(57)【要約】【課題】従来構成に対して把持性能を維持しつつ洗浄の容易性を向上する。【解決手段】把持方向に移動する一対のフィンガ３−１，３−２と、フィンガ３−１，３−２に個々に設けられた板状部材であり、当該フィンガ３−１，３−２による把持方向への移動に伴い粘弾性を有する食品を把持する把持爪部４−１，４−２とを備え、把持爪部４−１，４−２は各々、フィンガ３−１，３−２のうちの１つに固定される固定部４１−１，４１−２と、面方向が固定部４１−１，４１−２の面方向に対して傾き、フィンガ３−１，３−２による把持方向への移動に伴い粘弾性を有する食品を押圧する把持部４２−１，４２−２と、固定部４１−１，４１−２と把持部４２−１，４２−２との間に１つ設けられ、粘弾性を有する食品のうちの当該把持部４２−１，４２−２による押圧に伴って押出されてはみ出た部分を支持する支持部４３−１，４３−２とを有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
把持方向に移動する一対のフィンガと、
前記フィンガに個々に設けられた板状部材であり、当該フィンガによる把持方向への移動に伴い粘弾性を有する食品を把持する把持爪部とを備え、
前記把持爪部は各々、
前記フィンガのうちの１つに固定される固定部と、
面方向が前記固定部の面方向に対して傾き、前記フィンガによる把持方向への移動に伴い粘弾性を有する食品を押圧する把持部と、
前記固定部と前記把持部との間に１つ設けられ、粘弾性を有する食品のうちの当該把持部による押圧に伴って押出されてはみ出た部分を支持する支持部とを有する
ことを特徴とするロボットハンド。
【請求項２】
前記支持部は、前記把持爪部の長手方向に沿って形成された貫通穴である
ことを特徴とする請求項１記載のロボットハンド。
【請求項３】
前記把持爪部は薄板部材から成り、
前記支持部は、
前記把持部のうちの押圧面とは反対側の面に設けられ、前記貫通穴の当該把持部側の辺に連なる面を有する凸部を有する
ことを特徴とする請求項２記載のロボットハンド。
【請求項４】
前記支持部は、前記把持爪部の長手方向に沿って形成された凹部である
ことを特徴とする請求項１記載のロボットハンド。
【請求項５】
前記把持爪部は薄板部材から成り、
前記凹部は前記薄板部材に対して曲げ加工が施されることで構成された
ことを特徴とする請求項４記載のロボットハンド。
【請求項６】
前記把持爪部は厚板部材から成り、
前記凹部は前記厚板部材に対して溝掘り加工が施されることで構成された
ことを特徴とする請求項４記載のロボットハンド。
【請求項７】
前記固定部と前記把持部との間の角度は１５０度である
ことを特徴とする請求項１から請求項６のうちの何れか１項記載のロボットハンド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、粘弾性を有する食品を把持するロボットハンドに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、パン生地を把持するロボットハンドとして、各挟持板部の対向面側に多数の凸状部を有するロボットハンドが知られている（例えば特許文献１参照）。この特許文献１に開示されたロボットハンドでは、各挟持板部がパン生地を圧縮して把持した際に、そのパン生地の一部が挟持板部における凸状部間の隙間に入り込んで引っかかるため、把持が容易となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１８−０６９３５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
一方、食品製造工程では厳格な衛生管理が求められている。特に洗浄工程が重要であり、常に改善と向上が求められている。
これに対し、特許文献１に開示されたロボットハンドでは挟持板部に多数の凸状部が設けられており、その凸状部間の隙間が衛生上の問題発生の要因となる。すなわち、このロボットハンドでは、パン生地を圧縮して把持を行う領域（各挟持板部）上にパン生地を引っかける領域（凸状部）が設けられ、また、１つの挟持板部に対して凸状部が多数設けられている。そのため、このロボットハンドでは、パン生地の把持を解除した際に上記隙間にパン生地が残り易く、また、上記隙間が小さいため洗浄でパン生地を取除くことが難しい。
【０００５】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、粘弾性を有する食品を把持するロボットハンドにおいて、従来構成に対して把持性能を維持しつつ洗浄の容易性が向上するロボットハンドを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明に係るロボットハンドは、把持方向に移動する一対のフィンガと、フィンガに個々に設けられた板状部材であり、当該フィンガによる把持方向への移動に伴い粘弾性を有する食品を把持する把持爪部とを備え、把持爪部は各々、フィンガのうちの１つに固定される固定部と、面方向が固定部の面方向に対して傾き、フィンガによる把持方向への移動に伴い粘弾性を有する食品を押圧する把持部と、固定部と把持部との間に１つ設けられ、粘弾性を有する食品のうちの当該把持部による押圧に伴って押出されてはみ出た部分を支持する支持部とを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
この発明によれば、上記のように構成したので、従来構成に対して把持性能を維持しつつ洗浄の容易性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施の形態１に係るロボットハンドの構成例を示す斜視図である。
【図２】実施の形態１における把持爪部の構成例を示す斜視図である。
【図３】図３Ａは、実施の形態１に係るロボットハンドがパン生地を把持している状態を示す正面図であり、図３Ｂは図３ＡのＡ部を示す拡大図である。
【図４】実施の形態１に係るロボットハンドがパン生地を把持している状態を示す斜視図である。
【図５】図５Ａ、図５Ｂは、実施の形態１における把持爪部の別の構成例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、この発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
実施の形態１．
図１は実施の形態１に係るロボットハンドの構成例を示す斜視図である。なお図１では後述する凸部４３２−１，４３２−２の図示を省略している。
ロボットハンドは、粘弾性を有する食品を把持する。粘弾性を有する食品としては、例えば、パン生地、ピザ生地、餅、すり身及びゼリー等が挙げられる。このロボットハンドは、本体部１、一対のリンク機構２−１，２−２、一対のフィンガ３−１，３−２及び一対の把持爪部４−１，４−２を備えている。
【００１０】
本体部１は、ロボットハンドに把持力を発生させるための動力源であるモータ（不図示）を有する。以下では、一例として、モータは出力軸により回転出力を行うものとする。なお、モータの制御については、従来のロボットハンドと同様である。
【００１１】
リンク機構２−１は、モータが有する出力軸の回転をフィンガ３−１の移動に変換する駆動伝達機構である。図１では、リンク機構２−１として４節のリンク機構を用いている。このリンク機構２−１は、駆動リンク２１−１、角度保持リンク２２−１及び従動リンク２３−１を有する。
【００１２】
駆動リンク２１−１は、一端がウォームギア等の減速機（不図示）を介してモータが有する出力軸に接続されている。この駆動リンク２１−１は、モータにより駆動され、モータが有する出力軸の回転に応じて一端の揺動量（角度、速度又はトルク等）が制御される。
【００１３】
角度保持リンク２２−１は、一端が本体部１に回転自在に接続されている。
【００１４】
従動リンク２３−１は、駆動リンク２１−１の他端がヒンジピン２４−１ａを介して回転自在に連結され、角度保持リンク２２−１の他端がヒンジピン２４−１ｂを介して回転自在に連結され、一端にフィンガ３−１が連結されている。この従動リンク２３−１は、フィンガ３−１と一体に連動して運動する。図１では、駆動リンク２１−１は従動リンク２３−１の一端側（フィンガ３−１側）に回転自在に接続され、角度保持リンク２２−１は従動リンク２３−１の他端側に回転自在に接続されているが、配置は逆でもよい。
【００１５】
リンク機構２−２は、モータが有する出力軸の回転をフィンガ３−２の移動に変換する駆動伝達機構である。図１では、リンク機構２−２として４節のリンク機構を用いている。このリンク機構２−２は、駆動リンク２１−２、角度保持リンク２２−２及び従動リンク２３−２を有する。
【００１６】
駆動リンク２１−２は、一端がウォームギア等の減速機（不図示）を介してモータが有する出力軸に接続されている。この駆動リンク２１−２は、モータにより駆動され、モータが有する出力軸の回転に応じて一端の揺動量（角度、速度又はトルク等）が制御される。
【００１７】
角度保持リンク２２−２は、一端が本体部１に回転自在に接続されている。
【００１８】
従動リンク２３−２は、駆動リンク２１−２の他端がヒンジピン２４−２ａを介して回転自在に連結され、角度保持リンク２２−２の他端がヒンジピン２４−２ｂを介して回転自在に連結され、一端にフィンガ３−２が連結されている。この従動リンク２３−２は、フィンガ３−２と一体に連動して運動する。図１では、駆動リンク２１−２は従動リンク２３−２の一端側（フィンガ３−２側）に回転自在に接続され、角度保持リンク２２−２は従動リンク２３−２の他端側に回転自在に接続されているが、配置は逆でもよい。
【００１９】
フィンガ３−１，３−２は、リンク機構２−１，２−２の動作により把持方向（開閉方向）に移動する。なお図１では、フィンガ３−１は従動リンク２３−１と一体に構成され、フィンガ３−２は従動リンク２３−２と一体に構成されている。
【００２０】
把持爪部４−１，４−２は、フィンガ３−１，３−２毎に設けられた板状部材であり、当該フィンガ３−１，３−２による把持方向への移動に伴い粘弾性を有する食品を把持する。
【００２１】
把持爪部４−１は、図１，２に示すように、固定部４１−１、把持部４２−１及び支持部４３−１を有している。
【００２２】
固定部４１−１は、フィンガ３−１に固定される部位である。固定部４１−１は、把持爪部４−１をフィンガ３−１に固定するための固定穴４１１−１を有している。
【００２３】
把持部４２−１は、面方向が固定部４１−１の面方向に対して傾き、フィンガ３−１による把持方向への移動に伴い粘弾性を有する食品を押圧する部位である。なお図１，２では、固定部４１−１と把持部４２−１との間の角度（図２に示すθ）が１５０度程度となっている。
【００２４】
支持部４３−１は、固定部４１−１と把持部４２−１との間に１つ設けられ、粘弾性を有する食品のうちの当該把持部４２−１による押圧に伴って押出されてはみ出た部分を支持する部位である。図１，２では、把持爪部４−１が薄板部材から成り、支持部４３−１は貫通穴４３１−１及び凸部４３２−１（図３参照）から構成されている。貫通穴４３１−１は、把持爪部４−１の長手方向に沿って形成されている。凸部４３２−１は、把持部４２−１のうちの押圧面とは反対側の面に設けられ、貫通穴４３１−１の当該把持部４２−１側の辺に連なる面を有する部材である。
【００２５】
把持爪部４−２は、図１に示すように、固定部４１−２、把持部４２−２及び支持部４３−２を有している。
【００２６】
固定部４１−２は、フィンガ３−２に固定される部位である。固定部４１−２は、把持爪部４−２をフィンガ３−２に固定するための固定穴４１１−２を有している。
【００２７】
把持部４２−２は、面方向が固定部４１−２の面方向に対して傾き、フィンガ３−２による把持方向への移動に伴い粘弾性を有する食品を押圧する部位である。なお図１では、固定部４１−２と把持部４２−２との間の角度が１５０度程度となっている。
【００２８】
支持部４３−２は、固定部４１−２と把持部４２−２との間に１つ設けられ、粘弾性を有する食品のうちの当該把持部４２−２による押圧に伴って押出されてはみ出た部分を支持する部位である。図１では、把持爪部４−２が薄板部材から成り、支持部４３−２は貫通穴４３１−２及び凸部４３２−２（図３参照）から構成されている。貫通穴４３１−２は、把持爪部４−２の長手方向に沿って形成された部位である。凸部４３２−２は、把持部４２−２のうちの押圧面とは反対側の面に設けられ、貫通穴４３１−２の当該把持部４２−２側の辺に連なる面を有する部材である。
【００２９】
図１，２に示す把持爪部４−１は、例えば金属製の薄板部材を用いて構成可能である。この場合、作業者は、この薄板部材の長手方向に沿って１箇所折曲げることで、固定部４１−１及び把持部４２−１を構成する。そして、作業者は、上記折曲げ箇所に長手方向に沿って貫通穴４３１−１を開け、凸部４３２−１を取付けることで、支持部４３−１を構成する。図１に示す把持爪部４−２についても同様である。
【００３０】
なお図１に示すように、把持爪部４−１，４−２は、フィンガ３−１，３−２にそれぞれ取付けられた際に把持部４２−１の押圧面と把持部４２−２の押圧面とが対向するように配置される。
【００３１】
また、把持爪部４−１の形状（例えば、固定部４１−１と把持部４２−１との間の角度、把持部４２−１の長さ、支持部４３−１の長さ及び幅、及び支持部４３−１の配置箇所等）は、例えば、ロボットハンドの把持対象である粘弾性を有する食品の特徴（例えば、種別、粘性率、弾性率、形状又は量等）に応じて、適宜設計される。なお、支持部４３−１は、ロボットハンドが粘弾性を有する食品を把持した際に、把持爪部４−１のうちの当該食品との接触面積が大きくなると想定される部分に設けられることが望ましい。把持爪部４−２についても同様である。
【００３２】
次に、図１に示すロボットハンドによる作用及び効果について説明する。以下では、一例として、ロボットハンドの把持対象である粘弾性を有する食品がパン生地５０である場合を示す。
ロボットハンドは、パン生地５０を把持する場合、まず、リンク機構２−１，２−２により把持爪部４−１，４−２間を十分に広げた状態で、パン生地５０の位置まで移動する。そして、ロボットハンドは、リンク機構２−１，２−２により把持爪部４−１，４−２間を狭める。これにより、図３，４に示すように、把持部４２−１，４２−２はパン生地５０を圧縮して把持する。またこの際、パン生地５０は、把持部４２−１，４２−２による圧縮に伴って変形し、把持部４２−１，４２−２とは異なる領域に押出され、その一部（図３，４に示す符号５０１部分）が貫通穴４３１−１，４３１−２からはみ出る。そして、貫通穴４３１−１，４３１−２からはみ出た部分は、凸部４３２−１，４３２−２に引っかかって支持される。よって、支持部４３−１，４３−２により把持爪部４−１，４−２によるパン生地５０の把持が容易となる。
【００３３】
その後、ロボットハンドは、把持爪部４−１，４−２によりパン生地５０を把持した状態で、所定の場所まで移動する。そして、ロボットハンドは、リンク機構２−１，２−２により把持爪部４−１，４−２間を広げ、パン生地５０の把持を解除する。
ここで、把持爪部４−１において、支持部４３−１は、パン生地５０の押圧を行う領域（把持部４２−１）とは別の領域に設けられている。また、支持部４３−１は単一であり、把持部４２−１及び支持部４３−２が簡易な形状とされている。把持爪部４−２についても同様である。その結果、従来構成に対し、ロボットハンドがパン生地５０の把持を解除した際に把持爪部４−１，４−２にパン生地５０が残り難くなり、また、把持爪部４−１，４−２の洗浄によりパン生地５０を容易に取除くことが可能となる。
【００３４】
なお図１〜４では、把持爪部４−１が薄板部材から成り、支持部４３−１が貫通穴４３１−１及び凸部４３２−１から構成されている。しかしながら、これに限らず、支持部４３−１は、固定部４１−１と把持部４２−１との間に１つ設けられ、粘弾性を有する食品のうちの当該把持部４２−１による押圧に伴って押出されてはみ出た部分を支持する構成であればよい。
【００３５】
例えば図５Ａに示すように、把持爪部４−１が厚板部材から成る場合、支持部４３−１は貫通穴４３３−１のみから構成されていてもよい。貫通穴４３３−１は、把持爪部４−１の長手方向に沿って形成された部位である。すなわち、把持爪部４−１が厚板部材である場合には、貫通穴４３３−１が凸部４３２−１と同様の機能としても作用するため、凸部４３２−１に相当する部材が不要となる。
【００３６】
また例えば図５Ｂに示すように、支持部４３−１は凹部４３４−１から構成されていてもよい。凹部４３４−１は、把持爪部４−１の長手方向に沿って形成された部位である。例えば図５Ｂに示すように、把持爪部４−１が厚板部材から成る場合、凹部４３４−１はこの厚板部材に対して溝掘り加工が施されることで構成される。また、例えば、把持爪部４−１が薄板部材から成る場合、凹部４３４−１はこの薄板部材に対して曲げ加工が施されることで構成される。
なお、把持爪部４−２についても同様である。
【００３７】
また図１〜４では、駆動伝達機構として、リンク機構２−１，２−２を用いた場合を示した。しかしながら、これに限らず、その他の駆動伝達機構を用いてもよい。
【００３８】
以上のように、この実施の形態１によれば、ロボットハンドは、把持方向に移動する一対のフィンガ３−１，３−２と、フィンガ３−１，３−２に個々に設けられた板状部材であり、当該フィンガ３−１，３−２による把持方向への移動に伴い粘弾性を有する食品を把持する把持爪部４−１，４−２とを備え、把持爪部４−１，４−２は各々、フィンガ３−１，３−２のうちの１つに固定される固定部４１−１，４１−２と、面方向が固定部４１−１，４１−２の面方向に対して傾き、フィンガ３−１，３−２による把持方向への移動に伴い粘弾性を有する食品を押圧する把持部４２−１，４２−２と、固定部４１−１，４１−２と把持部４２−１，４２−２との間に１つ設けられ、粘弾性を有する食品のうちの当該把持部４２−１，４２−２による押圧に伴って押出されてはみ出た部分を支持する支持部４３−１，４３−２とを有する。これにより、実施の形態１に係るロボットハンドは、従来構成に対して把持性能を維持しつつ洗浄の容易性が向上する。
【００３９】
なお、本願発明はその発明の範囲内において、実施の形態の任意の構成要素の変形、若しくは実施の形態の任意の構成要素の省略が可能である。
【符号の説明】
【００４０】
１  本体部
２−１，２−２  リンク機構
３−１，３−２  フィンガ
４−１，４−２  把持爪部
２１−１，２１−２  駆動リンク
２２−１，２２−２  角度保持リンク
２３−１，２３−２  従動リンク
２４−１ａ，２４−１ｂ，２４−２ａ，２４−２ｂ  ヒンジピン
４１−１，４１−２  固定部
４２−１，４２−２  把持部
４３−１，４３−２  支持部
４１１−１，４１１−２  固定穴
４３１−１，４３１−２  貫通穴
４３２−１，４３２−２  凸部
４３３−１  貫通穴
４３４−１  凹部
【図１】
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【図２】
2020075319.tif 000004
【図３】
2020075319.tif 000005
【図４】
2020075319.tif 000006
【図５】
2020075319.tif 000007