(57)【要約】食品の保持装置は、前記所定位置に供給された前記複数の食品の全てが前記第２姿勢にあることを検出する第２姿勢検出部と、前記第２姿勢検出部により、前記所定位置において全ての前記複数の食品が前記第２姿勢にあることが検出された場合は、前記第２姿勢にある当該複数の食品を所定方向に重ねて保持するように前記第２保持部の動作を制御する制御部と、を備える。
2018105677.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
食品の保持装置であって、
前記食品の所定の第１の面を水平にした第１姿勢で前記食品を保持し、且つ、前記第１姿勢から前記食品の前記第１の面とは異なる第２の面を水平にした第２姿勢に前記食品の姿勢を変更可能に構成された第１保持部と、
前記第１保持部により前記第２姿勢で保持された前記食品を、所定位置に順次供給するように構成された食品供給部と、
前記所定位置に第２姿勢で供給された複数の食品を所定方向に重ねて保持するように構成された第２保持部と、
前記第２保持部により保持された複数の食品を所定の容器に収容する食品収容部と、
前記所定位置に供給された前記複数の食品の全てが前記第２姿勢にあることを検出する第２姿勢検出部と、
前記第２姿勢検出部により、前記所定位置において全ての前記複数の食品が前記第２姿勢にあることが検出された場合は、前記第２姿勢にある当該複数の食品を所定方向に重ねて保持するように前記第２保持部の動作を制御する制御部と、
を備える、食品の保持装置。
【請求項２】
前記第２姿勢検出部は、
前記所定方向に交差する方向に複数の平行光を照射し、当該複数の平行光が前記所定位置において第２姿勢にある前記複数の食品の各々に相当する位置に照射されるように構成された光源ユニットと、
前記光源ユニットによって照射された前記平行光を受光するように構成された受光ユニットと、
前記受光ユニットによる前記平行光の検出結果に基づいて、前記複数の食品が第２姿勢にあるか否かを判定する第２姿勢判定部と、
を更に備える、請求項１に記載の食品の保持装置。
【請求項３】
前記光源ユニットは、
前記所定方向に直交する方向に複数の第１の平行光を照射し、当該複数の第１の平行光が記所定位置において前記第２姿勢にある前記複数の食品の各々の上部に相当する位置に照射されるように構成された複数の第１の光源と、前記所定方向に直交する方向に複数の第２の平行光を照射し、当該複数の第２の平行光が前記所定位置において前記第２姿勢にある前記複数の食品の各々の下部に相当する位置に照射されるように構成された複数の第２の光源を備え、
前記受光ユニットは、
前記複数の食品の各々の上部に相当する位置を通過した複数の前記第１の平行光を受光するように構成された複数の第１の受光部と、
前記複数の食品の各々の下部に相当する位置を通過した複数の前記第２の平行光を受光するように構成された複数の第２の受光部と、を更に備え、
前記第２姿勢判定部は、
前記複数の第１の平行光の全てが所定位置において第２姿勢にある複数の食品の各々の上部によって遮られることにより、前記複数の第１の受光部が前記複数の第１の平行光のいずれも受光せず、且つ、複数の第２の平行光の全てが所定位置において第２姿勢にある複数の食品の各々の下部によって遮られることにより、前記複数の第２の受光部において前記複数の第２の平行光のいずれも受光しない場合に、全ての前記複数の食品が前記所定位置において前記第２姿勢にあると判定し、
複数の第１の平行光が複数の食品のうち少なくとも一の食品の上部に相当する位置を通過することにより、前記複数の第１の受光部が前記複数の第１の平行光のうち少なくとも一を受光した場合に、当該受光された第１の平行光に相当する食品が前記所定位置において前記第２姿勢にないと判定する、請求項２に記載の食品の保持装置。
【請求項４】
前記第２保持部によって全ての前記複数の食品が保持された状態であることを検出する第２保持検出部を更に備え、
前記制御部は、前記第２保持検出部により、全ての前記複数の食品が保持された状態であることが検出された場合は、前記第２保持部により保持された当該複数の食品を所定の容器に収容するように前記食品収容部の動作を制御する、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の食品の保持装置。
【請求項５】
前記第２保持検出部は、前記複数の食品の各々が保持された状態であることを検出するための複数の反射型光電センサと、
前記複数の反射型光電センサの検出結果に基づいて、前記複数の食品の各々が保持された状態であるか否かを判定する第２保持判定部と、を更に備える、請求項４に記載の食品の保持装置。
【請求項６】
前記第２保持部は、
前記所定位置において前記第２姿勢で重ねられた複数の食品の各々を保持するように構成された複数対の保持部材と、
前記各対の保持部材の互いのなす角度が、前記食品を保持可能な第１角度、および、前記食品を開放可能な第２角度のいずれかの角度になるように前記複数対の保持部材を駆動する駆動部材と、を更に備え、
前記第１角度は、各前記食品をその両側から挟むことが可能な所定の角度であり、
前記第２角度は、前記各対の保持部材が開脚したときの前記保持部材の先端の高さが前記食品の高さよりも高くなるような所定の角度である、請求項１乃至５のいずれか一項に記載の食品の保持装置。
【請求項７】
前記第２保持部は、前記複数の食品の各々を独立して保持可能に構成される、請求項１乃至６のいずれか一項に記載の食品の保持装置。
【請求項８】
食品の保持装置であって、
前記食品の所定の第１の面を水平にした第１姿勢で前記食品を保持し、且つ、前記第１姿勢から前記食品の第１の面とは異なる第２の面を水平にした第２姿勢に前記食品の姿勢を変更可能に構成された第１保持部と、
前記第１保持部により前記第２姿勢で保持された前記食品を、所定の位置に順次供給するように構成された食品供給部と、
前記所定位置に第２姿勢で供給された複数の食品を所定方向に重ねて保持するように構成された第２保持部と、
前記第２保持部により保持された複数の食品を所定の容器に収容する食品収容部と、
を備え、
前記第２保持部は、
前記所定位置において前記第２姿勢で重ねられた複数の食品の各々を保持するように構成された複数対の保持部材と、
前記各対の保持部材の互いのなす角度が、前記食品を保持可能な第１角度、および、前記食品を開放可能な第２角度のいずれかの角度になるように前記複数対の保持部材の各々を独立して駆動可能に構成された駆動部材と、を有し、
前記第１角度は、各前記食品をその両側から挟むことが可能な所定の角度であり、
前記第２角度は、前記各対の保持部材が開脚したときの前記保持部材の先端の高さが前記食品の高さよりも高くなるような所定の角度である、食品の保持装置。
【請求項９】
前記複数対の保持部材のうち、予め指定された数の対の保持部材の互いのなす角度が前記第１角度又は第２角度になるように前記駆動部材を制御するとともに、指定されていない対の保持部材が存在する場合は、当該対の保持部材の互いのなす角度を第２角度に固定するように前記駆動部材を制御する制御部を
更に備え、
前記制御部は、前記指定された数の対の保持部材により保持された当該食品を所定の容器に収容するよう前記食品収容部を制御する、請求項８に記載の食品の保持装置。
【請求項１０】
前記所定の容器における食品の空きスペースに応じて前記複数対の保持部材の駆動数を減少し、残りの対の保持部材の互いのなす角度が前記第１角度又は第２角度になるように前記駆動部材を制御するとともに、減少した当該対の保持部材が存在する場合は、当該対の保持部材の互いのなす角度を第２角度に固定するように前記駆動部材を制御する制御部を更に備え、
前記制御部は、前記残りの対の保持部材により保持された当該食品を前記所定の容器に収容するよう前記食品収容部を制御する、請求項８に記載の食品の保持装置。
【請求項１１】
前記第１保持部を先端に有する第１アームと、
前記第２保持部を先端に有する第２アームと、を備えたロボットにより構成されている、請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の食品の保持装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、食品の保持装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、おにぎりおよびサンドイッチなどの食品の生産ラインでは、出来上がった食品をコンテナに詰め込んで、コンビニエンスストア等の小売店へ出荷される。従って、輸送コスト等の観点からコンテナに食品を収容効率の高い詰め込み方が望ましいが、自動化が難しく人手に依存しているのが現状である。このような食品は、変形し易く、外力により一度変形すると、外力を除いても元の形には戻らない。よって、食品が落下した際に食品が外力を受けて変形すると、食品の変形により商品価値が損なわれる。この結果、不適合品の割合が増え、作業効率が低下してしまうおそれがある。【０００３】
従来から、複数の食品を保持することが可能な装置がある。例えば、特許文献１に開示された箱詰め装置は、二つの各整列トレイに載置された前列側及び後列側の各食品（胡瓜）を各吸着パッドで吸着保持すると共に、同各食品（胡瓜）の後端部を若干下方に傾斜した姿勢に支持する。その後、各吸着パッドで吸着保持した前列側の各食品（胡瓜）と後列側の各食品（胡瓜）との長手側端部を互いに重合して箱詰めする。また、特許文献２に開示された箱詰め装置は、吸着ユニットを介して複数の食品（おにぎり）を上方へ吊上げ、該吊上げた食品を所定の箱詰め位置に移動して下降させ、吸着を解除して箱に箱詰めを行う。その他の従来技術として、特許文献３には、ベルトコンベア等の搬送手段により前工程を流れてきた複数の食品を、一度に保持して次の行程へ移載するロボットハンドが開示されている。このロボットハンドには、上部の一方向に長いフレームが設けられ、その下方にベース板に固着した複数本の把持用支柱が等間隔に垂設され、各把持用支柱の下端にワーク把持具が設けられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】実開平６−７１４０４号公報
【特許文献２】特開２０１１−２５１７０２号公報
【特許文献３】特開２００１−１９８８７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１の箱詰め装置は、一度に二つの食品（胡瓜）しか保持できない。このため、この箱詰め装置で、おにぎりおよびサンドイッチなどの食品をコンテナに詰め込むことを想定した場合、生産性が低下してしまうおそれがある。【０００６】
また、特許文献２の箱詰め装置及び特許文献３のロボットハンドは、一度に二つ以上（６個）の食品を保持することができるが、食品を横に並べた状態で保持するため、食品の詰め込み作業を行うために広い作業スペースが必要になるという問題がある。【０００７】
また、このような食品の詰め込み作業では、例えば複数の食品を所定位置に正しく配置すること、複数の食品を確実に保持すること等、各工程において作業の正確性が要求される。【０００８】
本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、限られた作業スペースにおいて、食品の詰め込み作業の効率化を図るとともに作業の正確性の向上を実現することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明のある形態に係る食品の保持装置は、食品の保持装置であって、前記食品の所定の第１の面を水平にした第１姿勢で前記食品を保持し、且つ、前記第１姿勢から前記食品の前記第１の面とは異なる第２の面を水平にした第２姿勢に前記食品の姿勢を変更可能に構成された第１保持部と、前記第１保持部により前記第２姿勢で保持された前記食品を、所定位置に順次供給するように構成された食品供給部と、前記所定位置に第２姿勢で供給された複数の食品を所定方向に重ねて保持するように構成された第２保持部と、前記第２保持部により保持された複数の食品を所定の容器に収容する食品収容部と、前記所定位置に供給された前記複数の食品の全てが前記第２姿勢にあることを検出する第２姿勢検出部と、前記第２姿勢検出部により、前記所定位置において全ての前記複数の食品が前記第２姿勢にあることが検出された場合は、前記第２姿勢にある当該複数の食品を所定方向に重ねて保持するように前記第２保持部の動作を制御する制御部と、を備える。【００１０】
上記構成によれば、まず、食品の第１の面（例えば三角おにぎりの三角面）を水平にした第１姿勢（例えば伏姿勢）で食品が保持される。次に、第１姿勢から食品の第２の面（例えば三角おにぎりの側面）を水平にした第２姿勢（起立姿勢）に食品の姿勢が変更される。そして、第２姿勢で保持された食品が所定の位置に順次供給される。所定位置において全ての複数の食品が第２姿勢にあることが検出された場合のみ、第２姿勢にある当該複数の食品が所定方向に重ねて保持されるので、複数の食品を確実に保持しつつ所定の容器に収容することができる。従って、限られた作業スペースであっても、食品の詰め込み作業の効率化を図るとともに作業の正確性の向上が実現できる。また、第２姿勢検出部は、例えば光電センサ、カメラ、超音波、リミットスイッチ等のその他の検出手段を備えてもよい。【００１１】
前記第２姿勢検出部は、前記所定方向に交差する方向に複数の平行光を照射し、当該複数の平行光が前記所定位置において第２姿勢にある前記複数の食品の各々に相当する位置に照射されるように構成された光源ユニットと、前記光源ユニットによって照射された前記平行光を受光するように構成された受光ユニットと、前記受光ユニットによる前記平行光の検出結果に基づいて、前記複数の食品が第２姿勢にあるか否かを判定する第２姿勢判定部と、を更に備えるようにしてもよい。【００１２】
上記構成によれば、光源ユニットから照射された平行光（例えば透過光又は反射光）を受光ユニットにおいて検出可能な光電センサを備えているので、検出結果に基づいて、複数の食品が所定位置において第２姿勢にあるか否かを判定することができる。尚、平行光とは、拡散・収束することなく一方向に直進するような光を意味する。【００１３】
前記光源ユニットは、前記所定方向に直交する方向に複数の第１の平行光を照射し、当該複数の第１の平行光が記所定位置において前記第２姿勢にある前記複数の食品の各々の上部に相当する位置に照射されるように構成された複数の第１の光源と、前記所定方向に直交する方向に複数の第２の平行光を照射し、当該複数の第２の平行光が前記所定位置において前記第２姿勢にある前記複数の食品の各々の下部に相当する位置に照射されるように構成された複数の第２の光源を備え、前記受光ユニットは、前記複数の食品の各々の上部に相当する位置を通過した複数の前記第１の平行光を受光するように構成された複数の第１の受光部と、前記複数の食品の各々の下部に相当する位置を通過した複数の前記第２の平行光を受光するように構成された複数の第２の受光部と、を更に備え、前記第２姿勢判定部は、前記複数の第１の平行光の全てが所定位置において第２姿勢にある複数の食品の各々の上部によって遮られることにより、前記複数の第１の受光部が前記複数の第１の平行光のいずれも受光せず、且つ、複数の第２の平行光の全てが所定位置において第２姿勢にある複数の食品の各々の下部によって遮られることにより、前記複数の第２の受光部において前記複数の第２の平行光のいずれも受光しない場合に、全ての前記複数の食品が前記所定位置において前記第２姿勢にあると判定し、複数の第１の平行光が複数の食品のうち少なくとも一の食品の上部に相当する位置を通過することにより、前記複数の第１の受光部が前記複数の第１の平行光のうち少なくとも一を受光した場合に、当該受光された第１の平行光に相当する食品が前記所定位置において前記第２姿勢にないと判定するようにしてもよい。【００１４】
上記構成によれば、複数の第１の平行光の全てが所定位置において第２姿勢にある複数の食品の各々の上部によって遮られ、複数の第２の受光部が複数の第１の平行光のいずれも受光せず、且つ、複数の第２の平行光の全てが所定位置において第２姿勢にある複数の食品の各々の下部によって遮られ、複数の第２の受光部が複数の第２の平行光のいずれも受光しない場合に、全ての複数の食品が所定位置において第２姿勢（起立姿勢）にあると判定することができる。一方、複数の第１の平行光が複数の食品のうち少なくとも一の食品の上部に相当する位置を通過することにより、複数の第１の受光部が複数の第１の平行光のうち少なくとも一を受光した場合に、当該受光された第１の平行光に相当する食品が所定位置において第２姿勢（起立姿勢）にないと判定することができる。このように透過型光電センサの原理によって食品の第２姿勢を検出することができる。尚、透過型光電センサ又は反射型光電センサによって食品の第２姿勢の検出機能を実現するようにしてもよい。【００１５】
上記食品の保持装置は、前記第２保持部によって全ての前記複数の食品が保持された状態であることを検出する第２保持検出部を更に備え、前記制御部は、前記第２保持検出部により、全ての前記複数の食品が保持された状態であることが検出された場合は、前記第２保持部により保持された当該複数の食品を所定の容器に収容するように前記食品収容部の動作を制御するようにしてもよい。【００１６】
上記構成によれば、第２保持部によって全ての複数の食品が保持された状態であることが検出される。全ての複数の食品が保持された状態であることが検出された場合のみ、複数の食品を所定の容器に収容する。これにより、詰め込み作業の確実性が増す。【００１７】
前記第２保持検出部は、前記複数の食品の各々が保持された状態であることを検出するための複数の反射型光電センサと、前記複数の反射型光電センサの検出結果に基づいて、前記複数の食品の各々が保持された状態であるか否かを判定する第２保持判定部と、を更に備えるようにしてもよい。【００１８】
上記構成によれば、複数の反射型光電センサの検出結果に基づいて、複数の食品の各々が保持された状態であるか否かを判定することができる。尚、第２保持検出部は、透過型光電センサ、リミットスイッチ等のその他の検出手段を備えてもよい。【００１９】
前記第２保持部は、記所定位置において前記第２姿勢で重ねられた複数の食品の各々を保持するように構成された複数対の保持部材と、前記各対の保持部材の互いのなす角度が、前記食品を保持可能な第１角度、および、前記食品を開放可能な第２角度のいずれかの角度になるように前記複数対の保持部材を駆動する駆動部材と、を更に備え、前記第１角度は、各前記食品をその両側から挟むことが可能な所定の角度であり、前記第２角度は、前記各対の保持部材が開脚したときの当該先端の高さが前記食品の高さよりも高くなるような所定の角度であってもよい。【００２０】
上記構成によれば、各対の保持部材が開脚したときの当該先端の高さが食品の高さよりも高くなるような所定の角度（例えば１８０度）となるように駆動することができるので、センサ等により保持動作の前に食品が第２姿勢であるかを検出し易くなる。【００２１】
前記第２保持部は、前記複数の食品の各々を独立して保持可能に構成されるようにしてもよい。【００２２】
本発明のその他の形態に係る食品の保持装置は、食品の保持装置であって、前記食品の所定の第１の面を水平にした第１姿勢で前記食品を保持し、且つ、前記第１姿勢から前記食品の第１の面とは異なる第２の面を水平にした第２姿勢に前記食品の姿勢を変更可能に構成された第１保持部と、前記第１保持部により前記第２姿勢で保持された前記食品を、所定の位置に順次供給するように構成された食品供給部と、前記所定位置に第２姿勢で供給された複数の食品を所定方向に重ねて保持するように構成された第２保持部と、前記第２保持部により保持された複数の食品を所定の容器に収容する食品収容部と、を備え、前記第２保持部は、前記所定位置において前記第２姿勢で重ねられた複数の食品の各々を保持するように構成された複数対の保持部材と、前記各対の保持部材の互いのなす角度が、前記食品を保持可能な第１角度、および、前記食品を開放可能な第２角度のいずれかの角度になるように前記複数対の保持部材の各々を独立して駆動可能に構成された駆動部材と、を有し、前記第１角度は、各前記食品をその両側から挟むことが可能な所定の角度であり、前記第２角度は、前記各対の保持部材が開脚したときの当該先端の高さが前記食品の高さよりも高くなるような所定の角度である。【００２３】
上記構成によれば、まず、食品の第１の面（例えば三角おにぎりの三角面）を水平にした第１姿勢（例えば伏姿勢）で食品が保持される。次に、第１姿勢から食品の第２の面（例えば三角おにぎりの側面）を水平にした第２姿勢（起立姿勢）に食品の姿勢が変更される。そして、第２姿勢で保持された食品が所定の位置に順次供給される。所定位置に第２姿勢で供給された複数の食品が重ねて保持される。最後に、保持された複数の食品が所定の容器に収容される。これにより、限られた作業スペースであっても、食品の詰め込み作業の効率化を図ることができる。【００２４】
また、複数の食品の各々を保持する複数対の保持部材の各々は駆動部材によって独立して駆動可能であるので、例えば食品の保持数を適宜変更して保持動作を行うことができる。このとき、駆動させる保持部材３２を変更して食品を容器に収容する際に、非駆動状態にある保持部材の第２角度を各対の保持部材が開脚したときの当該先端の高さが食品の高さよりも高くなるような所定の角度に固定することにより、非駆動状態にある保持部材が容器内に収容された他の食品と干渉することを防ぐことができる。これにより、作業の確実性が増す。【００２５】
上記食品の保持装置は、前記複数対の保持部材のうち、予め指定された数の対の保持部材の互いのなす角度が前記第１角度又は第２角度になるように前記駆動部材を制御するとともに、指定されていない対の保持部材が存在する場合は、当該対の保持部材の互いのなす角度を第２角度に固定するように前記駆動部材を制御する制御部を更に備え、前記制御部は、前記指定された数の対の保持部材により保持された当該食品を所定の容器に収容するよう前記食品収容部を制御するようにしてもよい。【００２６】
上記構成によれば、食品の保持数を適宜変更して保持動作を行うことができる。例えば、第２保持部が五対の保持部材を有する場合、五対の保持部材の全てを駆動させることにより、５０個（１０×５）の食品を収納可能な容器に食品を重ねて詰め込むことができる。また、一対の保持部材を第２角度に固定しておき残りの四対の保持部材のみを駆動させることにより、４０個（８×５）の食品収容可能な容器に食品を重ねて詰め込むことができる。従って、収納容積の異なる食品容器への詰め込み作業にも柔軟に対応することができる。【００２７】
上記食品の保持装置は、前記所定の容器における食品の空きスペースに応じて前記複数対の保持部材の駆動数を減少し、残りの対の保持部材の互いのなす角度が前記第１角度又は第２角度になるように前記駆動部材を制御するとともに、減少した当該対の保持部材が存在する場合は、当該対の保持部材の互いのなす角度を第２角度に固定するように前記駆動部材を制御する制御部を更に備え、前記制御部は、前記残りの対の保持部材により保持された当該食品を前記所定の容器に収容するよう前記食品収容部を制御するようにしてもよい。【００２８】
上記構成によれば、所定の容器における食品の空きスペースに応じて食品の保持数を適宜変更して保持動作を行うことができる。第２保持部が五対の保持部材を有する場合、食品の収納容器において食品を配置するための空きスペースが４個分しかない場合は、一対の保持部材を第２角度に固定しておき残りの四対の保持部材のみ駆動させてもよい。五対の保持部材と四対の保持部材を交互に駆動させることにより、４５個（９×５）の食品を収容可能な容器に食品を重ねて詰め込むことができる。従って、収納容積の異なる食品容器への詰め込み作業にも柔軟に対応することができる。【００２９】
上記食品の保持装置は、前記第１保持部を先端に有する第１アームと、前記第２保持部を先端に有する第２アームと、を備えたロボットにより構成されていてもよい。
【発明の効果】
【００３０】
本発明は、以上に説明した構成を有し、限られた作業スペースにおいて、食品の詰め込み作業の効率化とともに作業の正確性の向上を実現できる。
本発明の上記目的、他の目的、特徴、及び利点は、添付図面参照の下、以下の好適な実施態様の詳細な説明から明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】図１は、本発明の第１実施形態に係る食品の保持装置の全体の構成を概略的に示す平面図である。
【図２】図２は、図１の食品を概略的に示す斜視図である。
【図３】図３は、図１のロボットの一例の全体的な構成を概略的に示す正面図である。
【図４】図４は、図３のロボットのハンド部（第１保持部）の構成を示した図である。
【図５】図５は、図３のロボットのハンド部（第２保持部）の構成を示した図である。
【図６】図６は、図３のロボットの制御装置の構成を概略的に示す機能ブロック図である。
【図７】図７は、食品の第１の保持動作を説明するための斜視図である。
【図８】図８は、食品の第２の保持動作を説明するための斜視図である。
【図９】図９は、食品の第３の保持動作を説明するための斜視図である。
【図１０】図１０は、食品の第４の保持動作を説明するための斜視図である。
【図１１】図１１は、ハンド部（第１保持部）の別の構成を示した図である。
【図１２】図１２は、ハンド部（第２保持部）の別の構成を示した図である。
【図１３】図１３は、図１２のハンド部の退避動作を説明するための図である。
【図１４】図１４は、図１３の動作時のハンド部の制御指令とハンドの角度の一例を示すタイミングチャートである。
【図１５】図１５は、本発明の第２実施形態に係る食品の保持装置（ロボット）のハンド部（第２保持部）の構成を示した図である（透過型光電センサ）。
【図１６】図１６は、図１５のハンド部を有するロボットの制御装置の構成を概略的に示す機能ブロック図である。
【図１７】図１７は、図１５および図１６の構成を備えるロボットによるエラー判定処理を説明するための模式図である。
【図１８】図１８は、本実施形態に係る食品の保持装置の第１変形例に係る構成を示した図である（反射型光電センサ）。
【図１９】図１８は、本実施形態に係る食品の保持装置の第２変形例に係る構成を示した図である（ビジョンセンサ）。
【図２０】図２０は、本発明の第３実施形態に係る食品の保持装置（ロボット）のハンド部（第２保持部）の構成を示した図である。
【図２１】図２１は、図１８のハンド部を備えるロボットによる食品の詰め込み作業に使用する食品容器を示した図である。
【図２２】図２２は、図２０のハンド部（第２保持部）の変形例に係る構成を示した図である。
【図２３】図２３は、図１の作業台の上に配置されたシートの断面図の一例である。
【図２４】図２４は、ハンド部（第１保持部）の別の構成を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
本発明の第１の態様では、食品の保持装置は、前記食品の所定の第１の面を水平にした第１姿勢で前記食品を保持し、且つ、前記第１姿勢から前記食品の第１の面とは異なる第２の面を水平にした第２姿勢に前記食品の姿勢を変更可能に構成された第１保持部と、前記第１保持部により前記第２姿勢で保持された前記食品を、所定の位置に順次供給するように構成された食品供給部と、前記所定位置に第２姿勢で供給された複数の食品を所定方向に重ねて保持するように構成された第２保持部と、前記第２保持部により保持された複数の食品を所定の容器に収容する食品収容部と、を備える。
【００３３】
上記構成によれば、まず、食品の第１の面（例えば三角おにぎりの三角面）を水平にした第１姿勢（例えば伏姿勢）で食品が保持される。次に、第１姿勢から食品の第２の面（例えば三角おにぎりの側面）を水平にした第２姿勢（起立姿勢）に食品の姿勢が変更される。そして、第２姿勢で保持された食品が所定の位置に順次供給される。所定位置に第２姿勢で供給された複数の食品が重ねて保持される。最後に、保持された複数の食品が所定の容器に収容される。これにより、限られた作業スペースであっても、食品の詰め込み作業の効率化を図ることができる。
【００３４】
本発明の第２の態様では、前記第１保持部は、基部と、水平な回転軸線を有する回転関節と、前記回転関節により前記基部に対して回動可能に連結された先端部と、前記先端部に設けられ前記食品を保持する１又は複数の保持ヘッドとを有してもよい。
【００３５】
上記構成によれば、第１保持部の先端部に設けられた保持ヘッドにより第１姿勢の食品を保持するとともに、回転関節により、例えば基部に対して先端部を９０度回動させることにより、食品の姿勢を第１姿勢から第２姿勢に変更することができる。
【００３６】
本発明の第３の態様では、前記保持ヘッドは、前記食品の前記第１の面を吸着保持する吸着ヘッドであって、前記第１保持部は、前記先端部に設けられ、前記吸着ヘッドによって吸着された前記食品の前記第２の面に当接して支持する支持部材を更に有してもよい。
【００３７】
上記構成によれば、吸着ヘッドによって食品の包装部分が吸着保持され、支持部材によって食品の本体部分が支えられる。これにより、食品の姿勢を変更する際には、食品の安定姿勢を維持し易くなる。
【００３８】
本発明の第４の態様では、前記第２保持部は、前記所定位置において前記第２姿勢で重ねられた複数の食品の各々を保持するように構成された複数対の保持部材を有してもよい。
【００３９】
上記構成によれば、複数の食品をまとめて効率的に保持することができる。
【００４０】
本発明の第５の態様では、前記第２保持部は、前記各対の保持部材の互いのなす角度が各前記食品をその両側から挟むことにより前記食品を保持可能な所定の第１角度と、前記各対の保持部材の互いのなす角度が１８０度以上であって各前記食品を開放可能な所定の第２角度のいずれかの角度になるように前記複数対の保持部材を駆動する駆動部材を更に有してもよい。
【００４１】
上記構成によれば、食品の保持動作の前後で、各対の保持部材の互いのなす角度が１８０度以上となるように制御されるので、目視又はセンサにより食品の状態を確認することが容易になる。また、開閉角度が二値（例えば６０度と１８０度）のみであるので、複雑な制御が不要になる。
【００４２】
本発明の第６の態様では、上記食品の保持装置は、前記第１角度又は前記第２角度になるような保持指令又は解除指令を前記駆動部材に出力する制御部を更に備え、前記制御部は、前記複数の食品を前記所定の容器に収容した前記第２保持部を当該所定の容器の外に退避させる際に、前記保持指令から前記解除指令に出力を切り替え、前記各対の保持部材の互いのなす角度が、前記第１角度よりも大きく、且つ、前記第２角度よりも小さい所定の第３角度を超えないタイミングで前記解除指令から前記保持指令に出力を切り替えてもよい。
【００４３】
上記構成によれば、制御部は、駆動部材への制御指令の出力タイミングを制御することにより、第２保持部の退避動作における前記各対の保持部材の互いのなす角度を制御することができる。これにより、第２保持部の退避動作の間、保持部材が所定の容器の内壁又は隣の食品と衝突することを回避することができる。
【００４４】
本発明の第７の態様では、上記食品の保持装置は、前記所定位置に配置されたシートを更に備え、前記シートは、前記所定方向の断面視において、前記第２姿勢で前記所定方向に並べられた前記複数の食品の各々を支えるように当該所定方向に設けられた凸部を有してもよい。上記構成によれば、複数の凸部を有することにより、シート上の各食品の姿勢（第２姿勢）を安定させることができる。よって、複数の食品を所定方向に重ねて保持し易くなる。
【００４５】
本発明の第８の態様では、尚、前記シートは、前記所定方向の断面視において、前記第２姿勢で前記所定方向に並べられた前記複数の食品の各々を支えつつ当該所定方向に傾斜させるように設けられた段差を有してもよい。
【００４６】
本発明の第９の態様では、前記食品は、前記第１の面と当該第１の面に垂直な第２の面とを有し、前記第１姿勢は前記食品の前記第１の面を下にした姿勢であって、前記第２姿勢は前記食品の前記第２の面を下にした姿勢であってもよい。尚、第１の面と第２の面が垂直であるとは、厳密な垂直に限定されず、食品の表面又は包装等に起因して生じ得る僅かな傾きを許容するものである。食品は、例えば三角形状の第１の面と、矩形状の第２の面とを有する三角形の手巻きおにぎりでもよい。
【００４７】
食品の安全性のため、食品の出荷前には食品の異物混入検査が義務付けられている。一般に、検査装置では食品の上方からＸ線を照射するので、三角形の手巻きおにぎりの場合は三角面を下にした伏姿勢が適している。上記構成によれば、例えば生産ラインにおいてコンベアにより、食品の三角面を下にした伏姿勢（第１姿勢）で食品を搬送させながら検査装置を通過させ、その後、上記食品の保持装置により、食品の矩形面を下にした起立姿勢（第２姿勢）で複数の食品をまとめて詰め込むことができる。
【００４８】
本発明の第１０の態様では、前記第１保持部を先端に有する第１アームと、前記第２保持部を先端に有する第２アームと、を備えたロボットにより構成されていてもよい。
【００４９】
上記構成によれば、双腕ロボットにより食品の詰め込み作業を実現できる。
【００５０】
以下、好ましい実施形態を、図面を参照しながら説明する。なお、以下では全ての図面を通じて同一または相当する要素には同一の参照符号を付して、その重複する説明を省略する。また、図面は理解しやすくするために、それぞれの構成要素を模式的に示したものである。さらに、一対のアームを広げた方向を左右方向と称し、基軸の軸心に平行な方向を上下方向と称し、左右方向および上下方向に直交する方向を前後方向と称する。
（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態に係る食品４０の保持装置１０の全体の構成を概略的に示す平面図である。図１に示すように、食品４０の保持装置１０は、複数の食品４０のトレイ４１への詰め込み作業に使用される。本実施形態ではロボット１１により本発明に係る食品４０の保持装置１０を構成した場合について説明する。ロボット１１は、ベース１２に支持された一対のロボットアーム１３，１３を備えた双腕ロボットである。ただし、食品４０の保持装置１０はロボット１１により構成される場合に限定されない。なお、このロボット１１について、水平多関節型の双腕ロボットを説明するが、水平多関節型・垂直多関節型などのロボットを採用することができる。ロボット１１は、人一人分に相当する限られたスペース（例えば６１０ｍｍ×６２０ｍｍ）に設置することができる。
【００５１】
ロボット１１の正面左側にはロボット１１の作業台５０が配置されている。作業台５０は、平面視で略正方形であり、ベース１２の前面に取り付けられている。作業台５０の上の所定の位置には平面視で矩形状のシート５０ａが配置されている。ロボット１１の正面には第１ベルトコンベア５１が配置され、ロボット１１の左側方には第２ベルトコンベア５２が配置されている。本実施形態では、一対のロボットアーム１３，１３の「作業領域」は、平面視で、作業台５０、第１ベルトコンベア５１のロボット１１側の一部の領域、第２ベルトコンベア５２を覆う領域である。第１ベルトコンベア５１は食品４０をロボット１１の正面前方から手前まで移送するための装置であり、前後方向に延びている。第２ベルトコンベア５２はトレイ４１をロボット１１の左側方から左後方まで移送するための装置であり、前後方向に延びている。また、本例においてトレイ４１は４０個（８列×５行）の食品４０を収納可能な容器であるが、トレイ４１の収納容積はこれに限られない。また、上方が開口した容器であれば、その他の容器であってもよい。
【００５２】
また、食品４０は、一定の形状を有する食料品であって、たとえば、おにぎりおよびサンドイッチが例示される。図２は、図１の食品４０を概略的に示す斜視図である。図２に示すように、食品４０は、第１面部４０ａと当該第１面部４０ａに垂直な第２面部４０ｂとを有する。本実施形態の食品４０は、フィルムで包装された三角形状のおにぎりである。食品４０の第１面部４０ａは、互いに平行な２つの三角形状平面で構成される。食品４０の第２面部４０ｂは、第１面部４０ａの外周を囲む三辺に設けられた３つの矩形状平面で構成される。尚、第１面部４０ａと第２面部４０ｂが垂直である、又は、第１面部４０ａが互いに平行であるとは、厳密な垂直又は平行に限定されず、食品４０の表面又は包装等に起因して生じ得る僅かな傾きを許容するものである。また、通常、フィルムで包装されたおにぎりは、開封し易いように上部にフィルムを突出させているが、ここでは上部のフィルムは図示していない。
【００５３】
この実施形態では、食品４０は、第１ベルトコンベア５１によって、第１面部４０ａを水平にした第１姿勢で搬送される。第１姿勢は食品４０の三角形状の第１面部４０ａを下にした伏姿勢である。一般に食品４０出荷前には安全性確保のため、異物検査が行われる。例えばＸ線検査では食品４０の上方からＸ線を照射するので、食品４０の姿勢は伏姿勢が適している。本実施形態では第１ベルトコンベア５１により、食品４０を伏姿勢で搬送しながら検査装置（図示せず）の下を通過させる。その後、食品４０の姿勢は、後述するように食品４０の保持装置１０により、第１姿勢から第２面部４０ｂを水平にした第２姿勢に変更される。第２姿勢は食品４０の矩形状の第２面部４０ｂを下にした起立姿勢である。
【００５４】
図３は、ロボット１１の一例の全体的な構成を概略的に示す正面図である。図３に示すように、ロボット１１は、台車に固定されたベース１２と、ベース１２に支持された一対のロボットアーム（以下、単に「アーム」と記載する場合がある）１３、１３と、ベース１２内に収納された制御装置１４と、真空発生装置６０とを備えている。真空発生装置６０は、たとえば、真空ポンプやＣＯＮＶＵＭ（登録商標）など、後述する吸着ヘッド２２に負圧を発生させる装置である。各アーム１３は、ベース１２に対して移動可能に構成された水平多関節型ロボットアームであって、アーム部１５とリスト部１７とハンド部１８、１９とを備えている。なお、右のアーム１３および左のアーム１３は、実質的に同じ構造であってもよい。また、右のアーム１３および左のアーム１３は、独立して動作したり、互いに関連して動作したりすることができる。
【００５５】
アーム部１５は、本例では、第１リンク１５ａおよび第２リンク１５ｂとで構成されている。第１リンク１５ａは、ベース１２の上面に固定された基軸１６と回転関節Ｊ１により連結され、基軸１６の軸心を通る回転軸線Ｌ１まわりに回動可能である。第２リンク１５ｂは、第１リンク１５ａの先端と回転関節Ｊ２により連結され、第１リンク１５ａの先端に規定された回転軸線Ｌ２まわりに回動可能である。
【００５６】
リスト部１７は、昇降部１７ａおよび回動部１７ｂにより構成されている。昇降部１７ａは、第２リンク１５ｂの先端と直動関節Ｊ３により連結され、第２リンク１５ｂに対し昇降移動可能である。回動部１７ｂは、昇降部１７ａの下端と回転関節Ｊ４により連結され、昇降部１７ａの下端に規定された回転軸線Ｌ３まわりに回動可能である。
【００５７】
右ハンド部１８および左ハンド部１９は、リスト部１７の回動部１７ｂにそれぞれ連結されている。右ハンド部１８は右のアーム１３の先端に設けられ、左ハンド部１９は左のアーム１３の先端に設けられている。尚、右ハンド部１８が本発明の「第１保持部」に相当し、左ハンド部１９が本発明の「第２保持部」に相当する。また、右のアーム１３が、本発明の「食品供給部」に相当し、左のアーム１３が、本発明の「食品収容部」に相当する。
【００５８】
上記構成の各アーム１３は、各関節Ｊ１〜Ｊ４を有する。そして、アーム１３には、各関節Ｊ１〜Ｊ４に対応付けられるように、駆動用のサーボモータ（図示せず）、および、そのサーボモータの回転角を検出するエンコーダ（図示せず）等が設けられている。また、２本のアーム１３、１３の第１リンク１５ａ、１５ａの回転軸線Ｌ１は同一直線上にあり、一方のアーム１３の第１リンク１５ａと他方のアーム１３の第１リンク１５ａとは上下に高低差を設けて配置されている。
【００５９】
図４（Ａ）及び図４（Ｂ）は、図３の右ハンド部１８（第１保持部）の構成を示した正面図及び側面図である。右ハンド部１８は、第１面部４０ａを水平にした第１姿勢で食品４０を保持し、且つ、第１姿勢から第２面部４０ｂを水平にした第２姿勢に食品４０の姿勢を変更可能に構成される。右ハンド部１８は、リスト部１７の回動部１７ｂを含む基部２０と、水平な回転軸線Ｌ４を有する回転関節Ｊ５と、基部２０に対して回動可能に連結された先端部２１と、先端部２１に設けられ食品４０（第１面部４０ａ）を吸着する吸着ヘッド２２を有する。
【００６０】
基部２０は、回転関節Ｊ４を介してリスト部１７の昇降部１７ａに連結されるとともに、回転関節Ｊ５を介して先端部２１に連結される。基部２０は、側面視で略Ｌ字形に屈曲している（図４（Ｂ）参照）。基部２０は、Ｌ字形部材の内側に回転関節Ｊ５の駆動部２５を備えている。
【００６１】
先端部２１は、回転関節Ｊ５を介して基部２０に連結されるとともに、吸着ヘッド２２が取り付けられる。先端部２１は、側面視で略Ｌ字形に屈曲している（図４（Ｂ）参照）。本実施形態では、吸着ヘッド２２は先端面２２ｂの裏側に同じ長さで３箇所設けられる。吸着ヘッド２２の３点の当接面は食品４０の第１面部４０ａ上の直線上にない３点に接するように構成される。図に示すように、この吸着ヘッド２２の当接面が下方を向いた位置を吸着ヘッド２２の基準位置と称する。吸着ヘッド２２は配管（図示せず）を介して真空発生装置６０（図１参照）に接続されている。配管には、たとえば、開閉弁（図示せず）が設けられている。開閉弁により配管を開放および閉塞することによって、吸着ヘッド２２による吸着およびその解除が行われる。
【００６２】
これにより、右ハンド部１８の先端部２１に設けられた吸着ヘッド２２により第１姿勢の食品４０を吸着保持するとともに、回転関節Ｊ５により、基部２０に対して先端部２１を９０度回動させることにより、食品４０の姿勢を第１姿勢から第２姿勢に変更することができる。
【００６３】
図５（Ａ）及び図５（Ｂ）は、図３の左ハンド部１９（第２保持部）の構成を示した正面図及び側面図である。図５に示すように、左ハンド部１９は、作業台５０上の所定位置に第２姿勢で供給された各食品４０の第１面部４０ａを第１方向に向けた状態で４つの食品４０を重ねて保持するように構成される。第１方向は、図５（Ａ）及び図５（Ｂ）では左右方向である。左ハンド部１９は、第１方向に設けられた四対の保持部材３２と、四対の保持部材３２の各々を独立して駆動可能な４つの駆動部材３３を有している。リスト部１７の回動部１７ｂは、正面視で回転軸線Ｌ３と垂直な水平方向に伸延している。各保持部材３２は、駆動部材３３を介してリスト部１７の回動部１７ｂに接続されている。
【００６４】
各対の保持部材３２は、作業台５０上の所定位置において、第１面部４０ａが第１方向を向いた第２姿勢で重ねられた食品４０の各々を保持するように構成される。
【００６５】
本実施形態では、各対の保持部材３２は、食品４０の第２面部４０ｂを、その両側から挟むように構成される。各保持部材３２は、食品４０の第２面部４０ｂの傾斜に応じた形状を有し、且つ、食品４０に当接する当接面３２ａを有する。保持部材３２は、例えば矩形の平板形状であって、対向する二つの平らな主面を有し、その一方の主面が保持部材３２により保持された食品４０に当接する当接面３２ａである。保持部材３２の材料には例えば樹脂板又は金属板が使用される。この実施形態では、食品４０に三角形状のおにぎりが用いられているため、各対の保持部材３２は、その互いの間隔が上端部分に向かって狭くなるように配置され、下方に拡がる山形形状（逆Ｖ字形状）に形成される。
【００６６】
駆動部材３３は、一対の保持部材３２を駆動する。駆動部材３３は、アクチュエータ（図示せず）等に接続されており、直線的に移動し、一対の保持部材３２の互いの間隔が変化するように、一対の保持部材３２の上端側に接続されている。この駆動部材３３により、一対の保持部材３２は互いの間隔を縮めて一つの食品４０を挟んで保持する。本実施形態では、一対の保持部材３２は、互いのなす角度が食品４０の第２面部４０ｂの傾斜に合わせた角度（略６０度）に維持されながら、図５（Ｂ）の矢印方向に互いの間隔が伸縮するように制御される。また、本実施形態では、保持部材３２の当接面３２ａと食品４０の第２面部４０ｂとの接触の際に発生する摩擦力により、食品４０が保持されるが、当接面３２ａに吸着口が設けられ、吸引力により食品４０が保持されてもよい。
【００６７】
尚、本実施形態では、食品４０の保持状態において、左右の保持部材３２の上部に隙間を設けるような構成にしている。これにより、おにぎり（４０）上部のフィルムに触れることがない。通常、フィルムで包装されたおにぎりでは、上部のフィルムは開封し易いようにミシン目等により破れやすくできているので、上記構成により、食品４０を誤って開封することや食品４０を傷つけることがない。
【００６８】
図６は、図３のロボット１１の制御装置１４の構成を概略的に示す機能ブロック図である。図５に示すように、制御装置１４は、ＣＰＵ等の演算部１４ａと、ＲＯＭ、ＲＡＭ等の記憶部１４ｂと、サーボ制御部１４ｃと、を備える。制御装置１４は、例えばマイクロコントローラ等のコンピュータを備えたロボットコントローラである。なお、制御装置１４は、集中制御する単独の制御装置１４によって構成されていてもよいし、互いに協働して分散制御する複数の制御装置１４によって構成されていてもよい。
【００６９】
記憶部１４ｂには、ロボットコントローラとしての基本プログラム、各種固定データ等の情報が記憶されている。演算部１４ａは、記憶部１４ｂに記憶された基本プログラム等のソフトウェアを読み出して実行することにより、ロボット１１の各種動作を制御する。すなわち、演算部１４ａは、ロボット１１の制御指令を生成し、これをサーボ制御部１４ｃに出力する。サーボ制御部１４ｃは、演算部１４ａにより生成された制御指令に基づいて、ロボット１１の各アーム１３の関節Ｊ１〜Ｊ５等に対応するサーボモータの駆動を制御するように構成されている。
【００７０】
また、制御装置１４は、真空発生装置６０（図１参照）の動作および開閉弁の開閉を制御する。開閉弁の開閉により配管が開放および閉塞することによって、吸着ヘッド２２による吸着およびその解除が行われる。
【００７１】
次に、本実施形態の食品４０の保持動作について図７〜図１０を参照して説明する。この実施形態では、食品４０は、第１ベルトコンベア５１によって、第１面部４０ａを水平にした第１姿勢で搬送される。第１ベルトコンベア５１の搬送方向の両側には一対の側壁５１ａが設けられている。一対の側壁５１ａにより搬送物の流れが規定される。第１ベルトコンベア５１の端部にはストッパー５１ｂが設けられている。ストッパー５１ｂにより第１姿勢で搬送されてくる食品４０の流れが止められる。ベース１２前側に取り付けられた作業台５０の所定の位置には平面視で矩形状のシート５０ａ及び食品４０を支持する一対の支持部材５０ｂが配置されている。
【００７２】
まず、図７に示すように、制御装置１４は、右のアーム１３の動作を制御して、右のハンド部１８（リスト部１７の位置)を、第１ベルトコンベア５１の端部のストッパー５１
ｂの直上付近に合わせる。そして、吸着ヘッド２２を基準位置に合わせた状態で右のハンド部１８（リスト部１７の昇降部１７ａ）を下降させ、吸着ヘッド２２の当接面を第１ベルトコンベア５１上の食品４０の第１面部４０ａに当接させる。吸着ヘッド２２により第１姿勢の食品４０が吸着保持される。
【００７３】
次に、図８に示すように、制御装置１４は、右のアーム１３の動作を制御して、右のハンド部１８の先端部２１を、回転関節Ｊ５により、基部２０に対して回転軸線Ｌ４回りに、９０度回動させる。これにより、吸着ヘッド２２が基準位置から９０度回転する。吸着ヘッド２２により第１姿勢で吸着保持された食品４０の姿勢が第１姿勢から第２姿勢に変更される。そして、制御装置１４は、右のアーム１３の動作を制御して、右ハンド部１８により第２姿勢で保持された食品４０を、作業台５０のシート５０ａの位置に供給する。以上の動作を繰り返すことにより、４個の食品４０が作業台５０のシート５０ａの位置に順次供給される。
【００７４】
次に、図９に示すように、制御装置１４は、左のアーム１３の動作を制御して、左ハンド部１９により作業台５０のシート５０ａの位置に第２姿勢で供給された各食品４０の第１面部４０ａを所定の方向に向けた状態で４つの食品４０を重ねて保持する。
【００７５】
最後に、図１０に示すように、制御装置１４は、左のアーム１３の動作を制御して、左ハンド部１９により保持された４つの食品をトレイ４１に収容する。これにより、限られた作業スペースであっても、食品４０の詰め込み作業の効率化を図ることができる。
【００７６】
（その他の実施形態）
尚、上記実施形態では、右ハンド部１８の先端部２１に設けられた吸着ヘッド２２により食品４０が吸着保持される（図４参照）。そして、回転関節Ｊ５により、基部２０に対して先端部２１が９０度回動することにより、食品４０の姿勢が第１姿勢から第２姿勢に変更される。吸着ヘッド２２により食品４０を吸着保持する際には、食品４０の包装部分（第１面部４０ａ）が吸着され、吸着された包装部分によって重量の重い食品４０の本体部分が支えられる。このため、保持された食品４０を回転させる際に、食品４０の包装部分と本体部分が分離してしまい、食品４０の姿勢が崩れやすくなる。
【００７７】
図１１は、その他の実施形態の右ハンド部１８Ａの構成を示した図である。図１１に示すように、右ハンド部１８Ａは、先端部２１に設けられた支持部材２１ａを更に有する。支持部材２１ａは、吸着ヘッド２２によって吸着保持された食品４０を支持する。ここでは、３つの吸着ヘッド２２によって食品４０の包装部分（第１面部４０ａ）が吸着保持される。支持部材２１ａは食品４０の第２面部４０ｂに当接して支持する。支持部材２１ａは平板形状を有する。平板により食品４０の第２面部４０ｂの一部が支持される。これにより、吸着保持された食品４０を回転させる際には、支持部材２１ａにより食品４０の本体部分が支えられるので、食品４０の安定姿勢を維持し易くなる。
【００７８】
尚、上記実施形態では、制御装置１４は、一対の保持部材３２の互いのなす角度が食品４０の第２面部４０ｂの傾斜に合わせた角度（略６０度）に維持されながら、互いの間隔が伸縮するように駆動部材３３を制御したが（図５（Ｂ）参照）、一対の保持部材３２の互いのなす角度を変更するように駆動部材３３を制御してもよい。
【００７９】
図１２（Ａ）及び図１２（Ｂ）は、その他の実施形態の左ハンド部１９Ａ（第２保持部）の構成を示した正面図及び側面図である。図１２（Ｂ）に示すように、駆動部材３３は、各対の保持部材３２（当接面３２ａ）の互いのなす角度が第１角度又は第２角度のいずれかの角度になるように四対の保持部材３２を駆動する。
【００８０】
第１角度は、各対の保持部材３２（当接面３２ａ）の互いのなす角度が各食品４０をその両側から挟むことにより食品４０を保持可能な所定の角度である。食品４０の両側（第２面部４０ｂ）の傾斜に応じた角度であり、ここでは略６０度である（図１２（Ｂ）参照）。また、各一対の保持部材３２の互いのなす角度が６０度よりもわずかに小さくすることによって食品４０が保持されてもよいし、各一対の保持部材３２の互いの間隔が食品４０の第２面部４０ｂの傾斜に応じた間隔よりもわずかに短くすることにより食品４０が保持されてもよい。
【００８１】
第２角度は、各対の保持部材３２（当接面３２ａ）の互いのなす角度が１８０度以上となることにより各食品４０を開放可能な所定の角度であり、１８０度以上とすることができる。ここでは１８０度である（図１２（Ｂ）参照）。これにより、例えば左ハンド部１９Ａによる食品４０の保持動作の前で、目視又はセンサにより食品４０の状態を確認することが容易になる。
【００８２】
このように、本実施形態では、左ハンド部１９Ａの開き角度が二値（６０度と１８０度）であるので、複雑な制御が不要になる。
【００８３】
ところで、左ハンド部１９Ａにより保持された４つの食品をトレイ４１に収容した後、左ハンド部１９は４つの食品４０の保持動作を解除するとともに、左ハンド部１９は直ちにトレイ４１から退避するように制御されなければならない。左ハンド部１９の駆動部材３３は制御装置１４からの制御指令（解除指令又は保持指令）に基づいて一対の保持部材３２を駆動する。
【００８４】
図１３は、図１２の左ハンド部１９Ａの退避動作を説明するための図である。図１３に示すように、トレイ４１の内部で左ハンド部１９Ａの開き角度が９０度以上開くと保持部材３２はトレイ４１の内壁又は隣接する食品４０に衝突してしまう。以下では衝突が発生する角度（９０度）を第３角度ともいう。左ハンド部１９Ａの開き角度は、上述の通り６０度か１８０度かのいずれかで制御されるので、トレイ４１の内部で左ハンド部１９の保持動作（１８０度）を完全に解除すると衝突が発生してしまう。
【００８５】
そこで、制御装置１４は、退避動作時の左ハンド部１９Ａの制御指令を出力するタイミングを制御する。図１４は、退避動作時の左ハンド部１９Ａの制御指令及び角度の一例を示すタイミングチャートである。図１４に示すように、まず、制御装置１４は、左ハンド部１９Ａの退避動作に先立って、保持指令から解除指令に出力を切り替える。解除指令は僅かな時間（例えば０．１秒間）だけ出力する。その後の所定の期間（０．５秒）は保持指令に切り替える。つまり、各対の保持部材３２の互いのなす角度が、第１角度（６０度）よりも大きく、且つ、第２角度（１８０度）よりも小さい第３角度（９０度）を超えないタイミングで解除指令から保持指令に出力を切り替える。ここでは、僅かな時間だけ保持部材３２の角度が大きくなり（例えば略６０度プラス１０度）、保持動作が解除される。保持指令が維持されている間、保持部材３２の角度は再び小さくなり、６０度に戻る。その間、制御装置１４は、左のアーム１３の動作を制御して、左ハンド部１９Ａの退避動作を行う（退避指令）。左ハンド部１９Ａがトレイ４１の高さよりも上に移動した後、再び、制御装置１４は、解除信号を出力し保持動作が完全に解除される（１８０度）。これにより、左ハンド部１９Ａの退避動作が完了する。
【００８６】
このように、制御装置１４は、左ハンド部１９Ａをトレイ４１の外に退避させる際に、駆動部材３３への制御指令の出力タイミングを制御することにより、左ハンド部１９Ａの開き角度が第３角度（９０度）よりも小さくなるように制御することができる。これにより、左ハンド部１９Ａの退避動作の間、保持部材３２がトレイ４１の内壁又は隣の食品４０に衝突することを回避することができる。尚、ここでは第１角度は略６０度としたが食品４０を保持可能な所定の角度であればこれに限定されない。第２角度は１８０度としたが、１８０度以上であって食品４０を開放可能な所定の角度であればこれに限定されない。また、第３角度は９０度としたが、第１角度よりも大きく、且つ、第２角度よりも小さい所定の角度であれば、これに限られない。
【００８７】
（第２実施形態）
次に、第２実施形態について説明する。本実施形態の食品４０の保持装置１０の基本的な構成は、第１実施形態と同様である。以下では、第１実施形態と共通する構成の説明は省略し、相違する構成についてのみ説明する。
【００８８】
図１５は、本発明の第２実施形態に係るロボット１１の左ハンド部１９Ｂ（第２保持部）の構成を示した図である。図１５（Ａ）及び図１５（Ｂ）は、左ハンド部１９Ｂの構成を示した正面図及び側面図である。本実施形態の食品４０の保持装置１０は、所定位置に供給された複数の食品４０の全てが第２姿勢にあることを検出する機能を備えている。本実施形態では左ハンド部１９Ｂは、複数の食品４０の各々を独立して保持可能に構成される。つまり、複数対の保持部材３２の各々は駆動部材３３によって独立して駆動可能に構成されている。従って、左ハンド部１９Ｂにおいて駆動される４つの保持部材３２の数に対応する４つの食品４０が所定位置に供給され、各食品４０の第２姿勢が検出される。図１５（Ｂ）に示すように、本実施形態のロボット１１は、透過型光電センサ（光源ユニット６０および受光ユニット７０）を備える点が第１実施形態（図５及び図１２参照）と異なる。光源ユニット６０は、本実施形態ではロボット１１の作業台５０の上に設置されている。光源ユニット６０は、所定方向（同図では第１方向）に交差する方向（同図では直交する方向）に平行光（同図では鎖線矢印）を照射し、当該平行光が所定位置に配置された作業台５０上に供給された四つの食品４０に照射されるように構成される。以下では、平行光とは、拡散・収束することなく一方向に直進するような光を意味する。光源ユニット６０は、各食品４０の方向に向かって第１の平行光８１を照射するように構成された四つの第１の光源６１と、各食品４０の方向に向かって第２の平行光８２を照射するように構成された四つの第２の光源６２を有する。四つの第１の光源６１は、第１の平行光８１を作業台５０上において第２姿勢にある四つの食品４０の各々の上部に相当する位置に照射する。四つの第２の光源６２は、第２の平行光８２を作業台５０上において第２姿勢にある四つの食品４０の各々の下部に相当する位置に照射する。
【００８９】
受光ユニット７０は、光源ユニット６０に対向して配置され、所定位置の直上を通過した平行光を受光するように構成される。受光ユニット７０は、本実施形態ではロボット１１のベース１２の上に設置されている。受光ユニット７０は、四つの第１の光源６１に対向して配置された四つの第１の受光部７１と、四つの第２の光源６２に対向して配置された四つの第２の受光部７２と、を備える。
【００９０】
尚、本実施形態では、光源ユニット６０がロボット１１の作業台５０の上に設置され、受光ユニット７０がベース１２上に設置されているが、両者が互いに対向して配置され、且つ、平行光８１，８２が所定方向に交差する方向に照射され、作業台５０上に供給された複数の食品４０に照射されるような配置であれば、このような配置に限られない。例えば光源ユニット６０がベース１２上に設置され、受光ユニット７０がロボット１１の作業台５０の上に設置されていてもよい。
【００９１】
また、駆動部材３３は、各対の保持部材３２（当接面３２ａ）の互いのなす角度が第１角度又は第２角度のいずれかの角度になるように四対の保持部材３２を駆動する。
【００９２】
第１角度は、各対の保持部材３２（当接面３２ａ）の互いのなす角度が各食品４０をその両側から挟むことにより食品４０を保持可能な所定の角度である。食品４０の両側（第２面部４０ｂ）の傾斜に応じた角度であり、ここでは略６０度である。また、各一対の保持部材３２の互いのなす角度が６０度よりもわずかに小さくすることによって食品４０が保持されてもよいし、各一対の保持部材３２の互いの間隔が食品４０の第２面部４０ｂの傾斜に応じた間隔よりもわずかに短くすることにより食品４０が保持されてもよい。
【００９３】
第２角度は、各対の保持部材３２（当接面３２ａ）の互いのなす角度が１８０度以上となることにより各食品４０を開放可能な所定の角度である。ここでは１８０度である（図１５（Ｂ）参照）。このように、各対の保持部材３２の互いのなす角度が１８０度以上となるように駆動することができるので、例えば食品の保持動作の前に、各対の保持部材３２の互いのなす角度を第２角度になるように制御することで、光源ユニット６０からの平行光８１，８２が各対の保持部材３２によって遮られることなく、光学センサによる食品の判定が容易になる。
【００９４】
図１６は、図１５のハンド部１９Ｂを有するロボット１１の制御装置１４Ａの構成を概略的に示す機能ブロック図である。図１６に示すように、本実施形態の制御装置１４Ａは、エラー判定部１４ｄを備える点が第１実施形態（図６参照）と異なる。エラー判定部１４ｄは、本発明の「第２姿勢判定部」および「第２保持判定部」に相当する。
【００９５】
エラー判定部１４ｄは、受光ユニット７０による平行光８１，８２の検出結果に基づいて、作業台５０に供給された複数の食品の全てが第２姿勢にあるか否かを判定する。本実施形態では、エラー判定部１４ｄにより、作業台５０において全ての複数の食品が第２姿勢にあることが判定された場合は、サーボ制御部１４ｃは、第２姿勢にある当該複数の食品を所定方向に重ねて保持するように左ハンド部１９の動作を制御する。
【００９６】
次に、本実施形態のロボットによるエラー判定処理について図１７を用いて説明する。図１７（Ａ）は四つの全ての食品４０が作業台５０の上で第２姿勢を維持している場合の模式図である。左の表は、受光ユニット７０による平行光８１，８２の検出結果を示している。表中のＬは受光量が所定の閾値よりも少ないこと（ローレベル）を示している。表中のＨは受光量が所定の閾値よりも多いこと（ハイレベル）を示している。ここでは上側の受光部７１および下側の受光部７２の検出結果が食品４０毎に示されている。四つの第１の受光部７１および四つの第２の受光部７２の検出結果はいずれもローレベルである。つまり、四つの第１の平行光８１の全てが第２姿勢にある４つの食品４０の各々の上部によって遮られることにより、四つの第１の受光部７１は四つの第１の平行光８１のいずれも受光せず、且つ、四つの第２の平行光８２の全てが第２姿勢にある４つの食品４０の各々の下部によって遮られることにより、四つの第２の受光部７２は四つの第２の平行光８２のいずれも受光しない。エラー判定部１４ｄは、この場合、四つの全ての食品４０が所定位置において第２姿勢にあると判定し、判定結果（第２姿勢正常）を演算部１４ａに出力する。演算部１４ａは、エラー判定部１４ｄから判定結果（第２姿勢正常）を受信した場合は、左ハンド部１９によって、第２姿勢にある四つの食品４０が第１方向に重ねて保持されるようにサーボ制御部１４ｃにロボット１１の制御指令を出力する。
【００９７】
図１７（Ｂ）は四つの食品４０のうち一つが作業台５０の上で第２姿勢を維持していない場合の模式図である。同図では、左端の食品４０が転倒し、第２姿勢が維持されていない（例えば第１姿勢にある）。四つの第１の受光部７１のうち左端の食品４０に相当する第１の受光部７１の検出結果のみハイレベルである。第１の平行光８１が左端の食品４０の上部に相当する位置を通過することにより、４つの第１の受光部７１が４つの第１の平行光８１のうち一を受光した場合に、エラー判定部１４ｄは、当該受光された第１の平行光８１に相当する食品４０が所定位置において第２姿勢にないと判定し、判定結果（第２姿勢エラー）を演算部１４ａに出力する。演算部１４ａは、エラー判定部１４ｄから判定結果（第２姿勢エラー）を受信した場合は、所定のエラー処理を実行するようにサーボ制御部１４ｃにロボット１１の制御指令を出力する。尚、本実施形態ではエラー処理は倒れた食品４０を含む四つの食品４０を他の容器に移すための処理であるが、これに限られない。ロボット１１を停止させてもよい。
【００９８】
従って、本実施形態によれば、光源ユニット６０から照射された平行光８１，８２を受光ユニット７０において検出可能な透過型光電センサを備えているので、検出結果に基づいて、四つの食品４０が所定位置において第２姿勢にあるか否かを判定することができる。所定位置において四つの食品４０の全てが第２姿勢にあることが検出された場合のみ、これらの食品４０が所定方向に重ねて保持されるので、食品４０を確実に保持しつつトレイ４１に収容することができる。従って、限られた作業スペースであっても、食品の詰め込み作業の効率化を図るとともに作業の正確性の向上が実現できる。
【００９９】
尚、本実施形態では、透過型光電センサによって食品４０の第２姿勢を検出するようにしたが、反射型光電センサによって第２姿勢を検出するようにしてもよい。図１８は、本実施形態の第１変形例に係る構成を示した図である。図１８（Ａ）及び図１８（Ｂ）に示すように、左ハンド部１９Ｂの構成は本実施形態と同様であるが、光源ユニット６０と受光ユニット７０が作業台５０の上に一体的に構成され、ロボット１１のベース１２に上下に配置された平行光８１，８２を反射するために反射板９１，９２を有する反射ユニット９０を更に備える点が本実施形態と異なる。四つの第１の受光部７１は、四つの食品４０の各々の上部に相当する位置を通過した四つの第１の平行光８１の反射光を受光するように構成される。四つの第２の受光部７２は、四つの食品４０の各々の下部に相当する位置を通過した四つの第２の平行光８２の反射光を受光するように構成される。
【０１００】
四つの第１の平行光８１の全てが所定位置において第２姿勢にある四つの食品４０の各々の上部によって遮られることにより、四つの第１の受光部７１が四つの第１の平行光８１の反射光の全てを受光せず、且つ、四つの第２の平行光８２の全てが所定位置において第２姿勢にある四つの食品４０の各々の下部によって遮られることにより、四つの第２の受光部７２において四つの第２の平行光８２の反射光の全てを受光しない場合に、エラー判定部１４ｄは、四つの食品４０の全てが所定位置において第２姿勢にあると判定する。
【０１０１】
一方、四つの第１の平行光８１が四つの食品４０のうち少なくとも一の食品４０の上部に相当する位置を通過することにより、四つの第１の受光部７１が四つの平行光のうち少なくとも一の反射光を受光した場合に、当該受光した反射光に相当する食品４０が所定位置において第２姿勢にないと判定する（例えば第１姿勢にある）。
【０１０２】
図１９は、本実施形態の第２変形例に係る構成を示した図である。図１９（Ａ）及び図１９（Ｂ）に示すように、左ハンド部１９Ｂの構成は本実施形態と同様であるが、光電センサの代わりに、ビジョンセンサ７５を備える点が本実施形態と異なる。このように、ビジョンセンサ（カメラ）の検出結果に基づいて、食品４０の第２姿勢を検出するようにしてもよい。超音波センサ、リミットスイッチ等のその他の検出手段を備えてもよい。
【０１０３】
ところで、本実施形態の食品４０の保持装置１０は、第２保持部によって全ての複数の食品が保持された状態であることを検出する機能も備えている。具体的には、エラー判定部１４ｄが、左ハンド部１９によって、四つの全ての食品４０が保持された状態であるか否かを判定する。図１５（Ｂ）、図１８（Ｂ）、および、図１９（Ｂ）に示すように、各対の保持部材３２において、一方の保持部材３２の食品側当接面３２ａに反射型光電センサ７３が設けられている。四つの反射型光電センサ７３により、四つの食品４０の各々が保持された状態であるか否かを検出する。エラー判定部１４ｄは、四つ反射型光電センサ７３の検出結果（第２保持正常又は第２保持エラー）に基づいて、四つ食品４０の各々が保持された状態であるか否かを判定し、判定結果を演算部１４ａに出力する。演算部１４ａは、エラー判定部１４ｄから判定結果（第２保持正常）を受信した場合は、左ハンド部１９によって保持された四つの食品４０を、トレイ４１に収容するようにサーボ制御部１４ｃにロボット１１の制御指令を出力する。一方、演算部１４ａは、エラー判定部１４ｄから判定結果（第２保持エラー）を受信した場合は、所定のエラー処理を実行するようにサーボ制御部１４ｃにロボット１１の制御指令を出力する。尚、本実施形態ではエラー処理は、食品４０のトレイ４１への詰め込み動作を中止し、保持された残りの食品４０を他の容器に移す動作である、これに限られない。ロボット１１を停止させてもよい。これにより、作業の確実性が増す。
【０１０４】
また、本実施形態では、四つの反射型光電センサ７３によって四つの食品４０の各々が保持された状態であるか否かを検出するので、保持されているか否かを食品毎に判定できる。尚、第２保持検出部は、リミットスイッチ等のその他の検出手段の検出結果に基づいて、四つの食品４０の各々が保持された状態であることを検出するようにしてもよい。
【０１０５】
（第３実施形態）
次に、第３実施形態について説明する。本実施形態の食品４０の保持装置１０の基本的な構成は、第１実施形態と同様である。以下では、第１実施形態と共通する構成の説明は省略し、相違する構成についてのみ説明する。
【０１０６】
図２０（Ａ）及び図２０（Ｂ）は、本発明の第３実施形態に係る食品の保持装置のハンド部１９Ｃの構成を示した正面図および側面図である。本実施形態では、制御装置１４が、複数対の保持部材３２のうち、予め指定された少なくとも一以上の対の保持部材３２の互いのなす角度が第１角度又は第２角度になるように駆動部材３３を制御するとともに、指定されていない対の保持部材３２が存在する場合は、当該対の保持部材３２の互いのなす角度を第２角度に固定するように駆動部材３３を制御する点が第１実施形態（図５及び図１２参照）と異なる。
【０１０７】
尚、保持部材３２の指定方法は、任意であり、作業者により入力を受け付けるようにしてもよい。また、五対の保持部材３２の各々は駆動部材３３によって独立して駆動可能である。従って、図２０（Ａ）及び図２０（Ｂ）では、制御装置１４は、五対の保持部材３２のうち、予め、保持動作を行う保持部材３２として、左から四対の保持部材３２を指定し、駆動部材３３は右端の一対の保持部材３２を第２角度に固定する（非駆動状態）ように制御することができる。
【０１０８】
図２１は、ハンド部１９Ｃを備えるロボットによる食品の詰め込み作業に使用するトレイ４１を示した図である。図２１（Ａ）のトレイ４１Ａは、５０個（１０×５）の食品４０を収納可能な容器である。この場合は、五対の保持部材３２の全てを指定することにより、五個の食品４０をトレイ４１Ａに詰め込む動作を繰り返すことにより、５０個（１０×５）の食品を重ねて詰め込むことができる。図２１（Ｂ）のトレイ４１Ｂは、４５個（９×５）の食品４０を収納可能な容器である。この場合は、五対の保持部材３２と四対の保持部材３２とを交互に指定することにより、５個の食品４０をトレイ４１Ｂに詰め込む動作と、４個の食品４０をトレイ４１Ｂに詰め込む動作と、交互に繰り返すことにより、４５個（９×５）の食品を重ねて詰め込むことができる。図２１（Ｃ）のトレイ４１Ｃは、４０個（８×５）の食品４０を収納可能な容器である。この場合は、五対の保持部材３２のうち四対の保持部材３２を指定することにより、四個の食品４０をトレイ４１Ｃに詰め込む動作を繰り返すことにより、５０個（８×５）の食品を重ねて詰め込むことができる。本実施形態によれば、収納容積の異なるトレイ４１Ａ〜４１Ｃへの詰め込み作業にも柔軟に対応することができる。
【０１０９】
また、制御装置１４は、トレイ４１における食品４０の空きスペースに応じて複数対の保持部材の駆動数を減少し、残りの対の保持部材の互いのなす角度が第１角度又は第２角度になるように駆動部材を制御するとともに、減少した対の保持部材３２が存在する場合は、その対の保持部材３２の互いのなす角度を第２角度に固定するように駆動部材３３を制御するようにしてもよい。
【０１１０】
例えば図２１（Ｂ）のトレイ４１Ｂには、一列に９個収容可能である。この場合、まず、制御装置１４は、五対の保持部材３２を駆動して、トレイ４１Ｂの一列目に５個の食品４０を詰め込む。このとき、トレイ４１Ｂの一列目には４個の食品４０分のスペースしか残らない。制御装置１４は、５対の保持部材の駆動数を減少し、残りの４対の保持部材３２を駆動して４個の食品４０をトレイ４１Ｂの１列目の空きスペースに詰め込む。このように、トレイ４１Ｂの各列の空きスペースに応じて、５個の食品４０をトレイ４１Ｂに詰め込む動作と、４個の食品４０をトレイ４１Ｂに詰め込む動作とを交互に繰り返すことにより、４５個（９×５）の食品を重ねて詰め込むことができる。
残りの４対の保持部材３２を駆動して４個の食品４０をトレイ４１Ｂの１列目の空きスペースに詰め込む際、駆動しない一対の保持部材３２を、空きスペースに隣接するトレイ４１Ｂの内壁（図２１（Ｂ）では左側の内壁）から遠い側の一対の保持部材３２（図２０（Ａ）では右側の保持部材３２）としてもよい。これにより、駆動しない一対の保持部材３２とトレイ４１Ｂの内壁との衝突を、より確実に防ぐことができる。同様に、トレイ４１Ｂの内壁に隣接する空きスペースに食品４０を詰め込む際、駆動しない保持部材３２の対が複数ある場合には、駆動しない全ての保持部材３２の対を、空きスペースに隣接するトレイ４１Ｂの内壁から遠い側に位置する保持部材３２の対としてもよい。また、トレイ４１Ｂの内壁に隣接する空きスペースに食品４０を詰め込む際、駆動しない保持部材３２の対がある場合に、少なくとも空きスペースに隣接するトレイ４１Ｂの内壁の最も近くに位置する保持部材３２の対を駆動して、保持部材３２に食品４０を保持させてもよい。
【０１１１】
尚、本実施形態では、非駆動状態の各対の保持部材３２の互いのなす第２角度は１８０度に固定するようにしたが（図２０（Ｂ）参照）、各対の保持部材３２が開脚したときの当該先端の高さが食品４０の高さよりも高くなるような所定の角度であれば、これに限られない。図２２は、図２０（Ｂ）のハンド部（第２保持部）の変形例に係る構成を示した図である。図２２に示すように、第２角度は、各対の保持部材３２が開脚したときの当該先端の高さが食品４０の高さよりも僅かに高くなるような所定の角度である。これにより、残りの保持部材３２を駆動させて食品４０をトレイ４１に収容する際に、非駆動状態にある保持部材３２がトレイ４１内に収容された隣接する他の食品４０と干渉することを防ぐことができる。これにより、作業の確実性が増す。
【０１１２】
尚、上記実施形態では、制御装置１４は、右のアーム１３の動作を制御して、右ハンド部１８により第２姿勢で保持された食品４０を、作業台５０のシート５０ａの位置に供給する（図８参照）。以上の動作を繰り返すことにより、４個の食品４０が作業台５０のシート５０ａの位置に順次供給される。シート５０ａ上の食品４０の姿勢（第２姿勢）より安定にさせるために、シート５０ａの断面形状は次のような特徴を有する。
【０１１３】
図２３（Ａ）は、シート５０ａの第１方向における断面図の一例である。図２３（Ａ）に示すように、シート５０ａは、第１方向における断面視において、第１方向に設けられた複数の凸部５０１を有する。シート５０ａの材料はプラスチック等の合成樹脂が例示されるが、これに限られない。凸部５０１は、断面視で、第２姿勢で第１方向に並べられた４つの食品４０の各々を支えるように第１方向に設けられる。本実施形態では、凸部５０１は５つ設けられる。５つの凸部５０１の間に４つの食品４０が収まる。４つの食品４０のうち先頭の食品４０は第１方向に荷重が加わり易い。このため、先頭の食品４０を支えるための凸部５０１は他の凸部５０１よりも背が高い。複数の凸部５０１を有することにより、シート５０ａ上の各食品４０の姿勢（第２姿勢）を安定させることができる。よって、左ハンド部１９Ａにより、４つの食品４０を第１方向に重ねて保持し易くなる。
【０１１４】
図２３（Ｂ）は、シート５０ａのその他の例の断面図を示している。図２３（Ｂ）に示すように、シート５０ａは、第１方向における断面視において、第１方向に設けられた複数の段差５０２を有する。段差５０２は、第２姿勢で第１方向に並べられた４つの食品４０の各々を支えつつ第１方向に傾斜させるように設けられる。本実施形態では、段差５０２は４つ設けられる。傾斜角θは第１方向に対して例えば７度である。４つの食品４０は４つの段差５０２の上に配置されるが、各段差５０２が傾斜しているため、先頭の食品４０は第１方向に荷重が加わる。このため、先頭の食品４０を支えるための凸部５０１が設けられている。複数の段差５０２を有することにより、シート５０ａ上の各食品４０の姿勢（第２姿勢）を安定させることができる。よって、左ハンド部１９Ａにより、４つの食品４０を第１方向に重ねて保持し易くなる。
【０１１５】
また、上記実施形態では、右ハンド部１８は吸着ヘッド２２により食品４０を吸着保持する構成であったが、第１姿勢で食品４０を保持できれば、その他の構成でもよい。例えばチャック装置によって食品４０を保持するような構成でもよい。
【０１１６】
図２４は、右ハンド部１８Ｂの別の構成を示した平面図である。図２４に示すように、右ハンド部１８Ｂは、チャック本体（図示せず）と、チャック本体にそれぞれ離間して配置され、食品４０を保持する３つのチャック部材２６と、を備えている。右ハンド部１８Ｂは、所定の位置に配置された食品４０に対して、チャック部材２６を食品４０の中心軸Ｃに対して径方向外側より内側に移動させることにより（図の矢印方向）、食品４０を保持するように構成されている。
【０１１７】
尚、上記実施形態では、左ハンド部１９，１９Ａは、第１方向に設けられた四対の保持部材３２と、四対の保持部材３２の各々を独立して駆動可能な４つの駆動部材３３を有し、４つの食品４０の各々を保持する構成されたが、一対の保持部材により、４つの食品４０を一括して保持するように構成されてもよい。この場合、一対の保持部材は、第１方向に重ねられた４つの食品４０の側面を覆うように構成されてもよい。
更に、一対の保持部材が図１２（Ｂ）に示すように、食品４０を保持する角度又は食品４０を開放する角度のいずれかの角度になるように駆動されてもよい。また、保持部材が複数の吸着口を有し、吸引力により複数の食品４０が保持されるように構成されてもよい。例えば図２１（Ｂ）に図示する場合、まず、制御装置１４は、５個の食品４０に対応する位置に設けられた吸着口によって５個の食品４０を保持し、トレイ４１（Ｂ）一列目に５個の食品４０を詰め込む。このとき、トレイ４１（Ｂ）の一列目には４個の食品４０分のスペースしか残らない。次に、制御装置１４は、４個の食品４０に対応する位置に設けられた吸着口によって４個の食品を保持し、トレイ４１（Ｂ）の一列目の空きスペースに４個の食品４０を詰め込む。吸着口によって４個の食品を保持する際、制御装置１４が電磁弁を駆動して、食品４０を保持しない吸着口の吸着状態をＯＦＦにしてもよい。また、トレイ４１Ｂの内壁に隣接する空きスペースに食品４０を詰め込む際、食品４０を保持しない全ての吸着口を、空きスペースに隣接するトレイ４１Ｂの内壁から遠い側の吸着口としてもよい。保持部材は、１つの第２面部４０ｂを吸着するために複数の吸着口を有してもよい。これにより、吸着口が食品４０に加える吸着力が分散し、食品４０の局所的な変形を防ぐことができる。このことは、食品４０が、海苔が巻かれたおにぎりである場合に特に有効である。海苔は厚さ方向に変形された場合容易に割れるからである。一対の保持部材で食品４０を挟んで保持する場合も、保持部材が食品４０に当接する部分を面、または複数の点とすることで食品４０の局所的な変形を防ぐことができる。
尚、上記実施形態では、食品４０がおにぎり（４０）である場合に、左右の保持部材３２がおにぎり（４０）上部のフィルムに触れない構成であったが、左右の保持部材３２がおにぎり（４０）上部のフィルムのような包装材を挟むことによって食品を保持するように構成されてもよい。
上記説明では、食品をトレイに詰め込む場合について説明したが、食品をトレイ内に置くように構成してもよい。
【０１１８】
尚、上記実施形態では、左ハンド部１９は４つ又は５つの食品４０を保持するような構成であったが、第１方向に設けられた保持部材３２の数を変更する、又は駆動させる保持部材３２の指定数を変更することにより、２個又は３個の食品４０を保持する、又は、５つ以上の食品４０を保持するような構成にしてもよい。
【０１１９】
尚、上記実施形態では、食品４０は、三角の柱状体（三角おにぎり）であったが、これに限らず、円柱状体（丸いおにぎり）でもよいし、扁平な形状でもよい。
【０１２０】
尚、上記実施形態では、食品４０の保持装置１０は、複数の食品４０のトレイ４１への詰め込み作業で使用されたが、複数の食品４０を保持することが必要な作業であればその他の作業であってもよい。
尚、上記実施形態は、図８に示すように、制御装置１４は、作業台５０の所定位置に配置されたシート５０ａの上に第２姿勢で保持された複数の食品４０を順次供給するように構成されたが、所定位置は１ヶ所だけでなく複数個所でもよい。例えば作業台５０の２箇所の所定位置に２枚のシート５０ａが配置されてもよい。制御装置１４は、それぞれのシート５０ａの上に第２姿勢で保持された複数の食品４０を順次供給し、それぞれのシート５０ａの上に並べられた複数の食品４０をトレイ４１に収容するよう構成されていてもよい。
【０１２１】
上記説明から、当業者にとっては、本発明の多くの改良や他の実施形態が明らかである。従って、上記説明は、例示としてのみ解釈されるべきであり、本発明を実行する最良の態様を当業者に教示する目的で提供されたものである。本発明の精神を逸脱することなく、その構造および／または機能の詳細を実質的に変更できる。
【産業上の利用可能性】
【０１２２】
本発明は、食品をトレイに詰め込む際の食品の保持装置として有用である。
【符号の説明】
【０１２３】
１０  保持装置
１１  ロボット
１３  右アーム（食品供給部）
１３  左アーム（食品収容部）
１４  制御装置
１４ｄ  エラー判定部
１７  リスト部
１８  右ハンド部（第１保持部）
１９  左ハンド部（第２保持部）
２０  基部
２１  先端部
２２  吸着ヘッド
２５  駆動部
２６  チャック部材
３２  保持部材
３３  駆動部材
４０  食品
４１，４１Ａ，４１Ｂ，４１Ｃ  トレイ
５０  作業台
５１  第１ベルトコンベア
５２  第２ベルトコンベア
６０  光源ユニット
６１  第１の光源
６２  第２の光源
７０  受光ユニット
７１  第１の受光部
７２  第２の受光部
７３，７４  反射型光電センサ
７５  カメラ
【図１】
2018105677.tif 000003
【図２】
2018105677.tif 000004
【図３】
2018105677.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2018105677.tif 000009
【図８】
2018105677.tif 000010
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【国際調査報告】
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