(57)【要約】【課題】  被把持物体を迅速に隙間なく並べることができる搬送装置を提供する。【解決手段】  被把持物体４を把持するための把持体１０と、前記把持体に設けられ、前記把持体の底面部より下方に伸び、鉛直方向を軸として回動可能な複数のフックピン１２ａ〜１２ｆと、前記把持体の移動を制御する移動制御部１４と、前記複数のフックピンの回動を制御する回動制御部１８と、を備え、前記回動制御部は、前記把持体が前記複数のフックピンを用いて前記被把持物体を把持する際、前記複数のフックピンを回動させて前記複数のフックピンのフック部間の距離を狭くし、前記把持体が前記被把持物体を解放する際、前記複数のフックピンを回動させて前記複数のフックピンの前記フック部間の距離を拡げ、前記移動制御部は、前記複数のフックピンにより下垂されている前記被把持物体を搬送する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被把持物体を把持するための把持体と、
前記把持体に設けられ、前記把持体の底面部より下方に伸び、鉛直方向を軸として回動可能な複数のフックピンと、
前記把持体の移動を制御する移動制御部と、
前記複数のフックピンの回動を制御する回動制御部と、を備え、
前記回動制御部は、前記把持体が前記複数のフックピンを用いて前記被把持物体を把持する際、前記複数のフックピンを回動させて前記複数のフックピンのフック部間の距離を狭くし、前記把持体が前記被把持物体を解放する際、前記複数のフックピンを回動させて前記複数のフックピンの前記フック部間の距離を拡げ、
前記移動制御部は、前記複数のフックピンにより下垂されている前記被把持物体を搬送することを特徴とする搬送装置。
【請求項２】
前記フックピンの伸縮を制御する伸縮制御部を備え、
前記伸縮制御部は、少なくとも複数のフックピンにより下垂されている前記被把持物体を搬送する間、前記フックピンの長さを縮めることにより、前記把持体の底面部と前記被把持物体の上面とを当接または近接させることを特徴とする請求項１記載の搬送装置。
【請求項３】
前記把持体は、鉛直方向における前記把持体の底面部の位置を制御する位置制御部を備え、
前記位置制御部は、少なくとも複数のフックピンにより下垂されている前記被把持物体を搬送する間、前記把持体の底面部の位置を調整することにより、前記把持体の底面部と前記被把持物体の上面とを当接または近接させることを特徴とする請求項１記載の搬送装置。
【請求項４】
前記複数のフックピンの前記フック部は、前記被把持物体の一側部と掛合する位置及び前記一側部に対向する他側部と掛合する位置に設けられていることを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の搬送装置。
【請求項５】
前記複数のフックピンの前記フック部は、前記被把持物体の各側部と掛合する位置に設けられていることを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の搬送装置。
【請求項６】
前記被把持物体は、前記フック部で掛止するフランジを有する容器であることを特徴とする請求項１〜５の何れか一項に記載の搬送装置。
【請求項７】
前記フランジを有する容器には、食品が収容されることを特徴とする請求項６記載の搬送装置。
【請求項８】
前記食品は、弁当または惣菜であることを特徴とする請求項７記載の搬送装置。
【請求項９】
被把持物体を把持するための把持体に設けられ前記把持体の底面部より下方に伸び鉛直方向を軸として回動可能な複数のフックピンを回動させて、前記複数のフックピンのフック部間の距離を拡げる準備工程と、
前記被把持物体を把持する位置に、前記把持体を移動する第一移動工程と、
前記複数のフックピンを回動させて前記複数のフックピンの前記フック部間の距離を狭くし、前記被把持物体を前記複数のフックピンにより把持する把持工程と、
前記把持体の底面部と前記被把持物体の上面とを当接または近接させる近接工程と、
前記被把持物体を所定の移送先に移送する移送工程と、
前記把持体の底面部と前記被把持物体の上面との当接または近接を解除する解除工程と、
前記複数のフックピンを回動させて前記複数のフックピンの前記フック部間の距離を拡げ、前記被把持物体を前記複数のフックピンの把持から解放する解放工程と、
前記被把持物体を把持する位置から、前記被把持物体が位置ずれしないように、前記把持体を移動する第二移動工程と、
を含むことを特徴とする搬送方法。
【請求項１０】
前記近接工程は、前記フックピンの長さを縮めることにより前記把持体の底面部と前記被把持物体の上面とを当接または近接させ、
前記解除工程は、前記フックピンの長さを伸ばすことにより前記把持体の底面部と前記被把持物体の上面との当接または近接を解除することを特徴とする請求項９記載の搬送方法。
【請求項１１】
前記近接工程は、前記把持体の底面部を鉛直下方に移動させることにより前記把持体の底面部と前記被把持物体の上面とを当接又は近接させ、
前記解除工程は、前記把持体の底面部を鉛直上方に移動させることにより前記把持体の底面部と前記被把持物体の上面との当接または近接を解除することを特徴とする請求項９記載の搬送方法。
【請求項１２】
前記把持工程は、前記複数のフックピンの前記フック部を、前記被把持物体の一側部及び前記一側部に対向する他側部と掛合させることを特徴とする請求項９〜１１の何れか一項に記載の搬送方法。
【請求項１３】
前記把持工程は、前記複数のフックピンの前記フック部を、前記被把持物体の各側部と掛合させることを特徴とする請求項９〜１１の何れか一項に記載の搬送方法。
【請求項１４】
前記被把持物体は、前記フック部で掛止するフランジを有する容器であることを特徴とする請求項９〜１３の何れか一項に記載の搬送方法。
【請求項１５】
前記フランジを有する容器には、食品が収容されることを特徴とする請求項１４記載の搬送方法。
【請求項１６】
前記食品は、弁当または惣菜であることを特徴とする請求項１５記載の搬送方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被把持物体を把持して搬送するための搬送装置及び該搬送装置を用いた搬送方法に関するものであり、特に食品が収容された容器を搬送するための搬送装置及び搬送方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
通常、店頭で販売される弁当や惣菜等の食品は、食品工場内において、容器に収容され、仕向け先毎に用意されている番重等の運搬容器に、仕向け先毎に決められている個数だけ積載され、仕向け先に輸送される。ここで、食品を収容した容器は、ベルトコンベア等により搬送され、人の手により取上げられ、人の手により仕向け先に仕分けられている。しかしながら、昼夜問わない稼動を所望される食品工場にとって人手不足が問題となっており、食品が収容された容器を仕向け先毎に仕分けるロボット等の実用化が求められている。
【０００３】
ここで、特許文献１には、矩形状ポリケース（容器）の一側部に形成されているフランジ部を把持する第１把持部と、該一側部と隣り合う他側部に形成されているフランジ部を把持する第２把持部と、第１把持部に把持されているフランジ部と第２把持部に把持されているフランジ部との間のフランジ部の上面を押し付けて把持する第３把持部とにより矩形状ポリケースを把持して搬送する搬送装置について開示されている。
【０００４】
また、特許文献２には、矩形状のバケット（容器）における隣り合う２つのフランジ部を挟持する挟持手段を備え、各々の挟持手段がフランジ部の上面を下方に付勢する押え板と、フランジ部の下方に挿入される指とを備え、これら押え板と指とにより隣り合う２つのフランジ部を挟持してバケットを搬送するロボット用のハンドについて開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】実開平６−７１０８８号公報
【特許文献２】実開平７−２７７８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、食品を収容した容器を番重のようなボックス型の運搬容器に入れて運搬する場合、運搬作業の効率化という観点から、運搬容器に収容される容器の数は多ければ多いほどよい。運搬容器に収容される容器の数が多いと、一度に運搬できる容器の数が多くなり、運搬回数を減らすことができる。運搬容器に収容する容器の数を増大させるためには、運搬容器に容器を隙間なく並べて、隙間なく積む必要がある。
【０００７】
ここで、特許文献１記載の搬送装置及び特許文献２記載のロボット用ハンドにおいては、番重のようなボックス型の運搬容器に食品を収容した容器を積み込む場合、運搬容器の側壁部と容器との間にロボットのアームを挿入する隙間が必要となり、運搬容器内に容器を隙間なく並べ入れることができない。また、運搬容器内に隙間なく並べられた容器を取り出す場合においても、運搬容器の側壁部が障害となり、側壁部と容器との間または容器と容器との間にロボットのアームを挿入できず、運搬容器から容器を取り出すことができない。更に、容器を吸盤等により吸引して持ち上げ搬送する方法も存在するが、容器が吸引できない材質により構成されている場合や包装フィルム等により包装されている場合など、容器を吸引できない場合があった。
【０００８】
本発明の目的は、容器を迅速に隙間なく並べることができる搬送装置及び該搬送装置を用いた搬送方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の搬送装置は、被把持物体を把持するための把持体と、前記把持体に設けられ、前記把持体の底面部より下方に伸び、鉛直方向を軸として回動可能な複数のフックピンと、前記把持体の移動を制御する移動制御部と、前記複数のフックピンの回動を制御する回動制御部とを備え、前記回動制御部は、前記把持体が前記複数のフックピンを用いて前記被把持物体を把持する際、前記複数のフックピンを回動させて前記複数のフックピンのフック部間の距離を狭くし、前記把持体が前記被把持物体を解放する際、前記複数のフックピンを回動させて前記複数のフックピンの前記フック部間の距離を拡げ、前記移動制御部は、前記複数のフックピンにより下垂されている前記被把持物体を搬送することを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の搬送装置は、前記フックピンの伸縮を制御する伸縮制御部を備え、前記伸縮制御部は、少なくとも複数のフックピンにより下垂されている前記被把持物体を搬送する間、前記フックピンの長さを縮めることにより、前記把持体の底面部と前記被把持物体の上面とを当接または近接させることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明の搬送装置は、前記把持体が鉛直方向における前記把持体の底面部の位置を制御する位置制御部を備え、前記位置制御部は、少なくとも複数のフックピンにより下垂されている前記被把持物体を搬送する間、前記把持体の底面部の位置を調整することにより、前記把持体の底面部と前記被把持物体の上面とを当接または近接させることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明の搬送装置は、前記複数のフックピンの前記フック部が前記被把持物体の一側部と掛合する位置及び前記一側部に対向する他側部と掛合する位置に設けられていることを特徴とする。
【００１３】
また、本発明の搬送装置は、前記複数のフックピンの前記フック部が前記被把持物体の各側部と掛合する位置に設けられていることを特徴とする。
【００１４】
また、本発明の搬送装置は、前記被把持物体が前記フック部で掛止するフランジを有する容器であることを特徴とする。
【００１５】
また、本発明の搬送装置は、前記フランジを有する容器には食品が封入されることを特徴とする。
【００１６】
また、本発明の搬送装置は、前記食品が弁当または惣菜であることを特徴とする。
【００１７】
また、本発明の搬送方法は、被把持物体を把持するための把持体に設けられ前記把持体の底面部より下方に伸び鉛直方向を軸として回動可能な複数のフックピンを回動させて、前記複数のフックピンのフック部間の距離を拡げる準備工程と、前記被把持物体を把持する位置に、前記把持体を移動する第一移動工程と、前記複数のフックピンを回動させて前記複数のフックピンの前記フック部間の距離を狭くし、前記被把持物体を前記複数のフックピンにより把持する把持工程と、前記把持体の底面部と前記被把持物体の上面とを当接または近接させる近接工程と、前記被把持物体を所定の移送先に移送する移送工程と、前記把持体の底面部と前記被把持物体の上面との当接または近接を解除する解除工程と、前記複数のフックピンを回動させて前記複数のフックピンの前記フック部間の距離を拡げ、前記被把持物体を前記複数のフックピンの把持から解放する解放工程と、前記被把持物体を把持する位置から、前記被把持物体が位置ずれしないように、前記把持体を移動する第二移動工程とを含むことを特徴とする。
【００１８】
また、本発明の搬送方法は、前記近接工程が前記フックピンの長さを縮めることにより前記把持体の底面部と前記被把持物体の上面とを当接または近接させ、前記解除工程が前記フックピンの長さを伸ばすことにより前記把持体の底面部と前記被把持物体の上面との当接または近接を解除することを特徴とする。
【００１９】
また、本発明の搬送方法は、前記近接工程が前記把持体の底面部を鉛直下方に移動させることにより前記把持体の底面部と前記被把持物体の上面とを当接又は近接させ、前記解除工程が前記把持体の底面部を鉛直上方に移動させることにより前記把持体の底面部と前記被把持物体の上面との当接または近接を解除することを特徴とする。
【００２０】
また、本発明の搬送方法は、前記把持工程が前記複数のフックピンの前記フック部を、前記被把持物体の一側部及び前記一側部に対向する他側部と掛合させることを特徴とする。
【００２１】
また、本発明の搬送方法は、前記把持工程が前記複数のフックピンの前記フック部を、前記被把持物体の各側部と掛合させることを特徴とする。
【００２２】
また、本発明の搬送方法は、前記被把持物体が前記フック部で掛止するフランジを有する容器であることを特徴とする。
【００２３】
また、本発明の搬送方法は、前記フランジを有する容器には食品が封入されることを特徴とする。
【００２４】
また、本発明の搬送方法は、前記食品が弁当または惣菜であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、被把持物体を迅速に隙間なく並べることができる搬送装置及び該搬送装置を用いた搬送方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】第１の実施の形態に係る搬送装置の概略構成を示す図である。
【図２】第１の実施の形態に係る把持体の構成を示す図である。
【図３】第１の実施の形態に係る搬送装置を用いた搬送方法について説明するためのフローチャートである。
【図４】把持体の移動について説明するための図である。
【図５】複数のフックピンのフック部の回動について説明するための図である。
【図６】複数のフックピンの伸縮について説明するための図である。
【図７】把持体の移動について説明するための図である。
【図８】第２の実施の形態に係る把持体の構成を示す図である。
【図９】押し子の伸縮部の伸縮について説明するための図である。
【図１０】他の把持体の構成を示す図である。
【図１１】他の把持体の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、図面を参照して本発明の第１の実施の形態に係る搬送装置について説明する。図１は、第１の実施の形態に係る搬送装置の概略構成を示す図である。この第１の実施の形態に係る搬送装置２は、食品等を収容した容器４を搬送する装置であって、例えばベルトコンベア６により搬送されてきた容器４を番重等の運搬容器８に搬送するための装置である。
【００２８】
なお、この実施の形態においては、店頭で販売される弁当や惣菜等を収容する容器（以下、弁当容器という。）４を搬送する場合を例に挙げて説明する。また、以下の説明においてはＸＹＺ直交座標系を設定し、このＸＹＺ直交座標系を参照して説明する。ＸＹＺ直交座標系は、図１に示すように、Ｘ軸はベルトコンベア６により弁当容器４が搬送される方向と平行となるように、ＸＹ平面は水平面と平行な面となるように、Ｚ軸は鉛直方向と平行となるように、Ｙ軸はＺＸ平面に対して垂直方向となるように設定される。
【００２９】
図１に示すように、搬送装置２は、把持体１０、複数のフックピン１２ａ〜１２ｆ、制御部１４、把持体駆動部１６、回動制御部１８及び伸縮制御部１９を備えている。把持体１０は、被把持物体である弁当容器４を把持し搬送するためのものであり、Ｘ方向、Ｙ方向及びＺ方向に移動可能に構成されている。把持体１０を構成するロボットとしては、例えば軽量で高速かつ微細な動作が可能なパラレルリンクロボット、安価で水平方向及び鉛直方向に移動可能なスカラロボット等が挙げられる。また、把持体１０の−Ｚ方向側の面である底面部には、複数（この実施の形態では６本）のフックピン１２ａ〜１２ｆが設けられている。
【００３０】
フックピン１２ａ〜１２ｃは、把持体１０の底面部の＋Ｙ方向側であって、Ｘ方向に沿って配置されている。フックピン１２ａは把持体１０の底面部の＋Ｘ方向側、フックピン１２ｃは把持体１０の底面部の−Ｘ方向側、フックピン１２ｂはフックピン１２ａと１２ｃとの間に配置されている。フックピン１２ｄ〜１２ｆは、把持体１０の底面部の−Ｙ方向側であってＸ方向に沿って配置されている。フックピン１２ｄは把持体１０の底面部の＋Ｘ方向側、フックピン１２ｆは把持体１０の底面部の−Ｘ方向側、フックピン１２ｅはフックピン１２ｄと１２ｆとの間に配置されている。フックピン１２ａ〜１２ｆは把持体１０の底面部より下方（−Ｚ方向）に伸び、その−Ｚ方向側の先端部にそれぞれフック部２０ａ〜２０ｆを備えている。
【００３１】
フックピン１２ａ〜１２ｆは、鉛直方向（Ｚ方向）に伸縮可能に構成されている。また、フックピン１２ａ〜１２ｆは、鉛直方向（Ｚ方向）を軸として回動可能に構成されている。具体的には、フックピン１２ａ〜１２ｃは、少なくともフック部２０ａ〜２０ｃの先端部が図１に示すように−Ｘ方向を向いている状態と、フック部２０ａ〜２０ｃの先端部が図２に示すように−Ｙ方向を向いている状態との間で回動可能に構成されている。また、フックピン１２ｄ〜１２ｆは、少なくともフック部２０ｄ〜２０ｆの先端部が図１に示すように−Ｘ方向を向いている状態と、フック部２０ｄ〜２０ｆの先端部が図２に示すように＋Ｙ方向を向いている状態との間で回動可能に構成されている。
【００３２】
フックピン１２ａ〜１２ｆのフック部２０ａ〜２０ｆは、弁当容器４の一側部と掛合する位置及び一側部に対向する他側部と掛合する位置に設けられている。具体的には、弁当容器４の各側部にはフランジが設けられており、フックピン１２ａ〜１２ｃのフック部２０ａ〜２０ｃは、弁当容器４の＋Ｙ方向側の側部に形成されているフランジと掛合する位置に設けられ、フックピン１２ｄ〜１２ｆのフック部２０ｄ〜２０ｆは、弁当容器４の−Ｙ方向側の側部に形成されているフランジと掛合する位置に設けられている。したがって、フック部２０ａ〜２０ｃの先端部が図２に示すように−Ｙ方向を向いている状態のとき、弁当容器４の＋Ｙ方向側の側部に形成されているフランジをフック部２０ａ〜２０ｃが掛止する。即ち、フック部２０ａ〜２０ｃは、弁当容器４の＋Ｙ方向側の側部に形成されているフランジに掛合する。また、フック部２０ａ〜２０ｃの先端部が図１に示すように−Ｘ方向を向いている状態のとき、フック部２０ａ〜２０ｃは、弁当容器４の＋Ｙ方向側の側部に形成されているフランジと掛合しない。
【００３３】
また、フック部２０ｄ〜２０ｆの先端部が図２に示すように＋Ｙ方向を向いている状態のとき、弁当容器４の−Ｙ方向側の側部に形成されているフランジをフック部２０ｄ〜２０ｆが掛止する。即ち、フック部２０ｄ〜２０ｆは、弁当容器４の−Ｙ方向側の側部に形成されているフランジに掛合する。一方、フック部２０ｄ〜２０ｆの先端部が図１に示すように−Ｘ方向を向いている状態のとき、フック部２０ｄ〜２０ｆは、弁当容器４の−Ｙ方向側の側部に形成されているフランジと掛合しない。なお、この実施の形態においては、フック部２０ａ〜２０ｆが弁当容器４のフランジと掛合しないとき、フック部２０ａ〜２０ｆの先端部は−Ｘ方向を向いているが、＋Ｘ方向を向くようにしてもよい。
【００３４】
制御部１４は、搬送装置２の各部を統括的に制御し、制御部１４には、把持体駆動部１６が接続されている。把持体駆動部１６は、把持体１０の駆動を制御する。制御部１４は、把持体駆動部１６を制御することにより把持体１０を駆動させる。即ち、制御部１４は、把持体駆動部１６を制御して把持体１０を所定距離及び所定方向に移動させることにより、ベルトコンベア６上にある弁当容器４の位置まで移動し、且つフックピン１２ａ〜１２ｆにより下垂されている弁当容器４を運搬容器８まで搬送する。
【００３５】
また、制御部１４には回動制御部１８が接続されており、回動制御部１８は、フックピン１２ａ〜１２ｆのＺ方向を軸とする回動を制御する。即ち、回動制御部１８は、把持体１０がフックピン１２ａ〜１２ｆを用いて弁当容器４を把持する際（図５参照）、フック部２０ａ〜２０ｃの先端部が−Ｙ方向、フック部２０ｄ〜２０ｆの先端部が＋Ｙ方向に向くようにフックピン１２ａ〜１２ｆを回動させて、フック部２０ａと２０ｄとの間、２０ｂと２０ｅとの間、２０ｃと２０ｆとの間の距離を狭くする。また、回動制御部１８は、把持体１０がフックピン１２ａ〜１２ｆによる弁当容器４の把持を解放する際、フック部２０ａ〜２０ｆの先端部が−Ｘ方向に向くようにフックピン１２ａ〜１２ｆを回動させて、フック部２０ａと２０ｄとの間、２０ｂと２０ｅとの間、２０ｃと２０ｆとの間の距離を拡げる。
【００３６】
また、制御部１４には伸縮制御部１９が接続されており、伸縮制御部１９は、フックピン１２ａ〜１２ｆのＺ方向における伸縮を制御する。即ち、伸縮制御部１９は、少なくともフックピン１２ａ〜１２ｆにより下垂されている弁当容器４を搬送する間、フックピン１２ａ〜１２ｆの長さを縮めることにより把持体１０を−Ｚ方向に移動させて、把持体１０の底面部と弁当容器４の上面（＋Ｚ方向側の面）とを当接させる（図６参照）。また、伸縮制御部１９は、少なくともフックピン１２ａ〜１２ｆにより下垂されている弁当容器４を解放している間、フックピン１２ａ〜１２ｆの長さを伸ばすことにより把持体１０を＋Ｚ方向に移動させて、把持体１０の底面部と弁当容器４の上面（＋Ｚ方向側の面）との当接を解除する（図５参照）。
【００３７】
次に、図面を参照して、第１の実施の形態に係る搬送装置２において弁当容器４をベルトコンベア６から運搬容器８に搬送する搬送方法について説明する。図３は、ベルトコンベア６により搬送されてきた弁当容器４を運搬容器８に搬送する搬送方法について説明するためのフローチャートである。
【００３８】
まず、制御部１４は、フック部間の距離、即ちフック部２０ａと２０ｄとの間、２０ｂと２０ｅとの間、２０ｃと２０ｆとの間の距離が狭く設定されている場合には（ステップＳ１０，Ｙｅｓ）、フック部２０ａと２０ｄとの間、２０ｂと２０ｅとの間、２０ｃと２０ｆとの間の距離を拡げる（ステップＳ１１）。具体的には、制御部１４は、回動制御部１８を制御することによりフック部２０ａ〜２０ｃの先端部が−Ｙ方向から−Ｘ方向に向くように、及びフック部２０ｄ〜２０ｆの先端部が＋Ｙ方向から−Ｘ方向に向くようにフックピン１２ａ〜１２ｆを回動させて、フック部２０ａと２０ｄとの間、２０ｂと２０ｅとの間、２０ｃと２０ｆとの間の距離を拡げる。
【００３９】
次に、制御部１４は、上流側（−Ｘ方向側）からベルトコンベア６に載せられて搬送されてきた弁当容器４のＸ方向及びＹ方向における位置を、例えばセンサやカメラ等の図示しない検出部により検出し、検出結果に基づいて把持体１０の移動方向及び移動距離を算出する。次に、制御部１４は、算出結果に基づいて、把持体駆動部１６を制御することにより、弁当容器４を把持する位置に把持体１０を移動させる（ステップＳ１２）。具体的には、図４に示すように、把持体１０が弁当容器４の＋Ｚ方向側の上部に位置するように、把持体１０を移動させる。即ち、フックピン１２ａ〜１２ｃが弁当容器４の＋Ｙ方向側に位置するように、且つフックピン１２ｄ〜１２ｆが弁当容器４の−Ｙ方向側に位置するように、把持体１０を移動させる。そして、図４に示す矢印Ａの方向（−Ｚ方向）に把持体１０を移動させる。
【００４０】
一方、制御部１４は、フック部間の距離が狭く設定されていない場合、即ちフック部間の距離が広く設定されている場合には（ステップＳ１０，Ｎｏ）、ステップＳ１１の動作をスキップし、ステップＳ１２の動作に移行する。
【００４１】
次に、制御部１４は、図５に示すように、フック部間の距離、即ちフック部２０ａと２０ｄとの間、２０ｂと２０ｅとの間、２０ｃと２０ｆとの間の距離を狭める（ステップＳ１３）。具体的には、制御部１４は、回動制御部１８を制御することにより、図５の矢印Ｂに示すように、フック部２０ａ〜２０ｃの先端部が−Ｘ方向から−Ｙ方向に向くようにフックピン１２ａ〜１２ｃを回動させると同時に、図５の矢印Ｃに示すように、フック部２０ｄ〜２０ｆの先端部が−Ｘ方向から＋Ｙ方向に向くようにフックピン１２ｄ〜１２ｆを回動させて、フック部２０ａと２０ｄとの間、２０ｂと２０ｅとの間、２０ｃと２０ｆとの間の距離を狭める。
【００４２】
フック部２０ａと２０ｄとの間、２０ｂと２０ｅとの間、２０ｃと２０ｆとの間の距離を狭くすることにより、弁当容器４の＋Ｙ方向側の側部に形成されているフランジは、フック部２０ａ〜２０ｃと掛合し、弁当容器４の−Ｙ方向側の側部に形成されているフランジは、フック部２０ｄ〜２０ｆと掛合する。弁当容器４の＋Ｙ方向側の側部に形成されているフランジをフック部２０ａ〜２０ｃが掛止し、弁当容器４の−Ｙ方向側の側部に形成されているフランジをフック部２０ｄ〜２０ｆが掛止することにより、弁当容器４は、フックピン１２ａ〜１２ｆにより把持される。
【００４３】
次に、制御部１４は、図６に示すように、把持体１０の底面部と弁当容器４の上面（＋Ｚ方向側の面）とを当接させる。具体的には、制御部１４は、伸縮制御部１９を制御することにより、図６の矢印Ｄに示すように、把持体１０の底面部が弁当容器４の上面に当接する位置まで、フックピン１２ａ〜１２ｆの長さを縮め（ステップＳ１４）、把持体１０を−Ｚ方向に移動させる。ここで、「把持体１０の底面部と弁当容器４の上面とが当接する」とは、把持体１０の底面部と弁当容器４の上面とが少なくとも触れていることを意味し、例えば把持体１０の底面部が弁当容器４の上面を押圧する場合を含む。
【００４４】
ここで、ステップＳ１４においてフックピン１２ａ〜１２ｆを縮める長さは、予め図示しない記憶部等に記憶されている。なお、制御部１４が予め図示しない記憶部等に記憶させた弁当容器４の大きさに基づいて、フックピン１２ａ〜１２ｆを縮める長さを算出してもよい。または、把持体１０の底面部と弁当容器４の上面との間の距離を、センサ等の図示しない検出部により検出し、制御部１４が検出結果に基づいてフックピン１２ａ〜１２ｆを縮める長さを算出してもよい。または、機械構造的に決定されるような構造としてもよい。
【００４５】
次に、制御部１４は、図７に示すように、フックピン１２ａ〜１２ｆにより把持した弁当容器４を所定の移送先、即ち運搬容器８内へと移送する（ステップＳ１５）。具体的には、制御部１４は、弁当容器４を把持した位置から、運搬容器８内の所定の位置までの移動距離及び移動方向を算出し、把持体駆動部１６を制御することにより、弁当容器４を把持した状態で把持体１０を移動させる。
【００４６】
次に、制御部１４は、把持体１０の底面部と弁当容器４の上面（＋Ｚ方向側の面）との当接を解除する。具体的には、制御部１４は、伸縮制御部１９を制御することにより、把持体１０の底面部が弁当容器４の上面と当接しない位置までフックピン１２ａ〜１２ｆの長さを伸ばし（ステップＳ１６）、把持体１０を＋Ｚ方向に移動させる。
【００４７】
次に、制御部１４は、フック部間の距離、即ちフック部２０ａと２０ｄとの間、２０ｂと２０ｅとの間、２０ｃと２０ｆとの間の距離を拡げる（ステップＳ１７）。具体的には、制御部１４は、回動制御部１８を制御することによりフック部２０ａ〜２０ｃの先端部が−Ｙ方向から−Ｘ方向に向くようにフックピン１２ａ〜１２ｃを回動させると同時に、フック部２０ｄ〜２０ｆの先端部が＋Ｙ方向から−Ｘ方向に向くようにフックピン１２ｄ〜１２ｆを回動させて、フック部２０ａと２０ｄとの間、２０ｂと２０ｅとの間、２０ｃと２０ｆとの間の距離を拡げる。
【００４８】
フック部２０ａと２０ｄとの間、２０ｂと２０ｅとの間、２０ｃと２０ｆとの間の距離を拡げることにより、弁当容器４の＋Ｙ方向側の側部に形成されているフランジはフック部２０ａ〜２０ｃとの掛合を解かれ、弁当容器４の−Ｙ方向側の側部に形成されているフランジはフック部２０ｄ〜２０ｆとの掛合を解かれる。その結果、弁当容器４は、フックピン１２ａ〜１２ｆによる把持から解放される。
【００４９】
次に、制御部１４は、把持体駆動部１６を制御することにより、弁当容器４を把持していた位置から所定の位置まで、把持体１０を移動させる（ステップＳ１８）。この際、運搬容器８内に収容された弁当容器４が位置ずれしないように、フックピン１２ａ〜１２ｆが弁当容器４に触れない位置まで把持体１０を＋Ｚ方向に移動させた後、把持体１０を所定の位置まで移動させる。そして、制御部１４は、ステップＳ１０の動作に戻り、すべての弁当容器４の移送を終えるまで、ステップＳ１０〜Ｓ１８の動作を繰り返す。
【００５０】
この第１の実施の形態に係る搬送装置及び搬送方法によれば、鉛直方向を軸として回動可能な細いフックピン１２ａ〜１２ｆを用いて、フックピン１２ａ〜１２ｆのフック部２０ａ〜２０ｆ間の距離を制御することにより、弁当容器４を把持し、弁当容器４の把持を解放する。したがって、側壁部を有する運搬容器８内であっても弁当容器４を隙間なく並べることができ、且つ隙間なく積むことができる。また、フックピン１２ａ〜１２ｆを鉛直方向に伸縮させることにより把持体１０の底面部と弁当容器４の上面とを当接させることができるため、フックピン１２ａ〜１２ｆにより下垂されている弁当容器４を安定させることができ、弁当容器４を安全に移送することができる。また、把持体１０がパラレルリンクロボットやスカラロボット等により構成可能であるため、高速且つ微細な動作を実現することができ、弁当容器４を迅速に運搬容器８に移送することができる。
【００５１】
次に、図面を参照して本発明の第２の実施の形態に係る搬送装置について説明する。なお、この第２の実施の形態に係る搬送装置については、図１に示す搬送装置２の構成と同一の構成には同一の符号を用い、その図示及び説明を省略する。また、以下の説明においては、図１と同様のＸＹＺ直交座標系を設定し、この直交座標系を参照しつつ各部の位置関係等について説明する。
【００５２】
この第２の実施の形態に係る搬送装置は、第１の実施の形態に係る搬送装置２と同様に、食品等を収容した容器を搬送する装置であって、第１の実施の形態に係る把持体１０及び伸縮制御部１９に代えて（図１参照）、図８に示すような把持体３０及び伸縮制御部３９を備えている。なお、この実施の形態においても、弁当容器４を搬送する場合を例に挙げて説明する。
【００５３】
把持体３０は、被把持物体である弁当容器４を把持し搬送するためのものであり、Ｘ方向、Ｙ方向及びＺ方向に移動可能に構成されている。把持体３０を構成するロボットとしては、例えば軽量で高速かつ微細な動作が可能なパラレルリンクロボット、安価で水平方向及び鉛直方向に移動可能なスカラロボット等が挙げられる。また、把持体３０の底面側（−Ｚ方向側）には、図８に示すように、フックピン３２ａ，３２ｄ及び図示しない４つのフックピン（以下、フックピン３２ａ，３２ｄ等という。）が設けられている。
【００５４】
フックピン３２ａ及び図示しない２つのフックピン（以下、フックピン３２ａ等という。）は、把持体３０の底面の＋Ｙ方向側であって、Ｘ方向に沿って配置されている。フックピン３２ａは把持体３０の底面の＋Ｘ方向側、図示しない２つのフックピンはフックピン３２ａより把持体３０の底面の−Ｘ方向側に配置されている。フックピン３２ｄ及び図示しない２つのフックピン（以下、フックピン３２ｄ等という。）は、把持体３０の底面の−Ｙ方向側であって、Ｘ方向に沿って配置されている。フックピン３２ｄは把持体３０の底面の＋Ｘ方向側、図示しない２つのフックピンはフックピン３２ｄより把持体３０の底面の−Ｘ方向側に配置されている。フックピン３２ａ，３２ｄ等は押し子４２の押圧部４４（後述する）より下方（−Ｚ方向）に伸び、その−Ｚ方向側の先端部にフック部４０ａ，４０ｄ及び図示しない４つのフック部（以下、フック部４０ａ，４０ｄ等という。）を備えている。
【００５５】
フックピン３２ａ，３２ｄ等は、鉛直方向（Ｚ方向）を軸として回動可能に構成されている。具体的には、フックピン３２ａ等は、少なくともフック部４０ａ及び図示しない２つのフック部（以下、フック部４０ａ等という。）の先端部が−Ｘ方向を向いている状態と、−Ｙ方向を向いている状態との間で回動可能に構成されている。また、フックピン３２ｄ等は、少なくともフック部４０ｄ及び図示しない２つのフック部（以下、フック部４０ｄ等という。）の先端部が−Ｘ方向を向いている状態と、＋Ｙ方向を向いている状態との間で回動可能に構成されている。
【００５６】
フック部４０ａ等は、弁当容器４の＋Ｙ方向側の側部に形成されているフランジと掛合する位置に設けられ、フック部４０ｄ等は、弁当容器４の−Ｙ方向側の側部に形成されているフランジと掛合する位置に設けられている。したがって、フック部４０ａ等の先端部が−Ｙ方向を向いている状態のとき、弁当容器４の＋Ｙ方向側の側部に形成されているフランジをフック部４０ａ等が掛止する。即ち、フック部４０ａ等は、弁当容器４の＋Ｙ方向側の側部に形成されているフランジに掛合する。また、フック部４０ａ等の先端部が−Ｘ方向を向いている状態のとき、フック部４０ａ等は、弁当容器４の＋Ｙ方向側の側部に形成されているフランジと掛合しない。
【００５７】
また、フック部４０ｄ等の先端部が＋Ｙ方向を向いている状態のとき、弁当容器４の−Ｙ方向側の側部に形成されているフランジをフック部４０ｄ等が掛止する。即ち、フック部４０ｄ等は、弁当容器４の−Ｙ方向側の側部に形成されているフランジに掛合する。一方、フック部４０ｄ等の先端部が−Ｘ方向を向いている状態のとき、フック部４０ｄ等は、弁当容器４の−Ｙ方向側の側部に形成されているフランジと掛合しない。なお、この実施の形態においては、フック部４０ａ，４０ｄ等が弁当容器４のフランジと掛合しないとき、フック部４０ａ，４０ｄ等の先端部は−Ｘ方向を向いているが、＋Ｘ方向を向くようにしてもよい。
【００５８】
また、把持体３０の底面側（−Ｚ方向側）には、押し子４２が設けられている。押し子４２は、弁当容器４の上面を押圧するための押圧部４４及び鉛直方向（Ｚ方向）に伸縮可能な伸縮部４６を備えて構成されている。押し子４２は、伸縮部４６をＺ方向に伸縮させることにより押圧部４４のＺ方向における位置を調整する。即ち、押し子４２は、把持体３０の底面部の位置を制御する位置制御部として機能する。
【００５９】
伸縮制御部３９は、制御部１４に接続されており、押し子４２の伸縮部４６のＺ方向における伸縮を制御する。即ち、伸縮制御部３９は、少なくともフックピン３２ａ，３２ｄ等により下垂されている弁当容器４を搬送する間、伸縮部４６の長さを伸ばすことにより押し子４２の押圧部４４を−Ｚ方向に移動させて、図９に示すように、押圧部４４を弁当容器４の上面（＋Ｚ方向側の面）に押し当てる。また、伸縮制御部３９は、少なくともフックピン３２ａ，３２ｄ等により下垂されている弁当容器４を解放している間、伸縮部４６の長さを縮めることにより押し子４２の押圧部４４を＋Ｚ方向に移動させて、図８に示すように、押圧部４４による弁当容器４の上面（＋Ｚ方向側の面）の押圧を解除する。なお、この実施の形態においては、押圧部４４が弁当容器４の上面を押圧するが、押圧部４４が弁当容器４の上面に触れていればよい。
【００６０】
次に、図面を参照して、第２の実施の形態に係る搬送装置において弁当容器４をベルトコンベア６から運搬容器８に搬送する搬送方法について説明する。なお、フック部４０ａ，４０ｄ等との間の距離を拡げる動作、把持体３０を移動させる動作及びフック部４０ａ，４０ｄ等との間の距離を狭める動作は、図３に示すステップＳ１０〜Ｓ１３の動作と同一のため、説明を省略する。
【００６１】
次に、制御部１４は、図９に示すように、押し子４２の押圧部４４を弁当容器４の上面（＋Ｚ方向側の面）に押し当てる。具体的には、制御部１４は、伸縮制御部３９を制御することにより押し子４２の押圧部４４が弁当容器４の上面を押圧する位置まで、押し子４２の伸縮部４６の長さを伸ばし、押圧部４４を−Ｚ方向に移動させる。
【００６２】
ここで、伸縮部４６を伸ばす長さは、予め図示しない記憶部等に記憶されている。なお、制御部１４が予め図示しない記憶部等に記憶させた弁当容器４の大きさに基づいて、伸縮部４６を伸ばす長さを算出してもよい。または、押し子４２の押圧部４４と弁当容器４の上面との間の距離を、センサ等の図示しない検出部により検出し、制御部１４が検出結果に基づいて伸縮部４６を伸ばす長さを算出してもよい。または、機械構造的に決定されるような構造としてもよい。
【００６３】
次に、制御部１４は、フックピン３２ａ，３２ｄ等により把持した弁当容器４を所定の移送先、即ち運搬容器８内へと移送した後、押し子４２の押圧部４４による弁当容器４の上面の押圧を解除する。具体的には、制御部１４は、伸縮制御部３９を制御することにより、押し子４２の押圧部４４が弁当容器４の上面を押圧しない位置まで押し子４２の伸縮部４６の長さを縮め、押圧部４４を＋Ｚ方向に移動させる。なお、フック部４０ａ，４０ｄ等との間の距離を拡げる動作及び把持体３０を移動させる動作は、図３に示すステップＳ１７及びＳ１８の動作と同一のため、説明を省略する。制御部１４は、すべての弁当容器４の移送を終えるまで、上述の動作を繰り返す。
【００６４】
この第２の実施の形態に係る搬送装置及び搬送方法によれば、鉛直方向を軸として回動可能な細いフックピン３２ａ，３２ｄ等を用いて、フックピン３２ａ，３２ｄ等のフック部４０ａ，４０ｄ及び図示しない４つのフック部間の距離を制御することにより、弁当容器４を把持し、弁当容器４の把持を解放する。したがって、側壁部を有する運搬容器８内であっても弁当容器４を隙間なく並べることができ、且つ隙間なく積むことができる。また、押し子４２を用いて押圧部４４を弁当容器４の上面に押し当てることができるため、フックピン３２ａ，３２ｄ等により下垂されている弁当容器４を安定させることができ、弁当容器４を安全に移送することができる。また、把持体３０がパラレルリンクロボットやスカラロボット等により構成可能であるため、高速且つ微細な動作を実現することができ、弁当容器４を迅速に運搬容器８に移送することができる。
【００６５】
また、上述の各実施の形態に係る搬送装置及び搬送方法によれば、運搬容器８内に弁当容器４を隙間なく並べることができ、隙間なく積むことができるため、運搬容器８に弁当容器４を最大量収容することができ、搬送効率を向上させることができる。
【００６６】
なお、上述の各実施の形態に係る搬送装置においては、複数のフックピンのフック部が弁当容器４の一側部（＋Ｙ方向側の側部）と掛合する位置及び弁当容器４の一側部に対向する他側部（−Ｙ方向側の側部）と掛合する位置に設けられているが、弁当容器４の各側部と掛合する位置に設けてもよい。例えば、図１０及び図１１に示すように、把持体１０がフックピン１２ａ〜１２ｆに加え、フックピン１２ｇ及び１２ｈを備えるようにしてもよい。
【００６７】
フックピン１２ｇは把持体１０の底面部の＋Ｘ方向側に設けられており、フックピン１２ｈは把持体１０の底面部の−Ｘ方向側に設けられている。フックピン１２ｇ及び１２ｈは把持体１０の底面部より下方（−Ｚ方向）に伸び、その−Ｚ方向側の先端部にそれぞれフック部２０ｇ及び２０ｈを備えている。また、フックピン１２ｇ及び１２ｈは、鉛直方向（Ｚ方向）を軸として回動可能に構成されている。具体的には、フックピン１２ｇ及び１２ｈは、少なくともフック部２０ｇ及び２０ｈの先端部が図１１に示すように＋Ｙ方向を向いている状態と、フック部２０ｇ及び２０ｈの先端部が図１０に示すようにそれぞれ−Ｘ方向及び＋Ｘ方向を向いている状態との間で回動可能に構成されている。フック部２０ｇの先端部が−Ｘ方向を向いている状態のとき、図１０に示すように弁当容器４の＋Ｘ方向側の側部に形成されているフランジをフック部２０ｇが掛止する。また、フック部２０ｈの先端部が＋Ｘ方向を向いている状態のとき、図１０に示すように弁当容器４の−Ｘ方向側の側部に形成されているフランジはフック部２０ｈと掛合する。この場合には、弁当容器４のすべての側部をフックピン１２ａ〜１２ｈにより把持するため、重量のある弁当容器４を移送することができる。なお、フック部２０ｈ，２０ｇが弁当容器４のフランジと掛合しないとき、フック部２０ｈ，２０ｇの先端部は＋Ｙ方向を向いているが、−Ｙ方向を向くようにしてもよい。
【００６８】
また、上述の各実施の形態においては、把持体の底面部と弁当容器４の上面とを当接させているが、把持体の底面部と弁当容器４の上面とを当接させずに近接させてもよい。この場合には、フックピン３２ａ，３２ｄ等により下垂されている弁当容器４の姿勢が安定する程度に把持体の底面部と弁当容器４の上面とを近接させる。この場合においても、複数のフックピンにより下垂されている弁当容器４を十分に安定させることができ、弁当容器４を安全に移送することができる。
【００６９】
また、第１の実施の形態の場合においては、フックピン１２ａ〜１２ｆを適当な長さで設置することで図３に示すステップＳ１４及びステップＳ１６の各ステップの動作を省略してもよい。また、第２の実施の形態の場合においても、押し子４２の位置を適当な位置で固定することにより、伸縮部４６の長さを伸ばす動作及び伸縮部４６の長さを縮める動作を省略してもよい。
【００７０】
また、上述の各実施の形態においては、把持体が１つの弁当容器４を把持して搬送しているが、積まれた２つ以上の弁当容器４を一度に把持して搬送してもよい。この場合には、２倍以上の速さで弁当容器４を搬送することができるため、搬送効率を更に向上させることができる。
【００７１】
また、上述の各実施の形態においては、弁当容器４を運搬容器８に積載するパレタイズを例に挙げて説明したが、弁当容器４を運搬容器８から荷降ろすデパレタイズにも本発明を適用することができる。この場合には、上述の各実施の形態に係るパレタイズの動作と逆の動作を行う。
【００７２】
また、上述の各実施の形態においては、弁当容器を運搬容器に搬送する場合を例に挙げて説明したが、例えば弁当容器以外の他の容器を運搬容器に搬送する場合にも本発明を適用することができる。また、弁当容器等を運搬容器以外の場所に搬送する場合にも本発明を適用することができる。
【符号の説明】
【００７３】
２…搬送装置、４…弁当容器、６…ベルトコンベア、８…運搬容器、１０，３０…把持体、１２ａ〜１２ｈ，３２ａ，３２ｄ…フックピン、１４…制御部、１６…把持体駆動部、１８…回動制御部、１９，３９…伸縮制御部、２０ａ〜２０ｈ，４０ａ，４０ｄ…フック部、４２…押し子、４４…押圧部、４６…伸縮部。
【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】
2017213653.tif 000009
【図８】
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【図９】
2017213653.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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