KR20190055217A

KR20190055217A - 식품 지지 장치

Info

Publication number: KR20190055217A
Application number: KR1020197012186A
Authority: KR
Inventors: 켄지 반도; 카즈노리 히라타
Original assignee: 카와사키 주코교 카부시키 카이샤
Priority date: 2016-10-07
Filing date: 2017-10-05
Publication date: 2019-05-22
Also published as: WO2018066642A1; JP6539247B2; CN109789936A; DE112017005095T5; JP2018058184A; US20200039090A1

Abstract

자립 가능하고, 또한, 전면과 당해 전면에 평행한 후면을 갖는 식품을 지지하는 식품 지지 장치이다. 식품 지지 장치는, 전면이 제1 방향을 향한 기립 상태에서 당해 제1 방향으로 나열된 상태로 복수의 식품을 지지하는 지지부를 구비하고, 지지부는, 제1 방향에서 복수의 식품의 각각을 그 양측에서 끼워 잡도록 구성된 복수의 지지부재 쌍과, 지지부재 쌍의 각각을 독립하여 구동 가능한 구동부재를 갖는다.

Description

식품 지지 장치

본 발명은, 식품 지지 장치에 관한 것이다.

종래에, 식품을 트레이 등의 용기에 채워 넣는 장치가 알려져 있다(특허문헌 1 ~ 특허문헌 3 참조). 특허문헌 1에 나타낸 식품 컨테이너 채움 장치에서는, 반송(搬送) 컨베이어로부터 식품을 소정의 자세로 반송부에 낙하시키고, 식품의 기립 자세를 유지한 상태로 컨테이너 내에 순차적으로 포개어 넣는다. 이 식품 컨테이너 채움 장치에서, 주먹밥 및 샌드위치 등의 식품을 컨테이너에 채워 넣는 것이 생각된다. 이러한 식품은, 변형하기 쉽고, 외력에 의해 한 번 변형하면, 외력이 없어져도 원래의 형상으로 돌아오지 않는다. 따라서 식품이 낙하할 때 식품이 외력을 받아 변형하면, 식품의 변형에 의해 상품 가치가 손상된다. 그 결과, 부적합품의 비율이 증가하여, 작업 효율이 저하될 우려가 있다.

이에 비하여, 특허문헌 2 및 특허문헌 3에는, 복수의 식품을 지지한 상태로 식품을 상자 포장하는 상자 포장 장치가 개시되어 있다. 특허문헌 2에 나타낸 상자 포장 장치는, 2개의 각(各) 정렬 트레이에 놓여진 앞열측 및 뒷열측의 각 식품(오이)을 각 흡착 패드로 흡착 지지함과 동시에, 동일한 각 식품(오이)의 후단부를 약간 아래쪽으로 경사진 자세로 지지한다. 그 다음, 각 흡착 패드로 흡착 지지한 앞열측의 각 식품(오이)과 뒷열측의 각 식품(오이)의 길이측 단부를 서로 포개어 상자 포장한다. 또한, 특허문헌 3에 나타낸 상자 포장 장치는, 흡착 유닛을 통해 복수의 식품(주먹밥)을 상방으로 매달아, 그 매단 식품을 소정의 상자 포장 위치로 이동하여 하강시키고, 흡착을 해제하여 상자에 상자 포장을 수행한다. 그 외의 종래 기술로서, 특허문헌 4에는, 벨트 컨베이어 등의 반송 수단에 의해 앞 공정을 지나온 복수의 식품을, 한꺼번에 지지하여 다음의 행정으로 이재(移載)하는 로봇 핸드가 개시되어 있다. 이 로봇 핸드에는, 상부의 일 방향으로 긴 프레임이 설치되고, 그 하방에 베이스 판에 고착(固着)한 복수 개의 파지용 지주가 같은 간격으로 수직하게 설치(垂設)되어, 각 파지용 지주의 하단에 워크 파지 기구가 설치된다.

특허문헌 1: 일본 공개특허공보 특개평6-24408호 공보 특허문헌 2: 일본 공개실용신안공보 실개평6-71404호 공보 특허문헌 3: 일본 공개특허공보 특개2011-251702호 공보 특허문헌 4: 일본 공개특허공보 특개2001-198871호 공보

그러나 특허문헌 2의 상자 포장 장치는, 한 번에 2개의 식품(오이)밖에 지지(保持)하지 못한다. 따라서 이 상자 포장 장치로, 주먹밥 및 샌드위치 등의 식품을 컨테이너에 채워 넣는 것을 상정한 경우, 생산성이 저하할 우려가 있다.

또한, 특허문헌 3의 상자 포장 장치 및 특허문헌 4의 로봇 핸드는, 한 번에 2개 이상(6개)의 식품을 지지할 수 있지만, 식품을 옆으로 나열한 상태로 지지하기 때문에, 식품을 채워 넣는 작업을 수행하기 위해 넓은 작업 공간이 필요하게 되는 문제가 있다.

본 발명은 상기와 같은 과제를 해결하기 위해 이루어진 것으로, 한정된 작업 공간에서, 식품을 채워 넣는 작업의 효율화를 도모하는 것을 목적으로 하고 있다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 일 형태에 따른 식품 지지 장치는, 자립 가능하고, 또한, 전면과 상기 전면에 평행한 후면을 갖는 식품을 지지하는 식품 지지 장치로서, 상기 전면이 제1 방향을 향한 기립 상태인 복수의 상기 식품을 상기 제1 방향으로 나열된 상태로 지지하는 지지부를 구비하고, 상기 지지부는, 제1 방향에서 상기 복수의 식품의 각각을 그 양측에서 끼워 잡도록 구성된 복수의 지지부재 쌍과, 상기 지지부재 쌍의 각각을 독립하여 구동 가능한 구동부재를 갖는다. 여기서 자립 가능하다는 것은, 서로 평행한 전면 및 후면이 연직 방향을 향한 상태로 식품이 안정하여 정지 가능한 것을 의미한다. 또한, 식품의 전면 및 후면이 연직 방향을 향한다 또는 서로 평행하다는 것은, 엄밀한 연직 방향 또는 평행으로 한정되지 않고, 식품의 표면 또는 포장 등에 기인하여 발생할 수 있는 근소한 기울기를 허용하는 것이다.

상기 구성에 따르면, 복수의 지지부재 쌍의 각각이, 제1 방향에서 복수의 식품의 각각을 그 양측에서 끼워 잡도록 독립하여 구동하는 것에 의해, 복수의 식품을 제1 방향으로 나열된 상태로 확실하게 지지할 수 있다. 이에 따라, 한정된 작업 공간에서, 식품을 채워 넣는 작업의 효율화를 도모할 수 있다.

상기 식품 지지 장치는, 베이스와, 상기 베이스에 대하여 이동 가능하게 구성되고, 상기 지지부가 선단에 설치된 로봇 팔을 더 구비하고, 상기 로봇 팔의 작업 영역에서, 상기 전면이 제1 방향을 향한 기립 상태로 상기 제1 방향과 수직한 제2 방향으로 나열된 복수의 식품의 각각에 대하여, 각 상기 지지부재 쌍에 의한 지지 동작을 반복 실행하는 것에 의해, 상기 복수의 식품을, 상기 제1 방향으로 나열된 상태로 지지해도 좋다. 여기서 제1 방향과 수직한 방향으로 나열된다는 것은, 엄밀한 수직 방향으로 한정되지 않고, 식품의 표면 또는 포장 등에 기인하여 발생할 수 있는 삐뚤어짐이나 근소한 기울기를 허용할 수 있는 것이다.

상기 구성에 따르면, 제2 방향으로 나열된 복수의 식품의 각각에 대하여 지지부재 쌍에 의한 지지 동작을 반복 실행하는 것에 의해, 복수의 식품을 제1 방향으로 나열된 상태로 확실하게 지지할 수 있다.

본 발명은 이상에서 설명한 구성을 가지며, 한정된 작업 공간에서, 식품을 채워 넣는 작업의 효율화를 도모할 수 있다고 하는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시형태에 따른 식품 지지 장치의 전체 구성을 개략적으로 나타낸 평면도이다.
도 2는 도 1의 식품을 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 3은 도 1의 로봇의 일 예의 전체적인 구성을 개략적으로 나타낸 정면도이다.
도 4는 도 3의 로봇의 핸드부(지지부)의 구성을 나타낸 도면이다.
도 5는 도 3의 로봇의 제어 장치의 구성을 개략적으로 나타낸 기능 블록도이다.
도 6은 식품의 제1 지지 동작을 설명하기 위한 사시도이다.
도 7은 식품의 제2 지지 동작을 설명하기 위한 사시도이다.
도 8은 식품의 제3 지지 동작을 설명하기 위한 사시도이다.
도 9는 도 4의 로봇의 핸드부(지지부)의 구성의 변형례를 나타낸 도면이다.

이하, 바람직한 실시형태를 도면을 참조하면서 설명한다. 또한, 이하에서는 모든 도면에 걸쳐 동일 또는 상당하는 요소에는 동일한 참조 부호를 붙이고, 그 중복하는 설명을 생략한다. 또한, 도면은 이해하기 쉽게 하기 위하여, 각각의 구성 요소를 모식적으로 나타낸 것이다. 나아가 한 쌍의 암을 펼친 방향을 좌우 방향이라고 칭하고, 기축의 축심에 평행한 방향을 상하 방향이라고 칭하며, 좌우 방향 및 상하 방향에 직교하는 방향을 전후 방향이라고 칭한다.

(실시형태)

도 1은 본 발명의 제1 실시형태에 따른 식품(40)의 지지 장치(10)의 전체 구성을 개략적으로 나타낸 평면도이다. 도 1에 나타낸 바와 같이, 식품(40)의 지지 장치(10)는, 복수의 식품(40)을 트레이(41)에 채워 넣는 작업에 사용된다. 본 실시형태에서는 로봇(11)에 의해 본 발명에 따른 식품(40)의 지지 장치(10)를 구성한 경우에 대하여 설명한다. 로봇(11)은 한 쌍의 로봇 팔(13, 13)을 구비한다. 다만, 식품(40)의 지지 장치(10)는 로봇(11)에 의해 구성되는 경우로 한정되지 않는다. 또한, 이 로봇(11)에 관하여, 수평 다관절형의 쌍팔 로봇을 설명하지만, 수평 다관절형·수직 다관절형 등의 로봇을 채용하는 것도 가능하다. 로봇(11)은 사람 한 명분에 상당하는 한정된 공간(예를 들어 ６１０ｍｍ×６２０ｍｍ)에 설치할 수 있다.

로봇(11)의 정면에는 제1 벨트 컨베이어(51)가 배치되어 있다. 로봇(11)의 좌우 측방에는 제2 벨트 컨베이어(52) 및 제3 벨트 컨베이어(53)가 배치되어 있다. 본 실시형태에서는, 한 쌍의 로봇 팔(13, 13)의 「작업 영역」은, 정면에서 봤을 때, 제1 벨트 컨베이어(51)의 로봇(11)측의 일부, 제2 벨트 컨베이어(52) 및 제3 벨트 컨베이어(53)를 덮는 영역이다. 제1 벨트 컨베이어(51)는 식품(40)을 로봇(11)의 정면 전방에서 바로 앞까지 이송하기 위한 장치이며, 전후 방향으로 연장되어 있다. 제2 벨트 컨베이어(52)는 트레이(41)를 로봇(11)의 오른쪽 측방에서 오른쪽 후방까지 이송하기 위한 장치이며, 전후 방향으로 연장되어 있다. 제3 벨트 컨베이어(53)는 트레이(41)를 로봇(11)의 왼쪽 측방에서 왼쪽 후방까지 이송하기 위한 장치이며, 전후 방향으로 연장되어 있다. 또한, 본 예에서 트레이(41)는 40개(8행×5열)의 식품(40)을 수납 가능한 용기이지만, 트레이(41)의 수납 용적은 여기에 한정되지 않는다. 또한, 위쪽이 개방된 용기라면, 다른 용기여도 좋다.

또한, 식품(40)은, 일정한 형상을 갖는 식료품이고, 예를 들어, 주먹밥 및 샌드위치가 예시된다. 도 2는 도 1의 식품(40)을 개략적으로 나타낸 사시도이다. 도 2에 나타낸 바와 같이, 식품(40)은, 자립 가능하고, 또한, 전면(40a)과 전면(40a)에 평행한 후면(40b)을 갖는다. 또한, 자립 가능하다는 것은, 서로 평행한 전면(40a) 및 후면(40b)이 연직 방향을 향한 상태로 식품(40)이 안정하여 정지 가능한 것을 의미한다. 또한, 식품(40)의 전면(40a) 및 후면(40b)이 연직 방향으로 향한다 또는 서로 평행하다는 것은, 엄밀한 연직 방향 또는 평행으로 한정되지 않고, 식품(40)의 표면 또는 포장 등에 기인하여 발생할 수 있는 근소한 기울기를 허용하는 것이다. 본 실시형태에서는 식품(40)으로서, 필름으로 포장된 삼각형 모양의 주먹밥을 이용한다. 보통, 필름으로 포장된 주먹밥은, 개봉하기 쉽도록 상부에 필름이 돌출시켜져 있지만, 여기서는 상부의 필름은 도시하지 않는다. 식품(40)의 외표면은, 2개의 삼각형 모양의 평면(전면(40a) 및 후면(40b)) 및 3개의 사각형 모양의 평면(양측의 측면(40c) 및 저면(40d))을 갖고 있다. 이 실시형태에서는, 식품(40)은 제1 벨트 컨베이어(51)에 의해, 전면(40a)이 제1 방향을 향한 기립 상태에서 해당 제1 방향과 수직한 제2 방향으로 나열된 상태로 일렬로 반송된다. 여기서 제1 방향과 수직한 방향으로 나열된다는 것은, 엄밀한 수직 방향으로 한정되지 않고, 식품(40)의 표면 또는 포장 등에 기인하여 발생할 수 있는 근소한 기울기나 컨베이어 벨트 위에 배치할 때의 삐뚤어짐을 허용하는 것이다.

도 3은 로봇(11)의 일 예의 전체적인 구성을 개략적으로 나타낸 평면도이다. 도 3에 개시한 바와 같이, 로봇(11)은, 대차(台車)에 고정된 베이스(12)와, 베이스(12)에 지지된 한 쌍의 로봇 팔(이하, 간단하게 「팔」이라고 기재하는 경우도 있음)(13, 13)과, 베이스(12) 내에 수납된 제어 장치(14)를 구비하고 있다. 각 팔(13)은, 베이스에 대하여 이동 가능하게 구성된 수평 다관절형 로봇 팔이다. 각 팔(13)은, 팔부(15)와 손목부(17)와 핸드부(18, 19)를 구비하고 있다. 또한, 오른쪽 팔(13) 및 왼쪽 팔(13)은, 실질적으로 동일한 구조여도 좋다. 또한, 오른쪽 팔(13) 및 왼쪽 팔(13)은, 독립해서 동작하거나, 서로 관련하여 동작할 수 있다.

팔부(15)는, 본 예에서는, 제1 링크(15a) 및 제2 링크(15b)로 구성되어 있다. 제1 링크(15a)는, 베이스(12)의 상면에 고정된 기축(16)과 회전 관절(J1)에 의해 연결되고, 기축(16)의 축심을 지나는 회전 축선(L1) 둘레로 회동 가능하다. 제2 링크(15b)는, 제1 링크(15a)의 선단과 회전 관절(J2)에 의해 연결되고, 제1 링크(15a)의 선단에 규정된 회전 축선(L2) 둘레로 회동 가능하다.

손목부(17)는, 승강부(17a) 및 회동부(17b)에 의해 구성되어 있다. 승강부(17a)는, 제2 링크(15b)의 선단과 직동(直動) 관절(J3)에 의해 연결되고, 제2 링크(15b)에 대해 승강 이동 가능하다. 회동부(17b)는, 승강부(17a)의 하단과 회전 관절(J4)에 의해 연결되고, 승강부(17a)의 하단에 규정된 회전 축선(L3) 둘레로 회동 가능하다.

우 핸드부(18) 및 좌 핸드부(19)는, 손목부(17)의 회동부(17b)에 각각 연결되어 있다. 우 핸드부(18)는 오른쪽 팔(13)의 선단에 설치되고, 좌 핸드부(19)는 왼쪽 팔(13)의 선단에 설치되어 있다. 또한, 우 핸드부(18) 및 좌 핸드부(19)는 본 발명의 「지지부」에 상당한다.

상기 구성의 각 팔(13)은, 각 관절(J1~J4)을 갖는다. 그리고 팔(13)에는, 각 관절(J1~J4)에 대응해낼 수 있도록, 구동용 서보 모터(도시하지 않음) 및 그 서보 모터의 회전각을 검출하는 인코더(도시하지 않음) 등이 설치되어 있다. 또한, 2개의 팔(13, 13)의 제1 링크(15a, 15a)의 회전 축선(L1)은 동일 축선 상에 있고, 어느 하나의 팔(13)의 제1 링크(15a)와 다른 하나의 팔(13)의 제1 링크(15a)는 상하로 고저차(高低差)를 두고 배치되어 있다.

도 4는 도 3의 우 핸드부(18)(지지부)의 구성을 나타낸 정면도 및 측면도이다. 또한, 좌 핸드부(19)와 우 핸드부(18)는 구성이 동일하므로, 여기서는 우 핸드부(18)의 구성만 설명한다. 도 4에 나타낸 바와 같이, 우 핸드부(18)는, 전면(40a)이 제1 방향을 향한 기립 상태의 4개의 식품(40)을, 제1 방향으로 나열된 상태로 지지 가능하게 구성된다. 제1 방향은, 도 4(A)에서는 지면의 왼쪽에서 오른쪽으로 향하는 방향이다. 도 4(B)에서는 지면을 향하는 방향이다. 우 핸드부(18)는, 제1 방향으로 설치된 4개 세트의 지지부재(32) 쌍과, 4개 세트의 지지부재(32) 쌍의 각각을 독립해서 구동 가능한 4개의 구동부재(33)를 가지고 있다. 각 지지부재(32)는, 구동부재(33)를 통해 손목부(17)의 회동부(17b)에 접속되어 있다.

각 쌍의 지지부재(32)는, 전면(40a)이 제1 방향을 향한 기립 상태에서 식품(40)을 그 양측에서 끼워 잡도록 구성된다. 본 실시형태에서는, 각 쌍의 지지부재(32)는, 식품(40)의 측면(40c)을, 그 양측에서 끼워 잡도록 구성된다. 각 지지부재(32)는, 식품(40)의 측면(40c)의 경사에 맞는 형상을 갖고, 또한, 식품(40)에 맞닿는 접촉면(32a)을 갖는다. 지지부재(32)는, 예를 들면 직사각형의 평판 형상이며, 대향하는 2개의 평평한 주면(主面)을 가지고, 그 중 어느 하나의 주면이 지지부재(32)에 의해 지지된 식품(40)에 맞닿는 접촉면(32a)이다. 지지부재(32)의 재료로서는 예를 들어 수지판 또는 금속판이 사용된다. 본 실시형태에서는, 식품(40)으로 삼각형 모양의 주먹밥이 사용되고 있기 때문에, 각 쌍의 지지부재(32)는, 그들 서로의 간격이 상단 부분을 향해 좁아지도록 배치되며, 하방으로 넓어지는 산(山) 모양의 형상(역 V자 형상)으로 형성된다.

구동부재(33)는, 한 쌍의 지지부재(32)를 구동한다. 구동부재(33)는, 액추에이터(도시하지 않음) 등에 접속되어 있고, 직선적으로 이동하며, 한 쌍의 지지부재(32) 서로의 간격이 변화하도록, 한 쌍의 지지부재(32)의 상단측에 접속되어 있다. 이 구동부재(33)에 의해, 한 쌍의 지지부재(32)는 서로의 간격을 줄어들게 하여 하나의 식품(40)을 끼워 잡아 지지한다. 본 실시형태에서는, 지지부재(32)의 접촉면(32a)과 식품(40)의 측면(40c)이 접촉할 때 발생하는 마찰력에 의해, 식품(40)이 지지되지만, 접촉면(32a)에 흡착구가 설치되어, 흡인력에 의해 식품(40)이 지지되어도 좋다.

또한, 본 실시형태에서는, 식품(40)의 지지 상태에서, 좌우의 지지부재(32)의 상부에 간격을 두도록 구성되어 있다. 이것에 의해, 주먹밥(40) 상부의 필름에 접촉될 일이 없다. 보통, 필름으로 포장된 주먹밥에서는, 상부의 필름은 개봉하기 쉽도록 절취선 등에 의해 찢어지기 쉽게 되어있으므로, 상기 구성에 의해, 식품(40)을 잘못 개봉하거나 식품(40)을 손상시키는 일이 없다.

도 5는 도 3의 로봇(11)의 제어 장치(14)의 구성을 개략적으로 나타낸 기능 블록도이다. 도 5에 나타낸 바와 같이, 제어 장치(14)는, CPU 등의 연산부(14a)와, ROM, RAM 등의 기억부(14b)와, 서보 제어부(14c)를 구비한다. 제어 장치(14)는, 예를 들면 마이크로컨트롤러 등의 컴퓨터를 구비한 로봇 컨트롤러이다. 또한, 제어 장치(14)는, 집중 제어하는 단독 제어 장치(14)에 의해 구성되어 있어도 좋고, 서로 협동하여 분산 제어하는 복수의 제어 장치(14)에 의해 구성되어 있어도 좋다.

기억부(14b)에는, 로봇 컨트롤러로서의 기본 프로그램, 각종 고정 데이터 등의 정보가 기억되어 있다. 연산부(14a)는, 기억부(14b)에 기억된 기본 프로그램 등의 소프트웨어를 읽어내어 실행하는 것에 의해, 로봇(11)의 각종 동작을 제어한다. 즉, 연산부(14a)는, 로봇(11)의 제어 지령을 생성하고, 이를 서보 제어부(14c)에 출력한다. 서보 제어부(14c)는, 연산부(14a)에 의해 생성된 제어 지령에 기초해서, 로봇(11)의 각 팔(13)의 관절(J1~J4)에 대응하는 서보 모터의 구동을 제어하도록 구성되어 있다.

다음으로, 본 실시형태의 식품(40)의 지지 동작에 대하여 도 6 내지 도 8을 참조하여 설명한다. 로봇(11)의 좌우의 팔의 동작은 동일하므로, 여기에서는 우 핸드부(18)(지지부)의 동작에 대해서 설명한다. 이 실시형태에서는, 식품(40)은, 제1 벨트 컨베이어(51)에 의해, 전면(40a)이 제1 방향을 향한 기립 상태에서 해당 제1 방향과 수직한 제2 방향으로 나열된 상태로 일렬로 반송된다. 여기서 제1 방향이란 좌우 방향이고, 제2 방향이란 전후 방향이다. 또한, 수직한 방향이란, 엄밀한 수직 방향으로 한정되지 않고, 식품(40)의 표면 또는 포장 등에 기인하여 생성될 수 있는 근소한 기울기나 컨베이어 벨트 상에 배치할 때의 삐뚤어짐을 허용하는 것이다. 도 6에 나타낸 바와 같이 제어 장치(14)는, 오른쪽 팔(13)의 동작을 제어하여, 우 핸드부(18)(손목부(17)의 위치)를, 제1 벨트 컨베이어(51)의 종단의 바로 위 부근으로 맞춘다. 그리고 우 핸드부(18)(손목부(17)의 승강부(17a)를 하강시켜, 오른쪽 단부에 위치하는 한 쌍의 지지부재(32)의 접촉면(32a)을 제1 벨트 컨베이어(51) 상의 선두의 식품(40)의 측면(40c)에 맞닿게 한다(도 4 참조). 구동부재(33)의 동작에 의해, 오른쪽 단부의 지지부재(32)는 서로의 간격을 줄어들게 하여 선두의 식품(40)을 끼워 잡아 지지한다.

다음으로, 오른쪽 단부의 지지부재(32)에 의해 식품(40)을 지지한 상태로, 손목부(17)의 승강부(17a)를 소정의 위치까지 상승시킨다. 손목부(17)를, 제1 방향을 따라 식품(40)의 1개분의 폭에 맞게 수평 방향으로 이동시킨다. 이때, 제1 벨트 컨베이어(51)는 식품(40) 1개분의 제2 방향의 길이에 따른 주기(周期) 이동한다. 즉, 제1 벨트 컨베이어(51)는 로봇(11)의 동작에 연동하여 동작하도록 설정된다. 그리고 다시 우 핸드부(18)(손목부(17)의 승강부(17a))를 하강시켜, 오른쪽에서 2번째에 위치하는 지지부재(32)에 의해, 2번째의 지지부재(32)의 접촉면(32a)을 제1 벨트 컨베이어(51) 상의 선두의 식품(40)의 측면(40c)에 맞닿게 한다. 구동부재(33)의 동작에 의해, 2번째의 지지부재(32)는 서로의 간격을 줄어들게 하여 2번째의 식품(40)을 끼워 잡아 지지한다. 이상의 동작을 반복하는 것에 의해, 도 7에 나타낸 바와 같이, 4개의 지지부재(32)에 의해, 4개의 식품(40)을 지지한다.

그리고 도 8에 나타낸 바와 같이, 로봇(11)은, 우 핸드부(18)에 의해 지지된 4개의 식품(40)을, 로봇(11)의 우측에 위치하는 제2 벨트 컨베이어(52)의 트레이(41)에 채워 넣는다. 오른쪽 팔(13)의 일련의 동작 동안, 왼쪽 팔(13)은 식품(40)의 지지 동작에 대비하여, 제1 벨트 컨베이어(51) 상공에 대기하고 있다. 그 후, 왼쪽 팔(13)도 다시 상기의 오른쪽 팔(13)과 동일한 일련의 동작을 반복하는 것에 의해, 4개의 식품(40)을 지지하고, 좌 핸드부(19)에 의해 지지된 4개의 식품(40)을, 로봇(11)의 좌측에 위치하는 제3 벨트 컨베이어(53)의 트레이(41)에 채워 넣는다.

따라서, 본 실시형태에 따르면, 4개의 지지부재(32) 쌍의 각각이, 제1 방향에서 4개의 식품(40)의 각각을 그 양측에서 끼워 잡도록 독립해서 구동하므로, 전면(40a)이 제1 방향을 향한 기립 상태에서 해당 제1 방향과 수직한 제2 방향으로 나열된 4개의 식품(40)의 각각에 대하여 각 한 쌍의 지지부재(32)에 의한 지지 동작을 반복 실행하는 것에 의해, 4개의 식품(40)을, 제1 방향으로 나열된 상태로 확실하게 지지할 수 있다. 이에 따라, 한정된 작업 공간에서, 식품을 채워 넣는 작업의 효율화를 도모할 수 있다.

(변형례)

다음으로, 본 실시형태의 로봇(1)의 핸드부(18)(지지부)의 변형례에 대하여 도 9의 정면도 및 측면도를 이용하여 설명한다. 본 변형례의 핸드부(18A)의 기본적인 구성은, 제1 실시형태(도 4)와 동일하다. 이하에서는, 제1 실시형태와 공통하는 구성의 설명은 생략하고, 상이한 구성에 대해서만 설명한다. 도 9에 나타낸 바와 같이, 본 변형례의 각 지지부재(32) 쌍도, 전면(40a)이 제1 방향을 향한 기립 상태에서 식품(40)을, 그 양측에서 끼워 잡도록 구성되지만, 본 변형례에서는, 각 지지부재(32) 쌍은, 식품(40)의 전면(40a) 및 후면(40b)을, 그 양측에서 끼워 잡도록 구성된다. 각 지지부재(32)는, 식품(40)의 전면(40a) 및 후면(40b)에 맞는 형상을 가지고, 또한, 식품(40)에 맞닿는 접촉면(32a)을 갖는다. 지지부재(32)는, 예를 들면 직사각형의 평판 형상이며, 대향하는 2개의 평평한 주면을 가지고, 그 중 어느 하나의 주면이 지지부재(32)에 의해 지지된 식품(40)의 전면(40a) 또는 후면(40b)에 맞닿는 접촉면(32a)이다. 지지부재(32)의 재료로서는 예를 들면 수지판 또는 금속판이 사용된다.

여기에서도 구동부재(33)는, 한 쌍의 지지부재(32)를 구동한다. 구동부재(33)는, 액추에이터(도시하지 않음) 등에 접속되어 있고, 직선적으로 이동하며, 한 쌍의 지지부재(32) 서로의 간격이 변화하도록, 한 쌍의 지지부재(32)의 상단측에 접속되어 있다. 이 구동부재(33)에 의해, 한 쌍의 지지부재(32)는 서로의 간격을 줄어들게 하여 하나의 식품(40)을 끼워 잡아 지지한다. 본 변형례에서는, 지지부재(32)의 접촉면(32a)과 식품(40)의 전면(40a) 또는 후면(40b)이 접촉할 때 발생하는 마찰력에 의해, 식품(40)이 지지되지만, 접촉면(32a)에 흡착구가 설치되어, 흡인력에 의해 식품(40)이 지지되어도 좋다.

(다른 실시형태)

또한, 상기 실시형태에서는, 우 핸드부(18) 및 좌 핸드부(19)는 4개의 식품(40)을 일괄하여 지지하는 구성이었지만, 제1 방향으로 설치된 지지부재(32)의 수를 변경하는 것에 의해, 2개 또는 3개의 식품(40)을 지지하도록 구성해도 좋고, 5개 이상의 식품(40)을 지지하도록 구성해도 좋다.

또한, 상기 실시형태에서는 한 쌍의 로봇 팔(13, 13)을 구비한 쌍팔 로봇에 의해 본 발명에 따른 식품(40)의 지지 장치(10)를 구성한 경우에 대하여 설명했지만, 1개의 로봇 팔(13)을 구비한 단팔 로봇에 의해 지지 장치(10)를 구성해도 좋다.

또한, 상기 실시형태에서는, 제1 벨트 컨베이어(51)는 1대였지만 복수여도 좋다. 예를 들면 2대의 제1 벨트 컨베이어(51)로 식품(40)이 반송되는 경우는, 어느 하나의 팔(13)을 동작시켜 어느 하나의 컨베이어(51)의 식품(40)을 복수 지지하고, 다른 하나의 팔(13)로 다른 하나의 컨베이어(51)의 식품(40)을 복수 지지해도 좋다.

또한, 상기 실시형태에서는, 식품(40)의 지지 장치(10)는, 복수의 식품(40)을 트레이(41)에 채워 넣는 작업에서 사용되었지만, 복수의 식품(40)을 지지하는 것이 필요한 작업이라면 다른 작업이어도 좋다.

상기 설명으로부터, 당업자에게는 본 발명의 많은 개량 또는 다른 실시형태가 분명하다. 따라서, 상기 설명은, 예시로서만 해석되어야 하고, 본 발명을 실행하는 최선의 형태를 당업자에게 교시하는 목적으로 제공된 것이다. 본 발명의 정신을 일탈하지 않고, 그 구조 및/또는 기능의 상세를 실질적으로 변경할 수 있다.

본 발명은, 식품을 트레이에 채워 넣을 때의 식품의 지지 장치로서 유용하다.

10: 지지 장치
11: 로봇
13: 팔
14: 제어 장치
17: 손목부
18: 우 핸드(지지부)
19: 좌 핸드(지지부)
32: 지지부재
33: 구동부재
40: 식품
41: 트레이
51: 제1 벨트 컨베이어
52: 제2 벨트 컨베이어
53: 제3 벨트 컨베이어

Claims

자립 가능하고, 또한, 전면과 상기 전면에 평행한 후면을 갖는 식품을 지지하는 식품 지지 장치로서,
상기 전면이 제1 방향을 향한 기립 상태인 복수의 상기 식품을 상기 제1 방향으로 나열된 상태로 지지하는 지지부를 구비하고,
상기 지지부는, 제1 방향에서 상기 복수의 식품의 각각을 그 양측에서 끼워 잡도록 구성된 복수의 지지부재 쌍과, 상기 지지부재 쌍의 각각을 독립하여 구동 가능한 구동부재를 갖는, 식품 지지 장치.
제1항에 있어서,
베이스와,
상기 베이스에 대하여 이동 가능하게 구성되고, 상기 지지부가 선단에 설치된 로봇 팔을 더 구비하고,
상기 로봇 팔의 작업 영역에서, 상기 전면이 제1 방향을 향한 기립 상태로 상기 제1 방향과 수직한 제2 방향으로 나열된 복수의 식품의 각각에 대하여, 각 상기 지지부재 쌍에 의한 지지 동작을 반복 실행하는 것에 의해, 상기 복수의 식품을, 상기 제1 방향으로 나열된 상태로 지지하는, 식품 지지 장치.