JP7038572B2 - 吸着ピックアップ及び移載方法 - Google Patents

Description

本発明は、食品用プラスチックトレーを吸着する吸着ピックアップ及び該吸着ピックアップを用いた食品用プラスチックトレーの移載方法に関するものである。

従来食品用プラスチックトレーには、サイズ、外形の違いや仕切り付のものなど様々な形状のものが存在し、そのプラスチックトレーに嵌合して使用される蓋もトレーに合わせて仕切り付のものなど多種多様なものが存在している。また食品用プラスチックトレーに食品が収容された後に、商品名などが表示された帯シュリンクが巻かれたものが特許文献１に開示されている。このような食品用プラスチックトレーは、様々な形状や大きさのものが存在することから、食品工場において食品を収容した後に、作業員が手作業で番重に詰め、スーパーマーケットやコンビニエンスストアに搬送している。

なお弾性材料をもって略傘形状に形成されたパッドと、パッドの外方に同芯に配置された支持枠とを有する吸着保持具が特許文献２に開示されている。

特開２０１４－９１５４２号公報 実開平１－８４９９３号公報

ここで特許文献２に開示されている吸着保持具を用いてシュリンクにより覆われた食品用プラスチックトレーを吸着した場合、シュリンクに吸着痕が形成され美観を損ねていた。またシュリンクが延伸することから食品用プラスチックトレーを安定して吸着することが出来ず食品用プラスチックトレーの移載を良好に行うことができない。更に現在、食品工場で働く作業員の確保が困難になっていることから、食品用プラスチックトレーの番重詰めの自動化や食品用プラスチックトレーの番重への移載方法の開発が望まれていた。

本発明の目的は、少なくともトレー上面の平面部の一部を覆うシュリンクを有する食品用プラスチックトレーを吸着痕を発生させずに良好に吸着する吸着ピックアップ、及び該吸着ピックアップを用いて食品用プラスチックトレーを安定して移載する移載方法を提供することである。

本発明の吸着ピックアップは、食品が封入され、少なくともトレー上面の平面部の一部を覆うシュリンクを有する食品用プラスチックトレーを吸着する吸着ピックアップであって、内部に空洞を有し、全長が収縮可能で前記トレー上面の平面部に吸着する吸着部の吸着面が軟質の樹脂で形成された吸着パッドと、多数の貫通孔を有し前記吸着部の前記吸着面の内側に配置され、前記トレーを吸着したときに前記トレー上面の平面部に接する板状部材と、を備えることを特徴とする。

また本発明の吸着ピックアップは、前記板状部材が前記吸着部内に前記吸着面の縁部と略平行になるように配置されていることを特徴とする。

また本発明の吸着ピックアップは、前記貫通孔が前記板状部材の全面に形成されていることを特徴とする。

またまた本発明の吸着ピックアップは、前記吸着パッドが楕円形吸着パッドまたは円形吸着パッドであることを特徴とする。

また本発明の吸着ピックアップは、前記トレー上面の平面部に接触する少なくとも２つの接触面を有し、前記接触面の間に前記吸着パッドを配置する吸着パッド配置部が設けられた防振用部材を備え、前記吸着パッドの前記吸着面は、非吸着時に前記防振用部材の前記接触面よりも予め定められた長さだけ下部に位置し、吸着時に前記防振用部材の前記接触面よりも予め定められた長さだけ上部に位置することを特徴とする。

また本発明の吸着ピックアップは、前記シュリンクが前記トレーの全体を覆う全シュリンクまたは少なくとも前記トレー上面の平面部の一部を覆う帯シュリンクであることを特徴とする。

また本発明の吸着ピックアップは、前記食品が惣菜または弁当であることを特徴とする。

本発明の移載方法は、食品が封入され、少なくともトレー上面の平面部の一部を覆うシュリンクを有する食品用プラスチックトレーを移載する移載方法であって、内部に空洞を有し、全長が収縮可能で前記トレー上面の平面部に吸着する吸着部の吸着面が軟質の樹脂で形成された吸着パッドと、多数の貫通孔を有し前記吸着部の前記吸着面の内側に配置され、前記トレーを吸着したときに前記トレー上面の平面部に接する板状部材とを備える吸着ピックアップを前記トレーの上方で前記シュリンクが接触しない位置に移動させる移送準備工程と、前記吸着ピックアップの前記吸着パッドの前記吸着面を前記トレーを覆う前記シュリンクに接触させる吸引準備工程と、前記吸着パッド内部を陰圧にして吸引力を発生させ前記吸着パッドに前記シュリンクを吸着させる吸着工程と、前記吸着パッドに前記シュリンクを吸着させた状態で前記吸着ピックアップを移動させることにより前記トレーを予め決められた位置まで移動させる移動工程と、前記吸着パッド内を大気圧または陽圧にして吸着破壊することにより前記トレーを開放する開放工程と含むことを特徴とする。

また本発明の移載方法は、前記吸着ピックアップが前記トレー上面の平面部に接触する少なくとも２つの接触面を有し、前記接触面の間に前記吸着パッドを配置する吸着パッド配置部が設けられた防振用部材を有し、前記吸着工程において発生させた吸引力によって前記吸着パッドの全長を短縮させて前記トレーと前記防振用部材とを当接させることを特徴とする。

また本発明の移載方法は、前記吸引準備工程において、前記吸着パッドの前記吸着面は前記防振用部材の前記接触面よりも予め定められた長さだけ下部に位置し、前記吸着工程において、前記吸着パッドの前記吸着面は前記防振用部材の前記接触面よりも予め定められた長さだけ上部に位置することを特徴とする。

また本発明の移載方法は、前記移動工程においては、前記トレー内の前記食品が偏ることのない加速度以下で前記トレーを移動させることを特徴とする。

本発明によれば、少なくともトレー上面の平面部の一部を覆うシュリンクを有する食品用プラスチックトレーを吸着痕を発生させずに良好に吸着する吸着ピックアップ、及び該吸着ピックアップを用いて食品用プラスチックトレーを安定して移載する移載方法を提供することができる。

実施の形態に係る吸着ピックアップ及び食品用プラスチックトレーの正面図である。 実施の形態に係る楕円形吸着パッドの斜視図である。 実施の形態に係る楕円形吸着パッドの底面図である。 実施の形態に係る吸着ピックアップの底面図である。 実施の形態に係る吸着ピックアップを用いた食品用プラスチックトレーの移載方法を示すフローチャートである。 実施の形態に係る楕円形吸着パッドによる食品用プラスチックトレーの吸着位置を示す図である。 実施の形態に係る吸着ピックアップにより食品用プラスチックトレーを吸着した状態を示す図である。 実施の形態に係る吸着ピックアップにより食品用プラスチックトレーを吸着した際の楕円形吸着パッド内の圧力の時間変化を示すグラフである。 他の実施の形態に係る円形吸着パッドの形状を示す図である。

以下、図面を参照して実施の形態に係る吸着ピックアップ及び該吸着ピックアップを用いた食品用プラスチックトレーの移載方法について説明する。図１は実施の形態に係る吸着ピックアップ及び該吸着ピックアップにより吸着される食品用プラスチックトレーの正面図である。

吸着ピックアップ２は、惣菜または弁当などの食品が封入され、全体がシュリンク（全シュリンク）４ａにより覆われた食品用プラスチックトレー４を楕円形吸着パッド６により吸着し、食品用プラスチックトレー４の移載に用いるものである。

図２は楕円形吸着パッド６の形状を示す斜視図である。楕円形吸着パッド６は、平面視において楕円形状を有している。楕円形吸着パッド６は、シリコン樹脂などの軟質の樹脂で内部に空洞を有するように形成され、蛇腹構造により全長が収縮可能な吸着部６ａを有している。吸着部６ａの上部には吸着部６ａ内を陰圧、陽圧または大気圧に制御するために吸着部６ａ内の空気を吸引し、または吸着部６ａ内に空気を導入する空気圧制御部（図示せず）に接続される中空管６ｂが取り付けられている。また吸着部６ａの下部には食品用プラスチックトレー４の上面の平面部に吸着するリップ部６ｃが形成されている。リップ部６ｃは楕円錐状に広がった形状を有し、吸着部６ａの他の部分に比較して薄く形成されている。

図３は楕円形吸着パッド６の底面図である。楕円形吸着パッド６のリップ部６ｃの内壁は、吸着面６ｄとして機能する。吸着面６ｄの内側には、多数の貫通孔７ａが全面に形成され、平面形状を有する板状部材７が吸着面６ｄの縁部と略平行になるように配置されている。即ち板状部材７は、吸着面６ｄの内側に嵌め込まれており、食品用プラスチックトレー４を吸着したときに食品用プラスチックトレー４の上面の平面部に接する。なお板状部材７は、パンチングメタルを用いて形成されたものであってもよい。

図４は楕円形吸着パッド６を備えた吸着ピックアップ２の底面図である。図４に示すように吸着ピックアップ２は３つの楕円形吸着パッド６を備えている。図１及び図４に示すように、吸着ピックアップ２は、３つの楕円形吸着パッド６を配置する吸着パッド配置部８ａが設けられた防振用部材８を備えている。防振用部材８の３つの楕円形吸着パッド６を挟んだ位置には、食品用プラスチックトレー４の上面の平面部に接触する２つの接触面８ｂが設けられている。ここで２つの接触面８ｂはそれぞれ矩形形状の平面部を有し、食品用プラスチックトレー４の上面の平面部に対向するように形成されている。

次に実施の形態に係る吸着ピックアップ２を用いた食品用プラスチックトレーの移載方法について説明する。図５に示すように、まず吸着ピックアップ２を食品用プラスチックトレー４の上方であって防振用部材８にシュリンク４ａが接触しない位置に移動させる（移送準備工程：ステップＳ１０）。次に吸着ピックアップ２の楕円形吸着パッド６の吸着面６ｄを食品用プラスチックトレー４を覆っているシュリンク４ａに接触させる（吸引準備工程：ステップＳ１１）。なお吸引準備工程においては、図１に示すように楕円形吸着パッド６の吸着面６ｄは防振用部材８の接触面８ｂよりも予め定められた長さｘだけ下部に位置している。

次に楕円形吸着パッド６の内部を陰圧にして吸引力を発生させる（吸引力発生工程：ステップＳ１２）。そして吸引力発生工程において発生させた吸引力によって楕円形吸着パッド６にシュリンク４ａを吸着させると共に楕円形吸着パッド６の全長を短縮させて食品用プラスチックトレー４と防振用部材８の接触面８ｂとを当接させる（吸着工程：ステップＳ１３）。従って、図６に示すように３つの楕円形吸着パッド６の吸着部６ａは、食品用プラスチックトレー４の上面の平面部４ｂに吸着する。この場合に板状部材７は、食品用プラスチックトレー４の上面の平面部４ｂが押し付けられ、平面部４ｂに接した状態になる。これによりシュリンク４ａの垂直方向への巻き上げが防止され、吸着痕の形成を防止する。なお吸着工程においては、図７に示すように楕円形吸着パッド６の吸着面６ｄは、防振用部材８の接触面８ｂよりも予め定められた長さｙだけ上部に位置している。

吸着ピックアップ２は、楕円形吸着パッド６の吸着面６ｄで食品用プラスチックトレー４を覆っているシュリンク４ａを吸着するだけでなく、防振用部材８の接触面８ｂにより楕円形吸着パッド６を挟んだ両側の位置で食品用プラスチックトレー４を押え付ける。

次に楕円形吸着パッド６にシュリンク４ａを吸着させた状態で吸着ピックアップ２を移動させることにより食品用プラスチックトレー４を予め決められた位置、例えば番重の位置まで移動させる（移動工程：ステップＳ１４）。ここで食品用プラスチックトレー４の移動は、食品用プラスチックトレー４内の食品が偏ることのない加速度以下で行う。また防振用部材８の接触面８ｂにより楕円形吸着パッド６を挟んだ両側の位置で食品用プラスチックトレー４を押え付けているため、吸着ピックアップ２に吸着された食品用プラスチックトレー４の姿勢を安定させた状態で食品用プラスチックトレー４を予め決められた位置まで移動させることができる。

そして楕円形吸着パッド６内を大気圧または陽圧にして吸着破壊することにより食品用プラスチックトレー４を開放し、食品用プラスチックトレー４を例えば番重内に移載する（開放工程：ステップＳ１５）。

図８（ａ）は、実施の形態に係る吸着ピックアップ２により食品用プラスチックトレー４を吸着した際の楕円形吸着パッド６内の圧力の時間変化を示すグラフである。ここで食品用プラスチックトレー４を吸着した際の楕円形吸着パッド６内の圧力は、シュリンク４ａに吸着痕が付かない条件で、最大の吸引力が発生する圧力としている。このグラフに示すように楕円形吸着パッド６により食品用プラスチックトレー４を吸着し、開放するまでの間、楕円形吸着パッド６内の真空状態を維持することができる。即ち楕円形吸着パッド６によりシュリンク４ａを吸着するとシュリンク４ａに多少の延伸が生じるため、楕円形吸着パッド６の吸着面６ｄで食品用プラスチックトレー４のシュリンク４ａを吸着するだけでなく、防振用部材８の接触面８ｂにより楕円形吸着パッド６を挟んだ両側の位置で食品用プラスチックトレー４を押え付けている。従って移載時に食品用プラスチックトレー４の揺れを防止でき食品用プラスチックトレー４の姿勢を安定させることができるため、効果的に楕円形吸着パッド６内の真空状態を維持することができ、食品用プラスチックトレー４の移載を精度よく行うことができる。また食品用プラスチックトレー４の移載の際に、食品用プラスチックトレー４内の食品が偏るのを防止することができる。

なお図８（ｂ）は、板状部材7を有さない楕円形吸着パッドを備えた吸着ピックアップ２により食品用プラスチックトレー４を吸着した際の楕円形吸着パッド内の圧力の時間変化のグラフである。ここで食品用プラスチックトレー４を吸着した際の楕円形吸着パッド内の圧力は、シュリンク４ａに吸着痕が付かない条件で最大の吸引力が発生する圧力としている。図８（ａ）に示す楕円形吸着パッド６内の圧力と図８（ｂ）に示す楕円形吸着パッド内の圧力には、両方とも吸着痕がつかない条件であるにもかかわらず、差があることが分かる。吸引力は、大気圧との差が大きくなるほど大きくなるので、楕円形吸着パッド６を用いる場合には、板状部材７を有する楕円吸着パットは、板状部際７を有さない楕円形吸着パッドに比較して大きな吸引力で吸引することが可能となり、シュリンク４ａに吸着痕を発生させずに良好に食品用プラスチックトレー４を吸着することができる。

また上述の実施の形態の吸着ピックアップ２においては、３つの楕円形吸着パッド６を備えているため平面部４ｂの領域が限られている食品用プラスチックトレー４であっても楕円形吸着パッド６の吸着面６ｄが平面部４ｂからはみ出すことがなく確実に吸着することができる。即ち楕円形吸着パッド６を用いる場合には、円形吸着パッドを用いる場合に比較して、領域が限られている食品用プラスチックトレー４の平面部４ｂを有効に活用することができる。また多種多様な食品用プラスチックトレー４の吸着に汎用的に用いることができる。

なお上述の実施の形態の吸着ピックアップ２においては、図２～３に示す楕円形吸着パッド６を用いているが、楕円形吸着パッド６に代えて図９に示す他の実施の形態である円形吸着パッド２０を用いてもよい。円形吸着パッド２０は、シリコン樹脂などの軟質の樹脂で筒状に形成され、蛇腹構造により全長が収縮可能な吸着部２０ａを有している。吸着部２０ａの上部には吸着部２０ａ内を陰圧、陽圧または大気圧に制御するために吸着部２０ａ内の空気を吸引し、または吸着部２０ａ内に空気を導入する空気圧制御部（図示せず）に接続される中空管２０ｂが取り付けられている。また吸着部２０ａの先端には食品用プラスチックトレー４の上面の平面部４ｂに吸着するリップ部２０ｃが形成されている。リップ部２０ｃは円錐状に広がった形状を有し、吸着部２０ａの他の部分に比較して薄く形成されている。ここでリップ部２０ｃの内壁は、吸着面２０ｄとして機能する。

吸着面２０ｄの内側には、多数の貫通孔２２ａが全面に形成され、平面形状を有する板状部材２２が吸着面２０ｄの縁部と略平行になるように配置されている。即ち板状部材２２は、吸着面２０ｄの内側に嵌め込まれており、食品用プラスチックトレー４を吸着したときに食品用プラスチックトレー４の上面の平面部４ｂに接する。

また上述の実施の形態の吸着ピックアップ２は、３つの楕円形吸着パッド６を備えているが、楕円形吸着パッド６を１つ、または２つ、更に４つ以上備えるようにしてもよい。

また上述の実施の形態においてシュリンクは、トレーの全体を覆う全シュリンクに限らず、トレー上面の平面部の一部を覆う帯シュリンクであってもよい。

さらに上述の実施の形態では、吸引準備工程（ステップＳ１１）を行った後、吸引力発生工程（ステップＳ１２）を設けているが、１サイクルにかかる時間の短縮等のために、吸引準備工程（ステップＳ１１）の前に吸引力発生工程（ステップＳ１２）を設けて、予め吸着部６ａに吸引力を発生させるなど、本願の目的の範囲内で工程の順番を入れ替えてもよい。

２…吸着ピックアップ、４…食品用プラスチックトレー、４ａ…シュリンク、６…楕円形吸着パッド、６ａ…吸着部、６ｃ…リップ部、６ｄ…吸着面、７…板状部材、８…防振用部材、８ａ…吸着パッド配置部、８ｂ…接触面、２０…円形吸着パッド、２０ａ…吸着部、２０ｃ…リップ部、２０ｄ…吸着面、２２…板状部材

Claims (11)

1. 食品が封入され、少なくともトレー上面の平面部の一部を覆うシュリンクを有する食品用プラスチックトレーを吸着する吸着ピックアップであって、
   内部に空洞を有し、全長が収縮可能で前記トレー上面の平面部の前記シュリンクに吸着する吸着部の吸着面が軟質の樹脂で形成された吸着パッドと、
   前記シュリンクに吸着痕がつかない圧力であって、前記シュリンクを吸着し開放するまでの間前記吸着パッド内の真空状態を維持することができる圧力となるように前記吸着パッド内を陰圧に制御する空気圧制御部と、
   多数の貫通孔を有し前記吸着部の前記吸着面の内側に配置され、前記トレーを吸着したときに前記トレー上面の平面部の前記シュリンクに接する板状部材と、
   を備えることを特徴とする吸着ピックアップ。
2. 前記板状部材は、前記吸着部内に前記吸着面の縁部と略平行になるように配置されていることを特徴とする請求項１記載の吸着ピックアップ。
3. 前記貫通孔は、前記板状部材の全面に形成されていることを特徴とする請求項１または２記載の吸着ピックアップ。
4. 前記吸着パッドは、楕円形吸着パッドまたは円形吸着パッドであることを特徴とする請求項１～３の何れか一項に記載の吸着ピックアップ。
5. 前記トレー上面の平面部に接触する少なくとも２つの接触面を有し、前記接触面の間に前記吸着パッドを配置する吸着パッド配置部が設けられた防振用部材を備え、
   前記吸着パッドの前記吸着面は、非吸着時に前記防振用部材の前記接触面よりも予め定められた長さだけ下部に位置し、吸着時に前記防振用部材の前記接触面よりも予め定められた長さだけ上部に位置することを特徴とする請求項１～４の何れか一項に記載の吸着ピックアップ。
6. 前記シュリンクは、前記トレーの全体を覆う全シュリンクまたは少なくとも前記トレー上面の平面部の一部を覆う帯シュリンクであることを特徴とする請求項１～５の何れか一項に記載の吸着ピックアップ。
7. 前記食品は、惣菜または弁当であることを特徴とする請求項１～６の何れか一項に記載の吸着ピックアップ。
8. 食品が封入され、少なくともトレー上面の平面部の一部を覆うシュリンクを有する食品用プラスチックトレーを移載する移載方法であって、
   内部に空洞を有し、全長が収縮可能で前記トレー上面の平面部に吸着する吸着部の吸着面が軟質の樹脂で形成された吸着パッドと、多数の貫通孔を有し前記吸着部の前記吸着面の内側に配置され、前記トレーを吸着したときに前記トレー上面の平面部に接する板状部材とを備える吸着ピックアップを前記トレーの上方で前記シュリンクが接触しない位置に移動させる移送準備工程と、
   前記吸着ピックアップの前記吸着パッドの前記吸着面を前記トレーを覆う前記シュリンクに接触させる吸引準備工程と、
   前記シュリンクに吸着痕がつかない圧力であって、前記シュリンクを吸着し開放するまでの間前記吸着パッド内の真空状態を維持することができる圧力となるように前記吸着パッド内部を陰圧にして吸引力を発生させ前記吸着パッドに前記シュリンクを吸着させる吸着工程と、
   前記吸着パッドに前記シュリンクを吸着させた状態で前記吸着ピックアップを移動させることにより前記トレーを予め決められた位置まで移動させる移動工程と、
   前記吸着パッド内を大気圧または陽圧にして吸着破壊することにより前記トレーを開放する開放工程と
   含むことを特徴とする移載方法。
9. 前記吸着ピックアップは、前記トレー上面の平面部に接触する少なくとも２つの接触面を有し、前記接触面の間に前記吸着パッドを配置する吸着パッド配置部が設けられた防振用部材を有し、
   前記吸着工程において発生させた吸引力によって前記吸着パッドの全長を短縮させて前記トレーと前記防振用部材とを当接させることを特徴とする請求項8記載の移載方法。
10. 前記吸引準備工程において、前記吸着パッドの前記吸着面は前記防振用部材の前記接触面よりも予め定められた長さだけ下部に位置し、
    前記吸着工程において、前記吸着パッドの前記吸着面は前記防振用部材の前記接触面よりも予め定められた長さだけ上部に位置することを特徴とする請求項９記載の移載方法。
11. 前記移動工程においては、前記トレー内の前記食品が偏ることのない加速度以下で前記トレーを移動させることを特徴とする請求項８～１０の何れか一項に記載の移載方法。

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