特許 6558650 積層食品袋詰めシステム、積み重ね装置、移送装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6558650

(24)【登録日】2019年7月26日

(45)【発行日】2019年8月14日

(54)【発明の名称】積層食品袋詰めシステム、積み重ね装置、移送装置

(51)【国際特許分類】

   B65B 5/06 20060101AFI20190805BHJP

   B65B 35/50 20060101ALI20190805BHJP

【ＦＩ】

   B65B5/06

   B65B35/50

【請求項の数】22

【全頁数】31

(21)【出願番号】特願2017-170966(P2017-170966)

(22)【出願日】2017年9月6日

(65)【公開番号】特開2019-43648(P2019-43648A)

(43)【公開日】2019年3月22日

【審査請求日】2018年5月16日

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】000006622

【氏名又は名称】株式会社安川電機

(74)【代理人】

【識別番号】100104503

【弁理士】

【氏名又は名称】益田 博文

(74)【代理人】

【識別番号】100191112

【弁理士】

【氏名又は名称】益田 弘之

(72)【発明者】

【氏名】兵頭 知也

(72)【発明者】

【氏名】小池 晴彦

(72)【発明者】

【氏名】喜多川 輝久

(72)【発明者】

【氏名】桐原 浩一

(72)【発明者】

【氏名】濱澤 基弘

【審査官】 新田 亮二

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１４−１６２５２９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１６−１４４４００（ＪＰ，Ａ）

【文献】 登録実用新案第３０４４５１５（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開平０８−０９１３２３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ６５Ｂ ５／００ − ５／１２

Ｂ６５Ｂ ３５／００ − ３５／５８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

積層食品を搬送する搬送装置と、
前記搬送装置により搬送される一の前記積層食品を他の前記積層食品に積み重ねる積み重ね装置と、
前記積み重ね装置により積み重ねられた複数の前記積層食品を把持し、前記搬送装置から移送する移送装置と、
前記積層食品を包装するための袋を保持し、前記移送装置により移送された前記複数の積層食品を前記袋に収容する袋詰め装置と、
前記搬送装置により搬送される前記積層食品を所定の位置に位置決めする位置決め装置と、を有し、
前記位置決め装置は、
前記積層食品の位置を矯正するアングル部材と、
前記アングル部材により前記積層食品の位置を矯正する際に前記積層食品と前記搬送装置の載置面との隙間に挿入されるヘラ部材と、を有する
ことを特徴とする積層食品袋詰めシステム。

【請求項2】

前記搬送装置、前記積み重ね装置、及び前記移送装置を備えた複数の搬送ラインと、
前工程から供給される前記積層食品を、前記複数の搬送ラインのそれぞれの前記搬送装置に分配して略等間隔に送り出す分配装置と、をさらに有し、
前記複数の搬送ラインのそれぞれの前記移送装置は、
前記袋詰め装置により保持された前記袋に対して交互に前記積層食品を移送する
ことを特徴とする請求項１に記載の積層食品袋詰めシステム。

【請求項3】

前記アングル部材は、
２つの直線部の一端同士を直角に連結した部材であり、一対の前記アングル部材がそれぞれの開口部側を対向させる配置で互いに離間、近接するように駆動され、
前記ヘラ部材は、
前記一対のアングル部材のそれぞれに対応して設けられ、一対の前記ヘラ部材が互いに離間、近接するように前記アングル部材とは独立して駆動される
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の積層食品袋詰めシステム。

【請求項4】

前記袋詰め装置において前記袋に収容された前記積層食品の重量を測定し、測定結果に基づいて前記袋詰め装置から排出された前記積層食品を仕分けする仕分け装置をさらに有する
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の積層食品袋詰めシステム。

【請求項5】

前記積み重ね装置は、
前記一の積層食品を持ち上げて前記他の積層食品に載置する第１ハンドを有し、
前記第１ハンドは、
前記積層食品の積層方向に駆動され、前記積層食品の上部を押さえる押さえ部材と、
前記積層方向に垂直な方向に駆動され、前記積層食品の下部を支持する支持部材と、を有する
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の積層食品袋詰めシステム。

【請求項6】

前記搬送装置は、
切断面が対向するように配置され、前記積層方向から見た形状が略直角三角形状である一対の前記積層食品を搬送し、
前記第１ハンドは、
前記一対の積層食品のうちの一方の前記積層食品を持ち上げて回転させて他方の前記積層食品に載置し、
前記押さえ部材は、
前記積層食品の３つの角部近傍にそれぞれ当接する当接部を有する
ことを特徴とする請求項５に記載の積層食品袋詰めシステム。

【請求項7】

前記支持部材は、
前記積層食品の前記切断面以外の２つの側面の中間位置から前記当接部による当接位置を回避するように、前記積層食品の下部に挿入される
ことを特徴とする請求項６に記載の積層食品袋詰めシステム。

【請求項8】

前記支持部材は、
前記積層方向に延びる第１延設部と、
前記第１延設部に接続されると共に前記第１延設部との間の角度が鈍角となる方向に延び、前記積層食品の下部に挿入される第２延設部と、を有する
ことを特徴とする請求項５乃至７のいずれか１項に記載の積層食品袋詰めシステム。

【請求項9】

前記積み重ね装置は、
前記押さえ部材を駆動する第１駆動機構と、
前記支持部材を駆動する第２駆動機構と、
前記押さえ部材が所定の押圧力で押さえるように前記第１駆動機構に対してトルク制御を行う第１トルク制御部、及び、前記支持部材が前記積層食品の下部に所定量だけ挿入されるように前記第２駆動機構に対して位置制御を行う位置制御部を備えた第１ロボットコントローラと、を有する
ことを特徴とする請求項５乃至８のいずれか１項に記載の積層食品袋詰めシステム。

【請求項10】

前記積み重ね装置の近傍に配置され、前記第１ハンドが前記一の積層食品を持ち上げる前に前記他の積層食品の押さえ操作を開始し、前記第１ハンドが前記一の積層食品を前記他の積層食品に載置した後に前記他の積層食品の前記押さえ操作を解放する押さえユニットをさらに有する
ことを特徴とする請求項５乃至９のいずれか１項に記載の積層食品袋詰めシステム。

【請求項11】

前記移送装置は、
前記複数の積層食品を把持する一対のトング部材を備えた袋詰め用ハンドと、
前記一対のトング部材を前記積層食品の積層方向に開閉駆動する開閉駆動機構と、
前記一対のトング部材が所定の把持力で把持するように前記開閉駆動機構に対してトルク制御を行うトルク制御部を備えた移送装置用ロボットコントローラと、を有する
ことを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の積層食品袋詰めシステム。

【請求項12】

前記一対のトング部材は、
前記積層方向から見た形状が直角部と２つの鋭角部を備えた略直角三角形状である前記積層食品を把持し、
前記トング部材は、
前記積層方向から見た先端部の角度が前記積層食品の前記鋭角部の角度よりも小さい形状を有する
ことを特徴とする請求項１１に記載の積層食品袋詰めシステム。

【請求項13】

前記トング部材は、
前記積層方向から見て、前記積層食品の前記鋭角部の頂点と前記トング部材の前記先端部の頂点とが一致し、且つ、前記積層食品の切断面と前記トング部材の突き当て面とが一致するように前記積層食品を把持した際に、前記積層食品の前記直角部が前記トング部材からはみ出す形状を有する
ことを特徴とする請求項１２に記載の積層食品袋詰めシステム。

【請求項14】

前記移送装置の近傍に配置され、前記トング部材を前記積層食品の下部に挿入する際に前記積層食品の前記切断面が突き当てられる突き当てユニットをさらに有し、
前記突き当てユニットは、
前記積層食品の硬質部分に接触する複数の接触部と、
前記複数の接触部の間に形成されたスリット部と、を有する
ことを特徴とする請求項１３に記載の積層食品袋詰めシステム。

【請求項15】

前記一対のトング部材は、
前記トング部材の前記先端部が前記袋の先端部に到達するまでの間に、把持された前記積層食品の前記切断面から露出した具材が前記袋に接触しないように、前記袋に挿入される
ことを特徴とする請求項１３又は１４に記載の積層食品袋詰めシステム。

【請求項16】

前記移送装置用ロボットコントローラは、
前記トルク制御部により前記一対のトング部材が前記所定の把持力で把持した際の前記積層食品の前記積層方向の幅寸法を検出し、前記袋への収容の可否を判定する第１判定部を有する
ことを特徴とする請求項１１乃至１５のいずれか１項に記載の積層食品袋詰めシステム。

【請求項17】

前記袋詰め装置は、
前記袋の開口部が上方を向くように前記袋を保持する保持部を有する
ことを特徴とする請求項１乃至１６のいずれか１項に記載の積層食品袋詰めシステム。

【請求項18】

前記袋は、
積層方向から見た形状が直角部と２つの鋭角部を備えた略直角三角形状である前記積層食品を包装するための袋であり、
前記袋詰め装置は、
前記保持部に保持された前記袋の先端部の開き角度を前記積層食品の前記鋭角部の角度と略一致するように整形する
ことを特徴とする請求項１７に記載の積層食品袋詰めシステム。

【請求項19】

前記積層食品が収容された前記袋の先端部を撮像するカメラと、
前記カメラの撮像結果に基づいて、前記積層食品の袋詰めの適否を判定する判定部を備えた仕分け装置用ロボットコントローラと、をさらに有する
ことを特徴とする請求項１乃至１８のいずれか１項に記載の積層食品袋詰めシステム。

【請求項20】

積層食品を搬送する搬送装置と、
前記搬送装置により搬送される一の前記積層食品を他の前記積層食品に積み重ねる積み重ね装置と、
前記積み重ね装置により積み重ねられた複数の前記積層食品を把持し、前記搬送装置から移送する移送装置と、
前記積層食品を包装するための袋を保持し、前記移送装置により移送された前記複数の積層食品を前記袋に収容する袋詰め装置と、
前記搬送装置により搬送される前記積層食品を所定の位置に位置決めする位置決め装置と、を有し、
前記積み重ね装置は、
前記一の積層食品を持ち上げて前記他の積層食品に載置する第１ハンドを有し、
前記第１ハンドは、
前記積層食品の積層方向に駆動され、前記積層食品の上部を押さえる押さえ部材と、
前記積層方向に垂直な方向に駆動され、前記積層食品の下部を支持する支持部材と、を有し、
前記搬送装置は、
切断面が対向するように配置され、前記積層方向から見た形状が略直角三角形状である一対の前記積層食品を搬送し、
前記第１ハンドは、
前記一対の積層食品のうちの一方の前記積層食品を持ち上げて回転させて他方の前記積層食品に載置し、
前記押さえ部材は、
前記積層食品の３つの角部近傍にそれぞれ当接する当接部を有する
ことを特徴とする積層食品袋詰めシステム。

【請求項21】

積層食品を搬送する搬送装置と、
前記搬送装置により搬送される一の前記積層食品を他の前記積層食品に積み重ねる積み重ね装置と、
前記積み重ね装置により積み重ねられた複数の前記積層食品を把持し、前記搬送装置から移送する移送装置と、
前記積層食品を包装するための袋を保持し、前記移送装置により移送された前記複数の積層食品を前記袋に収容する袋詰め装置と、
前記搬送装置により搬送される前記積層食品を所定の位置に位置決めする位置決め装置と、を有し、
前記積み重ね装置は、
前記一の積層食品を持ち上げて前記他の積層食品に載置する第１ハンドを有し、
前記積み重ね装置の近傍に配置され、前記第１ハンドが前記一の積層食品を持ち上げる前に前記他の積層食品の押さえ操作を開始し、前記第１ハンドが前記一の積層食品を前記他の積層食品に載置した後に前記他の積層食品の前記押さえ操作を解放する押さえユニットをさらに有する
ことを特徴とする積層食品袋詰めシステム。

【請求項22】

積層食品袋詰めシステムに備えられ、搬送装置により搬送される一の積層食品を他の積層食品に積み重ねる積み重ね装置であって、
前記一の積層食品を持ち上げて前記他の積層食品に載置する第１ハンドを有し、
前記第１ハンドは、
前記積層食品の積層方向に駆動され、前記積層食品の上部を押さえる押さえ部材と、
前記積層方向に垂直な方向に駆動され、前記積層食品の下部を支持する支持部材と、を有し、
前記搬送装置は、
切断面が対向するように配置され、前記積層方向から見た形状が略直角三角形状である一対の前記積層食品を搬送し、
前記第１ハンドは、
前記一対の積層食品のうちの一方の前記積層食品を持ち上げて回転させて他方の前記積層食品に載置し、
前記押さえ部材は、
前記積層食品の３つの角部近傍にそれぞれ当接する当接部を有する
ことを特徴とする積み重ね装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

開示の実施形態は、積層食品袋詰めシステム、積み重ね装置、移送装置に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、食品を容器に収容する容器詰め装置が記載されている。この容器詰め装置は、食品を搬送する搬送体と、搬送体で搬送される食品を上下から又は両側面から把持する食品把持部と、当該食品把持部で把持された食品を容器内に収容する詰め部を備えている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１４−１９８５７１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上記容器詰め装置においても更なる自動化の促進を図ることが要望される。

【0005】

本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり、自動化を促進可能な積層食品袋詰めシステム、積み重ね装置、移送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】

【0006】

上記課題を解決するため、本発明の一の観点によれば、積層食品を搬送する搬送装置と、前記搬送装置により搬送される一の前記積層食品を他の前記積層食品に積み重ねる積み重ね装置と、前記積み重ね装置により積み重ねられた複数の前記積層食品を把持し、前記搬送装置から移送する移送装置と、前記積層食品を包装するための袋を保持し、前記移送装置により移送された前記複数の積層食品を前記袋に収容する袋詰め装置と、を有する積層食品袋詰めシステムが適用される。

【0007】

また、本発明の別の観点によれば、積層食品袋詰めシステムに備えられ、搬送装置により搬送される一の積層食品を他の積層食品に積み重ねる積み重ね装置であって、前記一の積層食品を持ち上げて前記他の積層食品に載置する第１ハンドを有し、前記第１ハンドは、前記積層食品の積層方向に駆動され、前記積層食品の上部を押さえる押さえ部材と、前記積層方向に垂直な方向に開閉駆動され、前記積層食品の下部を支持する一対の支持部材と、を有する積み重ね装置が適用される。

【0008】

また、本発明の別の観点によれば、積層食品袋詰めシステムに備えられ、搬送装置により搬送される積層食品を把持して当該積層食品を包装するための袋に移送する移送装置であって、前記積層食品を把持する一対のトング部材を備えた第２ハンドと、前記一対のトング部材を前記積層食品の積層方向に開閉駆動する第３駆動機構と、前記一対のトング部材が所定の把持力で把持するように前記第３駆動機構に対してトルク制御を行う第２トルク制御部を備えた第２ロボットコントローラと、を有する移送装置が適用される。

【発明の効果】

【0009】

本発明の積層食品袋詰めシステム等によれば、自動化を促進できる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】実施形態に係るサンドイッチ袋詰めシステムの全体構成の一例を表す説明図である。

【図2】前工程のカット機から送り出された１組のサンドイッチの一例を表す平面図である。

【図3】単体のサンドイッチの平面図、及び単体のサンドイッチの側面図である。

【図4】トラバーサの構成の一例を表す平面図である。

【図5】位置矯正装置の構成の一例を表す平面図である。

【図6】矯正ハンドの正面図である。

【図7】矯正ハンドによるサンドイッチの配置位置の矯正工程を平面視で表す説明図である。

【図8】二段重ね装置の構成の一例を表す平面図である。

【図9】二段重ね用ハンドの開放状態を表す正面図と側面図である。

【図10】二段重ね用ハンドの把持状態を表す正面図と側面図である。

【図11】平面視で見たサンドイッチの開放状態と把持状態を表す説明図である。

【図12】袋入れ装置の構成の一例を表す平面図である。

【図13】両開き構造の袋詰め用ハンドの開放状態と把持状態を表す正面図である。

【図14】片開き構造の袋詰め用ハンドの開放状態と把持状態を表す正面図である。

【図15】袋詰め用ハンドがサンドイッチを把持する際の動作を説明する説明図である。

【図16】突き当てユニットにおけるサンドイッチの突き当て状態を表す上面図と側面図である。

【図17】袋詰め用ハンドで把持する前後でのサンドイッチの積層方向の幅寸法の変化を表す説明図である。

【図18】袋とサンドイッチの先端角度の違いを表す説明図である。

【図19】手作業により袋詰め作業を行う場合の比較例において１度目の挿入時の状態を表す説明図である。

【図20】手作業により袋詰め作業を行う場合の比較例において２度目の挿入時の状態を表す説明図である。

【図21】袋詰め用ハンドのトング部材の形状と把持状態を表す説明図である。

【図22】袋の整形前後の形状を説明するための側面図と開口側から見た図である。

【図23】サンドイッチの挿入動作を説明するための側面図と開口側から見た図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、一実施の形態について図面を参照しつつ説明する。本実施形態では、積層食品の一例であるサンドイッチを袋詰めする場合について説明する。

【0012】

＜１．サンドイッチ袋詰めシステムの全体構成＞
図１は、積層食品袋詰めシステムの一例であるサンドイッチ袋詰めシステムの全体構成の一例を表す説明図である。このサンドイッチ袋詰めシステムは、前工程のカット機（図示省略）で２つに分割されたサンドイッチＳをそれらの積層方向に積み重ねて１組とし、その１組のサンドイッチを１つの袋Ｂに袋詰めして後工程の袋閉じ機（図示省略）に送り出す作業を自動的に行う機械システムである。

【0013】

サンドイッチ袋詰めシステム１においては、前工程のカット機から後工程の袋閉じ機へ向かう各サンドイッチＳの搬送方向上流側（図１中左側）から下流側（図１中右側）に向けて、トラバーサ２、搬送コンベア３、包装装置４、及び仕分け装置５が配置されている。搬送コンベア３は、２つの搬送ラインＬを構成するように２列配置されている。また、各搬送ラインＬでは、それぞれ搬送方向上流側から下流側に向けて、位置検出カメラ６、位置矯正装置７、二段重ね装置８、及び袋入れ装置９が配置されている。なお、搬送ラインＬの数は２に限らず３以上としてもよいし、トラバーサ２を設置せずに１つの搬送ラインＬを前工程のカット機から直接接続するよう配置してもよい。

【0014】

トラバーサ２（分配装置の一例）は、前工程のカット機（図示省略）における送出口１１から一定時間間隔で送出されるサンドイッチＳを、上記２つの搬送ラインＬの搬送コンベア３にそれぞれ一定時間間隔で分配して送出する。なお、このトラバーサ２については、後述の図４にて詳述する。

【0015】

搬送コンベア３（搬送装置の一例）は、例えば環状に形成されたベルトをその内周側に配置したローラで循環動作させるいわゆる無限軌道のベルトコンベア装置であり、ベルト上に載置したサンドイッチＳを略直線軌道で搬送する。なお、この搬送動作については、各作業工程間の同期を考慮して間欠的に搬送してもよいし、連続的に搬送してもよい。また、ベルトコンベア以外の搬送装置を使用してもよい。

【0016】

包装装置４（袋詰め装置の一例）は、内部に貯留された複数の袋Ｂから１つずつ開口、保持、整形し、上記袋入れ装置９と協働してサンドイッチＳの袋詰めを行う。

【0017】

仕分け装置５は、上記包装装置４におけるサンドイッチＳの袋詰め状態と重量を検出し、その検出結果に基づいて当該サンドイッチＳを廃棄するか後工程の袋閉じ機に送出するかの仕分け作業を行う。仕分け装置５は、仕分けマニピュレータ５１と、状態検出カメラ５２と、第３ロボットコントローラ５３とを備えている。第３ロボットコントローラ５３は、第２判定部５４と、重量判定部５５と、仕分け制御部５６を有する。

【0018】

仕分けマニピュレータ５１は、アーム先端部にロボットハンドを備えた例えば６軸アームロボットであり、包装装置４から排出された袋詰め状態のサンドイッチＳを把持して後工程の袋閉じ機又は廃棄場所のいずれかに仕分けするように移送する。このとき、包装装置４に配置された状態検出カメラ５２が、袋Ｂの底部（先端部）におけるサンドイッチＳの袋詰め状態を撮像する。上記第２判定部５４は、状態検出カメラ５２による撮像画像を画像解析して袋詰め状態の良否を判定する。また、仕分けマニピュレータ５１には重量センサ５７が設けられており、サンドイッチＳの重量を測定する。その測定結果に基づいて、上記重量判定部５５が基準重量の範囲内にあるか否かを判定する。上記仕分け制御部５６は、第２判定部５４と重量判定部５５の判定結果に基づいて、袋詰め状態が良好かつ基準重量範囲内にあるサンドイッチＳだけを後工程の袋閉じ機に移送し、その他のものを別途図示しない廃棄場所に移送するように仕分けマニピュレータ５１を制御する。

【0019】

上記の第２判定部５４と重量判定部５５と仕分け制御部５６は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどを備えたコンピュータとして構成される第３ロボットコントローラ５３のソフトウェア処理により実装されるが、その一部又は全部がＡＳＩＣやＦＰＧＡ、その他の電気回路等の実際の装置により実装されてもよい。なお、上記の重量センサ５７及び重量判定部５５においては、タクトタイムの短縮化を図るために、仕分けマニピュレータ５１でサンドイッチＳを持ち上げた際の慣性力を検出し、その検出結果に基づいて当該サンドイッチＳの重量を判定してもよい。

【0020】

位置検出カメラ６（位置センサの一例）は、搬送コンベア３上に載置されたサンドイッチＳを上方からの平面視で撮像し、規定の配置位置に対する実際のサンドイッチＳの配置位置のズレ量を検出する。

【0021】

位置矯正装置７（位置決め装置の一例）は、上記位置検出カメラ６で検出したサンドイッチＳの配置位置のズレ量に基づいて、当該サンドイッチＳの配置位置を規定の配置位置に矯正する。なお、この位置矯正装置７については、後述の図５にて詳述する。

【0022】

二段重ね装置８（積み重ね装置の一例）は、後述するように隣接して配置された２つのサンドイッチＳに対して、一方のサンドイッチＳの上に他方のサンドイッチＳを積み重ねる（積載する）作業を行う。二段重ね装置８は、積載マニピュレータ８１と、押さえユニット８２と、第１ロボットコントローラ８３とを備えている。第１ロボットコントローラ８３は、積載マニピュレータ８１を制御する装置であり、図示するように各搬送ラインＬそれぞれに設けた積載マニピュレータ８１に対して同一の第１ロボットコントローラ８３で制御してもよいし、各積載マニピュレータ８１に対応して個別に第１ロボットコントローラ８３を設けてもよい。なお、この二段重ね装置８については、後述の図８〜図１１にて詳述する。

【0023】

袋入れ装置９（移送装置の一例）は、搬送コンベア３上に積載された状態の１組のサンドイッチＳをまとめて把持、移送し、上記包装装置４で開口、保持、整形された袋Ｂの内部に挿入して袋詰めする作業を行う。袋入れ装置９は、移送マニピュレータ９１と、突き当てユニット９２と、第２ロボットコントローラ９３とを備えている。第２ロボットコントローラ９３は、移送マニピュレータ９１を制御する装置であり、図示するように各搬送ラインＬそれぞれに設けた移送マニピュレータ９１に対して同一の第２ロボットコントローラ９３で制御してもよいし、各移送マニピュレータ９１に対応して個別に第２ロボットコントローラ９３を設けてもよい。なお、この袋入れ装置９については、後述の図１２〜図２３にて詳述する。

【0024】

なお、サンドイッチ袋詰めシステム１は、システム全体の動作を制御する上位コントローラ１００を有している。上位コントローラ１００は、上記の第１〜３ロボットコントローラ８３，９３，５３等を制御すると共に、トラバーサ２、搬送コンベア３、包装装置４等のその他の装置（又はそのコントローラ）を制御して、システム全体の動作を統括的に制御する。なお、上位コントローラ１００が、上記の第１〜３ロボットコントローラ８３，９３，５３の一部又は全部の機能を代替してもよい。

【0025】

＜２．サンドイッチの構成＞
次に、上記サンドイッチ袋詰めシステム１の作業対象物であるサンドイッチＳの構成の一例について説明する。図２は、前工程のカット機から送り出された１組のサンドイッチＳの構成の一例を表す平面図であり、図３（ａ）は単体のサンドイッチＳの平面図、図３（ｂ）は単体のサンドイッチＳの側面図である。

【0026】

サンドイッチＳは、複数枚のパン材Ｓ１の間に例えば肉、野菜、総菜、調味料などを含んだ具材Ｓ２を挟んで重ね合わせた積層食品である。図２に示す例では、平面視で同じ大きさの矩形形状（図示する例では正方形）に成形された２枚の略平板形状のパン材Ｓ１が、平面視で互いに位置が一致するように重ねられ、それらの縁部を除いた内部領域に具材Ｓ２が挟まれている（透過ハッチング部分参照）。前工程のカット機では、全体が矩形形状であるサンドイッチＳが一方の対角線上で切断され、略直角三角形状となった２つのサンドイッチＳが互いに切断面Ｓｃどうしを対向させるように隣接して配置された状態で送出される。

【0027】

このように分割されたサンドイッチＳの単体で見ると、図３（ａ）に示すように、切断面Ｓｃ（直角三角形の斜辺部分）では具材Ｓ２が表面に露出する一方、他の側面（直角を挟む他の２辺部分）では具材Ｓ２が縁部より内側に充填されている。また、この具材Ｓ２が充填されていない領域、つまり上記他の側面近傍においては、図３（ｂ）に示すように、下方のパン材Ｓ１と当該サンドイッチＳの載置面Ｆ（例えば搬送コンベア３のベルト表面）との間に隙間ｄが生じた状態となる。これは、例えばパン材Ｓ１が弾性を備える一方、それに密着する具材Ｓ２が塑性を備えていることで、カット機での圧接切断によりサンドイッチＳの内部に残留応力が生じること等に起因する。なお、具材Ｓ２が露出している上記切断面部分においては、この隙間ｄはほとんど生じない。

【0028】

本実施形態では、以上のような構成である略直角三角形状の２つのサンドイッチＳが、互いに切断面Ｓｃどうしを対向させるように隣接して配置された状態で、かつ、他の側面近傍において載置面Ｆと隙間ｄを空けた状態で、カット機から送出される。２つのサンドイッチＳは、この配置状態と隙間ｄを維持したままトラバーサ２を介して搬送コンベア３上に搬入される。そして、サンドイッチ袋詰めシステム１は、隣接した状態で搬送されるこれら２つのサンドイッチＳを１組とし、平面視での配置を一致させるように重ね合わせた状態で、同等の形状である袋Ｂに袋詰めする作業を行う。

【0029】

＜３．トラバーサの構成＞
サンドイッチＳの袋詰め作業においては、各作業工程のサイクルタイムを短縮化（高タクト化）することが要望されている。しかしながら、袋詰め作業の各作業工程のうち、主にサンドイッチＳを積み重ねる作業工程については高タクト化が難しい。そこでサンドイッチ袋詰めシステム１では、前工程のカット機から一定時間間隔で送出されるサンドイッチＳをトラバーサ２で複数の搬送ラインＬに分配し、各搬送ラインＬで積み重ね作業とその前後の工程を並列化して行うことで、サイクルタイムの短縮化（高タクト化）を可能としている。

【0030】

図４は、上記トラバーサ２の構成の一例を示す平面図である。図４に示すように、トラバーサ２は、基台２１と、基台２１上に並行に配置された２つの駆動レール２２Ａ，２２Ｂと、これら２つの駆動レール２２Ａ，２２Ｂとそれぞれ直交する方向で配置された２つの分配コンベア２３Ａ，２３Ｂとを有している。

【0031】

トラバーサ２の上流側（図４中左側）には、基台２１の長手方向中央位置に前工程のカット機の送出口１１（カット機のコンベア出口）が配置され、トラバーサ２の下流側（図４中右側）には、基台２１の長手方向両端位置のそれぞれに２つの搬送ラインＬの搬入口３１Ａ，３１Ｂ（搬送コンベア３の入口）が配置されている。２つの駆動レール２２Ａ，２２Ｂは、例えば回転型モータ及び送りネジの組み合わせやリニアモータなどからなる長尺状の直動アクチュエータであり、いずれも基台２１の長手方向と平行に配置されている。そのうちの一方の駆動レール２２Ａが、上記送出口１１と一方の搬入口３１Ａとの間を渡すように配置され、他方の駆動レール２２Ｂが、上記送出口１１と他方の搬入口３１Ｂとの間を渡すように配置されている。

【0032】

２つの分配コンベア２３Ａ，２３Ｂは、基台２１の幅方向（図４中左右方向）における送出口１１と搬入口３１Ａ，３１Ｂの間の離間距離と略同じ長さのベルトコンベア装置である。分配コンベア２３Ａ，２３Ｂは、対応する駆動レール２２Ａ，２２Ｂ上で基台２１の長手方向（図４中上下方向）に移動可能となっている。つまり、一方の分配コンベア２３Ａは送出口１１から一方の搬入口３１Ａまで移動可能であり、他方の分配コンベア２３Ｂは送出口１１から他方の搬入口３１Ｂまで移動可能となっている。

【0033】

上記の送出口１１（カット機のコンベア出口）、２つの分配コンベア２３Ａ，２３Ｂ、２つの搬入口３１Ａ，３１Ｂ（搬送コンベア３の入口）のいずれもベルトコンベア装置で構成されており、アライメントが一致するように配置された２つのベルトコンベア装置の間でサンドイッチＳの受け渡しが可能となっている。トラバーサ２では、送出口１１から一定時間間隔で１組のサンドイッチＳが送出されるのに同期して、２つの分配コンベア２３Ａ，２３Ｂが交互に送出口１１と搬入口３１Ａ，３１Ｂとの間を往復する。これにより、トラバーサ２は、１箇所の送出口１１から一定時間間隔で送出されるサンドイッチＳの組を、交互に２つの搬送ラインに分配して略等間隔に送り出すことができる。

【0034】

＜４．位置矯正装置の構成＞
各搬送ラインＬにおけるサンドイッチＳの積み重ね作業工程では、後述するように積載マニピュレータ８１を用いたサンドイッチＳの把持操作を行うことから、搬送コンベア３上における各サンドイッチＳの配置位置や向きが規定の状態と高い精度で一致していることが好ましい。しかしながら、上述したように各搬送ラインＬにサンドイッチＳが搬入されるまでに、カット機での切断や、ベルトコンベア装置間のサンドイッチＳの受け渡し（送出口１１→分配コンベア２３Ａ，２３Ｂ、分配コンベア２３Ａ，２３Ｂ→搬入口３１Ａ，３１Ｂ）が行われているため、サンドイッチＳは規定の配置位置（Ｘ軸方向、Ｙ軸方向）や向き（Ｚ軸周りのθ方向）から多少のズレが生じている場合がある。そこでサンドイッチ袋詰めシステム１では、各搬送ラインＬの二段重ね装置８より搬送方向上流側において、位置検出カメラ６がサンドイッチＳの配置位置のズレ量を検出し、この検出したズレ量に基づいて位置矯正装置７が当該サンドイッチＳの実際の配置位置を規定の配置位置に矯正する。

【0035】

図５は、上記位置矯正装置７の構成の一例を表す平面図であり、図６は矯正ハンドの正面図、図７は矯正ハンドによるサンドイッチＳの配置位置の矯正工程を平面視で表す説明図である。図５に示すように、位置矯正装置７は、搬送コンベア３の側方に設置された矯正マニピュレータ７１と、この矯正マニピュレータ７１のアーム先端部に装着された矯正ハンド７２とを有している。

【0036】

矯正マニピュレータ７１は、例えばスカラロボットであり、搬送コンベア３上における可動領域でアーム先端部の矯正ハンド７２に対する水平移動、昇降移動、及び回転動作を行うことができる。なお、矯正マニピュレータ７１には、スカラロボット以外にも垂直多関節型ロボット等を使用してもよい。

【0037】

図６及び図７に示すように、矯正ハンド７２は、矯正マニピュレータ７１のアーム先端部に装着されるハンド基部７３と、このハンド基部７３の両側（図６中の左右方向両側）にそれぞれ２つずつ（計４つ）設けられたエアシリンダ７４と、そのうちの２つのエアシリンダ７４の可動部にそれぞれ固定された一対のアングル部材７５と、他の２つのエアシリンダ７４の可動部にそれぞれ固定された一対のヘラ部材７６とを有している。

【0038】

エアシリンダ７４は、２つ１組としてそれらの可動部が水平な同一方向に伸縮可能に配置されており、それらの２組が互いに逆方向に向けて伸縮可能な配置で設けられている。

【0039】

アングル部材７５は、２つの直線部の一端どうしを直角に連結した部材である。一対のアングル部材７５は、互いにそれぞれの開口部側（直角の内角型）を対向させる配置でそれぞれ異なる組のエアシリンダ７４の可動部に固定されており、それらエアシリンダ７４の協働した伸縮動作によって当該一対のアングル部材７５は平面視で互いに離間、近接するよう開閉移動する。

【0040】

ヘラ部材７６は、例えば全体が剛性を有する金属薄板で構成されており、その下端部は鉛直方向（下方向）との間の角度が直角よりやや小さい鋭角となる方向に延びる平板形状となっている。一対のヘラ部材７６は、互いにそれぞれの下端先端部を対向させる配置でそれぞれ異なる組のエアシリンダ７４の可動部に固定されており、それらエアシリンダ７４の協働した伸縮動作によって当該一対のヘラ部材７６は平面視で互いに離間、近接するよう開閉移動する。

【0041】

一対のアングル部材７５と一対のヘラ部材７６は、図７に示すように、平面視で見たそれぞれの開閉方向が重複一致しており、各ヘラ部材７６の方が各アングル部材７５より外側（ハンド基部７３より遠い側）で開閉移動する。

【0042】

搬送コンベア３によりサンドイッチＳが位置矯正装置７に搬入される際及び搬出される際には、矯正ハンド７２が上昇してサンドイッチＳより上方に位置する。そして、位置矯正装置７によりサンドイッチＳを位置決めする際には、一対のアングル部材７５が１組のサンドイッチＳより大きく余裕を持って離間した状態で、矯正マニピュレータ７１が各アングル部材７５の間にサンドイッチＳが配置するよう水平移動させてから近傍まで降下させる（図７（ａ）参照）。次に、上流側の位置検出カメラ６で検出したサンドイッチＳの配置位置（Ｘ軸方向、Ｙ軸方向）や向き（Ｚ軸周りのθ方向）のズレ量に基づいて、各アングル部材７５どうしを近接させて離間距離を調整する（図７（ｂ）参照）。

【0043】

しかし、このときサンドイッチＳのパン材Ｓ１には載置面Ｆとの間の摩擦が大きく生じるため、一対のアングル部材７５の近接動作だけではサンドイッチＳの形を崩してしまう。このため一対のアングル部材７５を近接移動させる際には、同時に一対のヘラ部材７６も近接させてそれらの下端先端部をサンドイッチＳと載置面Ｆとの間の隙間ｄ（上記図３参照）へ挿入させる。ここでヘラ部材７６の下端先端部の下面と載置面Ｆとの間の迎え角と、当該下端先端部の上面とサンドイッチＳとの間の逃げ角がそれぞれ適切であることで、ヘラ部材７６がサンドイッチＳのパン材Ｓ１を傷つけることなく（いわゆるヘラのように機能して）サンドイッチＳと載置面Ｆとの隙間へ円滑に挿入される。このように各アングル部材７５と各ヘラ部材７６が同時に互いに近接するように水平移動することで、サンドイッチＳと載置面Ｆとの間の摩擦を大きく軽減させ、１組のサンドイッチＳの配置位置を規定の配置位置に円滑に矯正できる。

【0044】

そして矯正ハンド７２をサンドイッチＳから外す際には、先に一対のヘラ部材７６を離間動作させてそれぞれの下端先端部をサンドイッチＳの平面視領域から引き抜き（図７（ｃ）参照）、次いで一対のアングル部材７５を離間動作させてサンドイッチＳから離す（図７（ｄ）参照）。これにより、形を崩すことなくサンドイッチＳの位置を規定の配置位置に維持させたまま矯正ハンド７２を外すことができる。その後に矯正マニピュレータ７１が矯正ハンド７２をサンドイッチＳより上方に上昇させることで、搬送コンベア３によるサンドイッチＳの搬送が可能となる。

【0045】

＜５．二段重ね装置の構成＞
本実施形態では、上述したように、２つのサンドイッチＳは互いに切断面Ｓｃどうしを対向させるように配置された状態で前工程のカット機から搬出されるため、袋詰めする前段階として、２つのサンドイッチＳを平面視での配置を一致させて積層方向に積み重ねる。このとき、二段重ね装置８は一方のサンドイッチＳ（図８に示す例の右上側）を把持して持ち上げ、これを１８０°回転させてから他方のサンドイッチＳ（図８に示す例の左下側）の上方で平面視配置を一致させ、その上に載置する。

【0046】

しかしながら、サンドイッチＳ全体は柔軟物であって形が崩れやすく、特に全体を覆うパン材Ｓ１自体は若干の弾性を有するものの傷つきやすい材質となっている。また、上述したようにサンドイッチＳの切断面Ｓｃには具材Ｓ２が露出していることから、積層方向に過剰な圧力をかけると具材Ｓ２が切断面Ｓｃから膨出してしまう。このため、一般的なロボットハンドなどを用いてサンドイッチＳ全体を把持し、上述した移動動作や回転動作を高タクトで行うとサンドイッチＳの品質を損ねやすい。そこで二段重ね装置８では、サンドイッチＳの構造に対応してその把持に適した二段重ね用ハンドを積載マニピュレータ８１に装着し、品質を損なうことなく高タクトでサンドイッチＳの把持と操作を可能としている。

【0047】

図８は、上記二段重ね装置８の構成の一例を表す平面図であり、図９（ａ）及び図９（ｂ）は二段重ね用ハンドの開放状態を表す正面図と側面図、図１０（ａ）及び図１０（ｂ）は二段重ね用ハンドの把持状態を表す正面図と側面図、図１１（ａ）及び図１１（ｂ）は平面視で見たサンドイッチＳの開放状態と把持状態を表す説明図である。

【0048】

図８に示すように、二段重ね装置８は、搬送コンベア３の側方に設置された積載マニピュレータ８１と、この積載マニピュレータ８１のアーム先端部に装着された二段重ね用ハンド８４と、積載マニピュレータ８１の近傍に配置された押さえユニット８２と、第１ロボットコントローラ８３（上記図１参照；図８中では図示省略）とを有している。

【0049】

積載マニピュレータ８１は、例えばスカラロボットであり、搬送コンベア３上における可動領域でアーム先端部の二段重ね用ハンド８４に対する水平移動、昇降移動、及び回転動作を行うことができる。二段重ね用ハンド８４及び積載マニピュレータ８１は、第１ロボットコントローラ８３により制御される。なお、積載マニピュレータ８１には、スカラロボット以外にも垂直多関節型ロボット等を使用してもよい。

【0050】

押さえユニット８２は、積載マニピュレータ８１の動作に同期して、被積載対象のサンドイッチＳ（他の積層食品の一例；以下適宜「サンドイッチＳｂ」という）の上面を押さえ板（図示省略）で押さえる。この押さえユニット８２は、二段重ね用ハンド８４が積載対象のサンドイッチＳ（一の積層食品の一例；以下適宜「サンドイッチＳｔ」という）を持ち上げる前にサンドイッチＳｂの押さえ操作を開始し、二段重ね用ハンド８４がサンドイッチＳｔをサンドイッチＳｂに載置した後にサンドイッチＳｂの押さえ操作を解放する。

【0051】

図９及び図１０に示すように、二段重ね用ハンド８４（第１ハンドの一例）は、積載マニピュレータ８１のアーム先端部に装着されるハンド基部８５と、このハンド基部８５の両側面にそれぞれ設けられた昇降駆動機構８６及び開閉駆動機構８７と、昇降駆動機構８６の可動部に固定された押さえ部材８８と、開閉駆動機構８７の２箇所の可動部にそれぞれ固定された一対の支持部材８９とを有している。

【0052】

昇降駆動機構８６（第１駆動機構の一例）は、例えば図示しないモータ、ピニオン、及びラックなどで構成されており、上記押さえ部材８８をサンドイッチＳの積層方向に昇降移動させる。押さえ部材８８は、下面に３つの当接部８８ａを備えた平板部材であり、昇降駆動機構８６によってサンドイッチＳに平行な姿勢を維持したまま昇降移動する。３つの当接部８８ａは、平面視において積載対象のサンドイッチＳｔの各角部（２つの鋭角部と１つの直角部）に対応する位置に配置されており、押さえ部材８８の降下時には各当接部８８ａの下端面がサンドイッチＳｔの各角部近傍を上方から当接する（図１１参照）。これにより、当接部８８ａはパン材Ｓ１の間の具材Ｓ２の充填領域を避けてパン材Ｓ１のみ積層されている箇所を押圧することができる。

【0053】

開閉駆動機構８７（第２駆動機構の一例）は、例えば図示しないモータ、ピニオン、及びラックなどで構成されており、上記一対の支持部材８９をサンドイッチＳの積層方向に垂直な方向で互いに離間、近接するよう開閉移動させる。一対の支持部材８９は、例えば全体が剛性を有する金属材料で構成されており、開閉方向（図９中左右方向）で対向するように配置されている。一対の支持部材８９のそれぞれは、開閉駆動機構８７の可動部に固定されてサンドイッチＳの積層方向（図９における上下方向）に延びる平板形状の第１延設部８９ａと、この第１延設部８９ａの下端から当該第１延設部８９ａとの間の角度が直角よりやや大きい鈍角となる方向に延びる平板形状の第２延設部８９ｂを有している。また、上記押さえ部材８８は、一対の第１延設部８９ａの間の空間で昇降移動する。

【0054】

図９（ａ）及び図１１（ａ）に示すように、一対の支持部材８９の開放状態では、一対の第２延設部８９ｂの各先端部どうしが、サンドイッチＳに触れない程度に広く離間した配置となる。このため、一対の支持部材８９が開放状態となっている間に、サンドイッチＳに触れることなく二段重ね用ハンド８４を昇降移動させることができる。図９（ａ）に示すように、積載マニピュレータ８１が二段重ね用ハンド８４を最も下方に降下させた際には、各第２延設部８９ｂの先端部が載置面Ｆに接触する。

【0055】

この降下した状態で、開閉駆動機構８７により一対の支持部材８９を接近させると、図１０（ａ）及び図１１（ｂ）に示すように、一対の第２延設部８９ｂの各先端部がサンドイッチＳと載置面Ｆとの間の隙間（上記図３（ｂ）の隙間ｄ参照）に挿入される。このとき、各第２延設部８９ｂの下面と載置面Ｆとの間の迎え角と、各第２延設部８９ｂの上面とサンドイッチＳとの間の逃げ角がそれぞれ適切であることで、各第２延設部８９ｂがサンドイッチＳのパン材Ｓ１を傷つけることなく（いわゆるヘラのように機能して）サンドイッチＳと載置面Ｆとの隙間へ円滑に挿入される。

【0056】

また、以上のように一対の第２延設部８９ｂを接近させる際には、図１０（ａ）及び図１１に示すように、同時に昇降駆動機構８６が押さえ部材８８を降下させて３つの当接部８８ａをそれぞれサンドイッチＳの各角部近傍に上方から当接させる。これにより、図１１（ｂ）に示すように、一対の第２延設部８９ｂは、サンドイッチＳの切断面Ｓｃ以外の２つの側面Ｓａ（平面視で直角を挟む２辺部分）の中間位置から上記３つの当接部８８ａによる当接位置を回避するようにサンドイッチＳの下部に挿入される。

【0057】

以上のような構成により、二段重ね用ハンド８４は、積載対象のサンドイッチＳｔを損傷させることなく高タクトで把持できる。この把持状態では、一対の第２延設部８９ｂがサンドイッチＳを下方から支持し、３つの当接部８８ａがそれぞれサンドイッチＳの各角部を上方から押圧している。これにより、各第２延設部８９ｂと各当接部８８ａは、パン材Ｓ１の間の具材Ｓ２の充填領域をなるべく避けつつサンドイッチＳを積層方向で挟むことができ、切断面Ｓｃにおけるパン材Ｓ１からの具材Ｓ２の膨出を抑えつつサンドイッチＳを安定して把持できる。

【0058】

また、以上のような二段重ね用ハンド８４の把持を安定して行うために、第１ロボットコントローラ８３の第１トルク制御部８３ａ（図１参照）は、押さえ部材８８が所定の押圧力で押さえるように昇降駆動機構８６のモータに対してトルク制御（圧力制御）を行う。また、第１ロボットコントローラ８３の位置制御部８３ｂ（図１参照）は、各第２延設部８９ｂがサンドイッチＳの下部に所定量だけ挿入されるように開閉駆動機構８７のモータに対して位置制御を行う。

【0059】

そして、第１ロボットコントローラ８３は、積載対象のサンドイッチＳｔを把持した状態の二段重ね用ハンド８４を持ち上げて１８０°回転させる動作と、被積載対象のサンドイッチＳｂと平面視における配置を一致させるように移動する動作と、サンドイッチＳｔをサンドイッチＳｂ上へ載置させる動作と、把持を解放する動作とを順に実行することにより、２つのサンドイッチＳの二段重ね作業を円滑かつ正確に行うことができる。

【0060】

なお、上記の第１トルク制御部８３ａと位置制御部８３ｂは、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどを備えたコンピュータとして構成される第１ロボットコントローラ８３のソフトウェア処理により実装されるが、その一部又は全部がＡＳＩＣやＦＰＧＡ、その他の電気回路等の実際の装置により実装されてもよい。

【0061】

＜６．袋入れ装置の構成＞
サンドイッチＳを包装する袋Ｂは、例えば透過性のあるフィルム状の材料からなり、一端が鋭角をなす底部として閉塞されて、他端の開口部からサンドイッチＳが挿入される形状を有する。サンドイッチＳは、袋Ｂの内部にできるだけ隙間が形成されないように収容されるのが好ましい。これは、包装後のサンドイッチＳの形を崩さずに運搬できるようにすると共に、商品棚に陳列した際に外部からの具材Ｓ２の視認を容易として商品としての美観をよくするためである。また、サンドイッチＳが袋Ｂの内部に隙間無く収容されてない場合には、後工程の袋閉じ機における袋閉じ作業にも影響が及ぶ可能性がある。

【0062】

そこで袋入れ装置９では、サンドイッチＳと袋Ｂの形状に対応して袋詰めに適した袋詰め用ハンドを移送マニピュレータに装着することで、きれいでかつ高タクトなサンドイッチＳの袋詰め作業を可能としている。

【0063】

図１２は、上記袋入れ装置９の構成の一例を表す平面図であり、図１３（ａ）及び図１３（ｂ）は両開き構造の袋詰め用ハンドの開放状態と把持状態を表す正面図、図１４（ａ）及び図１４（ｂ）は片開き構造の袋詰め用ハンドの開放状態と把持状態を表す正面図、図１５は袋詰め用ハンドがサンドイッチＳを把持する際の動作を説明する説明図、図１６（ａ）及び図１６（ｂ）は突き当てユニットにおけるサンドイッチＳの突き当て状態を表す上面図と側面図、図１７（ａ）及び図１７（ｂ）は袋詰め用ハンドで把持する前後でのサンドイッチＳの積層方向の幅寸法の変化を表す説明図である。

【0064】

図１２に示すように、袋入れ装置９は、搬送コンベア３の側方に設置された移送マニピュレータ９１と、この移送マニピュレータ９１のアーム先端部に装着された袋詰め用ハンド９４と、搬送コンベア３上で移送マニピュレータ９１の近傍に配置された突き当てユニット９２と、第２ロボットコントローラ９３（上記図１参照；図１２中では図示省略）とを有している。

【0065】

移送マニピュレータ９１は、例えば６軸多関節アームロボットであり、搬送コンベア３と包装装置４の間の領域で袋詰め用ハンド９４に対する水平移動、昇降移動、及び回転動作を行うことができる。袋詰め用ハンド９４及び移送マニピュレータ９１は、第２ロボットコントローラ９３により制御される。

【0066】

図１３（ａ）及び図１３（ｂ）に示すように、袋詰め用ハンド９４（第２ハンドの一例）は、移送マニピュレータ９１のアーム先端部に装着されるハンド基部９６と、ハンド基部９６に設けられた開閉駆動機構９７と、開閉駆動機構９７の可動部に固定された一対のトング部材９８とを有している。開閉駆動機構９７（第３駆動機構の一例）は、例えばモータ、ピニオン９７ａ、及びラック９７ｂなどで構成されており、上記一対のトング部材９８を互いに離間、近接するように開閉移動させる。一対のトング部材９８は、例えば全体が剛性を有する平板金属からなり、互いに上記の開閉方向（図１３中の上下方向）で対向するように配置されている。各トング部材９８は、それぞれ同じ大きさ及び同じ形状に形成されている（後述の図１５、図１９参照）。トング部材９８の形状の詳細については後述する。なお、図１３に示す例の開閉駆動機構９７では、２つのラック９７ｂを介して２つのトング部材９８を互いに遠近移動させるいわゆる両開きの構成としているが、例えば図１４に示すように一方のトング部材９８を固定しておき、他方のトング部材９８だけを遠近移動させるいわゆる片開きの構成としてもよい。

【0067】

図１５に示すように、袋詰め用ハンド９４は、一対のトング部材９８の対向方向（開閉方向）を上下方向に合わせた姿勢で、下方に位置するトング部材９８をサンドイッチＳと載置面Ｆ（例えば搬送コンベア３のベルト表面）の間に挿入し、その後に各トング部材９８を互いに近接させることで１組のサンドイッチＳの全体を積層方向に挟むよう把持する。このとき、下方のトング部材９８をサンドイッチＳと載置面Ｆの間に挿入する際に、その挿入方向の逆側に位置する突き当てユニット９２が、サンドイッチＳに接触して当該サンドイッチＳの位置ずれを防ぐ。本実施形態では、積み重ねられた状態のサンドイッチＳが図１５中の右上方向に切断面Ｓｃ、左下方向に直角部が位置する配置となっており、トング部材９８はサンドイッチＳの直角部から挿入される。突き当てユニット９２は、サンドイッチＳの切断面Ｓｃに合わせた傾斜角（搬送方向に対する傾斜角）となるように、搬送コンベア３上に配置される。図１５の左側に示すように、搬送コンベア３はサンドイッチＳが突き当てユニット９２に付き当たる直前にサンドイッチＳの搬送移動を止める。袋詰め用ハンド９４は、この状態でサンドイッチＳを把持する。

【0068】

ここで、上述したようにサンドイッチＳの切断面Ｓｃには内部の具材Ｓ２が露出しており、機械部品である突き当てユニット９２の表面に調味料などを含む具材Ｓ２が繰り返し付着することは衛生上好ましくない。そこで突き当てユニット９２は、図１６に示すように、上下方向（サンドイッチＳの積層方向）に沿って３つの接触部９２ａと２箇所のスリット部９２ｂを交互に配置している。つまり、棒状部材である３つの接触部９２ａがそれぞれサンドイッチＳのパン材Ｓ１に対応した高さで水平に設けられ、それらの間の具材Ｓ２に対応する位置にスリット部９２ｂが形成されている。これにより、突き当てユニット９２は、サンドイッチＳの切断面Ｓｃに対して具材Ｓ２には触れず、硬質部分であるパン材Ｓ１のみに接触してサンドイッチＳ全体の位置ずれを防ぐことができる。

【0069】

一対のトング部材９８がサンドイッチＳを積層方向で挟持した際には、開閉駆動機構９７がそれらトング部材９８の間に所定の把持力を付加する。この把持力の付加制御は、第２ロボットコントローラ９３の第２トルク制御部９３ａ（図１参照）が開閉駆動機構９７のモータに対してトルク制御を行うことで実行される。把持力を付加した際には、図１７（ａ）及び図１７（ｂ）に示すように、サンドイッチＳの積層方向の幅寸法Ｗが幅寸法Ｗ’に圧縮される。この圧縮された幅寸法Ｗ’が適切な場合に、サンドイッチＳを袋Ｂの内部に収容できる。

【0070】

なお、具材Ｓ２の充填量や充填状態などによるサンドイッチＳの個体差により、同じ所定の把持力で把持しても袋Ｂに収容不可能な過大な幅寸法Ｗ’となる場合がある。そこで、例えば開閉駆動機構９７のモータに連動したエンコーダなどでモータ回転位置を検出し、この検出結果に基づいて第２ロボットコントローラ９３の第１判定部９３ｂ（図１参照）がトング部材９８の開閉距離、つまりサンドイッチの幅寸法Ｗ’を算出して当該サンドイッチＳの袋Ｂへの収容の可否を判定する。第２ロボットコントローラ９３は、この判定結果に基づいて、幅寸法Ｗ’が適正であるサンドイッチＳだけを包装装置４へ移送し、幅寸法Ｗ’が異常であるサンドイッチＳを別途図示しない廃棄場所に移送するように移送マニピュレータ９１を制御する。

【0071】

なお、上記の第２トルク制御部９３ａと第１判定部９３ｂは、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどを備えたコンピュータとして構成される第２ロボットコントローラ９３のソフトウェア処理により実装されるが、その一部又は全部がＡＳＩＣやＦＰＧＡ、その他の電気回路等の実際の装置により実装されてもよい。

【0072】

＜７．袋詰め作業の詳細＞
次に、上記袋詰め用ハンド９４を用いたサンドイッチＳの袋詰め作業の詳細について説明する。上述したように、包装状態のサンドイッチＳを商品棚に陳列した際に外部から具材Ｓ２を容易に視認でき全体の美観がよくなるように、サンドイッチＳは袋Ｂの内部にできるだけ隙間ができないように（言い換えると袋Ｂの内部容積に対して高い占積率となるように）袋詰めされるのが好ましい。本実施形態では、図１８に示すように、一端が鋭角をなす底部Ｂ１として閉塞され、他端が開口部Ｂ２として開口する形状の袋Ｂが用いられる。そして、略直角三角形状であるサンドイッチＳを上記のように袋詰めするには、袋Ｂの内部形状はサンドイッチＳの外形と完全に一致するのではなく、底部Ｂ１の先端角度θｂが対応するサンドイッチＳの先端角度θｓと同等、または、より好ましくは先端角度θｓより小さく形成されているとよい。このような形状の袋Ｂの内部に、柔軟物であるサンドイッチＳをきれいにしかも高タクトで袋詰めするための作業内容の詳細を、以下に説明する。

【0073】

まず、比較例として、人手による手作業で袋詰めする場合の作業内容を図１９、図２０に示す。

【0074】

図１９（ａ）及び図１９（ｂ）に示すように、作業者はトング１２を用いてサンドイッチＳを積層方向に把持する。この手作業で用いるトング１２は、先端角度θｔ１が袋底部Ｂ１の先端角度θｂより少し小さい（つまりθｔ１＜θｂ＜θｓ）略直角三角形の２枚の平板を弾性ヒンジを介して連結したものであり、作業者による弾性ヒンジの握りにより開閉するものである。作業者は最初に、各平板とサンドイッチＳのそれぞれの先端部頂点と斜辺（切断面Ｓｃ）を略一致させた状態で把持し、当該サンドイッチＳを袋Ｂの内部に挿入する。このときは、上述したように、底部Ｂ１の先端角度θｂが対応するサンドイッチＳの先端角度θｓより小さく形成されているため、サンドイッチＳの先端が袋底部Ｂ１の先端に到達する前にサンドイッチＳの上端部が袋Ｂの内部に接触してしまい、奥まで挿入することができない。仮にそのまま押し込んだ場合には、サンドイッチＳの切断面Ｓｃから露出した具材Ｓ２が袋Ｂの内面に付着してしまう可能性がある。

【0075】

そこで作業者は、図２０（ａ）及び図２０（ｂ）に示すように、一旦トング１２を軽く開放して少しだけ引き戻し、各平板とサンドイッチＳのそれぞれの底辺を一致させるように把持し直す。そして、袋Ｂの開口部Ｂ２の上辺を少し持ち上げつつ、底辺どうしを滑らせるように再度サンドイッチＳを袋Ｂの内部に挿入する。このとき袋Ｂの開口部Ｂ２の上辺を持ち上げていることで、袋Ｂの斜辺部とサンドイッチＳの切断面Ｓｃとの間に空間的な余裕ができ、また袋底部Ｂ１の先端角度θｂがサンドイッチＳの先端角度θｓと同等以上になる。このため、具材Ｓ２の接触を回避できるとともにサンドイッチＳの先端を袋底部Ｂ１の先端に到達させることができる。

【0076】

以上の比較例では計２回の挿入動作を必要としたが、本実施形態では袋詰め用ハンド９４を用いた１回の挿入動作により上記比較例と同等の袋詰め状態を実現する。図２１は、袋詰め用ハンド９４のトング部材９８の形状と把持状態の一例を説明する説明図、図２２は袋Ｂの開口状態の一例を説明する説明図、図２３はサンドイッチＳの挿入動作の一例を説明する説明図である。

【0077】

図２１に示すように、袋詰め用ハンド９４が備える一対のトング部材９８（開閉駆動機構９７は図示省略）は、いずれも略五角形形状の平板部材であり、開閉方向（図の紙面垂直方向、図中のサンドイッチＳの積層方向）で対向するよう配置されている。一対のトング部材９８が十分に離間した状態でサンドイッチＳを積層方向で挟み込み、そのままトング部材９８どうしを接近させてサンドイッチＳを把持する。このときトング部材９８は、サンドイッチＳの積層方向から見て、サンドイッチＳの挿入方向の先端部の頂点Ｓｅと各トング部材９８の先端部の頂点９８ａとが一致し、かつサンドイッチＳの切断面Ｓｃとトング部材９８の斜辺部である突き当て面９８ｂとが一致するように、当該サンドイッチＳを把持する。ここでトング部材９８の形状は、先端角度θｔ２が対応するサンドイッチＳの先端角度θｓより小さくなっており、図２１の右側に示すように上記の把持状態ではサンドイッチＳの直角部がトング部材９８からはみ出す形状となっている。なお、上述したように各トング部材９８の突き当て面９８ｂとサンドイッチＳの切断面Ｓｃが一致するよう把持するために、前述の図１５に示したようにトング部材９８の突き当て面９８ｂがサンドイッチＳと共に突き当てユニット９２に突き当てられる。

【0078】

一方、包装装置４においては、図２２（ａ）及び図２２（ｂ）に示すように、袋Ｂは開口され、図示しない保持部によって開口部Ｂ２が鉛直上方を向くように保持される。なお、図２２（ａ）は、他図と同様に底部Ｂ１を左側に、開口部Ｂ２を右側（または紙面手前側）に位置させた状態で示している。また保持部は、袋Ｂを保持すると共に、袋底部Ｂ１の先端角度θｂを対応するサンドイッチＳの先端角度θｓとほぼ同じ角度θｂ’となるように広げ、整形する。このとき、図２２（ｂ）に示すように、整形後の袋Ｂは袋底部Ｂ１の先端角度を広げたことでその分だけ開口部Ｂ２の幅が窄まり狭くなるが、サンドイッチＳのパン材Ｓ１が弾性を有するため袋Ｂの形状に倣って変形する。

【0079】

移送マニピュレータ９１は、このような状態で保持される袋Ｂの開口部Ｂ２に対して、上記図２１で示した把持状態のサンドイッチＳをトング部材９８ごと挿入する。このとき、図２３（ａ）に示すように、一度の挿入操作だけでサンドイッチＳとトング部材９８の先端部が袋底部Ｂ１の先端部に到達するまで円滑に挿入することができる。また、袋底部Ｂ１の先端角度θｂ’はサンドイッチＳの先端角度θｓまで広げられているため、サンドイッチＳの側面Ｓａと袋Ｂ内部の底辺を滑らせるように挿入することで、切断面Ｓｃにおいて露出した具材Ｓ２が袋Ｂの内面へ付着するのを防止できる。そして、その後にトング部材９８を袋Ｂから抜き出した際には、パン材Ｓ１の弾性で幅寸法が回復することにより、サンドイッチＳ全体が袋Ｂの内部で高い占積率でパンパンに詰め込まれた状態となる。

【0080】

以上のようにして、袋詰め用ハンド９４は、先端角度θｂがサンドイッチＳの先端角度θｓよりも小さい袋Ｂの内部に、一度の挿入操作で、具材Ｓ２の付着を抑えつつ円滑に、且つできるだけ隙間を作らずに、サンドイッチＳを袋入れすることができる。

【0081】

＜８．本実施形態による効果＞
以上説明したように、本実施形態のサンドイッチ袋詰めシステム１は、サンドイッチＳを搬送する搬送コンベア３と、搬送コンベア３により搬送される一のサンドイッチＳを他のサンドイッチＳに積み重ねる二段重ね装置８と、二段重ね装置８により積み重ねられた複数のサンドイッチＳを把持し、搬送コンベア３から移送する袋入れ装置９と、サンドイッチＳを包装するための袋Ｂを保持し、袋入れ装置９により移送された複数のサンドイッチＳを袋Ｂに収容する包装装置４と、を有する。

【0082】

サンドイッチＳは、２枚のパン材Ｓ１がその間に具材Ｓ２を挟むように積層されて製造され、複数のサンドイッチＳが横並びに配置されて袋詰めされる。本実施形態においては、複数のサンドイッチＳが二段重ね装置８により積み重ねられ、積み重ねられた状態のサンドイッチＳが袋入れ装置９により把持されて搬送コンベア３から移送され、包装装置４により袋Ｂに収容されて袋詰めされる。このようにして、サンドイッチＳを人手を介することなく自動で袋詰めすることができるので、サンドイッチ製造ラインの自動化を促進できる。

【0083】

また、本実施形態では特に、サンドイッチ袋詰めシステム１は、搬送コンベア３、二段重ね装置８、及び袋入れ装置９を備えた複数の搬送ラインＬと、前工程のカット機から供給されるサンドイッチＳを、複数の搬送ラインＬのそれぞれの搬送コンベア３に分配して略等間隔に送り出すトラバーサ２と、をさらに有し、複数の搬送ラインＬのそれぞれの袋入れ装置９は、包装装置４により保持された袋Ｂに対して交互にサンドイッチＳを移送する。これにより、高タクト化が困難なサンドイッチＳの積み重ね作業を複数の搬送ラインＬで並列化させることができ、サンドイッチ袋詰めシステム１全体の工程能力を搬送ラインＬの数に応じて増大することができる。したがって、ニーズに応じた工程能力を確保しつつ自動化を促進できる。

【0084】

また、本実施形態では特に、サンドイッチ袋詰めシステム１は、搬送コンベア３の搬送方向において二段重ね装置８の上流側に配置され、サンドイッチＳの位置を検出する位置検出カメラ６と、二段重ね装置８の上流側に配置され、位置検出カメラ６の検出結果に基づいてサンドイッチＳを所定の位置に位置決めする位置矯正装置７と、をさらに有する。

【0085】

搬送コンベア３上のサンドイッチＳは、前工程のカット機による切断や搬送コンベア３による搬送動作によって位置（Ｘ軸及びＹ軸方向）や向き（Ｚ軸回りのθ方向）にズレが生じる場合がある。本実施形態では、位置検出カメラ６でサンドイッチＳの位置を検出して位置矯正装置７で位置決めするので、搬送コンベア３上のサンドイッチＳの位置や向きにズレが生じても自動で矯正できる。また、二段重ね装置８の上流側で位置決めすることにより、下流側の装置で行われる作業（二段重ね装置８による積み重ね作業や袋入れ装置９による把持作業）の作業精度を向上できる。したがって、サンドイッチＳの品質を確保でき、信頼性を向上できる。

【0086】

また、本実施形態では特に、サンドイッチ袋詰めシステム１は、包装装置４において袋Ｂに収容されたサンドイッチＳの重量を測定し、測定結果に基づいて包装装置４から排出されたサンドイッチＳを仕分けする仕分け装置５をさらに有する。これにより、例えば具材Ｓ２の量が適正である場合にはサンドイッチＳを後工程の袋閉じ機に搬送し、具材Ｓ２の量が適正でない場合にはサンドイッチＳを廃棄場所に排出する等の仕分けが可能となる。したがって、サンドイッチＳの品質を確保でき、信頼性を向上できる。

【0087】

また、本実施形態では特に、二段重ね装置８は、一のサンドイッチＳｔを持ち上げて他のサンドイッチＳｂに載置する二段重ね用ハンド８４を有し、二段重ね用ハンド８４は、サンドイッチＳの積層方向に駆動され、サンドイッチＳの上部を押さえる押さえ部材８８と、積層方向に垂直な方向に開閉駆動され、サンドイッチＳの下部を支持する一対の支持部材８９と、を有する。

【0088】

仮に、サンドイッチＳがずれて積み重ねられた場合、袋詰め時にサンドイッチＳの先端が袋Ｂの先端まで到達しなかったり、包装された状態において隣接するサンドイッチＳ間に段差が生じる等により、サンドイッチＳの品質が低下する可能性がある。このため、積み重ね作業は精度良く行われるのが好ましい。本実施形態によれば、二段重ね用ハンド８４によりサンドイッチＳの積み重ねを行う際に、一対の支持部材８９によりサンドイッチＳの下部を支持するのに加えて、押さえ部材８８によりサンドイッチＳの上部を押さえる。このようにしてサンドイッチＳを上下から挟んで保持することにより、二段重ね用ハンド８４が移動や回転を行う際にもサンドイッチＳを安定して保持することが可能となり、サンドイッチＳの落下や位置ずれを防止できる。したがって、積み重ねの作業精度を向上できる。

【0089】

また、本実施形態では特に、搬送コンベア３は、切断面Ｓｃが対向するように配置され、積層方向から見た形状が略直角三角形状である一対のサンドイッチＳを搬送し、二段重ね用ハンド８４は、一対のサンドイッチＳのうちの一方のサンドイッチＳｔを持ち上げて回転させて他方のサンドイッチＳｂに載置し、押さえ部材８８は、サンドイッチＳｔの３つの角部近傍にそれぞれ当接する当接部８８ａを有する。

【0090】

一般にサンドイッチＳは、四角形状の２枚のパン材Ｓ１がその間に具材Ｓ２を挟むように積層され、対角線に略沿って切断されることで、直角三角形状の一対のサンドイッチＳが製造される。ここで、四角形状の２枚のパン材Ｓ１と具材Ｓ２が積層されたサンドイッチＳでは、中央部分においては具材Ｓ２が充填されているが、４辺の側面近傍においては具材Ｓ２がほとんど存在せず、ほぼパン材Ｓ１のみが積層された状態となる。このようなサンドイッチＳが対角線に沿って切断されて生成された直角三角形状のサンドイッチＳでは、切断面Ｓｃの両端を除く部分では充填された具材Ｓ２が露出した状態となるが、切断面Ｓｃの両端近傍や、切断面以外の２辺の側面Ｓａ近傍では具材Ｓ２がほとんど存在しない。その結果、直角三角形状のサンドイッチＳの３つの角部近傍には具材Ｓ２がほとんど存在せず、ほぼパン材Ｓ１のみが積層された状態となる。

【0091】

本実施形態によれば、押さえ部材８８の当接部８８ａを上記３つの角部近傍に配置することにより、具材Ｓ２のはみ出しを防止しつつサンドイッチＳを押さえることができる。したがって、サンドイッチＳの品質を確保でき、信頼性を向上できる。

【0092】

また、本実施形態では特に、一対の支持部材８９は、サンドイッチＳの切断面Ｓｃ以外の２つの側面Ｓａの中間位置から当接部８８ａによる当接位置を回避するように、サンドイッチＳの下部に挿入される。

【0093】

直角三角形状のサンドイッチＳにおいては、具材Ｓ２が充填された中央部分及び当接部８８ａによる当接位置（３つの角部近傍）ではパン材Ｓ１が搬送コンベア３の載置面Ｆに接触するが、切断面Ｓｃ以外の２辺の側面Ｓａ近傍ではパン材Ｓ１が載置面Ｆから若干浮いた状態となる。このとき、パン材Ｓ１が載置面Ｆに接触している箇所に支持部材８９（第２延設部８９ｂ）を挿入するとパン材Ｓ１を損傷する可能性があるため、パン材Ｓ１と載置面Ｆの間に隙間ｄがある箇所に支持部材８９を挿入するのが好ましい。

【0094】

本実施形態によれば、一対の支持部材８９を切断面Ｓｃ以外の２つの側面Ｓａの中間位置から挿入することで、上記浮いた状態となることで形成された隙間ｄを利用して支持部材８９を挿入でき、且つ、上記当接部８８ａによる当接位置を回避するように挿入するので、パン材Ｓ１の損傷を回避しつつ支持部材８９を挿入できる。したがって、サンドイッチＳの品質を確保でき、信頼性を向上できる。

【0095】

また、本実施形態では特に、支持部材８９は、サンドイッチＳの積層方向に延びる第１延設部８９ａと、第１延設部８９ａに接続されると共に第１延設部８９ａとの間の角度が鈍角となる方向に延び、サンドイッチＳの下部に挿入される第２延設部８９ｂと、を有する。これにより、支持部材９８の第１延設部８９ａと第２延設部８９ｂの角度を直角にする場合に比べて、第２延設部８９ｂをサンドイッチＳの下部に挿入し易くすることができる。

【0096】

また、本実施形態では特に、二段重ね装置８は、押さえ部材８８を駆動する昇降駆動機構８６と、支持部材８９を開閉駆動する開閉駆動機構８７と、押さえ部材８８が所定の押圧力で押さえるように昇降駆動機構８６に対してトルク制御を行う第１トルク制御部８３ａ、及び、支持部材８９がサンドイッチＳの下部に所定量だけ挿入されるように開閉駆動機構８７に対して位置制御を行う位置制御部８３ｂを備えた第１ロボットコントローラ８３と、を有する。

【0097】

押さえ部材８８を駆動する昇降駆動機構８６に対してトルク制御を行うことにより、サンドイッチＳを一定の力で押さえることができると共に、微妙な力加減の制御が可能となる。また、支持部材８９を開閉駆動する開閉駆動機構８７に対して位置制御を行うことにより、サンドイッチＳを安定して保持でき且つパン材Ｓ１の損傷を回避できる位置（３つの当接部８８ａによる当接位置を結んだ領域（具材分布領域）の内側且つ中央部分に到達しない位置）まで挿入されるように支持部材８９の挿入量を制御できる。さらに、昇降駆動機構８６及び開閉駆動機構８７にサーボモータを使用することにより、例えば厚みの異なるサンドイッチＳ（具材Ｓ２の量や種類、パン材Ｓ１の厚み等が異なるサンドイッチＳ）にもパラメータを変更するのみで容易に対応できる。

【0098】

また、本実施形態では特に、サンドイッチ袋詰めシステム１は、二段重ね装置８の近傍に配置され、二段重ね用ハンド８４が一のサンドイッチＳｔを持ち上げる前に他のサンドイッチＳｂの押さえ操作を開始し、二段重ね用ハンド８４が一のサンドイッチＳｔを他のサンドイッチＳｂに載置した後に他のサンドイッチＳｂの押さえ操作を解放する押さえユニット８２をさらに有する。これにより、二段重ね用ハンド８４により一のサンドイッチＳｔを持ち上げて他のサンドイッチＳｂに積み重ねる際に、他のサンドイッチＳｂに位置ずれが生じるのを防止できる。したがって、積み重ねの作業精度をさらに向上できる。

【0099】

また、本実施形態では特に、袋入れ装置９は、複数のサンドイッチＳを把持する一対のトング部材９８を備えた袋詰め用ハンド９４と、一対のトング部材９８をサンドイッチＳの積層方向に開閉駆動する開閉駆動機構９７と、一対のトング部材９８が所定の把持力で把持するように開閉駆動機構９７に対してトルク制御を行う第２トルク制御部９３ａを備えた第２ロボットコントローラ９３と、を有する。

【0100】

本実施形態によれば、一対のトング部材９８が所定の把持力で把持するように開閉駆動機構９７に対してトルク制御を行うので、柔軟物であるサンドイッチＳに対して一定の力で押圧しつつ把持することができ、サンドイッチＳの落下や位置ずれを防止できる。したがって、袋詰めの作業精度を向上できる。また、開閉駆動機構９７にサーボモータを使用することにより、厚みの異なるサンドイッチＳ（具材Ｓ２の量や種類、パン材Ｓ１の厚み等が異なるサンドイッチＳ）にもパラメータを変更するのみで容易に対応できる。

【0101】

また、本実施形態では特に、一対のトング部材９８は、サンドイッチＳの積層方向から見た形状が直角部と２つの鋭角部を備えた略直角三角形状であるサンドイッチＳを把持し、トング部材９８は、サンドイッチＳの積層方向から見た先端部の角度（先端角度θｔ２）がサンドイッチＳの鋭角部の角度（先端角度θｓ）よりも小さい形状を有する。これにより、底部Ｂ１の先端角度θｂがサンドイッチＳの先端角度θｓよりも小さい又は等しい袋Ｂに対しても、サンドイッチＳの先端部（鋭角部）が袋Ｂの先端部に到達するようにサンドイッチＳを収容することができる。その結果、サンドイッチＳを袋Ｂに隙間無くパンパンに詰まった状態（高占積状態）とすることができ、包装後のサンドイッチＳを視覚的に美味しく見せることができる。

【0102】

また、本実施形態では特に、トング部材９８は、サンドイッチＳの積層方向から見て、サンドイッチＳの鋭角部（先端部）の頂点Ｓｅとトング部材９８の先端部の頂点９８ａとが一致し、且つ、サンドイッチＳの切断面Ｓｃとトング部材９８の突き当て面９８ｂ（斜辺）とが一致するようにサンドイッチＳを把持した際に、サンドイッチＳの直角部がトング部材９８からはみ出す形状を有する。

【0103】

仮に、サンドイッチＳを袋Ｂに挿入する際に、サンドイッチＳの切断面Ｓｃから露出した具材Ｓ２が袋Ｂに接触すると、サンドイッチＳと袋Ｂが付着してサンドイッチＳの先端部が袋Ｂの先端部に到達できなくなると共に、具材Ｓ２の付着により包装後の見栄えが低下する可能性がある。

【0104】

本実施形態によれば、サンドイッチＳの鋭角部の頂点Ｓｅとトング部材９８の先端部の頂点９８ａとが一致し、且つ、サンドイッチＳの切断面Ｓｃとトング部材９８の突き当て面９８ｂとが一致するようにトング部材９８でサンドイッチＳを把持するので、具材Ｓ２が袋Ｂに接触しないようにしつつサンドイッチＳの先端部が袋底部Ｂ１の先端部に到達するようにサンドイッチＳを袋Ｂに挿入することができる。したがって、サンドイッチＳの品質を確保でき、信頼性を向上できる。

【0105】

また、トング部材９８の形状を、上記のようにサンドイッチＳを把持した際にサンドイッチＳの直角部がはみ出す形状とすることにより、底部Ｂ１の先端角度θｂがサンドイッチＳの先端角度θｓよりも小さい又は等しい袋Ｂの場合でも、サンドイッチＳのはみ出した部分（具材Ｓ２が入っていない部分）を袋Ｂの形状に倣わせることで、サンドイッチＳを傷つけることなく袋底部Ｂ１の先端まで挿入することができる。

【0106】

また、本実施形態では特に、袋入れ装置９の近傍に配置され、トング部材９８をサンドイッチＳの下部に挿入する際にサンドイッチＳの切断面Ｓｃが突き当てられる突き当てユニット９２をさらに有し、突き当てユニット９２は、サンドイッチＳのパン材Ｓ１部分に接触する複数の接触部９２ａと、複数の接触部９２ａの間に形成されたスリット部９２ｂと、を有する。

【0107】

本実施形態によれば、トング部材９８でサンドイッチＳを把持する際に、サンドイッチＳの切断面Ｓｃとトング部材９８の突き当て面９８ｂを突き当てユニット９２に突き当てることで、両面を容易に一致させることができるので、トング部材９８とサンドイッチＳの位置決めが容易となる。また、突き当てユニット９２をスリット構造とすることで、サンドイッチＳのパン材Ｓ１部分にのみ接触させて具材Ｓ２に接触させないようにすることができるので、衛生面においてもサンドイッチＳの品質を確保できる。

【0108】

また、本実施形態では特に、一対のトング部材９８は、トング部材９８の先端部が袋Ｂの先端部に到達するまでの間に、把持されたサンドイッチＳの切断面から露出した具材Ｓ２が袋Ｂに接触しないように、袋Ｂに挿入される。これにより、サンドイッチＳと袋Ｂの付着を防止できるので、サンドイッチＳを袋Ｂの先端まで挿入できる。したがって、サンドイッチＳの品質を確保でき、信頼性を向上できる。

【0109】

また、本実施形態では特に、第２ロボットコントローラ９３は、第２トルク制御部９３ａにより一対のトング部材９８が所定の把持力で把持した際のサンドイッチＳの積層方向の幅寸法Ｗ’を検出し、袋Ｂへの収容の可否を判定する第１判定部９３ｂを有する。これにより、把持したサンドイッチＳを袋Ｂに確実に収容することが可能となり、信頼性を向上できる。

【0110】

また、本実施形態では特に、包装装置４は、袋Ｂの開口部Ｂ２が上方を向くように袋Ｂを保持する保持部を有する。本実施形態によれば、開口部Ｂ２が上方を向くように袋Ｂを保持するので、上方からのアクセスが容易となり、袋詰めの作業性を向上できる。また、収用後のサンドイッチＳは重力により袋Ｂの先端側（底部Ｂ１側）に保持されるので、袋詰め用ハンド９４のトング部材９８を引き抜く際のサンドイッチＳの袋Ｂからの飛び出しや位置ずれを防止できる。したがって、サンドイッチＳの品質を確保でき、信頼性を向上できる。

【0111】

また、本実施形態では特に、袋Ｂは、積層方向から見た形状が直角部と２つの鋭角部を備えた略直角三角形状であるサンドイッチＳを包装するための袋Ｂであり、包装装置４は、保持部に保持された袋Ｂの底部Ｂ１の先端角度θｂをサンドイッチＳの先端角度θｓと略一致するように整形する。これにより、底部Ｂ１の先端角度θｂがサンドイッチＳの先端角度θｓよりも小さい袋Ｂの場合でも、サンドイッチＳを袋Ｂの先端まで挿入することができる。

【0112】

また、本実施形態では特に、サンドイッチ袋詰めシステム１は、サンドイッチＳが収容された袋Ｂの先端部を撮像する状態検出カメラ５２と、状態検出カメラ５２の撮像結果に基づいて、サンドイッチＳの袋詰めの適否を判定する第２判定部５４を備えた第３ロボットコントローラ５３と、を有する。これにより、サンドイッチＳが袋Ｂの先端まで挿入されているか否かをチェックすることができる。その結果、サンドイッチＳが袋Ｂの先端まで挿入されている場合には後段の仕分け装置５によりサンドイッチＳを後工程（袋閉じ機）に排出し、サンドイッチＳが袋Ｂの先端まで挿入されていない場合には仕分け装置５によりサンドイッチＳを廃棄場所に排出する等が可能となる。したがって、サンドイッチＳの品質を確保でき、信頼性を向上できる。

【0113】

＜９．変形例＞
なお、開示の実施形態は、上記に限られるものではなく、その趣旨及び技術的思想を逸脱しない範囲内で種々の変形が可能である。

【0114】

例えば、上記の実施形態では、袋詰めする対象の食品がサンドイッチＳであったがこれに限られない。他にも、例えばハンバーガーやライスバーガー等、同様の積層構造を有する食品、同様の平面視三角形状の食品、同様の柔軟物の食品などの袋詰め作業に対しても、本システムのいずれかの装置やユニットを適用することで製造ラインの自動化を促進できる。

【0115】

また、作業対象のサンドイッチＳについても、上述した２枚のパン材Ｓ１の間の１箇所で具材Ｓ２を挟む３層構造に限られず、３枚以上のパン材Ｓ１の間の２箇所で具材Ｓ２を挟む５層構造であったり、それ以上の層構造のものに適用しても同様の効果を得ることができる。また、１つの袋Ｂに収容するサンドイッチＳの数も２つ１組に限られず、３つ以上を１組として１つの袋Ｂに収容してもよい。また、システム中における製造ラインも２ラインに限られず、トラバーサ２の構成次第で３ライン以上設けてもよいし、パン材Ｓ１や具材Ｓ２が異なる種類のサンドイッチＳを組み合わせて同じ袋Ｂに収容するといった複合的な製造ラインを構成してもよい。この複合的な製造ラインとしては、１つの搬送ラインＬに異なる種類のサンドイッチを交互に搬送して二段重ね装置８がサンドイッチＳを搬送方向前後に移送することで積み重ねてもよいし、または種類ごとに搬送ラインＬを並行して設けて二段重ね装置８がそれらの搬送ライン間に渡ってサンドイッチＳを移送して積み重ねてもよい。

【0116】

なお、以上の説明において、「垂直」「平行」「平面」等の記載がある場合には、当該記載は厳密な意味ではない。すなわち、それら「垂直」「平行」「平面」とは、設計上、製造上の公差、誤差が許容され、「実質的に垂直」「実質的に平行」「実質的に平面」という意味である。

【0117】

また、以上の説明において、外観上の寸法や大きさ、形状、位置等が「同一」「同じ」「等しい」「異なる」等の記載がある場合は、当該記載は厳密な意味ではない。すなわち、それら「同一」「同じ」「等しい」「異なる」とは、設計上、製造上の公差、誤差が許容され、「実質的に同一」「実質的に同じ」「実質的に等しい」「実質的に異なる」という意味である。

【0118】

また、以上既に述べた以外にも、上記実施形態や各変形例による手法を適宜組み合わせて利用しても良い。その他、一々例示はしないが、上記実施形態や各変形例は、その趣旨を逸脱しない範囲内において、種々の変更が加えられて実施されるものである。

【符号の説明】

【0119】

１ サンドイッチ袋詰めシステム（積層食品袋詰めシステム）
２ トラバーサ（分配装置）
３ 搬送コンベア（搬送装置）
４ 包装装置（袋詰め装置）
５ 仕分け装置
６ 位置検出カメラ（位置センサ）
７ 位置矯正装置（位置決め装置）
８ 二段重ね装置（積み重ね装置）
９ 袋入れ装置（移送装置）
５１ 仕分けマニピュレータ
５２ 状態検出カメラ
５３ 第３ロボットコントローラ
５４ 第２判定部
５５ 重量判定部
５６ 仕分け制御部
７１ 矯正マニピュレータ
７２ 矯正ハンド
７３ ハンド基部
７４ エアシリンダ
７５ アングル部材
７６ ヘラ部材
８１ 積載マニピュレータ
８２ 押さえユニット
８３ 第１ロボットコントローラ
８３ａ 第１トルク制御部
８３ｂ 位置制御部
８４ 二段重ね用ハンド（第１ハンド）
８６ 昇降駆動機構（第１駆動機構）
８７ 開閉駆動機構（第２駆動機構）
８８ 押さえ部材
８８ａ 当接部
８９ 支持部材
８９ａ 第１延設部
８９ｂ 第２延設部
９１ 移送マニピュレータ
９２ 突き当てユニット
９２ａ 接触部
９２ｂ スリット部
９３ 第２ロボットコントローラ
９３ａ 第２トルク制御部
９３ｂ 第１判定部
９４ 袋詰め用ハンド（第２ハンド）
９７ 開閉駆動機構（第３駆動機構）
９８ トング部材
Ｂ 袋
Ｂ１ 底部
Ｂ２ 開口部
Ｓ サンドイッチ（積層食品）
Ｓ１ パン材（硬質部分）
Ｓ２ 具材

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】

【図23】