以下に、本発明の実施の形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。なお、本発明は、下記の実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲内で適宜変形して実施することができるものである。以下の図においては、説明の便宜上、一部の構成を省略することがある。また、以下の説明において、特に明示しない限り、「上」、「下」、「左」、「右」、「前」、「後」は、各図において矢印で示した方向を基準として用いる。但し、以下の各実施の形態での各構成の向きは、一例にすぎず、任意の向きに変更することができる。
図1は、実施の形態に係る搬送装置の概略平面図、図2は、実施の形態に係る搬送装置の概略側面図である。図1及び図2に示すように、搬送装置1は、第1の容器としての製品番重T1に収容されたおにぎり(物品)Wを第2の容器としての出荷番重T2に搬送するよう構成される。搬送装置1は、製品番重T1が載置される載置領域2aを備えた基台2と、基台2の前方に配設されて出荷番重T2が載置される送り装置3とを有している。
送り装置3は、出荷番重T2を左右方向に移送するための複数のローラ3aと、複数のローラ3aを所定高さ位置で支持する支持フレーム3bとを備えている。送り装置3は、製品番重T1の前方にて、製品番重T1に対し左右位置が揃うように出荷番重T2を一時的にあらかじめ位置決めする位置決め手段(不図示)を備えている。また、送り装置3は、ローラ3a上にて出荷番重T2を製品番重T1と概ね同じ高さ位置に支持している。なお、送り装置3は、複数の出荷番重T2を順次搬送し、上述した位置に位置決めできる限りにおいてベルトコンベア等の構成に代替してもよい。
ここで、本実施の形態の搬送対象となるおにぎりWは、左右方向から見て三角形状のおにぎりを包装したものであり、上部の頂点からシート部Wa(図4参照)が突出するよう形成される。製品番重T1にて、おにぎりWは、前後及び左右の直交する二方向に沿ってマトリクス状に整列した状態で収容され、本実施の形態では左右に8個、前後に5個並んで配置されている。言い換えると、製品番重T1には、n(nは自然数)個(本実施の形態では8個)のおにぎりWがその厚み方向に列をなして複数列(本実施の形態では5列)収容されている。このように複数列収容された各おにぎりWの厚さ方向は左右方向に向くようになり、以下の説明において、これら厚さ方向及び左右方向を「列方向」と称して説明する。各おにぎりWは、三角形の頂点を上向きとした起立状態とされる。また、前後及び列方向に並ぶおにぎりWは、その並び方向に隣り合うおにぎりW或いは製品番重T1の内壁に対し、接触或いは若干の隙間をあけた状態とされる。従って、製品番重T1に収容された各おにぎりWは、三角形の側面が鉛直方向に向けられており、かかる側面が水平になるような倒れが生じることを防止している。
本実施の形態の搬送装置1にあっては、列方向に並んだ複数のおにぎりWを保持する保持装置4と、製品番重T1と出荷番重T2とを結ぶ軌道が延びる前後方向に沿って保持装置4を移動可能な第1の移動部5と、基台2上に設けられた第2の移動部6及び仮載置部7とを備えている。
続いて、保持装置4の具体的な構成について、図3及び図4を参照して説明する。図3は、実施の形態に係る保持装置の概略斜視図である。図4は、実施の形態に係る保持装置の一部をZX面で切断した断面図である。ここで、保持装置4の説明においては、各図において矢印で示したX方向、Y方向、Z方向を基準に説明し、上述した前後方向がX方向、列方向(左右方向)がY方向、上下方向がZ方向となる。
図3及び図4に示すように、保持装置4は、8体の保持機構9と、Z方向(上下方向)に所定間隔を隔てて配置された上部固定板4a、中間固定板4b及び下部固定板4cとを備えている。8体の保持機構9は、概略同一の構成を備えてY方向に等間隔で並んで設けられている。8体の保持機構9は、第1の把持部10と、第2の把持部20と、これら把持部10、20を支持するための支持体30と、駆動機構(駆動部)40とを備えている。支持体30は、本実施の形態では、上下方向(Z方向)に軸線が向けられた四角柱状に形成されている。また、8体の保持機構9は、Z方向に延びる昇降シリンダ60と、中間固定板4b及び下部固定板4cに支持される振れ止め機構70とを有している。
各保持機構9の昇降シリンダ60は、上端側で上部固定板4aを介して相互に連結され、下端側で中間固定板4bを介して相互に連結されている。従って、上部固定板4a及び中間固定板4bを介してY方向に並ぶ8体の保持機構9が一体化されている。昇降シリンダ60は、Z方向に進退動作する出力軸を備え、この出力軸が支持体30に連結されて支持体30とこれに支持される把持部10、20がZ方向に進退移動可能に設けられる。中間固定板4b及び下部固定板4cは、平面視長方形状に形成され、それぞれの四隅においてZ方向に延びる連結棒4dを介して連結されている。
第1の把持部10は、X方向に並ぶ一対の第1の把持体11a、11bを備えている。一対の第1の把持体11a、11bは、支持体30の下端側に揺動可能に支持されている。これにより、第1の把持体11a、11bの下端部が相互に接近及び離反する方向(概略X方向)に変位して開閉可能となり、おにぎりW(図3では不図示)の把持及びその解除を行えるようになっている。図3及び図4では、第1の把持体11a、11bが開いた状態を図示しており、図6は、第1の把持体11a、11bが閉じた状態を図示している。
第2の把持部20は、Y方向に並ぶ一対の第2の把持体21a、21b(図4では一方の第2の把持体21bを不図示)を備えている。第2の把持体21a、21bにおいても、支持体30の下端側に揺動可能に支持され、第2の把持体21a、21bの下端部が相互に接近及び離反する方向(概略Y方向)に変位して開閉可能となる。第1の把持部10の把持位置と、第2の把持部20の把持位置とはZ方向の位置(高さ位置)が異なっている。なお、第2の把持部20は、搬送対象物をY方向から挟んで把持できるものであるが、本実施の形態では、第1の把持部10で把持、搬送する場合について説明し、第2の把持部20にて搬送対象物を把持、搬送する場合についての説明を簡略化又は省略する。
駆動機構40は、支持体30が挿入される筒状の移動体41と、移動体41に装着された駆動源42とを備えている。駆動機構40は、駆動源42の作動によって移動体41をZ方向に移動させることで、第1の把持部10及び第2の把持部20を開閉動作(把持駆動)させる。
振れ止め機構70は、図4に示すように、第1の把持部10を挟むX方向両側でX方向に並ぶ一対の押さえ部材71を備え、各押さえ部材71をZ方向(上下方向)に相対移動可能に支持するガイド部材76も備えている。ここで、図4にて右側に位置する押さえ部材71及びガイド部材76と、左側に位置する押さえ部材71及びガイド部材76とは、同一となる構造が採用される。
押さえ部材71は、Z方向(上下方向)に延びる円柱(丸棒)状に形成された軸状部72と、軸状部72の下端に取り付けられておにぎりWに接触する部分を形成する接触体74とを備えている。接触体74においては、おにぎりWにおける上部頂点から山状に傾斜する傾斜上面に接触するときに、先端の半球状となる部分が概略点状に接触するようになる。
図5A及び図5Bは、振れ止め機構のYZ面を切断面とした断面図であり、動作要領の説明図である。図5Aに示すように、軸状部72の上端には、ねじ75が設けられている。ねじ75の頭部は、軸状部72の外径より大きい直径寸法に形成されている。従って、ねじ75の頭部は、軸状部72からフランジ状に突出しており、ガイド部材76での抜け止めとして機能する。なお、軸状部72は、下部固定板4cに形成された孔を貫通している。
ガイド部材76は、内部に軸状部72が挿通され、且つ、下部固定板4cに固定されている。ガイド部材76では、軸状部72との上下方向の直線的な相対移動が案内され、これにより、押さえ部材71の上下方向の相対移動がガイドされる。ガイド部材76の上面には、軸状部72が挿通される孔が形成されており、この孔の内径は、ねじ75の頭部の外径より小さく設定される。従って、押さえ部材71に外力が加わらずに自重で下降することで、ねじ75の頭部がガイド部材76の上面に載置され、ねじ75を含む押さえ部材71の下方移動が規制される。
次いで、保持機構9がおにぎりWを把持及び把持を解除する際の動作について説明する。ここでは、先ず、保持装置4における1体の保持機構9における動作について説明する。
おにぎりWを把持する前は、図4に示すように、押さえ部材71が下降限となる位置に配置され、接触体74が各把持部10、20より下方に配置される。この状態にて、製品番重T1(図1参照)からおにぎりWを搬出する場合、上述した第1の移動部5(図2参照)を介して保持装置4における保持機構9をおにぎりWより上方に所定距離隔てた位置に移動する。
次いで、昇降シリンダ60の出力軸を進出し、第1の把持体11a、11bの間におにぎりWのシート部Waが位置するところまで第1の把持部10が下降する。そして、図6に示すように、シート部Waを第1の把持部10で挟み込んで把持してから、昇降シリンダ60の出力軸を退行し、第1の把持部10で把持されたおにぎりWを上昇動作する。すると、上昇の中途段階で押さえ部材71の接触体74がおにぎりWの上面に当接して載置される。この接触後に更に上昇を進行することで、おにぎりWを介して押さえ部材71が上昇し、押さえ部材71の自重がおにぎりWに作用しておにぎりWを下方に押さえ付ける。
図6に示す状態から保持機構9によるおにぎりWの把持を解除する場合、昇降シリンダ60の出力軸を進出し、第1の把持部10で把持したおにぎりWを下降して出荷番重T2や仮載置部7(図1参照)に載置する。その後、第1の把持体11a、11bを開いた状態に揺動してシート部Waの挟み込みを解除することで把持が解除される。
図7は、保持装置が物品を把持した状態の一例を示す説明用側面図である。保持装置4においては、複数(本実施の形態では8体)の保持機構9がおにぎりWを1個(1体)ずつ独立して保持し得る。例えば、図7に示すように、Y方向にて一方の側の4体の保持機構9でおにぎりWを上述した要領にて把持することができる。かかる4体の保持機構9で把持を行う際、それ以外の4体の保持機構9では、昇降シリンダ60が駆動されず、その第1の把持部10が上下に移動せずに待機した状態となる。このようにして保持装置4では、8体の保持機構9のうち、任意の位置及び数の保持機構9にておにぎりWを保持でき、また、おにぎりWを非保持状態にすることができる。
図1に戻り、同図にて模式的に表した保持装置4は、左右に並ぶおにぎりWを8個同時に把持できる向きに設けられている。従って、前後左右に整列されて製品番重T1に収容されたおにぎりWのうち、列方向(左右方向)に並ぶ同一列8個のおにぎりW全てを保持できるようになっている。また、保持装置4は、上述のように任意の位置及び数の保持機構9にておにぎりWを保持できるので、同一列8個のおにぎりWの個々に対応して独立に保持することが可能となる。
図2にも示すように、第1の移動部5は、保持装置4を上方から支持して前後方向に移動させる。具体的には、第1の移動部5は、上面視で基台2の載置領域2a後方から基台2上の仮載置部7を通過して送り装置3の前方まで保持装置4を移動させる。従って、第1の移動部5は、製品番重T1及び出荷番重T2を結ぶ軌道を移動方向として前後に保持装置4を移動させ、製品番重T1、出荷番重T2及び仮載置部7それぞれの上方位置に保持装置4を移動させる。第1の移動部5としては、リニアモータや送りねじ構造等の直線的な移動を行うための送り機構を採用することが例示でき、不図示のフレーム等を介して支持される。
第2の移動部6は、仮載置部7を下方から支持するように設けられ、且つ、上面視で保持装置4が移動する軌道の延在方向となる前後方向に交差する方向、本実施の形態ではおにぎりWの列方向(左右方向)に仮載置部7を移動させる。従って、第2の移動部6は、仮載置部7に載置されたおにぎりWを列方向に移動させる。第2の移動部6においても、リニアモータや送りねじ構造等の直線的な移動を行うための送り機構を採用することが例示できる。
仮載置部7は、載置領域2aに載置された製品番重T1と、送り装置3にて位置決めされる出荷番重T2とを結ぶ軌道上に設けられている。言い換えると、仮載置部7は、上面視で第1の移動部5により保持装置4が移動する経路に重なる位置に配設されている。また、仮載置部7は、列方向に並ぶおにぎりWを載置可能な大きさに形成されている。具体的には、仮載置部7は、保持装置4にて同一列上で保持するおにぎりWの最多個数n個(本実施の形態では8個)に対し、該同一列上に少なくともn−1個(本実施の形態では7個)のおにぎりWを載置可能とされる。仮載置部7における底壁7aの高さは、載置領域2aに載置された製品番重T1及び送り装置3上の出荷番重T2の各底部の高さ位置と概略同一となるように設定されている。
図8は、仮載置部の概略斜視図である。図8に示すように、仮載置部7は、底壁7aと、底壁7aの外周側から立ち上がって形成される前壁7b、後壁7c及び左右一対の側壁7d、7eと、前壁7b及び後壁7cの間に延在し、一対の側壁7d、7e間に複数形成される仕切壁7fとを備えている。仮載置部7は、底壁7a、前壁7b及び後壁7cと、左右に隣り合う側壁7d、7e及び仕切壁7f、或いは、一対の仕切壁7fとで囲まれる位置に上部を開放する複数の収容スペース7gが形成される。
各収容スペース7gは、起立状態のおにぎりWの前後方向及び列方向(左右方向)の大きさに応じて形成され、上方からおにぎりWを収容して底壁7aに載置できるように形成される。また、各収容スペース7gは、収容したおにぎりWの列方向の側面に対し、隣り合う側壁7d、7eや仕切壁7fが接触或いは若干の隙間が生じるように形成される。これにより、側壁7d、7e及び仕切壁7fが収容スペース7gの底部に載置されたおにぎりWの起立状態を維持する倒れ規制部を構成するようになる。
なお、本実施の形態では、仮載置部7に7つの収容スペース7gが形成され、おにぎりWを7個載置可能とされる。
図9は、実施の形態に係る搬送装置の構成を示すブロック図である。図9に示すように、搬送装置1は、制御部101、記憶部102及び入力部103を備えている。
制御部101は、中央処理装置(CPU)等からなり、搬送装置1全体を制御する。制御部101は、記憶部102に記憶されているプログラムに従い、記憶部102や入力部103から入力される情報に対する各種の演算処理や、保持装置4、第1の移動部5、第2の移動部6の駆動制御等を行う。
記憶部102は、RAM(Random Access Memory)やROM(Read Only Memory)等を備えている。RAMは、制御部101の作業領域として用いられたり、入力部103から出力された情報等が制御部101を介して記憶される。ROMでは、制御部101が各種の演算、制御を行うためのプログラムや、アプリケーションとして機能するためのプログラム、データ等が記憶される。
入力部103は、不図示の撮像手段やセンサ等を含み、製品番重T1に収容されたおにぎりWの個数(列数)や、仮載置部7でのおにぎりWの載置数の検出データを取得して制御部101に出力する。また、入力部103は、通信インターフェースとしてパソコン等の外部装置から有線又は無線通信によってデータを取得するようにしたり、データを内蔵するメモリーカード等の記憶媒体を接続可能なスロット等のインターフェースとしたりてもよい。この場合、上記センサ等を省略して、上記検出データの代わりとなるデータを入力して制御部101に出力することができる。
図10は、実施の形態に係る制御部の機能ブロック図である。図10に示すように、本実施の形態に係る制御部101は、把握部101a、決定部101b、比較選択部101c、第1の調整部101d、第2の調整部101e、第3の調整部101fとして機能する。これらの機能ブロックは、記憶部102に記憶されたプログラムが制御部101によって実行されることによって実現される。なお、図10に示す制御部101の機能ブロックは、本発明に関連する構成のみを示しており、それ以外の構成については省略している。
把握部101aは、入力部103から出力されたデータに基づき、仮載置部7に載置されているおにぎりWの載置数(a個)を把握する。
決定部101bは、1回の動作で、出荷番重T2に載置するおにぎりWの搬送数を決定する。ここで、「1回の動作」は、保持装置4により製品番重T1及び仮載置部7の何れかで少なくとも1個のおにぎりWを1回保持し、その保持したおにぎりWの少なくとも一部を出荷番重T2に1回搬送する動作を意味する。
決定部101bは、製品番重T1で同一列全てのおにぎりWがn個であり、出荷番重T2に搬送するおにぎりWの個数がn個より多い場合、複数回の動作とし、且つ、各動作で出荷番重T2に載置するおにぎりWの搬送数m個を決定する。
例えば、出荷番重T2に搬送するおにぎりWの個数をp個とした場合、決定部101bでは、p/nを除算し、その演算結果となる剰余が「0」の場合、その商を動作の回数としてq回とする。このとき、q回行う各動作でのおにぎりWの搬送数m個をn個と同一値とする。一方、かかる除算で剰余が「0」でない場合、その商に1回分加算した値を動作の回数としてq回とする。このとき、第1回〜第q−1回での各動作でのおにぎりWの搬送数m個をn個と同一値とする。そして、第q回の動作でのおにぎりWの搬送数m個は、除算での剰余と同一値とする。
なお、決定部101bは、出荷番重T2に搬送するおにぎりWの個数がn個以下である場合、動作の回数を1回とし、おにぎりWの搬送数m個をn個と同一値とする。
比較選択部101cは、把握部101aで把握されたおにぎりWの個数、つまり、仮載置部7に載置されているおにぎりWの載置数a個と、1回の動作で出荷番重T2に載置するおにぎりWの搬送数m個とを比較する。比較選択部101cは、かかる比較において載置数a個が搬送数m個以上になる場合(a≧m)、仮載置部7から出荷番重T2におにぎりWを搬送することを選択し、かかる搬送を実施すべく保持装置4及び各移動部5、6を制御する。この搬送の動作で、仮載置部7から出荷番重T2に搬送して載置するおにぎりWの個数は、決定部101bで決定した搬送数m個だけとするよう制御する。
一方、比較選択部101cは、上記比較において載置数a個が搬送数m個より少なくなる場合(a<m)つまりa≧m以外の場合、製品番重T1からおにぎりWを搬送することを選択し、かかる搬送を実施すべく保持装置4及び各移動部5、6を制御する。この搬送の動作で、製品番重T1に載置されたおにぎりWのうち同一列n個すべてを保持装置4で保持し、決定部101bで決定した搬送数m個だけ出荷番重T2に載置するよう制御する。また、かかる搬送の動作にて、保持装置4で保持したものの出荷番重T2に載置しないn−m個のおにぎりWを仮載置部7に載置するよう制御する。この仮載置部7への載置は、出荷番重T2への載置の前及び後の何れに実施してもよい。
第1の調整部101dは、仮載置部7の列方向(左右方向)何れか一端側におにぎりWを寄せて載置するよう保持装置4及び第2の移動部6を制御する。例えば、仮載置部7の右端側におにぎりWを寄せる場合、仮載置部7におにぎりWが載置されていないときは、保持装置4が保持したおにぎりWのうち最も右側のおにぎりWが仮載置部7の最も右寄りの収容スペース7g(図8参照)に載置されるよう制御する。仮載置部7におにぎりWが少なくとも1個載置されている場合、仮載置部7に載置されているおにぎりWのうち、最も左側のおにぎりWの左隣に保持装置4が保持したおにぎりWのうち最も右側のおにぎりWが位置するよう第2の移動部6を制御する。そして、保持装置4が保持したおにぎりWを仮載置部7の収容スペース7gに載置し、仮載置部7に載置されているおにぎりWが右から左に向かって連続し、隣り合うおにぎりWの間に空の収容スペース7fがないように制御する。
第2の調整部101eは、仮載置部7から出荷番重T2におにぎりWを搬送するときに、出荷番重T2にて列方向(左右方向)何れか一端側におにぎりWを寄せて載置するよう保持装置4及び第2の移動部6を制御する。例えば、出荷番重T2の右端側におにぎりWを寄せる場合、保持装置4の最も右側の保持機構9から搬送数m個に応じたおにぎりWを保持可能な位置に、仮載置部7が移動するよう第2の移動部6を制御する。
なお、第1の調整部101d及び第2の調整部101eの制御に関し、仮載置部7や出荷番重T2の右端側におにぎりWを寄せる場合について説明したが、左端側に寄せるように制御してもよい。この場合、上記説明に対して位置関係を左右反転させるよう変更することで、同様の要領で制御することができる。
第3の調整部101fは、保持装置4により製品番重T1にておにぎりWを保持する際、製品番重T1の最前列のおにぎりWを保持するように第1の移動部5を制御する。具体的には、第3の調整部101fは、搬送開始前に、記憶部102で記憶された製品番重T1の列数を残り列数として認識する。1回の動作にて製品番重T1から同一列n個のおにぎりW全てが搬送された場合、残り列数から「1」を減算する。そして、次に製品番重T1からおにぎりWを搬送するときに、減算した残り列数に応じて予め設定した前後位置に保持装置4が位置するように第1の移動部5を制御する。このようにして製品番重T1からおにぎりWの搬送を繰り返し、残り列数が「0」となった場合、不図示の搬入出装置を制御し、空となった製品番重T1を搬出し、おにぎりWが収容された新たな製品番重T1を搬入する。なお、残り列数が「0」となった場合、交換アラートを出す等、製品番重T1の搬入出における一部の作業を人が行うようにしてもよい。
続いて、上記搬送装置1による1回の動作での出荷番重T2へのおにぎりWの搬送方法について図10の機能ブロック図に加え、図11のフロー図を用いて説明する。ここでは、図1に示すように、製品番重T1が載置領域2aに載置されると共に、送り装置3にて製品番重T1と列方向(左右方向)の位置が揃うように出荷番重T2が位置決めされているものとする。製品番重T1には、おにぎりWが起立した状態で列方向にn個、前後に複数列並んで収容され、出荷番重T2にはおにぎりW等の収容物が全くない状態とする。また、1回の動作によるおにぎりWの搬送数m個をn個以下の場合とする。
先ず、1回の動作で、出荷番重T2に載置するおにぎりWの搬送数m個を決定部101bにて決定するステップ(ステップ(以下、「ST」という)01)を実施する。また、仮載置部7に載置されているおにぎりWの載置数a個を把握部101aにて把握するステップST02を実施する。
ステップST01、ST02の実施後、1回の動作で出荷番重T2に載置するおにぎりWの搬送数m個と、仮載置部7に載置されているおにぎりWの載置数a個とを比較選択部101cにて比較するステップST03を実施する。具体的には、ステップST03では、載置数a個が搬送数m個以上になるか否かを判定する。載置数a個が搬送数m個以上になる場合(ST03:YES)、仮載置部7から出荷番重T2におにぎりWを搬送することを比較選択部101cにて選択するステップST04を実施する。
ステップST04の実施後、出荷番重T2に載置するおにぎりWの搬送数m個に応じ、第2の移動部6の移動を第2の調整部101eにて制御するステップST05を実施する。具体的には、ステップST05では、保持装置4の列方向何れか一端側の保持機構9から搬送数m個に応じたおにぎりWを保持可能な位置に、仮載置部7が移動するよう第2の移動部6を制御する。そして、保持装置4で仮載置部7に載置されたm個のおにぎりWを保持した後、第1の移動部5によって保持装置4を出荷番重T2まで移動し、出荷番重T2にて列方向何れか一端側におにぎりWを寄せて載置するステップST06を実施する。そして、ステップST06の実施を完了することで、1回の動作での搬送を終了する。
ステップST03にて、載置数a個が搬送数m個より少なくなる場合(ST03:NO)、製品番重T1から出荷番重T2におにぎりWを搬送することを比較選択部101cにて選択するステップST07を実施する。
ステップST07の実施後、第1の移動部5によって製品番重T1に保持装置4を移動し、製品番重T1にて最前列にn個並ぶおにぎりW全てを保持装置4で保持するステップST08を実施する。ステップST08の実施後、第1の移動部5によって保持装置4を出荷番重T2まで移動し、搬送数m個のおにぎりWを出荷番重T2にて列方向何れか一端側におにぎりWを寄せた状態として載置するステップST09を実施する。
製品番重T1から出荷番重T2におにぎりWを搬送した場合、製品番重T1で同一列全てのおにぎりWの個数n個と、搬送数m個とを比較するステップST10を実施する。ステップST10にて、搬送数mが同一列全てのおにぎりWの個数n個と同一でない場合(ST10:NO)、保持装置4が保持するおにぎりWの個数n個より搬送数mの方が少なくなる。従って、保持装置4が保持したものの出荷番重T2に載置しないn−m個のおにぎりWが存在することとなり、このおにぎりWを仮載置部7に載置するステップST11を実施する。
ステップST11では、仮載置部7の列方向何れか一端側におにぎりWを寄せて載置するよう第2の移動部6を第1の調整部101dにて移動制御する。このとき、仮載置部7におにぎりWが既に載置されている場合、既に載置されているおにぎりWと、これから載置するおにぎりWとの間に空の収容スペース7gがないように仮載置部7を列方向に移動して調整する。そして、ステップST11の実施を完了することで、1回の動作での搬送を終了する。
ステップST10にて、搬送数mが同一列全てのおにぎりWの個数n個と同一の場合(ST10:YES)、保持装置4が保持したn個のおにぎりW全てを出荷番重T2に載置することとなり、ステップST09を実施したことで1回の動作での搬送を終了する。
上記のように1回の動作での搬送を終了した後、おにぎりWが載置された出荷番重T2を搬出し、製品番重T1の前方に空の出荷番重T2を搬入する。また、出荷番重T2へのおにぎりWの搬送数m個、仮載置部7の載置数a個を更新した後、上記の要領で次回の動作の搬送を実施することで、搬送を繰り返し実施することができる。なお、各回の動作の前には、第3の調整部101fにて上述したように製品番重T1の最前列のおにぎりWを保持装置4が保持するように第1の移動部5を制御する。
次に、出荷番重T2へのおにぎりWの搬送方法について、図12ないし図17を参照して具体例を挙げて説明する。ここでは、図12Aに示すように、製品番重T1には、おにぎりWが起立した状態で列方向(左右方向)に8個、前後方向に5個並んで収容される。また、出荷番重T2にはおにぎりW等の収容物が全くなく、仮載置部7にもおにぎりWが載置されていない状態とする。先ず、この状態にて、5個のおにぎりWを製品番重T1から出荷番重T2へ搬送する場合について図12及び図13を用いて説明する。なお、以下の具体例の説明にて、上記各ステップに対応する動作や処理等については、括弧書きにてステップの符号を併記する。
図12及び図13は、製品番重から出荷番重への搬送の流れの一例を示す説明図である。初めに、予め記憶したデータ等に基づき、出荷番重T2へのおにぎりWの搬送数として5個を決定し(ST01)、仮載置部7のおにぎりWの載置数として0個を把握する(ST02)。また、仮載置部7のおにぎりWの載置数(0個)とおにぎりWの搬送数(5個)とを比較し、搬送数の方が多いことを把握する(ST03:NO)。おにぎりWの搬送数が多いとの比較結果から、製品番重T1からおにぎりWを搬送することを選択する(ST07)。
次いで、図12Aに示すように製品番重T1の最前列で列方向(左右方向)に並ぶおにぎりWの上方に保持装置4移動する。その後、保持装置4の8体全ての保持機構9にて、その下方で列方向に並ぶ8個全てのおにぎりWを保持する(ST08)。おにぎりWの保持後、保持装置4を前方向に向かって移動し、図12Bに示すように、出荷番重T2の前側における上方にて位置決めする。
そして、図13Aに示すように、保持した8個のおにぎりWのうち、右から5個のおにぎりWを出荷番重T2内に載置して詰め込む(ST09)。ここで、保持装置4で保持した8個のおにぎりW全てを載置するものではないので(ST10:NO)、左から3個のおにぎりWは、保持装置4にて保持したままとする。出荷番重T2内に5個のおにぎりWを詰め込んだ後、保持装置4を前方向に移動し、図13Bに示すように、仮載置部7の上方にて位置決めする。その後、保持装置4で保持している3個のおにぎりWを仮載置部7の上に載置する(ST11)。このとき、仮載置部7における最も右側から3つの収容スペース7gそれぞれにおにぎりWが1個ずつ収容されるよう、仮載置部7を列方向に移動して位置決めする。
図12及び図13に示すように出荷番重T2におにぎりWを搬送した後、次の搬送用の空の出荷番重T2に搬送する場合の一例として図14及び図15を用いて説明し、また、他の一例として図16及び図17を用いて説明する。図14ないし図17は、出荷番重への搬送の流れの一例を示す説明図である。
図14Aに示すように仮載置部7に3個のおにぎりWが載置された状態から、3個のおにぎりWを空の出荷番重T2へ搬送する場合、出荷番重T2へのおにぎりWの搬送数として3個を決定し(ST01)、仮載置部7のおにぎりWの載置数として3個を把握する(ST02)。また、仮載置部7のおにぎりWの載置数(3個)とおにぎりWの搬送数(3個)とを比較し、搬送数が載置数以下である(それらが同一)であることを把握する(ST03:YES)。かかる比較結果により、仮載置部7からおにぎりWを搬送することを選択する(ST04)。
次いで、保持装置4を前後方向に移動し、図14Bに示すように、仮載置部7の上方にて位置決めする。このとき、保持装置4の最も右側の保持機構9の下方に仮載置部7の最も右側の収容スペース7gが位置するよう、仮載置部7を左右方向に移動して位置決めする(ST05)。
その後、保持装置4の右側3体の保持機構9にて、その下方の仮載置部7で左右に並ぶ3個のおにぎりWを保持する。おにぎりWの保持後、保持装置4を前方向に向かって移動し、図15に示すように、出荷番重T2の前側における上方にて位置決めした後、保持した3個のおにぎりWを出荷番重T2内に載置して詰め込む(ST06)。
一方、図16Aに示すように仮載置部7に3個のおにぎりWが載置された状態から、7個のおにぎりWを空の出荷番重T2へ搬送する場合、出荷番重T2へのおにぎりWの搬送数として7個を決定し(ST01)、仮載置部7のおにぎりWの載置数として3個を把握する(ST02)。また、仮載置部7のおにぎりWの載置数(3個)とおにぎりWの搬送数(7個)とを比較し、搬送数の方が多いことを把握する(ST03:NO)。おにぎりWの搬送数が多いとの比較結果から、製品番重T1からおにぎりWを搬送することを選択する(ST07)。
次に、その時点で製品番重T1の最前列(図16Aでは前から2列目)で左右に並ぶおにぎりWの上方に保持装置4を移動する。その後、保持装置4の8体全ての保持機構9にて、その下方で列方向に並ぶ8個全てのおにぎりWを保持する(ST08)。おにぎりWの保持後、保持装置4を前方向に移動し、図16Bに示すように、出荷番重T2の前側における上方にて位置決めする。
次いで、図17Aに示すように、保持した7個のおにぎりWのうち、右から7個(左の1個以外)のおにぎりWを出荷番重T2内に載置して詰め込む(ST08)。ここで、保持装置4で保持した8個のおにぎりW全てを載置するものではないので(ST10:NO)、左の1個のおにぎりWは、保持装置4にて保持したままとする。出荷番重T2内への7個のおにぎりWの詰め込みと前後して、仮載置部7を列方向に移動し、仮載置部7にて空いている収容スペース7gのうち最も右側の収容スペース7gを、おにぎりWを保持したままの保持機構9の左右位置に位置合わせする。そして、保持装置4を後方に移動し、図17Bに示すように、仮載置部7の上方にて位置決めしてから、保持装置4で保持している1個のおにぎりWを直下に位置合わせした仮載置部7の収容スペース7gに載置、収容する(ST11)。
ところで、上記実施の形態の搬送装置における効果を考察するため、比較例として、仮載置部7を省略した構成を考える。かかる構成では、例えば、図18Aに示すように、製品番重T1から5個のおにぎりWを搬出する場合、最前列で列方向に並ぶ8個のおにぎりWのうち、右側の5個のおにぎりWを保持装置4にて保持して製品番重T1から取り出す。これにより、製品番重T1では最前列にて3個のおにぎりWが搬送待ちとして残ったままとなり、そのうち、最も右側のおにぎりW1の右隣りに空きスペースSが生じる。このため、図18Bに示すように、製品番重T1の振動等の外力によって、最も右側のおにぎりW1が自立できなくなると、かかるおにぎりW1が右側に倒れてしまう。このように倒れたおにぎりW1は、図18Cの二点鎖線で示すように、次回の搬送にて、例えば3個のおにぎりWを搬出しようとしても、保持装置4で保持できなくなる。この結果、搬送個数の不足が発生する上、製品番重T1に意図しないおにぎりW1が倒れて残ったままになりおにぎりW1が無駄になってしまう。
この点、本実施の形態では、製品番重T1で列方向に並ぶ一列全てのおにぎりWを保持装置4が保持しても、そのうちの一部を仮載置部7に載置可能となる。言い換えると、製品番重T1で列方向に並ぶ一列全てのおにぎりWを取り出し、その取り出し数より出荷番重T2への詰め込み数が少なくても、詰め込みされないおにぎりWを仮載置部7に載置しておくことができる。また、本実施の形態では、仮載置部7に載置したおにぎりWを出荷番重T2へ詰め込むことも可能となっている。
これにより、出荷番重T2への詰め込み数を任意に設定しても、製品番重T1からおにぎりWを取り出す際には、一列全てのおにぎりWの取り出しを維持することができ、図18Aのように空きスペースSが発生することを回避することができる。かかる空きスペースSの発生を回避することで、図18Bで示したおにぎりW1の倒れを防止することができ、次回以降の搬送での個数不足や、製品番重T1での意図しない残存によりおにぎりW1の回収等の手間が発生することを回避することができる。
また、仮載置部7において、左右の側壁7d、7eや仕切壁7fの間に各おにぎりWが載置、収容されるので、仮載置部7が列方向に加速や減速しておにぎりWに倒れる方向の力が作用しても、おにぎりWの起立状態を良好に維持でき、搬送不良の発生を防ぐことができる。
また、仮載置部7を第2の移動部6によって列方向に移動させ、第2の移動部6による仮載置部7の移動方向と、保持装置4で保持する複数のおにぎりWの並び方向とを両方とも左右方向として揃えているので、第1の移動部5による保持装置4の移動方向を、列方向を含めた二軸方向としなくてもよくなり、構成の簡略化を図ることができる。しかも、保持装置4を移動させる第1の移動部5の移動方向を前後方向だけの一軸方向としても、保持装置4にて複数の保持機構9からおにぎりWを保持する保持機構9を選択して搬送可能となる。
また、保持装置4の製品番重T1と出荷番重T2との移動経路に上面視で重なるように仮載置部7が配設される、つまり、それらが前後方向に並んで配設されているので、搬送時における保持装置4の移動距離の短縮化、搬送の短時間化を図ることができる。
また、本実施の形態では、制御部101にて、仮載置部7でのおにぎりWの載置数やおにぎりWの搬送数に応じ、1回の動作における搬送元を製品番重T1及び仮載置部7から選択可能としている。これにより、仮載置部7を効果的に利用して上記のようなおにぎりWの倒れを防止することができる。
また、上記実施の形態では、第1の調整部101dにて、仮載置部7の列方向一端側におにぎりWを寄せて載置する制御を行うので、仮載置部7に載置されるおにぎりWの位置が把握し易くなる。これにより、次回以降の動作で、第2の移動部6にて仮載置部7を移動させる制御負担を軽減することができる。
また、上記実施の形態では、仮載置部7からの搬送で出荷番重T2の列方向一端側におにぎりWを寄せて載置する制御を第2の調整部101eにて行っている。これにより、出荷番重T2でおにぎりWを整理した状態で収容でき、出荷番重T2内のスペースを有効利用することができる。
また、本発明の実施の形態は上記の各実施の形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想の趣旨を逸脱しない範囲において様々に変更、置換、変形されてもよい。さらには、技術の進歩又は派生する別技術によって、本発明の技術的思想を別の仕方で実現することができれば、その方法を用いて実施されてもよい。したがって、特許請求の範囲は、本発明の技術的思想の範囲内に含まれ得る全ての実施態様をカバーしている。
上記各実施の形態では、把持する物品をおにぎりWとしたが、保持機構9によって保持できる物品であれば何ら限定されるものでない。例えば、三角形状以外の袋等で包装されたおにぎりとする他、サンドイッチやパン、弁当等の他の食品としたり、箱やトレイによって梱包されたものとしてもよい。
また、第1の容器及び第2の容器として番重T1、T2を用いた場合を説明したが、これに限られるものでなく、収容する物品等に応じて種々の容器を用いることができる。更に、直交二方向に整列する物品(おにぎり)の個数は、二方向それぞれに複数並んでいれば、任意とすることができ、保持装置4では、何れか一方向での一列全ての物品(おにぎり)を保持し得るように保持機構9が設けられる。
また、保持機構9としては、上記のようにおにぎりWを挟持する構成の他、おにぎりWの外周面を吸着して保持する吸着パッドとしてもよい。吸着パッドは負圧発生装置に連通して負圧を生じさせ、おにぎりWの外面を真空吸着することで物品を保持可能となる。
また、出荷番重T2へのおにぎりWの搬送は、仮載置部7におにぎりWが載置されている場合、上述した方法に限定されるものでなく、仮載置部7のおにぎりWを優先して出荷番重T2に詰め込む等、種々の変更が可能である。要するに、本発明は、製品番重T1等の容器からおにぎりWを取り出すときに、起立を維持できずに倒れるおそれがある方向に並ぶ一列全てのおにぎりWを保持して搬出する構成であればよい。
また、搬送装置1においては、製品番重T1を列方向(左右方向)に複数並べて載置し、これに応じて、保持装置4、仮載置部7、各移動部5、6の設置数を増設してもよい。この場合、送り装置3に載置される出荷番重T2も製品番重T1に応じて複数となり、また、複数の製品番重T1それぞれに異なるおにぎりWを収容することで、出荷番重T2に複数種のおにぎりWを詰め込むことができる。
また、第1の移動部5による保持装置4の移動方向は、前後方向となる直線方向に限定されるものでなく変更してもよい。例えば、保持装置4を移動させる軌道が上面視で円弧に沿う方向としてもよく、この場合、該円弧と第2の移動部6による仮載置部7の移動軌跡との交点にて、該移動軌跡が該円弧の接線に直交する位置関係とすることが好ましい。
また、第1の移動部5は、保持装置4を上面視で前後方向に移動させ、且つ、列方向(左右方向)にも移動させるようにしてもよい。つまり、第1の移動部5によって、保持装置4を上面視で平面上を自由に二軸移動可能としてもよい。この場合、上記実施の形態にて、第2の移動部6にて仮載置部7を列方向に移動するよう制御していたが、これに代えて、第1の移動部5にて保持装置4を列方向に移動制御して列方向の位置を調整、制御するようにしてもよい。
また、仮載置部7は、図示構成例に限られずに種々の変更が可能である。例えば、上記実施の形態の仮載置部7に対し、上面が平らな底壁7aだけの構成としたり、前壁7b及び後壁7cを省略したりしてもよい。更に、底壁7a上にて仕切壁7fを省略し、倒れ規制部として機能する構成を側壁7d、7eだけとしてもよい。また、倒れ規制部にあっては、収容スペース7g単位で仕切壁7fを形成したり、容器状の壁体が立設するよう形成したりしてもよい。
また、仮載置部7は、製品番重T1と出荷番重T2とを結ぶ軌道の延長線上、具体的には、出荷番重T2の前方や製品番重T1の後方に設けてもよい。この場合、製品番重T1や出荷番重T2の近傍に仮載置部7を設けることが好ましい。
また、上記実施の形態では、ガイド部材76を介して押さえ部材71の自重による押さえ力をおにぎりWに作用させたが、自重に替え或いは自重に加えて付勢手段によって押さえ力を作用させてもよい。付勢手段としては、コイルばね等の弾性部材によって押さえ部材71を下方に付勢し、シリンダやリニアモータによって押さえ部材71を上方に退避させる構成を例示できる。かかる構成は、中間固定板4bの上面側に設置するとよい。