JP6608262B2

JP6608262B2 - 移載装置

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Publication number: JP6608262B2
Application number: JP2015239997A
Authority: JP
Inventors: 博村田
Original assignee: Nisshin Engineering Co Ltd
Current assignee: Nisshin Engineering Co Ltd
Priority date: 2015-12-09
Filing date: 2015-12-09
Publication date: 2019-11-20
Anticipated expiration: 2035-12-09
Also published as: JP2017105574A

Description

本発明は、移載物を移載するための移載装置に関するものであり、特に食品を移載するための移載装置に関するものである。

通常、店頭で販売されるおにぎり、サンドイッチなどは、食品工場内において人の手により包装されている。同様に、店頭で販売される惣菜なども、食品工場内において人の手により容器などに詰められている。例えば、お弁当用の惣菜などは、ベルトコンベア等により搬送されてきたとき（またはバットに載せられた後）、人の手により取上げられ、人の手によりお弁当用の容器に詰められている。しかしながら、昼夜問わない稼動を所望される食品工場にとって人手不足が問題となっており、食品を容器へ移載するロボット等の実用化が求められている。

ここで、特許文献１には、コンベアの搬送面上に載置され搬送されたワーク（移載物）を、押し上げ板により搬送面の下方から押し上げ、搬送面上方で待機するロボットアームに把持させるワーク供給装置ユニットについて開示されている。

また、特許文献２には、ローラコンベア上に載置されたサンドイッチを積み重ね、切断し、切断されたサンドイッチを一組のアーム機構を用いてフィルム袋内に収容するサンドイッチ製造装置について開示されている。

特開昭５８−７７４７１号公報特開２０１４−１６２５３１号公報

特許文献１記載のワーク供給装置ユニットにおいては、搬送面上に載置されている移載物をロボットアームが把持しているが、例えば移載物が柔らかい場合や移載物の形状が定まっていない場合など、ロボットアームに把持された際に移載物が傷つけられるという問題があった。

また、特許文献２記載のサンドイッチ製造装置においては、ローラコンベア上にサンドイッチを載置して搬送しているが、サンドイッチのように柔らかく脆い移載物をローラコンベアの振動により崩さずに搬送し移載するのは困難である。更に、移載物を吸引して移載する方法も存在するが、移載物の形態によっては移載物を吸引できない場合や移載物を傷つける場合があった。

ところで、移載ベルトを用いて移載物を傷つけずに移載する方法も存在するが、移載するスピードが遅く、移載ベルトの劣化も激しかった。なお、ロボットにより移載物を移載する場合においては、人の手で移載する場合と同程度の速さ、好ましくは人の手で移載する場合よりも速いことが求められている。しかしながら、上述したように、ロボットにより移載物を傷つけずに迅速に移載するのは困難であった。

本発明の目的は、移載物を傷つけることなく迅速に移載することができる移載装置を提供することである。

本発明の移載装置は、櫛歯を有し移載物を取り上げる取上げ機構と、前記櫛歯を挿入する、所定方向に延びる複数の開口または溝を有し、載置面に前記移載物を載置する移載物供給部と、前記載置面に載置された前記移載物の位置を検出する検出部と、前記検出部により検出された前記移載物の前記所定方向に直交する方向の位置に基づいて前記所定方向に直交する方向の前記櫛歯の挿入位置を算出する算出部と、前記算出部により算出された前記櫛歯の挿入位置まで前記櫛歯を前記所定方向に直交する方向に移動させて前記開口または前記溝に挿入し、前記検出部により検出された前記移載物の前記所定方向の位置に基づいて前記櫛歯の前記所定方向の位置を制御して前記移載物を取り上げる取上げ機構制御部とを備える。

また、本発明の移載装置は、前記移載物供給部が丸ベルトコンベアを備え、前記開口は前記丸ベルトコンベアを構成する丸ベルトの間に形成される。

また、本発明の移載装置は、前記移載物供給部が前記所定方向に延びる複数の開口を有する移載物搬入部材と、前記所定方向に延びる複数の押し上げ部を有し、前記押し上げ部を前記開口間に突き出して前記移載物を前記移載物搬入部材から上方に押し上げる押上体とを備え、前記溝は、前記押上部の間に形成される。

また、本発明の移載装置は、櫛歯を有し移載物を取り上げる取上げ機構と、前記櫛歯を挿入する、所定方向に延びる複数の開口を有し、載置面に前記移載物を載置する移載物供給部材と、前記移載物供給部材の搬入位置を検出する第１検出部と、前記第１検出部による検出結果に基づいて前記取上げ機構の前記櫛歯を前記所定方向に向けるための調整角度を算出する第１算出部と、前記第１算出部により算出された前記調整角度に基づいて前記櫛歯の向きを調整する調整部と、前記載置面に載置された前記移載物の位置を検出する第２検出部と、前記第２検出部により検出された前記移載物の前記所定方向に直交する方向の位置に基づいて前記所定方向に直交する方向の前記櫛歯の挿入位置を算出する第２算出部と、前記第２算出部により算出された前記櫛歯の挿入位置まで前記所定方向に直交する方向に前記櫛歯を移動させて前記開口に挿入し、前記第２検出部により検出された前記移載物の前記所定方向の位置に基づいて前記櫛歯の前記所定方向の位置を制御して前記移載物を取り上げる取上げ機構制御部とを備える。

また、本発明の移載装置は、前記移載物が食品である。

本発明によれば、移載物を傷つけることなく迅速に移載することができる移載装置を提供することができる。

第１の実施の形態に係る移載装置の概略構成を示す図である。櫛歯と開口部との関係を説明するための図である。第１の実施の形態に係る移載装置を用いた移載方法について説明するためのフローチャートである。取上げ機構の移動について説明するための図である。取上げ機構の移動について説明するための図である。取上げ機構の移動について説明するための図である。第２の実施の形態に係る移載装置の概略構成を示す図である。第２の実施の形態に係る移載装置を用いた移載方法について説明するためのフローチャートである。第３の実施の形態に係る移載装置の概略構成を示す図である。押上部の機能について説明するための図である。第３の実施の形態に係る他の押上部の構成を示す図である。実施の形態に係る他の取上げ機構の構成を示す図である。

以下、図面を参照して本発明の第１の実施の形態に係る移載装置について説明する。図１は、第１の実施の形態に係る移載装置の概略構成を示す図である。この第１の実施の形態に係る移載装置２は、食品等の移載物を移載する装置であって、図１に示すように、丸ベルトコンベア４、取上げ機構６、検出センサ８、制御部１０、コンベア駆動部１２、及び取上げ機構駆動部１４を備えている。

なお、この実施の形態においては、店頭で販売される惣菜等の食品を容器に移載する場合を例に挙げて説明する。また、以下の説明においてはＸＹＺ直交座標系を設定し、このＸＹＺ直交座標系を参照して説明する。ＸＹＺ直交座標系は、図１に示すように、Ｘ軸は丸ベルトコンベア４により惣菜１６が搬送される方向と平行となるように、ＸＹ平面は丸ベルトコンベア４の搬送面４ｃ（後述する）と平行な面となるように、Ｚ軸はＸＹ平面に対して垂直方向となるように、Ｙ軸はＺＸ平面に対して垂直方向となるように設定される。

丸ベルトコンベア４は、２つのプーリ４ａに輪状の丸ベルト４ｂを複数張設して形成される搬送面４ｃを備えており、搬送面４ｃは、丸ベルト４ｂと丸ベルト４ｂとの間に開口部４ｄを有している。複数の開口部４ｄは、搬送面４ｃに取上げ機構６の櫛歯６ａ（後述する）を挿入する櫛歯挿入部として機能する。丸ベルトコンベア４は、２つのプーリ４ａをＹ軸を回転軸として反時計回りに回転させることにより丸ベルト４ｂのそれぞれを反時計回りに回転させて、搬送面４ｃ（丸ベルト４ｂ上）に載置された惣菜１６を上流（＋Ｘ方向）側から下流（−Ｘ方向）側へ搬送する。

取上げ機構６は、櫛歯６ａを有し、Ｘ方向、Ｙ方向及びＺ方向に移動可能に構成されている。櫛歯６ａは、複数の開口部４ｄに進入し、丸ベルトコンベア４により搬送されてきた惣菜１６を取り上げる。したがって、図２に示すように、櫛歯６ａの幅Ａは開口部４ｄの幅（丸ベルト４ｂの間隔）Ｂより小さく、丸ベルト４ｂの幅Ｄは櫛歯６ａの間隔Ｃより小さい。取上げ機構６は、丸ベルトコンベア４の搬送面４ｃに載置され上流（＋Ｘ方向）側から搬送されてきた惣菜１６を、櫛歯６ａにより取上げ、容器（図示せず）に移載する。

検出センサ８は、搬送面４ｃに載置され搬送されてきた惣菜１６の位置を検出する。具体的には、検出センサ８は、惣菜１６までのＹ方向における距離を検出し、検出結果を制御部１０に対して出力する。

制御部１０は、移載装置２の各部を統括的に制御し、特に取上げ機構６の櫛歯６ａを丸ベルトコンベア４の開口部４ｄに挿入し惣菜１６を取り上げる制御を行っている。制御部１０には、検出センサ８が接続されており、制御部１０は、検出センサ８により検出された惣菜１６までのＹ方向における距離に基づいて、取上げ機構６に対する惣菜１６の位置を導出し、導出された惣菜１６の位置を用いて取上げ機構６の櫛歯６ａの挿入位置を制御する。

また、制御部１０には、コンベア駆動部１２が接続されており、制御部１０は、コンベア駆動部１２を駆動させることにより丸ベルトコンベア４のプーリ４ａをＹ軸を回転軸として反時計回りに回転させる。また、制御部１０には、取上げ機構駆動部１４が接続されており、制御部１０は、取上げ機構駆動部１４を駆動させることにより取上げ機構６を所定距離及び所定方向に移動させる。

次に、図面を参照して、この実施の形態に係る移載装置２において惣菜１６を容器に移載する移載方法について説明する。図３は、丸ベルトコンベア４により搬送されてきた惣菜１６を容器に移載する移載方法について説明するためのフローチャートである。

まず、上流側（＋Ｘ方向側）で他の装置（図示せず）または作業者等により丸ベルトコンベア４の搬送面４ｃ（丸ベルト４ｂ上）に惣菜１６が載置されると、制御部１０は、惣菜１６を丸ベルトコンベア４により上流側（＋Ｘ方向側）から下流側（−Ｘ方向側）に搬送する（ステップＳ１）。具体的には、制御部１０は、コンベア駆動部１２を駆動させることにより丸ベルトコンベア４の２つのプーリ４ａをＹ軸を回転軸として反時計回りに回転させる。２つのプーリ４ａが回転することにより複数の丸ベルト４ｂが反時計回りに回転し、搬送面４ｃ（丸ベルト４ｂ上）に載置された惣菜１６は、＋Ｘ方向から−Ｘ方向へ搬送される。

次に、制御部１０は、ステップＳ１において＋Ｘ方向側から搬送されてきた惣菜１６の位置を検出する（ステップＳ２）。具体的には、制御部１０は、検出センサ８により検出される惣菜１６までのＹ方向における距離を取得する。そして、制御部１０は、検出センサ８より取得した惣菜１６までのＹ方向における距離から、搬送面４ｃに載置されている惣菜１６のＹ方向における位置を導出する。

次に、制御部１０は、惣菜１６の位置を用いて、取上げ機構６の櫛歯６ａの挿入位置を制御する。まず、制御部１０は、ステップＳ２において検出した惣菜１６の位置に基づいて、取上げ機構６の移動方向及び移動距離を算出する（ステップＳ３）。なお、取上げ機構６は予め定められている基準位置に位置しており、基準位置に関する情報は図示しない記憶部等に記憶されている。制御部１０は、取上げ機構６の位置（基準位置）から惣菜１６の位置までの移動方向及び移動距離を算出する。

次に、制御部１０は、ステップＳ３において算出した取上げ機構６の移動方向及び移動距離に基づいて、取上げ機構駆動部１４を駆動させることにより取上げ機構６を移動させる（ステップＳ４）。具体的には、図４に示すように、取上げ機構６の櫛歯６ａが惣菜１６の−Ｘ方向側に位置するように、取上げ機構６を移動させる。そして、取上げ機構６を−Ｚ方向に移動させ、取上げ機構６の櫛歯６ａを丸ベルトコンベア４の複数の開口部４ｄのそれぞれに挿入する。

次に、制御部１０は、取上げ機構６の櫛歯６ａと惣菜１６の相対位置が近くなるように制御を行なう。つまり、取上げ機構６の櫛歯６ａを丸ベルトコンベア４の複数の開口部４ｄに挿入した状態で＋Ｘ方向に移動させるか、その場で静止させる、または−Ｘ方向に丸ベルトコンベア４の搬送面４ｃの搬送速度より遅い速度で移動させればよい。その結果、図５に示すとおり、櫛歯６ａは惣菜１６の下側（−Ｚ方向側）に配置される。

なお、上述の第１の実施形態においては、櫛歯６ａが丸ベルトコンベア４の上流側（＋Ｘ方向側）を向いており、丸ベルトコンベア４の搬送面４ｃ上における惣菜１６の下流側（−Ｘ方向側）から櫛歯６ａを挿入するが、櫛歯６ａを丸ベルトコンベア４の下流側（−Ｘ方向側）に向けておけば、惣菜１６の上流側（＋Ｘ方向側）から櫛歯６ａを挿入してもよい。この場合、丸ベルトコンベア４の搬送面４ｃの速度より速い速度で取上げ機構６の櫛歯６ａを丸ベルトコンベア４の複数の開口部４ｄに挿入した状態で−Ｘ方向に移動させればよい。

次に、制御部１０は、取上げ機構６を用いて惣菜１６を取り上げる（ステップＳ５）。即ち、制御部１０は、図６に示すように、取上げ機構６を＋Ｚ方向に移動させて、櫛歯６ａにより搬送面４ｃから惣菜１６を取り上げる。次に、制御部１０は、取上げ機構６を用いて惣菜１６を移載する（ステップＳ６）。具体的には、制御部１０は、惣菜１６を取り上げた位置から、惣菜１６を収容する容器が載置されている（惣菜１６を取り上げた位置と異なる）位置までの移動距離及び移動方向を算出し、惣菜１６を収容する容器が載置されている位置まで取上げ機構６を移動する。そして、制御部１０は、櫛歯６ａを惣菜１６から抜き出す方向（−Ｘ方向）に取上げ機構６を移動させ、櫛歯６ａ上にあった惣菜１６を容器内に移載する。

ステップＳ６において惣菜１６の移載を終えた後、制御部１０は、取上げ機構駆動部１４を駆動させることにより、取上げ機構６を基準位置まで移動させる（ステップＳ７）。そして、制御部１０は、ステップＳ１の動作に戻り、すべての惣菜１６の移載を終えるまで、ステップＳ１〜Ｓ７の動作を繰り返す。

この第１の実施の形態に係る移載装置及び移載方法によれば、丸ベルトコンベア４の開口部４ｄ及び取上げ機構６の櫛歯６ａを備え、櫛歯６ａを開口部４ｄに挿入させて惣菜１６を取り上げているため、惣菜１６を傷つけることなく容器に移載することができる。また、取上げ機構６が多関節ロボット等でなく軽量且つシンプルなロボットにより構成可能であるため、高速且つ微細な動作を実現することができ、惣菜１６を迅速に容器に移載することができる。

次に、図面を参照して本発明の第２の実施の形態に係る移載装置について説明する。図７は、第２の実施の形態に係る移載装置の概略構成を示す図である。なお、この第２の実施の形態に係る移載装置２０については、図１に示す移載装置２の構成と同一の構成には同一の符号を付し、その説明を省略する。また、図７において、図１と同様のＸＹＺ直交座標系を設定し、この直交座標系を参照しつつ各部の位置関係等について説明する。

この第２の実施の形態に係る移載装置２０は、第１の実施の形態に係る移載装置２と同様に、食品等の移載物を移載する装置であって、図７に示すように、バット２２、取上げ機構７、制御部２６、バット位置検出部２８、惣菜位置検出部３０、及び取上げ機構駆動部１５を備えている。なお、この実施の形態においては、店頭で販売される惣菜等の食品を容器に移載する場合を例に挙げて説明する。

図７に示すように、バット２２にはアミ２２ａが嵌め込まれており、アミ２２ａ上に複数の惣菜１６が載置される。アミ２２ａは、矩形状の枠２２ｂ内に、枠２２ｂの長手方向に延びる複数の線材２２ｃを等間隔に配列して形成されている。複数の線材２２ｃを配列することにより形成される複数の開口部２２ｄは、枠２２ｂの長手方向に延びるスリット状であり、アミ２２ａに取上げ機構７の櫛歯７ａ（後述する）を挿入する櫛歯挿入部として機能する。

取上げ機構７は、櫛歯７ａを有し、Ｘ方向、Ｙ方向及びＺ方向に移動可能且つＸＹ平面において回動可能に構成されている。櫛歯７ａは、複数の開口部２２ｄに進入し、アミ２２ａ（複数の線材２２ｃ）上に載置されている惣菜１６を取り上げる。したがって、櫛歯７ａの幅は開口部２２ｄの幅（線材２２ｃの間隔）より小さく、線材２２ｃの幅は櫛歯７ａの間隔より小さい。取上げ機構７は、アミ２２ａ上に載置されている惣菜１６を、櫛歯７ａにより取上げ、容器（図示せず）に移載する。

制御部２６は、移載装置２０の各部を統括的に制御し、特に取上げ機構７の櫛歯７ａをアミ２２ａの開口部２２ｄに挿入し惣菜１６を取り上げる制御を行っている。制御部２６には、バット位置検出部２８が接続されており、バット位置検出部２８は、バット２２の位置情報を検出し、検出結果を制御部２６に対して出力する。また、制御部２６には、惣菜位置検出部３０が接続されており、惣菜位置検出部３０は、惣菜１６の位置情報を検出し、検出結果を制御部２６に対して出力する。制御部２６は、惣菜位置検出部３０により検出された惣菜１６の位置情報に基づいて、取上げ機構７に対する惣菜１６の位置を導出し、導出された惣菜１６の位置を用いて取上げ機構７の櫛歯７ａの挿入位置を制御する。

また、制御部２６には、取上げ機構駆動部１５が接続されており、制御部２６は、取上げ機構駆動部１５を駆動させることにより取上げ機構７を±Ｘ方向、±Ｙ方向及び±Ｚ方に移動させる。また、制御部２６は、取上げ機構駆動部１５を駆動させることにより取上げ機構７をＸＹ平面内において回動させる。

次に、図面を参照して、この実施の形態に係る移載装置２０において惣菜１６を容器に移載する移載方法について説明する。図８は、バット２２に載置される惣菜１６を容器に移載する移載方法について説明するためのフローチャートである。

まず、アミ２２ａに惣菜１６を載せたバット２２が例えば調理者等により搬入されると、制御部２６は、バット２２が搬入された直後であると判別し（ステップＳ１１、Ｙｅｓ）、バット２２の回転角度（ＸＹ平面のＸ方向に対する角度）を含むバット２２の搬入位置を検出する（ステップＳ１２）。具体的には、制御部２６は、バット位置検出部２８により検出されるバット２２の位置情報に基づいて、バット２２の搬入位置を導出する。なお、制御部２６は、バット２２が搬入された直後でないと判別した場合には（ステップＳ１１、Ｎｏ）、後述するステップＳ１２〜Ｓ１４の動作をスキップし、ステップＳ１５の動作に移行する。

次に、制御部２６は、ステップＳ１２において検出したバット２２の回転角度に基づいて、取上げ機構７のＸＹ平面における調整角度（回動角度）を算出する（ステップＳ１３）。櫛歯７ａが延びる方向と線材２２ｃ（開口部２２ｄ）の長手方向とが平行でない場合、櫛歯７ａは開口部２２ｄにまっすぐ挿入されないため、櫛歯７ａが延びる方向と線材２２ｃの長手方向との角度ズレを調整する必要がある。したがって、制御部２６は、櫛歯７ａが延びる方向と線材２２ｃ（開口部２２ｄ）の長手方向がなす角度を調整角度として算出する。

次に、制御部２６は、ステップＳ１３において算出した取上げ機構７のＸＹ平面における調整角度に基づいて、取上げ機構駆動部１５を駆動させることにより取上げ機構７を回動させて、バット２２の搬入位置に対する取上げ機構７の向きを調整する（ステップＳ１４）。

次に、制御部２６は、アミ２２ａに載置されている惣菜１６の位置を検出する（ステップＳ１５）。具体的には、制御部２６は、惣菜位置検出部３０により検出される惣菜１６の位置情報に基づいて、惣菜１６の位置を導出する。

次に、制御部２６は、惣菜１６の位置を用いて、取上げ機構７の櫛歯７ａの挿入位置を制御する。まず、制御部２６は、ステップＳ１５において検出した惣菜１６の位置に基づいて、取上げ機構７の移動方向及び移動距離を算出する（ステップＳ１６）。即ち、制御部２６は、取上げ機構７の位置（基準位置）から惣菜１６の位置までの移動方向及び移動距離を算出する。

次に、制御部２６は、ステップＳ１６において算出した取上げ機構７の移動方向及び移動距離に基づいて、取上げ機構駆動部１５を駆動させることにより、取上げ機構７を移動させる（ステップＳ１７）。なお、図８に示すステップＳ１７〜Ｓ２０の動作は、図３に示すステップＳ４〜Ｓ７の動作と同一のため、説明を省略する。制御部２６は、ステップＳ２０の動作を終えると、ステップＳ１１の動作に戻り、すべての惣菜１６の移載を終えるまで、ステップＳ１１〜Ｓ２０の動作を繰り返す。

この第２の実施の形態に係る移載装置及び移載方法によれば、取上げ機構７の櫛歯７ａ及び櫛歯７ａを挿入可能な開口部２２ｄを備え、櫛歯７ａを開口部２２ｄに挿入させて惣菜１６を取り上げているため、惣菜１６を傷つけることなく容器に移載することができる。また、取上げ機構７が多関節ロボット等でなく軽量且つシンプルなロボットにより構成可能であるため、高速且つ微細な動作を実現することができ、惣菜１６を迅速に容器に移載することができる。

なお、第２の実施の形態においては、櫛歯挿入部としてスリット状の開口部２２ｄを備えているが、取上げ機構７の櫛歯７ａを挿入可能なスリット状以外の開口部を備えてもよい。また、バット２２及びアミ２２ａに代えて、取上げ機構７の櫛歯７ａを挿入可能な溝部を有する惣菜供給部を備えてもよい。

また、第２の実施の形態においては、載置面、即ちアミ２２ａの惣菜１６が載置される面が平面であるが、アミ２２ａ上（線材２２ｃ）に惣菜を誘導する凹みを設けてもよい。この場合には、惣菜がアミ２２ａに載せられる際にアミ２２ａ上に設けられている凹みに誘導され収まるため、惣菜の位置検出を容易にする。

また、第２の実施の形態においては、バット２２の位置ずれに対して取上げ機構７の角度を調整しているが、バット２２の位置を調整する調整機構を設け、バット２２の位置を調整してもよい。

次に、図面を参照して本発明の第３の実施の形態に係る移載装置について説明する。図９は、第３の実施の形態に係る移載装置の概略構成を示す図である。なお、この第３の実施の形態に係る移載装置４０については、図１に示す移載装置２及び図７に示す移載装置２０の構成と同一の構成には同一の符号を付し、その説明を省略する。また、図９において、図１と同様のＸＹＺ直交座標系を設定し、この直交座標系を参照しつつ各部の位置関係等について説明する。

この第３の実施の形態に係る移載装置４０は、第１の実施の形態に係る移載装置２と同様に、食品等の移載物を移載する装置であって、図９に示すように、アミ４２、押上部４４、取上げ機構６、制御部４６、惣菜位置検出部３０、及び取上げ機構駆動部１４を備えている。なお、この実施の形態においては、店頭で販売される惣菜等の食品を容器に移載する場合を例に挙げて説明する。

アミ４２は、矩形状の枠４２ａ内に、枠４２ａの長手方向に延びる複数の線材４２ｂを等間隔に配列して形成されている。複数の線材４２ｂを配列することにより形成される複数の開口部４２ｃは、枠４２ａの長手方向に延びるスリット状である。アミ４２は、複数の惣菜１６を載置した状態で例えば調理者等により押上部４４の上部に搬入される。

押上部４４は、ＸＹ平面内に固定されているベース体４４ａ及びベース体４４ａ上に複数の押上体４４ｂを備えている。複数の押上体４４ｂは、Ｘ方向に長手方向、Ｚ方向に短手方向を有する板状であり、Ｙ方向に等間隔で配列されている。押上体４４ｂの厚さは開口部４２ｃの幅（線材４２ｂの間隔）より小さく、線材４２ｂの幅は押上体４４ｂの間隔より小さい。

図１０は、押上部４４の機能について説明するための図である。図１０に示すように、例えば調理者等により惣菜１６を載置したアミ４２が搬入され押上部４４の上部にセットされると、押上体４４ｂのそれぞれがアミ４２の下方から開口部４２ｃを通過してアミ４２の上方へ突き出し、アミ４２（線材４２ｂ）に載置されていた惣菜１６は、押上体４４ｂにより押し上げられる。

取上げ機構６は、押上部４４により押し上げられた惣菜１６を取り上げる。即ち、取上げ機構６の櫛歯６ａは、複数の押上体４４ｂの間に進入し、押上体４４ｂ上に載置されている惣菜１６を取り上げる。したがって、櫛歯６ａの幅は押上体４４ｂの間隔より小さく、押上体４４ｂの厚さは櫛歯６ａの間隔より小さい。

制御部４６は、移載装置４０の各部を統括的に制御し、特に取上げ機構６の櫛歯６ａを押上体４４ｂの間に挿入し惣菜１６を取り上げる制御を行っている。

次に、この実施の形態に係る移載装置４０において惣菜１６を容器に移載する移載方法について説明する。

まず、例えば調理者等により惣菜１６を載せたアミ４２が搬入され、押上部４４の上部にセットされると、制御部４６は、押上体４４ｂにより押上げられた惣菜１６の位置を検出し、検出結果に基づいて取上げ機構６の移動方向及び移動距離を算出する。なお、惣菜１６の位置を検出するための動作並びに取上げ機構６の移動方向及び移動距離を算出する動作は、図８に示すステップＳ１５及びＳ１６の動作と同一であるため、説明を省略する。

次に、制御部４６は、算出した取上げ機構６の移動方向及び移動距離に基づいて、取上げ機構駆動部１４を駆動させることにより取上げ機構６を移動させる。具体的には、取上げ機構６の櫛歯６ａが惣菜１６の−Ｘ方向側に位置するように、取上げ機構６を移動させる。そして、取上げ機構６を−Ｚ方向に移動させ、取上げ機構６の櫛歯６ａを押上体４４ｂの間にそれぞれ挿入する。

次に、制御部４６は、取上げ機構６を＋Ｘ方向に移動させる。このとき、取上げ機構６の櫛歯６ａは、押上体４４ｂの間に挿入された状態で＋Ｘ方向に移動するため、惣菜１６の下側（−Ｚ方向側）に配置される。

次に、制御部４６は、取上げ機構６を用いて惣菜１６を取り上げ、惣菜１６を移載し、取上げ機構６を基準位置まで移動させる。なお、取上げ機構６を用いて惣菜１６を取り上げる動作、取上げ機構６を用いて惣菜１６を移載する動作、及び取上げ機構６を基準位置まで移動させる動作は、図８に示すステップＳ１８〜Ｓ２０の動作と同一であるため、説明を省略する。制御部４６は、すべての惣菜１６の移載を終えるまで、上述の動作を繰り返す。

この第３の実施の形態に係る移載装置及び移載方法によれば、押上部４４により惣菜１６を押し上げ、押上体４４ａの間に取上げ機構６の櫛歯６ａを挿入し、惣菜１６を取り上げているため、惣菜１６を傷つけることなく容器に移載することができる。また、取上げ機構６が多関節ロボット等でなく軽量且つシンプルなロボットにより構成可能であるため、高速且つ微細な動作を実現することができ、惣菜１６を迅速に容器に移載することができる。また、ＸＹ平面内において固定されている押上部４４の設置位置に基づき取上げ機構６の櫛歯６ａの挿入位置を制御することができるため、惣菜１６を載置したアミ４２が調理者等により押上部４４の上部に搬入された際、取上げ機構６の櫛歯６ａの延びる方向とアミ４２の開口部４２ｃの長手方向とを平行にするための角度調整を行う必要がなく、移載の処理速度を向上させることができる。

なお、第３の実施の形態に係る押上部４４に代えて、例えば図１１に示すような複数の柱状体５０ａがＸ方向及びＹ方向に配列された押上部５０を備えてもよい。押上部５０及びアミ４２を備える場合には、惣菜１６を載置したアミ４２が搬入され押上部５０の上部にセットされると、柱状体５０ａがアミ４２の下方から開口部４２ｃを通過してアミ４２の上方へ惣菜１６を押し上げる。また、押上部４４及びアミ４２に代えて、例えば図１１に示すような押上部５０及びパンチング加工等された穴５２ａを有する惣菜搬入部５２を備えてもよい。押上部５０及び惣菜搬入部５２を備える場合には、惣菜１６を載置した惣菜搬入部５２が搬入され押上部５０の上部にセットされると、柱状体５０ａのそれぞれが惣菜搬入部５２の下方から穴５２ａを通過して惣菜搬入部５２の上方へ惣菜１６を押し上げる。

なお、図１１に示す押上部５０は円柱状の柱状体５０ａにより形成されているが、角柱状等の柱状体により形成されてもよい。また、図１１に示す惣菜搬入部５２は円形状の穴５２ａを有しているが、エキスパンド加工等された円形状以外の菱形形状や亀甲形状等の穴を有してもよい。

また、上述の各実施の形態に係る取上げ機構６，７に代えて、例えば図１２に示すような取上げ機構５４を備えてもよい。図１２に示すように、取上げ機構５４は、第１櫛歯５４ａ及び第２櫛歯５４ｂを有し、全方向に移動可能に構成されている。取上げ機構５４としては、例えば高速かつ微細な動作が可能なパラレルリンクロボット等が挙げられる。第１櫛歯５４ａ及び第２櫛歯５４ｂは、開閉可能であり、第１櫛歯５４ａの先端と第２櫛歯５４ｂの先端とが当接することにより閉じ、離間することにより開く。このような取上げ機構５４を使用すると、他の実施形態で説明した取上げ機構６，７に比べ、つかみ上げた惣菜１６を容器（図示せず）に移載するとき、惣菜１６を傾けることなく目的とした位置に降ろすことができ、お弁当など具材の配置に注意が必要な用途においても使用することができる。なお、第１櫛歯５４ａ及び第２櫛歯５４ｂは、惣菜１６を取り上げる際に惣菜１６が傷付くことを防止するために柔らかい樹脂等により形成されているとよい。

第１櫛歯５４ａ及び第２櫛歯５４ｂは、惣菜１６が載置されている載置面に形成されている櫛歯挿入部に挿入され、惣菜１６をつかみ上げる。即ち、まず第１櫛歯５４ａの先端と第２櫛歯５４ｂの先端とを離間させ、惣菜１６の上部から第１櫛歯５４ａ及び第２櫛歯５４ｂを櫛歯挿入部に挿入する。このとき、第１櫛歯５４ａを惣菜１６の一方の側から、第２櫛歯５４ｂを惣菜１６の他方の側から、即ち第１櫛歯５４ａと第２櫛歯５４ｂとで惣菜１６の両側を把持することができるように、第１櫛歯５４ａ及び第２櫛歯５４ｂを櫛歯挿入部に挿入する。そして、第１櫛歯５４ａの先端と第２櫛歯５４ｂの先端とを当接させることにより惣菜１６を把持し、第１櫛歯５４ａと第２櫛歯５４ｂとで惣菜１６を把持した状態で取上げ機構５４を上部に移動させることにより惣菜１６をつかみ上げる。

また、上述の各実施の形態に係る取上げ機構６，７としては、例えば高速かつ微細な動作が可能なパラレルリンクロボット等が挙げられる。また、上述の各実施の形態に係る取上げ機構６，７の櫛歯６ａ，７ａは、惣菜１６を取り上げる際に惣菜１６が傷つくことを防止するために柔らかい樹脂等により形成されているとよい。

また、上述の各実施の形態においては、惣菜１６の位置を検出するための検出センサ８または惣菜位置検出部３０、バット２２の位置を検出するためのバット位置検出部２８を用いた形態で説明を行なったが、惣菜１６の位置やバット２２の位置が必ず同じ位置になることが明らかな場合は検出センサ８、惣菜位置検出部３０またはバット位置検出部２８による検出を省略することができる。

また、上述の各実施の形態においては、店頭で販売される惣菜を容器に移載する場合を例に挙げて説明したが、例えばおにぎりやサンドイッチ等の他の食品または食品以外の移載物を他の場所に移載する場合にも本発明を適用することができる。

２，２０，４０…移載装置、４…丸ベルトコンベア、６，７…取上げ機構、６ａ…櫛歯、８…検出センサ、１０，２６，４６…制御部、１２…コンベア駆動部、１４，１５…取上げ機構駆動部、２２…バット、２８…バット位置検出部、３０…惣菜位置検出部、４４…押上部。

Claims

櫛歯を有し移載物を取り上げる取上げ機構と、
前記櫛歯を挿入する、所定方向に延びる複数の開口または溝を有し、載置面に前記移載物を載置する移載物供給部と、
前記載置面に載置された前記移載物の位置を検出する検出部と、
前記検出部により検出された前記移載物の前記所定方向に直交する方向の位置に基づいて前記所定方向に直交する方向の前記櫛歯の挿入位置を算出する算出部と、
前記算出部により算出された前記櫛歯の挿入位置まで前記櫛歯を前記所定方向に直交する方向に移動させて前記開口または前記溝に挿入し、前記検出部により検出された前記移載物の前記所定方向の位置に基づいて前記櫛歯の前記所定方向の位置を制御して前記移載物を取り上げる取上げ機構制御部と
を備える移載装置。
前記移載物供給部は、丸ベルトコンベアを備え、前記開口は前記丸ベルトコンベアを構成する丸ベルトの間に形成される請求項１に記載の移載装置。
前記移載物供給部は、前記所定方向に延びる複数の開口を有する移載物搬入部材と、
前記所定方向に延びる複数の押し上げ部を有し、前記押し上げ部を前記開口間に突き出して前記移載物を前記移載物搬入部材から上方に押し上げる押上体と
を備え、
前記溝は、前記押上部の間に形成される請求項１に記載の移載装置。
櫛歯を有し移載物を取り上げる取上げ機構と、
前記櫛歯を挿入する、所定方向に延びる複数の開口を有し、載置面に前記移載物を載置する移載物供給部材と、
前記移載物供給部材の搬入位置を検出する第１検出部と、
前記第１検出部による検出結果に基づいて前記取上げ機構の前記櫛歯を前記所定方向に向けるための調整角度を算出する第１算出部と、
前記第１算出部により算出された前記調整角度に基づいて前記櫛歯の向きを調整する調整部と、
前記載置面に載置された前記移載物の位置を検出する第２検出部と、
前記第２検出部により検出された前記移載物の前記所定方向に直交する方向の位置に基づいて前記所定方向に直交する方向の前記櫛歯の挿入位置を算出する第２算出部と、
前記第２算出部により算出された前記櫛歯の挿入位置まで前記所定方向に直交する方向に前記櫛歯を移動させて前記開口に挿入し、前記第２検出部により検出された前記移載物の前記所定方向の位置に基づいて前記櫛歯の前記所定方向の位置を制御して前記移載物を取り上げる取上げ機構制御部と
を備える移載装置。
前記移載物は、食品である請求項１〜４の何れか一項に記載の移載装置。