TWI691389B - 食品之保持裝置 - Google Patents

Abstract

食品之保持裝置具備：第2姿勢檢測部，其檢測被供給至既定位置之複數個食品全部處於第2姿勢之情況；以及控制部，其於由上述第2姿勢檢測部檢測出於上述既定位置所有上述複數個食品處於上述第2姿勢之情形時，控制第2保持部之動作，以將處於上述第2姿勢之該複數個食品沿既定方向重疊保持。

Description

食品之保持裝置

本發明係關於一種食品之保持裝置。

一般而言，於飯糰及三明治等食品之生產線上，係將做成之食品裝入容器後，出貨至便利店等零售店。因而，基於輸送成本等觀點，期望將食品以高收容效率裝入容器中，但現狀是自動化困難而須依靠人工。此類食品易變形，一旦因外力導致變形，即使撤除外力亦不會恢復原本之形狀。因而，若於食品落下時，食品受到外力而變形，則會因食品之變形導致商品價值受損。其結果，有不良品之比例增加，作業效率下降之虞。

以往，有可保持複數個食品之裝置。例如，專利文獻1所揭示之裝箱裝置將載置於二個各排列托盤中之前列側及後列側之各個食品(黃瓜)以各吸附墊予以吸附保持，並且將該各個食品(黃瓜)之後端部支持為略微朝下方傾斜之姿勢。隨後，將由各吸附墊所吸附保持之前列側之各個食品(黃瓜)與後列側之各個食品(黃瓜)之長度側端部彼此重合而裝箱。又，專利文獻2所揭示之裝箱裝置係透過吸附單元將複數個食品(飯糰)朝上方提起，將該提起之食品移動至既定之裝箱位置後使其下降，並解除吸附以將其裝入箱中。作為其他習知技術，於專利文獻3中，揭示有一種機械手，其一次性保持藉由輸送帶等搬送手段自前步驟送來之複數個食品而移載至下個行程。於該機械手中，於上部之一方向設有長的框架，於其下方等間隔地垂設有固接於底板之複數根把持用支柱，於各把持用支柱之下端設有工件把持件。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本實開平6-71404號公報

專利文獻2：日本特開2011-251702號公報

專利文獻3：日本特開2001-198871號公報

然而，專利文獻1之裝箱裝置一次僅能保持二個食品(黃瓜)。因此，若設想利用該裝箱裝置將飯糰及三明治等食品裝入容器中，則有生產性下降之虞。

又，專利文獻2之裝箱裝置及專利文獻3之機械手雖可一次保持二個以上(6個)食品，但由於是以橫向排列之狀態保持食品，因此存在下述問題，即，需要寬闊的作業空間以進行食品之裝入作業。

又，於此種食品之裝入作業中，例如須將複數個食品正確地配置於既定位置、確實地保持複數個食品等，於各步驟中要求作業之正確性。

本發明係為了解決如上所述之問題而完成，其目的在於，於有限之作業空間內，謀求食品裝入作業之效率化，並且實現作業正確性之提高。

為達成上述目的，本發明之一形態之食品之保持裝置具備：第1保持部，其構成為，以使上述食品之既定之第1面呈水平之第1姿勢保持上述食品，且，可將上述食品之姿勢由上述第1姿勢變更為使上述食品之與上述第1面不同之第2面呈水平之第2姿勢；食品供給部，其構成為，將由上述第1保持部以上述第2姿勢予以保持之上述食品依序供給至既定位置；第2保持部，其構成為， 將以第2姿勢供給至上述既定位置之複數個食品沿既定方向重疊保持；食品收容部，其將由上述第2保持部所保持之複數個食品收容至既定容器中；第2姿勢檢測部，其檢測被供給至上述既定位置之上述複數個食品全部處於上述第2姿勢之情況；以及控制部，其於由上述第2姿勢檢測部檢測出於上述既定位置所有上述複數個食品處於上述第2姿勢之情形時，控制上述第2保持部之動作，以將處於上述第2姿勢之該複數個食品沿既定方向重疊保持。

根據上述構成，首先，以使食品之第1面(例如三角飯糰之三角面)呈水平之第1姿勢(例如放倒姿勢)保持食品。繼而，將食品之姿勢由第1姿勢變更為使食品之第2面(例如三角飯糰之側面)呈水平之第2姿勢(立起姿勢)。並且，將以第2姿勢受到保持之食品依序供給至既定位置。僅於檢測出於既定位置所有複數個食品處於第2姿勢之情形時，將處於第2姿勢之該複數個食品沿既定方向重疊保持，因此可確實地保持複數個食品並將其收容至既定容器中，因而，即使為有限之作業空間，亦可謀求食品裝入作業之效率化，並且可實現作業正確性之提高。又，第2姿勢檢測部亦可具備例如光電感測器、攝影機、超音波、限制開關等其他檢測手段。

亦可為，上述第2姿勢檢測部進一步具備：光源單元，其構成為，朝與上述既定方向交叉之方向照射複數個平行光，將該複數個平行光照射至與於上述既定位置處於第2姿勢之上述複數個食品之各個相當之位置；受光單元，其構成為，接受由上述光源單元所照射之上述平行光；以及第2姿勢判定部，其根據上述受光單元對上述平行光之檢測結果，判定上述複數個食品是否處於第2姿勢。

根據上述構成，具備於受光單元中可對自光源單元照射之平行光(例如透射光或反射光)進行檢測之光電感測器，因此可根據檢測結果判定複數個食品於既定位置是否處於第2姿勢。再者，所謂平行光，係指不擴散、不會 聚而朝一方向直進之光。

亦可為，上述光源單元具備：複數個第1光源，其等構成為，朝與上述既定方向正交之方向照射複數個第1平行光，將該複數個第1平行光照射至與於上述既定位置處於上述第2姿勢之上述複數個食品各自之上部相當之位置；以及複數個第2光源，其等構成為，朝與上述既定方向正交之方向照射複數個第2平行光，將該複數個第2平行光照射至與於上述既定位置處於上述第2姿勢之上述複數個食品各自之下部相當之位置，上述受光單元進一步具備：複數個第1受光部，其等構成為，接受通過與上述複數個食品各自之上部相當之位置之複數個上述第1平行光；以及複數個第2受光部，其等構成為，接受通過與上述複數個食品各自之下部相當之位置之複數個上述第2平行光，上述第2姿勢判定部於因上述複數個第1平行光全部被於既定位置處於第2姿勢之複數個食品各自之上部遮擋，而上述複數個第1受光部未收到上述複數個第1平行光中之任何一個，且因複數個第2平行光全部被於既定位置處於第2姿勢之複數個食品各自之下部遮擋，而於上述複數個第2受光部中未收到上述複數個第2平行光中之任何一個之情形時，判定為所有上述複數個食品於上述既定位置處於上述第2姿勢，於因複數個第1平行光通過與複數個食品中的至少一個食品之上部相當之位置，而上述複數個第1受光部收到上述複數個第1平行光中之至少一個之情形時，判定為與該收到之第1平行光相當之食品於上述既定位置未處於上述第2姿勢。

根據上述構成，於複數個第1平行光全部被於既定位置處於第2姿勢之複數個食品各自之上部遮擋，而複數個第2受光部未收到複數個第1平行光中之任何一個，且複數個第2平行光全部被於既定位置處於第2姿勢的複數個食品各自之下部遮擋，而複數個第2受光部未收到複數個第2平行光中之任何一個之情形時，可判斷為所有複數個食品於既定位置處於第2姿勢(立起姿勢)。另一方面，於因複數個第1平行光通過與複數個食品中的至少一個食品之上部相 當之位置，而複數個第1受光部收到複數個第1平行光中之至少一個之情形時，可判定為與該收到之第1平行光相當之食品於既定位置未處於第2姿勢(立起姿勢)。如此，可藉由透過型光電感測器之原理檢測食品之第2姿勢。再者，亦可藉由透過型光電感測器或反射型光電感測器實現食品之第2姿勢之檢測功能。

亦可為，上述食品之保持裝置進一步具備：第2保持檢測部，其檢測由上述第2保持部保持有所有上述複數個食品之狀態，上述控制部於由上述第2保持檢測部檢測出保持有所有上述複數個食品之狀態之情形時，控制上述食品收容部之動作，以將由上述第2保持部所保持之該複數個食品收容至既定容器中。

根據上述構成，對由第2保持部保持有所有複數個食品之狀態進行檢測。僅於檢測出保持有所有複數個食品之狀態之情形時，將複數個食品收容至既定容器中。藉此，裝入作業之確實性增加。

亦可為，上述第2保持檢測部進一步具備：複數個反射型光電感測器，其等用於檢測保持有上述複數個食品之各個之狀態；以及第2保持判定部，根據上述複數個反射型光電感測器之檢測結果，判定是否為保持有上述複數個食品之各個之狀態。

根據上述構成，可根據複數個反射型光電感測器之檢測結果，判定是否為保持有複數個食品之各個之狀態。再者，第2保持檢測部亦可具備透過型光電感測器、限制開關等其他檢測手段。

亦可為，上述第2保持部進一步具備：複數對保持構件，其等構成為，保持以上述第2姿勢重疊於上述既定位置之複數個食品之各個；以及驅動構件，其驅動上述複數對保持構件，以使上述各對保持構件彼此所成之角度成為可保持上述食品之第1角度、及可釋放上述食品之第2角度中之任一角度，上述第1角度係可自兩側夾持各個上述食品之既定角度，上述第2角度係上述各對 保持構件打開時之上述保持構件之前端高度高於上述食品之高度之既定角度。

根據上述構成，可進行驅動，以成為各對保持構件打開時之其前端高度高於食品高度之既定角度(例如180度)，因此易藉由感測器等於保持動作之前檢測食品是否為第2姿勢。

亦可為，上述第2保持部構成為，可獨立地保持上述複數個食品之各個。

本發明之另一形態之食品之保持裝置具備：第1保持部，其構成為，以使上述食品之既定之第1面呈水平之第1姿勢保持上述食品，且，可將上述食品之姿勢由上述第1姿勢變更為使上述食品之與上述第1面不同之第2面呈水平之第2姿勢；食品供給部，其構成為，將由上述第1保持部以上述第2姿勢予以保持之上述食品依序供給至既定位置；第2保持部，其構成為，將以第2姿勢供給至上述既定位置之複數個食品沿既定方向重疊保持；以及食品收容部，其將由上述第2保持部所保持之複數個食品收容至既定容器中，上述第2保持部具有：複數對保持構件，其等構成為，保持以上述第2姿勢重疊於上述既定位置之複數個食品之各個；以及驅動構件，其構成為，可獨立地驅動上述複數對保持構件之各個，以使上述各對保持構件彼此所成之角度成為可保持上述食品之第1角度、及可釋放上述食品之第2角度中之任一角度，上述第1角度係可自兩側夾持各個上述食品之既定角度，上述第2角度係上述各對保持構件打開時之上述保持構件之前端高度高於上述食品之高度之既定角度。

根據上述構成，首先，以使食品之第1面(例如三角飯糰之三角面)呈水平之第1姿勢(例如放倒姿勢)保持食品。繼而，將食品之姿勢由第1姿勢變更為使食品之第2面(例如三角飯糰之側面)呈水平之第2姿勢(立起姿勢)。並且，將以第2姿勢受到保持之食品依序供給至既定位置。將以第2姿勢供給至既定位置之複數個食品重疊保持。最後，將所保持之複數個食品收容至既 定容器中。藉此，即使為有限之作業空間，亦可謀求食品裝入作業之效率化。

又，對複數個食品之各個進行保持之複數對保持構件之各個可由驅動構件獨立地驅動，因此，例如可適當變更食品之保持數來進行保持動作。此時，於變更受到驅動之保持構件32而將食品收容至容器時，將處於非驅動狀態之保持構件之第2角度固定為各對保持構件打開時之其前端高度高於食品高度之既定角度，藉此，可防止處於非驅動狀態之保持構件與收容於容器內之其他食品發生干涉。藉此，作業之確實性增加。

亦可為，上述食品之保持裝置進一步具備：控制部，其控制上述驅動構件，以使上述複數對保持構件中的預先指定之對數之保持構件彼此所成之角度成為上述第1角度或第2角度，並且於存在未被指定之對之保持構件之情形時，其控制上述驅動構件，以將該對之保持構件彼此所成之角度固定為第2角度，上述控制部控制上述食品收容部，以將由上述指定對數之保持構件所保持之該食品收容至既定容器中。

根據上述構成，可適當變更食品之保持數來進行保持動作。例如，於第2保持部具有五對保持構件之情形時，藉由驅動所有五對保持構件，可將食品重疊裝入可收納50個(10×5)食品之容器中。又，藉由將一對保持構件固定為第2角度而僅驅動其餘之四對保持構件，可將食品重疊裝入可收容40個(8×5)食品之容器中。因而，亦可靈活地應對向收納容積不同之食品容器中之裝入作業。

亦可為，上述食品之保持裝置進一步具備：控制部，其控制上述驅動構件，以根據上述既定容器中之食品之空餘空間來減少上述複數對保持構件之驅動數，而使其餘對之保持構件彼此所成之角度成為上述第1角度或第2角度，並且於存在所減少之該對之保持構件之情形時，其控制上述驅動構件，以將該對保持構件彼此所成之角度固定為第2角度，上述控制部控制上述食品收容 部，以將由上述其餘對之保持構件所保持之該食品收容至上述既定容器中。

根據上述構成，可根據既定容器中之食品之空餘空間，適當變更食品之保持數來進行保持動作。於第2保持部具有五對保持構件之情形時，當食品之收納容器中用於配置食品之空餘空間僅有4個時，亦可將一對保持構件固定為第2角度而僅驅動其餘之四對保持構件。藉由交替地驅動五對保持構件與四對保持構件，可將食品重疊裝入可收容45個(9×5)食品之容器中。因而，亦可靈活地應對向收納容積不同之食品容器中之裝入作業。

上述食品之保持裝置亦可由機器人構成，該機器人具備：第1臂，其於前端具有上述第1保持部；以及第2臂，其於前端具有上述第2保持部。

本發明具有以上說明之構成，於有限之作業空間內，可實現食品裝入作業之效率化以及作業正確性之提高。

本發明之上述目的、其他目的、特徵及優點將藉由參照圖式，並根據以下之較佳實施形態之詳細說明而明確。

10‧‧‧保持裝置

11‧‧‧機器人

13‧‧‧右臂(食品供給部)

13‧‧‧左臂(食品收容部)

14‧‧‧控制裝置

14d‧‧‧錯誤判定部

17‧‧‧腕部

18‧‧‧右手部(第1保持部)

19‧‧‧左手部(第2保持部)

20‧‧‧基部

21‧‧‧前端部

22‧‧‧吸附頭

25‧‧‧驅動部

26‧‧‧夾具構件

32‧‧‧保持構件

33‧‧‧驅動構件

40‧‧‧食品

41、41A、41B、41C‧‧‧托盤

50‧‧‧作業台

51‧‧‧第1輸送帶

52‧‧‧第2輸送帶

60‧‧‧光源單元

61‧‧‧第1光源

62‧‧‧第2光源

70‧‧‧受光單元

71‧‧‧第1受光部

72‧‧‧第2受光部

73、74‧‧‧反射型光電感測器

75‧‧‧攝影機

圖1係概略地表示本發明之第1實施形態之食品之保持裝置之整體構成之俯視圖。

圖2係概略地表示圖1之食品之立體圖。

圖3係概略地表示圖1之機器人之一例之整體構成之前視圖。

圖4係表示圖3之機器人之手部(第1保持部)之構成之圖。

圖5係表示圖3之機器人之手部(第2保持部)之構成之圖。

圖6係概略地表示圖3之機器人之控制裝置之構成之功能方塊圖。

圖7係用於說明食品之第1保持動作之立體圖。

圖8係用於說明食品之第2保持動作之立體圖。

圖9係用於說明食品之第3保持動作之立體圖。

圖10係用於說明食品之第4保持動作之立體圖。

圖11係表示手部(第1保持部)之另一構成之圖。

圖12係表示手部(第2保持部)之另一構成之圖。

圖13係用於說明圖12之手部之退避動作之圖。

圖14係表示圖13之動作時之手部之控制指令與手之角度之一例之時間圖。

圖15係表示本發明之第2實施形態之食品之保持裝置(機器人)之手部(第2保持部)之構成之圖(透過型光電感測器)。

圖16係概略地表示具有圖15之手部之機器人之控制裝置之構成之功能方塊圖。

圖17係用於說明具備圖15及圖16之構成之機器人的錯誤判定處理之示意圖。

圖18係表示本實施形態之食品之保持裝置之第1變形例之構成之圖(反射型光電感測器)。

圖19係表示本實施形態之食品之保持裝置之第2變形例之構成之圖(視覺感測器)。

圖20係表示本發明之第3實施形態之食品之保持裝置(機器人)之手部(第2保持部)之構成之圖。

圖21係表示具備圖18之手部之機器人的食品裝入作業中所使用之食品容器之圖。

圖22係表示圖20之手部(第2保持部)之變形例之構成之圖。

圖23係配置於圖1之作業台之上之薄板之剖面圖之一例。

圖24係表示手部(第1保持部)之另一構成之圖。

本發明之第1形態中，食品之保持裝置具備：第1保持部，其構成為，以使上述食品之既定之第1面呈水平之第1姿勢保持上述食品，且，可使上述食品之姿勢由上述第1姿勢變更為使上述食品之與第1面不同之第2面呈水平之第2姿勢；食品供給部，其構成為，將由上述第1保持部以上述第2姿勢予以保持之上述食品依序供給至既定位置；第2保持部，其構成為，將以第2姿勢供給至上述既定位置之複數個食品沿既定方向重疊保持；以及食品收容部，其將由上述第2保持部所保持之複數個食品收容至既定容器中。

根據上述構成，首先，以使食品之第1面(例如三角飯糰之三角面)呈水平之第1姿勢(例如放倒姿勢)保持食品。繼而，將食品之姿勢由第1姿勢變更為使食品之第2面(例如三角飯糰之側面)呈水平之第2姿勢(立起姿勢)。並且，將以第2姿勢受到保持之食品依序供給至既定位置。將以第2姿勢供給至既定位置之複數個食品重疊保持。最後，將所保持之複數個食品收容至既定容器中。藉此，即使為有限之作業空間，亦可謀求食品裝入作業之效率化。

本發明之第2形態中，亦可為，上述第1保持部具有：基部；旋轉關節，其具有水平旋轉軸線；前端部，其藉由上述旋轉關節可轉動地連結至上述基部；以及1個或複數個保持頭，其設於上述前端部，保持上述食品。

根據上述構成，藉由於第1保持部之前端部所設之保持頭來保持第1姿勢之食品，並且藉由旋轉關節，例如使前端部相對於基部而轉動90度，藉此，可將食品之姿勢由第1姿勢變更為第2姿勢。

本發明之第3形態中，亦可為，上述保持頭係吸附保持上述食品之上述第1面之吸附頭，上述第1保持部進一步具有：支持構件，其設於上述前端部，抵接於由上述吸附頭所吸附之上述食品之上述第2面而予以支持。

根據上述構成，藉由吸附頭吸附保持食品之包裝部分，藉由支持構件支承食品之本體部分。藉此，於變更食品之姿勢時，容易維持食品之穩定姿勢。

本發明之第4形態中，亦可為，上述第2保持部具有複數對保持構件，該複數對保持構件構成為，保持以上述第2姿勢重疊於上述既定位置之複數個食品之各個。

根據上述構成，可統一有效率地保持複數個食品。

本發明之第5形態中，亦可為，上述第2保持部進一步具有驅動構件，該驅動構件驅動上述複數對保持構件，以使上述各對保持構件彼此所成之角度成為既定之第1角度與既定之第2角度中之任一角度，該第1角度係可藉由自兩側夾持各個上述食品而保持上述食品之角度，該第2角度係上述各對保持構件彼此所成之角度為180度以上且可釋放各個上述食品之角度。

根據上述構成，於食品之保持動作之前後，控制各對保持構件彼此所成之角度為180度以上，因此容易藉由目測或感測器確認食品之狀態。又，由於開閉角度僅為二個值(例如60度與180度)，因此不需要複雜的控制。

本發明之第6形態中，亦可為，上述食品之保持裝置進一步具備：控制部，其將成為上述第1角度或上述第2角度之保持指令或解除指令輸出至上述驅動構件，上述控制部於使將上述複數個食品收容至上述既定容器之上述第2保持部退避至該既定容器之外時，將輸出由上述保持指令切換為上述解除指令，且於上述各對保持構件彼此所成之角度不超過大於上述第1角度且小於上述第2角度之既定之第3角度之時機，將輸出由上述解除指令切換為上述保持指令。

根據上述構成，控制部藉由控制對驅動構件之控制指令之輸出時機，從而可控制第2保持部之退避動作中之上述各對保持構件彼此所成之角度。藉此，於第2保持部之退避動作之期間，可避免保持構件與既定容器之內壁或相 鄰之食品發生碰撞。

本發明之第7形態中，亦可為，上述食品之保持裝置進一步具備：薄板，其配置於上述既定位置，上述薄板具有凸部，該凸部係於上述既定方向之剖視時，以支承以上述第2姿勢沿上述既定方向排列之上述複數個食品之各個之方式而沿該既定方向設置。根據上述構成，藉由具有複數個凸部，可使薄板上之各個食品之姿勢(第2姿勢)穩定。因而，容易將複數個食品沿既定方向重疊保持。

本發明之第8形態中，再者，亦可為，上述薄板具有階差，該階差係於上述既定方向之剖視時，以支承以上述第2姿勢沿上述既定方向排列之上述複數個食品之各個且朝該既定方向傾斜之方式而設。

本發明之第9形態中，亦可為，上述食品具有上述第1面與垂直於該第1面之第2面，上述第1姿勢為將上述食品之上述第1面朝下之姿勢，上述第2姿勢為將上述食品之第2面朝下之姿勢。再者，第1面與第2面垂直，並不限定於嚴格之垂直，容許可能因食品之表面或包裝等產生之些許傾斜。食品例如亦可為具有三角形狀之第1面與矩形狀之第2面之三角形之手捲飯糰。

為了食品之安全性，於食品之出貨前，有義務實施食品之異物混入檢查。一般而言，於檢查裝置中，由於自食品之上方照射X射線，因此於三角形之手捲飯糰之情形時，適合採用將三角面朝下之放倒姿勢。根據上述構成，例如可於生產線中一面藉由輸送帶以將食品之三角面朝下之放倒姿勢(第1姿勢)搬送食品，一面使其通過檢查裝置，隨後，藉由上述食品之保持裝置，能以食品之矩形面朝下之立起姿勢(第2姿勢)將複數個食品統一裝入。

本發明之第10形態，亦可由機器人構成，該機器人具備：第1臂，其於前端具有上述第1保持部；以及第2臂，其於前端具有上述第2保持部。

根據上述構成，可藉由雙臂機器人實現食品之裝入作業。

以下，一面參照圖式，一面說明較佳之實施形態。再者，以下，於所有圖式中對於相同或相當之要素標註相同之參照符號，並省略重複說明。又，為便於理解圖式，示意性地表示各個構成要素。進而，將使一對臂張開之方向稱作左右方向，將與基軸之軸心平行之方向稱作上下方向，將與左右方向及上下方向正交之方向稱作前後方向。

(實施形態1)

圖1係概略表示本發明之第1實施形態之食品40之保持裝置10之整體構成之俯視圖。如圖1所示，食品40之保持裝置10係用於複數個食品40向托盤41中之裝入作業。本實施形態中，對由機器人11構成本發明之食品40之保持裝置10之情形進行說明。機器人11係具備由底座12之持之一對機械臂13、13之雙臂機器人。但食品40之保持裝置10並不限定於由機器人11構成之情形。再者，關於該機器人11，以水平多關節型雙臂機器人進行說明，但可採用水平多關節型‧垂直多關節型等機器人。機器人11可設置於相當於一人份之有限空間(例如610mm×620mm)內。

於機器人11之正面左側，配置有機器人11之作業台50。作業台50係俯視為大致正方形，被安裝於底座12之前表面。於作業台50之上之既定位置，配置有俯視為矩形狀之薄板50a。於機器人11之正面，配置有第1輸送帶51，於機器人11之左側方，配置有第2輸送帶52。本實施形態中，一對機械臂13、13之「作業區域」係於俯視時包含作業台50、第1輸送帶51之機器人11側之一部分區域、第2輸送帶52之區域。第1輸送帶51係用於將食品40自機器人11之正面前方移送至近前之裝置，沿前後方向延伸。第2輸送帶52係用於將托盤41自機器人11之左側方移送至左後方之裝置，沿前後方向延伸。又，本例中，托盤41為可收納40個(8行×5列)食品40之容器，但托盤41之收納容積並不限於此。又，只要是上方開口之容器，則亦可為其他容器。

又，食品40係具有固定形狀之食用品，例如可例示飯糰及三明治。圖2係概略表示圖1之食品40之立體圖。如圖2所示，食品40具有第1面部40a及與該第1面部40a垂直之第2面部40b。本實施形態之食品40係用薄膜包裝之三角形狀之飯糰。食品40之第1面部40a由彼此平行之2個三角形狀平面構成。食品40之第2面部40b由於包圍第1面部40a外周之三邊所設之3個矩形狀平面構成。再者，所謂第1面部40a與第2面部40b垂直，或所謂第1面部40a彼此平行，並不限定於嚴格之垂直或平行，容許可能因食品40之表面或包裝等產生之稍許傾斜。又，通常，用薄膜包裝之飯糰會使薄膜突出至上部，以使其容易開封，但此處未圖示上部之薄膜。

本實施形態中，食品40係由第1輸送帶51以使第1面部40a呈水平之第1姿勢予以搬送。第1姿勢係將食品40之三角形狀之第1面部40a朝下之放倒姿勢。一般而言，於食品40出貨前，為確保安全性，會進行異物檢查。例如於X射線檢查中，由於自食品40之上方照射X射線，因此食品40之姿勢適合採用放倒姿勢。本實施形態中，藉由第1輸送帶51，一面以放倒姿勢來搬送食品40，一面使其通過檢查裝置(未圖示)之下。隨後，食品40之姿勢如後所述，藉由食品40之保持裝置10而自第1姿勢變更為使第2面部40b呈水平之第2姿勢。第2姿勢係將食品40矩形狀之第2面部40b朝下之立起姿勢。

圖3係概略地表示機器人11之一例之整體構成之前視圖。如圖3所示，機器人11具備：底座12，其固定於台車；一對機械臂(以下有時簡稱作「臂」)13、13，其被支持於底座12；控制裝置14，其被收納於底座12內；以及真空產生裝置60。真空產生裝置60例如為真空泵或CONVUM(註冊商標)等，係使後述之吸附頭22產生負壓之裝置。各臂13係可相對於底座12移動地構成之水平多關節型機械臂，具備臂部15、腕部17及手部18、19。再者，右臂13及左臂13亦可為實質上相同之構成。又，右臂13及左臂13可獨立地動作，或者彼此 關聯地動作。

於本例中，臂部15由第1連桿15a及第2連桿15b構成。第1連桿15a藉由旋轉關節J1而與固定於底座12上表面之基軸16連結，可繞通過基軸16之軸心之旋轉軸線L1轉動。第2連桿15b藉由旋轉關節J2而與第1連桿15a之前端連結，可於第1連桿15a之前端繞規定之旋轉軸線L2轉動。

腕部17由升降部17a及轉動部17b構成。升降部17a藉由直動關節J3而與第2連桿15b之前端連結，可相對於第2連桿15b而升降移動。轉動部17b藉由旋轉關節J4而與升降部17a之下端連結，可於升降部17a之下端繞規定之旋轉軸線L3轉動。

右手部18及左手部19分別連結於腕部17之轉動部17b。右手部18係設於右臂13之前端，左手部19係設於左臂13之前端。再者，右手部18相當於本發明之「第1保持部」，左手部19相當於本發明之「第2保持部」。又，右臂13相當於本發明之「食品供給部」，左臂13相當於本發明之「食品收容部」。

上述構成之各臂13具有各關節J1~J4。並且，於臂13中，以關聯於各關節J1~J4之方式而設有驅動用伺服馬達(未圖示)、及對該伺服馬達之旋轉角進行檢測之編碼器(未圖示)等。又，2條臂13、13之第1連桿15a、15a之旋轉軸線L1係位於同一直線上，其中一臂13之第1連桿15a與另一臂13之第1連桿15a係上下設置高低差地配置。

圖4(A)及圖4(B)係表示圖3之右手部18(第1保持部)之構成之前視圖及側視圖。右手部18構成為，以使第1面部40a呈水平之第1姿勢保持食品40，且可將食品40之姿勢由第1姿勢變更為使第2面部40b呈水平之第2姿勢。右手部18具有：基部20，其包含腕部17之轉動部17b；旋轉關節J5，其具有水平旋轉軸線L4；前端部21，其可轉動地連結至基部20；以及吸附頭22，其設於前端部21，且吸附食品40(第1面部40a)。

基部20透過旋轉關節J4而連結於腕部17之升降部17a，並且透過旋轉關節J5而連結於前端部21。基部20彎曲成側視為大致L字形(參照圖4(B))。基部20於L字形構件之內側具備旋轉關節J5之驅動部25。

前端部21透過旋轉關節J5而連結於基部20，並且安裝有吸附頭22。前端部21彎曲成側視為大致L字形(參照圖4(B))。本實施形態中，吸附頭22係於前端面22b之背側以相同之長度而設有3處。吸附頭22之3點之抵接面係構成為，與未處於食品40之第1面部40a上之直線上之3點接觸。如圖所示，將該吸附頭22之抵接面朝向下方之位置稱為吸附頭22之基準位置。吸附頭22透過配管(未圖示)連接於真空產生裝置60(參照圖1)。於配管中，例如設有開閉閥(未圖示)。藉由利用開閉閥來對配管進行開放及封閉，從而進行吸附頭22之吸附及解除吸附。

藉此，利用右手部18之前端部21所設之吸附頭22吸附保持第1姿勢之食品40，並且藉由旋轉關節J5，使前端部21相對於基部20轉動90度，藉此，可將食品40之姿勢由第1姿勢變更為第2姿勢。

圖5(A)及圖5(B)係表示圖3之左手部19(第2保持部)之構成之前視圖及側視圖。如圖5所示，左手部19構成為，於將以第2姿勢供給至作業台50上之既定位置之各個食品40之第1面部40a朝向第1方向之狀態，重疊保持4個食品40。第1方向於圖5(A)及圖5(B)中為左右方向。左手部19具有：四對保持構件32，其等沿第1方向而設；以及4個驅動構件33，可獨立地分別驅動四對保持構件32。腕部17之轉動部17b係沿前視時與旋轉軸線L3垂直之水平方向延伸。各保持構件32透過驅動構件33連接於腕部17之轉動部17b。

各對保持構件32構成為，保持以第1面部40a朝向第1方向之第2姿勢重合於作業台50上之既定位置之各個食品40。

本實施形態中，各對保持構件32係構成為，自兩側夾持食品40 之第2面部40b。各保持構件32具有與食品40之第2面部40b之傾斜相應之形狀，且具有抵接於食品40之抵接面32a。保持構件32例如為矩形之平板形狀，具有對向之二個平坦主面，其中一個主面係與由保持構件32所保持之食品40抵接之抵接面32a。對於保持構件32之材料，例如使用樹脂板或金屬板。本實施形態中，食品40係使用三角形狀之飯糰，因此各對保持構件32以彼此之間隔朝向上端部分變窄之方式而配置，且形成為朝下方張開之山形形狀(逆V字形狀)。

驅動構件33驅動一對保持構件32。驅動構件33連接於致動器(未圖示)等，以進行直線移動而使一對保持構件32彼此之間隔發生變化之方式，連接於一對保持構件32之上端側。藉由該驅動構件33，一對保持構件32收縮彼此之間隔而夾持保持一個食品40。本實施形態中，一對保持構件32被控制為，一面將彼此所成之角度維持為與食品40之第2面部40b之傾斜一致的角度(大致60度)，一面沿圖5(B)之箭頭方向使彼此之間隔伸縮。又，本實施形態中，係藉由保持構件32之抵接面32a與食品40之第2面部40b接觸時產生之摩擦力來保持食品40，但亦可於抵接面32a設置吸附口，藉由吸引力來保持食品40。

再者，本實施形態中採用如下所述之構成，即，在食品40之保持狀態下，於左右之保持構件32之上部設置間隙。藉此，不會觸及飯糰(40)上部之薄膜。通常，用薄膜包裝之飯糰中，上部之薄膜藉由接縫孔等而使其容易撕開以使其易開封，因此，藉由上述構成，不會誤將食品40開封或損傷食品40。

圖6係概略地表示圖3之機器人11之控制裝置14之構成之功能方塊圖。如圖6所示，控制裝置14具備CPU等運算部14a、ROM、RAM等記憶部14b以及伺服控制部14c。控制裝置14例如為具備微控制器等電腦之機器人控制器。再者，控制裝置14既可由進行集中控制之單個控制裝置14構成，亦可由彼此協動地分散控制之複數個控制裝置14構成。

於記憶部14b中，記憶有作為機器人控制器之基本程式、各種固 定資料等資訊。運算部14a藉由讀出並執行記憶部14b中記憶之基本程式等軟體，而控制機器人11之各種動作。即，運算部14a生成機器人11之控制指令，並將其輸出至伺服控制部14c。伺服控制部14c構成為，根據由運算部14a所生成之控制指令，對與機器人11之各臂13之關節J1~J5等對應之伺服馬達之驅動進行控制。

又，控制裝置14對真空產生裝置60(參照圖1)之動作及開閉閥之開閉進行控制。藉由開閉閥之開閉而開放及封閉配管，藉此進行吸附頭22之吸附及解除吸附。

繼而，參照圖7~圖10說明本實施形態之食品40之保持動作。本實施形態中，食品40係由第1輸送帶51以使第1面部40a呈水平之第1姿勢予以搬送。於第1輸送帶51之搬送方向之兩側設有一對側壁51a。藉由一對側壁51a規定搬送物之流動。於第1輸送帶51之端部設有擋塊51b。藉由擋塊51b，阻擋以第1姿勢搬送而來之食品40之流動。於安裝於底座12前側之作業台50之既定位置，配置有俯視呈矩形狀之薄板50a及保持食品40之一對支持構件50b。

首先，如圖7所示，控制裝置14控制右臂13之動作，使右手部18(腕部17之位置)對準第1輸送帶51之端部之擋塊51b之正上方附近。然後，在使吸附頭22對準基準位置之狀態下使右手部18(腕部17之升降部17a)下降，使吸附頭22之抵接面抵接於第1輸送帶51上之食品40之第1面部40a。藉由吸附頭22吸附保持第1姿勢之食品40。

繼而，如圖8所示，控制裝置14控制右臂13之動作，使右手部18之前端部21藉由旋轉關節J5而相對於基部20繞旋轉軸線L4轉動90度。藉此，吸附頭22自基準位置旋轉90度。由吸附頭22以第1姿勢吸附保持之食品40之姿勢由第1姿勢變更為第2姿勢。然後，控制裝置14控制右臂13之動作，將由右手部18以第2姿勢予以保持之食品40供給至作業台50之薄板50a之位置。藉由重複以上 動作，將4個食品40依序供給至作業台50之薄板50a之位置。

繼而，如圖9所示，控制裝置14控制左臂13之動作，藉由左手部19，以使以第2姿勢被供給至作業台50之薄板50a之位置的各個食品40之第1面部40a朝向既定方向之狀態重疊保持4個食品40。

最後，如圖10所示，控制裝置14控制左臂13之動作，將由左手部19所保持之4個食品收容至托盤41中。藉此，即使為有限之作業空間，亦可謀求食品40之裝入作業之效率化。

(另一實施形態)

再者，上述實施形態中，藉由於右手部18之前端部21所設之吸附頭22來吸附保持食品40(參照圖4)。並且，藉由旋轉關節J5，前端部21相對於基部20轉動90度，藉此，食品40之姿勢由第1姿勢變更為第2姿勢。於藉由吸附頭22吸附保持食品40時，吸附食品40之包裝部分(第1面部40a)，藉由所吸附之包裝部分支承重量重之食品40之本體部分。因此，於使所保持之食品40旋轉時，有造成食品40之包裝部分與本體部分分離，從而食品40之姿勢容易走樣之虞。

圖11係表示另一實施形態之右手部18A之構成之圖。如圖11所示，右手部18A進一步具有設於前端部21之支持構件21a。支持構件21a支持由吸附頭22吸附保持之食品40。此處，藉由3個吸附頭22吸附保持食品40之包裝部分(第1面部40a)。支持構件21a抵接於食品40之第2面部40b予以支持。支持構件21a具有平板形狀。藉由平板來支持食品40之第2面部40b之一部分。藉此，當使被吸附保持之食品40旋轉時，藉由支持構件21a支承食品40之本體部分，因此易維持食品40之穩定姿勢。

再者，上述實施形態中，控制裝置14係控制驅動構件33，以一面將一對保持構件32彼此所成之角度維持為與食品40之第2面部40b之傾斜一致之角度(大致60度)，一面使彼此之間隔伸縮(參照圖5(B))，但亦可控制驅動構 件33以變更一對保持構件32彼此所成之角度。

圖12(A)及圖12(B)係另一實施形態之左手部19A(第2保持部)之構成之前視圖及側視圖。如圖12(B)所示，驅動構件33驅動四對保持構件32，以使各對保持構件32(抵接面32a)彼此所成之角度成為第1角度或第2角度中之任一角度。

第1角度係各對保持構件32(抵接面32a)彼此所成之角度可藉由自兩側夾住各個食品40而保持食品40之既定角度。係與食品40之兩側(第2面部40b)之傾斜相應之角度，此處為大致60度(參照圖12(B))。又，既可藉由使各一對保持構件32彼此所成之角度略小於60度而保持食品40，亦可藉由使各一對保持構件32彼此之間隔略短於與食品40之第2面部40b之傾斜相應之間隔而保持食品40。

第2角度係藉由各對保持構件32(抵接面32a)彼此所成之角度為180度以上而可釋放各個食品40之既定角度，可設為180度以上。此處為180度(參照圖12(B))。藉此，例如於左手部19A對食品40之保持動作之前，容易藉由目測或感測器確認食品40之狀態。

如此，本實施形態中，左手部19A之打開角度為二個值(60度與180度)，因此不需要複雜的控制。

此外，在將由左手部19A所保持之4個食品收容至托盤41中之後，必須控制左手部19解除4個食品40之保持動作，並且控制左手部19立即自托盤41退避。左手部19之驅動構件33根據來自控制裝置14之控制指令(解除指令或保持指令)來驅動一對保持構件32。

圖13係用於說明圖12所示之左手部19A之退避動作之圖。如圖13所示，若於托盤41之內部，左手部19A之打開角度打開至90度以上，則保持構件32會碰撞到托盤41之內壁或鄰接之食品40。以下，亦將發生碰撞之角度(90度) 稱作第3角度。如上所述，左手部19A之打開角度係被控制為60度或180度中之任一個，因此若於托盤41之內部完全解除左手部19之保持動作(180度)，便會發生碰撞。

因此，控制裝置14對退避動作時之左手部19A之控制指令之輸出時機進行控制。圖14係表示退避動作時之左手部19A之控制指令及角度之一例之時間圖。如圖14所示，首先，控制裝置14在左手部19A之退避動作之前，將輸出由保持指令切換為解除指令。解除指令係僅輸出短暫時間(例如0.1秒)。隨後之既定期間(0.5秒)切換為保持指令。即，在各對保持構件32彼此所成之角度不超過大於第1角度(60度)且小於第2角度(180度)之第3角度(90度)之時機，將輸出由解除指令切換為保持指令。此處，保持構件32之角度僅以短暫時間變大(例如大致60度加10度)，解除保持動作。於維持保持指令之期間，保持構件32之角度再次變小而恢復為60度。於此期間，控制裝置14控制左臂13之動作，以進行左手部19A之退避動作(退避指令)。當左手部19A移動至托盤41之高度之上後，控制裝置14再次輸出解除訊號而完全解除保持動作(180度)。藉此，左手部19A之退避動作完成。

如此，控制裝置14於使左手部19A退避至托盤41之外時，藉由控制對驅動構件33之控制指令之輸出時機，可控制左手部19A之打開角度小於第3角度(90度)。藉此，於左手部19A之退避動作之期間，可避免保持構件32碰撞到托盤41之內壁或相鄰之食品40。再者，此處，第1角度係設為大致60度，但只要為可保持食品40之既定角度，則並不限定於此。第2角度係設為180度，但只要為180度以上且可釋放食品40之既定角度，則並不限定於此。又，第3角度係設為90度，但只要為大於第1角度且小於第2角度之既定角度，則並不限於此。

(第2實施形態)

繼而，對第2實施形態進行說明。本實施形態之食品40之保持裝置10之基本 構成與第1實施形態相同。以下，省略與第1實施形態共通之構成之說明，僅對不同之構成進行說明。

圖15係表示本發明之第2實施形態之機器人11之左手部19B(第2保持部)之構成之圖。圖15(A)及圖15(B)係表示左手部19B之構成之前視圖及側視圖。本實施形態之食品40之保持裝置10具備對被供給至既定位置之複數個食品40全部處於第2姿勢之情況進行檢測之功能。本實施形態中，左手部19B構成為，可獨立地保持複數個食品40之各個。即，複數對保持構件32之各個構成為，可由驅動構件33獨立地驅動。因而，於左手部19B中，將與受到驅動之4個保持構件32之數量對應之4個食品40供給至既定位置，對各個食品40之第2姿勢進行檢測。如圖15(B)所示，本實施形態之機器人11與第1實施形態(參照圖5及圖12)之不同之處在於，具備透過型光電感測器(光源單元60及受光單元70)。光源單元60於本實施形態中，係設置於機器人11之作業台50之上。光源單元60係構成為，朝與既定方向(本圖中為第1方向)交叉之方向(本圖中為正交方向)照射平行光(本圖中為鏈線箭頭)，以將該平行光照射至被供給至配置於既定位置之作業台50上的四個食品40。以下，所謂平行光，係指不擴散、不會聚而朝一方向直進之光。光源單元60具有：四個第1光源61，其等構成為，朝向各個食品40之方向照射第1平行光81；以及四個第2光源62，其等構成為，朝向各個食品40之方向照射第2平行光82。四個第1光源61將第1平行光81照射至與於作業台50上處於第2姿勢之四個食品40各自之上部相當之位置。四個第2光源62將第2平行光82照射至與於作業台50上處於第2姿勢之四個食品40各自之下部相當之位置。

受光單元70係構成為，與光源單元60對向地配置，接收通過既定位置正上方之平行光。受光單元70於本實施形態中係設置於機器人11之底座12之上。受光單元70具備與四個第1光源61對向配置之四個第1受光部71、及與四 個第2光源62對向配置之四個第2受光部72。

再者，本實施形態中，係將光源單元60設置於機器人11之作業台50之上，將受光單元70設置於底座12上，但只要是兩者彼此對向配置，且平行光81、82朝與既定方向交叉之方向照射，並照射至被供給至作業台50上之複數個食品40之配置，則並不限於此種配置。例如亦可將光源單元60設置於底座12上，將受光單元70設置於機器人11之作業台50之上。

又，驅動構件33驅動四對保持構件32，以使各對保持構件32(抵接面32a)彼此所成之角度成為第1角度或第2角度中之任一角度。

第1角度係各對保持構件32(抵接面32a)彼此所成之角度可藉由自兩側夾住各個食品40而保持食品40之既定角度。係與食品40之兩側(第2面部40b)之傾斜相應之角度，此處為大致60度。又，既可藉由使各一對保持構件32彼此所成之角度略小於60度而保持食品40，亦可藉由使各一對保持構件32彼此之間隔略短於與食品40之第2面部40b之傾斜相應之間隔而保持食品40。

第2角度係藉由各對保持構件32(抵接面32a)彼此所成之角度為180度以上而可釋放各個食品40之既定角度。此處為180度(參照圖15(B))。如此，由於可驅動各對保持構件32彼此所成之角度成為180度以上，因此，例如於食品之保持動作之前，將各對保持構件32彼此所成之角度控制為第2角度，藉此，來自光源單元60之平行光81、82不會被各對保持構件32遮擋，由光學感測器進行之食品判定變得容易。

圖16係概略地表示具有圖15之手部19B之機器人11之控制裝置14A之構成之功能方塊圖。如圖16所示，本實施形態之控制裝置14A與第1實施形態(參照圖6)之不同之處在於，具備錯誤判定部14d。錯誤判定部14d相當於本發明之「第2姿勢判定部」及「第2保持判定部」。

錯誤判定部14d根據受光單元70對平行光81、82之檢測結果，判 定被供給至作業台50之複數個食品是否全部處於第2姿勢。本實施形態中，於由錯誤判定部14d判定為於作業台50上所有複數個食品處於第2姿勢之情形時，伺服控制部14c控制左手部19之動作，以將處於第2姿勢之該複數個食品沿既定方向重疊保持。

繼而，使用圖17說明本實施形態之機器人之錯誤判定處理。圖17(A)係所有四個食品40於作業台50上維持第2姿勢之情形時之示意圖。右表表示受光單元70對平行光81、82之檢測結果。表中之L表示受光量少於既定閾值(低位準)。表中之H表示受光量多於既定閾值(高位準)。此處，針對每個食品40表示上側之受光部71及下側之受光部72之檢測結果。四個第1受光部71及四個第2受光部72之檢測結果均為低位準。即，因四個第1平行光81全部被處於第2姿勢之4個食品40各自之上部遮擋，而四個第1受光部71未收到四個第1平行光81中之任何一個，且因四個第2平行光82全部被處於第2姿勢之4個食品40各自之下部遮擋，而四個第2受光部72未收到四個第2平行光82中之任何一個。此時，錯誤判定部14d判定為所有四個食品40於既定位置處於第2姿勢，並將判定結果(第2姿勢正常)輸出至運算部14a。運算部14a於自錯誤判定部14d收到判定結果(第2姿勢正常)之情形時，向伺服控制部14c輸出機器人11之控制指令，以藉由左手部19將處於第2姿勢之四個食品40沿第1方向重疊保持。

圖17(B)係四個食品40中之一個於作業台50上未維持第2姿勢之情形時之示意圖。本圖中，左端之食品40放倒而未維持第2姿勢(例如處於第1姿勢)。僅有與四個第1受光部71中左端之食品40相當之第1受光部71之檢測結果為高位準。於因第1平行光81通過與左端之食品40之上部相當之位置，而4個第1受光部71收到4個第1平行光81中之一個之情形時，錯誤判定部14d判定為與該接收之第1平行光81相當之食品40於既定位置未處於第2姿勢，將判定結果(第2姿勢錯誤)輸出至運算部14a。運算部14a於自錯誤判定部14d收到判定結果(第 2姿勢錯誤)之情形時，向伺服控制部14c輸出機器人11之控制指令，以執行既定之錯誤處理。再者，本實施形態中，錯誤處理係用於將包含放倒之食品40之四個食品40轉移至其他容器之處理，但並不限於此。亦可使機器人11停止。

因而，根據本實施形態，具備可於受光單元70中對自光源單元60照射之平行光81、82進行檢測之透過型光電感測器，因此可根據檢測結果來判定四個食品40於既定位置是否處於第2姿勢。僅於檢測出於既定位置四個食品40全部處於第2姿勢之情形時，將該些食品40沿既定方向重疊保持，因此可確實地保持食品40並將其收容至托盤41中。因而，即使為有限之作業空間，亦可謀求食品裝入作業之效率化，並且實現作業正確性之提高。

再者，本實施形態中，係藉由透過型光電感測器檢測食品40之第2姿勢，但亦可藉由反射型光電感測器檢測第2姿勢。圖18係表示本實施形態之第1變形例之構成之圖。如圖18(A)及圖18(B)所示，左手部19B之構成與本實施形態同樣，但與本實施形態之不同之處在於，光源單元60與受光單元70係一體地構成於作業台50上，且進一步具備反射單元90，該反射單元90具有上下配置於機器人11之底座12上且用於反射平行光81、82之反射板91、92。四個第1受光部71構成為，接收通過與四個食品40各自之上部相當之位置之四個第1平行光81之反射光。四個第2受光部72構成為，接收通過與四個食品40各自之下部相當之位置之四個第2平行光82之反射光。

於四個第1平行光81全部被於既定位置處於第2姿勢之四個食品40各自之上部遮擋，而四個第1受光部71未收到四個第1平行光81之所有反射光，且因四個第2平行光82全部被於既定位置處於第2姿勢之四個食品40各自之下部遮擋，而於四個第2受光部72中未收到四個第2平行光82之所有反射光之情形時，錯誤判定部14d判定為四個食品40全部於既定位置處於第2姿勢。

另一方面，於因四個第1平行光81通過與四個食品40中的至少一 個食品40之上部相當之位置，而四個第1受光部71收到四個平行光中之至少一個之反射光之情形時，判定為與該接收之反射光相當之食品40於既定位置未處於第2姿勢(例如處於第1姿勢)。

圖19係表示本實施形態之第2變形例之構成之圖。如圖19(A)及圖19(B)所示，左手部19B之構成與本實施形態同樣，但與本實施形態之不同之處在於，取代光電感測器而具備視覺感測器75。如此，亦可根據視覺感測器(攝影機)之檢測結果來檢測食品40之第2姿勢。亦可具備超音波感測器、限制開關等其他檢測手段。

此外，本實施形態之食品40之保持裝置10亦具備對由第2保持部保持有所有複數個食品之狀態進行檢測之功能。具體而言，錯誤判定部14d判定是否為由左手部19保持有所有四個食品40之狀態。如圖15(B)、圖18(B)及圖19(B)所示，於各對保持構件32中，於其中一個保持構件32之食品側抵接面32a設有反射型光電感測器73。藉由四個反射型光電感測器73，檢測是否為保持有四個食品40之各個之狀態。錯誤判定部14d根據四個反射型光電感測器73之檢測結果(第2保持正常或第2保持錯誤)，判定是否為保持有四個食品40之各個之狀態，並將判定結果輸出至運算部14a。運算部14a於自錯誤判定部14d收到判定結果(第2保持正常)之情形時，向伺服控制部14c輸出機器人11之控制指令，以將由左手部19所保持之四個食品40收容至托盤41中。另一方面，運算部14a於自錯誤判定部14d收到判定結果(第2保持錯誤)之情形時，向伺服控制部14c輸出機器人11之控制指令，以執行既定之錯誤處理。再者，本實施形態中，錯誤處理係中止食品40向托盤41中之裝入動作，將所保持之其餘食品40轉移至其他容器之動作，但並不限於此。亦可使機器人11停止。藉此，作業之確實性增加。

又，本實施形態中，藉由四個反射型光電感測器73來檢測是否為保持有四個食品40之各個之狀態，因此可針對每個食品來判定是否受到保持。 再者，第2保持檢測部亦可根據限制開關等其他檢測手段之檢測結果，來檢測保持有四個食品40之各個之狀態。

(第3實施形態)

繼而，對第3實施形態進行說明。本實施形態之食品40之保持裝置10之基本構成與第1實施形態同樣。以下，省略與第1實施形態共用之構成之說明，僅對不同之構成進行說明。

圖20(A)及圖20(B)係表示本發明之第3實施形態之食品之保持裝置之手部19C之構成之前視圖及側視圖。本實施形態中，與第1實施形態(參照圖5及圖12)之不同之處在於，控制裝置14控制驅動構件33，以使複數對保持構件32中的預先指定之至少一對以上之保持構件32彼此所成之角度成為第1角度或第2角度，並且，於未被指定之對之保持構件32存在之情形時，控制驅動構件33，以將該對保持構件32彼此所成之角度固定為第2角度。

再者，保持構件32之指定方法為任意，亦可受理作業者之輸入。又，五對保持構件32各自可由驅動構件33獨立地驅動。因而，圖20(A)及圖20(B)中，控制裝置14預先指定五對保持構件32中之自左算起之四對保持構件32作為進行保持動作之保持構件32，並可控制驅動構件33以將右端之一對保持構件32固定為第2角度(非驅動狀態)。

圖21係表示具備手部19C之機器人的食品裝入作業中所使用之托盤41之圖。圖21(A)之托盤41A係可收納50個(10×5)食品40之容器。於此情形時，藉由指定所有五對保持構件32，並重複將五個食品40裝入托盤41A中之動作，從而可重疊裝入50個(10×5)食品。圖21(B)之托盤41B係可收納45個(9×5)食品40之容器。於此情形時，藉由交替地指定五對保持構件32與四對保持構件32，並交替地重複將5個食品40裝入托盤41B中之動作、與將4個食品40裝入托盤41B中之動作，從而可重疊裝入45個(9×5)食品。圖21(C)之托盤41C 係可收納40個(8×5)食品40之容器。於此情形時，藉由指定五對保持構件32中之四對保持構件32，並重複將四個食品40裝入托盤41C中之動作，從而可重疊裝入40個(8×5)食品。根據本實施形態，亦可靈活地應對向收納容積不同之托盤41A~41C中之裝入作業。

又，控制裝置14亦可控制驅動構件，以根據托盤41中之食品40之空餘空間來減少複數對保持構件之驅動數，而使其餘對之保持構件彼此所成之角度成為第1角度或第2角度，並且於所減少之對之保持構件32存在之情形時，控制驅動構件33，以將該對保持構件32彼此所成之角度固定為第2角度。

例如於圖21(B)之托盤41B中，一列可收容9個。此時，首先，控制裝置14驅動五對保持構件32，向托盤41B之第一列中裝入5個食品40。此時，於托盤41B之第一列中僅其餘4個食品40之空間。控制裝置14減少5對保持構件之驅動數，驅動其餘4對保持構件32而將4個食品40裝入托盤41B之第1列之空餘空間內。如此，根據托盤41B之各列之空餘空間，交替地重複將5個食品40裝入托盤41B中之動作、與將4個食品40裝入托盤41B中之動作，藉此，可重疊裝入45個(9×5)食品。

於驅動其餘4對保持構件32而將4個食品40裝入托盤41B之第1列之空餘空間內時，亦可將未驅動之一對保持構件32設為離與空餘空間鄰接之托盤41B之內壁(圖21(B)中為左側之內壁)較遠側之一對保持構件32(圖20(A)中為右側之保持構件32)。藉此，可更確實地防止未驅動之一對保持構件32與托盤41B之內壁之碰撞。同樣，當將食品40裝入與托盤41B之內壁鄰接之空餘空間時，於未驅動之保持構件32存在複數對之情形時，亦可將未驅動之所有保持構件32之對設為位於離與空餘空間鄰接之托盤41B之內壁較遠側之保持構件32之對。又，當將食品40裝入與托盤41B之內壁鄰接之空餘空間時，於存在未驅動之保持構件32之對之情形時，亦可至少驅動位於與空餘空間鄰接之托盤41B之內壁之最近處之 保持構件32之對，以使保持構件32保持食品40。

再者，本實施形態中，非驅動狀態之各對保持構件32彼此所成之第2角度係固定為180度(參照圖20(B))，但只要是各對保持構件32打開時之其前端高度高於食品40之高度之既定角度，則並不限於此。圖22係表示圖20(B)之手部(第2保持部)之變形例之構成之圖。如圖22所示，第2角度係各對保持構件32打開時之其前端高度略高於食品40之高度之既定角度。藉此，當驅動其餘之保持構件32而將食品40收容至托盤41中時，可防止處於非驅動狀態之保持構件32與收容於托盤41內之鄰接之其他食品40發生干涉。藉此，作業之確實性增加。

再者，上述實施形態中，控制裝置14控制右臂13之動作，以將由右手部18以第2姿勢予以保持之食品40供給至作業台50之薄板50a之位置(參照圖8)。藉由重複以上動作，將4個食品40依序供給至作業台50之薄板50a之位置。為使薄板50a上之食品40之姿勢(第2姿勢)更為穩定，薄板50a之剖面形狀具有如下所述之特徵。

圖23(A)係薄板50a之於第1方向之剖面圖之一例。如圖23(A)所示，於第1方向上之剖視時，薄板50a具有沿第1方向而設之複數個凸部501。薄板50a之材料可例示塑膠等合成樹脂，但並不限於此。凸部501於剖視時，以支承以第2姿勢沿第1方向排列之4個食品40之各個之方式沿第1方向而設。本實施形態中，凸部501設有5個。於5個凸部501之間收容4個食品40。4個食品40中最前頭之食品40容易對第1方向施加負荷。因此，用於支承最前頭之食品40之凸部501要高於其他凸部501。藉由具有複數個凸部501，從而可使薄板50a上之各個食品40之姿勢(第2姿勢)穩定。因而，易藉由左手部19A沿第1方向重疊保持4個食品40。

圖23(B)表示薄板50a之另一例之剖面圖。如圖23(B)所示， 於第1方向上之剖視時，薄板50a具有沿第1方向而設之複數個階差502。階差502以支承以第2姿勢沿第1方向排列之4個食品40之各個且朝第1方向傾斜之方式而設。本實施形態中，階差502設有4個。傾斜角θ相對於第1方向例如為7度。4個食品40配置於4個階差502之上，但由於各階差502傾斜，因此最前頭之食品40會對第1方向施加負荷。因此，設有用於支承最前頭之食品40之凸部501。藉由具有複數個階差502，從而可使薄板50a上之各個食品40之姿勢(第2姿勢)穩定。因而，易藉由左手部19A沿第1方向重疊保持4個食品40。

又，上述實施形態中，右手部18為藉由吸附頭22來吸附保持食品40之構成，但只要能以第1姿勢保持食品40，則亦可為其他構成。例如亦可為藉由夾具裝置保持食品40之構成。

圖24係表示右手部18B之另一構成之俯視圖。如圖24所示，右手部18B具備：夾具本體(未圖示)；以及3個夾具構件26，其等分別隔開地配置於夾具本體，保持食品40。右手部18B係構成為，相對於配置於既定位置之食品40，使夾具構件26相對於食品40之中心軸C而自徑向外側移動至內側(圖之箭頭方向)，藉此保持食品40。

再者，上述實施形態中，左手部19、19A採用下述構成，即，其具有沿第1方向而設之四對保持構件32、及可獨立地驅動四對保持構件32之各個之4個驅動構件33，從而保持4個食品40之各個，但亦可構成為，藉由一對保持構件統一保持4個食品40。此時，一對保持構件亦可構成為，覆蓋沿第1方向重疊之4個食品40之側面。

進而，一對保持構件亦可如圖12(B)所示，被驅動為保持食品40之角度或釋放食品40之角度中之任一角度。又，亦可構成為，保持構件具有複數個吸附口，藉由吸引力來保持複數個食品40。例如於圖21(B)中圖示之情形時，首先，控制裝置14藉由與5個食品40對應之位置所設之吸附口來保持5個食品40，並將5個 食品40裝入托盤41(B)之第一列。此時，於托盤41(B)之第一列中僅其餘4個食品40之空間。繼而，控制裝置14藉由與4個食品40對應之位置所設之吸附口來保持4個食品，將4個食品裝入托盤41(B)之第一列之空餘空間。當藉由吸附口保持4個食品時，控制裝置14亦可驅動電磁閥，以將未保持食品40之吸附口之吸附狀態設為關閉。又，當將食品40裝入與托盤41B之內壁鄰接之空餘空間時，亦可將未保持食品40之所有吸附口設為離與空餘空間鄰接之托盤41B之內壁較遠側之吸附口，保持構件亦可為了吸附1個第2面部40b而具有複數個吸附口。藉此，吸附口施加至食品40之吸附力分散，可防止食品40之局部變形。這在食品40為包捲有海苔之飯糰之情形時尤為有效。其原因在於，海苔於沿厚度方向發生變形之情形時容易破裂。於以一對保持構件夾持保持食品40之情形時，藉由將保持構件抵接於食品40之部分設為面或複數個點，亦可防止食品40之局部變形。

再者，上述實施形態中，採用了下述構成，即，於食品40為飯糰(40)之情形時，左右之保持構件32不觸及飯糰(40)上部之薄膜，但亦可構成為，左右之保持構件32藉由夾住飯糰(40)上部之薄膜之類的包裝材而保持食品。

上述說明中，對將食品裝入托盤中之情形進行了說明，但亦可構成為，將食品放置於托盤內。

再者，上述實施形態中，左手部19為保持4個或5個食品40之構成，但亦可設為下述構成，即，藉由變更沿第1方向而設之保持構件32之數量，或所驅動之保持構件32之指定數，從而保持2個或3個食品40，或者保持5個以上之食品40。

再者，上述實施形態中，食品40為三角之柱狀體(三角飯糰)，但並不限於此，亦可為圓柱狀體(圓的飯糰)，還可為扁平之形狀。

再者，上述實施形態中，食品40之保持裝置10係於複數個食品40向托盤41中之裝入作業中使用，但只要為需要保持複數個食品40之作業，則亦 可為其他作業中使用。

再者，上述實施形態係構成為，如圖8所示，控制裝置14將以第2姿勢受到保持之複數個食品40依序供給至配置於作業台50之既定位置之薄板50a上，但既定位置亦可為複數處，而不僅為1處。例如亦可於作業台50之2處既定位置配置2片薄板50a。控制裝置14亦可構成為，將以第2姿勢受到保持之複數個食品40依序供給至各個薄板50a上，並將排列於各個薄板50a上之複數個食品40收容至托盤41中。

根據上述說明，對於本發明所屬技術領域中具有通常知識者而言，本發明之多種改良或其他實施形態是顯而易見的。因而，上述說明應僅作為例示而解釋，係以向本發明所屬技術領域中具有通常知識者教示執行本發明之最佳形態之目的而提供。可不脫離本發明之精神而實質上變更其構成及/或功能之細節。

[產業上之可利用性]

本發明作為將食品裝入托盤時之食品之保持裝置係有用的。

10‧‧‧保持裝置

11‧‧‧機器人

12‧‧‧底座

13‧‧‧機械臂

40‧‧‧食品

41‧‧‧托盤

50‧‧‧作業台

50a‧‧‧薄板

51‧‧‧第1輸送帶

52‧‧‧第2輸送帶

Claims (11)

1. 一種食品之保持裝置，其具備：第1保持部，其構成為，以使上述食品之既定之第1面呈水平之第1姿勢保持上述食品，且，可將上述食品之姿勢由上述第1姿勢變更為使上述食品之與上述第1面不同之第2面呈水平之第2姿勢；食品供給部，其構成為，將由上述第1保持部以上述第2姿勢予以保持之上述食品依序供給至既定位置；第2保持部，其構成為，將以第2姿勢供給至上述既定位置之複數個食品沿既定方向重疊保持；食品收容部，其將由上述第2保持部所保持之複數個食品收容至既定容器中；第2姿勢檢測部，其檢測被供給至上述既定位置之上述複數個食品全部處於上述第2姿勢之情況；以及控制部，其於由上述第2姿勢檢測部檢測出於上述既定位置所有上述複數個食品處於上述第2姿勢之情形時，控制上述第2保持部之動作，以將處於上述第2姿勢之該複數個食品沿既定方向重疊保持，上述食品收容部係以在前端具有上述第2保持部之第1機械臂構成，上述控制部控制上述第1機械臂之動作，以在藉由上述第2保持部進行之食品之保持動作之前，使該第2保持部靠近供給至上述既定位置之上述複數個食品，在藉由上述第2姿勢檢測部檢測出被供給至上述既定位置之所有食品處於上述第2姿勢之後，進行由上述第2保持部所進行之保持動作。
2. 如申請專利範圍第1項之食品之保持裝置，其中，上述第2姿勢檢測部進一步具備： 光源單元，其構成為，朝與上述既定方向交叉之方向照射複數個平行光，將該複數個平行光照射至與於上述既定位置處於第2姿勢之上述複數個食品之各個相當之位置；受光單元，其構成為，接受由上述光源單元所照射之上述平行光；以及第2姿勢判定部，其根據上述受光單元對上述平行光之檢測結果，判定上述複數個食品是否處於第2姿勢。
3. 如申請專利範圍第2項之食品之保持裝置，其中，上述光源單元具備：複數個第1光源，其等構成為，朝與上述既定方向正交之方向照射複數個第1平行光，將該複數個第1平行光照射至與於上述既定位置處於上述第2姿勢之上述複數個食品各自之上部相當之位置；以及複數個第2光源，其等構成為，朝與上述既定方向正交之方向照射複數個第2平行光，將該複數個第2平行光照射至與於上述既定位置處於上述第2姿勢之上述複數個食品各自之下部相當之位置，上述受光單元進一步具備：複數個第1受光部，其等構成為，接受通過與上述複數個食品各自之上部相當之位置之複數個上述第1平行光；以及複數個第2受光部，其等構成為，接受通過與上述複數個食品各自之下部相當之位置之複數個上述第2平行光，上述第2姿勢判定部於因上述複數個第1平行光全部被於既定位置處於第2姿勢之複數個食品各自之上部遮擋，而上述複數個第1受光部未收到上述複數個第1平行光中之任何一個，且因複數個第2平行光全部被於既定位置處於第2姿勢之複數個食品各自之下部遮擋，而於上述複數個第2受光部中未收到上述複數個第2平行光中之任何一個之情形時，判定為所有上述複數個食品於上述既定位置處於上述第2姿勢， 於因複數個第1平行光通過與複數個食品中的至少一個食品之上部相當之位置，而上述複數個第1受光部收到上述複數個第1平行光中之至少一個之情形時，判定為與該收到之第1平行光相當之食品於上述既定位置未處於上述第2姿勢。
4. 如申請專利範圍第1項之食品之保持裝置，其進一步具備：第2保持檢測部，其檢測由上述第2保持部保持有所有上述複數個食品之狀態，上述控制部於由上述第2保持檢測部檢測出保持有所有上述複數個食品之狀態之情形時，控制上述食品收容部之動作，以將由上述第2保持部所保持之該複數個食品收容至既定容器中。
5. 如申請專利範圍第4項之食品之保持裝置，其中，上述第2保持部具備：複數對保持構件，其等構成為，保持以上述第2姿勢重疊於上述既定位置之複數個食品之各個，上述第2保持檢測部進一步具備：複數個反射型光電感測器，其等在各對保持構件中，設於其中一個保持構件之食品側抵接面，用於檢測保持有上述複數個食品之各個之狀態；以及第2保持判定部，其根據上述複數個反射型光電感測器之檢測結果，判定是否為保持有上述複數個食品之各個之狀態。
6. 如申請專利範圍第1項之食品之保持裝置，其中，上述第2保持部進一步具備：複數對保持構件，其等構成為，保持以上述第2姿勢重疊於上述既定位置之複數個食品之各個；以及驅動構件，其驅動上述複數對保持構件，以使上述各對保持構件彼此所成 之角度成為可保持上述食品之第1角度、及可釋放上述食品之第2角度中之任一角度，上述第1角度係可自兩側夾持各個上述食品之既定角度，上述第2角度係上述各對保持構件打開時之上述保持構件之前端高度高於上述食品之高度之既定角度。
7. 如申請專利範圍第1項之食品之保持裝置，其中，上述第2保持部構成為，可獨立地保持上述複數個食品之各個。
8. 一種食品之保持裝置，其具備：第1保持部，其構成為，以使上述食品之既定之第1面呈水平之第1姿勢保持上述食品，且，可將上述食品之姿勢由上述第1姿勢變更為使上述食品之與上述第1面不同之第2面呈水平之第2姿勢；食品供給部，其構成為，將由上述第1保持部以上述第2姿勢予以保持之上述食品依序供給至既定位置；第2保持部，其構成為，將以第2姿勢供給至上述既定位置之複數個食品沿既定方向重疊保持；以及食品收容部，其將由上述第2保持部所保持之複數個食品收容至上方開口且收容空間被內壁包圍之容器中，上述第2保持部具有：複數對保持構件，其等構成為，保持以上述第2姿勢重疊於上述既定位置之複數個食品之各個；以及驅動構件，其構成為，可獨立地驅動上述複數對保持構件之各個，以使上述各對保持構件彼此所成之角度成為可保持上述食品之第1角度、及可釋放上述食品之第2角度中之任一角度，上述第1角度係可自兩側夾持各個上述食品之既定角度， 上述第2角度係上述各對保持構件打開時之上述保持構件之前端高度高於上述食品之高度之既定角度，上述食品之保持裝置進而具備：控制部，其構成為，可控制上述驅動構件，以根據上述容器中之食品之空餘空間，將上述複數對保持構件中、任意數量對之保持構件彼此所成之角度設為上述第1角度，用以保持上述食品，並且可控制上述驅動構件，以將上述複數對保持構件中、其餘對之保持構件彼此所成之角度固定為第2角度，上述控制部控制上述食品收容部，以首先，驅動所有上述複數對保持構件而將複數個食品收容於上述容器，其次，根據上述容器中之食品之空餘空間來控制上述驅動構件，以將上述複數對保持構件中、一或複數對之保持構件彼此所成之角度固定為上述第2角度，且將上述複數對保持構件中、其餘對之保持構件彼此所成之角度設為上述第1角度，藉此來保持上述食品，將所保持之食品，收容於上述容器。
9. 如申請專利範圍第8項之食品之保持裝置，其中，上述控制部係構成為，控制上述驅動構件，以將上述複數對保持構件中的預先指定之對數之保持構件彼此所成之角度設為上述第1角度，用以保持上述食品，並且可控制上述驅動構件，以將未被指定之對之保持構件彼此所成之角度固定為第2角度，上述控制部控制上述食品收容部，以將由上述指定對數之保持構件所保持之該食品收容至上述容器中。
10. 如申請專利範圍第1至7項中任一項之食品之保持裝置，其由機器人構成，該機器人具備； 上述第1機械臂；以及第2機械臂，其於前端具有上述第1保持部。
11. 如申請專利範圍第8或9項之食品之保持裝置，其由機器人構成，該機器人具備：第2機械臂，其於前端具有上述第1保持部；以及第1機械臂，其於前端具有上述第2保持部。

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