(57)【要約】      （修正有）【課題】より多くの種類の食品容器に対して、汎用的に食品容器を１つずつ取り出して供給する。【解決手段】把持装置２１は、第１の水平１軸方向に前後する一対のツメ２１１と、第１の水平１軸方向に直交する第２の水平１軸方向に前後する一対のシャッタ２１３と、を含み、制御装置３１は、食品容器の形状に応じて、ツメ２１１およびシャッタ２１３の把持動作を、同時に行うか、一方を動作させてから他方を動作させるか、一方だけ動作させるか、を含む動作を切替可能に制御する、食品容器供給装置を提供する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
食品容器群を積層した状態で収容するストッカを保持するストッカホルダと、
全体が鉛直１軸方向に往復移動し食品容器を取り出す取出位置において前記食品容器群の中で最下位の前記食品容器を吸引口から吸着して取り出して前記取出位置から前記食品容器を送り出す送出位置まで下降して前記食品容器を送り出す取出コンベアと、
前記ストッカホルダと前記取出コンベアとの間に配設され前記鉛直１軸方向に位置決め制御可能に往復移動し前記食品容器群の中で少なくとも前記最下位の直上にある食品容器を押さえる把持装置と、
少なくとも前記把持装置を位置決め制御する制御装置と、を備え、
前記把持装置は、
第１の水平１軸方向に前後する一対のツメと、
前記第１の水平１軸方向に直交する第２の水平１軸方向に前後する一対のシャッタと、を含み、
前記制御装置は、前記食品容器の形状に応じて、前記ツメおよび前記シャッタの把持動作を、同時に行うか、一方を動作させてから他方を動作させるか、一方だけ動作させるか、を含む動作を切替可能に制御する、食品容器供給装置。
【請求項２】
前記ツメは、先端が前記第２の水平１軸方向に延びる直線形状であり、
前記シャッタは、先端中央が先端両端よりも窪んでいる、請求項１に記載の食品容器供給装置。
【請求項３】
前記取出コンベアは、前記取出位置から前記食品容器が前記食品容器群と分離する分離位置までの下降速度が、前記分離位置から前記送出位置までの下降速度よりも低速に設定される、請求項１または請求項２に記載の食品容器供給装置。
【請求項４】
前記吸引口は、少なくとも前記取出コンベアの上面の中央および四隅に設けられており、前記食品容器の吸引を行う前記吸引口の位置が選択可能に構成される、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の食品容器供給装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、食品容器を自動的に所定の搬出場所まで供給する食品容器供給装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
カップ麺、惣菜、お弁当のような加工食品は、予め準備されている食品容器に機械または人手によってすでに生産されている食品本品を収容して包装し、食品容器を外装として販売される。食品容器の材質は、例えば、ポリスチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、紙、ガラス、鉄系金属、軽金属が知られている。以下、食品本品を単に中身という。本発明においては、食品容器に収容される中身として、例えば、カップ麺の具材を封入した小袋のように、すでに包装されているものを含む。
【０００３】
自動的に連続的に食品容器を供給する食品容器供給装置として、特許文献１に開示されるように、積層して収容されている食品容器群の中で最下位の直上の食品容器を一対の把持手段（プッシャ）で把持し、最下位の食品容器を吸着して取り出すものが公知である。把持手段は、食品容器の種類に対応して交換可能なフィンガを含んでなるようにされる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第５９８２０５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
食品容器は、形状が湾曲しているもの、把持手段を挿入する隙間が小さいもの等、様々な形状がある。そのため、様々な種類の食品容器に対しても適切に食品容器を供給することができる食品容器供給装置が求められている。また、段取時間短縮の為、容器形状に応じた部品の交換はなるべく少ない方が望ましい。
【０００６】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、食品容器の形状に応じて、一対のツメおよび一対のシャッタの把持動作を、同時に行うか、一方を動作させてから他方を動作させるか、一方だけ動作させるかを切替可能に構成することで、より多くの種類の食品容器を供給することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明によれば、食品容器群を積層した状態で収容するストッカを保持するストッカホルダと、全体が鉛直１軸方向に往復移動し食品容器を取り出す取出位置において食品容器群の中で最下位の食品容器を吸引口から吸着して取り出して取出位置から食品容器を送り出す送出位置まで下降して食品容器を送り出す取出コンベアと、ストッカホルダと取出コンベアとの間に配設され鉛直１軸方向に位置決め制御可能に往復移動し食品容器群の中で少なくとも最下位の直上にある食品容器を押さえる把持装置と、少なくとも把持装置を位置決め制御する制御装置と、を備え、把持装置は、第１の水平１軸方向に前後する一対のツメと、第１の水平１軸方向に直交する第２の水平１軸方向に前後する一対のシャッタと、を含み、制御装置は、食品容器の形状に応じて、ツメおよびシャッタの把持動作を、同時に行うか、一方を動作させてから他方を動作させるか、一方だけ動作させるか、を含む動作を切替可能に制御する、食品容器供給装置を提供するものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明に係る食品容器供給装置においては、食品容器の形状に応じて、一対のツメおよび一対のシャッタの把持動作を、同時に行うか、一方を動作させてから他方を動作させるか、一方だけ動作させるかを切替可能に構成される。そのため、より多くの種類の食品容器に対して、汎用的に食品容器を１つずつ取り出して供給することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の食品容器供給装置の全体の概容を示す側面図である。
【図２】取出ユニット１の構成を示す側面図である。
【図３】取出位置、分離位置および送出位置にある取出コンベア１７をそれぞれ示す説明図である。
【図４】取出ユニット１の構成を示す上面図である。
【図５】把持装置２１による食品容器の把持を示す説明図であり、ツメ２１１およびシャッタ２１３の把持動作を同時に行う場合の一例を示す。
【図６】把持装置２１による食品容器の把持を示す説明図であり、ツメ２１１およびシャッタ２１３の把持動作を同時に行う場合の一例を示す。
【図７】把持装置２１による食品容器の把持を示す説明図であり、ツメ２１１およびシャッタ２１３の把持動作を一方を動作させてから他方を動作させる場合の一例を示す。
【図８】把持装置２１による食品容器の把持を示す説明図であり、ツメ２１１およびシャッタ２１３の把持動作を一方だけ動作させる場合の一例を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
実施の形態の食品容器供給装置は、図１に示されるように、主に、取出ユニット１と、制御ユニット３とでなる。取出ユニット１は、ストッカホルダ１１と、プッシャ１３と、サイドガイド１５と、取出コンベア１７と、リングブロワ１９と、把持装置２１と、を含んでなる。制御ユニット３は、制御装置３１と、操作パネル３３とを含んでなる。
【００１１】
実施の形態の食品容器供給装置におけるストッカＷは、食品容器群を収容する直方体のコンテナ仕様の外容器である。ストッカＷは、箱形の筐体の下面の少なくとも一部分が開放されており、予め複数の食品容器が鉛直１軸方向（Ｚ軸方向）に積層した状態で、例えば、吊り下げられて収容されている。ストッカＷに収容される食品容器群は、各食品容器がばらばらにならないようにランナのような一体成形される接続部位に繋がれていることがある。
【００１２】
実施の形態の食品容器供給装置においては、取出ユニット１のストッカホルダ１１にオペレータが手動でストッカＷを供給するが、例えばコンベア等を用いて自動でストッカＷを供給するよう構成してもよい。
【００１３】
取出ユニット１は、ストッカＷに収容されている食品容器群から１つずつ食品容器を自動的に連続して送り出す食品容器取出装置である。
【００１４】
取出ユニット１のストッカホルダ１１は、供給されたストッカＷを保持する。実施の形態の食品容器供給装置は、直方体であるストッカＷに複数の食品容器同士を部分的に繋いだ状態で鉛直１軸方向（Ｚ軸方向）に積層して収容しているので、ストッカホルダ１１が挟持して保持することができる大きさのストッカＷに収容されるサイズであるならば、基本的に、大きさ、形、材質といった種類の違いに関わらずに食品容器を供給することができ、より多くの種類の食品容器を供給できる利点がある。
【００１５】
ストッカホルダ１１には、所定間隔毎にプッシャ１３が設けられており、ストッカＷに収容されている食品容器を所定間隔毎に把持する。このようにすれば、ストッカＷの下方の食品容器にかかる荷重を低減でき、荷重による歪み等を原因とする食品容器の切り離し不良を防止できる。実施の形態の食品容器供給装置では、３対のプッシャ１３１，１３３，１３５をそれぞれ開閉させることにより、順次下へ食品容器を送り出すようにしている。具体的には、まず下方プッシャ１３５のみ開放し上方プッシャ１３１および中間プッシャ１３３は食品容器を把持する、次に中間プッシャ１３３のみ開放し上方プッシャ１３１および下方プッシャ１３５は食品容器を把持する、そして上方プッシャ１３１のみ開放し中間プッシャ１３３および下方プッシャ１３５は食品容器を把持する、という動作を繰り返すことで、食品容器を数枚ずつ下へ送り出す。
【００１６】
サイドガイド１５は、ストッカホルダ１１と取出コンベア１７との間に設けられ、ストッカＷを位置決めして案内する。サイドガイド１５は、対向配置される一対のガイド板を備え、少なくとも一方のガイド板が制御装置によって第２の水平１軸方向（Ｙ軸方向）に位置決め制御可能に往復移動する。実施の形態の食品容器供給装置のサイドガイド１５は、制御装置３１に制御されるサーボモータである駆動装置を備えている。そのため、実施の形態の食品容器供給装置は、供給運転前の段取り作業における作業者の負担を軽減する利点がある。なお、後述するように実施の形態の食品容器供給装置においては、ストッカホルダ１１に設けられた一対のツメ２１１と、サイドガイド１５に設けられた一対のシャッタ２１３で食品容器を把持する。そのため、ストッカホルダ１１およびサイドガイト１５はある程度食品容器群を案内できていればよく、食品容器の形状に応じて都度交換する必要はない。
【００１７】
図２に示されるように、取出コンベア１７は、無端ベルト１７１と駆動ローラを含む複数の案内ローラ１７３を含んでなる。取出コンベア１７は、サーボモータである駆動装置によって全体が鉛直１軸方向（Ｚ軸方向）に往復移動する。取出コンベア１７は、食品容器を取り出す所定の取出位置まで上昇し、取出位置において食品容器群の中で最下位の食品容器を吸着して送り出す。そして、取出コンベア１７は、取出位置から食品容器を送り出す送出位置まで下降して、無端ベルト１７１を稼働させ、取り出した食品容器をコンベア等からなる不図示の搬出ユニットに送り出す。好ましくは、取出コンベア１７の下降速度は多段階に制御される。具体的には、取り出される食品容器が食品容器群と分離する位置を分離位置とすると、取出位置から分離位置までの下降速度は、分離位置から送出位置までの下降速度よりも低速に設定される。このようにすれば、より確実に食品容器を取り出せるとともに、必要以上に下降速度を遅くせずに容器を供給することができる。なお、分離位置は食品容器の形状によって前後するため、取出コンベア１７は制御装置３１によって、任意の位置（高さ）で任意の速度に切替可能に構成される。図３には、食品容器を取り出す際の（ａ）取出位置、（ｂ）分離位置、（ｃ）送出位置にある取出コンベア１７をそれぞれ表示している。
【００１８】
リングブロア１９は、食品容器を吸着させる吸引装置である。図１に示されるように、リングブロア１９は、食品容器供給装置の下側の床面近くに設置されている。リングブロア１９は、図示しないフレキシブルホースを含む配管によって取出コンベア１７の上面に設けられる多数の穴を有する吸引口１７５に接続される。図４に示されるように、取出コンベア１７に設けられる吸引口１７５は、ストッカホルダ１１が保持できる最大のストッカＷに収容される最大の食品容器を吸引することができる大きさの面積を有しており、少なくとも取出コンベア１７の上面の中央および四隅に設けられている。また、好ましくは、食品容器の吸引を行う吸引口１７５の位置は選択可能に構成され、食品容器の形状に応じてより吸引に適した吸引口１７５が選択される。例えば、底面が円形状の食品容器に対しては中央の吸引口１７５から吸引を行うことが望ましく、底面が矩形状の食品容器に対しては四隅の吸引口１７５から吸引を行うことが望ましい。このようにして、実施の形態の食品容器供給装置は、より多くの種類の食品容器を好適に供給することができる。
【００１９】
把持装置２１は、第１の水平１軸方向（Ｘ軸方向）に前後する一対のツメ２１１と、第１の水平１軸方向（Ｘ軸方向）に直交する第２の水平１軸方向（Ｙ軸方向）に前後する一対のシャッタ２１３と、を含んでなる。ツメ２１１は、ストッカホルダ１１と取出コンベア１７との間のストッカホルダ１１の下端直下に配設される。また、シャッタ２１３はサイドガイド１５と取出コンベア１７との間のサイドガイド１５の下端直下に配設される。ツメ２１１およびシャッタ２１３は、それぞれ制御装置３１によって鉛直１軸方向（Ｚ軸方向）に位置決め制御可能に往復移動する。ツメ２１１は、制御装置３１によって制御される図示しない電動シリンダである駆動装置を備えており、シャッタ２１３は、制御装置３１によって制御される図示しないサーボモータである駆動装置を備えている。そのため、実施の形態の食品容器供給装置におけるツメ２１１およびシャッタ２１３が制御装置３１によって食品容器の種類に対応する高さに位置決めすることができるので、より多くの種類の食品容器を選択的に供給できるとともに、供給運転前の段取り作業の負担が軽減される利点がある。
【００２０】
ツメ２１１またはシャッタ２１３の少なくとも一方は、ストッカＷに収容されている食品容器群の中で少なくとも最下位の直上にある食品容器、すなわち最下位の食品容器の直上の食品容器を含む１以上の食品容器を押さえ、取出コンベア１７が複数の食品容器を取り出さないようにする。以下の説明では、最下位の食品容器の直上の食品容器を含む最下位の食品容器よりも上にある１以上の食器容器を単に非取出食品容器という。
【００２１】
食品容器群は、食品容器の間に部分的に繋がっているが、取出コンベア１７は、食品容器群の中の最下位の食品容器を吸引したときに、ツメ２１１またはシャッタ２１３の少なくとも一方によって把持されている非取出食品容器から最下位の食品容器だけを切り離して吸着する。そのため、確実に１つずつ食品容器を取り出すことができる。
【００２２】
図４に示すように、ツメ２１１の先端は第２の水平１軸方向（Ｙ軸方向）に延びる直線形状であり、シャッタ２１３の先端は中央が両端よりも窪んでいる。そのため、図５（ａ）に示すように、食品容器の被把持部が上面から見て直線形状であるとき、図５（ｂ）に示すように、ツメ２１１がより好適に非取出食品容器を把持することができる。また、図６（ａ）に示すように、食品容器の被把持部が上面から見て曲線形状であるとき、図６（ｂ）に示すように、シャッタ２１３がより好適に非取出食品容器を把持することができる。
【００２３】
制御ユニット３の制御装置３１は、少なくとも把持装置２１の図示しない駆動装置を制御する。制御装置３１は、作業者が操作パネル３３から入力するか、記憶装置に記憶されている、基本的に数値である位置情報に基づいて把持装置２１の位置決めを制御する。また、制御装置３１は、食品容器の形状に応じて、ツメ２１１およびシャッタ２１３の把持動作を、同時に行うか、一方を動作させてから他方を動作させるか、一方だけ動作させるか、を含む動作を切替可能に制御する。
【００２４】
通常時は、ツメ２１１およびシャッタ２１３の把持動作を同時に行う。まず、取出コンベア１７を取出位置まで上昇させる。次に、図５および図６に示したように、最下位の食品容器と非取出食品容器との間の隙間にツメ２１１およびシャッタ２１３を同時に挿入して非取出食品容器を把持する。この状態で取出コンベア１７は最下位の食品容器を吸引しながら送出位置まで下降し、食品容器を送り出す。
【００２５】
例えば、図７（ａ）に示すように、最下位の食品容器と非取出食品容器との間の隙間が小さいとき、ツメ２１１およびシャッタ２１３の把持動作について、一方を動作させてから他方を動作させることが適している。まず、取出コンベア１７を取出位置まで上昇させる。次に、図７（ｂ），（ｃ）に示すように、シャッタ２１３で最下位の食品容器を押しつぶし、非取出食品容器との間の隙間を広げる。そして図７（ｄ）のように、広がった隙間にツメ２１１を挿入して非取出食品容器を把持する。この状態で取出コンベア１７は最下位の食品容器を吸引しながら送出位置まで下降し、食品容器を送り出す。なお、ツメ２１１で最下位の食品容器を押しつぶし、広がった隙間にシャッタ２１３を挿入して非取出食品容器を把持するようにしてもよい。
【００２６】
また、図８（ａ）に示すように、形状が湾曲している等して、ツメ２１１およびシャッタ２１３のうち一方しか最下位の食品容器と非取出食品容器との間の隙間に挿入できない食品容器の場合は、図８（ｂ）のように、ツメ２１１およびシャッタ２１３のうち挿入可能な一方のみ動作させる。この場合も取出コンベア１７の動作は同様である。
【００２７】
このように、食品容器の形状に応じてツメ２１１およびシャッタ２１３の把持動作を切り替えることで、部品の交換等をすることなしに、多種多様な食品容器を供給することができる。
【００２８】
実施の形態の食品容器供給装置の制御装置３１は、少なくとも、プッシャ１３と、サイドガイド１５と、取出コンベア１７と、把持装置２１と、を所定のプログラムに従ってシーケンス動作させる。制御装置３１は、サーボモータや電動シリンダような駆動装置を制御して各装置を位置決め制御できるので、実施の形態の食品容器供給装置は、供給する食品容器の種類に対応して段取り作業を操作パネル３３から操作して、あるいは自動的に連続して行なうことができるので、作業者の負担がより軽減される。なお、各装置の駆動装置としてサーボモータや電動シリンダを例示したが、これらに限定されるものではない。
【００２９】
また、実施の形態の食品容器供給装置の制御装置３１は、ティーチング操作を行なうことができる。例えば、ストッカＷと食品容器の実物を食品容器供給装置に仮にセットしておき、制御装置３１を操作してマニュアルで各装置を順番に動作させることによって、位置情報を取得し、取得した位置情報を記憶装置に記憶させ登録しておくことによって、作業者が食品容器の種類に対応して要求される数値を入力する必要をなくすことができる。
【００３０】
本発明の食品容器供給装置は、具体的に説明されている実施の形態の食品容器供給装置と全く同一の構成に限定されず、すでにいくつかの例が示されているが、本発明の技術思想に逸脱しない限り、様々な構成の変形が可能であって、種々の応用が可能である。
【符号の説明】
【００３１】
１１  ストッカホルダ
１７  取出コンベア
２１  把持装置
３１  制御装置
１７５  吸引口
２１１  ツメ
２１３  シャッタ
Ｗ  ストッカ
【図１】
2018079963.tif 000003
【図２】
2018079963.tif 000004
【図３】
2018079963.tif 000005
【図４】
2018079963.tif 000006
【図５】
2018079963.tif 000007
【図６】
2018079963.tif 000008
【図７】
2018079963.tif 000009
【図８】
2018079963.tif 000010
【手続補正書】
【提出日】平成29年4月14日(2017.4.14)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１】
食品容器群を積層した状態で収容するストッカを保持するストッカホルダと、
全体が鉛直１軸方向に往復移動し食品容器を取り出す取出位置において前記食品容器群の中で最下位の前記食品容器を吸引口から吸着して取り出して前記取出位置から前記食品容器を送り出す送出位置まで下降して前記食品容器を送り出す取出コンベアと、
前記ストッカホルダと前記取出コンベアとの間に配設され前記鉛直１軸方向に位置決め制御可能に往復移動し前記食品容器群の中で少なくとも前記最下位の直上にある食品容器を押さえる把持装置と、
少なくとも前記把持装置を位置決め制御する制御装置と、を備え、
前記把持装置は、
第１の水平１軸方向に前後する一対のツメと、
前記第１の水平１軸方向に直交する第２の水平１軸方向に前後する一対のシャッタと、を含み、
前記制御装置は、前記食品容器の形状に応じて、前記食品容器の１回の取り出しにつき、前記ツメの前記第１の水平１軸方向における把持動作および前記シャッタの前記第２の水平１軸方向における把持動作を、同時に行うか、一方を動作させてから他方を動作させるか、一方だけ動作させるか、を含む各動作から１つの動作を選択的に切替可能に制御する、食品容器供給装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
本発明によれば、食品容器群を積層した状態で収容するストッカを保持するストッカホルダと、全体が鉛直１軸方向に往復移動し食品容器を取り出す取出位置において食品容器群の中で最下位の食品容器を吸引口から吸着して取り出して取出位置から食品容器を送り出す送出位置まで下降して食品容器を送り出す取出コンベアと、ストッカホルダと取出コンベアとの間に配設され鉛直１軸方向に位置決め制御可能に往復移動し食品容器群の中で少なくとも最下位の直上にある食品容器を押さえる把持装置と、少なくとも把持装置を位置決め制御する制御装置と、を備え、把持装置は、第１の水平１軸方向に前後する一対のツメと、第１の水平１軸方向に直交する第２の水平１軸方向に前後する一対のシャッタと、を含み、制御装置は、食品容器の形状に応じて、食品容器の１回の取り出しにつき、ツメの第１の水平１軸方向における把持動作およびシャッタの第２の水平１軸方向における把持動作を、同時に行うか、一方を動作させてから他方を動作させるか、一方だけ動作させるか、を含む各動作から１つの動作を選択的に切替可能に制御する、食品容器供給装置を提供するものである。