特開 2023-56685 卵トレイ移載装置および卵トレイ移載方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023056685

(43)【公開日】2023-04-20

(54)【発明の名称】卵トレイ移載装置および卵トレイ移載方法

(51)【国際特許分類】

   B65B 23/06 20060101AFI20230413BHJP

   B65G 47/91 20060101ALI20230413BHJP

【ＦＩ】

B65B23/06

B65G47/91 A

【審査請求】未請求

【請求項の数】3

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021166047

(22)【出願日】2021-10-08

(71)【出願人】

【識別番号】597017812

【氏名又は名称】株式会社ナベル

(72)【発明者】

【氏名】片山 大輔

【テーマコード（参考）】

3E043

3F072

【Ｆターム（参考）】

3E043AA01

3E043BA19

3E043DA01

3E043DA02

3E043DA09

3E043DB04

3E043EA01

3E043EA03

3E043FA10

3F072AA26

3F072GD01

3F072KD03

3F072KD12

3F072KD27

(57)【要約】      （修正有）

【課題】卵トレイの外周縁と収納容器の内周面との隙間が微小のものに、卵トレイを収納することができる卵トレイの移載装置を提供する。
【解決手段】卵トレイＴに収納された卵Ｅの頂面を着脱自在に吸着する卵吸着装置１と、卵トレイＴの外周に形成された凹部内において該卵トレイＴを保持するトレイ保持装置２と、卵吸着装置１とトレイ保持装置２とを収納容器Ｇに対して移動させる移動装置３と、を有する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

卵トレイに収納された卵の頂面を着脱自在に吸着する卵吸着装置と、
前記卵トレイの外周に形成された凹部内において該卵トレイを保持するトレイ保持装置と、
前記卵吸着装置と前記トレイ保持装置とを収納容器に対して移動させる移動装置と、
を有する卵トレイ移載装置。

【請求項2】

前記トレイ保持装置は、前記卵トレイを保持する保持部材を有し、該保持部材の表面に前記凹部の外周に係合する係合部が設けられている請求項１に記載の卵トレイ移載装置。

【請求項3】

請求項１記載の卵トレイ移載装置を用いた卵トレイ移載方法であって、
卵トレイに収納された卵を、前記卵吸着装置で吸着保持するステップと、
前記卵トレイを前記トレイ保持装置で保持するステップと、
前記移動装置により前記卵と前記卵トレイを前記収納容器に対して移動させるステップと、を含む卵トレイ移載方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、卵トレイの移載装置および卵トレイの移載方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来から、鶏卵用トレイと係合してそれを支持する支承部材を有する可動把持器を備えた鶏卵用トレイの転送装置として、例えば、特開昭５１－１２２５９３号公報（特許文献１）に記載のものが知られている。また、特開昭５７－７７４１２号公報（特許文献２）には、卵トレイの積み重ね体が輸送箱から取り出された後の卵トレイの移載装置が開示されている。

【0003】

特開昭５６－７８３４号公報（特許文献３）や国際公開ＷＯ２０１９／００４１９８号公報（特許文献４）には、卵トレイを収納箱に収納する装置が開示されている。

【0004】

前記従来のものは、卵トレイを保持する保持装置が、卵トレイの外周縁から外方に移動するものであったので、卵トレイの外周縁と収納容器の内周面との隙間が微小のものには使用することができなかった。

【0005】

卵トレイの外周縁と収納容器の内周面との隙間が微小のものに、卵トレイを箱詰めしようとした場合、例えば、特開２０１８－７０２１０号公報（特許文献５）や国際公開ＷＯ２０１９／０２７３２３号公報（特許文献６）に記載の技術を用いなければならなかった。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開昭５１－１２２５９３号公報

【特許文献2】特開昭５７－７７４１２号公報

【特許文献3】特開昭５６－７８３４号公報

【特許文献4】国際公開ＷＯ２０１９／００４１９８号公報

【特許文献5】特開２０１８－７０２１０号公報

【特許文献6】国際公開ＷＯ２０１９／０２７３２３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

前記特許文献５や６に記載のものは、構造が複雑である等の理由により、いまだ実用化されていない。卵トレイを収納容器に詰める作業は、いまだ手作業であった。

【0008】

そこで、本発明は、卵トレイの外周縁と収納容器の内周面との隙間が微小のものに、卵トレイを収納することができる卵トレイの移載装置を提供することを目的とする。

【0009】

また本発明は、前記移載装置を用いて卵トレイを移載する方法を提供することを目的とする。

【0010】

なお、本発明では、「卵トレイの外周縁と収納容器の内周面との隙間が微小」とは、隙間がプラスのもの以外のゼロからマイナスのものも含む概念である。すなわち、卵トレイは紙製等の柔らかいものであるので、弾性変形して密着状に収納される場合も含む。また「移載装置」とは、「収納装置」と「取り出し装置」とを含む概念である。

【課題を解決するための手段】

【0011】

前記目的を達成するため、本発明は、次の手段を講じた。すなわち、本発明の卵トレイ移載装置は、卵トレイに収納された卵の頂面を着脱自在に吸着する卵吸着装置と、前記卵トレイの外周に形成された凹部内において該卵トレイを保持するトレイ保持装置と、前記卵吸着装置と前記トレイ保持装置とを収納容器に対して移動させる移動装置と、を有する。

【0012】

本発明の卵トレイ移載方法は、前記卵トレイ移載装置を用いた卵トレイ移載方法であって、卵トレイに収納された卵を、前記卵吸着装置で吸着保持するステップと、前記卵トレイを前記トレイ保持装置で保持するステップと、前記移動装置により前記卵と前記卵トレイを前記収納容器に対して移動させるステップと、を含む。

【発明の効果】

【0013】

本発明によれば、卵トレイの外周縁と収納容器の内周面との隙間が微小のものにおいても、人手によらず、卵トレイを箱詰めしたり、取り出したりすることができるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】本発明の一実施の形態を示す卵トレイ移載装置の全体図構成。

【図2】卵トレイの一実施例の平面図。

【図3】図１における収納動作の拡大正面図。

【図4】図１に示すヘッド部の斜視図。

【図5】図４に示すヘッド部の分解斜視図。

【図6】ヘッド部の分解左側面図。

【図7】ヘッド部の平面図。

【図8】ヘッド部の右側面図。

【図9】ヘッド部の左側面図。

【図10】ヘッド部の底面図。

【図11】トレイ保持装置の動作説明図。

【図12】図１１の部分断面図。

【図13】卵トレイ移載方法の一実施の形態を示すフローチャート。

【図14】トレイ保持装置の他の実施の形態を示す要部断面図。

【図15】トレイ保持装置のその他の実施の形態を示す要部断面図。

【図16】卵トレイの他の実施例の平面図。

【発明を実施するための形態】

【0015】

以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。

【0016】

図１～図３において、卵トレイ移載装置は、卵トレイＴに収納された卵Ｅの頂面を着脱自在に吸着する卵吸着装置１を有する。卵トレイ移載装置は、卵トレイＴの外周に形成された凹部Ｔ１内において、卵トレイＴを保持するトレイ保持装置２を有する。卵トレイ移載装置は、卵吸着装置１とトレイ保持装置２とを収納容器Ｇに対して移動させる移動装置３を有する。

【0017】

移動装置３の近傍に、卵トレイＴを搬送するトレイ搬送装置４と、収納容器Ｇを搬送する容器搬送装置５とが設けられている。

【0018】

移動装置３は、卵吸着装置１とトレイ保持装置２とを備えたヘッド部６と、このヘッド部６を移動させる移動部７とを有する。

【0019】

移動部７は、多関節ロボットで構成されたものが例示されている。多関節ロボットは、床面に設置された基部８と、基部８に設けられた多関節アーム部９とを有する。アーム部９の先端に前記ヘッド部６が設けられている。

【0020】

卵トレイ移載装置は、卵吸着装置１、トレイ保持装置２、移動装置３、トレイ搬送装置４、容器搬送装置５などの各種装置の動作を制御する制御装置Ｃを有する。

【0021】

この実施の形態では、卵トレイ移載装置は、卵トレイＴを収納容器Ｇに収納する卵トレイ収納装置として例示されている。卵トレイＴの外周縁と卵トレイＴを収納する収納容器Ｇの内周面との隙間がほぼゼロの状態で、卵トレイＴを保持して卵トレイＴを収納容器Ｇ内に収納するよう構成されている。

【0022】

図２は、トレイ搬送装置４によって搬送される卵トレイＴの平面図である。卵トレイＴは、図２の右手方向に搬送される。

【0023】

卵トレイＴは、紙製のモールドトレイで構成されており、卵Ｅを収納する卵座Ｔ２が縦横に凹設されている。卵座Ｔ２は、図例では、縦５列、横８列の碁盤目状に配列されて、下方に突出している。卵トレイＴの上面には、卵座の周縁に沿うように突出部Ｔ３が形成されている。卵トレイＴの平面視形状は長方形である。

【0024】

卵トレイＴに卵Ｅを収納しない空の状態では、卵トレイＴは、図２の状態で積み重ねられている。卵トレイＴの卵座Ｔ２に卵Ｅを収納した状態では、図２の状態から、卵トレイＴを１８０度向きを変えて、積み重ねられる。このとき、上の卵座Ｔ２の底面が、下の突出部Ｔ３の頂面に載置されるよう、卵座Ｔ２と突出部Ｔ３が配置されている。下の卵座Ｔ２に収容された卵Ｅの頂面が、上の突出部Ｔ３の内部に位置するよう、突出部Ｔ３は、上方に膨出している。

【0025】

卵トレイＴの外周は、収納容器Ｇの内周面との隙間がほぼゼロの状態で収納容器Ｇに収納される形状に形成されている。卵トレイＴの外周に指掛け用の凹部Ｔ１が形成されている。この凹部Ｔ１は、対向する外周に形成されている。図２の右手に一か所と、左手に二か所に、凹部Ｔ１が形成されている。

【0026】

図１のトレイ搬送装置４の左端に示すように、卵Ｅが収納されていない空の卵トレイＴは、同じ向きで多数枚が積層されている。この積層されたものから一枚の卵トレイＴが取り出されて、空の卵トレイＴの卵座Ｔ２に卵Ｅが収納される。卵Ｅが収納された卵トレイＴは、トレイ搬送装置４により右手方向に搬送される。トレイ搬送装置４の右端において、卵Ｅと卵トレイＴとは、移動装置３によって、収納容器Ｇに収納される。

【0027】

図１の容器搬送装置５の右端において、空の収納容器Ｇが待機している。収納容器Ｇは、段ボール箱や合成樹脂製のコンテナにより構成されている。収納容器Ｇは、卵トレイＴの外周をほぼ隙間なしで収納する形状とされている。

【0028】

卵トレイＴに収納された卵Ｅは、卵吸着装置１により吸着保持され、卵トレイＴ自体は、トレイ保持装置２により保持される。この保持状態においては、卵Ｅの重さは卵座Ｔ２にあまり作用していない。

【0029】

卵Ｅを保持した卵吸着装置１と卵トレイＴを保持したトレイ保持装置２は、移動装置３により、空の収納容器Ｇの上方に移動する。移動装置３は、多関節ロボットのヘッド部６を有するものであるから、ヘッド部６の移動により、卵Ｅと卵トレイＴが収納容器Ｇの上方から、収納容器Ｇ内に移動する。そして、卵吸着装置１の吸着解除とトレイ保持装置２の保持解除により、卵Ｅと卵トレイＴは、収納容器Ｇに収納される。

【0030】

卵Ｅと卵トレイＴが、多段にわたって収納され、収納容器Ｇが満杯になると、容器搬送装置５により、図１の左手に搬送される。そして、収納容器Ｇは、梱包されて出荷される。

【0031】

図３は、卵Ｅと卵トレイＴを収納容器Ｇに収納する図１の拡大図である。収納容器Ｇに収納された卵トレイＴは、各段、１８０度転回して向きを変えて積み重ねられている。卵トレイＴの上面の突出部Ｔ３の頂面に、その上の段の卵トレイＴの卵座Ｔ２の底面が載置されている。１８０度転回は、ヘッド部６の回転で達成される。

【0032】

図４～図１０は、ヘッド部６の詳細図面である。

【0033】

ヘッド部６は、多関節ロボットのアーム部９の先端に設けられている。ヘッド部６は、卵吸着装置１とトレイ保持装置２とを有する。

【0034】

ヘッド部６は、アーム部９の先端に回動自在に設けられる基板１０を有し、基板１０は、ほぼ長方形を呈し、基板１０の中央部に、アーム部９との接続部１１が設けられている。この基板１０の左右両側の上面にトレイ保持装置２が設けられている。基板１０の下面側に卵吸着装置１が設けられている。

【0035】

図５、６に示すように、トレイ保持装置２と卵吸着装置１は分離可能に設けられ、メンテナンス容易とされている。

【0036】

トレイ保持装置２は、卵トレイＴを保持する保持部材１２を有する。保持部材１２は、基板１０の上面に設けられた保持部材移動装置１３に設けられている。保持部材１２は、棒状部材で構成されている。保持部材移動装置１３は、シリンダにより構成されている。基板１０の左右両側の上面に固定されたシリンダ本体１４の中央にシリンダロッド１５が移動自在に設けられ、シリンダロッド１５の両側にガイドロッド１６が設けられている。シリンダロッド１５とガイドロッド１６の先端は、ヘッドプレート１７で連結されている。ヘッドプレート１７に、棒状に形成された保持部材１２の上端が固定されている。

【0037】

保持部材１２の表面に、卵トレイＴの凹部Ｔ１の外周に係合する係合部１８が設けられている。係合部１８は、凹凸部１８ａで構成されている。凹凸部１８ａは、ネジで構成されている。ネジ棒として構成された保持部材１２の直径は、卵トレイＴの凹部Ｔ１の深さよりも小さなものとされている。すなわち、保持部材１２は、上下方向の移動で、凹部Ｔ１内に挿脱されるよう構成されている。そして、挿入後、保持部材移動装置１３により、卵トレイＴの凹部Ｔ１表面側に移動して、係合部１８が凹部Ｔ１表面を押圧して保持するよう構成されている。この実施の形態では、卵トレイＴの凹部Ｔ１は、図２に示すように、右側が一か所で、左側が二か所であるので、保持部材１２もそれに適合するように、一方は一本、他方は２本、配置されている。

【0038】

卵吸着装置１は、基板１０の前後両側に設けられた卵吸着装置取付け部１９により、着脱自在に基板１０に取り付けられている。卵吸着装置１は、基板１０と同じ形状の周壁付きトレイ２０を有し、このトレイ２０が卵吸着装置取付け部１９により基板１０下面に気密状に取り付けられて、気密室を形成する。トレイ２０の下面に吸着パット２１が、卵トレイＴの卵座Ｔ２に収納された卵Ｅの頂面を吸着可能に卵座Ｔ２の数だけ設けられている。トレイ２０には、通気パイプ２２がトレイ２０を貫通して設けられ、通気パイプ２２の下端に蛇腹状の吸着パッド２１が設けられている。

【0039】

基板１０とトレイ２０で形成される気密室は、基板１０の上面に形成された接続部１１を介して真空装置（図示省略）に接続されている。

【0040】

図１１および図１２は、卵吸着装置１とトレイ保持装置２の詳細な動作説明図である。卵トレイＴの外縁と、収納容器Ｇである段ボールの内面との距離は、ほぼゼロか卵トレイＴの方が大きいくらいである。指掛け用凹部Ｔ１の一番凹んでいる部分の縁と段ボールＧの内面との距離は１１ｍｍである。保持部材１２の直径は６ｍｍである。保持部材１２が２本設けられた側の保持部材移動装置１３のシリンダのストロークは４０ｍｍである。保持部材１２が１本設けられた側の保持部材移動装置１３のシリンダのストロークは１５ｍｍである。

【0041】

図１のトレイ搬送装置４上での卵トレイＴの保持と卵Ｅの吸着は、ヘッド部６を卵トレイＴの上方に位置させ、次いで下降させて、トレイ保持装置２の保持部材１２を卵トレイＴの凹部Ｔ１内に位置させる。卵吸着装置１の吸着パッド２１で卵Ｅの頂面を吸着して、卵Ｅを保持する。保持部材１２が２本のシリンダロッド１５を４０ｍｍ内側に動かし、かつ、保持部材１２が１本のシリンダロッド１５を１５ｍｍ内側に動かして、左右両側の保持部材１２の係合部１８で卵トレイＴを保持する。この状態で、図１２に示すように卵トレイＴは左右両側の保持部材１２により押されて下方に少し撓み、卵Ｅは卵吸着装置１の吸着パッド２１により保持されてその重みは卵トレイＴに作用していない。

【0042】

ヘッド部６を上方に移動させて、次いで、容器搬送装置５上の空の収納容器Ｇの上方まで移動させ、次いで、下降させて卵トレイＴと卵Ｅを収納容器Ｇ内に移動させる。卵吸着手段１による卵Ｅの吸着保持を解除する。保持部材１２が１本のシリンダロッド１５を１５ｍｍ外側に移動させて、保持部材１２の係合部１８と卵トレイＴの係合を解除する。ヘッド部６を５ｍｍ、図１１，１２に示す左側に移動させて、２本の保持部材１２の係合部１８と卵トレイＴの係合を解除する。その後、ヘッド部６を上昇させて段ボールＧ外へ移動させる。

【0043】

なお、この実施の形態では、保持部材１２であるネジ棒の下端に直径１０ｍｍのナットが固着されて、卵トレイＴの不慮の落下を防止している。

【0044】

図１３は、卵トレイ移載装置を用いた卵トレイ移載方法のフローチャートである。

【0045】

卵トレイ移載方法は、卵トレイＴに収納された卵Ｅを、前記卵吸着装置１で吸着保持するステップＳ２、Ｓ６、Ｓ１０、Ｓ１４と、卵トレイＴをトレイ保持装置２で保持するステップＳ３、Ｓ７、Ｓ１１、Ｓ１５と、移動装置３により卵Ｅと卵トレイＴを収納容器Ｇに対して移動させるステップＳ４、Ｓ８、Ｓ１２、Ｓ１６とを含む。

【0046】

収納方法につき、より詳しく説明すれば、空の収納容器Ｇ（段ボール箱）を配置する（ステップＳ１）。卵吸着装置１で、１段目用の卵Ｅを吸着する（ステップＳ２）。トレイ保持装置２で、１段目用の卵トレイＴの凹部Ｔ１を保持する（ステップＳ３）。移動装置３により卵吸着装置１とトレイ保持装置２を段ボール箱Ｇに移動させる（ステップＳ４）。１段目のトレイ保持と卵吸着を解除する（ステップＳ５）。

【0047】

２段目用の卵Ｅを吸着する（ステップＳ６）。２段目用のトレイＴを保持する（ステップＳ７）。移動装置３のヘッド部６を転回させて後、卵吸着装置１とトレイ保持装置２を段ボール箱Ｇに移動させる（ステップＳ８）。２段目のトレイ保持と卵吸着を解除する（ステップＳ９）。

【0048】

３段目用の卵Ｅを吸着する（ステップＳ１０）。３段目用のトレイＴを保持する（ステップＳ１１）。段ボール箱Ｇに移動させる（ステップＳ１２）。３段目のトレイ保持と卵吸着を解除する（ステップＳ１３）。

【0049】

４段目用の卵Ｅを吸着する（ステップＳ１４）。４段目用のトレイＴを保持する（ステップＳ１５）。ヘッド部６を転回させて、段ボール箱Ｇに移動させる（ステップＳ１６）。４段目のトレイ保持と卵吸着を解除する（ステップＳ１７）。

【0050】

以上の動作を繰り返し、収納容器Ｇが満杯になると、蓋用のトレイＴＴをトレイ保持装置２で保持する（ステップＳ１８）。段ボール箱Ｇに移動させる（ステップＳ１９）。蓋用のトレイＴＴの保持を解除する（ステップＳ２０）。

【0051】

完成した段ボール箱Ｇを容器搬送装置５により排出する（ステップＳ２１）。

【0052】

なお、ステップＳ２とステップＳ３、ステップＳ６とステップＳ７、ステップＳ１０とステップＳ１１、ステップＳ１４とステップＳ１５は、この順序に限られず、逆であってもよく、また同時であってもよい。

【0053】

また、本発明の移載方法は、収納方法に限られず、収納容器から卵と卵トレイを取り出す取り出し方法にも適用される。

【0054】

図１４に示すものは、本発明の他の実施の形態であり、保持部材１２の係合部１８が、膨張収縮自在な膨張部１８ｂで構成されている。すなわち、上記実施の形態の凹凸部１８ａの係合部に代えて膨張部１８ｂで凹部Ｔ１の周縁を係合して、卵トレイＴを保持するものである。膨張部１８ｂの具体的構成は、例えば、特許文献１記載の構成を採用することができる。

【0055】

係合部を膨張部１８ｂで構成する場合は、シリンダで構成される保持部材移動装置１３は不要となり、膨張部１８ｂの膨張、収縮で、卵トレイＴとの係合解除が達成できる。

【0056】

図１５に示すものは、本発明の他の実施の形態であり、トレイ保持装置２は、卵トレイＴを保持する保持部材１２を有し、保持部材１２の下部に、卵トレイＴの凹部Ｔ１の下面に係合する係合凸部２３を設けたものである。この実施の形態では、保持部材移動装置１３は、上記の保持部材１２を直進移動させるものに代えて、軸心周りに回動自在としたものである。

【0057】

卵トレイＴの凹部Ｔ１内に在る保持部材１２をその軸心周りに回動させて、係合凸部２３と卵トレイＴの凹部Ｔ１の下面との係合解除を行う。

【0058】

図１６は、卵トレイＴの他の実施の形態であり、卵座Ｔ２が５×６の３０個設けられたものであり、平面視正方形に形成されている。凹部Ｔ１は、対向周面に２か所ずつ設けられている。収納容器Ｇに収納する場合、上記の１８０度転回に代えて、９０度転回して積層される。９０度転回させて積み重ねた時、卵座Ｔ２の底面が突出部Ｔ３の頂面に載置されるよう、卵座Ｔ２と突出部Ｔ３が配置されている。

【0059】

卵トレイＴの形状、卵座Ｔ２の数や配置は、図２や図１６に示すものに限定されない。

【0060】

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではない。実施の形態では、収納容器Ｇに収納する場合を例示したが、収納容器Ｇに収納された卵Ｅと卵トレイＴを取り出すものにも本発明は適用される。

【0061】

移動装置３は多関節ロボットに限らず、ヘッド部６を水平面内と垂直面内で多方向に移動させるものであってもよい。

【0062】

また、卵トレイＴの外周に形成される凹部Ｔ１は、指掛け用に限定されるものではなく、卵トレイ保持装置２が凹部Ｔ１内で作動できるものであればよい。係合部１８の凹凸部１８ａは、ネジで構成されたものを例示したが、鋸刃状のものであってもよい。保持部材移動装置１３は、シリンダに限らずソレノイドやモータ駆動のものであってもよい。

【0063】

本発明の範囲は、上記した説明ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれる。

【符号の説明】

【0064】

１ 卵吸着装置
２ トレイ保持装置
３ 移動装置
４ トレイ搬送装置
５ 容器搬送装置
６ ヘッド部
７ 移動部
８ 基部
９ アーム部
１０ 基板
１１ 接続部
１２ 保持部材
１３ 保持部材移動装置
１４ シリンダ本体
１５ シリンダロッド
１６ ガイドロッド
１７ ヘッドプレート
１８ 係合部
１８ａ 凹凸部
１８ｂ 膨張部
１９ 卵吸着装置取付け部
２０ トレイ
２１ 吸着パッド
２２ 通気パイプ
２３ 係合凸部
Ｃ 制御部
Ｅ 卵
Ｇ 収納容器
Ｔ 卵トレイ
Ｔ１ 凹部
Ｔ２ 卵座
Ｔ３ 突出部
ＴＴ 蓋用のトレイ

【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】