JP6638836B1 - 塗布装置、塗布方法、制御プログラム、及び記録媒体 - Google Patents
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Abstract
Description
まず、図1及び図2を用いて、本開示の一例が適用される場面の一例について説明する。図1及び図2は、それぞれ、本実施形態に係る塗布装置100の適用場面の一例を模式的に示す平面図及び斜視図(一部省略)である。本実施形態に係る塗布装置100は、ピザ生地PにピザソースSを塗布するための装置である。図1の例では、塗布装置100は、ピザ生地Pを移送するコンベア1と、ピザ生地Pの位置を検知するセンサ2と、ピザソースSをピザ生地Pの表面上に供給する供給機3と、ピザソースSをピザ生地Pの表面に拡げて塗布するためのハンド4と、ハンド4を並進及び回転させるロボット5と、コンベア1、センサ2、供給機3、ハンド4、及びロボット5を運転制御する制御装置6を備える。
[ハードウェア構成]
次に、本実施形態に係る塗布装置100のハードウェア構成の一例について説明する。図3は、塗布装置100のハードウェアの構成の一例を模式的に示す平面図である。
次に、塗布装置100の機能構成(機能モジュール)の一例を説明する。図4は、本実施形態に係る塗布装置100の機能構成の一例を模式的に示す平面図である。
以下、図5及び図6Aを参照して、本開示の一実施形態に係る塗布装置の一例で実現される制御方法について説明する。図5は、本開示の実施形態に係る塗布装置の一例における処理手順を示すフローチャートである。また、図6A(A)乃至(D)は、本開示の実施形態に係る塗布装置による食材(ピザ生地P)への液体調味料(ピザソースS)の塗布処理の一例を模式的に示す平面図である。なお、以下で説明する処理手順は一例に過ぎず、各処理は、本開示の技術思想の範囲内において可能な限り変更されてよい。また、以下で説明する処理手順は、実施形態や各構成例に応じて、適宜、ステップの省略、置換、及び追加が可能である。
ステップS1では、塗布装置100のユーザが塗布装置100を起動し、各種プログラム(演算プログラム、制御プログラム等)を実行させる。それから、制御装置6における制御演算部61は、以下の処理手順に従って、コンベア1、センサ2、供給機3、及びロボット5のそれぞれの動作を制御し、且つ、制御装置6における各機能部による演算処理を行う。また、本実施形態では、塗布装置100の運転に先立って、食材データ取得部622がピザ生地Pの状態に関するデータを記憶部63又は外部データベース等から取得する。また、液体調味料データ取得部632がピザソースSの状態に関するデータを記憶部63又は外部データベース等から取得する。さらに、必要に応じて、個々のステップで必要となる計測条件、認識パラメータ、及び種々の算出パラメータの初期値セットを、記憶部63から読み出し、コンベア制御部610、移送条件算出部611、センサ制御部620、食材検知部621、供給機制御部630、供給条件算出部631、ロボット制御部650、及び、ハンド駆動条件算出部651に適宜保持しておく。但し、かかる各種条件や種々のパラメータの読み出しは、各ステップの処理前であれば適宜のタイミングで行うことができる。
ステップS2では、移送条件算出部611が、食材(ピザ生地P)の状態(形状、重量、モデル等)のデータに基づいて、予めトーストされて表面に凹凸Ptを有するピザ生地Pのコンベア1による移送条件を算出する。また、コンベア制御部610が、算出された移送条件に基づいた移送指令をコンベア1へ送出し、コンベア1によりピザ生地Pを所定方向(図6A(A)における矢印F方向)へ移送する。
ステップS3では、センサ制御部620が、センサ2を作動させ、食材(ピザ生地P)の状態のデータに基づいて、且つ、計測条件の初期値セットを用いて、コンベア1上のピザ生地Pを計測し、食材検知部621が、得られた計測データを画像処理等することにより、ピザ生地Pの位置情報を取得する。なお、計測条件としては、例えば、露光時間、照明照度、及び計測位置(例えば、ピザ生地Pに対するセンサ2の相対的な位置、姿勢、光軸の向き等)の他、適用される計測方式において設定される各種条件が挙げられる。
ステップS4では、供給条件算出部631が、液体調味料(ピザソースS)の状態のデータ、ステップS3で検知したピザ生地Pの位置情報データ、及び、コンベア1の運転データ等に基づいて、ピザ生地PへのピザソースSの供給条件(供給量、供給速度、供給位置等)を算出する。また、供給機制御部630が、算出された供給条件に基づいた供給指令を供給機3へ送出し、供給機3からピザソースSの必要量を、ピザ生地Pの表面上の所定位置(例えば表面中央部)へ供給する(図2及び図6A(A)参照)。
ステップS5では、ハンド駆動条件算出部651が、液体調味料(ピザソースS)の状態のデータ、及び、ステップS4で供給したピザソースSの供給条件等に基づいて、ピザ生地PへのピザソースSに対するハンド4の駆動条件(ピザソースSの塗布条件)を算出する。また、ロボット制御部650が、算出されたハンド4の駆動条件に基づいた塗布指令をロボット5へ送出し、ロボット5がハンド4を移動させることにより、ピザ生地Pの所定位置に供給されたピザソースSを、ピザ生地Pの表面全体に拡げて塗布する。
以上のとおり、本実施形態に係る塗布装置100、及び、それを用いた塗布方法の一例によれば、表面に凹凸Ptを有するピザ生地Pが、コンベア1で移送され、センサ2によってその位置が検知され、その検知結果に基づいて、供給機3からピザ生地Pの表面上に、必要量のピザソースSが供給される。ピザソースSは、ピザ生地Pの表面の所定位置(例えば表面中央部)に、ある程度盛り上がった状態で局在する。そのピザソースSに、ロボット5の駆動によりハンド4のリング41の外周面(円筒外面)が当接し、ピザソースSをリング41の自重で押圧する。この状態で、ロボット5がハンド4をピザ生地Pの表面に沿うように(図示矢印X,Y,R方向)移動させることにより、複数のリング41が揺動しながら、ピザソースSをピザ生地Pの表面上に拡げて表面全体に塗布する。
以上、本開示の一例としての実施形態について詳細に説明してきたが、前述した説明はあらゆる点において本開示の一例を示すに過ぎず、本開示の範囲を逸脱することなく種々の改良や変形を行うことができることは言うまでもなく、例えば、以下に示すような変更が可能である。なお、以下の説明においては、必要に応じて、上記実施形態と同様の構成要素に関しては同様の符号を用い、上記実施形態と同様の点については、説明を適宜省略する。また、上記実施形態及び以下の各変形例は、適宜組み合わせて構成することが可能である。
図8は、第2変形例に係る塗布装置の適用場面の一例を模式的に示す平面図(一部破断図)である。図8に示す如く、第2変形例に係る塗布装置300は、ハンド4に替えてハンド7を有すること以外は、図1乃至図4に示す塗布装置100と同等に構成されたものである。ハンド7は、半球状を成す塗布面を有するパッド71と、筒状を成すホルダ72と、ばね73と、支持板74を有しており、支持板74の上面中央部がロボット5のアームの先端部に回動可能に取り付けられている。ホルダ72は、一方端が支持板74に固定されており、そのホルダ72の内部空間にばね72が配置され、ばね72の一方端は支持板74に固定され、ばね72の他方端にパッド71が接続されている。
図9(A)乃至(C)は、第3変形例に係る塗布装置の適用場面の一例を模式的に示す平面図(一部断面図)である。第3変形例に係る塗布装置400は、図1乃至図4に示す塗布装置100と同等のハードウェア構成を有し、制御装置6におけるロボット制御部650は、ハンド4のリング41がピザ生地Pの表面上のピザソースSに印加する所定の力(押圧力)を変化させる制御指令をロボット5に送出する。このとおり、制御装置6が本開示における「第1制御部」の一例に相当する。
第4変形例にかかる塗布装置は、図1乃至図4に示す塗布装置100と同等のハードウェア構成を有し、制御装置6におけるロボット制御部650は、ピザソースSの状態に応じて、ハンド4の移動条件を設定する制御指令をロボット5へ送出する。このとおり、制御装置6が本開示における「第2制御部」の一例にも相当する。
以上説明した実施形態及び変形例は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。実施形態及び変形例が備える各要素並びにその配置、材料、条件、形状及びサイズ等は、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。また、異なる実施形態及び変形例で示した構成同士を部分的に置換し又は組み合わせることも可能である。
表面に凹凸(Pt)を有する食材(P)に液体調味料(S)を塗布する装置(100,200,300,400)であって、
前記食材(P)を移送する移送部(1)と、
前記食材(P)の位置を検知する検知部(2)と、
前記液体調味料(S)を前記食材(P)の表面上に供給する供給部(3)と、
保持具(43,72,74)、及び、該保持具(43,72,74)によって、所定の規制された範囲内で遊動可能に保持され、且つ、前記食材(P)の表面上の前記液体調味料(S)に当接して所定の力を印加する当接具(41,71)を有する塗布部(4,7)と、
前記塗布部(4,7)を前記食材(P)の表面に沿うように移動させる駆動部(5)と、
を備える塗布装置(100,200,300,400)。
前記保持具(43)は、前記食材(P)の表面に沿う方向に延在するように配置される棒状部材(43)を含み、
前記当接具(41)は、環状又は筒状部材(41)を含み、且つ、該環状又は筒状部材(41)に前記棒状部材(43)が遊挿された状態で、前記保持具(43)に保持される、付記1に記載の塗布装置(100,200,400)。
前記当接具(41)は、互いに幅が異なる複数の前記環状又は筒状部材(41a,41b)を含み、
幅が比較的大きい前記環状又は筒状部材(41a)が、前記食材(P)の表面上に供給された前記液体調味料(S)に対向する位置に配置される、付記1又は2に記載の塗布装置(100,200,400)。
前記保持具(72,74)は、弾性部材(73)を含み、
前記当接具(71)は、塗布面を有する部材(71)を含み、且つ、前記弾性部材(73)に前記塗布面を有する部材(71)が連結された状態で、前記保持具(72,74)に保持される、付記1に記載の塗布装置(300)。
前記移送部(1)と前記食材(P)との最大静止摩擦力が、前記塗布部(4,7)の動きによって前記食材(P)に作用する、前記塗布部(4,7)の移動方向の力よりも大きい、付記1乃至4の何れかに記載の塗布装置(100,200,300,400)。
前記駆動部(5)は、前記塗布部(4,7)を前記食材(P)の表面に沿うように並進、回転、又は、並進及び回転させる、付記1乃至5の何れかに記載の塗布装置(100,200,300,400)。
前記当接具(41,71)が前記食材(P)の表面上の前記液体調味料(S)に印加する所定の力を変化させる制御指令を前記駆動部(5)に送出する第1制御部(6)を更に備える、付記1乃至6の何れかに記載の塗布装置(100,200,300,400)。
前記液体調味料(S)の状態に応じて、前記塗布部(4)の移動条件を設定する制御指令を前記駆動部(5)へ送出する第2制御部(6)を更に備える、付記1乃至7の何れかに記載の塗布装置(100,200,300,400)。
移送部(1)、検知部(2)、供給部(3)、塗布部(4)、及び駆動部(5)を備える塗布装置(100,200,300,400)を用いて、表面に凹凸(Pt)を有する食材(P)に液体調味料(S)を塗布する方法であって、
前記塗布部(4,7)は、保持具(43,72,74)によって、所定の規制された範囲内で遊動可能に保持される当接具(41,71)を有し、
前記移送部(1)が、前記食材(P)を移送する移送ステップと、
前記検知部(2)が、前記食材(P)の位置を検知する検知ステップと、
前記供給部(3)が、前記液体調味料(S)を前記食材(P)の表面上に供給する供給ステップと、
前記塗布部(4,7)が、前記食材(P)の表面上の前記液体調味料(S)に前記当接具(41,71)を当接させて所定の力を印加した状態で、前記駆動部(5)が、前記塗布部(4,7)を前記食材(P)の表面に沿うように移動させて前記液体調味料(S)を前記食材(P)に塗布する塗布ステップと、
を含む塗布方法。
付記9に記載の移送ステップ、検知ステップ、供給ステップ、及び塗布ステップをコンピュータ(6)に実行させる、制御プログラム。
付記9に記載の移送ステップ、検知ステップ、供給ステップ、及び塗布ステップをコンピュータ(6)に実行させるための制御プログラムを記録した、コンピュータ読み取り可能な非一過性の記録媒体。
Claims (12)
- 表面に凹凸を有する食材に液体調味料を塗布する装置であって、
前記食材を移送する移送部と、
前記食材の位置を検知する検知部と、
前記液体調味料を前記食材の表面上に供給する供給部と、
保持具、及び、該保持具によって、所定の規制された範囲内で遊動可能に保持され、且つ、前記食材の表面上の前記液体調味料に当接して所定の力を印加する当接具を有する塗布部と、
前記塗布部を前記食材の表面に沿うように移動させる駆動部と、
を備えており、
前記塗布部は、前記駆動部の先端部に取り付けられており、
前記当接具は、互いに幅が異なる複数の前記環状又は筒状部材を含み、
前記複数の前記環状又は筒状部材の中で比較して大きい幅を有する前記環状又は筒状部材が、前記食材の表面上に供給された前記液体調味料に対向する位置に配置される、
塗布装置。 - 前記保持具は、前記食材の表面に沿う方向に延在するように配置される棒状部材を含み、
前記当接具は、前記環状又は筒状部材に前記棒状部材が遊挿された状態で、前記保持具に保持される、請求項1に記載の塗布装置。 - 前記移送部と前記食材との最大静止摩擦力が、前記塗布部の動きによって前記食材に作用する、前記塗布部の移動方向の力よりも大きい、請求項1又は2に記載の塗布装置。
- 前記駆動部は、前記塗布部を前記食材の表面に沿うように並進、回転、又は、並進及び回転させるロボットのアームである、請求項1乃至3の何れかに記載の塗布装置。
- 前記当接具が前記食材の表面上の前記液体調味料に印加する所定の力を変化させる制御指令を前記駆動部に送出する第1制御部を更に備える、請求項1乃至4の何れかに記載の塗布装置。
- 前記液体調味料の状態に応じて、前記塗布部の移動条件を設定する制御指令を前記駆動部へ送出する第2制御部を更に備える、請求項1乃至5の何れかに記載の塗布装置。
- 前記塗布部が前記液体調味料を供給する前記食材の形状は、平面矩形状、又は、平面円形状である、請求項1乃至6の何れかに記載の塗布装置。
- 移送部、検知部、供給部、塗布部、及び駆動部を備える塗布装置を用いて、表面に凹凸を有する食材に液体調味料を塗布する方法であって、
前記塗布部は、保持具によって、所定の規制された範囲内で遊動可能に保持される当接具を有し、且つ、前記駆動部の先端部に取り付けられており、
前記移送部が、前記食材を移送する移送ステップと、
前記検知部が、前記食材の位置を検知する検知ステップと、
前記供給部が、前記液体調味料を前記食材の表面上に供給する供給ステップと、
前記塗布部が、前記食材の表面上の前記液体調味料に前記当接具を当接させて所定の力を印加した状態で、前記駆動部が、前記塗布部を前記食材の表面に沿うように移動させて前記液体調味料を前記食材に塗布する塗布ステップと、
を含み、
前記当接具は、互いに幅が異なる複数の前記環状又は筒状部材を含み、
前記塗布ステップにおいては、前記駆動部が、前記複数の前記環状又は筒状部材の中で比較して大きい幅を有する前記環状又は筒状部材を、前記食材の表面上に供給された前記液体調味料に対向する位置に配置する、
塗布方法。 - 前記駆動部は、ロボットのアームであり、
前記塗布ステップにおいては、前記駆動部が、前記塗布部を前記食材の表面に沿うように並進、回転、又は、並進及び回転させる、請求項8に記載の塗布方法。 - 前記塗布部が前記液体調味料を供給する前記食材の形状は、平面矩形状、又は、平面円形状である、請求項8又は9に記載の塗布方法。
- 請求項8に記載の移送ステップ、検知ステップ、供給ステップ、及び塗布ステップをコンピュータに実行させる、制御プログラム。
- 請求項11に記載の移送ステップ、検知ステップ、供給ステップ、及び塗布ステップをコンピュータに実行させるための制御プログラムを記録した、コンピュータ読み取り可能な非一過性の記録媒体。
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