特許 7551104 食材塊把持装置

(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】2024-09-06

(45)【発行日】2024-09-17

(54)【発明の名称】食材塊把持装置

(51)【国際特許分類】

   B66C 1/62 20060101AFI20240909BHJP

   B66C 1/10 20060101ALI20240909BHJP

   B25J 15/10 20060101ALI20240909BHJP

   B25J 15/00 20060101ALI20240909BHJP

【ＦＩ】

B66C1/62 Z

B66C1/10 X

B25J15/10

B25J15/00 C

【請求項の数】 2

(21)【出願番号】P 2020184731

(22)【出願日】2020-11-04

(65)【公開番号】P2022074583

(43)【公開日】2022-05-18

【審査請求日】2023-11-01

(73)【特許権者】

【識別番号】000236746

【氏名又は名称】不二精機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100080160

【弁理士】

【氏名又は名称】松尾 憲一郎

(74)【代理人】

【識別番号】100149205

【弁理士】

【氏名又は名称】市川 泰央

(72)【発明者】

【氏名】青木 太志

【審査官】中島 亮

(56)【参考文献】

【文献】実開平０６－０３６７９４（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開平０９－２９５７９１（ＪＰ，Ａ）

【文献】登録実用新案第３０３３９６１（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開２０１０－１２０７５１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－１１８９９９（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１１／００８９７０９（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６６Ｃ １／００－ ３／２０

Ｂ２５Ｊ １／００－ ２１／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

食材塊を配置した位置において食材塊を把持してその近傍位置に移送するように構成した食材把持装置において、
昇降自在で中央に第一回転軸挿貫孔を穿設した上部基板と、中央に第二回転軸挿貫孔を穿設し上部基板と一体とした支持押圧板と、中央に第三回転軸挿貫孔を穿設し支持押圧板に垂設した複数の連結ピンの下端に固設した規制棒支持板と、各回転軸挿貫孔に挿貫した回転自在の線体支持軸と、
食材塊に螺入支持する線体支持軸の下端に垂設した螺旋状の螺旋線体と、
螺旋線体を螺入するに際して食材塊をその周面において当接して不動状態とするために規制棒支持板に垂設した複数の食材塊規制棒と、
より構成したことを特徴とする食材塊把持装置。

【請求項2】

食材塊規制棒は少なくとも３本以上で構成し食材塊の周面に当接して螺旋線体の回転降下にともない供回りする食材塊を固定するように構成したことを特徴とする請求項１に記載の食材把持装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、食材塊の収納容器から一定量の食材塊を把持して別場所、例えば弁当容器の所定収納場所に移し替えることができる食材把持装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来、食材塊、例えば唐揚げや肉団子等の調理した食品を収納容器から一定量把持して弁当容器等に詰め込む作業は人手により行う作業である。
特に食材塊の種類によっては把持する形態が異なるために必然的に手作業となりがちである。

【0003】

そこで、近年食材塊の盛り付けに際して、機械的に食材塊の把持と移し替えを行う様々な把持装置が存在する。

【0004】

例えば、複数本の線状部材を環状に垂設し、該線状部材を中心部へ集合、すなわち線状部材が形成する仮想内接円を収縮させることで食材塊を把持するハンドリング装置が存在する。

【0005】

しかしながら、上記のようなハンドリング装置は把持を行う際の力加減の調節が難しく柔らかい食材塊では握り潰してしまう虞や、移し替え途中に把持したものが滑り落ちる虞があった。

【0006】

そこで、複数本の線状部材の先端部を同一方向にやや屈曲させ略くの字状とした線状部材それぞれを回転駆動させることにより食材塊を掴むように把持するのではなく、下部の屈曲させた先端部を接するように閉塞させたことで屈曲上方に形成された空間に食材塊を包むように把持する把持装置が開示されている（特許文献１参照）。

【0007】

特許文献１記載の把持装置は、食材塊を掴むのではなく下部を閉塞させた空間に包むように食材塊を把持することで力加減の調整を不要とし、且つ、食材塊が滑り落ちることを防ぎながら目的位置までの移し替えを行えるような構成としている。

【0008】

【文献】特開２０１９－１１８９９９

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0009】

しかしながら、特許文献１記載の把持装置では、食材塊を把持する際に線状部材の周辺に把持する食材塊と別に他の食材塊が存在すると屈曲させた先端部を接するように閉塞させる際に他の食材塊を巻込み崩してしまう虞や必要個数以上の食材塊を把持する虞がある。

【0010】

このように様々な食材塊に共通して把持することができる形態の把持装置は如何なる構造にするかを考えなければならず、また把持装置が、把持した後の把持部の動きも微妙な制御を必要として全体的に複雑な機械化と電気的な制御が必要となる。

【0011】

そのために食材塊の把持と移し替え作業を行う機械的、電気的な機械構造に組み立てることは煩雑となることも課題として挙げられる。

【0012】

そのために必要個数の食材塊を確実に把持し、弁当容器等へ移し替えが行える食材塊把持装置の開発が求められていた。

【0013】

本発明は、斯かる事情に鑑みてなされたものであって、昇降自在な上部基板と、上部基板と一体とした支持押圧板と、支持押圧板に垂設した複数の連結ピンの下端に固設した規制棒支持板と、上部基板と支持押圧板と規制棒支持板の中央に穿設した各回転軸挿貫孔に挿貫した回転自在の線体支持軸と、線体支持軸の下端に垂設した螺旋状の螺旋線体と、規制棒支持板に垂設した複数の食材塊規制棒と、とより構成することで自動的に機械的作動により食材塊を容易に確実に移し替えることできる食材把持装置を提供せんとする。

【課題を解決するための手段】

【0014】

上記従来の課題を解決するために、本発明に係る食材塊盛り付け装置は、食材塊を配置した位置において食材塊を把持してその近傍位置に移送するように構成した食材把持装置において、食材把持装置は、昇降自在で中央に第一回転軸挿貫孔を穿設した上部基板と、中央に第二回転軸挿貫孔を穿設し上部基板と一体とした支持押圧板と、中央に第三回転軸挿貫孔を穿設し支持押圧板に垂設した複数の連結ピンの下端に固設した規制棒支持板と、各回転軸挿貫孔に挿貫した回転自在の線体支持軸と、食材塊に螺入支持する線体支持軸の下端に垂設した螺旋状の螺旋線体と、螺旋線体を螺入するに際して食材塊をその周面において当接して不動状態とするために規制棒支持板に垂設した複数の食材塊規制棒と、より構成したことを特徴とする。

【0015】

また、食材塊規制棒は少なくとも３本以上で構成し食材塊の周面に当接して螺旋線体の回転降下にともない供回りする食材塊を固定するように構成したことにも特徴を有する。

【発明の効果】

【0016】

請求項１の発明によれば、食材塊を配置した位置において食材塊を把持してその近傍位置に移送するように構成した食材把持装置において、食材把持装置は、昇降自在で中央に第一回転軸挿貫孔を穿設した上部基板と、中央に第二回転軸挿貫孔を穿設し上部基板と一体とした支持押圧板と、中央に第三回転軸挿貫孔を穿設し支持押圧板に垂設した複数の連結ピンの下端に固設した規制棒支持板と、各回転軸挿貫孔に挿貫した回転自在の線体支持軸と、食材塊に螺入支持する線体支持軸の下端に垂設した螺旋状の螺旋線体と、螺旋線体を螺入するに際して食材塊をその周面において当接して不動状態とするために規制棒支持板に垂設した複数の食材塊規制棒と、より構成したことにより、基本的に食材塊の把持動作は螺旋線体の回転と押圧により食材塊内部に螺旋線体を螺入して容易に外れない状態で把持することができ、いったん螺旋線体を突き刺す際、或いは螺旋線体を回転しながら突き刺す際に食材塊が供回りせんとする状態を周囲に設けた複数の食材塊規制棒により規制して確実に螺旋線体で食材塊を把持することができる効果がある。

【0017】

しかも、いったん螺旋線体で確実に把持した食材塊は螺旋線体のＸ・Ｙ軸の方向への移動により近傍に配した移し替え場所に確実に移動して食材の一定量の把持と近傍位置の弁当などの容器への盛付け作業を自動的に行うことができる効果がある。

【0018】

また、螺旋状の螺旋線体が回転と押圧することで食材塊に螺入し把持する構成としたことで、確実に一個の食材塊を把持することができる効果がある。

【0019】

更には、螺旋状の螺旋線体が回転と押圧することで食材塊を螺入し把持を行い、把持動作時に食材塊を供回りせんとする状態を食材塊規制棒により規制することで、食材規制棒に規制される大きさであれば様々な態様の食材塊を把持することができる効果がある。

【0020】

また、食材塊規制棒は少なくとも３本以上で構成し食材塊の周面に当接して螺旋線体の回転降下にともない供回りする食材塊を固定するように構成したことにより、螺旋線体の回転螺入動作によって供回りする食材塊の回転を確実に阻止して螺旋線体による把持処理を補助することができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【0021】

【図1】本発明の把持装置を示す斜視図である。

【図2】本発明の把持装置の分解状態示す斜視図である。

【図3】本発明の把持装置及び移替装置を示す正面側の斜視図である。

【図4】本発明の把持装置及び移替装置を示す背面側の斜視図である。

【図5】本発明の把持装置に係る複数の把持装置を備えた実施例を示す斜視図である。

【図6】本発明の把持装置に係る食材塊把持動作を説明する模式的正面図である。

【発明を実施するための形態】

【0022】

食材塊を配置した位置において食材塊を把持してその近傍位置に移送するように構成した食材把持装置において、食材把持装置は、昇降自在で中央に第一回転軸挿貫孔を穿設した上部基板と、同様に中央に第二回転軸挿貫孔を穿設し上部基板と一体とした支持押圧板と、中央に第三回転軸挿貫孔を穿設し支持押圧板に垂設した複数の連結ピンの下端に固設した規制棒支持板と、各回転軸挿貫孔に挿貫した回転自在の線体支持軸と、食材塊に螺入し支持する線体支持軸の下端に垂設した螺旋状の螺旋線体と、螺旋線体を螺入するに際して食材塊をその周面において当接して不動状態とするために規制棒支持板に垂設した複数の食材塊規制棒と、より構成したことにある。

【0023】

また、食材塊規制棒は少なくとも３本以上で構成し食材塊の周面に当接して螺旋線体の回転降下にともない供回りする食材塊を固定するように構成したことにも特徴を有する。

【0024】

以下、本発明に係る食材塊把持装置の実施例を図面に基づいて詳説する。
図１～５は本発明の食材塊把持装置の説明図であり、把持装置単体、移替装置を含めた全体、把持装置を複数備える場合をそれぞれ示すものである。

【0025】

本発明に係る食材塊把持装置Ｍは、図１及び図２に示すように、後述する昇降機構Ｌに接続する上部基板１と、上部基板１の下方位置に連結杆２を介して上部基板１と一体とした支持押圧板３と、支持押圧板３に垂設した複数の連結ピン４の下端に固設した規制棒支持板５と、を備えている。

【0026】

上部基板１は、昇降機構Ｌと連結する平面視略正方形状の板材で形成された第一基板１２と、第一基板１２とボルト、ナット等の連結部材１４によって一体とした平面視略正方形状の板材で形成された第二基板１３とよりなる。

【0027】

支持押圧板３は、平面視略円形状の板材で形成され、上部基板１の同一軸上に連結杆２を介して一体としている。

【0028】

また、支持押圧板３には連結ピン４を挿通するための連結ピン挿通孔３２を複数穿設している。

【0029】

連結ピン４は、支持押圧板３に穿設した連結ピン挿通孔３２に上方から挿通される。

【0030】

また、連結ピン４は、連結ピン挿通孔３２の径よりも小さい径のピン本体４１と、ピン本体の上端にあって連結ピン挿通孔３２の径より大きい径のピン頭４２を有している。

【0031】

そのため、連結ピン４は挿通時に支持押圧板３に自重によって吊下がった状態となり、下方から押されることで上方へ持ち上がるように構成されている。

【0032】

規制棒支持板５は、平面視略円形状の板材で形成され、上部基板１及び支持押圧板３と同一軸上となるように連結ピン４の下端に固設され、連結ピン４と一体としている。

【0033】

また、上部基板１には第一回転軸挿貫孔１１を、支持押圧板３には第二回転軸挿貫孔３１を、規制棒支持板５には第三回転軸挿貫孔５１を、それぞれの中央に穿設しており、各回転軸挿貫孔（１１、３１、５１）には上方より線体支持軸６を挿貫している。

【0034】

線体支持軸６は、上部に電動モータ等を内蔵した回転機構７を設けて線体支持軸６を回転自在に構成している。

【0035】

線体支持軸６の下端には食材塊Ｆを螺入支持するため螺旋状に形成した螺旋線体８を垂設している。

【0036】

また、規制棒支持板５には複数の食材塊規制棒９が少なくとも３本以上垂設されており、螺旋線体８が食材塊Ｆを突き刺す際に食材塊Ｆの周面に当接して食材塊Ｆが回転せんとする動きを規制することができる。

【0037】

この食材塊規制棒９は、把持作動時に後述する昇降機構Ｌを介して把持装置Ｍが食材塊Ｆへ向け下降すると、食材塊Ｆと接触し更に下降を続けるとそれに伴い連結ピン４が上方へ持ち上げられることとなる。

【0038】

すなわち、把持装置Ｍは食材塊Ｆを把持するため螺旋線体８を下方へ押圧させると共に、食材塊規制棒９が食材塊Ｆに触れると連結ピン４を介して上方へ押し上げられ食材塊Ｆが嵌り込まないような当接状態を維持し続けることができる。

【0039】

上述した食材塊把持装置Ｍは、図３及び図４に示すように、移替装置Ｓに昇降自在に接続された昇降機構Ｌと一体に昇降自在となるよう取付けられ、更に昇降機構Ｌを介して移替装置Ｓの移替動作によって、Ｘ軸方向及びＹ軸方向の移動を自在としている。

【0040】

移替装置Ｓは、移替盛り付け先である弁当容器Ｔが搬送されるベルトコンベアＣの搬送方向の左右側にそれぞれ立設する支柱フレームｃと、支柱フレームｃの上部に横架した第二フレームｂと、第二フレームｂの上方に一方の端部を接続した第一フレームａと、からなる。

【0041】

支柱フレームｃは、縦長方形状の柱部材であって、移替装置Ｓの全体と昇降機構Ｌと把持装置Ｍとを支えるためのものである。

【0042】

第二フレームｂは、横長方形状のフレーム部材であって、２本の支柱フレームｃに横架されることで、ベルトコンベアＣの上方で搬送方向に直交するように配設される。

【0043】

第二フレームｂの上方には、駆動部を内蔵する駆動機構部ｄが取り付けられる。

【0044】

駆動機構部ｄは、例えばラック・ピニオン機構やスライドレール機構等であり、第二フレームｂの側面上部にはラックやレールといった駆動機構部ｄの一部が取り付けられることで図３及び図４で示すように、Ｙ軸方向への移動が自在となるように構成されている。

【0045】

第一フレームａは、横長方形状のフレーム部材であって、上記駆動機構部ｄに一体となるように長手方向の一方側端部を接続している。

【0046】

また、第一フレームａの一側方には、上述した駆動機構部ｄとは異なる駆動機構部ｅが接続される。

【0047】

駆動機構部ｅは、例えばラック・ピニオン機構やスライドレール機構等であり、接続される第一フレームａの側面部分にラックやレールといった駆動機構部ｄの一部が取り付けられることで図３及び図４で示すように、Ｘ軸方向への移動が自在となるように構成されている。

【0048】

昇降機構Ｌは、第一フレームａに接続された駆動機構部ｅと一体となるように接続されることで、駆動機構部ｅを介してＸ軸方向へ移動自在に構成される。

【0049】

また、内部には電動モータやアクチュエータを内蔵し、下方に接続する把持装置Ｍを昇降自在としている。

【0050】

また、駆動機構部ｄ及び駆動機構部ｅの設置場所は、必ずしも上記の位置である必要はなく、使用する駆動方法にあった位置であればいいし、本発明の把持装置Ｍをそれぞれ所望する位置へ移動させることができるものであればどのようなものでもよい。

【0051】

次に、本発明の把持装置Ｍの詳しい把持動作及び食材塊Ｆの移し替え動作について説明する。

【0052】

把持装置Ｍは、図６ａに示すように、食材塊Ｆへ向けて螺旋線体８を回転機構７によって回転させつつ昇降機構Ｌを介して降下される。

【0053】

螺旋線体８は、図６ｂに示すように、支持押圧板３を介して昇降機構Ｌの降下に伴う押圧を食材塊Ｆへ与えつつ回転機構７の回転によって先端部を食材塊Ｆに螺入してゆく。

【0054】

昇降機構Ｌは螺旋線体８を食材塊Ｆに突き刺すために、食材塊Ｆと接触後も降下を継続して行う。

【0055】

この動きに際して、図６ｂ及び図６ｃに示すように、食材塊規制棒９は自重により吊下っている連結ピン４と規制棒支持板５を介して一体としているため、食材塊Ｆに接触するとその位置を維持するように把持装置Ｍの降下に伴って持ち上がることとなる。

【0056】

すなわち、食材塊Ｆは複数の食材塊規制棒９の間に嵌り込むことなく食材塊Ｆの動きを周面に当接させることで規制し、螺旋線体８の回転による供回りを防ぐことができる。

【0057】

螺旋線体８が食材塊Ｆに対し螺入したのち、図６ｄに示すように、昇降機構Ｌによって把持装置Ｍは上昇を行う。

【0058】

その後、移替装置Ｓの第一フレームａと第二フレームｂとによって、図３及び図４に示すようにベルトコンベアＣ上を搬送される容器Ｔの上方へ移動する。

【0059】

容器Ｔの上方まで移動が完了したのち、昇降機構Ｌは、食材塊Ｆの充填時に弾んでこぼれたり充填位置からずれたりしないように容器Ｔへ向け把持装置Ｍを降下させ落下位置を低くする。

【0060】

昇降機構Ｌの降下が完了したのち、把持装置Ｍは回転機構７を螺入した向きと逆方向に回転させ、螺旋線体８を食材塊Ｆから抜き取ることで容器Ｔへの食材塊充填を行う。

【0061】

また、この時にも食材塊規制棒９は、食材塊Ｆに対し自重のみで周面に当接していることで、供回りを防止し、かつ食材塊Ｆには当接するのみであることから落下への阻害も行われず速やかな充填動作とすることができる。

【0062】

なお、本件発明の実施例では食材塊Ｆとして説明したが、具体的な例としては例えば鶏の唐揚げであったり肉団子であったりその種類は問わないと共に、これらの食材を大量に作成して大容器に収納しておきそこから本発明の食材塊把持装置Ｍにより必要な規定量を螺旋線体８で把持して近傍に定置した容器Ｔの移替位置に移し替える作業を自動的に行えるものである。

【0063】

また、必要によっては把持装置Ｍにロードセル等の重量センサを構成し、回転しながら食材塊Ｆに螺入し一定量の塊として把持する際に絡めとった一定量のおかず食材の容量や重量を自動的に測量して毎回正確な規定量を把持して弁当容器Ｔに移し替える作業が自動的に行えるように構成することも可能である。

【0064】

上述した各種効果は、本発明から生じる最も好適な効果を列挙したに過ぎず、本発明による効果は、本実施例に記載されたものに限定されるものではない。

【符号の説明】

【0065】

Ｆ 食材塊
Ｃ ベルトコンベア
Ｔ 容器
Ｌ 昇降機構
Ｍ 把持装置
１ 上部基板
１１ 第一回転軸挿貫孔
２ 連結杆
３ 支持押圧板
３１ 第二回転軸挿貫孔
４ 連結ピン
５ 規制棒支持板
５１ 第三回転軸挿貫孔
６ 線体支持軸
７ 回転機構
８ 螺旋線体
９ 食材塊規制棒
１０ 把持装置連結体
Ｓ 移替装置
ａ 第一フレーム
ｂ 第二フレーム
ｃ 支柱フレーム

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】