特開 2023-64906 機械

(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】P2023064906

(43)【公開日】2023-05-12

(54)【発明の名称】機械

(51)【国際特許分類】

   B25J 15/08 20060101AFI20230502BHJP

【ＦＩ】

B25J15/08 D

【審査請求】未請求

【請求項の数】10

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021175348

(22)【出願日】2021-10-27

(71)【出願人】

【識別番号】000231637

【氏名又は名称】株式会社ニップン

(71)【出願人】

【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】100088155

【弁理士】

【氏名又は名称】長谷川 芳樹

(74)【代理人】

【識別番号】100145012

【弁理士】

【氏名又は名称】石坂 泰紀

(74)【代理人】

【識別番号】100171099

【弁理士】

【氏名又は名称】松尾 茂樹

(74)【代理人】

【識別番号】100144440

【弁理士】

【氏名又は名称】保坂 一之

(72)【発明者】

【氏名】本田 敦

(72)【発明者】

【氏名】石田 沙弥香

(72)【発明者】

【氏名】太刀掛 浩貴

【テーマコード（参考）】

3C707

【Ｆターム（参考）】

3C707DS01

3C707ES03

3C707ET03

3C707EV23

3C707KS03

3C707KT01

3C707KT05

(57)【要約】

【課題】所定量の材料片を得ること。
【解決手段】一例に係る機械は、材料片の集合を支持する支持面と、材料片の集合から所定量の材料片を分離する仕切り部と、分離のために入力された仕切り位置に仕切り部を位置させる駆動機構とを備える。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

材料片の集合を支持する支持面と、
前記材料片の集合から所定量の前記材料片を分離する仕切り部と、
前記分離のために入力された仕切り位置に前記仕切り部を位置させる駆動機構と、
を備える機械。

【請求項2】

前記支持面は半円筒形である、
請求項１に記載の機械。

【請求項3】

前記駆動機構は更に、前記仕切り部を前記仕切り位置から前記支持面に沿って移動させて、前記材料片の集合から前記所定量の前記材料片を分離する、
請求項１または２に記載の機械。

【請求項4】

前記駆動機構は更に、所与の領域に集積された材料片群に前記支持面を移動させて、該集積された材料片群から前記支持面によって前記材料片の集合をすくい上げる、
請求項１～３のいずれか一項に記載の機械。

【請求項5】

前記仕切り部は、前記支持面の形状に対応する主外縁を有する、
請求項１～４のいずれか一項に記載の機械。

【請求項6】

前記仕切り部は、前記支持面上の前記材料片の集合を均すための補助外縁を更に有する、
請求項５に記載の機械。

【請求項7】

前記駆動機構は、前記補助外縁が前記支持面を向いた前記仕切り部を、前記支持面に沿って移動させる、
請求項６に記載の機械。

【請求項8】

前記補助外縁はフォーク状の部分を有する、
請求項６または７に記載の機械。

【請求項9】

前記駆動機構は、前記仕切り部を回転させて、前記主外縁を前記支持面に向ける、
請求項５～８のいずれか一項に記載の機械。

【請求項10】

前記駆動機構は、
前記集合の上部を均した後に、前記仕切り位置において前記主外縁を前記支持面に向け、
前記主外縁が前記支持面を向いた後に、前記仕切り部を、前記上部が均された前記集合に基づいて入力された前記仕切り位置から、前記支持面に沿って移動させる、
請求項９に記載の機械。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示の一側面は、材料片を処理する機械に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、食品を充填したプラスチックフィルム製チューブの予め形成された横方向シール継目を切断する切断装置が記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特表２０１０－５２２６４５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

所定量の材料片を得るための仕組みが望まれている。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本開示の一側面に係る機械は、材料片の集合を支持する支持面と、材料片の集合から所定量の材料片を分離する仕切り部と、分離のために入力された仕切り位置に仕切り部を位置させる駆動機構とを備える。

【発明の効果】

【0006】

本開示の一側面によれば、所定量の材料片を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】機械の構成の一例を示す斜視図である。

【図2】機械の駆動機構の一例を示す図である。

【図3】機械の適用の一例を示す斜視図である。

【図4】材料片の集合を得るための仕組みの一例を示す斜視図である。

【図5】材料片の集合を得るための仕組みの別の例を示す斜視図である。

【図6】材料片を均すための仕組みの一例を示す斜視図である。

【図7】仕切り部の制御の一例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0008】

以下、添付図面を参照しながら本開示での実施形態を詳細に説明する。図面の説明において同一または同等の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。

【0009】

実施形態に係る機械１は、材料片の集合から所定量の材料片を分離するための装置である。材料片とは、相対的に小さく形成された個々の材料をいう。例えば、材料片は所与の製品を製造するために用いられる。一例では、機械１は、質量によって管理される材料片の集合から所定量の材料片を分離する。「質量によって管理される材料片」とは、個数での管理が非常に困難であるかまたは事実上不可能であるために、質量によって管理される材料片をいう。質量によって管理される材料片の例として、粒状または粉状の材料と、細かく裁断された材料と、練り物として提供される材料とが挙げられるが、これらに限定されない。一例では、その材料片は、質量によって定量的に管理される食品である。材料片の管理の例として、保管、計測、分離、および使用が挙げられるが、これらに限定されない。以下では、「質量によって管理される材料片」を単に「材料片」ともいう。機械１はこのような材料片の集合から所定量の材料片を分離するために動作する。本開示では所定の量の材料片が分離される位置を「仕切り位置」ともいう。質量によって管理される材料片については、上述した該材料片の性質から、材料片の個数によって所定量の材料片を得ることは非常に困難であるかまたは事実上不可能である。一例では、機械１はそのような材料片を容易に分離することを可能にする。機械１は、質量以外の事項によって管理される材料片について分離を実行してもよく、例えば、個数によって管理される材料片を分離するために用いられてもよい。

【0010】

図１および図２を参照しながら機械１の構成について説明する。図１は機械１の構成の一例を示す斜視図である。図２は機械１の駆動機構の一例を示す図である。一例では、機械１は支持面１０、レール２０、アーム３０、仕切り部４０、および駆動機構５０を備える。支持面１０は材料片の集合を支持する面である。レール２０は、支持面１０の上方において支持面１０に沿って延びる案内路である。アーム３０は、レール２０に嵌められて該レール２０に沿って移動可能な部品である。仕切り部４０は材料片の集合から所定量の材料片を分離する部品であり、アーム３０によって支持される。駆動機構５０はこれらの構成要素の少なくとも一部を制御する装置である。一例では、駆動機構５０の少なくとも一部は、プロセッサ、メモリ、およびストレージを備える回路とアクチュエータとを用いて構成される。あるいは、駆動機構５０の少なくとも一部は、その機能に特化した論理回路を含んで構成されていてもよいし、該論理回路を集積したＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）を含んで構成されてもよい。

【0011】

図１に示す例では、支持面１０は一方向に延びる半円筒形の溝のように形成される。したがって、支持面１０の断面形状は弧である。レール２０は支持面１０の長手方向に沿って延びる。アーム３０はＬ字状を呈する。アーム３０の第１端はレール２０に嵌められ、アーム３０の第２端は仕切り部４０を支持する。レール２０およびアーム３０は、支持面１０を形成する溝内を仕切り部４０が通過できるように配置される。

【0012】

仕切り部４０は例えば板状の部材により構成され、したがって仕切り板ということもできる。一例では、仕切り部４０は、支持面１０の形状に対応する主外縁４１を備える。仕切り部４０は、支持面１０上に載せられた材料片の集合を均すための補助外縁４２を更に備えてもよい。仕切り部４０は、主外縁４１が支持面１０の断面と平行にまたは略平行になるようにアーム３０に固定される。一例では、仕切り部４０は周方向に回転可能であり、仕切り部４０の回転中心がアーム３０に肯定される。例えば、主外縁４１は支持面の形状に合った弧状に形成され、補助外縁４２は直線状に形成され、この場合には仕切り部４０は全体として略半円状を呈する。一例では、主外縁４１と支持面１０との間に隙間が生じないように主外縁４１が形成される。補助外縁４２は、支持面１０上の材料片の集合をほぐすためのフォーク状の部分を有してもよい。

【0013】

図２に示すように、一例では、駆動機構５０は支持面１０、アーム３０、および仕切り部４０のそれぞれと電気的に接続され、これらの構成要素を制御する。例えば、駆動機構５０は支持面１０を制御して材料片の集合を該支持面１０上に載せる。あるいは、駆動機構５０はレール２０上のアーム３０を制御して仕切り部４０を支持面１０に沿って移動させる。例えば、駆動機構５０は所定量の材料片を分離するために機械１に入力された仕切り位置に仕切り部４０を位置させる。あるいは、駆動機構５０は仕切り部４０を制御して、支持面１０と向かい合う外縁を主外縁４１および補助外縁４２の間で切り替える。例えば、駆動機構５０は仕切り部４０を回転させてその切り替えを実行する。

【0014】

一例では、機械１はカメラ６０を更に備える。カメラ６０は、支持面１０上の材料片の集合を撮影する撮像装置である。カメラ６０は駆動機構５０によって制御されてもよいし、他の制御装置によって制御されてもよい。

【0015】

図３は機械１の適用の一例を示す斜視図である。この例では、機械１はロボット２にエンドエフェクタとして取り付けられる。この場合、ロボット２は機械１の少なくとも一部として機能してよく、例えば駆動機構５０の少なくとも一部の役割を担ってもよい。機械１はロボット２に依存することなく単独の装置として構築されてもよい。

【0016】

機械１は支持面１０上に載せられた材料片の集合から所定量の材料片を分離する。この分離のために材料片の集合が機械１または他の装置によって支持面１０上に載せられる。

【0017】

図４は材料片の集合を得るための仕組みの一例を示す斜視図である。この例では、機械１はロボット２にエンドエフェクタとして取り付けられる。ロボット２は駆動機構５０の少なくとも一部として機能する。駆動機構５０はコンテナなどの所与の領域３に集積された材料片群９０に支持面１０を移動させて、その材料片群９０から支持面１０によって材料片の集合９１をすくい上げる。

【0018】

図５は材料片の集合を得るための仕組みの別の例を示す斜視図である。この例では、支持面１０の変形例として支持面１０Ａを示す。支持面１０Ａはグリッパまたはバケットのような構造を備える。支持面１０Ａは開閉可能な一対のシェル１１によって形成される。材料片の集合をすくい上げる前に、駆動機構５０は一対のシェル１１を開き、この開状態にある支持面１０Ａを、所与の領域に集積された材料片群に移動させる。駆動機構５０は材料片群の中に入った一対のシェル１１を閉じ、この閉状態にある支持面１０Ａを上方に移動させる。駆動機構５０はこの制御によって、材料片群から支持面１０Ａによって材料片の集合をすくい上げる。

【0019】

一例では、機械１は支持面１０上に載せられた材料片の集合の上部を均す。図６はその仕組みの一例を示す斜視図である。この例では、駆動機構５０は補助外縁４２が支持面１０に向くように仕切り部４０を回転させる。続いて、駆動機構５０はレール２０上のアーム３０を制御して、補助外縁４２が支持面１０を向いた仕切り部４０を該支持面１０に沿って移動させる。例えば駆動機構５０は支持面１０の第１端から第２端に渡ってその仕切り部４０を移動させる。この制御によって材料片の集合９１の上部が均される。駆動機構５０は仕切り部４０を支持面１０に沿って往復させて、材料片の集合９１を均してもよいし、仕切り部４０を一方向に沿って一度動かしてその均しを終了してもよい。

【0020】

一例では、機械１は、材料片の集合を均した後に、機械１に入力された仕切り位置に仕切り部４０を位置させる。その仕切り位置は、カメラ６０などの撮像装置で撮影された材料片の集合の画像に基づいて仕切り位置を推定する機械学習モデルによって得られてもよい。一例では、所与の演算装置がその機械学習モデルを用いて仕切り位置を推定し、機械１はその演算装置から仕切り位置を受信する。機械１は仕切り位置に仕切り部４０を位置させた後に、仕切り部４０をその仕切り位置から支持面１０に沿って移動させて、材料片の集合から所定量の材料片を自動的に分離してもよい。

【0021】

図７は仕切り部４０の制御の一例を示す図である。この例では、その制御の手順をステップＳ１～Ｓ６により示す。すなわち、機械１はステップＳ１～Ｓ６を実行する。ステップＳ１～Ｓ６では材料片の集合が支持面１０上に載っている状態で実行されるが、図７では説明のために材料片の集合を示さないことに留意されたい。

【0022】

ステップＳ１では、駆動機構５０は材料片の集合を均すために、仕切り部４０を回転させて補助外縁４２を支持面１０に向け、仕切り部４０を支持面１０の第１端に位置させる。

【0023】

ステップＳ２では、駆動機構５０はレール２０上のアーム３０を制御して、仕切り部４０を支持面１０に沿って移動させる。一例では、駆動機構５０は仕切り部４０を支持面１０の第１端から第２端にわたって、すなわち、支持面１０の全域にわたって移動させる。補助外縁４２が支持面１０を向いているので、材料片の集合の上部はその補助外縁４２によって均される。

【0024】

ステップＳ３では、駆動機構５０は材料片の集合を均した後に仕切り部４０を仕切り位置に位置させる。一例では、駆動機構５０は、上部が均された材料片の集合に基づいて推定されて機械１に入力された仕切り位置に基づいて、レール２０上のアーム３０を制御し、仕切り部４０を仕切り位置に移動させる。

【0025】

ステップＳ４では、駆動機構５０は仕切り位置において仕切り部４０を回転させて、主外縁４１を支持面に向け始める。この制御によって主外縁４１が材料片の集合の中に入り始める。

【0026】

ステップＳ５では、駆動機構５０は主外縁４１が支持面１０の全体に対応するまで、言い換えると、支持面１０の全体が主外縁４１と接するようになるまで、仕切り部４０を回転させる。この結果、支持面１０と仕切り部４０との間の隙間が埋まるかほぼ埋まり、材料片の集合が、所定量の部分と残りの部分とに分かれる。

【0027】

ステップＳ６では、駆動機構５０は、主外縁４１が支持面１０を向いた後に仕切り部４０を仕切り位置から支持面１０に沿って移動させる。駆動機構５０は所定量の材料片が存在する方向に仕切り部４０を移動させ、これにより材料片の集合から所定量の材料片がより明確に分離される。一例では駆動機構５０は支持面１０の端部まで仕切り部４０を移動させて、所定量の材料片を支持面１０から所定の容器などの他の部分に移してもよい。

【0028】

［効果］
以上説明したように、本開示の一側面に係る機械は、材料片の集合を支持する支持面と、材料片の集合から所定量の材料片を分離する仕切り部と、分離のために入力された仕切り位置に仕切り部を位置させる駆動機構とを備える。

【0029】

このような側面においては、仕切り部が駆動機構によって自動的に仕切り位置に配されるので、仕切り部に基づいて、所定量の材料片を得ることができる。

【0030】

他の側面に係る機械では、支持面は半円筒形であってもよい。この構成により支持面の構造を単純にすることができる。また、材料片の集合から所定量の材料片を容易に分離することも可能になる。

【0031】

他の側面に係る機械では、駆動機構は更に、仕切り部を仕切り位置から支持面に沿って移動させて、材料片の集合から所定量の材料片を分離してもよい。仕切り部そのものが移動することで所定量の材料片が分離されるので、その分離のために追加の構造を導入する必要がない。その分だけ機械の構造を簡単にすることができる。

【0032】

他の側面に係る機械では、駆動機構は更に、所与の領域に集積された材料片群に支持面を移動させて、該集積された材料片群から支持面によって材料片の集合をすくい上げてもよい。支持面そのものが移動することで材料片の集合を支持面上に載せることができるので、その集合を用意するために追加の構造を導入する必要がない。その分だけ機械の構造を簡単にすることができる。

【0033】

他の側面に係る機械では、仕切り部は、支持面の形状に対応する主外縁を有してもよい。主外縁の形状を支持面に対応させることで、材料片の集合から所定量の材料片を確実に分離できる。

【0034】

他の側面に係る機械では、仕切り部は、支持面上の材料片の集合を均すための補助外縁を更に有してもよい。主外縁とは別にその補助外縁を仕切り部に設けることで、材料片の集合を均すために追加の構造を導入しなくて済む。その分だけ機械の構造を簡単にすることができる。

【0035】

他の側面に係る機械では、駆動機構は、補助外縁が支持面を向いた仕切り部を、支持面に沿って移動させてもよい。この制御によって材料片の集合の上部を確実に均すことができる。

【0036】

他の側面に係る機械では、補助外縁はフォーク状の部分を有してもよい。このフォーク状の部分によって材料片をほぐすことができる。

【0037】

他の側面に係る機械は、駆動機構は、仕切り部を回転させて、主外縁を支持面に向けてもよい。この構成により、仕切り部の動作を必要最小限に押さえつつ、材料片の集合から所定量の材料片を分離できる。

【0038】

他の側面に係る機械では、駆動機構は、集合の上部を均した後に、仕切り位置において主外縁を支持面に向け、主外縁が支持面を向いた後に、仕切り部を、上部が均された集合に基づいて入力された仕切り位置から、支持面に沿って移動させてもよい。材料片の上部が均されるので、仕切り位置の設定が容易になる。加えて、その仕切り位置から仕切り部を動かすことで所望量の材料片をより確実に分離できる。

【0039】

［変形例］
以上、本開示の実施形態に基づいて詳細に説明した。しかし、本開示は上記の例に限定されるものではない。本開示は、その要旨を逸脱しない範囲で様々な変形が可能である。

【0040】

仕切り部が仕切り位置に位置した後に材料片の集合から所定量の材料片を明確に分離するために他の仕組みが採用されてもよい。例えば、駆動機構は仕切り部を仕切り位置から動かすことなく、別の構成要素によって材料片の集合から所定量の材料片を明確に分離してもよい。あるいは、所定量の材料片が人手によって取り出されてもよい。

【符号の説明】

【0041】

１…機械、２…ロボット、１０、１０Ａ…支持面、２０…レール、３０…アーム、４０…仕切り部、４１…主外縁、４２…補助外縁、５０…駆動機構、６０…カメラ、９０…材料片群、９１…集合。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】