KR102174570B1

KR102174570B1 - 식품 배깅 시스템, 포개어 쌓기 장치, 이송 장치

Info

Publication number: KR102174570B1
Application number: KR1020180105754A
Authority: KR
Inventors: 도모야 효도; 하루히코 고이케; 데루히사 기타가와; 고이치 기리하라; 모토히로 하마자와
Original assignee: 가부시키가이샤 야스카와덴키
Priority date: 2017-09-06
Filing date: 2018-09-05
Publication date: 2020-11-05
Also published as: KR20190027330A; US20190071195A1; JP2019043648A; JP6558650B2; US11027864B2

Abstract

(과제) 적층 식품 제조 라인의 자동화를 촉진한다.
(해결 수단) 적층 식품을 반송하는 반송 컨베이어(3)와, 반송 컨베이어(3)에 의해 반송되는 하나의 적층 식품을 다른 적층 식품에 포개어 쌓는 2단 겹침 장치(8)와, 2단 겹침 장치(8)에 의해 포개어 쌓인 복수의 적층 식품을 파지하여, 반송 컨베이어(3)로부터 이송하는 봉지 넣기 장치(9)와, 적층 식품을 포장하기 위한 봉지 B를 유지하고, 봉지 넣기 장치(9)에 의해 이송된 복수의 적층 식품을 봉지 B에 수용하는 포장 장치(4)를 갖는다.

Description

식품 배깅 시스템, 포개어 쌓기 장치, 이송 장치{FOOD BAGGING SYSTEM, STACKING DEVICE, TRANSFER DEVICE}

개시의 실시 형태는, 적층 식품 등의 품물을 처리하기 위한 배깅 시스템, 포개어 쌓기 장치, 이송 장치에 관한 것이다.

특허문헌 1에는, 식품을 용기에 수용하는 용기 채움 장치가 기재되어 있다. 이 용기 채움 장치는, 식품을 반송하는 반송체와, 반송체로 반송되는 식품을 상하로부터 또는 양 측면으로부터 파지하는 식품 파지부와, 해당 식품 파지부로 파지된 식품을 용기 내에 수용하는 채움부를 구비하고 있다.

특허문헌 1 : 일본 특허 공개 2014-198571호 공보

상기 용기 채움 장치에 있어서도 더욱 자동화의 촉진을 도모하는 것이 요망된다.

본 발명은 이와 같은 문제점을 감안하여 이루어진 것이고, 적층 식품 등의 품물을 처리함에 있어서 자동화를 촉진 가능한 적층 식품 배깅 시스템, 포개어 쌓기 장치, 이송 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 일 관점에 의하면, 반송 장치와, 상기 반송 장치에 의해 반송되는 식품을 다른 식품에 포개어 쌓는 포개어 쌓기 장치와, 상기 식품과 상기 다른 식품을 포함하는, 포개어 쌓인 식품을 파지하여 이송하는 이송 장치와, 포장 자재를 유지하고, 상기 이송 장치에 의해 이송된 상기 포개어 쌓인 식품을 상기 포장 자재에 수용하는 배깅 장치를 갖는 식품 배깅 시스템이 적용된다.

또한, 본 발명의 다른 관점에 의하면, 식품 배깅 시스템에 구비되고, 반송 장치에 의해 반송되는 식품을 다른 식품에 포개어 쌓는 포개어 쌓기 장치로서, 핸드와, 상기 식품을 들어 올려 상기 다른 식품에 얹는 상기 핸드를 제어하는 로봇 컨트롤러를 갖고, 상기 핸드는, 상기 식품의 적층 방향으로 구동되고, 상기 식품의 상부를 누르는 누름 부재와, 상기 적층 방향에 수직인 방향으로 개폐 구동되고, 상기 식품의 하부를 지지하는 지지 부재를 갖는 포개어 쌓기 장치가 적용된다.

또한, 본 발명의 다른 관점에 의하면, 식품 배깅 시스템에 구비되고, 반송 장치에 의해 반송되는 식품을 파지하여 해당 식품을 포장하기 위한 포장 자재에 이송하는 이송 장치로서, 상기 식품을 파지하는 집게 부재를 구비한 핸드와, 상기 집게 부재를 상기 식품의 적층 방향으로 개폐 구동하는 구동 기구와, 상기 집게 부재가 규정의 파지력으로 파지하도록 상기 구동 기구에 대하여 토크 제어를 행하는 토크 제어부를 구비한 로봇 컨트롤러를 갖는 이송 장치가 적용된다.

본 발명의 적층 식품 배깅 시스템 등에 의하면, 자동화를 촉진할 수 있다.

도 1은 실시 형태와 관련되는 샌드위치 배깅 시스템의 전체 구성의 일례를 나타내는 설명도이다.
도 2는 이전 공정의 커트기로부터 보내어진 1세트의 샌드위치의 일례를 나타내는 평면도이다.
도 3은 단체(單體)의 샌드위치의 평면도, 및 단체의 샌드위치의 측면도이다.
도 4는 트래버서(traverser)의 구성의 일례를 나타내는 평면도이다.
도 5는 위치 교정 장치의 구성의 일례를 나타내는 평면도이다.
도 6은 교정 핸드의 정면도이다.
도 7은 교정 핸드에 의한 샌드위치의 배치 위치의 교정 공정을 평면에서 보아서 나타내는 설명도이다.
도 8은 2단 겹침 장치의 구성의 일례를 나타내는 평면도이다.
도 9는 2단 겹침용 핸드의 개방 상태를 나타내는 정면도와 측면도이다.
도 10은 2단 겹침용 핸드의 파지 상태를 나타내는 정면도와 측면도이다.
도 11은 평면에서 본 샌드위치의 개방 상태와 파지 상태를 나타내는 설명도이다.
도 12는 봉지 넣기 장치의 구성의 일례를 나타내는 평면도이다.
도 13은 양쪽 열림 구조의 배깅용 핸드의 개방 상태와 파지 상태를 나타내는 정면도이다.
도 14는 한쪽 열림 구조의 배깅용 핸드의 개방 상태와 파지 상태를 나타내는 정면도이다.
도 15는 배깅용 핸드가 샌드위치를 파지할 때의 동작을 설명하는 설명도이다.
도 16은 부딪힘 유닛에 있어서의 샌드위치의 부딪힘 상태를 나타내는 상면도와 측면도이다.
도 17은 배깅용 핸드로 파지하기 전후의 샌드위치의 적층 방향의 폭 치수의 변화를 나타내는 설명도이다.
도 18은 봉지와 샌드위치의 선단 각도의 차이를 나타내는 설명도이다.
도 19는 수작업에 의해 배깅 작업을 행하는 경우의 비교예에 있어서 1번째의 삽입 시의 상태를 나타내는 설명도이다.
도 20은 수작업에 의해 배깅 작업을 행하는 경우의 비교예에 있어서 2번째의 삽입 시의 상태를 나타내는 설명도이다.
도 21은 배깅용 핸드의 집게 부재의 형상과 파지 상태를 나타내는 설명도이다.
도 22는 봉지의 정형 전후의 형상을 설명하기 위한 측면도와 개구 쪽에서 본 도면이다.
도 23은 샌드위치의 삽입 동작을 설명하기 위한 측면도와 개구 쪽에서 본 도면이다.

이하, 일 실시의 형태에 대하여 도면을 참조하면서 설명한다. 본 실시 형태에서는, 적층 식품의 일례인 샌드위치를 배깅하는 경우에 대하여 설명한다.

<1. 샌드위치 배깅 시스템의 전체 구성>

도 1은 적층 식품 배깅 시스템의 일례인 샌드위치 배깅 시스템의 전체 구성의 일례를 나타내는 설명도이다. 이 샌드위치 배깅 시스템은, 이전 공정의 커트기(도시 생략)로 2개로 분할된 샌드위치 S를 그들의 적층 방향으로 포개어 쌓아 1세트로 하고, 그 1세트의 샌드위치를 1개의 봉지 B에 배깅하여 후속 공정의 봉지 닫기 기기(도시 생략)에 보내는 작업을 자동적으로 행하는 기계 시스템이다.

샌드위치 배깅 시스템(1)에 있어서는, 이전 공정의 커트기로부터 후속 공정의 봉지 닫기 기기로 향하는 각 샌드위치 S의 반송 방향 상류측(도 1 중 좌측)으로부터 하류측(도 1 중 우측)으로 향해서, 트래버서(2), 반송 컨베이어(3), 포장 장치(4), 및 분류 장치(5)가 배치되어 있다. 반송 컨베이어(3)는, 2개의 반송 라인 L을 구성하도록 2열 배치되어 있다. 또한, 각 반송 라인 L에서는, 각각 반송 방향 상류측으로부터 하류측으로 향해서, 위치 검출 카메라(6), 위치 교정 장치(7), 2단 겹침 장치(8), 및 봉지 넣기 장치(9)가 배치되어 있다. 또, 반송 라인 L의 수는 2로 한정되지 않고 3 이상으로 하더라도 좋고, 트래버서(2)를 설치하지 않고 1개의 반송 라인 L을 이전 공정의 커트기로부터 직접 접속하도록 배치하더라도 좋다.

트래버서(2)(분배 장치의 일례)는, 이전 공정의 커트기(도시 생략)에 있어서의 송출구(11)로부터 일정 시간 간격으로 송출되는 샌드위치 S를, 상기 2개의 반송 라인 L의 반송 컨베이어(3)에 각각 일정 시간 간격으로 분배하여 송출한다. 또, 이 트래버서(2)에 대해서는, 후술하는 도 4에서 상술한다.

반송 컨베이어(3)(반송 장치의 일례)는, 예컨대 환상(環狀)으로 형성된 벨트를 그 내주측에 배치한 롤러로 순환 동작시키는 이른바 무한궤도의 벨트 컨베이어 장치이고, 벨트 위에 얹은 샌드위치 S를 대략 직선 궤도로 반송한다. 또, 이 반송 동작에 대해서는, 각 작업 공정 사이의 동기를 고려하여 간헐적으로 반송하더라도 좋고, 연속적으로 반송하더라도 좋다. 또한, 벨트 컨베이어 이외의 반송 장치를 사용하더라도 좋다.

포장 장치(4)(배깅 장치의 일례)는, 내부에 저장된 복수의 봉지 B로부터 1개씩 개구, 유지, 정형하고, 상기 봉지 넣기 장치(9)와 협동하여 샌드위치 S의 배깅을 행한다.

분류 장치(5)는, 상기 포장 장치(4)에 있어서의 샌드위치 S의 배깅 상태와 중량을 검출하고, 그 검출 결과에 근거하여 해당 샌드위치 S를 폐기할지 후속 공정의 봉지 닫기 기기에 송출할지의 분류 작업을 행한다. 분류 장치(5)는, 분류 머니퓰레이터(51)와, 상태 검출 카메라(52)와, 제 3 로봇 컨트롤러(53)를 구비하고 있다. 제 3 로봇 컨트롤러(53)는, 제 2 판정부(54)와, 중량 판정부(55)와, 분류 제어부(56)를 갖는다.

분류 머니퓰레이터(51)는, 암 선단부에 로봇 핸드를 구비한 예컨대 6축 암 로봇이고, 포장 장치(4)로부터 배출된 배깅 상태의 샌드위치 S를 파지하여 후속 공정의 봉지 닫기 기기 또는 폐기 장소 중 어느 한쪽으로 분류하도록 이송한다. 이때, 포장 장치(4)에 배치된 상태 검출 카메라(52)가, 봉지 B의 저부(선단부)에 있어서의 샌드위치 S의 배깅 상태를 촬상한다. 상기 제 2 판정부(54)는, 상태 검출 카메라(52)에 의한 촬상 화상을 화상 해석하여 배깅 상태의 양부를 판정한다. 또한, 분류 머니퓰레이터(51)에는 중량 센서(57)가 마련되어 있고, 샌드위치 S의 중량을 측정한다. 그 측정 결과에 근거하여, 상기 중량 판정부(55)가 기준 중량의 범위 내에 있는지 여부를 판정한다. 상기 분류 제어부(56)는, 제 2 판정부(54)와 중량 판정부(55)의 판정 결과에 근거하여, 배깅 상태가 양호하고 또한 기준 중량 범위 내에 있는 샌드위치 S만을 후속 공정의 봉지 닫기 기기에 이송하고, 그 외의 것을 별도의 도시하지 않는 폐기 장소에 이송하도록 분류 머니퓰레이터(51)를 제어한다.

상기의 제 2 판정부(54)와 중량 판정부(55)와 분류 제어부(56)는, CPU, ROM, RAM 등을 구비한 컴퓨터로서 구성되는 제 3 로봇 컨트롤러(53)의 소프트웨어 처리에 의해 실장되지만, 그 일부 또는 전부가 ASIC나 FPGA, 그 외의 전기 회로 등의 실제의 장치에 의해 실장되더라도 좋다. 또, 상기의 중량 센서(57) 및 중량 판정부(55)에 있어서는, 택트 타임의 단축화를 도모하기 위해, 분류 머니퓰레이터(51)로 샌드위치 S를 들어 올렸을 때의 관성력을 검출하고, 그 검출 결과에 근거하여 해당 샌드위치 S의 중량을 판정하더라도 좋다.

위치 검출 카메라(6)(위치 센서의 일례)는, 반송 컨베이어(3) 위에 얹힌 샌드위치 S를 위쪽으로부터 촬상하고, 규정 배치 위치에 대한 실제의 샌드위치 S의 배치 위치의 어긋남량을 검출한다.

위치 교정 장치(7)(위치 결정 장치의 일례)는, 상기 위치 검출 카메라(6)로 검출한 샌드위치 S의 배치 위치의 어긋남량에 근거하여, 해당 샌드위치 S의 배치 위치를 규정 배치 위치로 교정한다. 또, 이 위치 교정 장치(7)에 대해서는, 후술하는 도 5에서 상술한다.

2단 겹침 장치(8)(포개어 쌓기 장치의 일례)는, 후술하는 바와 같이 인접하여 배치된 2개의 샌드위치 S에 대하여, 한쪽의 샌드위치 S의 위에 다른 쪽의 샌드위치 S를 포개어 쌓는(적재하는) 작업을 행한다. 2단 겹침 장치(8)는, 적재 머니퓰레이터(81)와, 누름 유닛(82)과, 제 1 로봇 컨트롤러(83)를 구비하고 있다. 제 1 로봇 컨트롤러(83)는, 적재 머니퓰레이터(81)를 제어하는 장치이고, 도시하는 바와 같이 각 반송 라인 L 각각에 마련한 적재 머니퓰레이터(81)에 대하여 동일한 제 1 로봇 컨트롤러(83)로 제어하더라도 좋고, 각 적재 머니퓰레이터(81)에 대응하여 개별적으로 제 1 로봇 컨트롤러(83)를 마련하더라도 좋다. 또, 이 2단 겹침 장치(8)에 대해서는, 후술하는 도 8~도 11에서 상술한다.

봉지 넣기 장치(9)(이송 장치의 일례)는, 반송 컨베이어(3) 위에 적재된 상태의 1세트의 샌드위치 S를 함께 파지, 이송하고, 상기 포장 장치(4)로 개구, 유지, 정형된 봉지 B의 내부에 삽입하여 배깅하는 작업을 행한다. 봉지 넣기 장치(9)는, 이송 머니퓰레이터(91)와, 부딪힘 유닛(92)과, 제 2 로봇 컨트롤러(93)를 구비하고 있다. 제 2 로봇 컨트롤러(93)는, 이송 머니퓰레이터(91)를 제어하는 장치이고, 도시하는 바와 같이 각 반송 라인 L 각각에 마련한 이송 머니퓰레이터(91)에 대하여 동일한 제 2 로봇 컨트롤러(93)로 제어하더라도 좋고, 각 이송 머니퓰레이터(91)에 대응하여 개별적으로 제 2 로봇 컨트롤러(93)를 마련하더라도 좋다. 또, 이 봉지 넣기 장치(9)에 대해서는, 후술하는 도 12~도 23에서 상술한다.

또, 샌드위치 배깅 시스템(1)은, 시스템 전체의 동작을 제어하는 상위 컨트롤러(100)를 갖고 있다. 상위 컨트롤러(100)는, 상기의 제 1~3 로봇 컨트롤러(83, 93, 53) 등을 제어함과 아울러, 트래버서(2), 반송 컨베이어(3), 포장 장치(4) 등의 그 외의 장치(또는 그 컨트롤러)를 제어하여, 시스템 전체의 동작을 통괄적으로 제어한다. 또, 상위 컨트롤러(100)가, 상기의 제 1~3 로봇 컨트롤러(83, 93, 53)의 일부 또는 전부의 기능을 대체하더라도 좋다.

<2. 샌드위치의 구성>

다음으로, 상기 샌드위치 배깅 시스템(1)의 작업 대상물인 샌드위치 S의 구성의 일례에 대하여 설명한다. 도 2는 이전 공정의 커트기로부터 보내어진 1세트의 샌드위치 S의 구성의 일례를 나타내는 평면도이고, 도 3(a)는 단체의 샌드위치 S의 평면도, 도 3(b)는 단체의 샌드위치 S의 측면도이다.

샌드위치 S는, 복수 매의 빵 S1의 사이에 예컨대 고기, 야채, 반찬, 조미료 등을 포함하는 식재료 S2를 사이에 두고 포갠 적층 식품이다. 도 2에 나타내는 예에서는, 평면에서 볼 때 동일한 크기의 사각형 형상(도시하는 예에서는 정사각형)으로 성형된 2매의 대략 평판 형상의 빵 S1이, 평면에서 볼 때 서로 위치가 일치하도록 포개지고, 그들의 가장자리를 제외한 내부 영역에 식재료 S2가 끼워져 있다(투과 해칭 부분 참조). 이전 공정의 커트기에서는, 전체가 사각형 형상인 샌드위치 S가 한쪽의 대각선 상에서 절단되어, 대략 직각삼각형 형상이 된 2개의 샌드위치 S가 서로 절단면 Sc끼리를 대향시키도록 인접하여 배치된 상태로 송출된다.

이와 같이 분할된 샌드위치 S의 단체로 보면, 도 3(a)에 나타내는 바와 같이, 절단면 Sc(직각삼각형의 빗변 부분)에서는 식재료 S2가 표면에 노출되는 한편, 다른 측면(직각을 사이에 두는 다른 2변 부분)에서는 식재료 S2가 가장자리보다 안쪽에 충전되어 있다. 또한, 이 식재료 S2가 충전되어 있지 않은 영역, 다시 말해 상기 다른 측면 근방에 있어서는, 도 3(b)에 나타내는 바와 같이, 아래쪽의 빵 S1과 해당 샌드위치 S의 탑재면 F(예컨대 반송 컨베이어(3)의 벨트 표면)의 사이에 극간 d가 생긴 상태가 된다. 이것은, 예컨대 빵 S1이 탄성을 구비하는 한편, 그것에 밀착하는 식재료 S2가 소성을 구비하고 있는 것에 의해, 커트기에서의 압접 절단에 의해 샌드위치 S의 내부에 잔류 응력이 생기는 것 등에 기인한다. 또, 식재료 S2가 노출되고 있는 상기 절단면 부분에 있어서는, 이 극간 d는 거의 생기지 않는다.

본 실시 형태에서는, 이상과 같은 구성인 대략 직각삼각형 형상의 2개의 샌드위치 S가, 서로 절단면 Sc끼리를 대향시키도록 인접하여 배치된 상태로, 또한, 다른 측면 근방에 있어서 탑재면 F와 극간 d를 둔 상태로, 커트기로부터 송출된다. 2개의 샌드위치 S는, 이 배치 상태와 극간 d를 유지한 채로 트래버서(2)를 거쳐서 반송 컨베이어(3) 위에 반입된다. 그리고, 샌드위치 배깅 시스템(1)은, 인접한 상태로 반송되는 이들 2개의 샌드위치 S를 1세트로 하여, 평면에서 볼 때의 배치를 일치시키도록 포갠 상태로, 동등한 형상인 봉지 B에 배깅하는 작업을 행한다.

<3. 트래버서의 구성>

샌드위치 S의 배깅 작업에 있어서는, 각 작업 공정의 사이클 타임을 단축화(고 택트화)하는 것이 요망되고 있다. 그렇지만, 배깅 작업의 각 작업 공정 중, 주로 샌드위치 S를 포개어 쌓는 작업 공정에 대해서는 고 택트화가 어렵다. 그래서 샌드위치 배깅 시스템(1)에서는, 이전 공정의 커트기로부터 일정 시간 간격으로 송출되는 샌드위치 S를 트래버서(2)로 복수의 반송 라인 L에 분배하고, 각 반송 라인 L에서 포개어 쌓기 작업과 그 전후의 공정을 병렬화하여 행함으로써, 사이클 타임의 단축화(고 택트화)를 가능하게 하고 있다.

도 4는 상기 트래버서(2)의 구성의 일례를 나타내는 평면도이다. 도 4에 나타내는 바와 같이, 트래버서(2)는, 기대(21)와, 기대(21) 위에 병행으로 배치된 2개의 구동 레일(22A, 22B)과, 이들 2개의 구동 레일(22A, 22B)과 각각 직교하는 방향으로 배치된 2개의 분배 컨베이어(23A, 23B)를 갖고 있다.

트래버서(2)의 상류측(도 4 중 좌측)에는, 기대(21)의 긴 방향 중앙 위치에 이전 공정의 커트기의 송출구(11)(커트기의 컨베이어 출구)가 배치되고, 트래버서(2)의 하류측(도 4 중 우측)에는, 기대(21)의 긴 방향 양단 위치의 각각에 2개의 반송 라인 L의 반입구(31A, 31B)(반송 컨베이어(3)의 입구)가 배치되어 있다. 2개의 구동 레일(22A, 22B)은, 예컨대 회전형 모터 및 엄지 나사(lead screw)의 조합이나 리니어 모터 등으로 이루어지는 긴 형상의 직동 액추에이터이고, 모두 기대(21)의 긴 방향과 평행으로 배치되어 있다. 그 중 한쪽의 구동 레일(22A)이, 상기 송출구(11)와 한쪽의 반입구(31A)의 사이를 걸치도록 배치되고, 다른 쪽의 구동 레일(22B)이, 상기 송출구(11)와 다른 쪽의 반입구(31B)의 사이를 걸치도록 배치되어 있다.

2개의 분배 컨베이어(23A, 23B)는, 기대(21)의 폭 방향(도 4 중 좌우 방향)에 있어서의 송출구(11)와 반입구(31A, 31B)의 사이의 이간 거리와 대략 동일한 길이의 벨트 컨베이어 장치이다. 분배 컨베이어(23A, 23B)는, 대응하는 구동 레일(22A, 22B) 위에서 기대(21)의 긴 방향(도 4 중 상하 방향)으로 이동 가능하게 되어 있다. 다시 말해, 한쪽의 분배 컨베이어(23A)는 송출구(11)로부터 한쪽의 반입구(31A)까지 이동 가능하고, 다른 쪽의 분배 컨베이어(23B)는 송출구(11)로부터 다른 쪽의 반입구(31B)까지 이동 가능하게 되어 있다.

상기의 송출구(11)(커트기의 컨베이어 출구), 2개의 분배 컨베이어(23A, 23B), 2개의 반입구(31A, 31B)(반송 컨베이어(3)의 입구)의 모두가 벨트 컨베이어 장치로 구성되어 있고, 얼라인먼트가 일치하도록 배치된 2개의 벨트 컨베이어 장치의 사이에서 샌드위치 S의 수수가 가능하게 되어 있다. 트래버서(2)에서는, 송출구(11)로부터 일정 시간 간격으로 1세트의 샌드위치 S가 송출되는 것에 동기하여, 2개의 분배 컨베이어(23A, 23B)가 교대로 송출구(11)와 반입구(31A, 31B)의 사이를 왕복한다. 이것에 의해, 트래버서(2)는, 1개소의 송출구(11)로부터 일정 시간 간격으로 송출되는 샌드위치 S의 세트를, 교대로 2개의 반송 라인에 분배하여 대략 동일 간격으로 보낼 수 있다.

<4. 위치 교정 장치의 구성>

각 반송 라인 L에 있어서의 샌드위치 S의 포개어 쌓기 작업 공정에서는, 후술하는 바와 같이 적재 머니퓰레이터(81)를 이용한 샌드위치 S의 파지 조작을 행하기 때문에, 반송 컨베이어(3) 위에 있어서의 각 샌드위치 S의 배치 위치나 방향이 규정 상태와 높은 정밀도로 일치하고 있는 것이 바람직하다. 그렇지만, 상술한 바와 같이 각 반송 라인 L에 샌드위치 S가 반입될 때까지, 커트기에서의 절단이나, 벨트 컨베이어 장치 사이의 샌드위치 S의 수수(송출구(11)→분배 컨베이어(23A, 23B), 분배 컨베이어(23A, 23B)→반입구(31A, 31B))가 행해지고 있기 때문에, 샌드위치 S는 규정 배치 위치(X축 방향, Y축 방향)나 방향(Z축 주위의 θ 방향)으로부터 다소의 어긋남이 발생하고 있는 경우가 있다. 그래서 샌드위치 배깅 시스템(1)에서는, 도 1에 나타내는 바와 같이, 각 반송 라인 L의 2단 겹침 장치(8)보다 반송 방향 상류측에 있어서, 위치 검출 카메라(6)가 샌드위치 S의 배치 위치의 어긋남량을 검출하고, 이 검출한 어긋남량에 근거하여 위치 교정 장치(7)가 해당 샌드위치 S의 실제의 배치 위치를 규정 배치 위치로 교정한다.

도 5는 상기 위치 교정 장치(7)의 구성의 일례를 나타내는 평면도이고, 도 6은 교정 핸드의 정면도, 도 7은 교정 핸드에 의한 샌드위치 S의 배치 위치의 교정 공정을 평면에서 나타내는 설명도이다. 도 5에 나타내는 바와 같이, 위치 교정 장치(7)는, 반송 컨베이어(3)의 측방에 설치된 교정 머니퓰레이터(71)와, 이 교정 머니퓰레이터(71)의 암 선단부에 장착된 교정 핸드(72)를 갖고 있다.

교정 머니퓰레이터(71)는, 예컨대 스칼라 로봇이고, 반송 컨베이어(3) 위에 있어서의 가동 영역에서 암 선단부의 교정 핸드(72)에 대한 수평 이동, 승강 이동, 및 회전 동작을 행할 수 있다. 또, 교정 머니퓰레이터(71)에는, 스칼라 로봇 이외에도 수직 다관절형 로봇 등을 사용하더라도 좋다.

도 6 및 도 7에 나타내는 바와 같이, 교정 핸드(72)는, 교정 머니퓰레이터(71)의 암 선단부에 장착되는 핸드 기부(基部)(73)와, 이 핸드 기부(73)의 양측(도 6 중의 좌우 방향 양측)에 각각 2개씩(합계 4개) 마련된 에어 실린더(74)와, 그 중 2개의 에어 실린더(74)의 가동부에 각각 고정된 한 쌍의 앵글 부재(75)와, 다른 2개의 에어 실린더(74)의 가동부에 각각 고정된 한 쌍의 주걱 부재(76)를 갖고 있다.

에어 실린더(74)는, 2개 1세트로서 그들의 가동부가 수평의 동일 방향으로 신축 가능하게 배치되어 있고, 그러한 2세트가 서로 역방향을 향해서 신축 가능한 배치로 마련되어 있다.

앵글 부재(75)는, 2개의 직선부의 일단끼리를 직각으로 연결한 부재이다. 한 쌍의 앵글 부재(75)는, 서로 각각의 개구부측(직각의 내각 형)을 대향시키는 배치로 각각 상이한 세트의 에어 실린더(74)의 가동부에 고정되어 있고, 그들 에어 실린더(74)의 협동한 신축 동작에 의해 해당 한 쌍의 앵글 부재(75)는 평면에서 볼 때 서로 이간, 근접하도록 개폐 이동한다.

주걱 부재(76)는, 예컨대 전체가 강성을 갖는 금속 박판으로 구성되어 있고, 그 하단부는 연직 방향(아래 방향)과의 사이의 각도가 직각보다 약간 작은 예각이 되는 방향으로 연장되는 평판 형상으로 되어 있다. 한 쌍의 주걱 부재(76)는, 서로 각각의 하단 선단부를 대향시키는 배치로 각각 상이한 세트의 에어 실린더(74)의 가동부에 고정되어 있고, 그들 에어 실린더(74)의 협동한 신축 동작에 의해 해당 한 쌍의 주걱 부재(76)는 평면에서 볼 때 서로 이간, 근접하도록 개폐 이동한다.

한 쌍의 앵글 부재(75)와 한 쌍의 주걱 부재(76)는, 도 7에 나타내는 바와 같이, 평면에서 본 각각의 개폐 방향이 중복 일치하고 있고, 각 주걱 부재(76)의 쪽이 각 앵글 부재(75)보다 바깥쪽(핸드 기부(73)보다 먼 쪽)에서 개폐 이동한다.

반송 컨베이어(3)에 의해 샌드위치 S가 위치 교정 장치(7)에 반입될 때 및 반출될 때에는, 교정 핸드(72)가 상승하여 샌드위치 S보다 위쪽에 위치한다. 그리고, 위치 교정 장치(7)에 의해 샌드위치 S를 위치 결정할 때에는, 한 쌍의 앵글 부재(75)가 1세트의 샌드위치 S보다 크게 여유를 갖고 이간한 상태에서, 교정 머니퓰레이터(71)가 각 앵글 부재(75)의 사이에 샌드위치 S가 배치되도록 수평 이동시키고 나서 근방까지 강하시킨다(도 7(a) 참조). 다음으로, 상류측의 위치 검출 카메라(6)로 검출한 샌드위치 S의 배치 위치(X축 방향, Y축 방향)나 방향(Z축 주위의 θ 방향)의 어긋남량에 근거하여, 각 앵글 부재(75)끼리를 근접시켜 이간 거리를 조정한다(도 7(b) 참조).

그러나, 이때 샌드위치 S의 빵 S1에는 탑재면 F와의 사이의 마찰이 크게 생기기 때문에, 한 쌍의 앵글 부재(75)의 근접 동작만으로는 샌드위치 S의 형태를 무너뜨려 버린다. 이 때문에 한 쌍의 앵글 부재(75)를 근접 이동시킬 때에는, 동시에 한 쌍의 주걱 부재(76)도 근접시켜 그들의 하단 선단부를 샌드위치 S와 탑재면 F의 사이의 극간 d(상기 도 3 참조)에 삽입시킨다. 여기서 주걱 부재(76)의 하단 선단부의 하면과 탑재면 F의 사이의 영각과, 해당 하단 선단부의 상면과 샌드위치 S의 사이의 여유각이 각각 적절한 것에 의해, 주걱 부재(76)가 샌드위치 S의 빵 S1을 손상시키는 일 없이(이른바 헤라처럼 기능하여) 샌드위치 S와 탑재면 F의 극간에 원활하게 삽입된다. 이와 같이 각 앵글 부재(75)와 각 주걱 부재(76)가 동시에 서로 근접하도록 수평 이동함으로써, 샌드위치 S와 탑재면 F의 사이의 마찰을 크게 경감시켜, 1세트의 샌드위치 S의 배치 위치를 규정 배치 위치로 원활하게 교정할 수 있다.

그리고 교정 핸드(72)를 샌드위치 S로부터 뗄 때에는, 먼저 한 쌍의 주걱 부재(76)를 이간 동작시켜 각각의 하단 선단부를 샌드위치 S의 영역으로부터 뽑아 내고(도 7(c) 참조), 그 다음에 한 쌍의 앵글 부재(75)를 이간 동작시켜 샌드위치 S로부터 뗀다(도 7(d) 참조). 이것에 의해, 형태를 무너뜨리는 일 없이 샌드위치 S의 위치를 규정 배치 위치에 유지시킨 채로 교정 핸드(72)를 뗄 수 있다. 그 후에 교정 머니퓰레이터(71)가 교정 핸드(72)를 샌드위치 S보다 위쪽으로 상승시킴으로써, 반송 컨베이어(3)에 의한 샌드위치 S의 반송이 가능하게 된다.

<5. 2단 겹침 장치의 구성>

본 실시 형태에서는, 상술한 바와 같이, 2개의 샌드위치 S는 서로 절단면 Sc끼리를 대향시키도록 배치된 상태로 이전 공정의 커트기로부터 반출되기 때문에, 배깅하기 전 단계로서, 2개의 샌드위치 S를 평면에서 볼 때의 배치를 일치시켜 적층 방향으로 포개어 쌓는다. 이때, 2단 겹침 장치(8)는 한쪽의 샌드위치 S(도 8에 나타내는 예의 우측 위)를 파지하여 들어 올리고, 이것을 180° 회전시키고 나서 다른 쪽의 샌드위치 S(도 8에 나타내는 예의 좌측 아래)의 위쪽에서 평면에서 본 배치를 일치시켜, 그 위에 얹는다.

그렇지만, 샌드위치 S 전체는 유연한 물건이어서 형태가 무너지기 쉽고, 특히 전체를 덮는 빵 S1 자체는 약간의 탄성을 갖지만 손상되기 쉬운 재질로 되어 있다. 또한, 상술한 바와 같이 샌드위치 S의 절단면 Sc에는 식재료 S2가 노출되고 있는 것으로부터, 적층 방향으로 과잉 압력을 가하면 식재료 S2가 절단면 Sc로부터 팽출하여 버린다. 이 때문에, 일반적인 로봇 핸드 등을 이용하여 샌드위치 S 전체를 파지하고, 상술한 이동 동작이나 회전 동작을 고 택트로 행하면 샌드위치 S의 품질을 해치기 쉽다. 그래서 2단 겹침 장치(8)에서는, 샌드위치 S의 구조에 대응하여 그 파지에 적합한 2단 겹침용 핸드를 적재 머니퓰레이터(81)에 장착하여, 품질을 해치는 일 없이 고 택트로 샌드위치 S의 파지와 조작을 가능하게 하고 있다.

도 8은 상기 2단 겹침 장치(8)의 구성의 일례를 나타내는 평면도이고, 도 9(a) 및 도 9(b)는 2단 겹침용 핸드의 개방 상태를 나타내는 정면도와 측면도, 도 10(a) 및 도 10(b)는 2단 겹침용 핸드의 파지 상태를 나타내는 정면도와 측면도, 도 11(a) 및 도 11(b)는 평면에서 본 샌드위치 S의 개방 상태와 파지 상태를 나타내는 설명도이다.

도 8에 나타내는 바와 같이, 2단 겹침 장치(8)는, 반송 컨베이어(3)의 측방에 설치된 적재 머니퓰레이터(81)와, 이 적재 머니퓰레이터(81)의 암 선단부에 장착된 2단 겹침용 핸드(84)와, 적재 머니퓰레이터(81)의 근방에 배치된 누름 유닛(82)과, 제 1 로봇 컨트롤러(83)(상기 도 1 참조; 도 8 중에서는 도시 생략)를 갖고 있다.

적재 머니퓰레이터(81)는, 예컨대 스칼라 로봇이고, 반송 컨베이어(3) 위에 있어서의 가동 영역에서 암 선단부의 2단 겹침용 핸드(84)에 대한 수평 이동, 승강 이동, 및 회전 동작을 행할 수 있다. 2단 겹침용 핸드(84) 및 적재 머니퓰레이터(81)는, 제 1 로봇 컨트롤러(83)에 의해 제어된다. 또, 적재 머니퓰레이터(81)에는, 스칼라 로봇 이외에도 수직 다관절형 로봇 등을 사용하더라도 좋다.

누름 유닛(82)은, 적재 머니퓰레이터(81)의 동작에 동기하여, 피적재 대상의 샌드위치 S(다른 적층 식품의 일례; 이하 적당히 "샌드위치 Sb"라고 한다)의 상면을 누름판(도시 생략)으로 누른다. 이 누름 유닛(82)은, 2단 겹침용 핸드(84)가 적재 대상의 샌드위치 S(하나의 적층 식품의 일례; 이하 적당히 "샌드위치 St"라고 한다)를 들어 올리기 전에 샌드위치 Sb의 누름 조작을 개시하고, 2단 겹침용 핸드(84)가 샌드위치 St를 샌드위치 Sb에 얹은 후에 샌드위치 Sb의 누름 조작을 해방한다.

도 9 및 도 10에 나타내는 바와 같이, 2단 겹침용 핸드(84)(제 1 핸드의 일례)는, 적재 머니퓰레이터(81)의 암 선단부에 장착되는 핸드 기부(85)와, 이 핸드 기부(85)의 양 측면에 각각 마련된 승강 구동 기구(86) 및 개폐 구동 기구(87)와, 승강 구동 기구(86)의 가동부에 고정된 누름 부재(88)와, 개폐 구동 기구(87)의 2개소의 가동부에 각각 고정된 한 쌍의 지지 부재(89)를 갖고 있다.

승강 구동 기구(86)(제 1 구동 기구의 일례)는, 예컨대 도시하지 않는 모터, 피니언, 및 랙 등으로 구성되어 있고, 상기 누름 부재(88)를 샌드위치 S의 적층 방향으로 승강 이동시킨다. 누름 부재(88)는, 하면에 3개의 당접부(88a)를 구비한 평판 부재이고, 승강 구동 기구(86)에 의해 샌드위치 S에 평행한 자세를 유지한 채로 승강 이동한다. 3개의 당접부(88a)는, 평면에서 볼 때 적재 대상의 샌드위치 St의 각 각부(2개의 예각부와 1개의 직각부)에 대응하는 위치에 배치되어 있고, 누름 부재(88)의 강하 시에는 각 당접부(88a)의 하단면이 샌드위치 St의 각 각부 근방에 위쪽으로부터 당접한다(도 11 참조). 이것에 의해, 당접부(88a)는 빵 S1의 사이의 식재료 S2의 충전 영역을 피하여 빵 S1만 적층되어 있는 개소를 가압할 수 있다.

개폐 구동 기구(87)(제 2 구동 기구의 일례)는, 예컨대 도시하지 않는 모터, 피니언, 및 랙 등으로 구성되어 있고, 상기 한 쌍의 지지 부재(89)를 샌드위치 S의 적층 방향에 수직인 방향으로 서로 이간, 근접하도록 개폐 이동시킨다. 한 쌍의 지지 부재(89)는, 예컨대 전체가 강성을 갖는 금속 재료로 구성되어 있고, 개폐 방향(도 9 중 좌우 방향)으로 대향하도록 배치되어 있다. 한 쌍의 지지 부재(89)의 각각은, 개폐 구동 기구(87)의 가동부에 고정되어 샌드위치 S의 적층 방향(도 9에 있어서의 상하 방향)으로 연장되는 평판 형상의 제 1 연설부(89a)와, 이 제 1 연설부(89a)의 하단으로부터 해당 제 1 연설부(89a)와의 사이의 각도가 직각보다 약간 큰 둔각이 되는 방향으로 연장되는 평판 형상의 제 2 연설부(89b)를 갖고 있다. 또한, 상기 누름 부재(88)는, 한 쌍의 제 1 연설부(89a)의 사이의 공간에서 승강 이동한다.

도 9(a) 및 도 11(a)에 나타내는 바와 같이, 한 쌍의 지지 부재(89)의 개방 상태에서는, 한 쌍의 제 2 연설부(89b)의 각 선단부끼리가, 샌드위치 S에 접촉하지 않을 정도로 넓게 이간한 배치가 된다. 이 때문에, 한 쌍의 지지 부재(89)가 개방 상태로 되어 있는 동안에, 샌드위치 S에 접촉하는 일 없이 2단 겹침용 핸드(84)를 승강 이동시킬 수 있다. 도 9(a)에 나타내는 바와 같이, 적재 머니퓰레이터(81)가 2단 겹침용 핸드(84)를 가장 아래쪽으로 강하시켰을 때에는, 각 제 2 연설부(89b)의 선단부가 탑재면 F에 접촉한다.

이 강하한 상태에서, 개폐 구동 기구(87)에 의해 한 쌍의 지지 부재(89)를 접근시키면, 도 10(a) 및 도 11(b)에 나타내는 바와 같이, 한 쌍의 제 2 연설부(89b)의 각 선단부가 샌드위치 S와 탑재면 F의 사이의 극간(상기 도 3(b)의 극간 d 참조)에 삽입된다. 이때, 각 제 2 연설부(89b)의 하면과 탑재면 F의 사이의 영각과, 각 제 2 연설부(89b)의 상면과 샌드위치 S의 사이의 여유각이 각각 적절한 것에 의해, 각 제 2 연설부(89b)가 샌드위치 S의 빵 S1을 손상시키는 일 없이(이른바 헤라처럼 기능하여) 샌드위치 S와 탑재면 F의 극간에 원활하게 삽입된다.

또한, 이상과 같이 한 쌍의 제 2 연설부(89b)를 접근시킬 때에는, 도 10(a) 및 도 11에 나타내는 바와 같이, 동시에 승강 구동 기구(86)가 누름 부재(88)를 강하시켜 3개의 당접부(88a)를 각각 샌드위치 S의 각 각부 근방에 위쪽으로부터 당접시킨다. 이것에 의해, 도 11(b)에 나타내는 바와 같이, 한 쌍의 제 2 연설부(89b)는, 샌드위치 S의 절단면 Sc 이외의 2개의 측면 Sa(평면에서 볼 때 직각을 사이에 두는 2변 부분)의 중간 위치로부터 상기 3개의 당접부(88a)에 의한 당접 위치를 회피하도록 샌드위치 S의 하부에 삽입된다.

이상과 같은 구성에 의해, 2단 겹침용 핸드(84)는, 적재 대상의 샌드위치 St를 손상시키는 일 없이 고 택트로 파지할 수 있다. 이 파지 상태에서는, 한 쌍의 제 2 연설부(89b)가 샌드위치 S를 아래쪽으로부터 지지하고, 3개의 당접부(88a)가 각각 샌드위치 S의 각 각부를 위쪽으로부터 가압하고 있다. 이것에 의해, 각 제 2 연설부(89b)와 각 당접부(88a)는, 빵 S1의 사이의 식재료 S2의 충전 영역을 가능한 한 피하면서 샌드위치 S를 적층 방향으로 사이에 둘 수 있고, 절단면 Sc에 있어서의 빵 S1로부터의 식재료 S2의 팽출을 억제하면서 샌드위치 S를 안정하게 파지할 수 있다.

또한, 이상과 같은 2단 겹침용 핸드(84)의 파지를 안정하게 행하기 위해, 제 1 로봇 컨트롤러(83)의 제 1 토크 제어부(83a)(도 1 참조)는, 누름 부재(88)가 규정의 가압력으로 누르도록 승강 구동 기구(86)의 모터에 대하여 토크 제어(압력 제어)를 행한다. 또한, 제 1 로봇 컨트롤러(83)의 위치 제어부(83b)(도 1 참조)는, 각 제 2 연설부(89b)가 샌드위치 S의 하부에 규정량만큼 삽입되도록 개폐 구동 기구(87)의 모터에 대하여 위치 제어를 행한다.

그리고, 제 1 로봇 컨트롤러(83)는, 적재 대상의 샌드위치 St를 파지한 상태의 2단 겹침용 핸드(84)를 들어 올려 180° 회전시키는 동작과, 피적재 대상의 샌드위치 Sb와 평면에서 볼 때의 배치를 일치시키도록 이동하는 동작과, 샌드위치 St를 샌드위치 Sb 위에 얹는 동작과, 파지를 해방하는 동작을 차례로 실행하는 것에 의해, 2개의 샌드위치 S의 2단 겹침 작업을 원활하고 정확하게 행할 수 있다.

또, 상기의 제 1 토크 제어부(83a)와 위치 제어부(83b)는, CPU, ROM, RAM 등을 구비한 컴퓨터로서 구성되는 제 1 로봇 컨트롤러(83)의 소프트웨어 처리에 의해 실장되지만, 그 일부 또는 전부가 ASIC나 FPGA, 그 외의 전기 회로 등의 실제의 장치에 의해 실장되더라도 좋다.

<6. 봉지 넣기 장치의 구성>

샌드위치 S를 포장하는 봉지 B(포장 자재의 일례)는, 예컨대 투과성이 있는 필름 형상의 재료로 이루어지고, 일단이 예각을 이루는 저부로서 폐색되고, 타단의 개구부로부터 샌드위치 S가 삽입되는 형상을 갖는다. 샌드위치 S는, 봉지 B의 내부에 가능한 한 극간이 형성되지 않도록 수용되는 것이 바람직하다. 이것은, 포장 후의 샌드위치 S의 형태를 무너뜨리지 않고 운반할 수 있도록 함과 아울러, 상품 선반에 진열했을 때에 외부로부터의 식재료 S2의 시인을 용이하게 하여 상품으로서의 미관을 좋게 하기 위해서이다. 또한, 샌드위치 S가 봉지 B의 내부에 극간 없이 수용되어 있지 않은 경우에는, 후속 공정의 봉지 닫기 기기에 있어서의 봉지 닫기 작업에도 영향이 미칠 가능성이 있다.

그래서 봉지 넣기 장치(9)에서는, 샌드위치 S와 봉지 B의 형상에 대응하여 배깅에 적합한 배깅용 핸드를 이송 머니퓰레이터에 장착함으로써, 깔끔하고 또한 고 택트의 샌드위치 S의 배깅 작업을 가능하게 하고 있다.

도 12는 상기 봉지 넣기 장치(9)의 구성의 일례를 나타내는 평면도이고, 도 13(a) 및 도 13(b)는 양쪽 열림 구조의 배깅용 핸드의 개방 상태와 파지 상태를 나타내는 정면도, 도 14(a) 및 도 14(b)는 한쪽 열림 구조의 배깅용 핸드의 개방 상태와 파지 상태를 나타내는 정면도, 도 15는 배깅용 핸드가 샌드위치 S를 파지할 때의 동작을 설명하는 설명도, 도 16(a) 및 도 16(b)는 부딪힘 유닛에 있어서의 샌드위치 S의 부딪힘 상태를 나타내는 상면도와 측면도, 도 17(a) 및 도 17(b)는 배깅용 핸드로 파지하기 전후의 샌드위치 S의 적층 방향의 폭 치수의 변화를 나타내는 설명도이다.

도 12에 나타내는 바와 같이, 봉지 넣기 장치(9)는, 반송 컨베이어(3)의 측방에 설치된 이송 머니퓰레이터(91)와, 이 이송 머니퓰레이터(91)의 암 선단부에 장착된 배깅용 핸드(94)와, 반송 컨베이어(3) 위에서 이송 머니퓰레이터(91)의 근방에 배치된 부딪힘 유닛(92)과, 제 2 로봇 컨트롤러(93)(상기 도 1 참조; 도 12 중에서는 도시 생략)를 갖고 있다.

이송 머니퓰레이터(91)는, 예컨대 6축 다관절 암 로봇이고, 반송 컨베이어(3)와 포장 장치(4)의 사이의 영역에서 배깅용 핸드(94)에 대한 수평 이동, 승강 이동, 및 회전 동작을 행할 수 있다. 배깅용 핸드(94) 및 이송 머니퓰레이터(91)는, 제 2 로봇 컨트롤러(93)에 의해 제어된다.

도 13(a) 및 도 13(b)에 나타내는 바와 같이, 배깅용 핸드(94)(제 2 핸드의 일례)는, 이송 머니퓰레이터(91)의 암 선단부에 장착되는 핸드 기부(96)와, 핸드 기부(96)에 마련된 개폐 구동 기구(97)와, 개폐 구동 기구(97)의 가동부에 고정된 한 쌍의 집게 부재(98)를 갖고 있다. 개폐 구동 기구(97)(제 3 구동 기구의 일례)는, 예컨대 모터, 피니언(97a), 및 랙(97b) 등으로 구성되어 있고, 상기 한 쌍의 집게 부재(98)를 서로 이간, 근접하도록 개폐 이동시킨다. 한 쌍의 집게 부재(98)는, 예컨대 전체가 강성을 갖는 평판 금속으로 이루어지고, 서로 상기의 개폐 방향(도 13 중의 상하 방향)으로 대향하도록 배치되어 있다. 각 집게 부재(98)는, 각각 동일한 크기 및 동일한 형상으로 형성되어 있다(후술하는 도 15, 도 19 참조). 집게 부재(98)의 형상의 상세에 대해서는 후술한다. 또, 도 13에 나타내는 예의 개폐 구동 기구(97)에서는, 2개의 랙(97b)을 통해서 2개의 집게 부재(98)를 서로 원근 이동시키는 이른바 양쪽 열림의 구성으로 하고 있지만, 예컨대 도 14에 나타내는 바와 같이 한쪽의 집게 부재(98)를 고정하여 두고, 다른 쪽의 집게 부재(98)만을 원근 이동시키는 이른바 한쪽 열림의 구성으로 하더라도 좋다.

도 15에 나타내는 바와 같이, 배깅용 핸드(94)는, 한 쌍의 집게 부재(98)의 대향 방향(개폐 방향)을 상하 방향으로 맞춘 자세로, 아래쪽에 위치하는 집게 부재(98)를 샌드위치 S와 탑재면 F(예컨대 반송 컨베이어(3)의 벨트 표면)의 사이에 삽입하고, 그 후에 각 집게 부재(98)를 서로 근접시킴으로써 1세트의 샌드위치 S의 전체를 적층 방향으로 끼우도록 파지한다. 이때, 아래쪽의 집게 부재(98)를 샌드위치 S와 탑재면 F의 사이에 삽입할 때에, 그 삽입 방향의 반대쪽에 위치하는 부딪힘 유닛(92)이, 샌드위치 S에 접촉하여 해당 샌드위치 S의 위치 어긋남을 막는다. 본 실시 형태에서는, 포개어 쌓인 상태의 샌드위치 S가 도 15 중의 우측 위 방향에 절단면 Sc, 좌측 아래 방향에 직각부가 위치하는 배치로 되어 있고, 집게 부재(98)는 샌드위치 S의 직각부로부터 삽입된다. 부딪힘 유닛(92)은, 샌드위치 S의 절단면 Sc에 맞춘 경사각(반송 방향에 대한 경사각)이 되도록, 반송 컨베이어(3) 위에 배치된다. 도 15의 좌측에 나타내는 바와 같이, 반송 컨베이어(3)는 샌드위치 S가 부딪힘 유닛(92)에 부딪히기 직전에 샌드위치 S의 반송 이동을 멈춘다. 배깅용 핸드(94)는, 이 상태에서 샌드위치 S를 파지한다.

여기서, 상술한 바와 같이 샌드위치 S의 절단면 Sc에는 내부의 식재료 S2가 노출되고 있고, 기계 부품인 부딪힘 유닛(92)의 표면에 조미료 등을 포함하는 식재료 S2가 반복하여 부착되는 것은 위생상 바람직하지 않다. 그래서 부딪힘 유닛(92)은, 도 16에 나타내는 바와 같이, 상하 방향(샌드위치 S의 적층 방향)을 따라 3개의 접촉부(92a)와 2개소의 슬릿부(92b)를 교대로 배치하고 있다. 다시 말해, 봉 형상 부재인 3개의 접촉부(92a)가 각각 샌드위치 S의 빵 S1에 대응한 높이로 수평으로 마련되고, 그들의 사이의 식재료 S2에 대응하는 위치에 슬릿부(92b)가 형성되어 있다. 이것에 의해, 부딪힘 유닛(92)은, 샌드위치 S의 절단면 Sc에 대하여 식재료 S2에는 접촉하지 않고, 경질 부분인 빵 S1에만 접촉하여 샌드위치 S 전체의 위치 어긋남을 막을 수 있다.

한 쌍의 집게 부재(98)가 샌드위치 S를 적층 방향으로 끼웠을 때에는, 개폐 구동 기구(97)가 그들 집게 부재(98)의 사이에 규정의 파지력을 부가한다. 이 파지력의 부가 제어는, 제 2 로봇 컨트롤러(93)의 제 2 토크 제어부(93a)(도 1 참조)가 개폐 구동 기구(97)의 모터에 대하여 토크 제어를 행함으로써 실행된다. 파지력을 부가했을 때에는, 도 17(a) 및 도 17(b)에 나타내는 바와 같이, 샌드위치 S의 적층 방향의 폭 치수 W가 폭 치수 W'로 압축된다. 이 압축된 폭 치수 W'가 적절한 경우에, 샌드위치 S를 봉지 B의 내부에 수용할 수 있다.

또, 식재료 S2의 충전량이나 충전 상태 등에 의한 샌드위치 S의 개체차에 의해, 동일한 규정의 파지력으로 파지하더라도 봉지 B에 수용 불가능한 과대한 폭 치수 W'가 되는 경우가 있다. 그래서, 예컨대 개폐 구동 기구(97)의 모터에 연동한 인코더 등으로 모터 회전 위치를 검출하고, 이 검출 결과에 근거하여 제 2 로봇 컨트롤러(93)의 제 1 판정부(93b)(도 1 참조)가 집게 부재(98)의 개폐 거리, 다시 말해 샌드위치의 폭 치수 W'를 산출하여 해당 샌드위치 S의 봉지 B로의 수용의 가부를 판정한다. 제 2 로봇 컨트롤러(93)는, 이 판정 결과에 근거하여, 폭 치수 W'가 적정한 샌드위치 S만을 포장 장치(4)에 이송하고, 폭 치수 W'가 이상인 샌드위치 S를 별도로 도시하지 않는 폐기 장소에 이송하도록 이송 머니퓰레이터(91)를 제어한다.

또, 상기의 제 2 토크 제어부(93a)와 제 1 판정부(93b)는, CPU, ROM, RAM 등을 구비한 컴퓨터로서 구성되는 제 2 로봇 컨트롤러(93)의 소프트웨어 처리에 의해 실장되지만, 그 일부 또는 전부가 ASIC나 FPGA, 그 외의 전기 회로 등의 실제의 장치에 의해 실장되더라도 좋다.

<7. 배깅 작업의 상세>

다음으로, 상기 배깅용 핸드(94)를 이용한 샌드위치 S의 배깅 작업의 상세에 대하여 설명한다. 상술한 바와 같이, 포장 상태의 샌드위치 S를 상품 선반에 진열했을 때에 외부로부터 식재료 S2를 용이하게 시인할 수 있고 전체의 미관이 좋아지도록, 샌드위치 S는 봉지 B의 내부에 가능한 한 극간이 생기지 않도록(바꿔 말하면 봉지 B의 내부 용적에 대하여 높은 점적률이 되도록) 배깅되는 것이 바람직하다. 본 실시 형태에서는, 도 18에 나타내는 바와 같이, 일단이 예각을 이루는 저부 B1로서 폐색되고, 타단이 개구부 B2로서 개구하는 형상의 봉지 B가 이용된다. 그리고, 대략 직각삼각형 형상인 샌드위치 S를 상기와 같이 배깅하려면, 봉지 B의 내부 형상은 샌드위치 S의 외형과 완전하게 일치하는 것이 아니라, 저부 B1의 선단 각도 θb가 대응하는 샌드위치 S의 선단 각도 θs와 동등하거나, 또는, 보다 바람직하게는 선단 각도 θs보다 작게 형성되어 있으면 된다. 이와 같은 형상의 봉지 B의 내부에, 유연한 물건인 샌드위치 S를 깔끔하게 더구나 고 택트로 배깅하기 위한 작업 내용의 상세를, 이하에 설명한다.

우선, 비교예로서, 사람의 손에 의한 수작업으로 배깅하는 경우의 작업 내용을 도 19, 도 20에 나타낸다.

도 19(a) 및 도 19(b)에 나타내는 바와 같이, 작업자는 집게(12)를 이용하여 샌드위치 S를 적층 방향으로 파지한다. 이 수작업에서 이용하는 집게(12)는, 선단 각도 θt1이 봉지 저부 B1의 선단 각도 θb보다 조금 작은(다시 말해 θt1<θb<θs) 대략 직각삼각형의 2매의 평판을 탄성 경첩을 통해서 연결한 것이고, 작업자가 탄성 경첩을 쥐는 것에 의해 개폐하는 것이다. 작업자는 최초로, 각 평판과 샌드위치 S의 각각의 선단부 정점과 빗변(절단면 Sc)을 대략 일치시킨 상태에서 파지하여, 해당 샌드위치 S를 봉지 B의 내부에 삽입한다. 이때는, 상술한 바와 같이, 저부 B1의 선단 각도 θb가 대응하는 샌드위치 S의 선단 각도 θs보다 작게 형성되어 있기 때문에, 샌드위치 S의 선단이 봉지 저부 B1의 선단에 도달하기 전에 샌드위치 S의 상단부가 봉지 B의 내부에 접촉하여 버려, 안쪽까지 삽입할 수 없다. 만일 그대로 밀어 넣은 경우에는, 샌드위치 S의 절단면 Sc로부터 노출된 식재료 S2가 봉지 B의 내면에 부착되어 버릴 가능성이 있다.

그래서 작업자는, 도 20(a) 및 도 20(b)에 나타내는 바와 같이, 일단 집게(12)를 가볍게 개방하여 약간 되돌려, 각 평판과 샌드위치 S의 각각의 밑변을 일치시키도록 다시 파지한다. 그리고, 봉지 B의 개구부 B2의 윗변을 조금 들어 올리면서, 밑변끼리를 미끄러지게 하도록 재차 샌드위치 S를 봉지 B의 내부에 삽입한다. 이때 봉지 B의 개구부 B2의 윗변을 들어 올리고 있는 것에 의해, 봉지 B의 빗변부와 샌드위치 S의 절단면 Sc의 사이에 공간적인 여유가 생기고, 또한 봉지 저부 B1의 선단 각도 θb가 샌드위치 S의 선단 각도 θs와 동등하거나 그 이상이 된다. 이 때문에, 식재료 S2의 접촉을 회피할 수 있는 것과 아울러 샌드위치 S의 선단을 봉지 저부 B1의 선단에 도달시킬 수 있다.

이상의 비교예에서는 합계 2회의 삽입 동작을 필요로 했지만, 본 실시 형태에서는 배깅용 핸드(94)를 이용한 1회의 삽입 동작에 의해 상기 비교예와 동등한 배깅 상태를 실현한다. 도 21은 배깅용 핸드(94)의 집게 부재(98)의 형상과 파지 상태의 일례를 설명하는 설명도, 도 22는 봉지 B의 개구 상태의 일례를 설명하는 설명도, 도 23은 샌드위치 S의 삽입 동작의 일례를 설명하는 설명도이다.

도 21에 나타내는 바와 같이, 배깅용 핸드(94)가 구비하는 한 쌍의 집게 부재(98)(개폐 구동 기구(97)는 도시 생략)는, 모두 대략 오각형 형상의 평판 부재이고, 개폐 방향(도면의 지면 수직 방향, 도면 중의 샌드위치 S의 적층 방향)으로 대향하도록 배치되어 있다. 한 쌍의 집게 부재(98)가 충분히 이간한 상태에서 샌드위치 S를 적층 방향으로 끼워 넣고, 그대로 집게 부재(98)끼리를 접근시켜 샌드위치 S를 파지한다. 이때 집게 부재(98)는, 샌드위치 S의 적층 방향으로부터 보아, 샌드위치 S의 삽입 방향의 선단부의 정점 Se와 각 집게 부재(98)의 선단부의 정점(98a)이 일치하고, 또한 샌드위치 S의 절단면 Sc와 집게 부재(98)의 빗변부인 부딪힘면(98b)이 일치하도록, 해당 샌드위치 S를 파지한다. 여기서 집게 부재(98)의 형상은, 선단 각도 θt2가 대응하는 샌드위치 S의 선단 각도 θs보다 작게 되어 있고, 도 21의 우측에 나타내는 바와 같이 상기의 파지 상태에서는 샌드위치 S의 직각부가 집게 부재(98)로부터 빠져나오는 형상으로 되어 있다. 또, 상술한 바와 같이 각 집게 부재(98)의 부딪힘면(98b)과 샌드위치 S의 절단면 Sc가 일치하도록 파지하기 때문에, 전술한 도 15에 나타낸 바와 같이 집게 부재(98)의 부딪힘면(98b)이 샌드위치 S와 함께 부딪힘 유닛(92)에 부딪힌다.

한편, 포장 장치(4)에 있어서는, 도 22(a) 및 도 22(b)에 나타내는 바와 같이, 봉지 B는 개구되고, 도시하지 않는 유지부에 의해 개구부 B2가 연직 위쪽을 향하도록 유지된다. 또, 도 22(a)는 다른 도면과 마찬가지로 저부 B1을 좌측에, 개구부 B2를 우측(또는 지면 앞쪽)에 위치시킨 상태로 나타내고 있다. 또한 유지부는, 봉지 B를 유지함과 아울러, 봉지 저부 B1의 선단 각도 θb를 대응하는 샌드위치 S의 선단 각도 θs와 거의 동일한 각도 θb'가 되도록 넓혀서 정형한다. 이때, 도 22(b)에 나타내는 바와 같이, 정형 후의 봉지 B는 봉지 저부 B1의 선단 각도를 넓힌 것에 의해 그만큼 개구부 B2의 폭이 오므라져 좁아지지만, 샌드위치 S의 빵 S1이 탄성을 갖기 때문에 봉지 B의 형상에 따라서 변형한다.

이송 머니퓰레이터(91)는, 이와 같은 상태로 유지되는 봉지 B의 개구부 B2에 대하여, 상기 도 21에서 나타낸 파지 상태의 샌드위치 S를 집게 부재(98)째로 삽입한다. 이때, 도 23(a)에 나타내는 바와 같이, 한 번의 삽입 조작만으로 샌드위치 S와 집게 부재(98)의 선단부가 봉지 저부 B1의 선단부에 도달할 때까지 원활하게 삽입할 수 있다. 또한, 봉지 저부 B1의 선단 각도 θb'는 샌드위치 S의 선단 각도 θs까지 넓혀져 있기 때문에, 샌드위치 S의 측면 Sa와 봉지 B 내부의 밑변을 미끄러지게 하도록 삽입함으로써, 절단면 Sc에 있어서 노출된 식재료 S2가 봉지 B의 내면에 부착되는 것을 방지할 수 있다. 그리고, 그 후에 집게 부재(98)를 봉지 B로부터 빼냈을 때에는, 빵 S1의 탄성으로 폭 치수가 회복되는 것에 의해, 샌드위치 S 전체가 봉지 B의 내부에서 높은 점적률로 탱탱하게 채워진 상태가 된다.

이상과 같이 하여, 배깅용 핸드(94)는, 선단 각도 θb가 샌드위치 S의 선단 각도 θs보다 작은 봉지 B의 내부에, 한 번의 삽입 조작으로, 식재료 S2의 부착을 억제하면서 원활하게, 또한 가능한 한 극간을 만들지 않고서, 샌드위치 S를 봉지에 넣을 수 있다.

<8. 본 실시 형태에 의한 효과>

이상 설명한 바와 같이, 본 실시 형태의 샌드위치 배깅 시스템(1)은, 샌드위치 S를 반송하는 반송 컨베이어(3)와, 반송 컨베이어(3)에 의해 반송되는 하나의 샌드위치 S를 다른 샌드위치 S에 포개어 쌓는 2단 겹침 장치(8)와, 2단 겹침 장치(8)에 의해 포개어 쌓인 복수의 샌드위치 S를 파지하여, 반송 컨베이어(3)로부터 이송하는 봉지 넣기 장치(9)와, 샌드위치 S를 포장하기 위한 봉지 B를 유지하고, 봉지 넣기 장치(9)에 의해 이송된 복수의 샌드위치 S를 봉지 B에 수용하는 포장 장치(4)를 갖는다.

샌드위치 S는, 2매의 빵 S1이 그 사이에 식재료 S2를 끼우도록 적층되어 제조되고, 복수의 샌드위치 S가 옆으로 줄지어 배치되어 배깅된다. 본 실시 형태에 있어서는, 복수의 샌드위치 S가 2단 겹침 장치(8)에 의해 포개어 쌓이고, 포개어 쌓인 상태의 샌드위치 S가 봉지 넣기 장치(9)에 의해 파지되어 반송 컨베이어(3)로부터 이송되고, 포장 장치(4)에 의해 봉지 B에 수용되어 배깅된다. 이와 같이 하여, 샌드위치 S를 사람의 손을 거치는 일 없이 자동으로 배깅할 수 있으므로, 샌드위치 제조 라인의 자동화를 촉진할 수 있다.

또한, 본 실시 형태에서는 특히, 샌드위치 배깅 시스템(1)은, 반송 컨베이어(3), 2단 겹침 장치(8), 및 봉지 넣기 장치(9)를 구비한 복수의 반송 라인 L과, 이전 공정의 커트기로부터 공급되는 샌드위치 S를, 복수의 반송 라인 L의 각각의 반송 컨베이어(3)에 분배하여 대략 동일 간격으로 내보내는 트래버서(2)를 더 갖고, 복수의 반송 라인 L의 각각의 봉지 넣기 장치(9)는, 포장 장치(4)에 의해 유지된 봉지 B에 대하여 교대로 샌드위치 S를 이송한다. 이것에 의해, 고 택트화가 곤란한 샌드위치 S의 포개어 쌓기 작업을 복수의 반송 라인 L로 병렬화시킬 수 있고, 샌드위치 배깅 시스템(1) 전체의 공정 능력을 반송 라인 L의 수에 따라 증대시킬 수 있다. 따라서, 요구에 따른 공정 능력을 확보하면서 자동화를 촉진할 수 있다.

또한, 본 실시 형태에서는 특히, 샌드위치 배깅 시스템(1)은, 반송 컨베이어(3)의 반송 방향에 있어서 2단 겹침 장치(8)의 상류측에 배치되어, 샌드위치 S의 위치를 검출하는 위치 검출 카메라(6)와, 2단 겹침 장치(8)의 상류측에 배치되어, 위치 검출 카메라(6)의 검출 결과에 근거하여 샌드위치 S를 규정의 위치에 위치 결정하는 위치 교정 장치(7)를 더 갖는다.

반송 컨베이어(3) 위의 샌드위치 S는, 이전 공정의 커트기에 의한 절단이나 반송 컨베이어(3)에 의한 반송 동작에 의해 위치(X축 및 Y축 방향)나 방향(Z축 주위의 θ 방향)에 어긋남이 생기는 경우가 있다. 본 실시 형태에서는, 위치 검출 카메라(6)로 샌드위치 S의 위치를 검출하여 위치 교정 장치(7)로 위치 결정하므로, 반송 컨베이어(3) 위의 샌드위치 S의 위치나 방향에 어긋남이 생기더라도 자동으로 교정할 수 있다. 또한, 2단 겹침 장치(8)의 상류측에서 위치 결정하는 것에 의해, 하류측의 장치에서 행해지는 작업(2단 겹침 장치(8)에 의한 포개어 쌓기 작업이나 봉지 넣기 장치(9)에 의한 파지 작업)의 작업 정밀도를 향상시킬 수 있다. 따라서, 샌드위치 S의 품질을 확보할 수 있고, 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

또한, 본 실시 형태에서는 특히, 샌드위치 배깅 시스템(1)은, 포장 장치(4)에 있어서 봉지 B에 수용된 샌드위치 S의 중량을 측정하고, 측정 결과에 근거하여 포장 장치(4)로부터 배출된 샌드위치 S를 분류하는 분류 장치(5)를 더 갖는다. 이것에 의해, 예컨대 식재료 S2의 양이 적정한 경우에는 샌드위치 S를 후속 공정의 봉지 닫기 기기에 반송하고, 식재료 S2의 양이 적정하지 않은 경우에는 샌드위치 S를 폐기 장소에 배출하는 등의 분류가 가능하게 된다. 따라서, 샌드위치 S의 품질을 확보할 수 있고, 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

또한, 본 실시 형태에서는 특히, 2단 겹침 장치(8)는, 하나의 샌드위치 St를 들어 올려 다른 샌드위치 Sb에 얹는 2단 겹침용 핸드(84)를 갖고, 2단 겹침용 핸드(84)는, 샌드위치 S의 적층 방향으로 구동되고, 샌드위치 S의 상부를 누르는 누름 부재(88)와, 적층 방향에 수직인 방향으로 개폐 구동되고, 샌드위치 S의 하부를 지지하는 한 쌍의 지지 부재(89)를 갖는다.

만일, 샌드위치 S가 어긋나서 포개어 쌓인 경우, 배깅 시에 샌드위치 S의 선단이 봉지 B의 선단까지 도달하지 않거나, 포장된 상태에 있어서 인접하는 샌드위치 S 사이에 단차가 생기는 것 등에 의해, 샌드위치 S의 품질이 저하할 가능성이 있다. 이 때문에, 포개어 쌓기 작업은 정밀하게 행해지는 것이 바람직하다. 본 실시 형태에 의하면, 2단 겹침용 핸드(84)에 의해 샌드위치 S의 포개어 쌓기를 행할 때에, 한 쌍의 지지 부재(89)에 의해 샌드위치 S의 하부를 지지하는 것에 더하여, 누름 부재(88)에 의해 샌드위치 S의 상부를 누른다. 이와 같이 하여 샌드위치 S를 상하로부터 사이에 두어 유지하는 것에 의해, 2단 겹침용 핸드(84)가 이동이나 회전을 행할 때에도 샌드위치 S를 안정하게 유지하는 것이 가능하게 되고, 샌드위치 S의 낙하나 위치 어긋남을 방지할 수 있다. 따라서, 포개어 쌓기의 작업 정밀도를 향상시킬 수 있다.

또한, 본 실시 형태에서는 특히, 반송 컨베이어(3)는, 절단면 Sc가 대향하도록 배치되고, 적층 방향으로부터 본 형상이 대략 직각삼각형 형상인 한 쌍의 샌드위치 S를 반송하고, 2단 겹침용 핸드(84)는, 한 쌍의 샌드위치 S 중 한쪽의 샌드위치 St를 들어 올려 회전시켜 다른 쪽의 샌드위치 Sb에 얹고, 누름 부재(88)는, 샌드위치 St의 3개의 각부 근방에 각각 당접하는 당접부(88a)를 갖는다.

일반적으로 샌드위치 S는, 사각형 형상의 2매의 빵 S1이 그 사이에 식재료 S2를 끼우도록 적층되고, 대략 대각선을 따라 절단됨으로써, 직각삼각형 형상의 한 쌍의 샌드위치 S가 제조된다. 여기서, 사각형 형상의 2매의 빵 S1과 식재료 S2가 적층된 샌드위치 S에서는, 중앙 부분에 있어서는 식재료 S2가 충전되어 있지만, 4변의 측면 근방에 있어서는 식재료 S2가 거의 존재하지 않고, 거의 빵 S1만이 적층된 상태가 된다. 이와 같은 샌드위치 S가 대각선을 따라 절단되어 생성된 직각삼각형 형상의 샌드위치 S에서는, 절단면 Sc의 양단을 제외한 부분에서는 충전된 식재료 S2가 노출된 상태가 되지만, 절단면 Sc의 양단 근방이나, 절단면 이외의 2변의 측면 Sa 근방에서는 식재료 S2가 거의 존재하지 않는다. 그 결과, 직각삼각형 형상의 샌드위치 S의 3개의 각부 근방에는 식재료 S2가 거의 존재하지 않고, 거의 빵 S1만이 적층된 상태가 된다.

본 실시 형태에 의하면, 누름 부재(88)의 당접부(88a)를 상기 3개의 각부 근방에 배치하는 것에 의해, 식재료 S2의 빠져나옴을 방지하면서 샌드위치 S를 누를 수 있다. 따라서, 샌드위치 S의 품질을 확보할 수 있고, 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

또한, 본 실시 형태에서는 특히, 한 쌍의 지지 부재(89)는, 샌드위치 S의 절단면 Sc 이외의 2개의 측면 Sa의 중간 위치로부터 당접부(88a)에 의한 당접 위치를 회피하도록, 샌드위치 S의 하부에 삽입된다.

직각삼각형 형상의 샌드위치 S에 있어서는, 식재료 S2가 충전된 중앙 부분 및 당접부(88a)에 의한 당접 위치(3개의 각부 근방)에서는 빵 S1이 반송 컨베이어(3)의 탑재면 F에 접촉하지만, 절단면 Sc 이외의 2변의 측면 Sa 근방에서는 빵 S1이 탑재면 F로부터 약간 뜬 상태가 된다. 이때, 빵 S1이 탑재면 F에 접촉하고 있는 개소에 지지 부재(89)(제 2 연설부(89b))를 삽입하면 빵 S1을 손상시킬 가능성이 있기 때문에, 빵 S1과 탑재면 F의 사이에 극간 d가 있는 개소에 지지 부재(89)를 삽입하는 것이 바람직하다.

본 실시 형태에 의하면, 한 쌍의 지지 부재(89)를 절단면 Sc 이외의 2개의 측면 Sa의 중간 위치로부터 삽입함으로써, 상기 뜬 상태가 되는 것에 의해 형성된 극간 d를 이용하여 지지 부재(89)를 삽입할 수 있고, 또한, 상기 당접부(88a)에 의한 당접 위치를 회피하도록 삽입하므로, 빵 S1의 손상을 회피하면서 지지 부재(89)를 삽입할 수 있다. 따라서, 샌드위치 S의 품질을 확보할 수 있고, 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

또한, 본 실시 형태에서는 특히, 지지 부재(89)는, 샌드위치 S의 적층 방향으로 연장되는 제 1 연설부(89a)와, 제 1 연설부(89a)에 접속됨과 아울러 제 1 연설부(89a)와의 사이의 각도가 둔각이 되는 방향으로 연장되고, 샌드위치 S의 하부에 삽입되는 제 2 연설부(89b)를 갖는다. 이것에 의해, 지지 부재(89)의 제 1 연설부(89a)와 제 2 연설부(89b)의 각도를 직각으로 하는 경우에 비하여, 제 2 연설부(89b)를 샌드위치 S의 하부에 삽입하기 쉽게 할 수 있다.

또한, 본 실시 형태에서는 특히, 2단 겹침 장치(8)는, 누름 부재(88)를 구동하는 승강 구동 기구(86)와, 지지 부재(89)를 개폐 구동하는 개폐 구동 기구(87)와, 누름 부재(88)가 규정의 가압력으로 누르도록 승강 구동 기구(86)에 대하여 토크 제어를 행하는 제 1 토크 제어부(83a), 및, 지지 부재(89)가 샌드위치 S의 하부에 규정량만큼 삽입되도록 개폐 구동 기구(87)에 대하여 위치 제어를 행하는 위치 제어부(83b)를 구비한 제 1 로봇 컨트롤러(83)를 갖는다.

누름 부재(88)를 구동하는 승강 구동 기구(86)에 대하여 토크 제어를 행하는 것에 의해, 샌드위치 S를 일정한 힘으로 누를 수 있음과 아울러, 미묘한 힘 가감의 제어가 가능하게 된다. 또한, 지지 부재(89)를 개폐 구동하는 개폐 구동 기구(87)에 대하여 위치 제어를 행하는 것에 의해, 샌드위치 S를 안정하게 유지할 수 있고 또한 빵 S1의 손상을 회피할 수 있는 위치(3개의 당접부(88a)에 의한 당접 위치를 이은 영역(식재료 분포 영역)의 안쪽 또한 중앙 부분에 도달하지 않는 위치)까지 삽입되도록 지지 부재(89)의 삽입량을 제어할 수 있다. 또한, 승강 구동 기구(86) 및 개폐 구동 기구(87)에 서보 모터를 사용하는 것에 의해, 예컨대 두께가 상이한 샌드위치 S(식재료 S2의 양이나 종류, 빵 S1의 두께 등이 상이한 샌드위치 S)에도 파라미터를 변경하는 것만으로 용이하게 대응할 수 있다.

또한, 본 실시 형태에서는 특히, 샌드위치 배깅 시스템(1)은, 2단 겹침 장치(8)의 근방에 배치되고, 2단 겹침용 핸드(84)가 하나의 샌드위치 St를 들어 올리기 전에 다른 샌드위치 Sb의 누름 조작을 개시하고, 2단 겹침용 핸드(84)가 하나의 샌드위치 St를 다른 샌드위치 Sb에 얹은 후에 다른 샌드위치 Sb의 누름 조작을 해방하는 누름 유닛(82)을 더 갖는다. 이것에 의해, 2단 겹침용 핸드(84)에 의해 하나의 샌드위치 St를 들어 올려 다른 샌드위치 Sb에 포개어 쌓을 때에, 다른 샌드위치 Sb에 위치 어긋남이 생기는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 포개어 쌓기의 작업 정밀도를 더 향상시킬 수 있다.

또한, 본 실시 형태에서는 특히, 봉지 넣기 장치(9)는, 복수의 샌드위치 S를 파지하는 한 쌍의 집게 부재(98)를 구비한 배깅용 핸드(94)와, 한 쌍의 집게 부재(98)를 샌드위치 S의 적층 방향으로 개폐 구동하는 개폐 구동 기구(97)와, 한 쌍의 집게 부재(98)가 규정의 파지력으로 파지하도록 개폐 구동 기구(97)에 대하여 토크 제어를 행하는 제 2 토크 제어부(93a)를 구비한 제 2 로봇 컨트롤러(93)를 갖는다.

본 실시 형태에 의하면, 한 쌍의 집게 부재(98)가 규정의 파지력으로 파지하도록 개폐 구동 기구(97)에 대하여 토크 제어를 행하므로, 유연한 물건인 샌드위치 S에 대하여 일정한 힘으로 가압하면서 파지할 수 있고, 샌드위치 S의 낙하나 위치 어긋남을 방지할 수 있다. 따라서, 배깅의 작업 정밀도를 향상시킬 수 있다. 또한, 개폐 구동 기구(97)에 서보 모터를 사용하는 것에 의해, 두께가 상이한 샌드위치 S(식재료 S2의 양이나 종류, 빵 S1의 두께 등이 상이한 샌드위치 S)에도 파라미터를 변경하는 것만으로 용이하게 대응할 수 있다.

또한, 본 실시 형태에서는 특히, 한 쌍의 집게 부재(98)는, 샌드위치 S의 적층 방향으로부터 본 형상이 직각부와 2개의 예각부를 구비한 대략 직각삼각형 형상인 샌드위치 S를 파지하고, 집게 부재(98)는, 샌드위치 S의 적층 방향으로부터 본 선단부의 각도(선단 각도 θt2)가 샌드위치 S의 예각부의 각도(선단 각도 θs)보다 작은 형상을 갖는다. 이것에 의해, 저부 B1의 선단 각도 θb가 샌드위치 S의 선단 각도 θs보다 작거나 또는 동일한 봉지 B에 대해서도, 샌드위치 S의 선단부(예각부)가 봉지 B의 선단부에 도달하도록 샌드위치 S를 수용할 수 있다. 그 결과, 샌드위치 S를 봉지 B에 극간 없이 탱탱하게 채워진 상태(고점적 상태)로 할 수 있고, 포장 후의 샌드위치 S를 시각적으로 맛있게 보여줄 수 있다.

또한, 본 실시 형태에서는 특히, 집게 부재(98)는, 샌드위치 S의 적층 방향으로부터 보아서, 샌드위치 S의 예각부(선단부)의 정점 Se와 집게 부재(98)의 선단부의 정점(98a)이 일치하고, 또한, 샌드위치 S의 절단면 Sc와 집게 부재(98)가 부딪힘면(98b)(빗변)이 일치하도록 샌드위치 S를 파지했을 때에, 샌드위치 S의 직각부가 집게 부재(98)로부터 빠져나오는 형상을 갖는다.

만일, 샌드위치 S를 봉지 B에 삽입할 때에, 샌드위치 S의 절단면 Sc로부터 노출된 식재료 S2가 봉지 B에 접촉하면, 샌드위치 S와 봉지 B가 부착되어 샌드위치 S의 선단부가 봉지 B의 선단부에 도달할 수 없게 됨과 아울러, 식재료 S2의 부착에 의해 포장 후의 외관이 저하할 가능성이 있다.

본 실시 형태에 의하면, 샌드위치 S의 예각부의 정점 Se와 집게 부재(98)의 선단부의 정점(98a)이 일치하고, 또한, 샌드위치 S의 절단면 Sc와 집게 부재(98)의 부딪힘면(98b)이 일치하도록 집게 부재(98)로 샌드위치 S를 파지하므로, 식재료 S2가 봉지 B에 접촉하지 않도록 하면서 샌드위치 S의 선단부가 봉지 저부 B1의 선단부에 도달하도록 샌드위치 S를 봉지 B에 삽입할 수 있다. 따라서, 샌드위치 S의 품질을 확보할 수 있고, 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

또한, 집게 부재(98)의 형상을, 상기와 같이 샌드위치 S를 파지했을 때에 샌드위치 S의 직각부가 빠져나오는 형상으로 하는 것에 의해, 저부 B1의 선단 각도 θb가 샌드위치 S의 선단 각도 θs보다 작거나 또는 동일한 봉지 B의 경우에도, 샌드위치 S가 빠져나온 부분(식재료 S2가 들어가 있지 않은 부분)을 봉지 B의 형상에 따르게 함으로써, 샌드위치 S를 손상시키는 일 없이 봉지 저부 B1의 선단까지 삽입할 수 있다.

또한, 본 실시 형태에서는 특히, 봉지 넣기 장치(9)의 근방에 배치되고, 집게 부재(98)를 샌드위치 S의 하부에 삽입할 때에 샌드위치 S의 절단면 Sc가 부딪히는 부딪힘 유닛(92)을 더 갖고, 부딪힘 유닛(92)은, 샌드위치 S의 빵 S1 부분에 접촉하는 복수의 접촉부(92a)와, 복수의 접촉부(92a)의 사이에 형성된 슬릿부(92b)를 갖는다.

본 실시 형태에 의하면, 집게 부재(98)로 샌드위치 S를 파지할 때에, 샌드위치 S의 절단면 Sc와 집게 부재(98)의 부딪힘면(98b)을 부딪힘 유닛(92)에 부딪히게 함으로써, 양면을 용이하게 일치시킬 수 있으므로, 집게 부재(98)와 샌드위치 S의 위치 결정이 용이해진다. 또한, 부딪힘 유닛(92)을 슬릿 구조로 함으로써, 샌드위치 S의 빵 S1 부분에만 접촉시키고 식재료 S2에 접촉시키지 않도록 할 수 있으므로, 위생면에 있어서도 샌드위치 S의 품질을 확보할 수 있다.

또한, 본 실시 형태에서는 특히, 한 쌍의 집게 부재(98)는, 집게 부재(98)의 선단부가 봉지 B의 선단부에 도달할 때까지의 사이에, 파지된 샌드위치 S의 절단면으로부터 노출된 식재료 S2가 봉지 B에 접촉하지 않도록, 봉지 B에 삽입된다. 이것에 의해, 샌드위치 S와 봉지 B의 부착을 방지할 수 있으므로, 샌드위치 S를 봉지 B의 선단까지 삽입할 수 있다. 따라서, 샌드위치 S의 품질을 확보할 수 있고, 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

또한, 본 실시 형태에서는 특히, 제 2 로봇 컨트롤러(93)는, 제 2 토크 제어부(93a)에 의해 한 쌍의 집게 부재(98)가 규정의 파지력으로 파지했을 때의 샌드위치 S의 적층 방향의 폭 치수 W'를 검출하고, 봉지 B로의 수용의 가부를 판정하는 제 1 판정부(93b)를 갖는다. 이것에 의해, 파지한 샌드위치 S를 봉지 B에 확실하게 수용하는 것이 가능하게 되고, 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

또한, 본 실시 형태에서는 특히, 포장 장치(4)는, 봉지 B의 개구부 B2가 위쪽을 향하도록 봉지 B를 유지하는 유지부를 갖는다. 본 실시 형태에 의하면, 개구부 B2가 위쪽을 향하도록 봉지 B를 유지하므로, 위쪽으로부터의 액세스가 용이해지고, 배깅의 작업성을 향상시킬 수 있다. 또한, 수용 후의 샌드위치 S는 중력에 의해 봉지 B의 선단측(저부 B1측)에 유지되므로, 배깅용 핸드(94)의 집게 부재(98)를 빼낼 때의 샌드위치 S의 봉지 B로부터의 튀어나옴이나 위치 어긋남을 방지할 수 있다. 따라서, 샌드위치 S의 품질을 확보할 수 있고, 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

또한, 본 실시 형태에서는 특히, 봉지 B는, 적층 방향으로부터 본 형상이 직각부와 2개의 예각부를 구비한 대략 직각삼각형 형상인 샌드위치 S를 포장하기 위한 봉지 B이고, 포장 장치(4)는, 유지부에 유지된 봉지 B의 저부 B1의 선단 각도 θb를 샌드위치 S의 선단 각도 θs와 대략 일치하도록 정형한다. 이것에 의해, 저부 B1의 선단 각도 θb가 샌드위치 S의 선단 각도 θs보다 작은 봉지 B의 경우에도, 샌드위치 S를 봉지 B의 선단까지 삽입할 수 있다.

또한, 본 실시 형태에서는 특히, 샌드위치 배깅 시스템(1)은, 샌드위치 S가 수용된 봉지 B의 선단부를 촬상하는 상태 검출 카메라(52)와, 상태 검출 카메라(52)의 촬상 결과에 근거하여, 샌드위치 S의 배깅의 적부를 판정하는 제 2 판정부(54)를 구비한 제 3 로봇 컨트롤러(53)를 갖는다. 이것에 의해, 샌드위치 S가 봉지 B의 선단까지 삽입되어 있는지 여부를 체크할 수 있다. 그 결과, 샌드위치 S가 봉지 B의 선단까지 삽입되어 있는 경우에는 후단의 분류 장치(5)에 의해 샌드위치 S를 후속 공정(봉지 닫기 기기)에 배출하고, 샌드위치 S가 봉지 B의 선단까지 삽입되어 있지 않은 경우에는 분류 장치(5)에 의해 샌드위치 S를 폐기 장소에 배출하는 것 등이 가능하게 된다. 따라서, 샌드위치 S의 품질을 확보할 수 있고, 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

<9. 변형예>

또, 개시된 실시 형태는, 상기로 한정되는 것이 아니고, 그 취지 및 기술적 사상을 일탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변형이 가능하다.

예컨대, 상기의 실시 형태에서는, 배깅하는 대상의 식품이 샌드위치 S였지만 이것으로 한정되지 않는다. 그 밖에도, 예컨대 햄버거나 라이스 버거 등, 마찬가지의 적층 구조를 갖는 식품, 마찬가지의 평면에서 볼 때 삼각형 형상인 식품, 마찬가지의 유연한 물건인 식품 등의 배깅 작업에 대해서도, 본 시스템의 어느 하나의 장치나 유닛을 적용함으로써 제조 라인의 자동화를 촉진할 수 있다.

또한, 작업 대상의 샌드위치 S에 대해서도, 상술한 2매의 빵 S1의 사이의 1개소에서 식재료 S2를 끼우는 3층 구조로 한정되지 않고, 3매 이상의 빵 S1의 사이의 2개소에서 식재료 S2를 끼우는 5층 구조이거나, 그 이상의 층 구조의 것에 적용하더라도 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다. 또한, 1개의 봉지 B에 수용하는 샌드위치 S의 수도 2개 1세트로 한정되지 않고, 3개 이상을 1세트로 하여 1개의 봉지 B에 수용하더라도 좋다. 또한, 시스템 중에 있어서의 제조 라인도 2라인으로 한정되지 않고, 트래버서(2)의 구성에 따라 3라인 이상 마련하더라도 좋고, 빵 S1이나 식재료 S2가 상이한 종류의 샌드위치 S를 조합하여 동일한 봉지 B에 수용한다고 하는 복합적인 제조 라인을 구성하더라도 좋다. 이 복합적인 제조 라인으로서는, 1개의 반송 라인 L에 상이한 종류의 샌드위치를 교대로 반송하여 2단 겹침 장치(8)가 샌드위치 S를 반송 방향 전후로 이송함으로써 포개어 쌓더라도 좋고, 또는 종류마다 반송 라인 L을 병행하여 마련하고 2단 겹침 장치(8)가 그들 반송 라인 사이에 걸쳐 샌드위치 S를 이송하여 포개어 쌓더라도 좋다.

또, 이상의 설명에 있어서, "수직", "평행", "평면" 등의 기재가 있는 경우에는, 해당 기재는 엄밀한 의미가 아니다. 즉, 그들 "수직", "평행", "평면"이란, 설계상, 제조상의 공차, 오차가 허용되고, "실질적으로 수직", "실질적으로 평행", "실질적으로 평면"이라고 하는 의미이다.

또한, 이상의 설명에 있어서, 외관상의 치수나 크기, 형상, 위치 등이 "동일", "같다", "동등하다", "상이하다" 등의 기재가 있는 경우는, 해당 기재는 엄밀한 의미가 아니다. 즉, 그들 "동일", "같다", "동등하다", "상이하다"란, 설계상, 제조상의 공차, 오차가 허용되고, "실질적으로 동일", "실질적으로 같다", "실질적으로 동등하다", "실질적으로 상이하다"라고 하는 의미이다.

또한, 이상 이미 말한 것 이외에도, 상기 실시 형태나 각 변형예에 의한 수법을 적당히 조합하여 이용하더라도 좋다. 그 외, 일일이 예시는 하지 않지만, 상기 실시 형태나 각 변형예는, 그 취지를 일탈하지 않는 범위 내에 있어서, 다양한 변경이 가해져 실시되는 것이다.

1 : 샌드위치 배깅 시스템(적층 식품 배깅 시스템)
2 : 트래버서(분배 장치)
3 : 반송 컨베이어(반송 장치)
4 : 포장 장치(배깅 장치)
5 : 분류 장치
6 : 위치 검출 카메라(위치 센서)
7 : 위치 교정 장치(위치 결정 장치)
8 : 2단 겹침 장치(포개어 쌓기 장치)
9 : 봉지 넣기 장치(이송 장치)
51 : 분류 머니퓰레이터
52 : 상태 검출 카메라
53 : 제 3 로봇 컨트롤러
54 : 제 2 판정부
55 : 중량 판정부
56 : 분류 제어부
71 : 교정 머니퓰레이터
72 : 교정 핸드
73 : 핸드 기부
74 : 에어 실린더
75 : 앵글 부재
76 : 주걱 부재
81 : 적재 머니퓰레이터
82 : 누름 유닛
83 : 제 1 로봇 컨트롤러
83a : 제 1 토크 제어부
83b : 위치 제어부
84 : 2단 겹침용 핸드(제 1 핸드)
86 : 승강 구동 기구(제 1 구동 기구)
87 : 개폐 구동 기구(제 2 구동 기구)
88 : 누름 부재
88a : 당접부
89 : 지지 부재
89a : 제 1 연설부
89b : 제 2 연설부
91 : 이송 머니퓰레이터
92 : 부딪힘 유닛
92a : 접촉부
92b : 슬릿부
93 : 제 2 로봇 컨트롤러
93a : 제 2 토크 제어부
93b : 제 1 판정부
94 : 배깅용 핸드(제 2 핸드)
97 : 개폐 구동 기구(제 3 구동 기구)
98 : 집게 부재
B : 봉지
B1 : 저부
B2 : 개구부
S : 샌드위치(적층 식품)
S1 : 빵(경질 부분)
S2 : 식재료

Claims

반송 장치와,
상기 반송 장치에 의해 반송되는 식품을 규정의 위치에 위치 결정하는 위치 결정 장치와,
상기 반송 장치에 의해 반송되는 상기 식품을 다른 식품에 포개어 쌓는 포개어 쌓기 장치와,
상기 식품과 상기 다른 식품을 포함하는, 포개어 쌓인 식품을 파지하여 이송하는 이송 장치와,
포장 자재를 유지하고, 상기 이송 장치에 의해 이송된 상기 포개어 쌓인 식품을 상기 포장 자재에 수용하는 배깅(bagging) 장치
를 갖고,
상기 위치 결정 장치는,
상기 식품의 위치를 교정하는 앵글 부재와,
상기 앵글 부재에 의해 상기 식품의 위치를 교정할 때에 상기 식품과 상기 반송 장치의 탑재면 사이의 극간에 삽입되는 주걱 부재를 갖는 것을 특징으로 하는 식품 배깅 시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 반송 장치, 상기 위치 결정 장치, 상기 포개어 쌓기 장치, 및 상기 이송 장치를 구비한 복수의 반송 라인과,
이전 공정으로부터 공급되는 식품을, 상기 복수의 반송 라인의 각각의 상기 반송 장치에 분배하여 내보내는 분배 장치
를 더 갖고,
상기 복수의 반송 라인의 각각의 상기 이송 장치는, 상기 배깅 장치에 의해 유지된 상기 포장 자재에 대하여 교대로 상기 포개어 쌓인 식품을 이송하는
것을 특징으로 하는 식품 배깅 시스템.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 반송 장치의 반송 방향에 있어서 상기 위치 결정 장치의 상류측에 배치되어, 상기 식품의 위치를 검출하는 위치 센서를 더 갖고,
상기 위치 결정 장치는, 상기 위치 센서의 검출 결과에 근거하여 상기 식품을 규정의 위치에 위치 결정하는 것을 특징으로 하는 식품 배깅 시스템.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 배깅 장치에 있어서 상기 포장 자재에 수용된 식품의 중량을 측정하고, 측정 결과에 근거하여 상기 배깅 장치로부터 배출된 상기 포장 자재에 수용된 식품을 분류하는 분류 장치를 더 갖는 것을 특징으로 하는 식품 배깅 시스템.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 포개어 쌓기 장치는, 상기 식품을 들어 올려 상기 다른 식품에 얹는 제 1 핸드를 갖고,
상기 제 1 핸드는,
상기 식품의 적층 방향으로 구동되고, 상기 식품의 상부를 누르는 누름 부재와,
상기 적층 방향에 수직인 방향으로 개폐 구동되고, 상기 식품의 하부를 지지하는 한 쌍의 지지 부재
를 갖는
것을 특징으로 하는 식품 배깅 시스템.
반송 장치와,
상기 반송 장치에 의해 반송되는 식품을 다른 식품에 포개어 쌓는 포개어 쌓기 장치와,
상기 식품과 상기 다른 식품을 포함하는, 포개어 쌓인 식품을 파지하여 이송하는 이송 장치와,
포장 자재를 유지하고, 상기 이송 장치에 의해 이송된 상기 포개어 쌓인 식품을 상기 포장 자재에 수용하는 배깅(bagging) 장치
를 갖고,
상기 포개어 쌓기 장치는, 상기 식품을 들어 올려 상기 다른 식품에 얹는 제 1 핸드를 갖고,
상기 제 1 핸드는,
상기 식품의 적층 방향으로 구동되고, 상기 식품의 상부를 누르는 누름 부재와,
상기 적층 방향에 수직인 방향으로 개폐 구동되고, 상기 식품의 하부를 지지하는 한 쌍의 지지 부재
를 갖고,
상기 반송 장치는, 절단면이 대향하도록 배치되고, 상기 적층 방향으로부터 본 형상이 직각삼각형 형상인 한 쌍의 식품을 반송하고,
상기 제 1 핸드는, 상기 한 쌍의 식품 중 한쪽을 들어 올려 회전시켜 다른 쪽에 얹고,
상기 누름 부재는, 상기 한쪽의 3개의 각부 근방에 각각 당접하는 당접부를 갖는
것을 특징으로 하는 식품 배깅 시스템.
제 6 항에 있어서,
상기 한 쌍의 지지 부재는, 상기 한쪽의 상기 절단면 이외의 2개의 측면의 중간 위치로부터 상기 당접부에 의한 당접 위치를 회피하도록, 상기 한쪽의 하부에 삽입되는 것을 특징으로 하는 식품 배깅 시스템.
제 5 항에 있어서,
상기 지지 부재는,
상기 적층 방향으로 연장되는 제 1 연설부와,
상기 제 1 연설부에 접속됨과 아울러 상기 제 1 연설부와의 사이의 각도가 둔각이 되는 방향으로 연장되고, 상기 식품의 하부에 삽입되는 제 2 연설부
를 갖는
것을 특징으로 하는 식품 배깅 시스템.
제 5 항에 있어서,
상기 포개어 쌓기 장치는,
상기 누름 부재를 구동하는 제 1 구동 기구와,
상기 지지 부재를 개폐 구동하는 제 2 구동 기구와,
상기 누름 부재가 규정의 가압력으로 누르도록 상기 제 1 구동 기구에 대하여 토크 제어를 행하는 제 1 토크 제어부, 및, 상기 지지 부재가 상기 식품의 하부에 규정량만큼 삽입되도록 상기 제 2 구동 기구에 대하여 위치 제어를 행하는 위치 제어부를 구비한 제 1 로봇 컨트롤러
를 갖는
것을 특징으로 하는 식품 배깅 시스템.
반송 장치와,
상기 반송 장치에 의해 반송되는 식품을 다른 식품에 포개어 쌓는 포개어 쌓기 장치와,
상기 식품과 상기 다른 식품을 포함하는, 포개어 쌓인 식품을 파지하여 이송하는 이송 장치와,
포장 자재를 유지하고, 상기 이송 장치에 의해 이송된 상기 포개어 쌓인 식품을 상기 포장 자재에 수용하는 배깅(bagging) 장치
를 갖고,
상기 포개어 쌓기 장치는, 상기 식품을 들어 올려 상기 다른 식품에 얹는 제 1 핸드를 갖고,
상기 제 1 핸드는,
상기 식품의 적층 방향으로 구동되고, 상기 식품의 상부를 누르는 누름 부재와,
상기 적층 방향에 수직인 방향으로 개폐 구동되고, 상기 식품의 하부를 지지하는 한 쌍의 지지 부재
를 갖고,
상기 포개어 쌓기 장치의 근방에 배치되고, 상기 제 1 핸드가 상기 식품을 들어 올리기 전에 상기 다른 식품의 누름 조작을 개시하고, 상기 제 1 핸드가 상기 식품을 상기 다른 식품에 얹은 후에 상기 다른 식품의 상기 누름 조작을 해방하는 누름 유닛을 더 갖는 것을 특징으로 하는 식품 배깅 시스템.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 이송 장치는,
상기 포개어 쌓인 식품을 파지하는 한 쌍의 집게 부재를 구비한 제 2 핸드와,
상기 한 쌍의 집게 부재를 상기 포개어 쌓인 식품의 적층 방향으로 개폐 구동하는 제 3 구동 기구와,
상기 한 쌍의 집게 부재가 규정의 파지력으로 파지하도록 상기 제 3 구동 기구에 대하여 토크 제어를 행하는 제 2 토크 제어부를 구비한 제 2 로봇 컨트롤러
를 갖는
것을 특징으로 하는 식품 배깅 시스템.
반송 장치와,
상기 반송 장치에 의해 반송되는 식품을 다른 식품에 포개어 쌓는 포개어 쌓기 장치와,
상기 식품과 상기 다른 식품을 포함하는, 포개어 쌓인 식품을 파지하여 이송하는 이송 장치와,
포장 자재를 유지하고, 상기 이송 장치에 의해 이송된 상기 포개어 쌓인 식품을 상기 포장 자재에 수용하는 배깅(bagging) 장치
를 갖고,
상기 이송 장치는,
상기 포개어 쌓인 식품을 파지하는 한 쌍의 집게 부재를 구비한 제 2 핸드와,
상기 한 쌍의 집게 부재를 상기 포개어 쌓인 식품의 적층 방향으로 개폐 구동하는 제 3 구동 기구와,
상기 한 쌍의 집게 부재가 규정의 파지력으로 파지하도록 상기 제 3 구동 기구에 대하여 토크 제어를 행하는 제 2 토크 제어부를 구비한 제 2 로봇 컨트롤러
를 갖고,
상기 한 쌍의 집게 부재는, 상기 적층 방향으로부터 본 형상이 직각부와 2개의 예각부를 구비한 직각삼각형 형상인 상기 포개어 쌓인 식품을 파지하고,
상기 집게 부재는, 상기 적층 방향으로부터 본 선단부의 각도가 상기 포개어 쌓인 식품의 상기 예각부의 각도보다 작은 형상을 갖는
것을 특징으로 하는 식품 배깅 시스템.
제 12 항에 있어서,
상기 집게 부재는, 상기 적층 방향으로부터 보아서, 상기 포개어 쌓인 식품의 상기 예각부의 정점과 상기 집게 부재의 상기 선단부의 정점이 일치하고, 또한, 상기 포개어 쌓인 식품의 절단면과 상기 집게 부재의 부딪힘면이 일치하도록 상기 포개어 쌓인 식품을 파지했을 때에, 상기 포개어 쌓인 식품의 상기 직각부가 상기 집게 부재로부터 빠져나오는 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 식품 배깅 시스템.
제 13 항에 있어서,
상기 이송 장치의 근방에 배치되고, 상기 집게 부재를 상기 포개어 쌓인 식품의 하부에 삽입할 때에 상기 포개어 쌓인 식품의 상기 절단면이 부딪히는 부딪힘 유닛을 더 갖고,
상기 부딪힘 유닛은,
상기 포개어 쌓인 식품의 경질 부분에 접촉하는 복수의 접촉부와,
상기 복수의 접촉부의 사이에 형성된 슬릿부
를 갖는
것을 특징으로 하는 식품 배깅 시스템.
제 13 항에 있어서,
상기 한 쌍의 집게 부재는, 상기 집게 부재의 상기 선단부가 상기 포장 자재의 선단부에 도달할 때까지의 사이에, 파지된 상기 포개어 쌓인 식품의 상기 절단면으로부터 노출된 식재료가 상기 포장 자재에 접촉하지 않도록, 상기 포장 자재에 삽입되는 것을 특징으로 하는 식품 배깅 시스템.
반송 장치와,
상기 반송 장치에 의해 반송되는 식품을 다른 식품에 포개어 쌓는 포개어 쌓기 장치와,
상기 식품과 상기 다른 식품을 포함하는, 포개어 쌓인 식품을 파지하여 이송하는 이송 장치와,
포장 자재를 유지하고, 상기 이송 장치에 의해 이송된 상기 포개어 쌓인 식품을 상기 포장 자재에 수용하는 배깅(bagging) 장치
를 갖고,
상기 이송 장치는,
상기 포개어 쌓인 식품을 파지하는 한 쌍의 집게 부재를 구비한 제 2 핸드와,
상기 한 쌍의 집게 부재를 상기 포개어 쌓인 식품의 적층 방향으로 개폐 구동하는 제 3 구동 기구와,
상기 한 쌍의 집게 부재가 규정의 파지력으로 파지하도록 상기 제 3 구동 기구에 대하여 토크 제어를 행하는 제 2 토크 제어부를 구비한 제 2 로봇 컨트롤러
를 갖고,
상기 제 2 로봇 컨트롤러는, 상기 제 2 토크 제어부에 의해 상기 한 쌍의 집게 부재가 상기 규정의 파지력으로 파지했을 때의 상기 포개어 쌓인 식품의 상기 적층 방향의 폭 치수를 검출하고, 상기 포장 자재로의 수용의 가부를 판정하는 제 1 판정부를 갖는 것을 특징으로 하는 식품 배깅 시스템.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 배깅 장치는, 상기 포장 자재의 개구부가 위쪽을 향하도록 상기 포장 자재를 유지하는 유지부를 갖는 것을 특징으로 하는 식품 배깅 시스템.
제 17 항에 있어서,
상기 포장 자재는, 적층 방향으로부터 본 형상이 직각부와 2개의 예각부를 구비한 직각삼각형 형상인 상기 포개어 쌓인 식품을 포장하기 위한 포장 자재이고,
상기 배깅 장치는, 상기 유지부에 유지된 상기 포장 자재의 선단부의 끼인각을 상기 포개어 쌓인 식품의 상기 예각부의 각도와 일치하도록 정형하는
것을 특징으로 하는 식품 배깅 시스템.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 포개어 쌓인 식품이 수용된 상기 포장 자재의 선단부를 촬상하는 카메라와,
상기 카메라의 촬상 결과에 근거하여, 상기 포장 자재에 수용된 식품의 배깅의 적부를 판정하는 제 2 판정부를 구비한 제 3 로봇 컨트롤러
를 더 갖는 것을 특징으로 하는 식품 배깅 시스템.
식품 배깅 시스템에 구비되고, 반송 장치에 의해 반송되는 식품을 다른 식품에 포개어 쌓는 포개어 쌓기 장치로서,
핸드와,
상기 식품을 들어 올려 상기 다른 식품에 얹도록 상기 핸드를 제어하는 로봇 컨트롤러
를 갖고,
상기 핸드는,
상기 식품의 적층 방향으로 구동되고, 상기 식품의 상부를 누르는 누름 부재와,
상기 적층 방향에 수직인 방향으로 개폐 구동되고, 상기 식품의 하부를 지지하는 지지 부재
를 갖고,
상기 반송 장치는, 절단면이 대향하도록 배치되고, 상기 적층 방향으로부터 본 형상이 직각삼각형 형상인 한 쌍의 식품을 반송하고,
상기 핸드는, 상기 한 쌍의 식품 중 한쪽을 들어 올려 회전시켜 다른 쪽에 얹고,
상기 누름 부재는, 상기 한쪽의 3개의 각부 근방에 각각 당접하는 당접부를 갖는
것을 특징으로 하는 포개어 쌓기 장치.
식품 배깅 시스템에 구비되고, 반송 장치에 의해 반송되는 식품을 파지하여 해당 식품을 포장하기 위한 포장 자재에 이송하는 이송 장치로서,
상기 식품을 파지하는 집게 부재를 구비한 핸드와,
상기 집게 부재를 상기 식품의 적층 방향으로 개폐 구동하는 구동 기구와,
상기 집게 부재가 규정의 파지력으로 파지하도록 상기 구동 기구에 대하여 토크 제어를 행하는 토크 제어부를 구비한 로봇 컨트롤러
를 갖고,
상기 집게 부재는, 상기 적층 방향으로부터 본 형상이 직각부와 2개의 예각부를 구비한 직각삼각형 형상인 상기 식품을 파지하고,
상기 집게 부재는, 상기 적층 방향으로부터 본 선단부의 각도가 상기 식품의 상기 예각부의 각도보다 작은 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 이송 장치.
식품 배깅 시스템에 구비되고, 반송 장치에 의해 반송되는 식품을 다른 식품에 포개어 쌓는 포개어 쌓기 장치로서,
핸드와,
상기 식품을 들어 올려 상기 다른 식품에 얹도록 상기 핸드를 제어하는 로봇 컨트롤러
를 갖고,
상기 핸드는,
상기 식품의 적층 방향으로 구동되고, 상기 식품의 상부를 누르는 누름 부재와,
상기 적층 방향에 수직인 방향으로 개폐 구동되고, 상기 식품의 하부를 지지하는 지지 부재
를 갖고,
상기 누름 부재는, 상기 식품의 각부 근방에 각각 당접하는 당접부를 갖고,
상기 지지 부재는, 평면에서 볼 때 상기 식품에서 상기 당접부에 의해 가압되는 위치를 회피하여 상기 식품의 하부를 지지하는
것을 특징으로 하는 포개어 쌓기 장치.
제 21 항에 있어서,
상기 집게 부재를 상기 식품과 상기 식품의 탑재면 사이에 삽입할 때, 상기 식품은 상기 이송 장치의 근방에 배치된 부딪힘 유닛에 접촉되고,
상기 부딪힘 유닛은,
상기 식품의 경질 부분에 접촉하는 복수의 접촉부와,
상기 복수의 접촉부의 사이에 형성된 슬릿부
를 갖는 것을 특징으로 하는 이송 장치.