JPWO2018105677A1 - 食品の保持装置 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の上記目的、他の目的、特徴、及び利点は、添付図面参照の下、以下の好適な実施態様の詳細な説明から明らかにされる。
(第1実施形態)
図1は、本発明の第1実施形態に係る食品40の保持装置10の全体の構成を概略的に示す平面図である。図1に示すように、食品40の保持装置10は、複数の食品40のトレイ41への詰め込み作業に使用される。本実施形態ではロボット11により本発明に係る食品40の保持装置10を構成した場合について説明する。ロボット11は、ベース12に支持された一対のロボットアーム13,13を備えた双腕ロボットである。ただし、食品40の保持装置10はロボット11により構成される場合に限定されない。なお、このロボット11について、水平多関節型の双腕ロボットを説明するが、水平多関節型・垂直多関節型などのロボットを採用することができる。ロボット11は、人一人分に相当する限られたスペース(例えば610mm×620mm)に設置することができる。
bの直上付近に合わせる。そして、吸着ヘッド22を基準位置に合わせた状態で右のハンド部18(リスト部17の昇降部17a)を下降させ、吸着ヘッド22の当接面を第1ベルトコンベア51上の食品40の第1面部40aに当接させる。吸着ヘッド22により第1姿勢の食品40が吸着保持される。
尚、上記実施形態では、右ハンド部18の先端部21に設けられた吸着ヘッド22により食品40が吸着保持される(図4参照)。そして、回転関節J5により、基部20に対して先端部21が90度回動することにより、食品40の姿勢が第1姿勢から第2姿勢に変更される。吸着ヘッド22により食品40を吸着保持する際には、食品40の包装部分(第1面部40a)が吸着され、吸着された包装部分によって重量の重い食品40の本体部分が支えられる。このため、保持された食品40を回転させる際に、食品40の包装部分と本体部分が分離してしまい、食品40の姿勢が崩れやすくなる。
次に、第2実施形態について説明する。本実施形態の食品40の保持装置10の基本的な構成は、第1実施形態と同様である。以下では、第1実施形態と共通する構成の説明は省略し、相違する構成についてのみ説明する。
次に、第3実施形態について説明する。本実施形態の食品40の保持装置10の基本的な構成は、第1実施形態と同様である。以下では、第1実施形態と共通する構成の説明は省略し、相違する構成についてのみ説明する。
残りの4対の保持部材32を駆動して4個の食品40をトレイ41Bの1列目の空きスペースに詰め込む際、駆動しない一対の保持部材32を、空きスペースに隣接するトレイ41Bの内壁(図21(B)では左側の内壁)から遠い側の一対の保持部材32(図20(A)では右側の保持部材32)としてもよい。これにより、駆動しない一対の保持部材32とトレイ41Bの内壁との衝突を、より確実に防ぐことができる。同様に、トレイ41Bの内壁に隣接する空きスペースに食品40を詰め込む際、駆動しない保持部材32の対が複数ある場合には、駆動しない全ての保持部材32の対を、空きスペースに隣接するトレイ41Bの内壁から遠い側に位置する保持部材32の対としてもよい。また、トレイ41Bの内壁に隣接する空きスペースに食品40を詰め込む際、駆動しない保持部材32の対がある場合に、少なくとも空きスペースに隣接するトレイ41Bの内壁の最も近くに位置する保持部材32の対を駆動して、保持部材32に食品40を保持させてもよい。
更に、一対の保持部材が図12(B)に示すように、食品40を保持する角度又は食品40を開放する角度のいずれかの角度になるように駆動されてもよい。また、保持部材が複数の吸着口を有し、吸引力により複数の食品40が保持されるように構成されてもよい。例えば図21(B)に図示する場合、まず、制御装置14は、5個の食品40に対応する位置に設けられた吸着口によって5個の食品40を保持し、トレイ41(B)一列目に5個の食品40を詰め込む。このとき、トレイ41(B)の一列目には4個の食品40分のスペースしか残らない。次に、制御装置14は、4個の食品40に対応する位置に設けられた吸着口によって4個の食品を保持し、トレイ41(B)の一列目の空きスペースに4個の食品40を詰め込む。吸着口によって4個の食品を保持する際、制御装置14が電磁弁を駆動して、食品40を保持しない吸着口の吸着状態をOFFにしてもよい。また、トレイ41Bの内壁に隣接する空きスペースに食品40を詰め込む際、食品40を保持しない全ての吸着口を、空きスペースに隣接するトレイ41Bの内壁から遠い側の吸着口としてもよい。保持部材は、1つの第2面部40bを吸着するために複数の吸着口を有してもよい。これにより、吸着口が食品40に加える吸着力が分散し、食品40の局所的な変形を防ぐことができる。このことは、食品40が、海苔が巻かれたおにぎりである場合に特に有効である。海苔は厚さ方向に変形された場合容易に割れるからである。一対の保持部材で食品40を挟んで保持する場合も、保持部材が食品40に当接する部分を面、または複数の点とすることで食品40の局所的な変形を防ぐことができる。
尚、上記実施形態では、食品40がおにぎり(40)である場合に、左右の保持部材32がおにぎり(40)上部のフィルムに触れない構成であったが、左右の保持部材32がおにぎり(40)上部のフィルムのような包装材を挟むことによって食品を保持するように構成されてもよい。
上記説明では、食品をトレイに詰め込む場合について説明したが、食品をトレイ内に置くように構成してもよい。
尚、上記実施形態は、図8に示すように、制御装置14は、作業台50の所定位置に配置されたシート50aの上に第2姿勢で保持された複数の食品40を順次供給するように構成されたが、所定位置は1ヶ所だけでなく複数個所でもよい。例えば作業台50の2箇所の所定位置に2枚のシート50aが配置されてもよい。制御装置14は、それぞれのシート50aの上に第2姿勢で保持された複数の食品40を順次供給し、それぞれのシート50aの上に並べられた複数の食品40をトレイ41に収容するよう構成されていてもよい。
11 ロボット
13 右アーム(食品供給部)
13 左アーム(食品収容部)
14 制御装置
14d エラー判定部
17 リスト部
18 右ハンド部(第1保持部)
19 左ハンド部(第2保持部)
20 基部
21 先端部
22 吸着ヘッド
25 駆動部
26 チャック部材
32 保持部材
33 駆動部材
40 食品
41,41A,41B,41C トレイ
50 作業台
51 第1ベルトコンベア
52 第2ベルトコンベア
60 光源ユニット
61 第1の光源
62 第2の光源
70 受光ユニット
71 第1の受光部
72 第2の受光部
73,74 反射型光電センサ
75 カメラ
Claims (11)
- 食品の保持装置であって、
前記食品の所定の第1の面を水平にした第1姿勢で前記食品を保持し、且つ、前記第1姿勢から前記食品の前記第1の面とは異なる第2の面を水平にした第2姿勢に前記食品の姿勢を変更可能に構成された第1保持部と、
前記第1保持部により前記第2姿勢で保持された前記食品を、所定位置に順次供給するように構成された食品供給部と、
前記所定位置に第2姿勢で供給された複数の食品を所定方向に重ねて保持するように構成された第2保持部と、
前記第2保持部により保持された複数の食品を所定の容器に収容する食品収容部と、
前記所定位置に供給された前記複数の食品の全てが前記第2姿勢にあることを検出する第2姿勢検出部と、
前記第2姿勢検出部により、前記所定位置において全ての前記複数の食品が前記第2姿勢にあることが検出された場合は、前記第2姿勢にある当該複数の食品を所定方向に重ねて保持するように前記第2保持部の動作を制御する制御部と、
を備える、食品の保持装置。 - 前記第2姿勢検出部は、
前記所定方向に交差する方向に複数の平行光を照射し、当該複数の平行光が前記所定位置において第2姿勢にある前記複数の食品の各々に相当する位置に照射されるように構成された光源ユニットと、
前記光源ユニットによって照射された前記平行光を受光するように構成された受光ユニットと、
前記受光ユニットによる前記平行光の検出結果に基づいて、前記複数の食品が第2姿勢にあるか否かを判定する第2姿勢判定部と、
を更に備える、請求項1に記載の食品の保持装置。 - 前記光源ユニットは、
前記所定方向に直交する方向に複数の第1の平行光を照射し、当該複数の第1の平行光が記所定位置において前記第2姿勢にある前記複数の食品の各々の上部に相当する位置に照射されるように構成された複数の第1の光源と、前記所定方向に直交する方向に複数の第2の平行光を照射し、当該複数の第2の平行光が前記所定位置において前記第2姿勢にある前記複数の食品の各々の下部に相当する位置に照射されるように構成された複数の第2の光源を備え、
前記受光ユニットは、
前記複数の食品の各々の上部に相当する位置を通過した複数の前記第1の平行光を受光するように構成された複数の第1の受光部と、
前記複数の食品の各々の下部に相当する位置を通過した複数の前記第2の平行光を受光するように構成された複数の第2の受光部と、を更に備え、
前記第2姿勢判定部は、
前記複数の第1の平行光の全てが所定位置において第2姿勢にある複数の食品の各々の上部によって遮られることにより、前記複数の第1の受光部が前記複数の第1の平行光のいずれも受光せず、且つ、複数の第2の平行光の全てが所定位置において第2姿勢にある複数の食品の各々の下部によって遮られることにより、前記複数の第2の受光部において前記複数の第2の平行光のいずれも受光しない場合に、全ての前記複数の食品が前記所定位置において前記第2姿勢にあると判定し、
複数の第1の平行光が複数の食品のうち少なくとも一の食品の上部に相当する位置を通過することにより、前記複数の第1の受光部が前記複数の第1の平行光のうち少なくとも一を受光した場合に、当該受光された第1の平行光に相当する食品が前記所定位置において前記第2姿勢にないと判定する、請求項2に記載の食品の保持装置。 - 前記第2保持部によって全ての前記複数の食品が保持された状態であることを検出する第2保持検出部を更に備え、
前記制御部は、前記第2保持検出部により、全ての前記複数の食品が保持された状態であることが検出された場合は、前記第2保持部により保持された当該複数の食品を所定の容器に収容するように前記食品収容部の動作を制御する、請求項1乃至3のいずれか一項に記載の食品の保持装置。 - 前記第2保持検出部は、前記複数の食品の各々が保持された状態であることを検出するための複数の反射型光電センサと、
前記複数の反射型光電センサの検出結果に基づいて、前記複数の食品の各々が保持された状態であるか否かを判定する第2保持判定部と、を更に備える、請求項4に記載の食品の保持装置。 - 前記第2保持部は、
前記所定位置において前記第2姿勢で重ねられた複数の食品の各々を保持するように構成された複数対の保持部材と、
前記各対の保持部材の互いのなす角度が、前記食品を保持可能な第1角度、および、前記食品を開放可能な第2角度のいずれかの角度になるように前記複数対の保持部材を駆動する駆動部材と、を更に備え、
前記第1角度は、各前記食品をその両側から挟むことが可能な所定の角度であり、
前記第2角度は、前記各対の保持部材が開脚したときの前記保持部材の先端の高さが前記食品の高さよりも高くなるような所定の角度である、請求項1乃至5のいずれか一項に記載の食品の保持装置。 - 前記第2保持部は、前記複数の食品の各々を独立して保持可能に構成される、請求項1乃至6のいずれか一項に記載の食品の保持装置。
- 食品の保持装置であって、
前記食品の所定の第1の面を水平にした第1姿勢で前記食品を保持し、且つ、前記第1姿勢から前記食品の第1の面とは異なる第2の面を水平にした第2姿勢に前記食品の姿勢を変更可能に構成された第1保持部と、
前記第1保持部により前記第2姿勢で保持された前記食品を、所定の位置に順次供給するように構成された食品供給部と、
前記所定位置に第2姿勢で供給された複数の食品を所定方向に重ねて保持するように構成された第2保持部と、
前記第2保持部により保持された複数の食品を所定の容器に収容する食品収容部と、
を備え、
前記第2保持部は、
前記所定位置において前記第2姿勢で重ねられた複数の食品の各々を保持するように構成された複数対の保持部材と、
前記各対の保持部材の互いのなす角度が、前記食品を保持可能な第1角度、および、前記食品を開放可能な第2角度のいずれかの角度になるように前記複数対の保持部材の各々を独立して駆動可能に構成された駆動部材と、を有し、
前記第1角度は、各前記食品をその両側から挟むことが可能な所定の角度であり、
前記第2角度は、前記各対の保持部材が開脚したときの前記保持部材の先端の高さが前記食品の高さよりも高くなるような所定の角度である、食品の保持装置。 - 前記複数対の保持部材のうち、予め指定された数の対の保持部材の互いのなす角度が前記第1角度又は第2角度になるように前記駆動部材を制御するとともに、指定されていない対の保持部材が存在する場合は、当該対の保持部材の互いのなす角度を第2角度に固定するように前記駆動部材を制御する制御部を
更に備え、
前記制御部は、前記指定された数の対の保持部材により保持された当該食品を所定の容器に収容するよう前記食品収容部を制御する、請求項8に記載の食品の保持装置。 - 前記所定の容器における食品の空きスペースに応じて前記複数対の保持部材の駆動数を減少し、残りの対の保持部材の互いのなす角度が前記第1角度又は第2角度になるように前記駆動部材を制御するとともに、減少した当該対の保持部材が存在する場合は、当該対の保持部材の互いのなす角度を第2角度に固定するように前記駆動部材を制御する制御部を更に備え、
前記制御部は、前記残りの対の保持部材により保持された当該食品を前記所定の容器に収容するよう前記食品収容部を制御する、請求項8に記載の食品の保持装置。 - 前記第1保持部を先端に有する第1アームと、
前記第2保持部を先端に有する第2アームと、を備えたロボットにより構成されている、請求項1乃至10のいずれか一項に記載の食品の保持装置。
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