記移動部材が移動するのを規制する拡大側ストッパと、前記移動部材に当接して前記第１支持軸と前記第２支持軸との離間距離が縮小する方向に前記移動部材が移動するのを規制する縮小側ストッパとを備え、
前記駆動装置は、前記複数の食品を把持する前に、前記移動部材を前記拡大側ストッパに当接するまで移動させることにより前記各把持部間の距離を最長とし、前記複数の食品を把持した後に、前記移動部材を前記縮小側ストッパに当接するまで移動させることにより前記各把持部間の距離を最短とすることを特徴とする食品搬送装置。
請求項１に記載の食品搬送装置において、
前記各第１リンクアームと前記各第２リンクアームとは、前後方向から見て、隣接する２つの前記支持軸間の領域にこれら支持軸を頂点とするひし形の格子が区画されるように交差しているとともに、当該格子の前記支持軸以外の頂点に設けられた前後方向に延びる連結軸によって当該連結軸を中心に相対的に回動するように連結されていることを特徴とする食品搬送装置。
請求項１または２に記載の食品搬送装置において、
前記本体部は、左右方向に延びる形状を有するガイド部を備え、
前記各把持部は、前記本体部によって前記ガイド部に沿って左右方向に移動可能に保持されていることを特徴とする食品搬送装置。
請求項１〜３のいずれかに記載の食品搬送装置において、
前記本体部に保持されて、左右方向に延びる形状を有し前記各把持部に把持された各食品の側面に当接可能な当接バーをさらに備えることを特徴とする食品搬送装置。