特許 7044706 食器洗浄システム

(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】

(24)【登録日】2022-03-22

(45)【発行日】2022-03-30

(54)【発明の名称】食器洗浄システム

(51)【国際特許分類】

   A47L 15/46 20060101AFI20220323BHJP

   A47L 15/24 20060101ALI20220323BHJP

   B25J 9/04 20060101ALI20220323BHJP

   B25J 13/08 20060101ALI20220323BHJP

【ＦＩ】

A47L15/46 Z

A47L15/24

B25J9/04 A

B25J13/08 A

【請求項の数】 15

(21)【出願番号】P 2018534391

(86)(22)【出願日】2017-08-11

(86)【国際出願番号】 JP2017029233

(87)【国際公開番号】W WO2018034252

(87)【国際公開日】2018-02-22

【審査請求日】2019-08-28

(31)【優先権主張番号】P 2016159050

(32)【優先日】2016-08-14

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】390008235

【氏名又は名称】ファナック株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】399075500

【氏名又は名称】株式会社吉野家ホールディングス

(74)【代理人】

【識別番号】110002103

【氏名又は名称】特許業務法人にじいろ特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】尹 祐根

(72)【発明者】

【氏名】松田 啓明

【審査官】石井 茂

(56)【参考文献】

【文献】特開２００６－３３４２３２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－０００３４９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－０８４８９２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００４－１８８５２７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－１５０５１１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－１５６０００（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－０６９２３９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭６１－１７３８７３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０００－１８１５２２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０５－３１５４００（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０４－３２８８２９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１０－３２０５２１（ＪＰ，Ａ）

【文献】東北大学、「食器洗浄・収納パートナロボット」を発表，日本，Impress Watch Corporation, an Impress Group company，2006年07月19日，https://robot.watch.impress.co.jp/cda/news/2009/03/25/1677.html

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ａ４７Ｌ １５／４６

Ａ４７Ｌ １５／２４

Ｂ２５Ｊ ９／０４

Ｂ２５Ｊ １３／０８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

洗浄用ラックに収納された食器を洗浄室内で洗浄する食器洗浄機と、
前記洗浄室に搬入される前記洗浄用ラックを載置するための搬入台と、
前記洗浄室から搬出された前記洗浄用ラックを載置するための搬出台と、
単一のロボットアーム機構を有するロボット装置とを具備し、
前記搬入台と前記食器洗浄機と前記搬出台とは前記単一のロボットアーム機構の可動範囲内に配置され、
前記ロボットアーム機構は、前記食器洗浄機の出力に基づいて、前記洗浄用ラックを前記搬入台から前記洗浄室に移送するとともに前記食器洗浄機を操作することと、前記洗浄用ラックを前記洗浄室から前記搬出台に移送し、前記洗浄用ラックからストック台上のストックラックに前記食器を移し変えることとを、実行可能に構成される食器洗浄システム。

【請求項2】

洗浄用ラックに収納された食器を洗浄室内で洗浄する食器洗浄機と、
前記洗浄室に搬入される前記洗浄用ラックを載置するための搬入台と、
前記洗浄室から搬出された前記洗浄用ラックを載置するための搬出台と、
前記食器洗浄機により洗浄された食器を収納するストックラックを載置するためのストック台と、
単一のロボットアーム機構を有するロボット装置とを具備し、
前記搬入台と前記食器洗浄機と前記搬出台と前記ストック台とは前記単一のロボットアーム機構の可動範囲内に配置され、
前記ロボットアーム機構は前記搬出台上の前記洗浄用ラックから前記ストック台上の前記ストックラックに前記食器を移し変えることを特徴とする食器洗浄システム。

【請求項3】

前記ロボット装置は、
前記ロボットアーム機構と、
フットスイッチと、
前記フットスイッチが押されたとき、前記洗浄用ラックを前記搬入台から前記洗浄室に移送させ、前記食器洗浄機を操作して前記洗浄室を閉鎖させ、前記食器洗浄機を操作して洗浄を開始させるために、前記ロボットアーム機構を制御する制御部とを有することを特徴とする請求項１記載の食器洗浄システム。

【請求項4】

前記フットスイッチは、少なくとも前記ロボットアーム機構が搬入又は搬出を行っている間、インターロック状態に遷移される請求項３に記載の食器洗浄システム。

【請求項5】

前記ロボット装置は、
フットスイッチを具備し、
第1のタスクプログラムを行っている間に前記フットスイッチが押されたとき、前記第1のタスクプログラムを中断し該第1のタスクプログラムとは異なる第２のタスクプログラムを行い、該第２のタスクプログラムの完了後に中断していた前記第1のタスクプログラムを再開する請求項２に記載の食器洗浄システム。

【請求項6】

前記ロボット装置は、
前記ロボットアーム機構と、
前記食器洗浄機の出力を受信する受信部と、
前記出力を受信したとき、前記食器洗浄機を操作して前記洗浄室を開放させ、前記洗浄用ラックを前記洗浄室から前記搬出台に移送させるために、前記ロボットアーム機構を制御する制御部とを有することを特徴とする請求項１記載の食器洗浄システム。

【請求項7】

前記搬出台は、スタンド駆動部を有し、
前記スタンド駆動部が、前記洗浄用ラックから前記ストックラックに食器の収納が完了したときに、前記洗浄用ラックを押し上げ前記食器洗浄機の背面にある回収レールへ前記洗浄用ラックを送る請求項２に記載の食器洗浄システム。

【請求項8】

前記ロボット装置は、
前記ロボットアーム機構と、
前記搬出台を撮影するカメラと、
前記カメラで撮影された画像を処理して前記食器の位置、前記食器の種類及び前記食器の姿勢を判断する画像処理部と、
前記食器が所定枚数を上限として種類ごとに前記ストックラック内で積み重ねられるように、前記食器の種類と前記食器の積み重ね枚数とに基づいて複数のリリース位置から一のリリース位置を選定するリリース位置選定部と、
前記食器の位置と前記食器の姿勢と前記選定されたリリース位置とに基づいて前記ロボットアーム機構による移し変え動作を制御する動作制御部とを有することを特徴とする請求項２記載の食器洗浄システム。

【請求項9】

前記ロボット装置は、
前記複数のリリース位置にそれぞれ設置される複数の反射型光電センサと、
前記複数のリリース位置各々に対する前記食器のリリース回数を前記積み重ね枚数として計数するとともに前記反射型光電センサのオフにより計数値をゼロリセットする計数部とをさらに有することを特徴とする請求項８記載の食器洗浄システム。

【請求項10】

前記ロボット装置は、
前記ストック台を撮影する他のカメラと、
前記複数のリリース位置各々のリリース回数を前記積み重ね枚数として計数するとともに前記他のカメラで撮影された画像の画像処理結果に基づいて計数値をゼロリセットする計数部とをさらに有することを特徴とする請求項８記載の食器洗浄システム。

【請求項11】

前記ロボット装置は、
作業員操作部と、
前記複数のリリース位置各々のリリース回数を前記食器の積み重ね枚数として計数するとともに前記作業員操作部の操作に従って計数値をゼロリセットする計数部とをさらに有することを特徴とする請求項８記載の食器洗浄システム。

【請求項12】

前記リリース位置選定部は、前記積み重ね枚数が所定枚数に達したとき前記リリース位置を変更することを特徴とする請求項８記載の食器洗浄システム。

【請求項13】

前記ロボット装置は、前記積み重ね枚数が所定枚数に達したとき、前記積み重ね枚数が所定枚数に達したことを光と音と振動との少なくとも一により報知する報知部をさらに有することを特徴とする請求項８記載の食器洗浄システム。

【請求項14】

前記ロボットアーム機構は、直動伸縮機構を備えた極座標形であることを特徴とする請求項１乃至１３の何れか1項に記載の食器洗浄システム。

【請求項15】

洗浄用ラックに収納された食器を洗浄室内で洗浄する食器洗浄機と、
前記洗浄室に搬入される前記洗浄用ラックを載置するための搬入台と、
前記洗浄室から搬出された前記洗浄用ラックを載置するための搬出台と、
前記食器洗浄機により洗浄された食器を収納するストックラックを載置するためのストック台と、
ロボットアーム機構を有するロボット装置とを具備し、
前記ロボット装置は、
前記ストックラック内に設けられる少なくとも１つのセンサと、
前記センサの出力に基づいて、前記ロボットアーム機構が前記ストックラック内に食器をリリースするリリース回数を計数し、前記センサのオフにより計数した前記リリース回数をゼロリセットする計数部とをさらに有する食器洗浄システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の実施形態は食器洗浄システムに関する。

【背景技術】

【0002】

現在の外食産業における重要な課題の一つは労働力不足に起因する省力化である。その対処の一つとして食器洗浄機の導入がある。食器洗浄工程としては返却棚から食べ残しを取り除き、浸漬槽に沈め、その後、食器をブラシ等で予備洗浄を行ってから、洗浄ラックに載置する。食器を載置した洗浄ラックを食器洗浄機に搬入して、所定位置にセットして、食器洗浄機の洗浄スイッチを操作する。それにより洗浄処理が開始される。洗浄終了後、食器洗浄機の洗浄ラックをクリーンテーブルに搬出して、洗浄された食器を丼、皿、小鉢などの種類ごとに仕分けしてストッカラックに積み重ねる。これら作業を作業員は調理、配膳、膳下などの他の作業の合間を縫って実行する必要があるため、非常に煩雑であるばかりか、食器洗浄の終了タイミングにも注意を払う必要があった。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0003】

目的は、作業員の省力化に寄与するとともに食器洗浄に係る一連の作業の煩雑さを軽減することを実現する食器洗浄システムを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0004】

本実施形態に係る食器洗浄システムは、洗浄用ラックに収納された食器を洗浄室内で洗浄する食器洗浄機と、洗浄室に搬入される洗浄用ラックを載置するための搬入台と、洗浄室から搬出された洗浄用ラックを載置するための搬出台と、ロボットアーム機構を有するロボット装置とを具備する。搬入台と食器洗浄機とはロボットアーム機構の可動範囲内に配置される。ロボットアーム機構は、洗浄用ラックを搬入台から洗浄室に移送するとともに食器洗浄機を操作する。

【図面の簡単な説明】

【0005】

【図1】図１は、本実施形態に係る食器洗浄システムの外観斜視図である。

【図2】図２は、図１の食器洗浄システムの平面図である。

【図3】図３は、図１のロボットアーム機構の外観斜視図である。

【図4】図４は、図１のロボットアーム機構の内部構造を示す側面図である。

【図5】図５は、本実施形態に係る食器洗浄システムの構成を示すブロック図である。

【図6】図６は、図５のロボットアーム機構によるピッキング作業に関連する処理を説明するための補足図である。

【図7】図７は、本実施形態に係る食器洗浄システムの動作を示すタイミングチャート図である。

【図8】図８は、本実施形態に係る食器洗浄システムの複数のタスク処理モードを説明するためのタイミングチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0006】

図１は、本実施形態に係る食器洗浄システムの外観斜視図である。図２は、図１の食器洗浄システムの平面図である。本実施形態に係る食器洗浄システムは、ドア式食器洗浄機２００（以下、単に食器洗浄機２００ともいう）と搬入台４０１と搬出台５０１とストック台６０１とロボット装置１００とを有する。

【0007】

食器洗浄機２００は洗浄機本体２０１を有する。洗浄機本体２０１は、ドアで開閉される洗浄室２１０が設けられる。洗浄室２１０内で洗浄用ラック８００に収容された食器等が洗浄される。洗浄機本体２０１は、その下方に機械室が設けられる。機械室には、洗浄水を洗浄ノズルから食器に噴出するために、洗浄水を貯留する洗浄水タンクと洗浄水を洗浄ポンプとが収容されている。また機械室には、すすぎ水をすすぎノズルから食器に噴出するために、すすぎ水タンクとすすぎポンプとが収容される。洗浄室２１０の底面には開口が空けられ、その開口を通して洗浄水とすすぎ水とが機械室から洗浄室２１０に向かって噴出される。洗浄室２１０を跨いでスライドレールが設けられる。洗浄機本体２０１の背面には支柱２０３が立設される。支柱２０３には、上下移動自在に箱型のドア２０５が支持される。ドア２０５の前面にはハンドル２０７が配置される。ハンドル２０７はリンクバーに接続される。リンクバーの端部は支柱２０３に軸支され、リンクバーの中央部はドア２０５の側面に係合される。ハンドル２０７を上下に操作することで、リンクバーに係合されたドア２０５が上下に移動し、それにより洗浄室２１０は開放され、又は閉鎖される。ドア２０５が最下位置にあるとき、洗浄室２１０は閉鎖される。洗浄室２１０が閉鎖された状態で食器洗浄機２００の洗浄スイッチ２１１が押されたのを契機に、洗浄／すすぎ動作が開始される。

【0008】

従来、作業員は上記の食器洗浄機２００を使用して食器を洗浄するために複数の作業を順番に行っていた。作業員は、搬入台４０１上に載置された、食器を収容した洗浄用ラック８００を食器洗浄機２００の洗浄室２１０に搬入する搬入作業と、食器洗浄機２００のドア２０５を閉めて洗浄室２１０を閉鎖する閉鎖作業と、洗浄スイッチ２１１を押す押下作業と、食器洗浄機２００のドア２０５を開けて洗浄室２１０を開放する開放作業と、洗浄用ラック８００を洗浄室２１０から搬出台５０１に搬出する搬出作業と、搬出台６０１上の洗浄用ラック８００からストック台６０１上のストックラック９００に食器を移送する移送作業とを行っていた。

【0009】

本実施形態に係る食器洗浄システムは作業員の作業負担を軽減する。最も好ましくはロボットアーム機構１３０が、上記作業の全てを担当する。ロボットアーム機構１３０が、洗浄用ラック８００を搬入台４０１から食器洗浄機２００の洗浄室２１０に搬入できるように、ロボットアーム機構１３０の可動範囲内に搬入台４０１と食器洗浄機２００が配置される。ロボットアーム機構１３０が、食器洗浄機２００のドア２０５を閉めて洗浄室２１０を閉鎖し、洗浄スイッチ２１１を押し、洗浄後、食器洗浄機２００のドア２０５を開けて洗浄室２１０を開放することができるように、ロボットアーム機構１３０の可動範囲内に食器洗浄機２００が配置される。ロボットアーム機構１３０が、洗浄用ラック８００を洗浄室２１０から搬出台５０１に搬出することができるように、ロボットアーム機構１３０の可動範囲内に食器洗浄機２００と搬出台５０１が配置される。ロボットアーム機構１３０が、搬出台６０１上の洗浄用ラック８００からストック台６０１上のストックラック９００に食器を移送することができるように、ロボットアーム機構１３０の可動範囲内に搬入台４０１とストック台６０１が配置される。このようにロボットアーム機構１３０の可動範囲内にこれら台４０１，５０１，６０１と食器洗浄機２００とを設置することで、一連の作業全体又は一部の作業をロボット装置１００に担当させる事ができる。またロボットアーム機構１３０の設置位置を変更することなく、ロボット装置１００に担当させる作業を動的に変更することができる。

【0010】

ここでは、ロボットアーム機構の正面に食器洗浄機２００が配置され、食器洗浄機２００を挟んで両隣に近接して搬入台４０１と搬出台５０１とが配置され、搬出台５０１の近傍、ロボットアーム機構側にストック台６０１が配置される。洗浄用ラック８００をスライドするだけで搬入台４０１から洗浄室２１０、洗浄室２１０から搬出台５０１に移動できるように、搬入台４０１と搬出台５０１との高さは、洗浄室２１０の高さにあわせて調節されている。また、洗浄用ラック８００をスムーズに移動させるために、搬入台４０１と搬出台５０１と洗浄室２１０のスライドレールとにはそれぞれ複数の搬送ローラ４０５、５０５、２０９が配設されている。食器洗浄機２００の背面側、搬出台５０１から搬入台４０１にかけて、搬出台５０１上の洗浄用ラック８００を回収し、搬入台４０１に戻すための回収レール７０１が設置される。回収レール７０１の搬出台５０１側の高さは、搬出台５０１と同じであり、搬入台４０１に向かってゆるやかに下方に傾斜して設けられる。これにより、回収レール７０１に回収された洗浄用ラック８００は、重力により搬入台４０１側に戻される。

【0011】

搬入台４０１は、食器洗浄機２００の洗浄室２１０に搬入する洗浄用ラック８００を載置する。搬入台４０１上には、詰め込みエリア（例えば４００ｍｍ×４００ｍｍ）が設定される。作業員は詰め込みエリアに洗浄用ラック８００を配置する。作業員は詰め込みエリアに配置された洗浄用ラック８００に食器を詰め込む。

【0012】

搬入台４０１の、詰め込みエリアに対応する領域には、そのロボットアーム機構１３０の詰め込みエリアを作業員に認識させるためのマーク等がつけられている。本実施形態において、搬入台４０１に載置された洗浄用ラック８００の位置をセンサ、カメラ等で検出しない。ロボットアーム機構は、予め決められた軌道に従って、洗浄ラック８００を搬入台４０１から食器洗浄機２００の洗浄室２１０に搬入する。そのため、搬入台４０１にマークに設け、そのマークに従って洗浄用ラック８００が置かれることで、ロボットアーム機構による搬入作業を成功させることができる。搬入台４０１の下方の床面にはロボット装置１００を構成するフットスイッチ１０４が配置される。フットスイッチ１０４が踏下されたとき、ロボットアーム機構１３０による後述の洗浄準備作業が開始される。

【0013】

搬出台５０１は、食器洗浄機２００の洗浄室２１０から搬出された洗浄用ラック８００を載置する。搬出台５０１には、ロボットアーム機構１３０のピッキングエリア（例えば４００ｍｍ×４００ｍｍ）が設定される。ピッキングエリアの上方には、視野がピッキングエリアを包含するようピッキングエリアカメラ１０５が設置される。ロボット装置１００は、ピッキングエリアカメラ１０５で撮影されたピッキングエリア内の画像は後述の画像処理部１２７により画像処理され、それによりピッキングエリア内の食器を認識し、ロボットアーム機構１３０は後述の動作制御部１２３の制御に従って、ピッキングエリア内の食器を順次ピックアップする。搬出台５０１のピッキングエリアの中央には幅方向と平行に矩形形状の窪み５０３が形成されている。この窪み５０３にスタンドアップ機構が収納されている。スタンドアップ機構は、角柱形状のスタンド３００とスタンド３００を駆動するスタンド駆動部３０１とを有する。スタンド３００は、その一端が、窪み５０３の回収レール７０１側の側壁に軸支されている。スタンド３００は、搬出台５０１の長さ方向（洗浄用ラック８００の搬出方向）と高さ方向とに直交する回転軸を有する。スタンド３００は駆動されていない状態で、その表面は搬出台５０１の表面よりも下方にある。スタンド駆動部３０１が駆動したとき、スタンド３００がその一端の回転軸を中心に回転し、その他端側が上方に押し上げられる。それによりピッキングエリア上の洗浄用ラック８００は押し上げられ、搬出台５０１の表面に対して垂直に立てられた状態で搬出台５０１から回収レール７０１に回収される。

【0014】

ストック台６０１は、食器洗浄機２００で洗浄された食器を収納するストックラック９００を載置する。ストックラック９００の内側にはロボットアーム機構１３０のストックエリアが設定されている。ストックエリア内には複数、ここでは８箇所にリリース位置が既定されている。ロボットアーム機構１３０により、ピッキングエリアでピックアップされた食器はストックエリアのリリース位置にリリースされる。リリース位置各々にはロボット装置１００を構成する反射型光電センサ（食器センサ）１１０が装備される。食器センサ１１０は、対応するリリース位置に食器が存在するとき“オン”状態を示し、食器が存在しないとき“オフ”状態を示す。ストック台６０１には、ロボット装置１００を構成する報知部１０６として、ランプが設置される。ランプは、リリース位置に積み重ねられた食器の数が所定数に達したのを契機に点灯する。作業員は、点灯したランプを見て、ストックラック９００内の食器が所定数に達したことを認識することができる。なお、ここでは作業員に報知するための手段として光を使用したが、作業員が認識できるのであれば、報知する手段に音や振動等を用いてもよい。報知部１０６は、システム制御部１２１の制御に従って、後述のリリース位置ＰＲ１～ＰＲ８の少なくとも１箇所で食器の積み重ね枚数が６枚等の所定の上限数に達したときに、その旨を光と音と振動との少なくとも一、好ましくは光と音と振動とにより作業員に報知する。なお、振動報知に関しては、作業員が携帯する、バイブレータ機能を備えた携帯端末に対して典型的には無線通信により報知部１０６からバイブレータ機能を起動させるためのトリガ信号を送信するものである。

【0015】

図３は、図１のロボットアーム機構１３０の外観斜視図である。図４は、図１のロボットアーム機構１３０の内部構造を示す側面図である。本実施形態に係るロボット装置１００のロボットアーム機構１３０は、複数の関節部Ｊ１－Ｊ６を有する。ロボットアーム機構１３０は、基台から順に旋回回転関節部、起伏回転関節部、直動関節部を配置した極座標形である。直動関節部としてここでは伸縮長の長い後述の直動伸縮機構を採用しているがそれに限定されるものではない。

【0016】

ロボットアーム機構１３０は、基台１、支柱部（支柱部）２、起伏部４、アーム部５及び手首部６を備える。支柱部２、起伏部４、アーム部５及び手首部６は、基台１から順番に配設される。複数の関節部Ｊ１，Ｊ２，Ｊ３，Ｊ４，Ｊ５，Ｊ６は基台１から順番に配設される。基台１には円筒体をなす支柱部２が典型的には鉛直に設置される。支柱部２は旋回回転関節部としての第１関節部Ｊ１を収容する。第１関節部Ｊ１は回転軸ＲＡ１を備える。回転軸ＲＡ１は鉛直方向に平行である。支柱部２は支柱下部フレーム２１と支柱上部フレーム２２とを有する。下部フレーム２１の一端は第１関節部Ｊ１の固定部に接続される。下部フレーム２１の他端は基台１に接続される。下部フレーム２１は円筒形状のハウジング３１により覆われる。上部フレーム２２は第１関節部Ｊ１の回転部に接続され、回転軸ＲＡ１を中心に軸回転する。上部フレーム２２は円筒形状のハウジング３２により覆われる。第１関節部Ｊ１の回転に伴って下部フレーム２１に対して上部フレーム２２が回転し、それによりアーム部５は水平に旋回する。円筒体をなす支柱部２の内部中空には後述する直動伸縮機構としての第３関節部Ｊ３の第１、第２コマ列５１、５２が収納される。

【0017】

支柱部２の上部には第２関節部Ｊ２を備える起伏部４が設置される。第２関節部Ｊ２は回転関節である。第２関節部Ｊ２の回転軸ＲＡ２は回転軸ＲＡ１に垂直である。起伏部４は、第２関節部Ｊ２の固定部（支持部）としての一対のサイドフレーム２３を有する。一対のサイドフレーム２３は、上部フレーム２２に連結される。一対のサイドフレーム２３は、鞍形形状のカバー３３により覆われる。一対のサイドフレーム２３にモータハウジングを兼用する第２関節部Ｊ２の回転部としての円筒体２４が支持される。円筒体２４の周面には、送り出し機構２５が取り付けられる。送り出し機構２５のフレーム２６には、ドライブギア５６、ガイドローラ５７及びローラユニット５８が支持される。円筒体２４の軸回転に従って送り出し機構２５は回動し、送り出し機構２５に支持されたアーム部５が上下に起伏する。送り出し機構２５は円筒形状のカバー３４により覆われる。鞍形カバー３３と円筒カバー３４との間の間隙は断面Ｕ字形状の蛇腹カバー１４により覆われる。蛇腹カバー１４は、第２関節部Ｊ２の起伏動に追従して伸縮する。

【0018】

第３関節部Ｊ３は直動伸縮機構により提供される。直動伸縮機構は発明者らが新規に開発した構造を備えており、可動範囲の観点でいわゆる従来の直動関節とは明確に区別される。第３関節部Ｊ３のアーム部５は屈曲自在であるが、中心軸（伸縮中心軸ＲＡ３）に沿ってアーム部５の根元の送り出し機構２５から前方に送り出されるときには屈曲が制限され、直線的剛性が確保される。アーム部５は後方に引き戻されるときには屈曲が回復される。アーム部５は第１コマ列５１と第２コマ列５２とを有する。第１コマ列５１は屈曲自在に連結された複数の第１コマ５３からなる。第１コマ５３は略平板形に構成される。第１コマ５３は端部箇所の蝶番部（ヒンジ部）で屈曲自在に連結される。第２コマ列５２は複数の第２コマ５４からなる。第２コマ５４は横断面コ字形の溝状体又はロ字形の筒状体に構成される。第２コマ５４は底板端部箇所のヒンジ部で屈曲自在に連結される。第２コマ列５２の屈曲は、第２コマ５４の側板の端面どうしが当接する位置で制限される。その位置では第２コマ列５２は直線的に配列する。第１コマ列５１の先頭の第１コマ５３と、第２コマ列５２の先頭の第２コマ５４とは結合コマ５５により接続される。例えば、結合コマ５５は第１コマ５３と第２コマ５４とを合成した形状を有している。

【0019】

第１、第２コマ列５１，５２はローラユニット５８を通過する際に互いに押圧されて接合する。接合により第１、第２コマ列５１，５２は直線的剛性を発揮し、柱状のアーム部５を構成する。ローラユニット５８の後方にはドライブギア５６がガイドローラ５７とともに配置される。ドライブギア５６は図示しないモータユニットに接続される。モータユニットは、ドライブギア５６を回転させるための動力を発生する。第１コマ５３の内側の面、つまり第２コマ５４と接合する側の面の幅中央には連結方向に沿ってリニアギア５３９が形成されている。複数の第１コマ５３が直線状に整列されたときに隣合うリニアギア５３９は直線状につながって、長いリニアギアを構成する。ドライブギア５６はガイドローラ５７に押圧された第１コマ５３のリニアギア５３９に噛み合わされる。直線状につながったリニアギア５３９はドライブギア５６とともにラックアンドピニオン機構を構成する。ドライブギア５６が順回転するとき第１、第２コマ列５１，５２はローラユニット５８から前方に送り出される。ドライブギア５６が逆回転するとき第１、第２コマ列５１，５２はローラユニット５８の後方に引き戻される。引き戻された第１、第２コマ列５１，５２はローラユニット５８とドライブギア５６との間で互いに分離される。分離された第１、第２コマ列５１，５２はそれぞれ屈曲可能な状態に復帰する。屈曲可能な状態に復帰した第１、第２コマ列５１，５２は、ともに同じ方向（内側）に屈曲し、支柱部２の内部に鉛直に収納される。このとき、第１コマ列５１は第２コマ列５２に略平行にほぼ揃った状態で収納される。

【0020】

アーム部５の先端には手首部６が取り付けられる。手首部６の先端には食器を吸着するための吸着パッド７が取り付けられる。手首部６は第４～第６関節部Ｊ４～Ｊ６を装備する。第４～第６関節部Ｊ４～Ｊ６はそれぞれ直交３軸の回転軸ＲＡ４～ＲＡ６を備える。第４関節部Ｊ４は伸縮中心軸ＲＡ３と略一致する第４回転軸ＲＡ４を中心とした回転関節であり、この第４関節部Ｊ４の回転により吸着パッド７は揺動回転される。第５関節部Ｊ５は第４回転軸ＲＡ４に対して垂直に配置される第５回転軸ＲＡ５を中心とした回転関節であり、この第５関節部Ｊ５の回転により吸着パッド７は前後に傾動回転される。第６関節部Ｊ６は第４回転軸ＲＡ４と第５回転軸ＲＡ５とに対して垂直に配置される第６回転軸ＲＡ６を中心とした回転関節であり、この第６関節部Ｊ６の回転により吸着パッド７は軸回転される。

【0021】

吸着パッド７は例えばシリコン樹脂製の蛇腹チューブであり、その先端が円錐形に拡がっている。吸着パッド７にはエアチューブを介してエアコンプレッサが接続されている。吸着パッド７の先端を食器の裏面に接触させた状態でエアコンプレッサが駆動すると、食器で閉空間とされる吸着パッド７の内部の負圧により食器が吸着パッド７に吸着される。エアコンプレッサが停止すると吸着パッド７の内部が大気圧に復帰して食器がリリースされる。また、洗浄用ラック８００の移動と食器洗浄機２００のハンドル操作とを吸着パッド７で行うために、例えば吸着パッド７の後端部分は、吸着パッド７の先端部分よりも太い。それにより、吸着パッド７の後端部分が洗浄用ラック８００に押し当てた状態で、吸着パッド７の先端が洗浄用ラック８００に接触することを回避した上で、洗浄用ラック８００を押し出すように移動させることができる。同様に、吸着パッド７の後端部分を食器洗浄機２００のハンドル２０７の上面に当てた状態で吸着パッド７を下方に移動させることで洗浄室２１０を閉鎖し、吸着パッド７の後端部分をハンドル２０７の下面に当てた状態で吸着パッド７を上方に移動させることにより洗浄室２１０を開放することができる。

【0022】

図５は、本実施形態に係る食器洗浄システムの構成を示すブロック図である。食器洗浄システムは、食器洗浄機２００とロボット装置１００とを有する。食器洗浄機２００は、洗浄スイッチ２１１が押下されたのを契機に、予め登録されている洗浄プログラムに従って食器の洗浄作業を行う。食器洗浄機２００は、食器の洗浄作業が完了したのを契機に、ロボット装置に対して、洗浄完了信号を出力する。ロボット装置１００に対して、食器洗浄機インターフェース（食器洗浄機Ｉ／Ｆ）１０２を介して食器洗浄機２００が電気的に接続され、スタンドインターフェース（スタンドＩ／Ｆ）１０３を介してスタンド駆動部３０１が電気的に接続されている。ロボット装置１００は、食器洗浄機Ｉ／Ｆ１０２（受信部）を介して食器洗浄機２００から出力された洗浄完了信号を受信する。ロボット装置１００は、スタンドＩ／Ｆ１０３を介してスタンド駆動部３０１にピッキング完了信号と食器収納作業終了信号とを出力する。スタンド駆動部３０１は、ピッキング完了信号と食器収納作業終了信号との両方を受け付けたのを契機に駆動し、それによりスタンド３００が回転し、洗浄用ラック８００が回収レール７０１に回収される。

【0023】

ロボット装置１００は、ロボットアーム機構１３０、ロボットアーム機構１３０による洗浄作業の契機となるフットスイッチ１０４、ロボットアーム機構１３０のピッキングエリアを撮影するピッキングエリアカメラ、ロボットアーム機構１３０によるリリース位置に所定数の食器が積み重ねられたことを作業員に報知するための報知部１０６、ロボットアーム機構１３０のリリース位置の食器有無を検出する食器センサ１１０を備える。ロボットアーム機構１３０の関節部Ｊ１，Ｊ２，Ｊ３，Ｊ４，Ｊ５、Ｊ６には、アクチュエータ１３２として、例えばステッピングモータが設けられている。これらステッピングモータには、モータドライバ１３３がそれぞれ電気的に接続されている。モータドライバ１３３は、受信した位置指令値に応じたパルスを対応するステッピングモータに供給する。また、これらステッピングモータのドライブシャフトには、一定の回転角ごとに出力されるパルスをカウンタで加減算して回転位置を測定するためのロータリーエンコーダ１３１がそれぞれ接続されている。ロボットアーム機構１３０の吸着パッド７にエアチューブを介してコンプレッサ１３５が接続される。

【0024】

ロボット装置１００は、システム制御部１２１、タスクプログラム記憶部１２５、画像処理部１２７、ストック食器数計数部１２８、リリース位置決定部１２９及び動作制御部１２３を備える。システム制御部１２１は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）と半導体メモリ等を有し、ロボット装置１００を統括して制御する。

【0025】

タスクプログラム記憶部１２５は、作業の種類の異なる複数、ここでは第１、第２タスクプログラムのデータを記憶する。タスクプログラムには手先軌道等が記述されている。第１タスクプログラムには洗浄準備作業に関する動作が記述されている。洗浄準備作業は、洗浄用ラック８００を搬入台４０１の詰め込みエリアから食器洗浄機２００の洗浄室２１０に搬入する搬入作業と、食器洗浄機２００のハンドル２０７を操作して洗浄室２１０を閉鎖する閉鎖作業と、食器洗浄機２００の洗浄スイッチ２１１を押す押下作業とからなる。なお、洗浄室２１０が閉鎖されたのを契機に自動的に洗浄が開始されるタイプの食器洗浄機２００のとき、洗浄スイッチ２１１の押下作業が省略される。洗浄準備作業は、洗浄用ラック８００内に詰め込まれた食器に対する作業がないため、予め決められた手先軌道でロボットアーム機構１３０は動作する。フットスイッチ１０４が押下されたとき、システム制御部１２１によりタスクプログラム記憶部１２５から第１タスクプログラムが読み出され、ロードされる。動作制御部１２３は、第１タスクプログラムで予め規定されている手先軌道に従って、ロボットアーム機構１３０のモータドライバ１３３各々に対して位置指令信号を出力する。

【0026】

第２タスクプログラムには食器収納作業に関する動作が記述されている。食器収納作業は、ハンドル２０７を操作して洗浄室２１０を開放する開放作業と、洗浄用ラック８００を食器洗浄機２００の洗浄室２１０から搬出台５０１のピッキングエリアに搬出する搬出作業と、洗浄用ラック８００に詰め込まれた食器をピックアップし、ストック台６０１のストックラック９００内にリリースするピッキング作業とからなる。食器収納作業のうち、ピッキング作業におけるピックアップ位置とリリース位置とは、洗浄用ラック８００内の食器の種類、位置、向き及びストックラック９００内のリリース位置に積み重ねられている食器の数に応じて変化する。洗浄完了信号を受信したとき、システム制御部１２１によりタスクプログラム記憶部１２５から第２タスクプログラムが読み出され、ロードされる。動作制御部１２３は、第２タスクプログラムで予め規定されている手先軌道に従って、ロボットアーム機構１３０のモータドライバ１３３各々に対して位置指令信号を出力する。ピッキング作業に関して、動作制御部１２３は、後述の画像処理部１２７で計算したピックアップ位置と、ストック食器数計数部１２８により計数したリリース位置毎のリリース回数（リリース位置毎に積み重ねられている食器数）、リリース位置決定部１２９で決定したリリース位置とに従ってロボットアーム機構１３０の手先軌道を計算し、ロボットアーム機構１３０のモータドライバ各々に対して位置指令信号を出力する。具体的には、動作制御部１２３は、各食器の画像処理部１２７で計算したピックアップ位置と、リリース位置決定部１２９で決定したリリース位置と、そのリリース位置に積み重ねられている食器数と食器種類に固有の食器高さとから決まるリリース高とから、吸着パッド７の軌道を計算し、ロボットアーム機構１３０のモータドライバ各々に対して位置指令信号を出力する。

【0027】

なお、ここでは、食器洗浄機２００は食器の洗浄が完了したのを契機に洗浄完了信号を出力し、ロボットアーム機構１３０は、その洗浄完了信号を受けて、食器収納作業を開始する。しかしながら、ロボットアーム機構１３０が食器洗浄機２００の洗浄動作が完了したことを認識する方法はこれに限定されない。例えば、食器洗浄機２００は、洗浄動作が完了したのを契機に洗浄動作の完了を表す音（洗浄完了音）を発生するタイプであってもよい。この場合、ロボット装置はマイクと音声処理部とを備え、音声処理部は、マイクでひろった音を処理し、洗浄完了音を認識する。それにより、ロボットアーム機構１３０は、洗浄完了音が発生されたのを契機に、食器収納作業を開始することができる。また、食器洗浄機２００は、モニタを備え、洗浄動作が完了したのを契機に洗浄動作の完了を表す画像（洗浄完了画像）をモニタに表示するタイプであってもよい。この場合、ロボット装置は食器洗浄機２００のモニタを撮影するモニタカメラを備え、モニタカメラで撮影されたモニタ画像を食器洗浄機２００の画像処理部１２７により処理し、洗浄完了画像が表示されたか否かを判断する。それにより、ロボットアーム機構１３０は、洗浄完了画像が表示されたのを契機に、食器収納作業を開始することができる。このように、音や光で食器洗浄機による食器の洗浄が完了したことを把握する手段をロボット装置１００が備えることで、外部装置との間で信号の送受信ができないタイプの食器洗浄機であっても、本実施形態に係る食器洗浄システムの食器洗浄機２００として使用することができる。

【0028】

図６は、図５のロボットアーム機構１３０によるピッキング作業を説明するための補足図である。図６（ａ）は、リリース位置各々の食器数がゼロである場合を示している。図６（ｂ）は、優先度の高いリリース位置の食器数がゼロではない場合を示している。

【0029】

画像処理部１２７は、ピッキングエリアカメラ１０５により撮影された画像（ピッキングエリア画像）に基づいて、ピッキングエリア内の食器の有無を判断し、食器がある場合には食器の種類、食器の重心位置及び食器の向きを特定する。具体的には、予め食器（丼、皿、小鉢）毎のパターンが登録されている。画像処理部１２７は、ピッキングエリア画像を２値化処理し、２値化したピッキングエリア画像から食器の輪郭を抽出し、パターンマッチング処理を実行し、ピッキングエリアに食器が存在するか否か、食器が存在する場合には、存在する食器の種類を判断する。画像処理部１２７は、ピッキングエリア画像から抽出された食器の輪郭の重心位置（ピックアップ位置）ＰＰ０１～ＰＰ０４を計算する。重心位置ＰＰ０１～ＰＰ０４は、ロボット座標系で表され、ロボットアーム機構１３０によるその食器のピックアップ位置に使用される。さらに、画像処理部１２７は、判断した皿が、リリース位置において規定されている基準線に対する傾斜角を計算する。具体的には、画像処理部１２７は、図６（ａ）に示すように、ピッキングエリア内の皿の長手方向の中心線を特定し、リリース位置において規定されている皿の長手方向の中心線に対してどれだけ傾いているか、その傾斜角を計算する。ピッキングエリア内の皿の向きを特定することで、ロボットアーム機構１３０がリリースするときの食器の向きを揃えることができ、それにより食器を積み重ねて収納することを実現できる。ピッキングエリア画像から特定のパターンが抽出されなかったとき、つまりピッキングエリアに食器が存在しないとき、画像処理部１２７はシステム制御部１２１の制御に従って、スタンド駆動部３０１に対してロボットアーム機構１３０によるピッキング作業の完了を表すピッキング完了信号を出力する。

【0030】

ストック食器数計数部１２８は、リリース位置決定部１２９の出力に基づいて、ストックエリアに規定されたリリース位置毎のリリース回数を計数し、リリース位置毎の計数値を保持する。食器センサ１１０－１～１１０－８はロボットアーム機構１３０のリリース位置ＰＲ１～ＰＲ８にそれぞれ対応する位置に設置される。食器センサ１１０－１～１１０－８は、対応するリリース位置ＰＲ１～ＰＲ８に食器が存在しないときオフ状態を示し、食器が存在するときオン状態を示す。ストックラック９００内の食器が作業員により移動されたとき、その食器が積み重ねられていた位置に対応する食器センサの状態がオン状態からオフ状態に遷移する。ストック食器数計数部１２８は、オン状態からオフ状態に遷移した食器センサに対応するリリース位置の計数値をゼロリセットする。なお、光電センサ（食器センサ）１１０－１～１１０－８がオフ状態を示したことを契機としてそのリリース位置の食器数をゼロ値にリセットするものとして説明したが、それに限定されるものではない。例えば、ストックエリアを撮影するストックエリアカメラをピッキングエリアカメラ１０５とは別途に設置し、このストックエリアカメラで撮影したストックエリアの画像を画像処理部１２７で処理し、各リリース位置で食器の輪郭を抽出できなかったときは、そのリリース位置の食器数をゼロ値にリセットするようにしてもよい。また、タッチパネルとディスプレイからなる作業員操作部をストック台６０１又はその近傍に設置しておき、作業員（作業員）が、ストックされた食器を食器保管棚に移動したとき、その食器が置かれていたいずれかのリリース位置を表すアイコンをタッチパネル上から作業員自身でタップ操作をすることにより、そのリリース位置の食器数をゼロ値にリセットするようにしてもよい。

【0031】

リリース位置決定部１２９は、リリース位置ＰＲ１～ＰＲ８毎のリリース回数とストックエリア内の食器の種類、数とに基づいて、ロボットアーム機構１３０によりピックアップされた食器のリリース位置を決定する。具体的には、リリース位置決定部１２９は、ピッキングエリア内の食器のリリース位置を以下のように決定する。なお、図６に示すように、ここではリリース位置ＰＲ１～ＰＲ８のうち、ピッキングエリアから最も遠い横一列の３つのリリース位置ＰＲ１～ＰＲ３が丼用のリリース位置として設定され、丼用のリリース位置よりピッキングリア側の横一列の３つのリリース位置ＰＲ４～ＰＲ６が小鉢用のリリース位置として設定され、残りの２つのリリース位置ＰＲ７～ＰＲ８が皿用のリリース位置として設定されている。また、丼用の３つのリリース位置ＰＲ１～ＰＲ３、小鉢用の３つのリリース位置ＰＲ４～ＰＲ６、皿用の２つのリリース位置ＰＲ７～ＰＲ８には、それぞれ優先順位が設定されている。例えば、食器毎の複数のリリース位置には、ロボットアーム機構１３０の設置位置から遠い順に優先順位が設定されている。ここでは、丼用の３つのリリース位置ＰＲ１～ＰＲ３には、リリース位置ＰＲ１，ＰＲ２，ＰＲ３の順で優先順位が割り当てられている。同様に、小鉢用の３つのリリース位置ＰＲ４～ＰＲ６には、リリース位置ＰＲ４，ＰＲ５，ＰＲ６の順で優先順位が割り当てられている。皿用の３つのリリース位置ＰＲ７～ＰＲ８には、リリース位置ＰＲ７，ＰＲ８の順で優先順位が割り当てられている。さらに、リリース位置各々には、積み重ねられる食器数、つまりリリース回数の上限数が設定されており、リリース回数の上限数は例えば６に設定されている。

【0032】

リリース位置決定部１２９は、複数のリリース位置ＰＲ１～ＰＲ８のうち、画像処理部１２７により判断された食器の種類に対応するリリース位置を特定する。リリース位置決定部１２９は、食器の種類に応じたリリース位置のうち、ストック食器数計数部１２８により保持されているリリース位置毎のリリース回数が上限数に達していないリリース位置を抽出する。リリース位置決定部１２９は、抽出したリリース位置から最も優先順位の高いリリース位置を選択する。例えば、図６（ａ）に示すように、丼と判断された重心位置ＰＰ０１、ＰＰ０３について、そのリリース位置をリリース位置ＰＲ１、小鉢と判断された重心位置ＰＰ０４のリリース位置をリリース位置ＰＲ４、皿と判断された重心位置ＰＰ０２のリリース位置をリリース位置ＰＲ７に決定する。また、図６（ｂ）に示すように、丼用のリリース位置ＰＲ１～ＰＲ３のうち優先度の高いリリース位置ＰＲ１のリリース回数が５であるため、リリース位置決定部１２９は、丼と判断された重心位置ＰＰ０６についてそのリリース位置をリリース位置ＰＲ１に決定する。それによりリリース位置ＰＲ１のリリース回数が上限に達するため、重心位置ＰＰ０７の丼については第２位の優先順位のリリース位置ＰＲ２に移動する。同様に、小鉢用のリリース位置ＰＲ４～ＰＲ６のうち優先度の高いリリース位置ＰＲ４のリリース回数が上限に達しているため、重心位置ＰＰ０８の小鉢のリリース位置をＰＲ５に決定する。同様に、皿用のリリース位置ＰＲ７～ＰＲ８のうち優先度の高いリリース位置ＰＲ７のリリース回数が上限に達しているため、皿（ＰＰ０５）のリリース位置をＰＲ８に決定する。

【0033】

動作制御部１２３は、画像処理部１０８により特定されたピッキングエリア内の複数の食器各々の種類、重心位置、姿勢に関する情報を用いて、ピッキングの順番を決定する。例えば、丼を最優先のピッキング対象とし、小鉢を第２位の優先順位とし、皿が最終順位とする。同種類の食器の中では、ロボットアーム機構１３０の支柱部２から近い順番でピッキングする。また、動作制御部１２３は、食器の種類に関係なく、最もピッキング作業が短くなるように、食器のピッキングの順番を決定してもよい。

【0034】

図７は、本実施形態に係る食器洗浄システムの動作を示すタイミングチャート図である。図７に示すように、フットスイッチ１０４が踏下されたのを契機に、ロボットアーム機構１３０は、第１タスクプログラムに従って洗浄準備作業を行う。洗浄完了信号を受信したのを契機に、ロボットアーム機構１３０は、第２タスクプログラムに従って食器収納作業を行う。ピッキングエリアに食器が存在しないとき、ロボット装置１００はシステム制御部１２１の制御に従って、スタンド駆動部３０１に対してピッキング完了信号を出力する。ピッキング完了信号を受けてスタンド駆動部３０１が駆動し、それによりスタンド３００が回転し、洗浄用ラック８００が回収レール７０１に回収される。回収レール７０１に回収された洗浄用ラック８００は搬出台５０１から搬入台４０１に戻される。

【0035】

図８は、本実施形態に係る食器洗浄システムの複数のタスク処理モードを説明するためのタイミングチャートである。本実施形態に係る食器洗浄システムは複数のタスク処理モード、ここでは安全処理モード、逐次処理モード、割り込み処理モードを備える。これらの処理モードは、作業員により適宜切り替えることができる。

【0036】

安全処理モードは、ロボットアーム機構による一連の洗浄作業の安全性の高い処理モードである。安全処理モードにおいて、ロボットアーム機構１３０が洗浄準備作業又は食器収納作業を行っている間、システム制御部１２１の制御に従って、フットスイッチ１０４がインターロック状態に遷移される。ロボットアーム機構１３０による洗浄準備作業は、ロボットアーム機構１３０によるタスク処理がなされていないときに、フットスイッチ１０４が踏下されない限り行われない。例えば、図８（ａ）に示すように、食器洗浄作業が行われている間（時刻ｔ１３～時刻ｔ１５）の時刻ｔ１４にフットスイッチ１０４が踏下されても、ロボット装置１００はフットスイッチ１０４からの信号を受け付けない。それにより、作業員が見ているときにロボットアーム機構１３０の動作が開始されるので、作業員は、ロボットアーム機構１３０が正常に動作を開始しているかをその都度確認することができる。これは安全性の向上に寄与する。

【0037】

逐次処理モードは、食器の洗浄効率を向上を実現する処理モードである。逐次処理モードは、第１タスクプログラムを実行する契機となる信号と第２タスクプログラムを実行する契機となる信号とを入力された順に逐次処理するモードである。例えば図８（ｂ）に示すように、ロボット装置１００は、時刻ｔ２３で受け付けた食器収納作業が行われている間（時刻ｔ２３～時刻ｔ２５）の時刻ｔ２４に食器洗浄機２００から出力された洗浄完了信号を受け付け、食器収納作業を保留する。ロボットアーム機構１３０は、食器収納作業が完了した後、所定時間経過後の時刻ｔ２６で、自動的にその保留していた食器収納作業を開始する。もちろん、時刻ｔ２４でフットスイッチ１０４が踏下された場合においても、洗浄準備作業を保留し、ロボットアーム機構１３０は、食器収納作業が完了した後、所定時間経過後の時刻ｔ２６で、自動的にその保留していた洗浄準備作業を開始する。それにより、ロボットアーム機構１３０が食器収納作業をしている間に、作業員は食器を洗浄用ラック８００に詰め込み、フットスイッチ１０４を踏下すればよく、ロボットアーム機構１３０の食器収納作業の完了を待って、フットスイッチ１０４を踏む必要がなくなる。また、ロボットアーム機構１３０の食器収納作業と並行して作業員が洗浄準備作業を行うことが出来る。これらは、作業員の作業効率を向上させるとともに、食器の洗浄効率も向上させる。

【0038】

割り込み処理モードは、食器の洗浄効率を向上を実現する処理モードである。割り込み処理モードは、ロボットアーム機構１３０による食器収納作業が行われている間に、フットスイッチ１０４が踏下されたとき、ロボットアーム機構１３０は、一旦、実行中の食器収納作業を中断し、洗浄準備作業を完了した後に、中断していた食器収納作業を再開するモードである。それにより、食器洗浄システムにおいて、ロボットアーム機構１３０によるピッキング作業と食器洗浄機２００による食器洗浄とを並行に行わせることができ、これは、食器の洗浄効率の向上に寄与する。

【0039】

このように、ロボットアーム機構１３０は洗浄準備作業と食器収納作業とを並列して行うことはできないが、タスク処理モードを逐次処理モードにし、作業員が食器準備作業を担当し、ロボットアーム機構１３０が食器収納作業を担当するといったように、ロボットアーム機構１３０と作業員とが協働して作業を行うことができ、それにより洗浄準備作業と食器収納作業とを並行に処理でき、食器の洗浄効率を向上することができる。また、タスク処理モードを割り込み処理モードにすることで、ロボットアーム機構１３０は、食器収納作業を中断して洗浄準備作業を行い、食器洗浄機２００に食器を洗浄させている間に中断していた食器収納作業を再開することができ、洗浄準備作業と食器収納作業動作とを並列して行うことはできないが、効率よく洗浄準備作業と食器収納作業とを行うことができる。

【0040】

なお、本実施形態に係る食器洗浄システムでは、ロボットアーム機構１３０は、洗浄用ラック８００の搬入作業、洗浄室２１０の閉鎖作業、洗浄スイッチ２１１の押下作業、洗浄用ラック８００の搬出作業及び食器のピッキング作業からなる一連の洗浄作業のうち、全ての作業を担当する可能性があるために、ロボットアーム機構１３０の可動範囲内に収まるように、搬入台４０１、食器洗浄機２００、搬出台５０１及びストック台６０１の全てが配置されている。それにより、作業員の数に応じて、上記複数の作業のうち、ロボットアーム機構１３０に担当させる作業を、ロボットアーム機構１３０の設置位置を変更することなく、動的に変更することができる。しかしながら、ロボットアーム機構１３０が担当する作業が限定されているのであれば、必ずしも搬入台４０１、食器洗浄機２００、搬出台５０１及びストック台６０１の全てがロボットアーム機構１３０の可動範囲内に収まっていなくてもよい。

【0041】

例えば、ロボットアーム機構１３０の担当作業が、洗浄用ラック８００の搬入作業だけのとき、又は洗浄用ラック８００の搬入作業と洗浄室２１０の閉鎖作業とのとき、又は洗浄用ラック８００の搬入作業と洗浄室２１０の閉鎖作業と洗浄スイッチ２１１の押下作業とに限定されているときは、ロボットアーム機構１３０の可動範囲内に収まるように、少なくとも搬入台４０１と食器洗浄機２００とが配置されていればよい。この場合、ロボットアーム機構１３０は、フットスイッチ１０４が踏下されたのを契機に作業を開始する。

【0042】

また、ロボットアーム機構１３０の担当作業が、洗浄用ラック８００の搬出作業に限定されているときは、ロボットアーム機構１３０の可動範囲内に収まるように、少なくとも食器洗浄機２００と搬出台５０１とが配置されていればよい。ロボットアーム機構１３０による搬出作業は、食器洗浄機２００からの洗浄完了信号を受けて開始される。

【0043】

さらに、ロボットアーム機構１３０の担当作業が、食器のピッキング作業に限定されているときは、ロボットアーム機構１３０の可動範囲内に収まるように、少なくとも搬出台５０１とストック台６０１とが配置されていればよい。ロボットアーム機構１３０によるピッキング作業は、ピッキングカメラ１０５により撮影されたピッキングエリア画像が画像処理部１２７により処理され、ピッキングエリアに食器が存在し、その食器が静止していると判断されたのを契機に開始される。

【0044】

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

【符号の説明】

【0045】

１０４…フットスイッチ、１０５…ピッキングカメラ、１１０…食器センサ、２００…食器洗浄機、２０１…洗浄機本体、２０３…支柱、２０５…ドア、２０７…ハンドル、２０９、４０５，５０５…搬送ローラ、２１０…洗浄室、２１１…洗浄スイッチ、４０１…搬入台、５０１…搬出台、６０１…ストック台、７０１…回収レール、８００…洗浄用ラック、９００…ストックラック。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】