(57)【要約】【課題】  ロボットアーム等を使用せず、各種の惣菜に対応可能な低コストの食材盛付装置を提供すること。【解決手段】  閉鎖状態において飯塊が供給され、開成状態において飯塊を食材容器内に供給する開閉部材６と、食材容器１を搬送コンベア３に移行させる移行部材９が設けられ、食材容器の搬送コンベアには、食材容器の搬送方向に沿って惣菜供給エリアＥ１と、供給された惣菜の配置を画像処理により検出する画像検出部１８と、惣菜の配置を修正する修正エリアＥ３が設けられ、惣菜供給エリアには、複数の惣菜供給装置１２が配列され、各惣菜供給装置は搬送コンベア上の食材容器の惣菜供給位置まで延びる案内杆１６と、案内杆に沿って惣菜供給位置まで１食分の惣菜を移送する小容器１７を有し、小容器は惣菜供給位置に到達した時点でシャッタが開成して内部の惣菜を食材容器内に供給するように構成した。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
閉鎖状態において飯塊が供給され、開成状態において上記飯塊を食材容器内に供給する開閉部材と、
上記飯塊を供給された上記食材容器を搬送コンベアに移行させる移行部材が設けられ、
上記食材容器を搬送する上記搬送コンベアには、上記食材容器の搬送方向に沿って惣菜供給エリアが設けられ、
上記惣菜供給エリアには、惣菜の種類毎に複数の惣菜供給装置が配列され、上記各惣菜供給装置は、上記搬送コンベア上の上記食材容器の惣菜供給位置まで延びる案内杆と、上記案内杆に沿って上記惣菜供給位置まで１食分の惣菜を移送する小容器とを有しており、
上記小容器は、上記惣菜供給位置に到達した時点で、シャッタが開成して小容器内の惣菜を上記食材容器内の上記惣菜供給位置に供給するものである食材盛付装置。
【請求項２】
上記各惣菜供給装置は、惣菜を収納するホッパと、上記ホッパから上記小容器に１食分の惣菜を搬送するための搬送部材を有するものである請求項１記載の食材盛付装置。
【請求項３】
上記小容器の上記シャッタは、上記小容器が上記惣菜供給位置に到達したとき、上記案内杆に設けたカム機構の作用により開成して、惣菜の排出口が開口されるものである請求項１又は２記載の食材盛付装置。
【請求項４】
上記各惣菜供給装置は下面にキャスターが設けられており、上記惣菜供給エリアにおいて、任意の位置に配列可能に設けられているものである請求項１〜３の何れかに記載の食材盛付装置。
【請求項５】
上記惣菜供給エリアの下流側に、供給された惣菜の配置を画像処理により検出する画像検出部と、惣菜の配置を修正する修正エリアが設けられ、
上記画像検出部と上記修正エリアとの間に、上記搬送コンベアとは交差する方向に第１排出コンベアが設けられると共に、上記搬送コンベアを流れる上記食材容器を上記第１排出コンベアの方向に排出する第１排出部材とが設けられ、
上記画像検出部における撮影画像と基準画像との比較の結果、基準画像とのずれが大の食材容器は、上記第１排出部材にて上記第１排出コンベア側に排出されるように構成されたものである請求項１〜４の何れかに記載の食材盛付装置。
【請求項６】
上記惣菜供給エリアに隣接して上記搬送コンベアとは逆方向に走行する逆搬送コンベアが設けられ、
上記惣菜供給エリアの上流側に上記搬送コンベアに交差する割込コンベアが設けられたものである請求項５記載の食材盛付装置。
【請求項７】
上記惣菜供給エリアより上流側において、上記搬送コンベアの一部に重量計測コンベアが設けられると共に、上記搬送コンベアと交差する方向の第２排出コンベアが設けられ、  規定重量外の上記食材容器を上記第２排出コンベアに排出する第２排出部材が設けられたものである請求項１〜６の何れかに記載の食材盛付装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、弁当容器等の食材容器に飯及び各種のおかず（惣菜）を盛り付けることのできる食材盛付装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、いなり寿司、巻き寿司等を容器に盛り付けるための寿司盛付装置が実用化している（特許文献１）。この装置は、コンベア上に搬送される各種寿司をアクチュエータにて向きを整列し、その後、把持盛付装置の把時部にて、各寿司を１個ずつ把持し、当該把持部を食材容器内に移動することにより、上記各種の寿司を食材容器内に収納する構成である。
【０００３】
また、ロボットアームに隣接して、惣菜収納部と搬送コンベアを並列配置すると共に、上記惣菜収納部の上方にＣＣＤカメラを設け、ＣＣＤカメラの画像に基づいて、ロボットアームが所定の惣菜を把持し、搬送コンベア上を流れてくる食材容器内に収納する構成の盛り付け装置が提案されている（特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−２１７００４号公報
【特許文献２】特開平９−６５８３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上記従来の装置は、何れも、把持盛付装置の把持部、又はロボットアームにて寿司等の食材を１個ずつ把持し、上記把持部又はロボットアームを制御して、各食材を食材容器内の所定位置に収納する必要があるため、把持部又はロボットアームの複雑な制御を行う必要があり、装置自体もコスト高になるという課題がある。
【０００６】
また、例えば弁当の食材（惣菜）の種類によって、把持部又はロボットアームの把持力、容器に対する収納位置等を変更する必要があり、複数種の食材（惣菜）に対応するには複雑な制御が必要となり、容易に対応することが難しいという課題がある。
【０００７】
本発明は、上記従来の課題に鑑みてなされたものであり、ロボットアーム等を使用することなく、各種の食材（惣菜等）にも対応可能な低コストの食材盛付装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の目的を達成するため本発明は、
第１に、閉鎖状態において飯塊が供給され、開成状態において上記飯塊を食材容器内に供給する開閉部材と、上記飯塊を供給された上記食材容器を搬送コンベアに移行させる移行部材が設けられ、上記食材容器を搬送する上記搬送コンベアには、上記食材容器の搬送方向に沿って惣菜供給エリアが設けられ、上記惣菜供給エリアには、惣菜の種類毎に複数の惣菜供給装置が配列され、上記各惣菜供給装置は、上記搬送コンベア上の上記食材容器の惣菜供給位置まで延びる案内杆と、上記案内杆に沿って上記惣菜供給位置まで１食分の惣菜を移送する小容器とを有しており、上記小容器は、上記惣菜供給位置に到達した時点で、シャッタが開成して小容器内の惣菜を上記食材容器内の上記惣菜供給位置に供給するものである食材盛付装置により構成される。
【０００９】
上記開閉部材は例えばシャッタ（６）により構成することができる。上記移行部材は例えば押圧シリンダ（９）により構成することができる。このように構成すると、搬送コンベアの惣菜供給エリアに複数の惣菜供給装置を配列し、各案内杆を搬送コンベア上の惣菜供給位置まで設けることにより、搬送コンベアを搬送される食材容器内の惣菜供給位置に１食分の食材を供給することができ、従来のようにロボットアーム等の複雑な制御を必要とせずに、簡易な構成で、食材容器に惣菜等の食材を適切に盛り付けることができる。
【００１０】
第２に、上記各惣菜供給装置は、惣菜を収納するホッパと、上記ホッパから上記小容器に１食分の惣菜を搬送するための搬送部材を有するものである上記第１記載の食材盛付装置により構成される。
【００１１】
上記搬送部材は例えば解し部材（３５）、スクリューコンベア（３６）、解しローラ（３７）等とすることができる。このように構成すると、惣菜供給装置のホッパに惣菜を貯留しておき、そこから例えば１食分ずつの惣菜を小容器に供給しておくことができ、予め惣菜を小分けしておく必要がなく、非常に効率的に惣菜を食材容器に盛り付けることができる。
【００１２】
第３に、上記小容器の上記シャッタは、上記小容器が上記惣菜供給位置に到達したとき、上記案内杆に設けたカム機構の作用により開成して、惣菜の排出口が開口されるものである上記第１又は２記載の食材盛付装置により構成される。
【００１３】
このように構成すると、動力なしでシャッタの開閉を行うことができ、惣菜供給装置の構成をより簡易化することができる。
【００１４】
第４に、上記各惣菜供給装置は下面にキャスターが設けられており、上記惣菜供給エリアにおいて、任意の位置に配列可能に設けられているものである上記第１〜３の何れかに記載の食材盛付装置により構成される。
【００１５】
このように構成すると、複数種の惣菜毎に複数の惣菜供給装置を用意し、各惣菜供給装置をキャスターにて、自由に、移動できるため、任意の順番で惣菜供給エリアに配置することができ、食材容器に供給する惣菜のバリエーションの追加にも容易に対応することができる。
【００１６】
第５に、上記惣菜供給エリアの下流側に、供給された惣菜の配置を画像処理により検出する画像検出部と、惣菜の配置を修正する修正エリアが設けられ、上記画像検出部と上記修正エリアとの間に、上記搬送コンベアとは交差する方向に第１排出コンベアが設けられると共に、上記搬送コンベアを流れる上記食材容器を上記第１排出コンベアの方向に排出する第１排出部材とが設けられ、上記画像検出部における撮影画像と基準画像との比較の結果、基準画像とのずれが大の食材容器は、上記第１排出部材にて上記第１排出コンベア側に排出されるように構成されたものである上記第１〜４の何れかに記載の食材盛付装置により構成される。
【００１７】
第１排出部材は例えば排出部材（１９）、第１排出コンベアは例えば排出コンベア（１０ｂ）とすることができる。修正エリアは惣菜修正エリア（Ｅ３）により構成することができる。このように構成すると、修正エリアにて修正できないような事象（例えば、惣菜が収納凹部からほとんどはみ出ている等）は、予め排除することができ、修正エリアには、修正の必要のない食材容器、或いは、軽微な修正だけになるので、効率的に惣菜の配置の修正を行うことができる。
【００１８】
第６に、上記惣菜供給エリアに隣接して上記搬送コンベアとは逆方向に走行する逆搬送コンベアが設けられ、上記惣菜供給エリアの上流側に上記搬送コンベアに交差する割込コンベアが設けられたものである上記第５記載の食材盛付装置により構成される。
【００１９】
このように構成すると、例えば、上記第１排出部材にて排出された食材容器から惣菜を除いて飯塊だけとし、再度その食材容器を割込コンベアにより搬送コンベアに送り込むことができる。
【００２０】
第７に、上記惣菜供給エリアより上流側において、上記搬送コンベアの一部に重量計測コンベアが設けられると共に、上記搬送コンベアと交差する方向の第２排出コンベアが設けられ、規定重量外の上記食材容器を上記第２排出コンベアに排出する第２排出部材が設けられたものである上記第１〜６の何れかに記載の食材盛付装置におり構成される。
【００２１】
重量計測コンベアは例えば搬送コンベア（３ｄ）とすることができる。第２排出部材は例えば排出部材（１１）により構成することができる。第２排出コンベアは例えば排出コンベア（１０ａ）により構成することができる。このように構成すると、飯塊が供給された時点で食材容器の重量を計量し、規定重量外の食材容器を排出コンベアに早期に排出することができる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、搬送コンベアの惣菜供給エリアに複数の惣菜供給装置を配列し、各案内杆を搬送コンベア上の惣菜供給位置に設けることにより、搬送コンベアを搬送される食材容器内の惣菜供給位置に１食分の食材を供給することができ、従来のようにロボットアーム等の複雑な制御を必要とせずに、簡易な構成で、食材容器に惣菜等の食材を適切に盛り付けることができる。
【００２３】
また、惣菜供給装置のホッパに惣菜を貯留しておき、そこから例えば１食分ずつの惣菜を小容器に供給しておくことができ、予め惣菜を小分けしておく必要がなく、非常に効率的に惣菜を食材容器に盛り付けることができる。
【００２４】
また動力なしで小容器のシャッタの開閉を行うことができ、惣菜供給装置の構成をより簡易化することができる。
【００２５】
また、複数種の惣菜毎に複数の惣菜供給装置を用意し、各惣菜供給装置をキャスターにて、自由に、移動できるため、任意の順番で惣菜供給エリアに配列することができ、食材容器に供給する惣菜のバリエーションの追加にも容易に対応することができる。
【００２６】
また、修正エリアにて修正できないような事象が発生した場合は、食材容器を搬送コンベアから予め排除することができ、これにより修正エリアには、修正の必要のない食材容器、及び、軽微な修正の食材容器だけになるので、効率的に惣菜の配置の修正を行うことができる。
【００２７】
また、例えば、上記第１排出部材にて排出された食材容器から惣菜を除いて飯塊だけとし、再度その食材容器を割込コンベアにより搬送コンベアに送り込むことができる。
【００２８】
また、飯塊が供給された時点で食材容器の重量を計量し、規定重量外の食材容器を排出コンベアに早期に排出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明に係る食材盛付装置の平面図である。
【図２】同上盛付装置の側面図である。
【図３】同上盛付装置の前半部の斜視図である。
【図４】同上盛付装置の前半部の側面図である。
【図５】（ａ）〜（ｄ）は、同上盛付装置の飯の盛付動作の説明図（側面図）である。
【図６】（ａ）（ｂ）は、同上盛付装置のシャッタの平面図である。
【図７】同上盛付装置の惣菜供給エリアの平面図である。
【図８】同上盛付装置の惣菜供給装置の側面断面図である。
【図９】同上盛付装置のシャッタの開閉状況を示す裏面図である。
【図１０】（ａ）（ｂ）は同上装置の惣菜の供給状況を示す惣菜供給部近傍の横断面図である。
【図１１】同上盛付装置における移送部材の駆動機構の斜視図である。
【図１２】画像処理の画像を示すものであり、（ａ）は基準画像データ、（ｂ）〜（ｄ）はカメラで撮影した画像データ、（ｅ）はテレビモニタに映し出される画像の一例である。
【図１３】同上盛付装置における制御部の電気的構成のブロック図である。
【図１４】同上盛付装置の制御部における画像検出部の機能ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下、本発明における食材盛付装置について詳細に説明する。
【００３１】
本実施形態においては、食材容器としては、図７に示す樹脂製の弁当箱１を使用し、この食材容器（弁当箱）１に食材を盛り付けるものとする。この弁当箱１は、同図に示すように、平面視長方形状の容器であり、図面中、右側に凹状の飯の収納凹部Ｒ１、左側におかず等の惣菜の収納凹部Ｒ２，Ｒ３が設けられているものとする。また、収納凹部Ｒ２は収納凹部Ｒ３に比較して若干小さく形成されているものとする。尚、食材容器１の形状はこれに限定されず、各種の形状が考えられる。
【００３２】
本発明に係る食材盛付装置の一実施形態の全体図を図１（平面図）、図２（側面図）に示す。まずはこれらの図を使用して全体構成を説明する。尚、これらの図において、弁当箱１は、搬送コンベア３（３ａ〜３ｍ）において、図面に向かって右側から左側（矢印Ａ方向）に流れるものとし、当該流れの方向を基準として「上流側」（後方）、「下流側」（前方）と表現する。また、上流側（後方）から下流側（前方）を見た場合の上下左右を、「上」、「下」及び「左」、「右」と定義する。また、搬送コンベアについては全体を示す場合は符号「３」を使用し、個別の搬送コンベアを特定する場合は符号「３ａ」、「３ｂ」等を使用する。
【００３３】
同図において、２は飯塊の供給装置であり、ホッパ２ｂに収納された飯を解しながら搬送し、排出部２ａから搬送コンベア３ａ上に１食分の飯が落下供給される。飯の落下位置には、前後方向、左右方向の可動板４が設けられており、これらの可動板４が前後方向、左右方向に若干近接することで、上記飯を略方形に成形して略方形の飯塊Ｑが成形される。成形された飯塊Ｑは搬送コンベア３ａ，３ｂにより下流側に搬送される。
【００３４】
上記搬送コンベア３ｂの前端からシャッタ６の後端まで搬送された飯塊Ｑは（図５（ａ）参照）、移送部材５によりシャッタ（開閉部材）６の中央まで搬送され（図５（ｃ）参照）、上記シャッタ６が左右に開くことにより（図６参照）、下方に供給されていた食材容器１の飯の収納凹部Ｒ１内に落下供給される（図５（ｄ）参照）。
【００３５】
上記食材容器１は、上記シャッタ６の右側の容器供給部７に積層状態で収納されており、空気吸着部８により１枚ずつ吸着され（図５参照）、上記収納部Ｒ１を上向の状態で、上記シャッタ６の直下に、右側の上記容器供給部７側から順次水平に供給される。
【００３６】
上記飯塊Ｑが供給された食材容器１は、押圧シリンダ９の伸縮ロッド９ａにより下流側に押されることで、搬送コンベア３ｃに移送される（図５（ｄ）参照）。この搬送コンベア３(３ｃ〜３ｍ)は、上記食材容器１が移送された始点Ｐ１から終点Ｐ２まで一直線上に配置されており、エリア毎に、複数の搬送コンベア３ａ〜３ｍに分割して構成されている。
【００３７】
搬送コンベア３ｄは計量コンベアであり、飯塊Ｑが供給された食材容器１の重量をロードセル５５（図１３参照）にて計量する。次の搬送コンベア３ｅには、搬送方向と直交する方向（交差する方向）に排出コンベア（第２排出コンベア）１０ａが設けられており、かつ上記搬送コンベア３ｅ上に当該搬送コンベア３ｅ上に搬送された規定重量外の食材容器１を上記排出コンベア１０ａに移行するための排出部材（第２排出部材）１１が設けられている（図３参照）。
【００３８】
上記搬送コンベア３ｅに引き続いて搬送コンベア３ｆが位置Ｐ３から位置Ｐ４まで設けられている。この間は総菜供給エリアＥ１であり、上記搬送コンベア３ｆの左側には、複数の惣菜供給装置１２，１２が配列されている。
【００３９】
これらの総菜供給装置１２，１２は（図７、図８参照）、上記搬送コンベア３ｆ上に延びる案内杆１６と案内杆１６に沿って総菜供給位置（図７のＳ１，Ｓ２等）まで移動する小容器１７を有しており、上記食材容器１の惣菜用の収納凹部Ｒ２，Ｒ３に対応する総菜供給位置Ｓ２，Ｓ１まで移動した上記小容器１７から、上記食材容器１の上記惣菜用の収納凹部Ｒ１又はＲ２に１食分の総菜が供給される（図１０（ａ）（ｂ）参照）。
【００４０】
上記搬送コンベア３ｆに引き続いて搬送コンベア３ｇが設けられている。この搬送コンベア３ｇ上には画像検出部１８が設置されており、画像検出エリアＥ２が設けられている。この画像検出部１８では、食材容器１の総菜の配置をカメラ４６（図１４参照）で撮影し、画像処理により検出するものである。次の搬送コンベア３ｈには、搬送方向と直交する方向に排出コンベア（第１排出コンベア）１０ｂが設けられており、かつ上記搬送コンベア３ｈ上に当該搬送コンベア３ｈ上に搬送された配置基準外（例えば、簡単な修正では不可能な程、配置が乱れたもの）の食材容器１を上記排出コンベア１０ｂに移行するための排出部材（第１排出部材）１９が設けられている。
【００４１】
上記搬送コンベア３ｈに引き続いて搬送コンベア３ｉが設けられており、当該搬送コンベア３ｉの始端Ｐ５から終端Ｐ６までの範囲に惣菜修正エリアＥ３が設けられている。この修正エリアＥ３では、搬送コンベア３ｉに沿って作業員（一人又は複数人）が配置され、テレビモニタ２０を見ながら、食材容器１の総菜の配置等を修正する。
【００４２】
上記搬送コンベア３ｉに引き続いて搬送コンベア３ｊが設けられている。この搬送コンベア３ｊは計量コンベアであり、総菜が供給された食材容器１の重量をロードセル５５にて計量する。また、この搬送コンベア３ｊ上に画像検出部２２が設けられており、上記画像検出部１８と同様に、食材容器１の惣菜の配置をカメラで撮影し、画像処理により検出するものである。
【００４３】
次の搬送コンベア３ｋには、搬送方向と直交する方向に排出コンベア１０ｃが設けられており、かつ上記搬送コンベア３ｋ上に、当該搬送コンベア３ｋ上に搬送された規定重量外又は配置基準外の食材容器１を上記排出コンベア１０ｃに移行するための排出部材２１が設けられている。
【００４４】
上記搬送コンベア３ｋに引き続いて搬送コンベア３ｍが設けられている。この搬送コンベア３ｍに搬送された食材容器１は、飯塊及び総菜が正常に盛り付けられたものであり、当該搬送コンベア３ｍから取り卸され、蓋取り付け工程、包装工程等の次工程に供される。
【００４５】
上記排出コンベア１０ｂの先端部の位置Ｐ５と、総菜供給エリアＥ１の上記搬送コンベア３ｆの後端部に対応する位置Ｐ７間には逆搬送コンベア３ｎが、上記搬送コンベア３ｆに平行に設けられている。この逆搬送コンベア３ｎは下流側から上流側に移行する（矢印Ｂ方向）に移動するように構成されている。そして、この逆搬送コンベア３ｎの終端部には、上記逆搬送コンベア３ｎに直交する方向の割り込みコンベア１０ｄが設けられている。上記逆搬送コンベア３ｎでは、上記排出コンベア１０ｂにより搬送コンベア３ｆから排出された食材容器１が搬送されてくるので、上記逆搬送コンベア３ｎの右側に配置された作業員が、例えば上記食材容器１の総菜を取り除き、総菜が取り除かれた食材容器１を上記割り込みコンベア１０ｄに乗せることで、上記搬送コンベア３ｆ上に割り込み載置できるように構成されている。
【００４６】
以下、各部をより具体的に説明する。
上記飯塊Ｑは、飯の上記供給装置２の上記排出部２ａから搬送コンベア３ａに落下供給され、搬送コンベア３ａが矢印Ａ方向に走行し、搬送コンベア３ｂに受け渡され、上記飯塊Ｑは上記搬送コンベア３ｂによりシャッタ６の後端部まで搬送される（図５（ａ）の状態）。
【００４７】
その後、移送部材５（図３、図４参照）が下降すると共に（図５（ｂ）参照）、前方（矢印Ａ方向）に水平移動し（図５（ｃ）参照）、上記飯塊Ｑを上記シャッタ６の中央部に移動する。このとき、飯塊Ｑは上記シャッタ６上に固定された位置決部材２３（図３、図４参照）に当接することで、シャッタ６の中央部、即ち、下方の食材容器１の飯塊Ｑの収納凹部Ｒ１の直上位置に位置決めされる（図５（ｃ）参照）。
【００４８】
上記移送部材５は図５、図１１に示すように、筐体２４内において水平方向のシリンダ２５が設けられており、当該シリンダ２５により前後方向に駆動される。また、上記シリンダ２５を保持する機枠２６とは別の固定機枠２８に円盤状のカム２７が軸支されており、上記カム２７の板面に設けられた突起（カムフォロワ）が上記機枠２６に当接している。また、上記カム２７を駆動するための駆動モータＭ１が上記固定機枠２８に設けられている。従って、上記駆動モータＭ１にて上記カム２７を回転することにより、上記シリンダ２５共々上記移送部材５を上下動することができるように構成されている。
【００４９】
従って、上記シリンダ２５の前後移動と上記駆動モータＭ１による上記カム２７の回転を所定タイミングで行うことにより、上記図５（ａ）〜図５（ｄ）の動き、即ち、移送部材５の上下移動と前後移動とを実現することができる。
【００５０】
上記シャッタ６は、図６に示すように、２枚の水平の板状体６ａ，６ｂから構成されており、上記各板状体６ａ，６ｂに水平に駆動杆２９ａ，２９ｂが設けられている。上記駆動杆２９ａ，２９ｂ各々対応して駆動円板３０ａ，３０ａ’が中心軸ｔ，ｔを中心に矢印Ｃ，Ｃ’方向に回転可能に設けられており、各駆動円盤３０ａ，３０ａ’は各々駆動モータＭ２，Ｍ３の出力軸に接続されている。
【００５１】
さらに上記駆動杆２９ａ，２９ｂには長穴３１，３１が設けられており、これら長穴３１，３１に上記駆動円盤３０ａ，３０ａ’の駆動ピン３２，３２が嵌合している。従って、上記駆動モータＭ２，Ｍ３を以って上記駆動円盤３０ａ，３０ｂを矢印Ｃ，Ｃ’方向に回転することにより、上記板状体６ａ，６ｂを連続的に開閉することができる（図６（ａ）（ｂ）参照）。従って、上記板状体６ａ，６ｂ、即ちシャッタ６を開くことにより、シャッタ６上に載置されていた飯塊Ｑは下方の食材容器１の飯塊の収納凹部Ｒ１内に落下供給することができる。
【００５２】
上記排出部材１１は、図３、図４に示すように、上記搬送コンベア３ｅ上に設けられ、食材容器１の搬送方向に直交する方向のシリンダ４１と、該シリンダ４１に沿って移動可能な排出片４２と、該排出片４２を上下動させるためのシリンダ４１ａとから構成されている。前段の搬送コンベア３ｄにて計量された計量値が規定重量値外になった場合は、制御部４５がそれを検出し、上記シリンダ４１，４１ａを駆動して排出片４２を下降すると共に、搬送方向に直交する方向に移動することで、上記食材容器１を排出コンベア１０ａに移送し得るように構成されている。尚、他の排出部材１９，２１も同様の構成である。
【００５３】
上記惣菜供給エリアＥ１における搬送コンベア３ｆは、図７に示すようにコンベアベルト上に所定間隔毎に位置決め突起３３が設けられており、上記搬送コンベア３ｆの後端には食材容器１の検出センサ３４が設けられている。また、この搬送コンベア３ｆは、後端位置に上記位置決め突起３３が位置した状態で停止しており、前段の搬送コンベア３ｅにより食材容器１が搬送され、当該食材容器１の前端が上記搬送コンベア３ｆの上記位置決め突起３３に当接したとき（図７参照）、上記検出センサ３４が食材容器１を検知し、これに基づいて制御部４５が上記搬送コンベア３ｆを一定ピッチで間歇駆動するように構成されている。
【００５４】
従って、搬送コンベア３ｆ上の食材容器１は上記位置決突起３３により前後方向に位置決めされた状態で、当該搬送コンベア３ｆの一定ピッチで間歇的に移動される。尚、食材容器１は弾性体製のベルトを使用したコンベア３ｆのベルト上において左右方向にもずれが防止され、位置決めされる。このため、食材容器１の一時停止位置、即ち、図７における食材容器１の停止位置Ｔ１、食材容器１の停止位置Ｔ２は予め定められている。
【００５５】
よって、上記停止位置Ｔ１，Ｔ２における食材容器１，１の惣菜供給位置Ｓ１，Ｓ２も予め特定することができるので、当該惣菜供給位置Ｓ１，Ｓ２に対応した上方に上記惣菜供給装置１２，１２の小容器１７，１７が移動されるように、案内杆１６，１６の長さ等を予め設定することができる。
【００５６】
上記惣菜供給装置１２は基本的な構造は同じなので、一方の惣菜の供給装置１２を図８、図９等により説明する。
【００５７】
当該惣菜供給装置１２は、基台４７上にホッパ４８が設けられており、ホッパ４８内には当該ホッパ４８内に供給される惣菜（例えばキンピラ等）の下方に解し部材３５が設けられ、当該解し部材３５が適宜回転し、上記ホッパ内の惣菜は下方のスクリューコンベア３６に移行する。上記スクリューコンベア３６は上記惣菜を先端の解しローラ３７の方向に移送し、上記解しローラ３７は矢印Ｄ方向に回転することで、先端に送られた惣菜を下方の小容器１７に落下供給する。
【００５８】
上記スクリューコンベア３６及び上記解しローラ３７の回転は、１食分ずつ間歇的に行われ、その結果、１食分の量の惣菜が上記小容器１７内に供給される。
【００５９】
上記小容器１７は図９に示すように、アングル１７ｃを介して上記案内杆１６内に内蔵するシリンダに接続されており、該シリンダにより上記案内杆１６に沿った左右方向（矢印Ｇ，Ｇ’方向）に移動可能となっている。
【００６０】
上記小容器１７は（図８参照）、上下方向に貫通する惣菜収納孔１７ａが設けられており、上記小容器１７の排出口１７ｂはシャッタ３８により閉鎖されている（図９の基端位置の小容器１７参照）。このシャッタ３８は、全体に「く」の字状に設けられており、その中央部の回転軸３８ａが上記アングル１７ｃの下面に軸支され、他方の支軸３８ｂが上記案内杆１６の下面に設けられた直線状のカム溝１６ａに係合している。このカム溝１６ａの先端部には屈曲したカム溝１６ａ’が設けられている。従って、上記小容器１７が上記案内杆１６の先端部まで移動すると、上記シャッタ３８の上記支軸３８ｂが上記カム溝１６ａ’に係合することにより、上記シャッタ３８が、上記回転軸３８ａを中心として矢印Ｈ’方向に回動し、これにより、上記排出口１７ｂが開口するように構成されている（図９の先端位置の小容器１７参照）。また、上記小容器１７が上記シリンダにより戻り方向（矢印Ｇ’方向）に駆動され、上記支軸３８ｂがカム溝１６ａ’からカム溝１６ａに移行すると、上記シャッタ３８が矢印Ｈ方向に回動復帰し、上記排出口１７ｂを閉鎖する。尚、図９は説明の便宜上、基端位置と先端位置に小容器１７を実線で描いているが、実際には、１つの小容器１７が何れかの位置を往復移動するものである。
【００６１】
また、上記供給装置１２の基台４７の下面にはキャスター４０が設けられており、当該供給装置１２は上記キャスター４０により自由に移動が可能となっている。よって、図７に示すように惣菜供給エリアＥ１における搬送コンベア３ｆの左側に２台の供給装置１２を並列に配列することができ、このとき、各供給装置１２，１２の案内杆１６の先端部は、各々惣菜供給位置Ｓ１，Ｓ２に位置するように構成されている。従って、惣菜供給エリアＥ１にどのような順番で供給装置１２を配列するか、何台の供給装置１２を配列するかは自由であり、本実施形態の２台の供給装置１２に限定されない。勿論、どのような惣菜を供給するかも自由であり、例えば図１において、上流側の惣菜供給装置１２のさらに上流側には例えば食材容器１の飯塊Ｑの上にふりかけ等を供給する惣菜供給装置を配置し、下流側の惣菜供給装置１２のさらに下流側に、例えば惣菜供給位置Ｓ２上に、さらにからあげを供給する惣菜供給装置を設置することもできる。
【００６２】
上記案内杆１６の長さは、図７に示すように、一の供給装置１２は上記食材容器１の左側の惣菜の収納凹部Ｒ３（惣菜供給位置Ｓ１）に対応する長さとなるように設けられており、上記小容器１７が上記案内杆１６の先端部に移行し上記シャッタ３８が開いたとき、上記小容器１７内の１食分の惣菜を上記収納凹部Ｒ３に落下供給し得るように構成されている（図１０（ａ）参照）。
【００６３】
また、他の惣菜供給装置１２は、上記食材容器１の右側の惣菜収納凹部Ｒ２（惣菜供給位置Ｓ２）に対応する長さとなるように設けられており、上記小容器１７が上記案内杆１６の先端部に移行し上記シャッタ３８が開いたとき、上記小容器１７内の１食分の惣菜を上記収納凹部Ｒ２に落下供給し得るように構成されている（図１０（ｂ）参照）。尚、案内杆１６の長さは任意であり、案内杆１６の長さは一定で、惣菜供給位置Ｓ１，Ｓ２に対応する位置に小容器１７を停止させるように構成しても良い。この場合、小容器１７が停止した時点でシャッタ３８は別途のカム機構等にて開閉し得るように構成することができる。
【００６４】
上記搬送コンベア３ｇ上には画像検出部１８が設けられている。この画像検出部１８は、上記惣菜供給エリアＥ１において惣菜が供給された食品容器１を上方からカメラで撮影し、画像処理技術（パターン認識技術等）の公知の技術により、所定基準位置に飯塊及び惣菜が収納されているか否かの検出を行う。
【００６５】
具体的には、図１２に示すように、制御部４５の基準画像メモリ１８ｃ（図１４参照）は基準画像パターン５０（図１２（ａ）参照）を認識し、記憶しており、上記カメラ４６で撮影した画像（図１４の５１，５２，５３等）と、上記基準画像パターン５０を比較し、長方形状の基準エリアＲ１’，Ｒ２’，Ｒ３’からのはみ出しがなければ、正常と判断し、排出部材１９を駆動せずに、搬送コンベア３ｈを介して惣菜修正エリアＥ３の搬送コンベア３ｉに搬送する。上記比較の結果、上記基準エリアＲ１’，Ｒ２’，Ｒ３’からのはみ出し量Ｙが「少」であると判断した場合は（図１２（ｃ）参照）、修正可能であると判断し、排出部材１９を駆動せずに、搬送コンベア３ｈを介して惣菜修正エリアＥ３の搬送コンベア３ｉに搬送する。
【００６６】
上記比較の結果、基準エリアＲ１’，Ｒ２’，Ｒ３’からのはみ出し量Ｙが「大」であると判断した場合は（図１２（ｄ）参照）、惣菜が所定の収納凹部Ｒ２，Ｒ３に入っていないか、こぼれ落ちている場合であるので、この場合は、制御部４５は「修正不可能」（基準画像とのずれが大）と判断し、上記排出部材１９を駆動する。従って、この場合は、図３のように、食材容器１は排出部材１９により排出コンベア１０ｂ側に排出される。
【００６７】
上記惣菜修正エリアＥ３においては、上述のように、正常に盛り付けられた食材容器１及び修正が必要な食材容器１が搬送されるので、当該搬送コンベア３ｉに１人又は複数人の作業員を配置し、各食材容器１の惣菜の位置の修正を行う。
【００６８】
この場合、上記テレビモニタ２０に図１２（ｅ）における画像５４を、上記はみ出し量Ｙの箇所を例えば赤く表示することにより、作業員はそのモニタ２０を見ながら、赤い部分を収納凹部Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３内に収めるように修正を行うことで、簡単に惣菜位置の修正を行うことができる。
【００６９】
上記搬送コンベア３ｉに引き続いて、搬送コンベア３ｊが設けられている。この搬送コンベア３ｊは計量コンベアの機能を有していると共に、当該搬送コンベア３ｊの上には、上記画像処理部１８と同様の画像処理部２２が設けられている。
【００７０】
この画像処理部２２は、上記画像処理部１８と同様の構成であり、上記搬送コンベア３ｊ（ロードセル５５）にて食材容器１の最終的な重量を計量する。そして、制御部４５は、上記と同様の画像処理及び規定重量外であるか否かの判断を行い、画像基準に満たないもの、又は、規定重量値外である場合は、排出部材２１を駆動して食材容器１を排出コンベア１０ｃに排出する。
【００７１】
尚、惣菜修正エリアＥ３を通過しているので、惣菜修正エリアにて正常に修正されたものであれば、画像基準に満たないものは基本的に存在しないが、例えば作業員がたまたま不在であった場合等、未修正の食材容器１が到来した際は、当該食材容器１を排除するためである。また、重量については、画像的には正常であるが、規定重量以上の惣菜が収納されている場合等のため、重量についても再度のチェックを行うものである。
【００７２】
上記搬送コンベア３ｋを通過した正常に盛り付けの行われた食材容器は、搬送コンベア３ｍに移送され、取り卸される。
【００７３】
図１３に示すものは、本発明の電気的構成を示すものであり、プログラマブルコントローラを有する制御部４５に、押圧部材５の駆動モータＭ１、シャッタ６の駆動モータＭ２，Ｍ３、各コンベア３ａ〜３ｍを個別に駆動する１１個の駆動モータＭ４〜Ｍ１５、逆搬送コンベア３ｎを駆動する駆動モータＭ１６、排出コンベア１０ａ，１０ｂ，１０ｃを駆動する駆動モータＭ１７〜Ｍ１９、押圧部材５をスライドするシリンダ２５、食材容器１をコンベアに搬送するシリンダ９、排出部材１１，１９，２１の駆動シリンダ４１，４１ａ、上記惣菜供給装置１２，１２、画像検出部１８，２２、検出センサ３４、計量コンベア用のロードセル５５が接続されている。図１４は上記制御部４５における画像検出部１８（２２）の機能ブロック図であり、以下の動作説明と共に説明する。
【００７４】
本発明は上述のように構成されるものであり、以下その動作について説明する。
尚、食材容器１は空気吸着部８によりシャッタ６の下方位置に搬送されているとする。また、各搬送コンベア３は、制御部４５のその都度の判断により、食材容器１が搬送されてくる度に、一時停止、搬送再開等の動作を繰り返し行う。また、惣菜供給エリアＥ１では搬送コンベア３ｆを間歇的に駆動する等の制御を行う。
【００７５】
また、惣菜供給エリアＥ１の搬送コンベア３ｆには、上流側に惣菜としてのキンピラの供給装置１２、下流側に惣菜としての酢豚の供給装置１２が予め設置されており（図７参照）、１食分の惣菜が各々の小容器１７，１７に供給されているものとする。
【００７６】
飯の供給装置２から搬送コンベア３ａに搬送され、可動板４により成形された飯塊Ｑは、搬送コンベア３ｂによりシャッタ６の後端部に搬送される（図５（ａ）参照）。その後、制御部４５は駆動モータＭ１及びシリンダ２５を駆動して移送部材５を上下及び前後に駆動し（図５（ｂ）（ｃ）参照）、上記飯塊Ｑをシャッタ６の中央部に移送する。
【００７７】
その後、制御部４５は駆動モータＭ２，Ｍ３を駆動して上記板状態６ａ，６ｂを開き、シャッタ６上の飯塊Ｑを下方の食材容器１の収納凹部Ｒ１内に供給する（図６（ｂ）参照）。
【００７８】
次に、制御部４５は押圧シリンダ９を駆動して、上記食材容器１を搬送コンベア３ｃ上に移送する（図５（ｄ）参照）。これにより、飯塊Ｑの供給された食材容器１は搬送コンベア３ｃにより下流方向に搬送される（図４参照）。制御部４５は食材容器１が搬送コンベア３ｄに移送された時点で搬送コンベア３ｄを一旦停止し、ロードセル５５からの計量値を認識する。制御部４５は計量値が予め記憶していた規定重量値の範囲内であれば、食材容器１を次段の搬送コンベア３ｅを介して搬送コンベア３ｆに搬送する。
【００７９】
上記食材容器１の計量値が規定重量値の範囲から外れるものである場合は、制御部４５はシリンダ４１，４１ａを駆動して搬送コンベア３ｅに搬送された食材容器１を排出コンベア１０ａに排出する。このように、当初の時点で、規定重量値以外の重量の食材容器１を排除することができる。
【００８０】
上記規定重量内の食材容器１は惣菜供給エリアＥ１の搬送コンベア３ｆに搬送される。ここでは搬送コンベア３ｆは一定ピッチの間歇駆動がされているので、制御部４５は上記食材容器１が上流側の供給装置１２の惣菜供給位置Ｓ１に到来すると、そのタイミングでシリンダを駆動して小容器１７を案内杆１６に沿って移動し、小容器１７が惣菜供給位置Ｓ１（案内杆１６の先端部）に到着するとシャッタ３８が開き（図９参照）、小容器１７から惣菜の収納凹部Ｒ３内に１食分の惣菜（キンピラ）が落下供給される（図１０（ａ）参照）。その後、上記食材容器１は、搬送コンベア３ｆの次の１ピッチの移動により、隣接する供給機１２の惣菜供給位置Ｓ２に移送される。
【００８１】
すると制御部４５は上記食材容器１が惣菜供給位置Ｓ２に到来したタイミングでシリンダを駆動して小容器１７を案内杆１６に沿って移動し、小容器１７が惣菜供給位置Ｓ２（案内杆１６の先端部）に到着するとシャッタ３８が開き（図９参照）、小容器１７から惣
菜の収納凹部Ｒ２内に１食分の惣菜（酢豚）が落下供給される（図１０（ｂ）参照）。
【００８２】
次に、制御部４５は上記搬送コンベア３ｆを間歇駆動することにより、飯塊Ｑ、惣菜の供給された食材容器１は、搬送コンベア３ｇに移送され一時停止される。
【００８３】
ここで制御部４５（画像検出部１８、図１４参照）はカメラ４６で上記食材容器１の画像を撮影し、画像取込手段１８ａが画像データを取り込み、Ａ／Ｄ変換してデジタルデータに変換し、その画像データを画像記憶手段１８ｂに記憶する。その後制御部４５の画像処理手段１８ｇは、上記画像データを例えば２値化する等して上記基準エリアＲ１’，Ｒ２’，Ｒ３’の輪郭を強調して認識する。また、画像処理手段１８ｇ’は画像記憶手段１８ｂに記憶している基準画像も２値化する等して基準エリアＲ１’，Ｒ２’，Ｒ３’の輪郭を検出し、比較手段１８ｄにより、基準画像メモリ１８ｃに記憶していた基準画像５０の基準エリアＲ１’，Ｒ２’，Ｒ３’の輪郭と、取り込んだ画像データ（５１，５２，５３の何れか）の基準エリアＲ１’，Ｒ２’，Ｒ３’の輪郭を比較し、基準エリアの輪郭からのはみ出しの有無を検出する（図１２参照）。そして、はみ出しがない場合は、正常と判断し、食材容器１を搬送コンベア３ｈを介して搬送コンベア３ｉに移送する。
【００８４】
制御部４５は、はみ出し量Ｙが「少ない」と判断した場合は（図１２（ｃ）の場合）、修正可能であるので、同様に搬送コンベア３ｉに移送する。この比較は、例えば画像上を複数の升目（ドット）に分割し、基準エリアの輪郭同士を比較することにより、はみ出し量Ｙの面積（ドット数）が基準値以内であれば、はみ出し量Ｙが「少ない」と判断することができる。この場合、制御部４５の表示制御手段１８ｅは（図１４参照）、はみ出し量Ｙの部分を赤で表示し、その画像（図１２の画像５４）をテレビモニタ２０に表示する。
【００８５】
制御部４５は、はみ出し量Ｙが「多い」（または「大きい」）と判断した場合（図１２（ｄ）参照）、例えば上記はみ出し量Ｙの面積（ドット数）が基準値を超える場合は、制御部４５は、シリンダ駆動手段１８ｆを以って（図１４参照）、排出部材１９のシリンダ４１，４１ａを駆動して、搬送コンベア３ｈに搬送された食材容器１を排出コンベア１０ｂに排出する。
【００８６】
なお、排出コンベア１０ｂに排出された食材容器１は、逆搬送コンベア３ｎ側の作業員が逆搬送コンベア３ｎ上に載置し、惣菜を取り除く等して、割込みコンベア１０ｄに載せることで、正規の上記搬送コンベア３ｆに割込ませることができ、この場合、再度、惣菜供給エリアＥ１にて惣菜が供給されることになる。
【００８７】
上記搬送コンベア３ｉにおいては、正常な食材容器１、及び、修正が必要な食材容器１が流れてくるので、作業者は、テレビモニタ２０を見ながら、赤く表示されたはみ出し量Ｙの部分を修正することで、効率的に盛り付けの修正を行うことができる。
【００８８】
上記惣菜修正エリアＥ３にて修正の行われた食材容器１は、搬送コンベア３ｊにて再度カメラにて撮影され、制御部４５（画像検出部２２）は、上記画像検出部１８と同様の検知を行う。また制御部４５は搬送コンベア３ｊ（ロードセル５５）にて食材容器１の計量も行い、計量値が予め記憶された規定重量値の範囲内に入っているか否かを判断する。
【００８９】
そして制御部４５は、惣菜修正エリアＥ３での修正が行われておらず、はみ出し量が以前として「多い」と判断された場合、或いは、はみ出し量は正常であっても、規定重量値外であると判断した場合は、排出部材２１のシリンダ４１，４１ａを駆動して、食材容器１を排出コンベア１０ｃに排出する。
【００９０】
上記搬送コンベア３ｊにて規定重量値であって、上記画像処理部２２にて正常と判断された食材容器１は、搬送コンベア３ｍに移送され、取り卸される。
【００９１】
以上のように本発明によれば、搬送コンベア３の惣菜供給エリアＥ１に複数の惣菜供給装置１２を配列し、各小容器１７を搬送コンベア３上の惣菜供給位置Ｓ１，Ｓ２まで移動することにより、搬送コンベア３を搬送される食材容器１内の惣菜供給位置に１食分の食材を供給することができ、従来のようにロボットアーム等の複雑な制御を必要とせずに、簡易な構成で、食材容器に惣菜等の食材を適切に盛り付けることができる。
【００９２】
また、惣菜供給装置１２のホッパに惣菜を貯留しておき、そこから例えば１食分ずつの惣菜を小容器１７に供給しておくことができ、予め惣菜を小分けしておく必要がなく、非常に効率的に惣菜を食材容器に盛り付けることができる。
【００９３】
また動力なしで小容器１７のシャッタの開閉を行うことができ、惣菜供給装置１２の構成をより簡易化することができる。
【００９４】
また、複数種の惣菜毎に複数の惣菜供給装置１２を用意し、各惣菜供給装置をキャスターにて、自由に、移動できるため、任意の順番で惣菜供給エリアに配列することができ、食材容器に供給する惣菜のバリエーションの追加にも容易に対応することができる。
【００９５】
また、修正エリアＥ３にて修正できないような事象が発生した場合は、食材容器１を予め排除することができ、修正エリアには、修正の必要のない食材容器、及び、軽微な修正の食材容器だけになるので、効率的に惣菜の配置の修正を行うことができる。
【００９６】
また、例えば、上記第１排出部材（排出コンベア１０ｂ）にて排出された食材容器から惣菜を除いて飯塊だけとし、再度その食材容器を割込コンベアにより搬送コンベアに送り込むことができる。
【００９７】
また、飯塊が供給された時点で食材容器の重量を計量し、規定重量外の食材容器を排出コンベアに早期に排出することができる。
【産業上の利用可能性】
【００９８】
本発明に係る食材盛付装置によれば、比較的簡易な構成で、複数種の惣菜を食材容器の所定位置に盛り付けることができ、また、複数台の惣菜供給装置を配列することで、惣菜のバリエーションの増加、変更等にも容易に対応することができる。
【符号の説明】
【００９９】
１              食材容器
３              搬送コンベア
３ｄ            搬送コンベア（重量計測コンベア）
３ｎ            逆搬送コンベア
６              シャッタ（開閉部材）
９              押圧シリンダ（移行部材）
１０ａ          排出コンベア（第２排出コンベア）
１０ｂ          排出コンベア（第１排出コンベア）
１１            排出部材（第２排出部材）
１０ｄ          割込コンベア
１２            惣菜供給装置
１６            案内杆
１６ａ，１６ａ’カム溝
１７            小容器
１７ｂ          排出口
１８            画像検出部
１９            排出部材（第１排出部材）
３５            解し部材
３６            スクリューコンベア
３７            解しローラ
３８            シャッタ
４８            ホッパ
Ｑ              飯塊
Ｅ１            惣菜供給エリア
Ｅ３            修正エリア
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
2019218062.tif 000011
【図１０】
2019218062.tif 000012
【図１１】
2019218062.tif 000013
【図１２】
2019218062.tif 000014
【図１３】
2019218062.tif 000015
【図１４】
2019218062.tif 000016