特開 2024-25070 計量装置

(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】P2024025070

(43)【公開日】2024-02-26

(54)【発明の名称】計量装置

(51)【国際特許分類】

   G01G 19/387 20060101AFI20240216BHJP

【ＦＩ】

G01G19/387 C

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022128213

(22)【出願日】2022-08-10

(71)【出願人】

【識別番号】000147833

【氏名又は名称】株式会社イシダ

(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】100113435

【弁理士】

【氏名又は名称】黒木 義樹

(74)【代理人】

【識別番号】100180851

【弁理士】

【氏名又は名称】▲高▼口 誠

(74)【代理人】

【識別番号】100176245

【弁理士】

【氏名又は名称】安田 亮輔

(72)【発明者】

【氏名】立川 聡

(72)【発明者】

【氏名】北條 正晃

(72)【発明者】

【氏名】岡野 弘志

(72)【発明者】

【氏名】前田 修一

(57)【要約】

【課題】容器を容易に出し入れすることができる計量装置を提供する。
【解決手段】計量装置１２０は、物品群Ｘを収容する容器５０が載置される載置部５２と、載置部５２を移動させる容器駆動部５４と、容器駆動部５４を制御する制御部７０と、容器５０内の物品群Ｘから一部の物品を把持する把持部３０と、載置部５２および把持部３０を取り囲むと共に、容器５０が通過可能な左開口２２Ａ，右開口２２Ｂ，前開口２２Ｃを有するカバー部２０と、を備える。制御部７０は、容器駆動部５４を制御し、左開口２２Ａ，右開口２２Ｂ，前開口２２Ｃのうち予め設定された左開口２２Ａの位置に向けて載置部５２を移動させる。
【選択図】図５

【特許請求の範囲】

【請求項1】

物品を把持して計量する計量装置であって、
前記物品が集合して形成される物品群を収容する容器が載置される載置部と、
前記載置部を移動させる駆動部と、
前記駆動部を制御する制御部と、
前記容器内の前記物品群から一部の前記物品を把持する把持部と、
前記載置部および前記把持部を取り囲むと共に、前記容器が通過可能な開口を複数有するカバー部と、を備え、
前記制御部は、前記駆動部を制御し、複数の前記開口のうち予め設定された所定の開口の位置に向けて前記載置部を移動させる、計量装置。

【請求項2】

前記容器内に収容された前記物品群の残量を検知する残量検知部をさらに備え、
前記制御部は、前記残量検知部によって検知された前記物品群の残量に基づいて前記載置部の移動を開始させる、請求項１に記載の計量装置。

【請求項3】

前記カバー部は、正面、左側面および右側面の三方向に前記開口を有し、
前記制御部は、前記三方向のいずれかに前記載置部を移動させる、請求項１または２に記載の計量装置。

【請求項4】

前記容器内の前記物品群の温度を検知する温度検知部をさらに備え、
前記制御部は、前記温度検知部によって検知された前記物品群の温度が所定の温度より低い場合に、前記載置部の移動を開始させる、請求項１または２に記載の計量装置。

【請求項5】

前記制御部は、前記載置部の一部が予め設定された前記所定の開口を通過するまで前記載置部を移動させる、請求項１または２に記載の計量装置。

【請求項6】

前記制御部は、前記把持部が把持する前記物品を開放した後、設定された前記所定の開口に向けて前記載置部の移動を開始させる、請求項１または２に記載の計量装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、計量装置に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１に記載されるように、容器に格納される物品群から物品を把持し、計量して排出する物品把持システムが知られている。このシステムでは、制御部が、把持ユニットの下方に容器を位置させ、その後容器を上昇させる。制御部は、把持爪に物品を把持させ、把持された物品の重量が計量される。所定の条件が満たされた場合に、制御部は、把持爪による物品の把持を解除し、物品を下方の排出シュートへ排出する。

【0003】

容器は、載置面に載置されており、容器駆動部によって移動させられる。計量が複数回実施され、容器内に収容された物品の量が減少すると、人又は機械によって、当該容器は、物品を多く収容した新たな容器と交換される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０２１－１４８６２１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

上記した従来のシステムでは、容器内に収容された物品の量が減少すると、当該容器が交換される。ところが、容器の交換が必要と判断された時点で、容器の位置は一定の位置には定まらない。また、容器を交換するため、人または機械が装置内にアクセスする必要があるが、容器の交換（出し入れ）を考慮した構造が採用されている訳ではない。よって、容器の入れ替えに手間がかかる。

【0006】

本発明は、容器を容易に出し入れすることができる計量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】

【0007】

（１）本発明の一態様は、物品を把持して計量する計量装置であって、物品が集合して形成される物品群を収容する容器が載置される載置部と、載置部を移動させる駆動部と、駆動部を制御する制御部と、容器内の物品群から一部の物品を把持する把持部と、載置部および把持部を取り囲むと共に、容器が通過可能な開口を複数有するカバー部と、を備え、制御部は、駆動部を制御し、複数の開口のうち予め設定された所定の開口の位置に向けて載置部を移動させる。

【0008】

この計量装置によれば、カバー部は、複数の開口を有しており、そのそれぞれにおいて容器を通過させることができる。制御部によって、これらの開口のうち予め設定された所定の開口の位置に向けて、載置部が移動させられる。よって、作業者または外部の装置は、開口を介して容器を容易に出し入れすることができる。装置の運転状況などに応じて所定の開口を１つ又は複数設定しておくことにより、製造ラインのレイアウト等に応じた位置で容器を出し入れすることもでき、利便性が高められる。

【0009】

（２）上記（１）の計量装置において、容器内に収容された物品群の残量を検知する残量検知部をさらに備え、制御部は、残量検知部によって検知された物品群の残量に基づいて載置部の移動を開始させてもよい。この場合、物品群の残量が少なくなってきた際に容器を容易に交換することができる。

【0010】

（３）上記（１）または（２）の計量装置において、カバー部は、正面、左側面および右側面の三方向に開口を有し、制御部は、三方向のいずれかに載置部を移動させてもよい。この場合、装置のレイアウトに応じて、適宜に容器を出し入れする面を設定することができ、利便性がさらに高められる。

【0011】

（４）上記（１）～（３）のいずれか一項に記載の計量装置において、容器内の物品群の温度を検知する温度検知部をさらに備え、制御部は、温度検知部によって検知された物品群の温度が所定の温度より低い場合に、載置部の移動を開始させてもよい。この場合、物品群の温度が低下したことを検知して、容器を交換することができる。計量対象となる物品の品質を維持することができる。

【0012】

（５）上記（１）～（４）のいずれか一項に記載の計量装置において、制御部は、載置部の一部が予め設定された所定の開口を通過するまで載置部を移動させてもよい。この場合、載置部の一部が開口を通過するまで載置部が移動させられるので、外部の装置等による容器の自動的な交換が可能となる。

【0013】

（６）上記（１）～（５）のいずれか一項に記載の計量装置において、制御部は、把持部が把持する物品を開放した後、設定された所定の開口に向けて載置部の移動を開始させてもよい。この場合、計量が終了した後に容器の交換または入れ替えがなされるため、計量の効率がよい。

【発明の効果】

【0014】

本発明によれば、作業者または外部の装置は、開口を介して容器を容易に出し入れすることができる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】図１は、本開示の一実施形態に係る計量装置の正面図である。

【図2】図２は、載置部の位置制御に係る各種構成を示すブロック図である。

【図3】図３は、把持部、載置部、及び残量検知部の配置を示す平断面図である。

【図4】図４は、計量装置の概略構成を示す斜視図である。

【図5】図５は、計量装置において三方向に設けられた開口を示す図である。

【図6】図６は、図５の平面図であり、開口の位置に向けて移動させられる載置部の位置を示す図である。

【図7】図７は、容器の斜視図である。

【図8】図８は、容器を底面側から見て示す斜視図である。

【図9】図９（ａ）～図９（ｃ）は、計量装置の外部に設けられる搬送設備の一例を示す図であり、図９（ａ）、図９（ｂ）および図９（ｃ）の順に、容器の交換手順を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下、本開示の実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、図面の説明において同一要素には同一符号を付し、重複する説明は省略する。

【0017】

まず図１を参照して、本実施形態に係る計量装置１２０が適用される物品移動システム１について説明する。図１に示される物品移動システム１は、容器５０内の物品群Ｘから一部の物品を取り出して移動させるシステムである。容器５０は、物品が集合して形成される物品群Ｘを収容する。物品移動システム１は、一部の物品の重量（質量）が目標重量の範囲内となるように、一部の物品を容器５０から取り出し、当該物品を外部に排出する。すなわち物品移動システム１は、物品群Ｘから所定の目標重量の物品を移動させる計量システムである。物品移動システム１によって排出される物品は、例えば、物品移動システム１の後工程で袋に包装されたり、或いは、別の容器に収容されたりして、商品として出荷される。物品は、例えば、スパゲティ等の麺類、糖類を多く含む食品等である。物品は、高い粘着性を有する食品でもよい。

【0018】

物品移動システム１は、物品を計量するための計量装置１２０を備える。計量装置１２０は、それぞれ複数の把持部３０を有する２つのロボットハンド（把持ユニット）１５と、ロボットハンド１５を水平方向に移動させる２つのハンド駆動部１０と、物品群Ｘを収容する容器５０が載置される載置部５２と、容器５０（載置部５２）を鉛直方向及び水平方向にそれぞれ移動させる容器駆動部（駆動部）５４とを備える。また計量装置１２０は、ロボットハンド１５の各部、ハンド駆動部１０、及び容器駆動部５４をそれぞれ制御する制御部７０（図２参照）を備える。ロボットハンド１５、ハンド駆動部１０、及び容器駆動部５４は、計量装置１２０の例えば直方体状の補助フレーム１２２上に取り付けられている。本体フレーム１２１と補助フレーム１２２は、前後方向に隣接する（図４参照）。直方体状の本体フレーム１２１の外面側には、本体フレーム１２１の略全体を覆うようにして、カバー部２０が設けられている（図１において仮想線で示される）。カバー部２０が、本体フレーム１２１と補助フレーム１２２の両方を覆っていてもよい。

【0019】

計量装置１２０では、例えば同一の構成を備える一対のロボットハンド１５が、左右に並設されている。以下の説明において、図１の正面視左側に配置されたロボットハンド１５は第１ロボットハンド１５Ａと称されることがあり、正面視右側に配置されたロボットハンド１５は第２ロボットハンド１５Ｂと称されることがある。ただし、共通する構成及び機能を説明するときには、単にロボットハンド１５という名称が用いられる。

【0020】

ロボットハンド１５において、例えば、左右方向に並ぶ４つの把持部３０が、前後方向（図１の紙面垂直方向）に４列並べられている。このように、左右方向に並ぶ把持部３０の個数をＭ、前後方向に並ぶ把持部３０の個数をＮ（Ｍ，Ｎは何れも自然数）とすると、ロボットハンド１５は、（Ｍ×Ｎ）個の把持部３０が格子点の位置に配列された構成を有する。本実施形態では、各ロボットハンド１５は１６個の把持部３０を有する。容器５０の形状や物品の種類などに応じて、ロボットハンド１５における把持部３０の配列は適宜に変更されてよい。ＭとＮの両方又は何れか一方が４以外の自然数であってもよい。

【0021】

各把持部３０は、例えば複数の把持爪（把持部材）３０ａを有しており、把持爪３０ａを閉じることで、物品群Ｘから一部の物品を把持する。各把持部３０は、複数の把持爪３０ａを駆動する把持部材駆動機構３０ｂを含む。把持部材駆動機構３０ｂは、例えば、モータ又は流体圧を駆動源として、把持爪３０ａを駆動する。把持爪３０ａの開閉による物品の把持の仕組みについては後述する。

【0022】

ロボットハンド１５は、各把持部３０に把持された物品の重量値を計量する複数の計量器４０を有する。すなわち、１６個（（Ｍ×Ｎ）個）の把持部３０に対して、１６個（（Ｍ×Ｎ）個）の計量器４０が設けられている。ロボットハンド１５は、例えば１枚の板状の連結部材１６を有している。各計量器４０の天面は、取付金具を介して連結部材１６に固定されている。各計量器４０の底面に、各把持部３０が固定されている。

【0023】

各計量器４０は、計量器４０の筐体内に収納されたセンサ部と、内部制御部とを含んでいる（何れも図示せず）。センサ部は、例えば、力センサと加速度センサとを含む。力センサとして、例えば、歪みゲージ式ロードセルが採用される。加速度センサは、例えば、歪みゲージ式ロードセルや、ＭＥＭＳ型の小型加速度センサが採用される。

【0024】

計量装置１２０では、例えば同一の構成を備える２つのハンド駆動部１０のそれぞれが、第１ロボットハンド１５Ａ及び第２ロボットハンド１５Ｂに対応して設けられている。以下の説明において、図１の正面視左側に配置されて第１ロボットハンド１５Ａを移動させるハンド駆動部１０は第１ハンド駆動部１０Ａと称されることがあり、正面視右側に配置されて第２ロボットハンド１５Ｂを移動させるハンド駆動部１０は第２ハンド駆動部１０Ｂと称されることがある。ただし、共通する構成及び機能を説明するときには、単にハンド駆動部１０という名称が用いられる。

【0025】

第１ロボットハンド１５Ａ及び第２ロボットハンド１５Ｂを含めた全体において、左右方向に並ぶ８つの把持部３０が、前後方向に４列並べられている。すなわち、計量装置１２０は、４つ×２台（一対）×４列＝計３２個（一般化すると（Ｍ×２×Ｎ）個）の把持部３０を備える。

【0026】

ハンド駆動部１０は、２本の平行に延びるフレーム１２と、ロボットハンド１５をフレーム１２に沿って水平移動させる前後移動機構１１とを有している。ハンド駆動部１０は、前後移動機構１１によって、ロボットハンド１５を保持するブロック１１１を前方又は後方に移動させることができる。ハンド駆動部１０は、例えば、ブロック１１１を移動させるサーボモータ、エアシリンダ等を有する。上記した連結部材１６は、例えばネジ止めによってブロック１１１に連結されている。

【0027】

計量装置１２０では、第１ハンド駆動部１０Ａが、第１ロボットハンド１５Ａを前後方向に（水平方向に）移動させ、第２ハンド駆動部１０Ｂが、第２ロボットハンド１５Ｂを前後方向に（水平方向に）移動させる。これにより、容器５０内の物品群Ｘの位置と、各ロボットハンド１５において設定される物品把持位置とを合わせることができる。なお、計量装置１２０において、ハンド駆動部１０又は前後移動機構１１が省略されてもよい。

【0028】

計量器４０の内部制御部は、センサ部で計測される力に基づいて、把持部３０が把持している物品の重量を測定する。なお、計量器４０は、把持部３０の移動時に計測される力に基づいて物品の重量を計量する方式に限定されるものではない。計量器４０は、ロードセル等を用いて、静止状態の把持部３０が把持している物品の重量を計量するものであってもよい。計量器４０の内部制御部は、力センサで計測された力を、加速度センサで計測された加速度で除すことで物品の重量を測定してもよい。各計量器４０は、各把持部３０の把持爪３０ａに把持された物品の重量を算出する重量算出部である。

【0029】

容器５０は、物品群Ｘが載置される部材である。水平移動および鉛直移動する載置部５２に、容器５０が保持又は載置されている。容器５０すなわち載置部５２は、例えば容器駆動部５４により、第１ロボットハンド１５Ａの下方に位置する第１位置Ｐ１と、第２ロボットハンド１５Ｂの下方に位置する第２位置Ｐ２との間を移動可能である。第１位置Ｐ１と第２位置Ｐ２とは左右方向に離れており、第１位置Ｐ１に位置する容器５０が占有する領域と第２位置Ｐ２に位置する容器５０が占有する領域とはオーバーラップしない。容器５０は、上方に向けて開放された容器である。容器５０は、平面視において、複数の把持部３０が配列された領域と同等かその領域よりも少し大きい大きさを有する。容器５０は、１つのロボットハンド１５にちょうど対応する形状及び大きさを有する。

【0030】

容器５０が第１位置Ｐ１に位置する場合、容器５０を上方に移動させて第１ロボットハンド１５Ａの把持部３０に近づけることで、当該把持部３０が容器５０内の物品群Ｘから一部の物品を把持可能である。このとき、第２ロボットハンド１５Ｂの把持部３０は容器５０内の物品群Ｘから物品を把持することができない。また容器５０が第２位置Ｐ２に位置する場合、容器５０を上方に移動させて第２ロボットハンド１５Ｂの把持部３０に近づけることで、当該把持部３０が容器５０内の物品群Ｘから一部の物品を把持可能である。このとき、第１ロボットハンド１５Ａの把持部３０は容器５０内の物品群Ｘから物品を把持することができない。

【0031】

容器５０の内部に収容される物品群Ｘの量が減少すると、人又は機械によって、内部の物品群Ｘの量が減少した容器５０が、新たな（物品群Ｘが多く収容されている）容器５０と交換される。物品群Ｘの残量は、後述する残量センサ（残量検知部）９によって検知される。なお、容器５０が交換される代わりに、物品移動システム１が、容器５０に物品を供給するための物品供給機構を備えていてもよい。

【0032】

容器駆動部５４は、モータ、流体圧を駆動源として、容器５０すなわち載置部５２を上下方向（鉛直方向）及び左右方向（水平方向）に移動させる。容器駆動部５４は、本体フレーム１２１に隣接する補助フレーム１２２に固定された駆動ボックス５５と、駆動ボックス５５に設けられた平行な２本の第１軸Ｌ１及び第２軸Ｌ２を中心にそれぞれ揺動可能な第１メインアーム部５６Ａ及び第２メインアーム部５６Ｂと、第１メインアーム部５６Ａの先端及び第２メインアーム部５６Ｂの先端にそれぞれ回動可能に連結された第１サブアーム部５７Ａ及び第２サブアーム部５７Ｂとを有する。駆動ボックス５５は、例えば、ロボットハンド１５が取り付けられたフレーム（本体フレーム１２１）の後方に隣接する別のフレーム（補助フレーム１２２）上に固定される。第１軸Ｌ１及び第２軸Ｌ２は、前後方向（図１の紙面垂直方向且つ水平方向）に延びる。第１サブアーム部５７Ａの先端及び第２サブアーム部５７Ｂの先端はそれぞれ載置部５２の後端に回動可能に連結されている。これらのリンク機構により、載置部５２が支持されている。

【0033】

第１メインアーム部５６Ａ及び第２メインアーム部５６Ｂは、それぞれ、駆動ボックス５５に収容された別個のモータによって任意の方向を向くように揺動する。第１メインアーム部５６Ａ及び第２メインアーム部５６Ｂに対する第１サブアーム部５７Ａ及び第２サブアーム部５７Ｂの各回動軸は、第１軸Ｌ１及び第２軸Ｌ２に平行である。例えば、第２メインアーム部５６Ｂに対する第２サブアーム部５７Ｂの回動角度は調整可能となっている。載置部５２に対する第１サブアーム部５７Ａ及び第２サブアーム部５７Ｂの各回動軸も、第１軸Ｌ１及び第２軸Ｌ２に平行である。第１軸Ｌ１及び第２軸Ｌ２の位置を固定点として、第１メインアーム部５６Ａ、第１サブアーム部５７Ａ、第２メインアーム部５６Ｂ、第２サブアーム部５７Ｂ、及び載置部５２が六角形のうちの五辺を構成している。容器駆動部５４は、これらの構成により２軸パラレルリンク機構を有している。容器駆動部５４は、制御部７０によって制御されて各アーム部を回動させることで、載置部５２を上下方向及び左右方向に移動させる。載置部５２の姿勢は、ロッド５８によって水平に維持される。

【0034】

制御部７０の制御により、載置部５２は水平な姿勢を維持しつつ、第１位置Ｐ１、第１位置Ｐ１よりも第１ロボットハンド１５Ａに近接した上方位置、第２位置Ｐ２、第２位置Ｐ２よりも第２ロボットハンド１５Ｂに近接した上方位置に移動自在である。これにより、第１ロボットハンド１５Ａに対する容器５０の相対位置、第２ロボットハンド１５Ｂに対する容器５０の相対位置が調整自在となっている。なお、上記構成に限られず、容器駆動部５４が、載置部５２を左右方向に移動させる左右移動機構と、載置部５２を鉛直方向に移動させる鉛直移動機構とを有してもよい。そのような２軸駆動機構によっても、容器５０の位置を調整自在である。

【0035】

容器駆動部５４は、載置部５２及び容器５０を上昇させることで、ロボットハンド１５に容器５０及び物品群Ｘを近接させる。載置部５２及び容器５０を下降させることで、ロボットハンド１５から容器５０及び物品群Ｘを離隔させる。容器駆動部５４は、容器５０に収容された（載置された）物品群Ｘに把持爪３０ａを挿入させ、物品を把持した把持爪３０ａを容器５０から離す。言い換えれば、第１ロボットハンド１５Ａ及び第２ロボットハンド１５Ｂは、容器５０内の物品群Ｘに各把持部３０の把持爪３０ａを差し込んで物品の一部を把持する。容器駆動部５４は、複数回繰り返される通常の計量動作において、把持部３０（ロボットハンド１５）に対応する所定範囲（本体フレーム１２１内の所定範囲）にて、容器５０（載置部５２）を移動させる。

【0036】

計量装置１２０は、１つまたは２つの排出シュート６０を備えている。排出シュート６０は漏斗状の部材である。排出シュート６０は、ロボットハンド１５の下方に配置される。排出シュート６０の上部開口は、平面視において第１位置Ｐ１及び第２位置Ｐ２の全体を包含する大きさ及び位置に設定される。排出シュート６０は、容器５０が第２位置Ｐ２に位置する時に、第１ロボットハンド１５Ａの把持部３０が把持を解除して落下させる物品を受けて計量装置１２０の外部に排出する。同様に、排出シュート６０は、容器５０が第１位置Ｐ１に位置する時に、第２ロボットハンド１５Ｂの把持部３０が把持を解除して落下させる物品を受けて計量装置１２０の外部に排出する。このようにして、第１ロボットハンド１５Ａ及び第２ロボットハンド１５Ｂは、各把持部３０により把持した物品を移載先の位置に移載する。すなわち、各ロボットハンド１５による「把持の解除」とそれに伴う「物品の落下」は、排出シュート６０への物品の移載を意味する。

【0037】

なお本実施形態では、１つの排出シュートを共有しているが、これに限定されるものではない。同一の大きさ及び形状を有する２つの排出シュート６０が、左右に並設されていてもよい。すなわち、第１ロボットハンド１５Ａの下方に第１排出シュートが配置され、第２ロボットハンド１５Ｂの下方に第２排出シュートが配置されてもよい。第１ロボットハンド１５Ａと第１排出シュートとの間に容器５０の第１位置Ｐ１が位置し、第２ロボットハンド１５Ｂと第２排出シュートとの間に容器５０の第２位置Ｐ２が位置する。また、排出シュートを使用せず、ロボットハンド１５から落下した物品を直接外部に排出してもよい。

【0038】

図２に示されるように、制御部７０は、把持部材駆動機構３０ｂ、容器駆動部５４などの計量装置１２０の各種構成の動作の制御を実施する。制御部７０は、計量器４０が計量した物品の重量値を利用した組合せ計算等を実施する。制御部７０は、ＣＰＵ等のプロセッサ、ＲＯＭおよびＲＡＭ等のメモリ、ストレージ及び通信デバイス等を含むコンピュータ装置として構成されている。制御部７０は、ハンド駆動部１０、把持部材駆動機構３０ｂ、計量器４０、容器駆動部５４と電気的に（又は通信可能に）接続されている。

【0039】

制御部７０は、ＣＰＵがメモリに記憶されているプログラムを実行することで、ハンド駆動部１０、把持部材駆動機構３０ｂ、容器駆動部５４等の計量装置１２０の各種構成の動作の制御や、計量器４０が計量した物品の重量値を利用した組合せ計算等を行う。制御部７０の各種機能は、ソフトウェアで実現されなくてもよく、ハードウェアで実現されても、ハードウェアとソフトウェアとが協働することで実現されてもよい。

【0040】

制御部７０は、ハンド駆動部１０および容器５０を移動させ、把持部３０と、容器５０とを近づける。制御部７０は、把持部材駆動機構３０ｂを制御して、容器５０に載置された物品群Ｘの物品の一部を、各把持部３０の把持爪３０ａに把持させる。制御部７０は、把持部材駆動機構３０ｂ（把持部３０）及び容器駆動部５４を制御し、計量器４０における算出結果に基づいて組合せ計算を行い、予め設定された目標重量値となる把持部３０の組合せを選択する。制御部７０は、選択された複数の把持部３０に物品を排出させる。

【0041】

図１及び図３に示されるように、載置部５２の可動領域の上方には、前後方向（図１の紙面垂直方向）に並べられた複数の残量センサ９（残量検知部）が設けられている。例えば、把持部３０の当該方向における列数（上記Ｎ。具体的には４列）に対応させて、４つの残量センサ９が取り付けられている。４つの残量センサ９は、例えば本体フレーム１２１に固定されており、鉛直下方に向けて光を照射すると共に物品群Ｘの表面で反射した反射光を検知する。これにより、各残量センサ９は、容器５０内の物品群Ｘにおける把持爪３０ａの差し込み方向（上下方向）の物品高さ（物品群Ｘの高さ）に基づいて、容器５０内に収容された物品群Ｘの残量を検知する。

【0042】

図３に示されるように、各残量センサ９は、第１ロボットハンド１５Ａ及び第２ロボットハンド１５Ｂの間の中央位置において投受光を行う。各残量センサ９は、容器駆動部５４によって載置部５２及び容器５０が第１位置Ｐ１と第２位置Ｐ２との間を移動させられる途中において、左右方向における把持部３０の位置及び個数（上記Ｍ。具体的には４つ）に対応する回数、物品の高さを検知する。検知のタイミングは、容器駆動部５４の左右方向の移動速度を考慮して、（例えば容器駆動部５４の移動と同期するように）制御部７０によって調整されてもよい。これにより、第１位置Ｐ１から第２位置Ｐ２へ、又は第２位置Ｐ２から第１位置Ｐ１へと容器５０が移動する（通過する）毎に、容器５０内の左右方向（移動方向）及び前後方向に格子状に分布する１６点（複数の把持部３０の平面的な配置に対応する複数点）についての高さ検知信号が出力される。

【0043】

制御部７０は、複数の残量センサ９と電気的に（又は通信可能に）接続されている。制御部７０は、各残量センサ９の検知結果に基づいて、各把持部３０に所望量の物品を把持させるため、物品群Ｘに対する把持爪３０ａの挿入量及び開き角を算出する。制御部７０は、第１ロボットハンド１５Ａ及び第２ロボットハンド１５Ｂの何れか（物品を把持すべき何れか一方）に対し、算出した挿入量及び開き角が実現されるよう、把持動作を制御する。なお、把持爪３０ａの数や形状等、把持部材の構成は適宜に変更されてよい。また制御部７０は、残量センサ９によって検知される残量が所定の閾値より低い場合に、容器５０内の物品群Ｘの量が計量を行うのに不十分であるとして、当該容器５０における物品の計量を終了させる。

【0044】

また図２に示されるように、計量装置１２０には、容器５０内の物品群Ｘの温度を検知する温度センサ（温度検知部）８が設けられている。温度センサ８は、例えば、容器５０内に設置されて接触式で物品群Ｘの温度を検知する温度計であってもよいし、物品群Ｘからの赤外線を検出可能な位置に設けられ、非接触式で物品群Ｘの温度を検知するセンサであってもよい。温度センサ８は、容器５０に対して１つのみが設けられてもよいし、複数の温度センサ８が設けられてもよい。複数の容器５０が設けられる場合、それらの温度センサ８は、物品群Ｘの異なる複数の点における温度を検知してもよい。

【0045】

制御部７０は、温度センサ８と電気的に（又は通信可能に）接続されている。制御部７０は、温度センサ８の検知結果に基づいて、容器５０内の物品群Ｘの温度が計量を行うのに適切であるかを判断する。制御部７０は、例えば、加熱したばかりの食品（例えば茹でられてすぐに計量される、または調理されてすぐに計量される食品など）において、温度センサ８によって検知される温度が所定の閾値より低い場合に、容器５０内の物品群Ｘの温度が計量を行うのに不適切であるとして、当該容器５０における物品の計量を終了させる。

【0046】

本実施形態の計量装置１２０は、容器５０の入れ替えまたは交換（出し入れ）等のため、載置部５２を通常の計量動作における所定範囲よりも外側（広い範囲）に移動させ、所定の位置で載置部５２を停止させる機能を有する。以下、図２、図４および図５等を参照して、載置部５２の位置制御について説明する。

【0047】

図２は、載置部５２の位置制御に係る各種構成を示すブロック図である。制御部７０は、取得部７１と、駆動制御部７２と、受付部７３と、記憶部７６とを有する。取得部７１は、温度センサ８および残量センサ９から出力された検知結果を取得する。駆動制御部７２は、把持部材駆動機構３０ｂ（把持部３０）及び容器駆動部５４を制御する。

【0048】

計量装置１２０は、作業者によって操作される各種ボタン（操作部）を含む操作パネル１００を備えている。本実施形態において、操作パネル１００には、位置設定ボタン１０１と、計量開始ボタン１０２と、計量中断ボタン１０３とが設けられている。位置設定ボタン１０１は、後述する複数の開口のうち、何れの開口の位置に載置部５２を移動・停止させるかを設定するための操作部である。作業者は、位置設定ボタン１０１を用いて、容器５０を出し入れするための１つのみの開口の位置を設定することもできるし、例えば、容器５０を計量装置１２０から取り出すための１つの開口の位置と、容器５０を計量装置１２０内に搬入（取り込ませる）ための１つの開口の位置とを設定することもできる。計量開始ボタン１０２は、計量が開始される際に、作業者によって操作される。計量中断ボタン１０３は、計量が中断される際に、作業者によって操作される。制御部７０には、操作パネル１００において設定された開口の位置を示す信号、計量開始信号、および計量中断信号等が操作パネル１００から入力される。操作パネル１００は、例えば本体フレーム１２１又は補助フレーム１２２に固定され、作業者の手が届きやすい位置に配置されてもよい。

【0049】

制御部７０の受付部７３は、操作パネル１００における操作内容を受け付ける。すなわち、受付部７３は、操作パネル１００において設定された開口の位置を示す信号、計量開始信号、および計量中断信号等を入力する。記憶部７６は、例えば、位置設定ボタン１０１において設定可能な載置部５２の停止位置を記憶している。記憶部７６は、例えば、計量が中断された場合における載置部５２の停止位置を記憶していてもよい。駆動制御部７２は、取得部７１によって取得された検知結果、および／または、受付部７３において受け付けられた操作内容に従って、容器駆動部５４を制御する。

【0050】

図１、図４～図６を参照して、本実施形態における載置部５２の位置制御に関連する開口その他の構成について説明する。図１および図６に示されるように、計量装置１２０は、載置部５２および把持部３０（ロボットハンド１５）を取り囲むカバー部２０を備える。カバー部２０は、本体フレーム１２１に取り付けられた壁部である。カバー部２０は、例えば、本体フレーム１２１の左右の側面および前面の全体を覆っている。カバー部２０の具体的構成は特に限定されないが、カバー部２０は不透明なパネルからなってもよいし、透明なパネルからなってもよい。図４および図５では、カバー部２０の図示は省略されているが、カバー部２０は、通常の計量動作が行われる所定範囲（概ね排出シュート６０の上方の範囲とも言える）よりも外側に配置されている。

【0051】

図５および図６に示されるように、カバー部２０は、３つの開口を有する。より詳細には、カバー部２０は、カバー部２０の左側面部２１Ａに形成された左開口２２Ａと、カバー部２０の右側面部２１Ｂに形成された右開口２２Ｂと、カバー部２０の前面部２１Ｃに形成された前開口２２Ｃとを有する。これらの左開口２２Ａ、右開口２２Ｂ、および前開口２２Ｃは、何れも、容器５０が通過可能な形状および大きさを有する。左開口２２Ａおよび右開口２２Ｂは、例えば、載置部５２に載置された容器５０を左右方向から見た大きさよりも大きな矩形状に形成されている。前開口２２Ｃは、例えば、載置部５２に載置された容器５０を前方から見た大きさよりも大きな矩形状に形成されている。左開口２２Ａ、右開口２２Ｂ、および前開口２２Ｃを通じて、容器５０が出し入れ可能である。

【0052】

図６に示されるように、各開口に対応して、載置部５２が停止する３つの位置が予め決められている。すなわち、計量装置１２０には、左開口２２Ａに対応して載置部５２の左開口停止位置ＰＡが定められており、右開口２２Ｂに対応して載置部５２の右開口停止位置ＰＢが定められており、前開口２２Ｃに対応して載置部５２の前開口停止位置ＰＣが定められている。左開口停止位置ＰＡは、平面視において、第１ロボットハンド１５Ａの位置より左側（外側）に位置している。右開口停止位置ＰＢは、平面視において、第２ロボットハンド１５Ｂの位置より右側（外側）に位置している。前開口停止位置ＰＣは、平面視において、ロボットハンド１５の位置（排出シュート６０の位置）より前側（外側）に位置している。左開口停止位置ＰＡ、右開口停止位置ＰＢ、および前開口停止位置ＰＣのすべてが、例えば、カバー部２０の内側に位置して（カバー部２０内に収まって）いる。このことは、制御部７０によって制御される載置部５２の停止位置（停止して待機する容器５０）が、カバー部２０内に収まることを意味する。

【0053】

上記した操作パネル１００の位置設定ボタン１０１により、１つまたは複数の開口の位置が設定されている。制御部７０の駆動制御部７２は、容器駆動部５４を制御し、複数の開口のうち予め設定された所定の開口の位置（左開口停止位置ＰＡ、右開口停止位置ＰＢ、および前開口停止位置ＰＣの何れか）に向けて載置部５２を移動させる。何れの停止位置に向けて載置部５２が移動させられるかは、容器５０の取出し時（計量の終了時）、容器５０の搬入時（計量の開始前）、および計量の中断時等のタイミングに応じて決定される。なお、前開口停止位置ＰＣに載置部５２を位置させるため、上記したリンク機構以外に、容器駆動部５４が前後方向の駆動部を有してもよいし、載置部５２が前後方向に長く延びる形状であってもよい。

【0054】

例えば、計量の終了時等において、制御部７０の駆動制御部７２は、残量センサ９によって検知された物品群Ｘの残量に基づいて、載置部５２の移動を開始させる。より詳細には、駆動制御部７２は、残量センサ９によって検知される残量が所定の閾値（残量）より低い場合に、容器５０内の物品群Ｘの量が計量を行うのに不十分であるとして、設定された何れかの開口停止位置へと載置部５２を移動させる。

【0055】

あるいは、ある容器５０に関する計量の終了時に限られず、例えば、ある１回の計量（組合せ計量）が完了した時点で、載置部５２が移動させられてもよい。どのような場合でも、本実施形態では、駆動制御部７２は、把持部３０が把持する物品を開放した後、設定された所定の開口に向けて載置部５２の移動を開始させる。

【0056】

また、計量中において、制御部７０の駆動制御部７２は、温度センサ８によって検知された物品群Ｘの温度が所定の閾値（温度）より低い場合に、載置部５２の移動を開始させる。より詳細には、駆動制御部７２は、温度センサ８によって検知される温度が所定の閾値（温度）より低い場合に、容器５０内の物品群Ｘの温度が計量を行うのに不適切であるとして、設定された何れかの開口停止位置へと載置部５２を移動させる。

【0057】

また、作業者によって計量中断ボタン１０３が押された場合にも、駆動制御部７２は、把持部３０が把持する物品を開放した後、設定された所定の開口に向けて載置部５２の移動を開始させる。

【0058】

このように、カバー部２０は、正面、左側面および右側面の三方向に開口を有しており、駆動制御部７２は、これら三方向のいずれかに載置部５２を移動させる。

【0059】

なお、左開口停止位置ＰＡ、右開口停止位置ＰＢ、および前開口停止位置ＰＣのうち１つまたは複数が、例えば、カバー部２０の外側に部分的に位置して（カバー部２０外にはみ出て）いてもよい。このことは、制御部７０によって制御される載置部５２の停止位置（停止して待機する容器５０）が、カバー部２０から一部突出することを意味する。その場合には、駆動制御部７２は、載置部５２の一部が予め設定された所定の開口を通過するまで載置部５２を移動させる。開口停止位置は、対応する開口に重なる（跨る）ように設けられている。

【0060】

本実施形態の計量装置１２０によれば、カバー部２０は、複数の開口２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃを有しており、そのそれぞれにおいて容器５０を通過させることができる。制御部７０によって、これらの開口２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃのうち予め設定された所定の開口の位置に向けて、載置部５２が移動させられる。よって、作業者または外部の装置は、何れかの開口２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃを介して容器５０を容易に出し入れすることができる。装置の運転状況などに応じて所定の開口を１つ又は複数設定しておくことにより、製造ラインのレイアウト等に応じた位置で容器５０を出し入れすることもでき、利便性が高められる。

【0061】

例えば、図９（ａ）に示されるように、カバー部２０の左側面部２１Ａに隣接して沿うように、搬送面２００が設置されている。ある容器５０について計量が終了したら、左開口２２Ａ（左開口停止位置ＰＡ）まで載置部５２が移動させられ、左開口２２Ａを通じて容器５０を容易に取り出す（または自動的に搬出する）ことができる。容器５０は、搬送面２００上を移動し、待避部２００Ａ（図９（ｂ）参照）にて待避させられる。その後、図９（ｃ）に示されるように、容器５０が左開口２２Ａを通じて計量装置１２０内に搬入される。以上のような容器５０の受け渡しのため、左開口停止位置ＰＡにおける載置部５２の高さは、搬送面２００の高さと一致している。他の右開口停止位置ＰＢおよび前開口停止位置ＰＣについても、外部のレイアウト（搬送面２００など）の高さを考慮して、容器５０の受け渡しが容易となるよう、高さを一致させる等の工夫がなされる。

【0062】

なお、上記したように、搬送面２００から載置部５２へと、又は載置部５２から搬送面２００へと容器５０を移動させることがより容易となるよう、図７および図８に示されるように、容器５０は、容器本体５１と、容器本体５１が載置される搬送台車８０とを含んでいる。搬送台車８０は、台車本体８１と、台車本体８１に取り付けられた取っ手８５とを含む。台車本体８１の底面８２には、例えば、４つの隅部ローラ８３と、２つの補助ローラ８４とが設けられている。隅部ローラ８３および補助ローラ８４としては、例えばフリーベアリング等が用いられ得る。４つの隅部ローラ８３は、底面８２において、長方形（または正方形）の頂点の位置に配置されるが、２つの補助ローラ８４は、取っ手８５が延びる方向（台車本体８１の進行方向）においてずれた位置に配置されている。これにより、開口停止位置に停止する載置部５２と搬送面２００との間に隙間がある場合でも、何れか一方の補助ローラ８４が必ず（常に）載置部５２または搬送面２００に乗り、２つの隅部ローラ８３と合わせて３点で台車本体８１を支持するので、台車本体８１の安定した姿勢を保ったまま容器５０が隙間を越えることができる。

【0063】

制御部７０は、残量センサ９によって検知された物品群Ｘの残量に基づいて載置部５２の移動を開始させる。これにより、物品群Ｘの残量が少なくなってきた際に容器５０を容易に交換することができる。

【0064】

制御部７０は、三方向のいずれかに載置部５２を移動させる。これにより、装置のレイアウトに応じて、適宜に容器を出し入れする面を設定することができ、利便性がさらに高められる。例えば、図９（ａ）に示された搬送面２００のレイアウトと異なるレイアウトで（右側面部２１Ｂまたは前面部２１Ｃなどに）搬送面、搬送装置、供給装置などを設けることもできる。

【0065】

制御部７０は、温度センサ８によって検知された物品群Ｘの温度が所定の温度より低い場合に、載置部５２の移動を開始させる。これにより、物品群Ｘの温度が低下したことを検知して、容器５０を交換することができる。計量対象となる物品の品質を維持することができる。

【0066】

制御部７０は、載置部５２の一部が予め設定された所定の開口を通過するまで載置部５２を移動させる。これにより、外部の装置等による容器５０の自動的な交換が可能となる。

【0067】

制御部７０は、把持部３０が把持する物品を開放した後、設定された所定の開口に向けて載置部５２の移動を開始させる。これにより、計量が終了した後に容器５０の交換または入れ替えがなされるため、計量の効率がよい。

【0068】

以上、本開示の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限られない。例えば、左側面部２１Ａ、右側面部２１Ｂ、および前面部２１Ｃの何れか一部またはすべてにおいて、例えば、上段および下段に分かれて開口が設けられてもよい。その場合には、高さの異なる２つの開口停止位置が（上下の段に応じて別々に）設けられる。

【0069】

位置設定ボタン１０１を用いた作業者による設定に限られず、計量装置１２０の稼働当初から、所定の開口の位置が設定されていてもよい。

【0070】

ロボットハンドが、１つのみの把持部を有してもよい。物品群Ｘの高さを検知する残量センサが略されてもよい。物品群Ｘの温度を検知する温度センサが略されてもよい。

【0071】

物品移動システムが、組合せ計量を行わなくてもよい。物品移動システムにおいて、把持部により把持された物品の重量を算出する重量算出部が設けられず、物品が移載された後にその重量が算出されてもよい。

【符号の説明】

【0072】

１…物品移動システム、８…温度センサ（温度検知部）、９…残量センサ（残量検知部）、２０…カバー部、２１Ａ…左側面部、２１Ｂ…右側面部、２１Ｃ…前面部、２２Ａ…左開口、２２Ｂ…右開口、２２Ｃ…前開口、３０…把持部、５０…容器、５１…容器本体、５２…載置部、５４…容器駆動部（駆動部）、７０…制御部、８０…搬送台車、１２０…計量装置、ＰＡ…左開口停止位置、ＰＢ…右開口停止位置、ＰＣ…前開口停止位置。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】