知財求人 - 知財ポータルサイト「IP Force」
(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】6561085
(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】食品の保持装置及びその運転方法
(51)【国際特許分類】
B25J 15/00 20060101AFI20190805BHJP
B25J 13/00 20060101ALI20190805BHJP
B25J 15/06 20060101ALI20190805BHJP
B65B 35/18 20060101ALI20190805BHJP
【ＦＩ】
B25J15/00 C
B25J13/00 Z
B25J15/06 A
B65B35/18
【請求項の数】14
【全頁数】31
(21)【出願番号】特願2017-73925(P2017-73925)
(22)【出願日】2017年4月3日
(65)【公開番号】特開2018-94712(P2018-94712A)
(43)【公開日】2018年6月21日
【審査請求日】2018年5月11日
(31)【優先権主張番号】特願2016-238983(P2016-238983)
(32)【優先日】2016年12月9日
(33)【優先権主張国】JP
(73)【特許権者】
【識別番号】000000974
【氏名又は名称】川崎重工業株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110000556
【氏名又は名称】特許業務法人 有古特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】坂東 賢二
(72)【発明者】
【氏名】平田 和範
(72)【発明者】
【氏名】笹木 恵太
(72)【発明者】
【氏名】橋本 康彦
【審査官】
田中 佑果
(56)【参考文献】
【文献】
特開２０１３−２４９１７５（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開２００７−０４３９２８（ＪＰ，Ａ）
【文献】
国際公開第２０１４／１２５６２７（ＷＯ，Ａ１）
【文献】
国際公開第２０１６／１８５８６２（ＷＯ，Ａ１）
【文献】
特開２００７−２１７００４（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開２０１１−２５１７０２（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開平０７−２３７６２２（ＪＰ，Ａ）
【文献】
実開昭６２−００８９０１（ＪＰ，Ｕ）
【文献】
米国特許出願公開第２０１２／０００６６５１（ＵＳ，Ａ１）
【文献】
特開２００１−２９４２０１（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）
Ｂ６５Ｂ ５／００−５／１２
Ｂ６５Ｂ ３５／００−３５／５８
Ｂ２５Ｊ １／００−２１／０２
Ｇ０１Ｂ １１／００−１１／３０
(57)【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、
を備え、
前記食品を前記保持装置まで搬送するベルトコンベアと、
上方から見て、前記ベルトコンベアと前記所定の容器との間に配置されている作業台と、
上方から見て、前記ベルトコンベアの搬送方向に対して傾斜するように前記作業台に配置され、前記第１保持部が保持した前記食品が載置されるシートと、をさらに備え、
前記食品供給部は、第１リンクと第２リンクを有する第１アームで構成されていて、当該第１アームの先端には、前記第１保持部が設けられていて、
前記食品収容部は、第３リンクと第４リンクを有する第２アームで構成されていて、当該第２アームの先端には、前記第２保持部が設けられていて、
第２リンクは、第１リンクの先端と回転関節により連結され、第１回転軸線まわりに回動可能に構成され、
第４リンクは、第３リンクの先端と回転関節により連結され、第２回転軸線まわりに回動可能に構成され、
前記第１回転軸線及び前記第２回転軸線は、それぞれ、上下方向に向いていて、
上方から見て、前記第１保持部と前記第２保持部は、前記シートを挟んで対向するように配置され、かつ、前記シートは、前記第１保持部の回動軌道上に沿うように配置されている、食品の保持装置。
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、
を備え、
前記食品を前記保持装置まで搬送するベルトコンベアと、
上方から見て、前記ベルトコンベアと前記所定の容器との間に配置されている作業台と、
上方から見て、前記ベルトコンベアの搬送方向に対して傾斜するように前記作業台に配置され、前記第１保持部が保持した前記食品が載置されるシートと、をさらに備え、
前記食品供給部は、第１リンクと第２リンクを有する第１アームで構成されていて、当該第１アームの先端には、前記第１保持部が設けられていて、
前記食品収容部は、第３リンクと第４リンクを有する第２アームで構成されていて、当該第２アームの先端には、前記第２保持部が設けられていて、
第２リンクは、第１リンクの先端と回転関節により連結され、第１回転軸線まわりに回動可能に構成され、
第４リンクは、第３リンクの先端と回転関節により連結され、第２回転軸線まわりに回動可能に構成され、
前記第１回転軸線及び前記第２回転軸線は、それぞれ、上下方向に向いていて、
上方から見て、前記第１保持部と前記第２保持部は、前記シートを挟んで対向するように配置され、かつ、前記シートは、前記第１保持部の回動軌道上に沿うように配置されている、食品の保持装置。
【請求項2】
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、
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と、をさらに有し、
前記保持装置は、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、
前記第２保持部が前記所定の容器の外に退避した後に、前記保持指令から前記解除指令に出力を切り替える、食品の保持装置。
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、
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と、をさらに有し、
前記保持装置は、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、
前記第２保持部が前記所定の容器の外に退避した後に、前記保持指令から前記解除指令に出力を切り替える、食品の保持装置。
【請求項3】
前記食品の保持装置は、制御部を更に備え、
前記食品の保持装置の上下方向を第１方向とし、前記所定方向を第２方向とし、前記第１方向及び前記第２方向のそれぞれに直交する方向を第３方向と定義した場合に、
前記制御部は、前記食品収容部を動作させて、前記第２保持部が前記第２方向回りに揺動した状態で第３方向に移動し、その後、前記第２保持部が前記第２方向に対して平行になるように回動するようにして、前記第２保持部により保持された複数の食品である第２食品群を、前記所定の容器内に収容された複数の食品である第１食品群に対して、前記第２方向に沿うようにして、前記所定の容器内に収容させるように構成されている、請求項１又は２に記載の食品の保持装置。
前記食品の保持装置の上下方向を第１方向とし、前記所定方向を第２方向とし、前記第１方向及び前記第２方向のそれぞれに直交する方向を第３方向と定義した場合に、
前記制御部は、前記食品収容部を動作させて、前記第２保持部が前記第２方向回りに揺動した状態で第３方向に移動し、その後、前記第２保持部が前記第２方向に対して平行になるように回動するようにして、前記第２保持部により保持された複数の食品である第２食品群を、前記所定の容器内に収容された複数の食品である第１食品群に対して、前記第２方向に沿うようにして、前記所定の容器内に収容させるように構成されている、請求項１又は２に記載の食品の保持装置。
【請求項4】
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、
制御部と、を備え、
前記食品の保持装置の上下方向を第１方向とし、前記所定方向を第２方向とし、前記第１方向及び前記第２方向のそれぞれに直交する方向を第３方向と定義した場合に、
前記制御部は、前記食品収容部を動作させて、前記第２保持部が前記第２方向に対して傾斜した状態で第３方向に移動し、その後、前記第２保持部が前記第２方向に対して平行になるように回動するようにして、前記第２保持部により保持された複数の食品である第２食品群を、前記所定の容器内に収容された複数の食品である第１食品群に対して、前記第２方向に沿うようにして、前記所定の容器内に収容させるように構成され、
前記第１食品群の内、少なくとも１の前記食品が、前記第２食品群が収納されるスペースに載置されている場合には、前記食品収容部を動作させて、前記第２食品群を把持している状態の前記第２保持部が前記第２方向に対して平行になるように回動するようにした後に、前記第２保持部が前記第３方向に移動して、把持している前記第２食品群を前記スペースに載置されている食品と当接させて、移動させることにより、前記第２食品群を前記第１食品群に対して、前記第２方向に沿うようにして、前記所定の容器内に収容させるように構成されている、食品の保持装置。
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、
制御部と、を備え、
前記食品の保持装置の上下方向を第１方向とし、前記所定方向を第２方向とし、前記第１方向及び前記第２方向のそれぞれに直交する方向を第３方向と定義した場合に、
前記制御部は、前記食品収容部を動作させて、前記第２保持部が前記第２方向に対して傾斜した状態で第３方向に移動し、その後、前記第２保持部が前記第２方向に対して平行になるように回動するようにして、前記第２保持部により保持された複数の食品である第２食品群を、前記所定の容器内に収容された複数の食品である第１食品群に対して、前記第２方向に沿うようにして、前記所定の容器内に収容させるように構成され、
前記第１食品群の内、少なくとも１の前記食品が、前記第２食品群が収納されるスペースに載置されている場合には、前記食品収容部を動作させて、前記第２食品群を把持している状態の前記第２保持部が前記第２方向に対して平行になるように回動するようにした後に、前記第２保持部が前記第３方向に移動して、把持している前記第２食品群を前記スペースに載置されている食品と当接させて、移動させることにより、前記第２食品群を前記第１食品群に対して、前記第２方向に沿うようにして、前記所定の容器内に収容させるように構成されている、食品の保持装置。
【請求項5】
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、
制御部と、を備え、
前記食品の保持装置の上下方向を第１方向とし、前記所定方向を第２方向とし、前記第１方向及び前記第２方向のそれぞれに直交する方向を第３方向と定義した場合に、
前記制御部は、前記食品収容部を動作させて、前記第２保持部が前記第２方向回りに揺動した状態で第３方向に移動し、その後、前記第２保持部が前記第２方向に対して平行になるように回動するようにして、前記第２保持部により保持された複数の食品である第２食品群を、前記所定の容器内に収容された複数の食品である第１食品群に対して、前記第２方向に沿うようにして、前記所定の容器内に収容させるように構成され、
前記第１食品群の内、少なくとも１の前記食品が、前記第２食品群が収納されるスペースに載置されている場合には、前記食品収容部を動作させて、前記第２食品群を把持している状態の前記第２保持部が前記第２方向に対して平行になるように回動するようにした後に、前記第２保持部が前記第３方向に移動して、把持している前記第２食品群を前記スペースに載置されている食品と当接させて、移動させることにより、前記第２食品群を前記第１食品群に対して、前記第２方向に沿うようにして、前記所定の容器内に収容させるように構成されている、食品の保持装置。
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、
制御部と、を備え、
前記食品の保持装置の上下方向を第１方向とし、前記所定方向を第２方向とし、前記第１方向及び前記第２方向のそれぞれに直交する方向を第３方向と定義した場合に、
前記制御部は、前記食品収容部を動作させて、前記第２保持部が前記第２方向回りに揺動した状態で第３方向に移動し、その後、前記第２保持部が前記第２方向に対して平行になるように回動するようにして、前記第２保持部により保持された複数の食品である第２食品群を、前記所定の容器内に収容された複数の食品である第１食品群に対して、前記第２方向に沿うようにして、前記所定の容器内に収容させるように構成され、
前記第１食品群の内、少なくとも１の前記食品が、前記第２食品群が収納されるスペースに載置されている場合には、前記食品収容部を動作させて、前記第２食品群を把持している状態の前記第２保持部が前記第２方向に対して平行になるように回動するようにした後に、前記第２保持部が前記第３方向に移動して、把持している前記第２食品群を前記スペースに載置されている食品と当接させて、移動させることにより、前記第２食品群を前記第１食品群に対して、前記第２方向に沿うようにして、前記所定の容器内に収容させるように構成されている、食品の保持装置。
【請求項6】
前記制御部は、前記食品収容部を動作させて、前記第２保持部が前記第２方向回りに揺動した状態で第３方向に移動し、その後、前記第２保持部が前記第２方向に対して平行になるように回動するようにして、前記第２保持部により保持された複数の食品である第２食品群を、前記所定の容器内に収容された複数の食品である第１食品群に対して、前記第２方向に沿うようにして、前記所定の容器内に収容させるように構成されている、請求項４又は５に記載の食品の保持装置。
【請求項7】
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する、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。
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する、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】
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７のいずれか一項に記載の食品の保持装置。
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７のいずれか一項に記載の食品の保持装置。
【請求項9】
食品の保持装置であって、
所定位置に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保持部と、
前記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、
制御部と、を備え、
前記食品の保持装置の上下方向を第１方向とし、前記所定方向を第２方向とし、前記第１方向及び前記第２方向のそれぞれに直交する方向を第３方向と定義した場合に、
前記制御部は、前記食品収容部を動作させて、前記保持部が前記第２方向に対して傾斜した状態で第３方向に移動し、その後、前記保持部が前記第２方向に対して平行になるように回動するようにして、前記保持部により保持された複数の食品である第２食品群を、前記所定の容器内に収容された複数の食品である第１食品群に対して、前記第２方向に沿うようにして、前記所定の容器内に収容させるように構成され、
前記第１食品群の内、少なくとも１の前記食品が、前記第２食品群が収納されるスペースに載置されている場合には、前記食品収容部を動作させて、前記第２食品群を把持している状態の前記保持部が前記第２方向に対して平行になるように回動するようにした後に、前記保持部が前記第３方向に移動して、把持している前記第２食品群を前記スペースに載置されている食品と当接させて、移動させることにより、前記第２食品群を前記第１食品群に対して、前記第２方向に沿うようにして、前記所定の容器内に収容させるように構成されている、食品の保持装置。
所定位置に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保持部と、
前記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、
制御部と、を備え、
前記食品の保持装置の上下方向を第１方向とし、前記所定方向を第２方向とし、前記第１方向及び前記第２方向のそれぞれに直交する方向を第３方向と定義した場合に、
前記制御部は、前記食品収容部を動作させて、前記保持部が前記第２方向に対して傾斜した状態で第３方向に移動し、その後、前記保持部が前記第２方向に対して平行になるように回動するようにして、前記保持部により保持された複数の食品である第２食品群を、前記所定の容器内に収容された複数の食品である第１食品群に対して、前記第２方向に沿うようにして、前記所定の容器内に収容させるように構成され、
前記第１食品群の内、少なくとも１の前記食品が、前記第２食品群が収納されるスペースに載置されている場合には、前記食品収容部を動作させて、前記第２食品群を把持している状態の前記保持部が前記第２方向に対して平行になるように回動するようにした後に、前記保持部が前記第３方向に移動して、把持している前記第２食品群を前記スペースに載置されている食品と当接させて、移動させることにより、前記第２食品群を前記第１食品群に対して、前記第２方向に沿うようにして、前記所定の容器内に収容させるように構成されている、食品の保持装置。
【請求項10】
食品の保持装置であって、
所定位置に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保持部と、
前記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、
制御部と、を備え、
前記食品の保持装置の上下方向を第１方向とし、前記所定方向を第２方向とし、前記第１方向及び前記第２方向のそれぞれに直交する方向を第３方向と定義した場合に、
前記制御部は、前記食品収容部を動作させて、前記保持部が前記第２方向回りに揺動した状態で第３方向に移動し、その後、前記保持部が前記第２方向に対して平行になるように回動するようにして、前記保持部により保持された複数の食品である第２食品群を、前記所定の容器内に収容された複数の食品である第１食品群に対して、前記第２方向に沿うようにして、前記所定の容器内に収容させるように構成され、
前記第１食品群の内、少なくとも１の前記食品が、前記第２食品群が収納されるスペースに載置されている場合には、前記食品収容部を動作させて、前記第２食品群を把持している状態の前記保持部が前記第２方向に対して平行になるように回動するようにした後に、前記保持部が前記第３方向に移動して、把持している前記第２食品群を前記スペースに載置されている食品と当接させて、移動させることにより、前記第２食品群を前記第１食品群に対して、前記第２方向に沿うようにして、前記所定の容器内に収容させるように構成されている、食品の保持装置。
所定位置に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保持部と、
前記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、
制御部と、を備え、
前記食品の保持装置の上下方向を第１方向とし、前記所定方向を第２方向とし、前記第１方向及び前記第２方向のそれぞれに直交する方向を第３方向と定義した場合に、
前記制御部は、前記食品収容部を動作させて、前記保持部が前記第２方向回りに揺動した状態で第３方向に移動し、その後、前記保持部が前記第２方向に対して平行になるように回動するようにして、前記保持部により保持された複数の食品である第２食品群を、前記所定の容器内に収容された複数の食品である第１食品群に対して、前記第２方向に沿うようにして、前記所定の容器内に収容させるように構成され、
前記第１食品群の内、少なくとも１の前記食品が、前記第２食品群が収納されるスペースに載置されている場合には、前記食品収容部を動作させて、前記第２食品群を把持している状態の前記保持部が前記第２方向に対して平行になるように回動するようにした後に、前記保持部が前記第３方向に移動して、把持している前記第２食品群を前記スペースに載置されている食品と当接させて、移動させることにより、前記第２食品群を前記第１食品群に対して、前記第２方向に沿うようにして、前記所定の容器内に収容させるように構成されている、食品の保持装置。
【請求項11】
食品の保持装置の運転方法であって、
前記食品の保持装置は、
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、を備え、
前記食品の保持装置の上下方向を第１方向とし、前記所定方向を第２方向とし、前記第１方向及び前記第２方向のそれぞれに直交する方向を第３方向と定義した場合に、
前記第２保持部が前記第２方向に対して傾斜した状態で第３方向に移動するように前記食品収容部が動作する（Ａ）と、
前記（Ａ）の後、前記第２保持部が前記第２方向に対して平行になるように回動するように前記食品収容部が動作して、前記第２保持部により保持された複数の食品である第２食品群を、前記所定の容器内に収容された複数の食品である第１食品群に対して、前記第２方向に沿うようにして、前記所定の容器内に収容させる（Ｂ）と、を備え、
前記第１食品群の内、少なくとも１の前記食品が、前記第２食品群が収納されるスペースに載置されている場合には、
前記（Ｂ）では、前記第２食品群を把持している状態の前記第２保持部が前記第２方向に対して平行になるように回動するように前記食品収容部が動作する（Ｂ１）と、前記（Ｂ１）の後、前記第２保持部が前記第３方向に移動して、把持している前記第２食品群を前記スペースに載置されている食品と当接させて、移動させることにより、前記第２食品群を前記第１食品群に対して、前記第２方向に沿うようにして、前記所定の容器内に収容させるように、前記食品収容部が動作する（Ｂ２）と、が実行される、食品の保持装置の運転方法。
前記食品の保持装置は、
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、を備え、
前記食品の保持装置の上下方向を第１方向とし、前記所定方向を第２方向とし、前記第１方向及び前記第２方向のそれぞれに直交する方向を第３方向と定義した場合に、
前記第２保持部が前記第２方向に対して傾斜した状態で第３方向に移動するように前記食品収容部が動作する（Ａ）と、
前記（Ａ）の後、前記第２保持部が前記第２方向に対して平行になるように回動するように前記食品収容部が動作して、前記第２保持部により保持された複数の食品である第２食品群を、前記所定の容器内に収容された複数の食品である第１食品群に対して、前記第２方向に沿うようにして、前記所定の容器内に収容させる（Ｂ）と、を備え、
前記第１食品群の内、少なくとも１の前記食品が、前記第２食品群が収納されるスペースに載置されている場合には、
前記（Ｂ）では、前記第２食品群を把持している状態の前記第２保持部が前記第２方向に対して平行になるように回動するように前記食品収容部が動作する（Ｂ１）と、前記（Ｂ１）の後、前記第２保持部が前記第３方向に移動して、把持している前記第２食品群を前記スペースに載置されている食品と当接させて、移動させることにより、前記第２食品群を前記第１食品群に対して、前記第２方向に沿うようにして、前記所定の容器内に収容させるように、前記食品収容部が動作する（Ｂ２）と、が実行される、食品の保持装置の運転方法。
【請求項12】
食品の保持装置の運転方法であって、
前記食品の保持装置は、
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、を備え、
前記食品の保持装置の上下方向を第１方向とし、前記所定方向を第２方向とし、前記第１方向及び前記第２方向のそれぞれに直交する方向を第３方向と定義した場合に、
前記第２保持部が前記第２方向回りに揺動した状態で第３方向に移動するように前記食品収容部が動作する（Ａ１）と、
前記（Ａ１）の後、前記第２保持部が前記第２方向に対して平行になるように回動するように前記食品収容部が動作して、前記第２保持部により保持された複数の食品である第２食品群を、前記所定の容器内に収容された複数の食品である第１食品群に対して、前記第２方向に沿うようにして、前記所定の容器内に収容させる（Ｂ）と、を備え、
前記第１食品群の内、少なくとも１の前記食品が、前記第２食品群が収納されるスペースに載置されている場合には、
前記（Ｂ）では、前記第２食品群を把持している状態の前記第２保持部が前記第２方向に対して平行になるように回動するように前記食品収容部が動作する（Ｂ１）と、前記（Ｂ１）の後、前記第２保持部が前記第３方向に移動して、把持している前記第２食品群を前記スペースに載置されている食品と当接させて、移動させることにより、前記第２食品群を前記第１食品群に対して、前記第２方向に沿うようにして、前記所定の容器内に収容させるように、前記食品収容部が動作する（Ｂ２）と、が実行される、食品の保持装置の運転方法。
前記食品の保持装置は、
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、を備え、
前記食品の保持装置の上下方向を第１方向とし、前記所定方向を第２方向とし、前記第１方向及び前記第２方向のそれぞれに直交する方向を第３方向と定義した場合に、
前記第２保持部が前記第２方向回りに揺動した状態で第３方向に移動するように前記食品収容部が動作する（Ａ１）と、
前記（Ａ１）の後、前記第２保持部が前記第２方向に対して平行になるように回動するように前記食品収容部が動作して、前記第２保持部により保持された複数の食品である第２食品群を、前記所定の容器内に収容された複数の食品である第１食品群に対して、前記第２方向に沿うようにして、前記所定の容器内に収容させる（Ｂ）と、を備え、
前記第１食品群の内、少なくとも１の前記食品が、前記第２食品群が収納されるスペースに載置されている場合には、
前記（Ｂ）では、前記第２食品群を把持している状態の前記第２保持部が前記第２方向に対して平行になるように回動するように前記食品収容部が動作する（Ｂ１）と、前記（Ｂ１）の後、前記第２保持部が前記第３方向に移動して、把持している前記第２食品群を前記スペースに載置されている食品と当接させて、移動させることにより、前記第２食品群を前記第１食品群に対して、前記第２方向に沿うようにして、前記所定の容器内に収容させるように、前記食品収容部が動作する（Ｂ２）と、が実行される、食品の保持装置の運転方法。
【請求項13】
食品の保持装置の運転方法であって、
前記食品の保持装置は、所定位置に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保持部と、前記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、
前記食品の保持装置の上下方向を第１方向とし、前記所定方向を第２方向とし、前記第１方向及び前記第２方向のそれぞれに直交する方向を第３方向と定義した場合に、
前記保持部が前記第２方向に対して傾斜した状態で第３方向に移動するように前記食品収容部が動作する（Ａ）と、
前記（Ａ）の後、前記保持部が前記第２方向に対して平行になるように回動するように前記食品収容部が動作して、前記保持部により保持された複数の食品である第２食品群を、前記所定の容器内に収容された複数の食品である第１食品群に対して、前記第２方向に沿うようにして、前記所定の容器内に収容させる（Ｂ）と、を備え、
前記第１食品群の内、少なくとも１の前記食品が、前記第２食品群が収納されるスペースに載置されている場合には、
前記（Ｂ）では、前記第２食品群を把持している状態の前記保持部が前記第２方向に対して平行になるように回動するように前記食品収容部が動作する（Ｂ１）と、前記（Ｂ１）の後、前記保持部が前記第３方向に移動して、把持している前記第２食品群を前記スペースに載置されている食品と当接させて、移動させることにより、前記第２食品群を前記第１食品群に対して、前記第２方向に沿うようにして、前記所定の容器内に収容させるように、前記食品収容部が動作する（Ｂ２）と、が実行される、食品の保持装置の運転方法。
前記食品の保持装置は、所定位置に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保持部と、前記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、
前記食品の保持装置の上下方向を第１方向とし、前記所定方向を第２方向とし、前記第１方向及び前記第２方向のそれぞれに直交する方向を第３方向と定義した場合に、
前記保持部が前記第２方向に対して傾斜した状態で第３方向に移動するように前記食品収容部が動作する（Ａ）と、
前記（Ａ）の後、前記保持部が前記第２方向に対して平行になるように回動するように前記食品収容部が動作して、前記保持部により保持された複数の食品である第２食品群を、前記所定の容器内に収容された複数の食品である第１食品群に対して、前記第２方向に沿うようにして、前記所定の容器内に収容させる（Ｂ）と、を備え、
前記第１食品群の内、少なくとも１の前記食品が、前記第２食品群が収納されるスペースに載置されている場合には、
前記（Ｂ）では、前記第２食品群を把持している状態の前記保持部が前記第２方向に対して平行になるように回動するように前記食品収容部が動作する（Ｂ１）と、前記（Ｂ１）の後、前記保持部が前記第３方向に移動して、把持している前記第２食品群を前記スペースに載置されている食品と当接させて、移動させることにより、前記第２食品群を前記第１食品群に対して、前記第２方向に沿うようにして、前記所定の容器内に収容させるように、前記食品収容部が動作する（Ｂ２）と、が実行される、食品の保持装置の運転方法。
【請求項14】
食品の保持装置の運転方法であって、
前記食品の保持装置は、所定位置に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保持部と、前記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、
前記食品の保持装置の上下方向を第１方向とし、前記所定方向を第２方向とし、前記第１方向及び前記第２方向のそれぞれに直交する方向を第３方向と定義した場合に、
前記第２保持部が前記第２方向回りに揺動した状態で第３方向に移動するように前記食品収容部が動作する（Ａ１）と、
前記（Ａ１）の後、前記第２保持部が前記第２方向に対して平行になるように回動するように前記食品収容部が動作して、前記第２保持部により保持された複数の食品である第２食品群を、前記所定の容器内に収容された複数の食品である第１食品群に対して、前記第２方向に沿うようにして、前記所定の容器内に収容させる（Ｂ）と、を備え、
前記第１食品群の内、少なくとも１の前記食品が、前記第２食品群が収納されるスペースに載置されている場合には、
前記（Ｂ）では、前記第２食品群を把持している状態の前記保持部が前記第２方向に対して平行になるように回動するように前記食品収容部が動作する（Ｂ１）と、前記（Ｂ１）の後、前記保持部が前記第３方向に移動して、把持している前記第２食品群を前記スペースに載置されている食品と当接させて、移動させることにより、前記第２食品群を前記第１食品群に対して、前記第２方向に沿うようにして、前記所定の容器内に収容させるように、前記食品収容部が動作する（Ｂ２）と、が実行される、食品の保持装置の運転方法。
前記食品の保持装置は、所定位置に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保持部と、前記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、
前記食品の保持装置の上下方向を第１方向とし、前記所定方向を第２方向とし、前記第１方向及び前記第２方向のそれぞれに直交する方向を第３方向と定義した場合に、
前記第２保持部が前記第２方向回りに揺動した状態で第３方向に移動するように前記食品収容部が動作する（Ａ１）と、
前記（Ａ１）の後、前記第２保持部が前記第２方向に対して平行になるように回動するように前記食品収容部が動作して、前記第２保持部により保持された複数の食品である第２食品群を、前記所定の容器内に収容された複数の食品である第１食品群に対して、前記第２方向に沿うようにして、前記所定の容器内に収容させる（Ｂ）と、を備え、
前記第１食品群の内、少なくとも１の前記食品が、前記第２食品群が収納されるスペースに載置されている場合には、
前記（Ｂ）では、前記第２食品群を把持している状態の前記保持部が前記第２方向に対して平行になるように回動するように前記食品収容部が動作する（Ｂ１）と、前記（Ｂ１）の後、前記保持部が前記第３方向に移動して、把持している前記第２食品群を前記スペースに載置されている食品と当接させて、移動させることにより、前記第２食品群を前記第１食品群に対して、前記第２方向に沿うようにして、前記所定の容器内に収容させるように、前記食品収容部が動作する（Ｂ２）と、が実行される、食品の保持装置の運転方法。
【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】
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ことを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【0008】
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、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。
【0009】
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。
【0010】
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。
【0011】
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。
【0012】
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。
【0013】
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。
【0014】
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。
【0015】
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。
【0016】
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。
【0017】
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。
【0018】
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。
【0019】
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。
【0020】
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。
【0021】
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。
【0022】
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。
【0023】
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。
【0024】
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。
【0025】
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。
【発明の効果】
【0026】
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を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【0027】
【発明を実施するための形態】
【0028】
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。（実施形態１）
［保持装置の構成］
図１は、本実施形態１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。
【0029】
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。
【0030】
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。
【0031】
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。
【0032】
本実施形態１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行×５列）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。
【0033】
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。ここで、図２を参照しながら、食品４０の構造について、詳細に説明する。
【0035】
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。
【0036】
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。
【0037】
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１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矩形状の第２面部４０ｂを下にした起立姿勢である。
【0038】
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。
【0039】
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。
【0040】
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。
【0041】
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。
【0042】
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。
【0043】
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。
【0044】
図４Ａ及び図４Ｂ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。
【0045】
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４Ｂ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。
【0046】
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４Ｂ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。
【0047】
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。
【0049】
図５Ａ及び図５Ｂ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を所定の方向である第２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。
【0050】
図５Ａ及び図５Ｂにおいては、第２方向は、左右方向となる。なお、以下においては、食品４０の保持装置１０の上下方向を第１方向と定義し、第１方向と第２方向のそれぞれに直交する方向である前後方向を第３方向と定義する。
【0051】
左ハンド部１９は、第２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。
【0052】
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２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。
【0053】
本実施形態１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。
【0054】
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５Ｂ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１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。
【0055】
尚、本実施形態１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（食品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。
【0056】
また、本実施形態１においては、左ハンド部１９が複数（ここでは、四対）の保持部材３２を有し、各対の保持部材３２により、複数の４０を保持する形態を採用したが、これに限定されない。左ハンド部１９が一対の保持部材３２を有し、当該一対の保持部材３２により、複数の４０を保持する形態を採用してもよい。
【0058】
図６に示すように、制御装置（制御部）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。
【0059】
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。
【0060】
尚、本実施形態１においては、記憶部１４ｂが、制御装置１４内に配置されている形態を採用したが、これに限定されず、記憶部１４ｂが、制御装置１４と別体に設けられている形態を採用してもよい。
【0061】
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。
【0062】
［保持装置の動作］次に、本実施形態１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。なお、以下の動作は、制御装置１４の演算部１４ａが、記憶部１４ｂに格納されているプログラムを読み出すことにより実行される。
【0064】
図７〜図１０に示すように、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。
【0065】
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５１ｂ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。
【0066】
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。
【0067】
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（第２方向）に向けた状態で４つの食品４０を重ねて保持する。
【0068】
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。
【0070】
図１１〜図１４は、本実施形態１の保持装置１０による食品４０のトレイ４１への詰め込み動作の一例を示す模式図である。なお、図１１〜図１４においては、保持装置１０の一部の構成の図示を省略している。
【0071】
図１１〜図１４に示すように、トレイ４１には、前端部と後端部のそれぞれに１列の食品４０が載置されていて、後端部の２列目には、トレイ４１の左側部分に４個の食品４０が載置されている。そして、以下においては、左ハンド部１９により保持された４つの食品４０を、後端部の２列目において、第２方向に沿うようにして、トレイ４１の右側部分に、収容する動作について、説明する。なお、以下の説明においては、トレイ４１の後端部の２列目における左側部分に載置されている４個の食品４０を第１食品群４Ａとし、左ハンド部１９により保持された４つの食品４０を第２食品群４Ｂと称する。また、図１１〜図１４においては、トレイ４１は、４８個（８行×６列）の食品４０を収納可能に構成されている。
【0072】
図１１に示すように、制御装置１４は、左のアーム１３をトレイ４１の上方に位置するように動作させ、トレイ４１の中央部分で左ハンド部１９が把持している食品４０がトレイ４１内に位置するように、左のアーム１３を下降させる。なお、トレイ４１の中央部分とは、トレイ４１の周縁部よりも内方の部分をいい、トレイ４１内に食品４０が載置されていない部分であってもよい。
【0073】
ついで、制御装置１４は、左ハンド部１９が、第２方向に対して、傾斜するように、左のアーム１３の回動部１７ｂを回転軸線Ｌ３まわりに回動させる。具体的には、制御装置１４は、左ハンド部１９の第１食品群４Ａに近接する側の一端（ここでは、左端）が、第１食品群４Ａにより接近するように、回動部１７ｂを回転軸線Ｌ３まわりに回動させる。
【0074】
次に、図１２に示すように、制御装置１４は、左ハンド部１９が第２方向に対して傾斜した状態で、トレイ４１の後端部側に移動するように、左のアーム１３を第３方向に移動させる。ついで、図１３に示すように、制御装置１４は、左ハンド部１９の一端が、第１食品群４Ａの背面側にまで移動すると、左ハンド部１９が第２方向と平行になるように、回動部１７ｂを回転軸線Ｌ３まわりに回動させる。
【0075】
ここで、左ハンド部１９の一端が、第１食品群４Ａの背面側にまでの移動は、第２方向から見て、左ハンド部１９の少なくとも一部が、第１食品群４Ａと重なるまで移動すればよく、左ハンド部１９と第１食品群４Ａの重なる割合は、任意に設定することができる。
【0076】
これにより、トレイ４１の後端部の２列目における右側部分のスペースに、第２食品群４Ｂを位置させることができる。また、トレイ４１の後端部の２列目における左側部分に載置されている第１食品群４Ａが、右側部分のスペースにはみ出しているような場合であっても、回動部１７ｂを回転軸線Ｌ３まわりに回動させることにより、左ハンド部１９又は左ハンド部１９が把持している食品４０が、第１食品群４Ａと当接して、第１食品群４Ａを左側部分のスペースに押し出すことができる。このため、右側部分のスペースに、第２食品群４Ｂを位置させることができる。
【0077】
次に、図１４に示すように、制御装置１４は、第２食品群４Ｂが第１食品群４Ａに対して、第２方向に沿うように、左のアーム１３を第３方向（ここでは、後方）に移動させる。このとき、第２食品群４Ｂに隣接する食品４０（ここでは、トレイ４１における後端部の１列目に載置されている食品４０）が、トレイ４１の後端部の２列目における右側部分にはみ出していたとしても、左のアーム１３を第３方向に移動させることにより、左ハンド部１９又は左ハンド部１９が把持している食品４０が、はみ出している食品４０と当接して、当該食品４０を１列目に移動させることができる。
【0078】
これにより、アーム１３は、第２食品群４Ｂを所定の位置（トレイ４１の後端部の２列目における右側部分）に移動させることができる。
【0079】
次に、制御装置１４は、左ハンド部１９が保持している食品４０を解放するように、駆動部材３３を駆動させる。これにより、第２食品群４Ｂを構成する複数の食品４０を第１食品群４Ａに対して、第２方向に沿うようにして、トレイ４１内に収容することができる。
【0080】
次に、制御装置１４は、上述した食品４０の保持動作を再度実行し、左ハンド部１９が保持している食品４０をトレイ４１における前端側の２列目に載置させるように、左アーム１３を動作させる。
【0081】
このようにして、制御装置１４は、トレイ４１における第３方向の一端（ここでは、後端）側への収容と、トレイ４１における第３方向の他端（ここでは、前端）側への収容と、を交互に実行するように、アーム１３を動作させ、トレイ４１内に食品４０を載置させる。
【0082】
これにより、本実施形態の保持装置１０では、トレイ４１内に食品４０を整列した状態で載置することができる。
【0083】
尚、本実施形態１においては、制御装置１４が、トレイ４１における第３方向の一端（ここでは、後端）側への収容と、トレイ４１における第３方向の他端（ここでは、前端）側への収容と、を交互に実行するように、アーム１３を動作させるように構成されている態様を採用したが、これに限定されない。制御装置１４が、トレイ４１における第３方向の一端側から他端側に向けて、第２食品群４Ｂ（食品４０）を収容させるように構成されている態様を採用してもよい。
【0084】
図１５〜図１８は、本実施形態１における保持装置１０による食品４０のトレイ４１への詰め込み動作の他の例を示す模式図である。尚、図１５〜図１８においては、保持装置１０の一部の構成の図示を省略している。
【0085】
図１５〜図１８に示すように、トレイ４１には、後端部に３列の食品４０が載置されていて、前端部に２列の食品４０が載置されている。また、前端部の３列目には、トレイ４１の左側部分に４個の食品４０が載置されている。そして、以下においては、左ハンド部１９により保持された４つの食品４０を、前端部の３列目において、第２方向に沿うようにして、トレイ４１の右側部分に収容する動作について、説明する。
【0086】
なお、以下に説明する動作は、上記実施形態１の保持装置１０における食品４０のトレイ４１への詰め込み作業（動作）において、左ハンド部１９が食品４０を解放するときに実行されてもよい。また、以下に説明する動作は、左ハンド部１９により保持された４つの食品４０を、最後にトレイ４１内に収容するときに実行されてもよい。
【0087】
図１５に示すように、制御装置１４は、左ハンド部１９に把持されている食品４０が、トレイ４１における前端部の３列目の右側部分の上方に位置するように、左のアーム１３を動作させる。
【0088】
次に、図１６に示すように、制御装置１４は、左ハンド部１９に把持されている食品４０が、トレイ４１における前端部の３列目の右側部分のスペース内に位置するように、左のアーム１３を下降させる。
【0089】
次に、図１７に示すように、制御装置１４は、左ハンド部１９に把持されている、少なくとも１つの食品４０（ここでは、右側２つの食品４０）を解放するように、駆動部材３３を駆動させる。これにより、左ハンド部１９に把持されている、少なくとも１つの食品４０が、トレイ４１内に載置される。尚、解放する食品４０は、第２食品群４Ｂのうち、第１食品群４Ａに最も近い位置にある食品４０であってもよく、第１食品群４Ａから最も遠い位置にある食品４０であってもよい。
【0090】
次に、図１８に示すように、制御装置１４は、残りの食品４０を把持した状態で左ハンド部１９を第２方向に移動させる。このとき、制御装置１４は、解放した食品４０が第１食品群４Ａから離間するように、左ハンド部１９を第２方向（ここでは、右方向）に移動させてもよく、解放した食品４０が、第１食品群４Ａに近接するように、左ハンド部１９を第２方向（ここでは、左方向）に移動させてもよい。換言すると、制御装置１４は、左ハンド部１９が把持している残りの食品４０を載置するスペースを確保するように、左ハンド部１９を第２方向に移動させてもよい。
【0091】
これにより、左ハンド部１９が把持している残りの食品４０が、トレイ４１内に載置されている食品４０と当接して、解放した食品４０又は第１食品群４Ａを第２方向に移動させることができる。このため、トレイ４１における前端部の３列目の右側部分のスペースを広げることができ、左ハンド部１９が把持している残りの食品４０を載置するためのスペースを容易に確保することができる。
【0092】
特に、トレイ４１内への食品４０の収容が進むと、食品４０を収容するためのスペースが小さくなるが、当該動作により、食品４０を収容するためのスペースを充分に確保することができる。
【0093】
次に、制御装置１４は、左ハンド部１９に保持されている残りの食品４０（ここでは、左側の２つの食品４０）を解放するように、駆動部材３３を駆動させる。これにより、残りの食品４０をトレイ４１における前端部の３列目の右側部分のスペースに載置することができる。
【0094】
このようにして、本実施形態１の保持装置１０は、トレイ４１内に食品４０を整列した状態で載置することができる。
【0095】
［実施形態２］図１９は、本実施形態２の保持装置の概略構成を示す模式図であり、トレイへの詰め込み動作の一例を示す模式図である。尚、図１９においては、保持装置１０の一部の構成の図示を省略している。
【0096】
図１９に示すように、本実施形態２の保持装置１０は、上記実施形態１の保持装置１０と基本的構成は同じであるが、左ハンド部１９の回転軸線Ｌ３が第３方向（ここでは、前後方向）に向くように構成されている点が異なる。このため、左ハンド部１９が、第２方向に対して、傾斜するように、左のアーム１３の回動部１７ｂを回転軸線Ｌ３まわりに回動するとき、左ハンド部１９の第１食品群４Ａに近接する側の一端（ここでは、左端）が、左ハンド部１９の他端（ここでは、右端）よりも下方に位置するように、回動部１７ｂが、回動（揺動）する。
【0097】
このように構成された、本実施形態２の保持装置１０であっても、実施形態１の保持装置１０と同様の作用効果を奏する。
【0098】
なお、本実施形態２の保持装置１０では、左ハンド部１９の回転軸線Ｌ３が第３方向に向いている形態を採用したが、これに限定されない。
【0099】
回動部１７ｂが２つの回転軸線を有し、一方の回転軸線が、第１方向（上下方向）に向き、他方の回転軸線が、第３方向に向き、２つの回転軸線まわりに複合的に回動する形態を採用してもよい。
【0100】
また、回動部１７ｂが２つの回転軸線を有し、一方の回転軸線が、第２方向（前後方向）に向き、他方の回転軸線が、第３方向に向き、２つの回転軸線まわりに複合的に回動する形態を採用してもよい。
【0101】
さらに、回動部１７ｂが３つの回転軸線を有し、３つの回転軸線が、それぞれ、第１方向〜第３方向に向き、３つの回転軸線まわりに複合的に回動する形態を採用してもよい。
【0102】
［実施形態３］本実施形態３の保持装置は、所定位置に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保持部と、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、制御部と、を備え、食品の保持装置の上下方向を第１方向とし、所定方向を第２方向とし、第１方向及び第２方向のそれぞれに直交する方向を第３方向と定義した場合に、制御部は、食品収容部を動作させて、保持部が第２方向回りに揺動した状態で第３方向に移動し、その後、保持部が第２方向に対して平行になるように回動するようにして、保持部により保持された複数の食品である第２食品群を、所定の容器内に収容された複数の食品である第１食品群に対して、第２方向に沿うようにして、所定の容器内に収容させるように構成されている。
【0103】
また、本実施形態３の保持装置は、上記実施形態１又は実施形態２の保持装置において、制御部は、食品収容部を動作させて、第２保持部が第２方向回りに揺動した状態で第３方向に移動し、その後、第２保持部が第２方向に対して平行になるように回動するようにして、第２保持部により保持された複数の食品である第２食品群を、所定の容器内に収容された複数の食品である第１食品群に対して、第２方向に沿うようにして、所定の容器内に収容させるように構成されていてもよい。
【0104】
以下、本実施形態３の保持装置の一例について、図２０を参照しながら説明する。
【0106】
図２０に示すように、本実施形態３の保持装置１０は、上記実施形態１に係る保持装置１０と基本的構成は同じであるが、左ハンド部１９の回転軸線Ｌ３が第２方向（ここでは、左右方向）に向くように構成されている点が異なる。
【0108】
まず、図２０に示すように、トレイ４１には、後端部に１列の食品４０が載置されていて、破線で示す食品４０が、２列目側にずれているとする。そして、以下においては、左ハンド部１９により保持された４つの食品４０を、後端部の２列目に載置する動作について、説明する。
【0109】
制御装置１４は、左のアーム１３をトレイ４１の上方に位置するように動作させ、トレイ４１の中央部分で左ハンド部１９が把持している食品４０がトレイ４１内に位置するように、左のアーム１３を下降させる。ついで、制御装置１４は、左のアーム１３の回動部１７ｂを回転軸線Ｌ３（第２方向）まわりに回動（揺動）させる。
【0110】
次に、制御装置１４は、左ハンド部１９が第２方向回りに揺動した状態で、トレイ４１の後端部側に移動するように、左のアーム１３を第３方向に移動させる。ついで、制御装置１４は、左ハンド部１９の一端（ここでは、後端）が、１列目の第１食品群４Ａ近傍にまで移動すると、左ハンド部１９が第２方向と平行になるように、回動部１７ｂを回転軸線Ｌ３まわりに回動させる。
【0111】
これにより、左ハンド部１９又は左ハンド部１９が把持している食品４０が、前端側へはみ出ている食品４０と当接して、当該食品４０を後端側に押し出すことができる。このため、第１食品群４Ａが第２方向に沿って、載置されなかったような場合に、第１食品群４Ａを第２方向に沿って、配置させることができる。また、第２食品群４Ｂが載置される所定の位置（トレイ４１の後端部の２列目）のスペースを確保することができる。
【0112】
次に、制御装置１４は、左ハンド部１９が把持している食品４０が、所定の位置（トレイ４１の後端部の２列目）に位置するように、左のアーム１３を動作させる。ついで、制御装置１４は、左ハンド部１９が保持している食品４０を解放するように、駆動部材３３を駆動させる。これにより、第２食品群４Ｂを構成する複数の食品４０を第１食品群４Ａに対して、第２方向に沿うようにして、トレイ４１内に収容することができる。
【0113】
このように構成された、本実施形態３の保持装置１０では、制御装置１４が、左ハンド部１９が第２方向回りに揺動した状態で第３方向に移動し、その後、左ハンド部１９Ａが第２方向に対して平行になるように回動するように、左のアーム１３を動作させる。これにより、第２食品群４Ｂが載置される所定の位置に隣接する第１食品群４Ａ（食品４０）が、当該所定の位置に、はみ出ていても、はみ出ている食品４０を移動させることができる。このため、第２食品群４Ｂが載置される所定の位置のスペースを確保することができ、第２食品群４Ｂを構成する複数の食品４０を第１食品群４Ａに対して、第２方向に沿うようにして、トレイ４１内に収容することができる。
【0114】
尚、本実施形態３の保持装置１０では、左ハンド部１９の回転軸線Ｌ３が第２方向に向いている形態を採用したが、これに限定されない。
【0115】
回動部１７ｂが２つの回転軸線を有し、一方の回転軸線が、第１方向（上下方向）に向き、他方の回転軸線が、第２方向に向き、回動部１７ｂが、２つの回転軸線まわりに複合的に回動する形態を採用してもよい。
【0116】
また、回動部１７ｂが２つの回転軸線を有し、一方の回転軸線が、第３方向（前後方向）に向き、他方の回転軸線が、第２方向に向き、回動部１７ｂが、２つの回転軸線まわりに複合的に回動する形態を採用してもよい。
【0117】
さらに、回動部１７ｂが３つの回転軸線を有し、３つの回転軸線が、それぞれ、第１方向〜第３方向に向き、３つの回転軸線まわりに複合的に回動する形態を採用してもよい。
【0118】
（実施形態４）尚、上記実施形態１〜３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４Ａ及び図４Ｂ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おそれがある。
【0119】
図２１Ａ及び図２１Ｂは、実施形態４の右ハンド部１８Ａの構成を示した図である。図２１Ａ及び図２１Ｂ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。
【0120】
尚、上記実施形態４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５Ｂ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。
【0121】
図２２Ａ及び図２２Ｂは、実施形態４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２２Ｂ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。
【0122】
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２２Ｂ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。
【0123】
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２２Ｂ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。
【0124】
このように、本実施形態４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。
【0125】
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。
【0127】
図２３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３１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。
【0128】
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。ここで、図２４を参照しながら、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について、説明する。
【0129】
図２４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。
【0130】
図２４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。
【0131】
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。
【0132】
尚、上記実施形態１〜３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。
【0133】
図２５Ａは、シート５０ａの第２方向における断面図の一例である。
【0134】
図２５Ａに示すように、シート５０ａは、第２方向における断面視において、第２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２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２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２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２方向に重ねて保持し易くなる。
【0135】
図２５Ｂは、シート５０ａのその他の例の断面図を示している。
【0136】
図２５Ｂに示すように、シート５０ａは、第２方向における断面視において、第２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２方向に並べられた４つの食品４０の各々を支えつつ第２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２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２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２方向に重ねて保持し易くなる。
【0137】
また、上記実施形態１〜３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。
【0138】
図２６は、右ハンド部１８Ｂの別の構成を示した平面図である。
【0139】
図２６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。
【0140】
尚、上記実施形態１〜４では、左ハンド部１９，１９Ａは、第２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２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。
【0141】
また、上記実施形態１〜４では、左ハンド部１９，１９Ａは４つの食品４０を一括して保持するような構成であったが、第２方向に設けられた保持部材３２の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。
【0142】
また、上記実施形態１〜４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。
【0143】
さらに、上記実施形態１〜４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。
【0144】
上記説明から、当業者にとっては、本発明の多くの改良又は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】
【0145】
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】
【0146】
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
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 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