食品的保持装置的制作方法

文档序号:18270140发布日期:2019-07-27 09:35阅读:185来源:国知局
食品的保持装置的制作方法

本发明涉及食品的保持装置。



背景技术:

一般,在饭团以及三明治等食品的生产线中,将已完成的食品装入容器,并向便利店等零售店发货。因此,从输送成本等的观点出发希望以高收纳效率将食品装入容器,但现状是难以自动化而依靠手工。这样的食品容易变形,若一旦因外力而变形,则即使解除外力也无法恢复原来的形状。因此,若在食品落下时食品受到外力而变形,则商品价值因食品的变形而受损。其结果,有可能使不合格品的比例增加,导致作业效率降低。

以往,具有能够保持多个食品的装置。例如专利文献1公开的装箱装置,利用各吸盘对载置于两个各整齐排列托盘的前列侧以及后列侧的各食品(黄瓜)进行吸附保持,并且以稍微向下方倾斜的姿势支承该各食品(黄瓜)的后端部。然后,使利用各吸盘吸附保持的前列侧的各食品(黄瓜)与后列侧的各食品(黄瓜)的长边侧端部相互重叠而装箱。另外,专利文献2公开的装箱装置经由吸附单元将多个食品(饭团)向上方吊起,使该吊起的食品向规定的装箱位置移动并下降,解除吸附并向箱进行装箱。作为其他现有技术,在专利文献3中公开了对由传送带等输送单元从前工序输送来的多个食品进行暂时保持并向下一个行程移载的机器手。在该机器手设置上部的一个方向较长的框架,在其下方以等间隔垂设有固定于基座板的多根把持用支柱,在各把持用支柱的下端设置工件把持件。

专利文献1:日本实开平6-71404号公报

专利文献2:日本特开2011-251702号公报

专利文献3:日本特开2001-198871号公报

然而,专利文献1的装箱装置一次只能保持两个食品(黄瓜)。因此,在该装箱装置中,在假定将饭团以及三明治等食品装入容器的情况下,有可能使生产率降低。

另外,专利文献2的装箱装置以及专利文献3的机器手,虽然能够一次保持两个以上(6个)的食品,但以横向排列的状态保持食品,因此存在为了进行食品的装入作业而需要较大的作业空间的问题。

另外,在这样的食品的装入作业中,例如将多个食品准确地配置在规定位置,可靠地保持多个食品等,在各工序中都要求作业的准确性。



技术实现要素:

本发明是为了解决上述那样的课题所做出的,目的在于在有限的作业空间内,实现食品的装入作业的效率化并且提高作业的准确性。

为了实现上述目的,本发明的某个方式的食品的保持装置是食品的保持装置,其具备:第一保持部,其构成为以使所述食品的规定的第一面成为水平的第一姿势来保持所述食品,并且能够将所述食品的姿势从所述第一姿势变为使与所述食品的所述第一面不同的第二面成为水平的第二姿势;食品供给部,其构成为将由所述第一保持部以所述第二姿势保持的所述食品依次向规定位置供给;第二保持部,其构成为将以第二姿势供给到所述规定位置的多个食品在规定方向上重叠并进行保持;食品收纳部,其将由所述第二保持部保持的多个食品收纳于规定的容器;第二姿势检测部,其检测供给到所述规定位置的所述多个食品全部处于所述第二姿势的情况;以及控制部,其在由所述第二姿势检测部检测出在所述规定位置处全部的所述多个食品处于所述第二姿势的情况下,控制所述第二保持部的动作,以使处于所述第二姿势的该多个食品在规定方向上重叠并进行保持。

根据上述构成,首先,以将食品的第一面(例如三角饭团的三角面)成为水平的第一姿势(例如趴下姿势)保持食品。接下来,食品的姿势被从第一姿势变为将食品的第二面(例如三角饭团的侧面)成为水平的第二姿势(立起姿势)。而且,以第二姿势被保持的食品被向规定的位置依次供给。在检测出全部的多个食品在规定位置处于第二姿势的情况下,将处于第二姿势的该多个食品在规定方向上重叠并进行保持,因此能够可靠地保持多个食品并且将其收纳于规定的容器。因此,即使在有限的作业空间,也能够实现食品的装入作业的效率化并且提高作业的准确性。另外,第二姿势检测部例如也可具备光电传感器、照相机、超声波、限位开关等其他检测机构。

上述第二姿势检测部还可以具备:光源单元,其构成为向与所述规定方向交叉的方向照射多个平行光,使该多个平行光向与在所述规定位置处于第二姿势的所述多个食品的各自相当的位置进行照射;受光单元,其构成为接受由所述光源单元照射的所述平行光;以及第二姿势判定部,其基于所述受光单元的所述平行光的检测结果,判定所述多个食品是否处于第二姿势。

根据上述构成,具备能够在受光单元中检测从光源单元照射的平行光(例如透过光或者反射光)的光电传感器,因此能够基于检测结果,判定多个食品是否在规定位置处于第二姿势。另外,平行光是指没有扩散/会聚而向一个方向前进那样的光。

上述光源单元也可以具备:多个第一光源,它们构成为向与所述规定方向正交的方向照射多个第一平行光,使该多个第一平行光向与在所述规定位置处于所述第二姿势的所述多个食品各自的上部相当的位置进行照射;和多个第二光源,它们构成为向与所述规定方向正交的方向照射多个第二平行光,使该多个第二平行光向与在所述规定位置处于所述第二姿势的所述多个食品各自的下部相当的位置进行照射,所述受光单元还具备:多个第一受光部,它们构成为接受在与所述多个食品各自的上部相当的位置通过后的多个所述第一平行光;和多个第二受光部,它们构成为接受在与所述多个食品各自的下部相当的位置通过后的多个所述第二平行光,所述第二姿势判定部,在所述多个第一平行光全部被在规定位置处于第二姿势的多个食品各自的上部遮挡,由此所述多个第一受光部不接受任何所述多个第一平行光,并且多个第二平行光全部被在规定位置处于第二姿势的多个食品各自的下部遮挡,由此在所述多个第二受光部中不接受任何所述多个第二平行光的情况下,判定为全部的所述多个食品在所述规定位置处于所述第二姿势,在多个第一平行光通过与多个食品中的至少一个食品的上部相当的位置,由此所述多个第一受光部接受了所述多个第一平行光中的至少一个的情况下,判定为与该受光的第一平行光相当的食品在所述规定位置处不处于所述第二姿势。

根据上述构成,在多个第一平行光的全部被在规定位置处于第二姿势的多个食品各自的上部遮挡,多个第二受光部没有接受任何多个第一平行光,且多个第二平行光的全部被在规定位置处于第二姿势的多个食品各自的下部遮挡,多个第二受光部没有接受任何多个第二平行光的情况下,能够判定为全部的多个食品在规定位置处于第二姿势(立起姿势)。另一方面,在多个第一平行光通过了与多个食品中的至少一个食品的上部相当的位置,由此多个第一受光部接受到多个第一平行光中的至少一个的情况下,能够判定为与该接受到的第一平行光相当的食品在规定位置没有处于第二姿势(立起姿势)。这样能够可以透射式光电传感器的原理来检测食品的第二姿势。另外,也可以通过透射式光电传感器或者反射型光电传感器实现食品的第二姿势的检测功能。

上述食品的保持装置还可以具备第二保持检测部,其检测是由所述第二保持部保持了全部的所述多个食品的状态,在由所述第二保持检测部检测出是保持了全部的所述多个食品的状态的情况下,所述控制部控制所述食品收纳部的动作,以便将由所述第二保持部保持的该多个食品收纳于规定的容器。

根据上述构成,全部的多个食品被第二保持部保持的状态被检测。在仅检测出是全部的多个食品已保持的状态的情况下,将多个食品收纳于规定的容器。由此,装入作业的可靠性提高。

上述第二保持检测部还可以具备:多个反射型光电传感器,它们用于检测是所述多个食品的各自被保持的状态;以及第二保持判定部,其基于所述多个反射型光电传感器的检测结果,判定是否是所述多个食品的各自被保持的状态。

根据上述构成,基于多个反射型光电传感器的检测结果,能够判定是否是多个食品的各自已被保持的状态。另外,第二保持检测部也可具备透射式光电传感器、限位开关等其他检测机构。

上述第二保持部还可以具备:多对保持部件,它们构成为对在所述规定位置以所述第二姿势重叠的多个食品的各自进行保持;以及驱动部件,其驱动所述多对保持部件,以使各对所述保持部件相互所成的角度成为能够保持所述食品的第一角度、以及能够释放所述食品的第二角度的任一个角度,所述第一角度是能够将各所述食品从其两侧夹住的规定的角度,所述第二角度是各对所述保持部件打开时所述保持部件的前端的高度比所述食品的高度高的规定的角度。

根据上述构成,能够以成为各对保持部件打开时的该前端的高度比食品的高度高的那样的规定的角度(例如180度)的方式进行驱动,因此容易利用传感器等在保持动作前检测食品是否是第二姿势。

上述第二保持部也可以构成为能够将所述多个食品的各自独立地保持。

本发明的其他方式的食品的保持装置是食品的保持装置,具备:第一保持部,其构成为以使所述食品的规定的第一面成为水平的第一姿势来保持所述食品,并且能够将所述食品的姿势从所述第一姿势变为使与所述食品的第一面不同的第二面成为水平的第二姿势;食品供给部,其构成为将由所述第一保持部以所述第二姿势保持的所述食品依次向规定位置供给;第二保持部,其构成为将以第二姿势供给到所述规定位置的多个食品在规定方向上重叠并进行保持;以及食品收纳部,其将由所述第二保持部保持的多个食品收纳于规定的容器;所述第二保持部还具备:多对保持部件,它们构成为对在所述规定位置以所述第二姿势重叠的多个食品的各自进行保持;和驱动部件,其能够独立地驱动所述多对保持部件的各自,以使各对所述保持部件相互所成的角度成为能够保持所述食品的第一角度、以及能够释放所述食品的第二角度的任一个角度,所述第一角度是能够将各所述食品从其两侧夹住的规定的角度,所述第二角度是各对所述保持部件打开时所述保持部件的前端的高度比所述食品的高度高的规定的角度。

根据上述构成,首先,以将食品的第一面(例如三角饭团的三角面)成为水平的第一姿势(例如趴下姿势)保持食品。接下来,食品的姿势被从第一姿势变为将食品的第二面(例如三角饭团的侧面)成为水平的第二姿势(立起姿势)。而且,以第二姿势被保持的食品被向规定的位置依次供给。以第二姿势被供给的多个食品被重叠并保持在规定位置。最后,已被保持的多个食品被收纳于规定的容器。由此,即使在有限的作业空间,也能够实现食品的装入作业的效率化。

另外,能够利用驱动部件独立地驱动保持多个食品的各自的多对保持部件的各自,因此例如能够适当地改变食品的保持数量并进行保持动作。此时,在改变被驱动的保持部件32并将食品收纳于容器时,将处于非驱动状态的保持部件的第二角度固定为各对保持部件打开时的其前端的高度比食品的高度高的那样的规定的角度,由此能够防止处于非驱动状态的保持部件与收纳于容器内的其他食品干涉的情况。由此,作业的可靠性提高。

上述食品的保持装置还可以具备控制部,其控制所述驱动部件,以使所述多对保持部件中的预先被指定的数的对的保持部件相互所成的角度成为所述第一角度或者所述第二角度,并且在未被指定的对的保持部件存在的情况下,控制所述驱动部件,以使该对保持部件相互所成的角度固定为第二角度,所述控制部控制所述食品收纳部,以便将由所述被指定的数的对的保持部件保持的该食品收纳于规定的容器。

根据上述构成,能够适当地改变食品的保持数并进行保持动作。例如在第二保持部具有五对保持部件的情况下,驱动五对保持部件的全部,由此能够将食品重叠地装入能够收纳50个(10×5)食品的容器。另外,将一对保持部件固定于第二角度并驱动剩余的四对保持部件,由此能够将食品重叠地装入能够收纳40个(8×5)食品的容器。因此,能够灵活地应对针对收纳容积不同的食品容器的装入作业。

上述食品的保持装置还可以具备控制部,其控制所述驱动部件,以便根据所述规定的容器中的食品的空置空间来减少所述多对保持部件的驱动数,使剩余对的保持部件相互所成的角度成为所述第一角度或者第二角度,并且控制所述驱动部件,以便在减少的该对保持部件存在的情况下,将该对保持部件相互所成的角度固定为第二角度,所述控制部控制所述食品收纳部,以便将由所述剩余对的保持部件保持的该食品收纳于所述规定的容器。

根据上述构成,能够根据规定的容器中的食品的空置空间来适当地改变食品的保持数量并进行保持动作。在第二保持部具有五对保持部件的情况下,在食品的收纳容器中用于配置食品的空置空间只有四个的情况下,也可将一对保持部件固定为第二角度并仅驱动剩余的四对保持部件。交替地驱动五对保持部件和四对保持部件,由此能够将食品重叠地装入能够收纳45个(9×5)食品的容器。因此能够灵活地应对针对收纳容积不同的食品容器的装入作业。

上述食品的保持装置也可以由机器人构成,该机器人具备在前端具有所述第一保持部的第一臂、和在前端具有所述第二保持部的第二臂。

本发明具有以上说明的构成,能够在有限的作业空间,实现食品的装入作业的效率化并且提高作业的准确性。

本发明的上述目的、其他目的、特征以及优点,在参照附图的基础上根据以下的优选实施实施方式的详细说明而变得明确。

附图说明

图1是简略表示本发明的第一实施方式的食品的保持装置的整体的构成的俯视图。

图2是简略表示图1的食品的立体图。

图3是简略表示图1的机器人的一个例子的整体的构成的主视图。

图4是表示图3的机器人的手部(第一保持部)的构成的图。

图5是表示图3的机器人的手部(第二保持部)的构成的图。

图6是简略表示图3的机器人的控制装置的构成的功能框图。

图7是用于说明食品的第一保持动作的立体图。

图8是用于说明食品的第二保持动作的立体图。

图9是用于说明食品的第三保持动作的立体图。

图10是用于说明食品的第四保持动作的立体图。

图11是表示手部(第一保持部)的其他构成的图。

图12是表示手部(第二保持部)的其他构成的图。

图13是用于说明图12的手部的退避动作的图。

图14是表示图13的动作时的手部的控制指令与手的角度的一个例子的时序图。

图15是表示本发明的第二实施方式的食品的保持装置(机器人)的手部(第二保持部)的构成的图(透射式光电传感器)。

图16是简略表示具有图15的手部的机器人的控制装置的构成的功能框图。

图17是用于说明具备图15以及图16的构成的机器人的错误判定处理的示意图。

图18是表示本实施方式的食品的保持装置的第一变形例的构成的图(反射型光电传感器)。

图19是表示本实施方式的食品的保持装置的第二变形例的构成的图(视觉传感器)。

图20是表示本发明的第三实施方式的食品的保持装置(机器人)的手部(第二保持部)的构成的图。

图21是表示具备图18的手部的机器人的食品的装入作业中所使用的食品容器的图。

图22是表示图20的手部(第二保持部)的变形例的构成的图。

图23是配置于图1的作业台上的薄板的剖视图的一个例子。

图24是表示手部(第一保持部)的其他构成的图。

具体实施方式

在本发明的第一实施方式中,食品的保持装置具备:第一保持部,其构成为以使所述食品的规定的第一面成为水平的第一姿势来保持所述食品,并且能够将所述食品的姿势从所述第一姿势变为使与所述食品的所述第一面不同的第二面成为水平的第二姿势;食品供给部,其构成为将由所述第一保持部以所述第二姿势保持的所述食品依次向规定位置供给;第二保持部,其构成为将以第二姿势供给到所述规定位置的多个食品在规定方向上重叠并进行保持;食品收纳部,其将由所述第二保持部保持的多个食品收纳于规定的容器。

根据上述构成,首先,以使食品的第一面(例如三角饭团的三角面)成为水平的第一姿势(例如趴下姿势)保持食品。接下来,食品的姿势从第一姿势变为使食品的第二面(例如三角饭团的侧面)成为水平的第二姿势(立起姿势)。而且,将以第二姿势保持的食品向规定的位置依次供给。将以第二姿势供给的多个食品重叠并保持在规定位置。最后,所保持的多个食品被收纳在规定的容器。由此,即使在有限的作业空间,也能够实现食品的装入作业的效率化。

在本发明的第二实施方式中,上述第一保持部也可以具有:基部、具有水平的旋转轴线的旋转关节、通过所述旋转关节以能够转动的方式与所述基部连结的前端部、以及设置于所述前端部并保持所述食品的一个或者多个保持头。

根据上述构成,能够通过设置于第一保持部的前端部的保持头保持第一姿势的食品,并且通过旋转关节,例如使前端部相对于基部转动90度,由此能够将食品的姿势从第一姿势变为第二姿势。

在本发明的第三实施方式中,上述保持头也可以是吸附保持所述食品的所述第一面的吸附头,所述第一保持部还可以具有设置于所述前端部且与由所述吸附头吸附的所述食品的所述第二面抵接并进行支承的支承部件。

根据上述构成,食品的包装部分被吸附头吸附保持,食品的主体部分被支承部件支承。由此,在改变食品的姿势时,容易维持食品的稳定姿势。

在本发明的第四实施方式中,所述第二保持部也可以具有构成为对在所述规定位置以所述第二姿势重叠的多个食品的各自进行保持的多对保持部件。

根据上述构成,能够集中高效地保持多个食品。

在本发明的第五实施方式中,上述第二保持部还可以具有驱动部件,其驱动所述多对保持部件,以使所述各对保持部件相互所成的角度成为将各所述食品从其两侧夹住,由此能够保持所述食品的规定的第一角度以及所述各对保持部件相互所成的角度为180度以上且能够释放各所述食品的规定的第二角度的任一个角度。

根据上述构成,在食品的保持动作的前后,以各对保持部件相互所成的角度成为180度以上的方式进行控制,因此容易通过目视观察或者传感器确认食品的状态。另外,开闭角度仅是两个值(例如60度和180度),因此不需要复杂的控制。

在本发明的第六实施方式中,上述食品的保持装置还可以具备向所述驱动部件输出成为所述第一角度或者所述第二角度的保持指令或者解除指令的控制部,所述控制部在使将所述多个食品收纳于所述规定的容器的所述第二保持部向该规定的容器外退避时,将输出从所述保持指令切换为所述解除指令,也可以在所述各对保持部件相互所成的角度未超过比所述第一角度大并且比所述第二角度小的规定的第三角度的时刻,将输出从所述解除指令切换为所述保持指令。

根据上述构成,控制部控制针对驱动部件的控制指令的输出时刻,由此能够控制第二保持部的退避动作中的上述各对保持部件相互所成的角度。由此在第二保持部的退避动作的期间,能够避免保持部件与规定的容器的内壁或者相邻的食品碰撞的情况。

在本发明的第七实施方式中,上述食品的保持装置还可以具备配置于所述规定位置的薄板,所述薄板具有以在所述规定方向的剖面观察中,支承以所述第二姿势在所述规定方向排列的所述多个食品的各自的方式设置于该规定方向的凸部。根据上述构成,通过具有多个凸部,能够使薄板上的各食品的姿势(第二姿势)稳定。因此容易使多个食品在规定方向上重叠并进行保持。

在本发明的第八实施方式中,另外,所述薄板也可以具有在所述规定方向的剖面观察中支承以所述第二姿势在所述规定方向排列的所述多个食品的各自并向该规定方向倾斜的方式设置的台阶。

在本发明的第九实施方式中,上述食品也可以具有所述第一面以及与该第一面垂直的第二面,所述第一姿势是将所述食品的所述第一面设为向下的姿势,所述第二姿势是将所述食品的所述第二面设为向下的姿势。另外,第一面与第二面垂直并不限于严格的垂直,而是允许因食品的表面或者包装等产生的微小的倾斜。食品例如也可以是具有三角形状的第一面和矩形的第二面的三角形的手卷饭团。

为了食品的安全性,在食品出厂前有义务进行食品的异物混入检查。一般情况下,在检查装置中从食品的上方照射X射线,因此在三角形的手卷饭团的情况下将三角面设为朝下的趴下姿势是适合的。根据上述构成,例如在生产线中通过输送机,一边以将食品的三角面设为朝下的趴下姿势(第一姿势)输送食品、一边使其通过检查装置,然后,利用上述食品的保持装置,能够以将食品的矩形面设为朝下的立起姿势(第二姿势)集中装入多个食品。

在本发明的第十实施方式中,也可以由机器人构成,该机器人具备在前端具有所述第一保持部的第一臂、以及在前端具有所述第二保持部的第二臂。

根据上述构成,能够利用双臂机器人实现食品的装入作业。

以下,参照附图来说明优选的实施方式。此外,以下在全部的附图中对相同或相当的要素标注相同的参照符号并省略其重复的说明。另外,为了容易理解附图,示意性表示了各个构成要素。并且,将扩展一对臂的方向称为左右方向,经与基轴的轴心平行的方向称为上下方向,将与左右方向以及上下方向正交的方向称为前后方向。

(第一实施方式)

图1是简略表示本发明的第一实施方式的食品40的保持装置10整体的构成的俯视图。如图1所示,食品40的保持装置10用于多个食品40向托盘41装入的作业。在本实施方式中对由机器人11构成本发明的食品40的保持装置10的情况进行说明。机器人11是具备支承于基座12的一对机器人臂13、13的双臂机器人。但是,食品40的保持装置10并不限于由机器人11构成的情况。另外,关于该机器人11,虽然对水平多关节型的双臂机器人进行说明,但也能够采用水平多关节型、垂直多关节型等机器人。机器人11能够设置于相当于一个人的有限的空间(例如610mm×620mm)。

在机器人11的正面左侧配置有机器人11的作业台50。作业台50在俯视观察下是近似正方形且安装于基座12的前面。在作业台50上的规定的位置配置有俯视观察时为矩形的薄板50a。在机器人11的正面配置有第一传送带51,在机器人11的左侧方配置有第二传送带52。在本实施方式中,一对机器人臂13、13的“作业区域”是在俯视观察时作业台50、第一传送带51的机器人11侧的一部分的区域、覆盖第二传送带52的区域。第一传送带51是用于将食品40从机器人11的正面前方移送至近前的装置,沿前后方向延伸。第二传送带52是用于将托盘41从机器人11的左侧方移送到左后方的装置,沿前后方向延伸。另外,在本例中托盘41是能够收纳40个(8列×5行)食品40的容器,但托盘41的收纳容积并不限于此。另外只要是上方开口的容器,则也可以是其他容器。

另外,食品40是具有一定形状的食品,例如例示出饭团以及三明治。图2是简略表示图1的食品40的立体图。如图2所示,食品40具有第一面部40a和与该第一面部40a垂直的第二面部40b。本实施方式的食品40是用薄膜包装的三角形状的饭团。食品40的第一面部40a由相互平行的两个三角形状平面构成。食品40的第二面部40b由设置于包围第一面部40a的外周的三个边的三个矩形平面构成。另外,第一面部40a与第二面部40b垂直或者第一面部40a相互平行,并不限定于严格的垂直或者平行,而是允许可能因食品40的表面或者包装等产生的微小的倾斜。另外,通常情况下,用薄膜包装的饭团虽然以易于开封的方式使薄膜向上部突出,但在此上部的薄膜并未图示。

在该实施方式中,食品40以将第一面部40a成为水平的第一姿势由第一传送带51输送。第一姿势是将食品40的三角形状的第一面部40a设为朝下的趴下姿势。通常在食品40出厂前为了确保安全性而进行异物检查。例如在X射线检查中从食品40的上方照射X射线,因此食品40的姿势适合于趴下姿势。在本实施方式中通过第一传送带51以趴下姿势输送食品40并且使其在检查装置(未图示)下通过。然后,食品40的姿势如后所述通过食品40的保持装置10,从第一姿势变为使第二面部40b成为水平的第二姿势。第二姿势是将食品40的矩形的第二面部40b设为朝下的立起姿势。

图3是简略表示机器人11的一个例子的整体的构成的主视图。如图3所示,机器人11具备:固定于台车的基座12、被基座12支承的一对机器人臂(以下,有时仅记载为“臂”)13、13、收纳于基座12内的控制装置14、以及真空产生装置60。真空产生装置60例如是真空泵、CONVUM(注册商标)等使后述的吸附头22产生负压的装置。各臂13是构成为能够相对于基座12移动的水平多关节型机器人臂,具备臂部15、腕部17以及手部18、19。另外,右臂13以及左臂13也可以是实质上相同的构造。另外,右臂13以及左臂13能够独立地动作或相互关联地动作。

臂部15在本例中由第一连杆15a以及第二连杆15b构成。第一连杆15a通过旋转关节J1而与固定于基座12的上表面的基轴16连结,能够绕通过基轴16的轴心的旋转轴线L1转动。第二连杆15b通过旋转关节J2而与第一连杆15a的前端连结,能够绕被第一连杆15a的前端规定的旋转轴线L2转动。

腕部17由升降部17a以及转动部17b构成。升降部17a通过直动关节J3而与第二连杆15b的前端连结,能够相对于第二连杆15b升降移动。转动部17b通过旋转关节J4而与升降部17a的下端连结,能够绕被升降部17a的下端规定的旋转轴线L3转动。

右手部18以及左手部19分别与腕部17的转动部17b连结。右手部18设置于右臂13的前端,左手部19设置于左臂13的前端。另外,右手部18相当于本发明的“第一保持部”,左手部19相当于本发明的“第二保持部”。另外,右臂13相当于本发明的“食品供给部”,左臂13相当于本发明的“食品收纳部”。

上述构成的各臂13具有各关节J1~J4。而且,在臂13以与各关节J1~J4相关联的方式设置有驱动用的伺服马达(未图示)、以及检测该伺服马达的旋转角的编码器(未图示)等。另外,两个臂13、13的第一连杆15a、15a的旋转轴线L1位于同一直线上,一方臂13的第一连杆15a与另一方臂13的第一连杆15a以在上下设置高低差的方式配置。

图4的(A)以及图4的(B)是表示图3的右手部18(第一保持部)的构成的主视图以及侧视图。右手部18构成为能够以将第一面部40a成为水平的第一姿势保持食品40,并且能够将食品40的姿势从第一姿势变为使第二面部40b成为水平的第二姿势。右手部18具有:包括腕部17的转动部17b的基部20、具有水平的旋转轴线L4的旋转关节J5、以能够转动的方式与基部20连结的前端部21、以及设置于前端部21并吸附食品40(第一面部40a)的吸附头22。

基部20经由旋转关节J4而与腕部17的升降部17a连结,并且经由旋转关节J5而与前端部21连结。基部20在侧面观察时弯曲为大致L字形(参照图4的(B))。基部20在L字形部件的内侧具备旋转关节J5的驱动部25。

前端部21经由旋转关节J5而与基部20连结,并且安装有吸附头22。前端部21在侧面视中弯曲为大致L字形(参照图4的(B))。在本实施方式中,吸附头22在前端面22b的里侧以相同的长度设置在三个位置。吸附头22的三个点的抵接面构成为与食品40的第一面部40a上的不是直线上的三个点接触。如图所示,将该吸附头22的抵接面朝向下方的位置称为吸附头22的基准位置。吸附头22经由配管(未图示)与真空产生装置60(参照图1)连接。在配管例如设置有开闭阀(未图示)。通过开闭阀而打开或关闭配管,由此进行吸附头22的吸附及其解除。

由此,由设置于右手部18的前端部21的吸附头22吸附保持第一姿势的食品40,并且由旋转关节J5使前端部21相对于基部20转动90度,由此能够将食品40的姿势从第一姿势变为第二姿势。

图5的(A)以及图5的(B)是表示图3的左手部19(第二保持部)的构成的主视图以及侧视图。如图5所示,左手部19构成为在使以第二姿势向作业台50上的规定位置供给的各食品40的第一面部40a朝向第一方向的状态下重叠并保持四个食品40。第一方向在图5的(A)以及图5的(B)中是左右方向。左手部19具有设置于第一方向的四对保持部件32、以及能够独立地驱动四对保持部件32的各自的四个驱动部件33。腕部17的转动部17b在正面观察时向与旋转轴线L3垂直的水平方向延伸。各保持部件32经由驱动部件33与腕部17的转动部17b连接。

各对保持部件32构成为在作业台50上的规定位置,对以第一面部40a朝向第一方向的第二姿势重叠的食品40的各自进行保持。

在本实施方式中,各对保持部件32构成为从两侧夹住食品40的第二面部40b。各保持部件32具有与食品40的第二面部40b的倾斜对应的形状,且具有与食品40抵接的抵接面32a。保持部件32例如是矩形的平板形状,具有对置的两个平坦的主面,该一方的主面是与被保持部件32保持的食品40抵接的抵接面32a。保持部件32的材料例如能够使用树脂板或者金属板。在该实施方式中,对食品40使用了三角形状的饭团,因此各对保持部件32被配置为其相互的间隔朝向上端部分而变窄,形成为向下方扩展的山形形状(倒V字形状)。

驱动部件33驱动一对保持部件32。驱动部件33与促动器(未图示)等连接而直线地移动,以改变一对保持部件32的相互的间隔的方式与一对保持部件32的上端侧连接。利用该驱动部件33,一对保持部件32缩短相互的间隔而夹住并保持一个食品40。在本实施方式中,一对保持部件32被控制为相互所成的角度被维持为与食品40的第二面部40b的倾斜一致的角度(大致60度),并且相互的间隔在图5的(B)的箭头方向上伸缩。另外,在本实施方式中,虽利用保持部件32的抵接面32a与食品40的第二面部40b接触时产生的摩擦力来保持食品40,但也可在抵接面32a设置吸附口,利用吸引力来保持食品40。

另外,在本实施方式中,在食品40的保持状态下,设为在左右的保持部件32的上部设置了间隙那样的构成。由此,不与饭团(40)上部的薄膜接触。通常情况下,在用薄膜包装的饭团中,以易于开封的方式通过孔眼等使上部的薄膜易破,因此利用上述构成,不会误开封食品40、不会损伤食品40。

图6是简略表示图3的机器人11的控制装置14的构成的功能框图。如图6所示,控制装置14具备CPU等运算部14a;ROM、RAM等存储部14b以及伺服控制部14c。控制装置14例如是具备微控制器等计算机的机器人控制器。此外,控制装置14可以由集中控制的单独的控制装置14构成,也可以由相互配合并分散控制的多个控制装置14构成。

在存储部14b存储有作为机器人控制器的基本程序、各种固定数据等信息。运算部14a读取存储于执行存储部14b的基本程序等软件并执行,由此控制机器人11的各种动作。即运算部14a生成机器人11的控制指令,并将其向伺服控制部14c输出。伺服控制部14c构成为基于由运算部14a生成的控制指令,控制与机器人11的各臂13的关节J1~J5等对应的伺服马达的驱动。

另外,控制装置14控制真空产生装置60(参照图1)的动作以及开闭阀的开闭。利用开闭阀的开闭使配管打开以及关闭,由此进行吸附头22的吸附以及其解除。

接下来,参照图7~图10对本实施方式的食品40的保持动作进行说明。在该实施方式中,食品40通过第一传送带51,以将第一面部40a成为水平的第一姿势被输送。在第一传送带51的输送方向的两侧设置有一对侧壁51a。通过一对侧壁51a规定输送物的流动。在第一传送带51的端部设置有限位器51b。通过限位器51b使以第一姿势输送来的食品40的流动停止。在安装于基座12前侧的作业台50的规定的位置,配置有俯视观察时为矩形的薄板50a以及支承食品40的一对支承部件50b。

首先,如图7所示,控制装置14控制右臂13的动作,使右手部18(腕部17的位置)与第一传送带51的端部的限位器51b的正上方附近一致。而且,在使吸附头22与基准位置一致的状态下使右手部18(腕部17的升降部17a)下降,使吸附头22的抵接面与第一传送带51上的食品40的第一面部40a抵接。利用吸附头22吸附保持第一姿势的食品40。

接下来,如图8所示,控制装置14控制右臂13的动作,利用旋转关节J5使右手部18的前端部21相对于基部20绕旋转轴线L4转动90度。由此,吸附头22从基准位置旋转90度。以第一姿势被吸附头22吸附保持的食品40的姿势被从第一姿势变为第二姿势。而且,控制装置14控制右臂13的动作,将被右手部18以第二姿势保持的食品40向作业台50的薄板50a的位置供给。通过反复进行以上动作,由此四个食品40被依次向作业台50的薄板50a的位置供给。

接下来,如图9所示,控制装置14控制左臂13的动作,通过左手部19在使以第二姿势供给到作业台50的薄板50a的位置的各食品40的第一面部40a朝向规定的方向的状态下重叠并保持四个食品40。

最后,如图10所示,控制装置14控制左臂13的动作,将被左手部19保持的四个食品收纳于托盘41。由此即使在有限的作业空间,也能够实现食品40装入作业的效率化。

(其他实施方式)

另外,在上述实施方式中,利用设置于右手部18的前端部21的吸附头22吸附保持食品40(参照图4)。而且,利用旋转关节J5使前端部21相对于基部20转动90度,由此食品40的姿势从第一姿势变为第二姿势。在利用吸附头22吸附保持食品40时,食品40的包装部分(第一面部40a)被吸附,通过被吸附的包装部分支承重量重的食品40的主体部分。因此,在使被保持的食品40旋转时,食品40的包装部分与主体部分分离,食品40的姿势容易被破坏。

图11是表示其他实施方式的右手部18A的构成的图。如图11所示,右手部18A还具有设置于前端部21的支承部件21a。支承部件21a支承被吸附头22吸附保持的食品40。在此由三个吸附头22吸附保持食品40的包装部分(第一面部40a)。支承部件21a与食品40的第二面部40b抵接并进行支承。支承部件21a具有平板形状。利用平板支承食品40的第二面部40b的一部分。由此在使被吸附保持的食品40旋转时,利用支承部件21a支承食品40的主体部分,因此容易维持食品40的稳定姿势。

另外,在上述实施方式中,控制装置14以将一对保持部件32相互所成的角度维持为与食品40的第二面部40b的倾斜一致的角度(大致60度),并且以使相互的间隔伸缩的方式控制驱动部件33(参照图5的(B)),但也可以改变一对保持部件32相互所成的角度的方式控制驱动部件33。

图12(A)以及图12(B)是表示其他实施方式的左手部19A(第二保持部)的构成的主视图以及侧视图。如图12(B)所示,驱动部件33以各对保持部件32(抵接面32a)相互所成的角度成为第一角度或者第二角度的任一个角度的方式驱动四对保持部件32。

第一角度是通过各对保持部件32(抵接面32a)相互所成的角度将各食品40从其两侧夹住而能够保持食品40的规定的角度。是与食品40的两侧(第二面部40b)的倾斜对应的角度,在此是大致60度(参照图12(B))。另外,也可以使各一对保持部件32相互所成的角度比60度稍小由此保持食品40,也可以使各一对保持部件32相互的间隔比与食品40的第二面部40b的倾斜对应的间隔稍短由此保持食品40。

第二角度是各对保持部件32(抵接面32a)相互所成的角度成为180度以上,由此能够释放各食品40的规定的角度,能够设为180度以上。在此是180度(参照图12(B))。由此,例如在基于左手部19A的食品40的保持动作之前,容易通过目视观察或者传感器确认食品40的状态。

这样在本实施方式中,左手部19A的打开角度是两个值(60度和180度),因此不需要复杂的控制。

然而,在将由左手部19A保持的四个食品收纳于托盘41后,必须以左手部19解除四个食品40的保持动作,并且使左手部19立即从托盘41退出的方式进行控制。左手部19的驱动部件33基于来自控制装置14的控制指令(解除指令或者保持指令)驱动一对保持部件32。

图13是用于说明图12的左手部19A的退避动作的图。如图13所示,若左手部19A的打开角度在托盘41的内部是90度以上,则保持部件32会碰撞托盘41的内壁或者相邻的食品40。以下也将产生碰撞的角度(90度)称为第三角度。左手部19A的打开角度如上所述被控制为60度或180度的任一个,因此若在托盘41的内部完全解除左手部19的保持动作(180度),则会产生碰撞。

因此,控制装置14控制退避动作时的输出左手部19A的控制指令的时刻。图14是表示退避动作时的左手部19A的控制指令以及角度的一个例子的时序图。如图14所示,首先,控制装置14在左手部19A的退避动作之前,将输出从保持指令切换为解除指令。解除指令仅输出很短的时间(例如0.1秒钟)。之后的规定的期间(0.5秒)切换为保持指令。即以各对保持部件32相互所成的角度不超过比第一角度(60度)大且比第二角度(180度)小的第三角度(90度)的时刻,将输出从解除指令切换为保持指令。在此保持部件32的角度以很短的时间增大(例如大致是60度加10度),保持动作被解除。在维持保持指令期间,保持部件32的角度再次减小而返回到60度。其间,控制装置14控制左臂13的动作,进行左手部19A的退避动作(退避指令)。左手部19A移动到比托盘41的高度靠上方后,控制装置14再次输出解除信号,保持动作被完全解除(180度)。由此,左手部19A的退避动作结束。

这样,控制装置14在使左手部19A退避到托盘41之外时,能够以通过控制对驱动部件33的控制指令输出的时刻,使左手部19A的打开角度比第三角度(90度)小的方式进行控制。由此,在左手部19A的退避动作的期间,能够避免保持部件32碰撞托盘41的内壁或者相邻的食品40。另外,在此虽然第一角度为大致60度,但只要是能够保持食品40的规定的角度,则并不限定于此。第二角度虽然是180度,但只要是180度以上且能够释放食品40的规定的角度,则并不限定于此。另外,第三角度虽然为90度,但只要是比第一角度大且比第二角度小的规定的角度,则并不限定于此。

(第二实施方式)

接下来,对第二实施方式进行说明。本实施方式的食品40的保持装置10的基本构成与第一实施方式相同。以下,省略与第一实施方式共同的构成的说明,仅对不同的构成进行说明。

图15是表示本发明的第二实施方式的机器人11的左手部19B(第二保持部)的构成的图。图15的(A)以及图15的(B)是表示左手部19B的构成的主视图以及侧视图。本实施方式的食品40的保持装置10具备检测向规定位置供给的多个食品40全部处于第二姿势的功能。在本实施方式中左手部19B构成为能够将多个食品40的各自独立地保持。即多对保持部件32的各自构成为能够被驱动部件33独立地驱动。因此,在左手部19B中与被驱动的四个保持部件32的数量对应的四个食品40向规定位置供给,并检测各食品40的第二姿势。如图15的(B)所示,本实施方式的机器人11具备透射式光电传感器(光源单元60以及受光单元70)这一点与第一实施方式(参照图5以及图12)不同。光源单元60在本实施方式中设置于机器人11的作业台50上。光源单元60构成为向与规定方向(同图中的第一方向)交叉的方向(同图中的正交的方向)照射平行光(同图中的虚线箭头),该平行光向供给到配置于规定位置的作业台50上的四个食品40进行照射。以下,平行光是指向一个方向前进而没有扩散、收敛的光。光源单元60具有以朝向各食品40的方向照射第一平行光81的方式构成的四个第一光源61、以及以朝向各食品40的方向照射第二平行光82的方式构成的四个第二光源62。四个第一光源61使第一平行光81向作业台50上与处于第二姿势的四个食品40各自的上部相当的位置照射。四个第二光源62使第二平行光82向作业台50上与处于第二姿势的四个食品40各自的下部相当的位置照射。

受光单元70构成为与光源单元60对置地配置,接受在规定位置的正上方通过的平行光。受光单元70在本实施方式中设置于机器人11的基座12上。受光单元70具备与四个第一光源61对置地配置的四个第一受光部71、以及与四个第二光源62对置地配置的四个第二受光部72。

另外,在本实施方式中,光源单元60设置于机器人11的作业台50上,受光单元70设置于基座12上,但只要是两者相互对置地配置,并且平行光81、82向与规定方向交叉的方向照射,并向供给到作业台50上的多个食品40照射的配置,则并不限于这样的配置。例如光源单元60也可以设置于基座12上,受光单元70也可以设置于机器人11的作业台50上。

另外,驱动部件33以各对保持部件32(抵接面32a)相互所成的角度成为第一角度或者第二角度的任一个角度的方式驱动四对保持部件32。

第一角度是通过各对保持部件32(抵接面32a)相互所成的角度能够将各食品40从其两侧夹住的食品40的规定的角度。是与食品40的两侧(第二面部40b)的倾斜对应的角度,在此是大致60度。另外,也可以使各一对保持部件32相互所成的角度比60度稍小,由此保持食品40,也可以使各一对保持部件32的相互的间隔比与食品40的第二面部40b的倾斜对应的间隔稍短,由此保持食品40。

第二角度是各对保持部件32(抵接面32a)相互所成的角度成为180度以上由此能够释放各食品40的规定的角度。在此是180度(参照图15的(B))。这样,能够以各对保持部件32相互所成的角度成为180度以上的方式进行驱动,因此例如在食品的保持动作之前,以使各对保持部件32相互所成的角度成为第二角度的方式进行控制,从而来自光源单元60的平行光81、82不被各对保持部件32遮挡,由光学传感器进行的食品的判定变得容易。

图16是简略表示图15的手部19B的机器人11的控制装置14A的构成的功能框图。如图16所示,本实施方式的控制装置14A具备错误判定部14d这一点与第一实施方式(参照图6)不同。错误判定部14d相当于本发明的“第二姿势判定部”以及“第二保持判定部”。

错误判定部14d基于受光单元70的平行光81、82的检测结果,判定供给到作业台50的多个食品是否全部处于第二姿势。在本实施方式中,在通过错误判定部14d判定出在作业台50上全部的多个食品均处于第二姿势的情况下,伺服控制部14c以将处于第二姿势的该多个食品在规定方向上重叠并进行保持的方式控制左手部19的动作。

接下来,使用图17对本实施方式的机器人的错误判定处理图17进行说明。图17的(A)是全部四个食品40在作业台50上维持着第二姿势的情况下的示意图。左侧的表示出受光单元70的平行光81、82的检测结果。表中的L示出受光量比规定的阈值少的情况(低等级)。表中的H示出受光量比规定的阈值多的情况(高等级)。在此以食品40为单位示出上侧的受光部71以及下侧的受光部72的检测结果。四个第一受光部71以及四个第二受光部72的检测结果均是低等级。即四个第一平行光81的全部被处于第二姿势的四个食品40各自的上部遮挡,由此四个第一受光部71均没有接受四个第一平行光81,且四个第二平行光82的全部被处于第二姿势的四个食品40各自的下部遮挡,由此四个第二受光部72均没有接受四个第二平行光82。错误判定部14d在该情况下,判定为全部四个食品40在规定位置处于第二姿势,将判定结果(第二姿势正常)向运算部14a输出。运算部14a在从错误判定部14d接受到判定结果(第二姿势正常)的情况下,以通过左手部19将处于第二姿势的四个食品40重叠并保持在第一方向的方式向伺服控制部14c输出机器人11的控制指令。

图17的(B)是四个食品40中的一个在作业台50上未维持第二姿势的情况下的示意图。在该图中,左端的食品40倾倒而未维持第二姿势(例如处于第一姿势)。四个第一受光部71中的仅与左端的食品40相当的第一受光部71的检测结果是高等级。第一平行光81通过与左端的食品40的上部相当的位置,由此在四个第一受光部71接受到四个第一平行光81中的一个的情况下,错误判定部14d判定为与该接受到的第一平行光81相当的食品40在规定位置未处于第二姿势,将判定结果(第二姿势错误)向运算部14a输出。运算部14a在从错误判定部14d接受到判定结果(第二姿势错误)的情况下,以执行规定的错误处理的方式向伺服控制部14c输出机器人11的控制指令。另外,在本实施方式中虽然错误处理是用于将包括倾倒的食品40的四个食品40移到其他容器的处理,但并不限于此。也可以使机器人11停止。

因此,根据本实施方式,具备能够在受光单元70中检测从光源单元60照射的平行光81、82的透射式光电传感器,因此能够基于检测结果,判定四个食品40在规定位置是否处于第二姿势。仅在检测出四个食品40全部在规定位置处于第二姿势的情况下,将上述食品40在规定方向上重叠并进行保持,因此能够可靠地保持食品40并且将其收纳于托盘41。因此,即使在有限的作业空间,也能够实现食品的装入作业的效率化并且提高作业的准确性。

另外,在本实施方式中,虽然利用透射式光电传感器来检查食品40的第二姿势,但也可利用反射型光电传感器来检查第二姿势。图18是表示本实施方式的第一变形例的构成的图。如图18的(A)以及图18的(B)所示,左手部19B的构成虽然与本实施方式相同,但光源单元60与受光单元70一体构成在作业台50上,还具有在机器人11的基座12被上下地配置的用于反射平行光81、82的反射板91、92的反射单元90这些点与本实施方式不同。四个第一受光部71构成为接受通过了与四个食品40各自的上部相当的位置的四个第一平行光81的反射光。四个第二受光部72构成为接受在与四个食品40各自的下部相当的位置通过的四个第二平行光82的反射光。

在四个第一平行光81的全部被在规定位置处于第二姿势的四个食品40各自的上部遮挡,由此四个第一受光部71全部没有接受四个第一平行光81的反射光,且四个第二平行光82的全部被在规定位置处于第二姿势的四个食品40各自的下部遮挡,由此在四个第二受光部72中没有接受四个第二平行光82的反射光的全部的情况下,错误判定部14d判定为四个食品40的全部在规定位置处于第二姿势。

另一方面,在四个第一平行光81通过与四个食品40中的至少一个食品40的上部相当的位置,由此四个第一受光部71接受到四个平行光中的至少一个反射光的情况下,判定为与该接受到的反射光相当的食品40在规定位置未处于第二姿势(例如处于第一姿势)。

图19是表示本实施方式的第二变形例的构成的图。如图19的(A)以及图19的(B)所示,左手部19B的构成虽与本实施方式相同,但代替光电传感器而具备视觉传感器75这一点与本实施方式不同。这样,也可以基于视觉传感器(照相机)的检测结果,检查食品40的第二姿势。也可以具备超声波传感器、限位开关等其他检测机构。

然而,本实施方式的食品40的保持装置10也具备检测通过第二保持部保持了全部的多个食品的状态的功能。具体而言,错误判定部14d判定是否是通过左手部19保持了全部四个食品40的状态。如图15的(B)、图18的(B)以及图19的(B)所示,在各对保持部件32中,在一方的保持部件32的食品侧抵接面32a设置有反射型光电传感器73。通过四个反射型光电传感器73检测是否是四个食品40的各自已被保持的状态。错误判定部14d基于四个反射型光电传感器73的检测结果(第二保持正常或者第二保持错误),判定四个食品40的各自是否是已被保持的状态,将判定结果向运算部14a输出。运算部14a在从错误判定部14d接受到判定结果(第二保持正常)的情况下,以将被左手部19保持的四个食品40收纳于托盘41的方式向伺服控制部14c输出机器人11的控制指令。另一方面,运算部14a在从错误判定部14d接受到判定结果(第二保持错误)的情况下,以执行规定的错误处理的方式向伺服控制部14c输出机器人11的控制指令。另外,在本实施方式中错误处理是中止食品40向托盘41的装入动作,并将被保持的剩余的食品40移到其他容器的动作,但并不限于此。也可停止机器人11。由此,作业的可靠性提高。

另外,在本实施方式中,利用四个反射型光电传感器73检查四个食品40的各自是否是已被保持的状态,因此能够以食品为单位判定释放被保持。另外,第二保持检测部也可基于限位开关等其他检测机构的检测结果,检查四个食品40的各自是否是已被保持的状态。

(第三实施方式)

接下来,对第三实施方式进行说明。本实施方式的食品40的保持装置10的基本构成与第一实施方式相同。以下,省略与第一实施方式共同的构成的说明,仅对不同的构成进行说明。

图20的(A)以及图20的(B)是表示本发明的第三实施方式的食品的保持装置的手部19C的构成的主视图以及侧视图。在本实施方式中,在控制装置14以多对保持部件32中的、预先被指定的至少一个以上的对的保持部件32相互所成的角度成为第一角度或者第二角度的方式控制驱动部件33,并且在未指定的对的保持部件32存在的情况下,以将该对的保持部件32相互所成的角度固定为第二角度的方式控制驱动部件33这些点与第一实施方式(参照图5以及图12)不同。

另外,保持部件32的指定方法是任意的,也可以由作业者接受输入。另外,五对保持部件32的各自能够被驱动部件33独立地驱动。因此在图20的(A)以及图20的(B)中,控制装置14作为五对保持部件32中的、预先进行保持动作的保持部件32,指定左起的四对保持部件32,驱动部件33能够以将右端的一对保持部件32固定为第二角度(非驱动状态)的方式进行控制。

图21是表示具备手部19C的机器人的食品的装入作业中所使用的托盘41的图。图21的(A)的托盘41A是能够收纳50个(10×5)的食品40的容器。在该情况下指定五对保持部件32的全部,通过重复将五个食品40装入托盘41A的动作,由此能够重叠地装入50个(10×5)的食品。图21的(B)的托盘41B是能够收纳45个(9×5)的食品40的容器。在该情况下交替地指定五对保持部件32与四对保持部件32,通过交替地重复将五个食品40装入托盘41B的动作、以及将四个食品40装入托盘41B的动作,由此能够重叠地装入45个(9×5)的食品。图21的(C)的托盘41C是能够收纳40个(8×5)的食品40的容器。在该情况下指定五对保持部件32中的四对保持部件32,通过重复将四个食品40装入托盘41C的动作,由此能够重叠地装入50个(8×5)的食品。根据本实施方式,能够灵活地应对针对收纳容积不同的托盘41A~41C的装入作业。

另外,控制装置14也可以根据托盘41的食品40的空置空间来减少多对保持部件的驱动数,使剩余的对的保持部件相互所成的角度成为第一角度或者第二角度的方式控制驱动部件,并且在减少的对的保持部件32存在的情况下,以将该对保持部件32相互所成的角度固定为第二角度的方式控制驱动部件33。

例如图21的(B)的托盘41B的一列能够收纳九个。在该情况下,首先控制装置14驱动五对保持部件32,并将五个食品40装入托盘41B的第一列。此时在托盘41B的第一列仅余下四个食品40量的空间。控制装置14减少五对保持部件的驱动数,驱动剩余的四对保持部件32并将四个食品40装入托盘41B的第一列的空置空间。这样,根据托盘41B各列的空置空间,交替地重复将五个食品40装入托盘41B的动作和将四个食品40装入托盘41B的动作,由此能够重叠地装入45个(9×5)的食品。

在驱动剩余的四对保持部件32并将四个食品40装入托盘41B的第一列的空置空间时,也可以使未驱动的一对保持部件32设为远离与空置空间相邻的托盘41B的内壁(图21的(B)中的左侧的内壁)的一侧的一对保持部件32(图20的(A)中的右侧的保持部件32)。由此,能够更可靠地防止未驱动的一对保持部件32与托盘41B的内壁的碰撞。同样,在向与托盘41B的内壁相邻的空置空间装入食品40时,在未驱动的保持部件32的对是多对的情况下,以及将未驱动的全部保持部件32的对设为位于远离与空置空间相邻的托盘41B的内壁的一侧的保持部件32的对。另外,在向与托盘41B的内壁相邻的空置空间装入食品40时,在存在未驱动的保持部件32的对的情况下,也可以驱动至少位于与空置空间相邻的托盘41B的内壁的最近的保持部件32的对,使保持部件32保持食品40。

另外,在本实施方式中,非驱动状态的各对保持部件32相互所成的第二角度被固定为180度(参照图20的(B)),但只要是各对保持部件32打开时的该前端的高度比食品40的高度高的规定的角度,则并不限于此。图22是表示图20的(B)的手部(第二保持部)的变形例的构成的图。如图22所示,第二角度是各对保持部件32打开时的该前端的高度比食品40的高度稍高的规定的角度。由此,在驱动剩余的保持部件32并将食品40装入托盘41时,能够防止处于非驱动状态的保持部件32干涉收纳于托盘41内的相邻的其他食品40。由此作业的可靠性提高。

另外,在上述实施方式中,控制装置14控制右臂13的动作,将被右手部18以第二姿势保持的食品40向作业台50的薄板50a的位置供给(参照图8)。重复进行以上的动作,由此四个食品40依次向作业台50的薄板50a的位置供给。为了使薄板50a上的食品40的姿势(第二姿势)更稳定,薄板50a的剖面形状具有如下的特征。

图23的(A)是薄板50a的第一方向的剖视图的一个例子。如图23的(A)所示,薄板50a在第一方向的剖面观察下,具有设置于第一方向的多个凸部501。薄板50a的材料虽然例示出塑料等合成树脂,但并不限于此。凸部501在剖面观察时,以支承以第二姿势沿第一方向排列的四个食品40的各自的方式设置于第一方向。在本实施方式中,凸部501配置有五个。在五个凸部501之间收纳四个食品40。四个食品40中的前端的食品40容易向第一方向施加负载。因此,用于支承前端的食品40的凸部501的壁比其他凸部501高。具有多个凸部501,由此能够使薄板50a上的各食品40的姿势(第二姿势)稳定。因此,利用左手部19A容易将四个食品40重叠并保持在第一方向。

图23的(B)是表示薄板50a的其他例的剖视图。如图23的(B)所示,薄板50a在第一方向的剖面观察中,具有设置于第一方向的多个台阶502。台阶502配置为支承以第二姿势在第一方向排列的四个食品40的各自并向第一方向倾斜。在本实施方式中,台阶502配置有四个。倾斜角θ相对于第一方向例如是7度。四个食品40配置于四个台阶502上,但各台阶502倾斜,因此前端的食品40向第一方向施加负载。因此,设置有用于支承前端的食品40的凸部501。具有多个台阶502,由此能够使薄板50a上的各食品40的姿势(第二姿势)稳定。因此,利用左手部19A,容易将四个食品40重叠并保持在第一方向。

另外,在上述实施方式中,右手部18是利用吸附头22吸附保持食品40的构成,但只要能够以第一姿势保持食品40,则也可以是其他构成。例如也可以是利用卡盘装置保持食品40的构成。

图24是表示右手部18B的其他构成的俯视图。如图24所示,右手部18B具备卡盘主体(未图示)、以及分别与卡盘主体分离地配置并保持食品40的三个卡盘部件26。右手部18B构成为相对于配置于规定的位置的食品40,使卡盘部件26相对于食品40的中心轴C从径向外侧向内侧移动(图的箭头方向),由此保持食品40。

另外,在上述实施方式中,左手部19、19A具有设置于第一方向的四对保持部件32、以及能够独立地驱动四对保持部件32的各自的四个驱动部件33,并设为保持四个食品40的各自的构成,但也可以构成为由一对保持部件统一地保持四个食品40。在该情况下,一对保持部件也可以构成为覆盖在第一方向重叠的四个食品40的侧面。

此外,一对保持部件也可以如图12(B)所示,以成为保持食品40的角度或者释放食品40的角度的任一个角度的方式被驱动。另外,也可以构成为保持部件具有多个吸附口,利用吸引力保持多个食品40。例如在图21的(B)所示的情况下,首先控制装置14利用设置于与五个食品40对应的位置的吸附口保持五个食品40,并将五个食品40装入托盘41(B)第一列。此时,在托盘41(B)的第一列中只剩下相当于四个食品40的空间。接下来,控制装置14利用设置于与四个食品40对应的位置的吸附口保持四个食品,并将四个食品40装入托盘41(B)的第一列的空置空间。在通过吸附口保持四个食品时,控制装置14也可以驱动电磁阀,将未保持食品40的吸附口的吸附状态设为关闭。另外,在向与托盘41B的内壁相邻的空置空间装入食品40时,也可以将未保持食品40的全部的吸附口设为远离与空置空间相邻的托盘41B的内壁的一侧的吸附口。保持部件为了吸附一个第二面部40b也可以具有多个吸附口。由此,吸附口向食品40施加的吸附力分散,能够防止食品40的局部变形。这对食品40是卷绕了海苔的饭团的情况特别有效。这是因为海苔在厚度方向变形的情况下容易破裂。在利用一对保持部件夹住并保持食品40的情况下,通过将保持部件与食品40抵接的部分设为面或者多个点而能够防止食品40的局部变形。

另外,在上述实施方式中,在食品40是饭团(40)的情况下,虽是左右的保持部件32不与饭团(40)上部的薄膜接触的构成,但也可构成为左右的保持部件32夹住饭团(40)上部的薄膜那样的包装材由此保持食品。

在上述说明中,虽对将食品装入托盘的情况进行了说明,但也可构成为将食品放入托盘内。

另外,在上述实施方式中,左手部19虽是保持四个或者五个食品40那样的构成,但也可以是通过改变设置于第一方向的保持部件32的数量,或者改变被驱动的保持部件32的指常数量,来保持两个或者三个食品40,或者保持五个以上的食品40那样的构成。

另外,在上述实施方式中,食品40虽是三角的柱状体(三角饭团),但并不局限于此,也可以是圆柱状体(圆饭团),也可以是扁平的形状。

另外,在上述实施方式中,食品40的保持装置10虽被用于多个食品40向托盘41的装入作业,但若是保持多个食品40所需的作业则也可以是其他作业。

另外,上述实施方式如图8所示,控制装置14虽构成为向配置于作业台50的规定位置的薄板50a上依次供给以第二姿势被保持的多个食品40,但规定位置也可以是多个位置而不仅是一个。例如也可在作业台50的两个规定位置配置两张薄板50a。控制装置14也可构成为向各个薄板50a上依次供给以第二姿势被保持的多个食品40,将在各个薄板50a上排列的多个食品40收纳于托盘41。

本领域技术人员能够根据上述说明能够获知本发明的各种改进、其他实施方式。因此,上述说明应仅作为例示来解释,是以教导本领域技术人员的目的而提供的执行本发明的最佳实施方式。在不脱离本发明的精神的范围内,实质上能够改变其构造和/或功能的详细内容。

工业上的可利用性

本发明作为在将食品装入托盘时的食品的保持装置是有用的。

附图标记说明:10…保持装置;11…机器人;13…右臂(食品供给部);13…左臂(食品收纳部);14…控制装置;14d…错误判定部;17…腕部;18…右手部(第一保持部);19…左手部(第二保持部);20…基部;21…前端部;22…吸附头;25…驱动部;26…卡盘部件;32…保持部件;33…驱动部件;40…食品;41、41A、41B、41C…托盘;50…作业台;51…第一传送带;52…第二传送带;60…光源单元;61…第一光源;62…第二光源;70…受光单元;71…第一受光部;72…第二受光部;73、74…反射型光电传感器;75…照相机。

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