食品容器供给装置的制作方法

本发明涉及一种将食品容器自动供给至规定的搬出场所的食品容器供给装置。

背景技术：

经烹饪的面、家常菜、盒饭之类的加工食品，是通过机械或人手将已生产的食品收容到预先准备的食品容器中进行包装，将食品容器作为外包装来售卖。食品容器的材质例如已知有聚苯乙烯(polｙstyrene)系树脂、聚丙烯(polypropylene)系树脂、纸、玻璃(glass)、铁系金属、轻金属。本发明中，作为收容在食品容器中的内装物，例如包含如封入有杯面配料的小袋般经包装者。

作为自动地连续供给食品容器的食品容器供给装置，公知有如下所述的装置：如专利文献1所揭示般，利用一对抓持部件来抓持经层叠收容的食品容器群中的最下位的正上方的食品容器，吸附并取出最下位的食品容器。抓持部件包含可根据食品容器的种类而更换的机械指(finger)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第5982053号公报

技术实现要素：

[发明所要解决的问题]

食品容器有形状弯曲者、供抓持部件抓入的间隙小者等各种形状。因此，寻求一种对于各种食品容器均能够适当地供给食品容器的食品容器供给装置。而且，为了缩短安排时间，期望与容器形状相应的零件更换尽可能少。

本发明是鉴于此种状况而完成，其目的在于，通过根据食品容器的形状而切换抓持装置的抓持动作模式从而供给更多种类的食品容器。

[解决问题的技术手段]

根据本发明，提供一种食品容器供给装置，包括：储料器(stocker)，以层叠的状态收容食品容器群；储料器支架(stockerholder)，保持储料器；取出输送机(conveｙor)，在取出位置与送出位置之间垂直地往复移动，且具有吸附最下位的食品容器的抽吸口，所述取出位置是取出食品容器群中的最下位的食品容器的位置，所述送出位置是送出最下位的食品容器的位置；抓持装置，配设在储料器支架与取出输送机之间，以能够进行定位控制的方式升降，推挤食品容器群中的至少从最下位算起的第2个食品容器；以及控制装置，至少对抓持装置进行定位控制，抓持装置包括：一对爪，在接触食品容器的前进位置与非接触食品容器的后退位置之间，沿第1水平方向移动；以及一对挡板，在接触食品容器的前进位置与非接触食品容器的后退位置之间，沿与第1水平方向正交的第2水平方向移动，控制装置根据食品容器的形状而在每一次取出食品容器时，从包含下述动作的抓持动作模式中选择一个，下述动作的抓持动作模式为：使爪及挡板同时移动到各自的前进位置，或者使爪及挡板中的其中一者移动到前进位置后使另一者移动到前进位置，或者仅使爪及挡板中的其中一者移动到前进位置。

[发明的效果]

本发明的食品容器供给装置中，根据食品容器的形状而可切换包括下述抓持动作模式之一，即，使爪及挡板同时移动到各自的前进位置，或者使爪及挡板中的其中一者移动到前进位置后使另一者移动到前进位置，或者仅使爪及挡板中的其中一者移动到前进位置。因此，能够针对更多种类的食品容器来通用地逐个取出并供给食品容器。

附图说明

图1是表示本发明的食品容器供给装置的整体概貌的侧面图。

图2是表示取出单元1的结构的侧面图。

图3a是表示位于取出位置的取出输送机17的说明图。

图3b是表示位于分离位置的取出输送机17的说明图。

图3c是表示位于送出位置的取出输送机17的说明图。

图4是表示取出单元1的结构的俯视图。

图5a是表示被抓持部俯视时为直线形状的食品容器群41的立体图。

图5b是表示爪211及挡板213抓持着食品容器群41的非取出食品容器的抓持装置21的平面图。

图6a是表示被抓持部为具有水平方向的曲线形状的食品容器群42的立体图。

图6b是表示爪211及挡板213抓持着食品容器群42的非取出食品容器的抓持装置21的平面图。

图7a是表示最下位的食品容器与非取出食品容器之间的间隙小的食品容器群43的立体图。

图7b是表示挡板213挤压着食品容器群43的最下位的食品容器的抓持装置21的平面图。

图7c是表示挡板213挤压着食品容器群43的最下位的食品容器的抓持装置21的正面图。

图7d是表示仅爪211抓持着食品容器群43的非取出食品容器的抓持装置21的平面图。

图8a是表示被抓持部为具有垂直方向的曲线形状的食品容器群44的立体图。

图8b是表示仅爪211抓持着食品容器群44的非取出食品容器的抓持装置21的平面图。

[符号的说明]

1：取出单元

3：控制单元

11：储料器支架

13：推杆

15：侧导件

17：取出输送机

19：环形鼓风机

21：抓持装置

31：控制装置

33：操作面板

41～44：食品容器群

131：上方推杆

133：中间推杆

135：下方推杆

171：无接头皮带

173：导辊

175：抽吸口

211：爪

213：挡板

w：储料器

具体实施方式

实施方式的食品容器供给装置如图1所示，主要包含取出单元1与控制单元3。取出单元1包含储料器支架11、推杆(pusher)13、侧导件(sideguide)15、取出输送机17、环形鼓风机(ringblower)19及抓持装置21。控制单元3包含控制装置31与操作面板33。

实施方式的食品容器供给装置中的储料器w是收容食品容器群的长方体的容器(container)规格的外容器。在储料器w中，箱形框体的下表面的至少一部分开放，例如预先以沿铅垂方向层叠的状态，悬吊地收容着多个食品容器。收容在储料器w中的食品容器群有时会与流道(runner)之类的一体成形的连接部位相连，以免各食品容器变得零乱。

实施方式的食品容器供给装置中，是由操作员(operator)手动地将储料器w供给至取出单元1的储料器支架11，但食品容器供给装置例如也可构成为，使用输送机等来自动地供给储料器w。

取出单元1是从收容在储料器w中的食品容器群逐个地、自动连续地送出食品容器的食品容器取出装置。

取出单元1的储料器支架11保持所供给的储料器w。实施方式的食品容器供给装置是在长方体的储料器w中，将多个食品容器以彼此局部相连的状态沿铅垂方向层叠地予以收容。食品容器只要是被收容到储料器支架11能够夹持保持的储料器w中的尺寸即可，基本上，不论大小、形状、材质等种类差异均能够供给。因此，具有能够供给更多种类的食品容器的优点。

抓持储料器w中所收容的食品容器的一对或多对的推杆13是每隔规定间隔而设在储料器支架11上。推杆13降低储料器w下方的食品容器所承受的负荷，防止因负荷引起的变形等造成的食品容器的分离不良。实施方式的食品容器供给装置中，通过使三对推杆131、133、135分别开闭，从而依次朝下送出食品容器。具体而言，首先，仅开放下方推杆135，而上方推杆131及中间推杆133抓持食品容器。接下来，仅开放中间推杆133，而上方推杆131及下方推杆135抓持食品容器。然后，仅开放上方推杆131，而中间推杆133及下方推杆135抓持食品容器。通过重复如上所述的动作，从而逐次多片地朝下送出食品容器。

侧导件15是设在储料器支架11与取出输送机17之间，对储料器w进行定位引导。侧导件15具备相向配置的一对导板，至少其中一个导板通过控制装置31以往复的方式移动，沿着与第2水平方向(y轴方向)平行的方向被定位。实施方式的食品容器供给装置的侧导件15具备由控制装置31所控制的伺服马达(servomotor)即驱动装置。因此，实施方式的食品容器供给装置具有下述优点，即，减轻供给运转前的安排作业中的作业者的负担。另外，如后所述，在实施方式的食品容器供给装置中，利用设于储料器支架11的一对爪211与设于侧导件15的一对挡板213，来抓持食品容器。因此，储料器支架11及侧导件15只要能够一定程度地引导食品容器群即可，不需要每次根据食品容器的形状来更换。

如图2所示，取出输送机17包括无接头皮带(endlessbelt)171和包含驱动辊(roller)的多个导辊(guideroller)173。取出输送机17通过伺服马达即驱动装置，整体沿垂直方向往复移动。取出输送机17上升至取出食品容器的规定的取出位置为止，在取出位置处，吸附食品容器群中的最下位的食品容器。然后，当取出输送机17从取出位置下降到送出食品容器的送出位置为止，使无接头皮带171运行，将所取出的食品容器送出到包含输送机等的未图示的搬出单元。优选的是，取出输送机17的下降速度分多阶段地控制。具体而言，若将被取出的食品容器与食品容器群分离的位置定义为分离位置，则从取出位置直至分离位置为止的第一下降速度设定为比从分离位置直至送出位置为止的第二下降速度低的速度。这样，便能够更切实地取出食品容器，并且不会过度减慢下降速度而供给容器。另外，分离位置根据食品容器的形状而在垂直方向改变，因此取出输送机17是通过控制装置31，可在适当高度切换为适当速度地构成。图3a表示位于取出位置的取出输送机17，图3b表示位于分离位置的取出输送机17，图3c表示位于送出位置的取出输送机17。

环形鼓风机19是使食品容器吸附的抽吸装置。如图1所示，环形鼓风机19是设置在食品容器供给装置下侧的地板附近。环形鼓风机19通过未图示的包含挠性软管(flexiblehose)的配管，连接于取出输送机17的上表面所设的具有多个孔的抽吸口175。如图4所示，取出输送机17上所设的抽吸口175具有能够对储料器支架11可保持的最大的储料器w中所收容的最大的食品容器进行抽吸的大小的面积，且至少设在取出输送机17的上表面的中央及四角。而且，优选的是，进行食品容器的抽吸的抽吸口175的位置是可选择地构成，根据食品容器的形状，来选择更适合于抽吸的抽吸口175。例如，对于底面为圆形状的食品容器，理想的是从中央的抽吸口175进行抽吸，对于底面为相对较大面积的矩形状的食品容器，理想的是从四角的抽吸口175进行抽吸。这样，实施方式的食品容器供给装置能够较佳地供给更多种类的食品容器。

抓持装置21包含：一对爪211，在第1水平方向(x轴方向)上位于前后；以及一对挡板213，在与x轴方向正交的第2水平方向(y轴方向)上位于前后。爪211是配设在储料器支架11与取出输送机17之间的储料器支架11的下端正下方。而且，挡板213是配设在侧导件15与取出输送机17之间的侧导件15的下端正下方。爪211及挡板213分别通过控制装置31而可进行定位控制地升降。爪211具备由控制装置31所控制的未图示的电动气缸(cylinder)即驱动装置，挡板213具备由控制装置31所控制的未图示的伺服马达即驱动装置。因此，实施方式的食品容器供给装置中的爪211及挡板213可通过控制装置31而定位于与食品容器的种类对应的高度，因此具有下述优点，即，能够选择性地供给更多种类的食品容器，并且减轻供给运转前的安排作业的负担。

爪211或挡板213的至少一者推挤储料器w所收容的食品容器群中包含从最下位算起的第2个食品容器在内的、位于最下位的食品容器之上的至少一个以上的食品容器，以免取出输送机17取出多个食品容器。以下的说明中，将包含从最下位算起的第2个食品容器在内的、位于最下位的食品容器之上的一个以上的食品容器，简称作非取出食品容器。

在食品容器群中，各食品容器是局部地相连，但取出输送机17从由爪211或挡板213的至少一者所抓持的非取出食品容器中，通过吸附最下位的食品容器而仅分离并最下位的食品容器。因此，能够切实地逐个取出食品容器。

如图4所示，爪211的前端是沿y轴方向延伸的直线形状，挡板213的前端的中央较两端凹陷。因此，对于如图5a所示的食品容器群41般的、被抓持部俯视为直线形状的食品容器，如图5b所示，爪211能够更佳地抓持非取出食品容器。而且，对于如图6a所示的食品容器群42般的、被抓持部俯视为曲线形状的食品容器，换句话说，被抓持部具有水平方向的曲线形状，如图6b所示，挡板213能够更佳地抓取非取出食品容器。

控制单元3的控制装置31至少控制抓持装置21的未图示的驱动装置。控制装置31是基于作业者从操作面板33输入或者存储在存储装置中的、作为基本数值的位置信息，来控制抓持装置21的定位。而且，控制装置31根据食品容器的形状，从包含下述动作的抓持动作模式中选择一个来执行，所述动作是：使爪211及挡板213同时移动到各自的前进位置；或者使爪211及挡板213中的其中一者移动到前进位置后，使另一者移动到前进位置；或者仅使爪211及挡板213中的其中一者移动到前进位置。另外，将爪211及挡板213接触食品容器的位置称作各自的前进位置，将爪211及挡板213非接触食品容器的位置称作后退位置。

通常时，使爪211及挡板213同时移动到各自的前进位置。首先，使取出输送机17上升至取出位置为止。接下来，如图5a、5b、6a、6b所示，将爪211及挡板213同时插入最下位的食品容器与非取出食品容器之间的间隙，以抓持非取出食品容器。在此状态下，取出输送机17一边抽吸最下位的食品容器一边下降至送出位置为止，以送出最下位的食品容器。

而且，也可使爪211及挡板213中的其中一者移动到前进位置后，使另一者移动到前进位置。尤其，当如图7a所示的食品容器群43般，最下位的食品容器与非取出食品容器之间的间隙小时，适当的做法是：使爪211及挡板213中的其中一者移动到前进位置来挤压最下位的食品容器后，使另一者移动到前进位置，而抓持非取出食品容器。首先，使取出输送机17上升至取出位置为止。接下来，如图7b、图7c所示，利用挡板213来挤压最下位的食品容器，扩宽与非取出食品容器之间的间隙。然后，如图7d般，将爪211插入扩宽的间隙内，以抓持非取出食品容器。在此状态下，取出输送机17一边抽吸最下位的食品容器一边下降至送出位置为止，以送出最下位的食品容器。另外，取代上述情形也可利用爪211来挤压最下位的食品容器，并将挡板213插入扩宽的间隙内，以抓持非取出食品容器。

而且，有一种情形是，当只有爪211及挡板213中的其中一者能插入最下位的食品容器与非取出食品容器之间的间隙内的情况，像是它的食品容器群44的被抓持部具有垂直方向的曲线形状(图8a)，在这种情况下，只有爪211及挡板213中的其中一方，即能插入间隙内的一方会如图8b般被操作。此时也与取出输送机17的动作同样。

如此，通过根据食品容器的形状来切换爪211及挡板213的抓持动作模式，从而无须进行零件的更换等，便能够供给多种多样的食品容器。

实施方式的食品容器供给装置的控制装置31至少使推杆13、侧导件15、取出输送机17与抓持装置21按照规定的程序(program)来进行序列动作。控制装置31能够控制伺服马达或电动气缸之类的驱动装置，以对各装置进行定位控制，因此实施方式的食品容器供给装置能够对应于所供给的食品容器的种类来从操作面板33操作或者自动地连续进行安排作业，因此作业者的负担进一步减轻。另外，作为各装置的驱动装置，例示了伺服马达或电动气缸，但并不限定于这些。

而且，实施方式的食品容器供给装置的控制装置31能够进行示教(teaching)操作。例如，将储料器w与食品容器暂时设置(set)于食品容器供给装置中，然后操作控制装置31来手动(manual)地使各装置依序进行动作，由此来获取位置信息，并将所获取的位置信息存储登记到存储装置中，从而能够消除作业者对应于食品容器的种类来输入所要求的数值的必要。

本发明的食品容器供给装置并不限定于与具体说明的实施方式的食品容器供给装置完全相同的结构，尽管已展示了若干示例，但只要不脱离本发明的技术思想，便可进行各种结构的变形，从而可进行各种应用。