JP7364281B1 - カバー部材、ハンドユニット、カバー部材の取付方法 - Google Patents

Abstract

【課題】把持部材にカバーを装着して対象物を把持する技術において、作業時にはカバーの装着状態をより確実に維持し、交換作業はより容易に行えるようにする。【解決手段】取り分けシステム１は、カバー１００を備える。カバー１００は、カバー本体１００Ａと、係合部１０１～１０４と、係止穴１０５～１０８と、を備える。カバー本体１００Ａは、把持対象物を把持する把持部材３１Ａを先端側から覆う袋状の構成を有する。係合部１０１～１０４は、カバー本体１００Ａにおける開口部周囲に設置される。係止穴１０５～１０８は、係合部１０１～１０４に形成され、把持部材３１Ａ側の突起部３１６ａに係止される。係合部１０１～１０４における係止穴１０５～１０８は、把持部材３１Ａの先端とは反対側に形成された突起部３１６ａに係止される。【選択図】図９

Description

特許法第３０条第２項適用 （１）令和４年３月２８日に、ベルサール飯田橋ファーストにて公開（２）令和４年２月２４日に、マックスバリュ東海 長泉流通センターにて公開（３）令和４年１月１９日に、ｈｔｔｐｓ：／／ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ－ｒｏｂｏｔｉｃｓ．ｃｏｍ／２０２２／０１／１９／ｈｃｊ２０２２／にて公開（４）令和４年１月１９日に、ｈｔｔｐｓ：／／ｐｒｔｉｍｅｓ．ｊｐ／ｍａｉｎ／ｈｔｍｌ／ｒｄ／ｐ／０００００００３９．００００３１３４２．ｈｔｍｌにて公開（５）令和４年２月１５日に、国際ホテル・レストラン・ショー２０２２にて公開（６）令和４年２月１５日に、テレビ東京 ワールドビジネスサテライトにて公開（７）令和４年２月２８日に、ｈｔｔｐｓ：／／ｒｏｂｏｔｓｔａｒｔ．ｉｎｆｏ／２０２２／０２／２８／ｍｏｒｉｙａｍａ＿ｍｉｋａｔａ－ｎｏ１４６．ｈｔｍｌにて公開（８）令和４年３月１５日に、ポテカル（ＰＯＴＡＴＯ ＣＵＬＴＵＲＥ），２０２２年４月号（Ｎｏ．１４０）にて公開（９）令和４年３月２２日に、ｈｔｔｐｓ：／／ｗｗｗ．ｙｏｕｔｕｂｅ．ｃｏｍ／ｗａｔｃｈ？ｖ＝ｎ２ｑＦＹＫ０ＤＮ４Ｍにて公開（１０）令和４年６月７日に、ＦＯＯＭＡ ＪＡＰＡＮ ２０２２（国際食品工業展）にて公開（１１）令和４年４月２５日に、ｈｔｔｐｓ：／／ｗｗｗ．ｎｂ－ｓｈｉｎｂｕｎ．ｃｏ．ｊｐ／ｃｈａｌｌｅｎｇｅ／６４／にて公開（１２）令和４年５月１１日に、日本放送協会 おはＢｉｚにて公開（１３）令和４年５月２５日に、日本物流新聞 令和４年５月２５日付刊行にて公開（１４）令和４年６月８日に、日刊工業新聞 令和４年６月８日付刊行にて公開（１５）令和４年６月９日に、ｈｔｔｐｓ：／／ｗｗｗ．ｂｕｓｉｎｅｓｓｉｎｓｉｄｅｒ．ｊｐ／ｐｏｓｔ－２５５２２４にて公開（１６）令和４年６月１１日に、株式会社ＴＢＳテレビ 情報７ＤＡＹＳにて公開（１７）令和４年７月４日に、ｈｔｔｐｓ：／／ｘｔｅｃｈ．ｎｉｋｋｅｉ．ｃｏｍ／ａｔｃｌ／ｎｘｔ／ｃｏｌｕｍｎ／１８／００１３８／０７０１０１０７６／にて公開

特許法第３０条第２項適用 （１８）令和４年７月８日に、ｈｔｔｐｓ：／／ｘｔｅｃｈ．ｎｉｋｋｅｉ．ｃｏｍ／ａｔｃｌ／ｎｘｔ／ｍａｇ／ｒｏｂ／１８／００００４／０００７３／にて公開（１９）令和４年７月１０日に、日経Ｒｏｂｏｔｉｃｓ２０２２年８月号（第８５号），第１４～２０頁，株式会社日経ビーピーにて公開（２０）令和４年９月２８日に、惣菜・デリカＪＡＰＡＮ（ＳＤＪ）－惣菜製造自動化・設備機器展にて公開（２１）令和４年８月２９日に、ｈｔｔｐｓ：／／ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ－ｒｏｂｏｔｉｃｓ．ｃｏｍ／２０２２／０８／２９／ｓｄｉ／にて公開（２２）令和４年８月２９日に、ｈｔｔｐｓ：／／ｐｒｔｉｍｅｓ．ｊｐ／ｍａｉｎ／ｈｔｍｌ／ｒｄ／ｐ／０００００００５０．００００３１３４２．ｈｔｍｌにて公開（２３）令和４年９月２７日に、日刊工業新聞 令和４年９月２７日付刊行にて公開（２４）令和４年９月７日に、ｈｔｔｐｓ：／／ｗｗｗ．ｙｏｕｔｕｂｅ．ｃｏｍ／ｗａｔｃｈ？ｖ＝３ＯＨＨＥＡＩｖｒ７Ｉにて公開（２５）令和４年６月１日に、ｈｔｔｐｓ：／／ｗｗｗ．ｙｏｕｔｕｂｅ．ｃｏｍ／ｗａｔｃｈ？ｖ＝ｃ－ＥＰｗ＿ｍＷＡｂｃにて公開（２６）令和４年６月１０日に、ｈｔｔｐｓ：／／ｗｗｗ．ｙｏｕｔｕｂｅ．ｃｏｍ／ｗａｔｃｈ？ｖ＝ｐＡＣ＿ｗＩｆ０ＶＶＭにて公開（２７）令和４年６月１５日に、ｈｔｔｐｓ：／／ｗｗｗ．ｙｏｕｔｕｂｅ．ｃｏｍ／ｗａｔｃｈ？ｖ＝ｌＶｇｅｘｑＺｑＯ８ｗにて公開

本発明は、カバー部材、ハンドユニット、カバー部材の取付方法に関する。

近年、弁当の盛り付け作業等、具材を取り分ける作業にロボットが用いられるようになっている。
例えば、弁当を盛り付ける作業をロボットが行う場合、バット等の容器に蓄えられた具材をロボットがハンド（把持部材）で所定量把持し、弁当内の定められた領域に移送して、具材をハンドからリリースする動作が繰り返される。
ここで、具材をロボットハンドで取り分ける作業等を行う場合、ロボットのハンドには衛生の観点等からビニール製等のカバーが装着される。
なお、ロボットハンドにカバーを装着する技術は、例えば、特許文献１に記載されている。

特開２０１５－００３３７４号公報

しかしながら、具材をロボットが取り分ける場合、具材を把持する動作において、ハンドに装着したカバーがずれることがあり得る。特に、ポテトサラダのように粘性あるいは粘着性を有する具材等においては、カバーのずれが生じ易い。
一方、ハンドからカバーがずれ難い装着形態とした場合、具材を把持する動作においてずれが生じ難くなるものの、カバーを交換する作業に手間を要することとなる。
食品を取り扱う作業等においては、カバーを一定の頻度で交換する作業を要することから、カバーの交換は容易に行うことが望まれる。
なお、このような課題は、具材を把持する場合に限らず、練ったモルタル、コンクリート等、粘性あるいは粘着性を有する材料からなる対象物を把持する場合に共通するものである。
即ち、把持部材にカバーを装着して対象物を把持する技術において、作業時にはカバーの装着状態を維持し、交換作業は容易に行うという点で改善の余地があった。

本発明の課題は、把持部材にカバーを装着して対象物を把持する技術において、作業時にはカバーの装着状態をより確実に維持し、交換作業はより容易に行えるようにすることである。

上記課題を解決するため、本発明の一実施形態に係るカバー部材は、
把持対象物を把持する把持部材を先端側から覆う袋状のカバー本体部と、
前記カバー本体部における開口部周囲に設置された係合部と、
前記係合部に形成され、前記把持部材側の突出部に係止される係止部と、
を備え、
前記係合部における前記係止部は、前記把持部材の前記先端とは反対側に形成された前記突出部に係止されることを特徴とするカバー部材。

また、本発明の一態様のハンドユニットは、
把持対象物を把持する把持部材と、
前記把持対象物を覆うカバー部材と、
を備え、
前記カバー部材は、
前記把持部材を先端側から覆う袋状のカバー本体部と、
前記カバー本体部における開口部周囲に設置された係合部と、
前記係合部に形成され、前記把持部材側の突出部に係止される係止部と、
を備え、
前記係合部における前記係止部は、前記把持部材の前記先端とは反対側に形成された前記突出部に係止されることを特徴とする。

また、本発明の一態様のカバー部材の取付方法は、
把持対象物を把持する把持部材に、前記把持対象物を覆うカバー部材を取り付けるためのカバー部材の取付方法であって、
前記カバー部材は、
前記把持部材を先端側から覆う袋状のカバー本体部と、
前記カバー本体部における開口部周囲に設置された係合部と、
前記係合部に形成され、前記把持部材側の突出部に係止される係止部と、
を備え、
前記係合部における前記係止部を、前記把持部材の前記先端とは反対側に形成された前記突出部に係止すると共に、前記突出部にストッパを設置することにより、前記突出部から前記係合部が脱落することを妨げることを特徴とする。

本発明によれば、把持部材にカバーを装着して対象物を把持する技術において、作業時にはカバーの装着状態をより確実に維持し、交換作業はより容易に行えるようにすることができる。

本発明に係る取り分けシステム１が複数並べられた状態を示す斜視図である。 本発明に係る取り分けシステム１の主要部を拡大した斜視図である。 ハンドユニット３１の先端に設置される把持部材３１Ａの形状例を示す模式図である。 ロボットアーム３２の脱着機構３２ａ及びハンドユニット３１の脱着機構３１ａの部分拡大図である。 ハンドユニット３１に装着されるカバー１００の展開状態を示す模式図である。 展開状態のカバー１００から袋状の構造を作成する手順を示す模式図である。 展開状態のカバー１００から袋状の構造を作成する手順を示す模式図である。 カバー１００を袋状に加工した状態を示す模式図である。 袋状に加工されたカバー１００を把持部材３１Ａに装着する工程を示す模式図である。 カバー１００が装着された状態の把持部材３１Ａを示す模式図である。 帯状部１０１ａ～１０４ａを押さえ込むことで把持部材３１Ａにカバー１００が装着される構成例を示す模式図である。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。
［第１実施形態］
［構成］
図１及び図２は、本発明に係る取り分けシステム１全体の構成を示す模式図であり、図１は、取り分けシステム１が複数並べられた状態を示す斜視図、図２は、取り分けシステム１の主要部を拡大した斜視図である。
本実施形態における取り分けシステム１は、材料を取り分けるシステムに本発明を適用した例を示すものであり、以下の説明においては、取り分けシステム１が、弁当に盛り付けられる総菜（具材）を把持し、弁当の容器に取り分ける場合を例に挙げて説明する。なお、以下の説明において、盛り付けられる具材の量として、重量を例に挙げて説明するが、本発明は、重量以外であっても、体積、かさ、質量等、各種呼称の物理量を対象に適用することが可能である。

図１及び図２に示すように、取り分けシステム１は、具材供給部１０と、容器供給部２０と、多関節ロボット３０と、制御装置４０と、遮蔽部５０と、を備えている。なお、取り分けシステム１に隣接して、弁当の容器を自動的に運搬するベルトコンベア２が設置されている。

具材供給部１０は、取り分けシステム１において取り分けられる総菜（具材）を収容した具材容器を備えている。具材容器として、例えば、大型のバットやトレー等を用いることができる。具材供給部１０には、例えば、ポテトサラダ等の練りサラダ（粘性・粘着性を有する具材を含むサラダ）、おから、切り干し大根、なます、ひじき、煮豆、バターコーン等の総菜が収容される。本実施形態において、具材供給部１０には、１種類の具材が複数食分（例えば、数十～数百食分）収容されているものとする。したがって、複数の取り分けシステム１がそれぞれ異なる具材を１つの弁当の容器に盛り付けることで、弁当の盛り付け作業を完了させることができる。具材供給部１０の具材容器は、作業員が手作業によって、または、多関節ロボット３０が自動的に交換することが可能である。

容器供給部２０は、取り分けシステム１において、具材が盛り付けられる所定位置（図２中の盛り付け位置Ｐ１）に弁当の容器を供給する。容器供給部２０には、弁当の容器が複数収容されており、取り分けシステム１が動作を開始すると、容器を１つずつ盛り付け位置Ｐ１に供給する。また、盛り付け位置Ｐ１には、弁当の容器の重量を計測する重量センサ２１が設置されており、盛り付け位置Ｐ１において具材が盛り付けられると、盛り付けられた具材の重量（即ち、盛り付けによって増加した重量）を計測する。このとき計測された重量のデータは、制御装置４０に出力される。そして、重量の計測が終了すると、容器供給部２０に備えられた押し出し機構によって、弁当の容器がベルトコンベア２に搬出される。

多関節ロボット３０は、例えば、水平多関節ロボットあるいは垂直多関節ロボット等によって構成され、盛り付けられる具材を把持可能なハンドユニット３１と、可動範囲において任意の位置にハンドユニット３１を移動させるロボットアーム３２と、ハンドユニット３１付近を撮影する撮像装置３３と、を備えている。本実施形態において、複数の多関節ロボット３０におけるハンドユニット３１は、多関節ロボット３０が取り分ける具材の種類に応じて、異なる形状及び大きさのものとすることができる。
また、ハンドユニット３１は、ロボットアーム先端に設置された脱着機構３２ａに脱着自在に取り付けられる。ロボットアーム３２の脱着機構３２ａを保持する関節は、ロボットアーム３２に対してハンドユニット３１を捻り方向に回転させる軸を備えている。そのため、ハンドユニット３１が具材を把持する際に、ハンドユニット３１の向きを変化させることにより、ハンドユニット３１が開閉する方向を調整することができる。これにより、ハンドユニット３１が容器の内壁に達した際に、容器内壁と平行な方向にハンドユニット３１が開閉するようにハンドユニット３１の向きを変更することが可能となり、容器内壁近傍の具材を把持し易くなる。

図３は、ハンドユニット３１の先端に設置される把持部材３１Ａの形状例を示す模式図である。
また、図４は、ロボットアーム３２の脱着機構３２ａ及びハンドユニット３１の脱着機構３１ａの部分拡大図である。なお、図３及び図４においては、一対で用いられる把持部材３１Ａの一方のみが示されている。

図３に示すように、本実施形態においては、先端が平坦な板状部材（即ち、先端が直線状の縁部を有する平板）の左右に、側板を備えた形状の把持部材３１Ａが用いられている。したがって、図３に示す把持部材３１Ａの形状においては、ハンドユニット３１が一対の把持部材３１Ａを閉じた場合に、把持部材３１Ａ同士が当接することにより、少なくとも下部及び側部が閉じた容器形状の構造となる。
把持部材３１Ａの天面部には、ロボットアーム３２の脱着機構３２ａと連結される脱着機構３１ａが設置されている。

図４に示すように、ロボットアーム３２の脱着機構３２ａは、所定間隔で並べて設置された２本のロッド３２１ａ，３２２ａと、ロッド３２１ａ，３２２ａが設置され、把持方向及び開放方向に移動可能なベース部材３２３ａと、を備えている。なお、ロッド３２１ａ，３２２ａが挿通されてロボットアーム３２にベース部材３１３ａを保持されたハンドユニット３１は、不図示のアクチュエータによって、把持方向（図４中の＋ｘ方向）及び開放方向（図４中の－ｘ方向）に移動される。

図３及び図４に示すように、ハンドユニット３１の脱着機構３１ａは、ロッド３２１ａ，３２２ａの間隔に合わせて設置された２つの挿通穴３１１ａ，３１２ａを有するベース部材３１３ａと、挿通穴３１１ａ，３１２ａそれぞれの内部における奥側の端部（ロッド３２１ａ，３２２ａが挿入される側とは逆の端部）に固定された磁石３１４ａ，３１５ａと、カバー１００が係合される突起部３１６ａと、突起部３１６ａが設置される台座部３１７ａと、突起部３１６ａに挿通され、磁力によって台座部３１７ａに吸着するストッパ３１８ａと、を備えている。台座部３１７ａは、成形された樹脂等によって構成され、内部には、金属板または磁石等、ストッパ３１８ａの磁石に吸着する部材が備えられている。本実施形態において、ストッパ３１８ａは、成形された樹脂等によって構成され、内部には、両端の位置に磁石がそれぞれ備えられている。なお、ストッパ３１８ａのいずれかの部位には、金属製の部材が使用されている。そのため、万一、ストッパ３１８ａが食材等の中に落下した場合であっても、出荷前に行われる金属探知機による検査で発見することが可能である。

本実施形態においてハンドユニット３１がロボットアーム３２に連結される場合、ロボットアーム３２の脱着機構３２ａに設置されたロッド３２１ａ，３２２ａが、ハンドユニット３１の脱着機構３１ａにおける挿通穴３１１ａ，３１２ａにそれぞれ挿通され、ロッド３２１ａ，３２２ａの先端が挿通穴３１１ａ，３１２ａ内で磁石３１４ａ，３１５ａに磁力で吸着される。このような連結構造においては、ハンドユニット３１に対して、図４中のｘ方向（把持方向及び開放方向）及びｚ方向（高さ方向）に力が作用する場合、ロッド３２１ａ，３２２ａと挿通穴３１１ａ，３１２ａとの嵌め合い構造によって保持力が発揮される。また、ハンドユニット３１に対して、図４中のｙ方向（把持方向及び開放方向と直交する方向）に力が作用する場合、＋ｙ方向については、ロッド３２１ａ，３２２ａと磁石３１４ａ，３１５ａとの当接力によって保持力が発揮されると共に、－ｙ方向については、ロッド３２１ａ，３２２ａと磁石３１４ａ，３１５ａとの磁力による吸着力によって保持力が発揮される。

食品の取り分け作業等においては、カバー１００を交換するためにハンドユニット３１を高い頻度で脱着する必要がある。本実施形態におけるハンドユニット３１とロボットアーム３２との連結機構は、ロッド３２１ａ，３２２ａの挿通穴３１１ａ，３１２ａに対する挿通と、磁石３１４ａ，３１５ａ（永久磁石）によるロッド３２１ａ，３２２ａの吸着作用で実現される構造となっている。本実施形態における取り分け作業においては、脱着機構３１ａ，３２ａにおけるロッド３２１ａ，３２２ａの挿通方向にハンドユニット３１を移動させない。そのため、ロッド３２１ａ，３２２ａの挿通穴３１１ａ，３１２ａに対する挿通と、磁石３１４ａ，３１５ａ（永久磁石）によるロッド３２１ａ，３２２ａの吸着作用で、作業で必要となる充分な保持力を実現することができる。また、このような連結構造により、ロボットアーム３２に対するハンドユニット３１の脱着が容易なものとなり、カバー１００の交換作業を容易に行うことが可能となる。

また、本実施形態における把持部材３１Ａには、強化ポリスチレン、ポリ塩化ビニル等の樹脂からなる柔軟性を有するカバー１００が装着される。カバー１００は、食品等を取り扱う場合に、衛生の観点からハンドユニット３１の把持部材３１Ａ全体を覆うように装着され、食品等の把持対象物に把持部材３１Ａが接触することを防止するものである。

図５は、ハンドユニット３１に装着されるカバー１００の展開状態を示す模式図である。また、図６及び図７は、展開状態のカバー１００から袋状の構造を作成する手順を示す模式図である。また、図８は、カバー１００を袋状に加工した状態を示す模式図である。また、図９は、袋状に加工されたカバー１００を把持部材３１Ａに装着する工程を示す模式図である。また、図１０は、カバー１００が装着された状態の把持部材３１Ａを示す模式図である。

図５に示すように、カバー１００は、切断刃による切断あるいは金型による打ち抜き等の加工によって、設計された形状をシート状の樹脂材料から切り出して作成される。図５に示す例では、切り出されたカバー１００の上辺に４つの係合部１０１～１０４と、把持部材３１Ａの突起部３１６ａ（後述）に挿通される係止穴１０５～１０８と、ロッド３２１ａ，３２２ａに挿通されるロッド挿入用穴１０９，１１０とが形成されている。この切り出された形状は、展開状態となっていることから、図６に示すように、展開状態のカバー１００を線Ｘ－Ｘ’で折り返し、点Ａと点Ａ’、点Ｂと点Ｂ’、点Ｃと点Ｃ’とを重ね合わせる。そして、重ね合わせられたカバー１００の上層と下層において、辺Ｄの部分を熱圧着により接合する。これにより、シート状であったカバー１００が筒状となる。さらに、図８に示すように、接合された辺Ｄを正面中央に位置させるように筒状のカバー１００の折り目位置を切り換えて、上層と下層の底辺Ｅが一致するように位置を合わせる。次いで、重ね合わせられた筒状のカバー１００における上層及び下層の底辺Ｅを熱圧着により接合する。

この結果、図８に示すように、底辺Ｅが把持部材３１Ａの先端の形状に対応し、４つの係合部１０１～１０４が開口部側に設置された袋状のカバー１００が作成される。なお、以下、カバー１００の袋状部分を適宜「カバー本体１００Ａ」と称する。
また、図９に示すように、袋状とされたカバー１００内（即ち、カバー本体１００Ａ内）に把持部材３１Ａを挿入し、係合部１０１～１０４を突起部３１６ａに係合することにより、図１０に示すように、カバー１００がハンドユニット３１に装着される。このとき、係合部１０１～１０４を１つの突起部３１６ａに係合させることでカバー１００を取り付けることができる。そのため、カバー１００を取り付ける際の取り付け方にばらつきが生じることが抑制され、カバー１００を交換した際に安定した取付状態とすることが容易となる。なお、係合部１０１～１０４を突起部３１６ａに係合した後、突起部３１６ａにはストッパ３１８ａが装着され、ストッパ３１８ａの磁力により、係合部１０１～１０４が固定される。

なお、カバー１００は、ハンドユニット３１が対向する把持部材３１Ａを備えることから、それぞれの把持部材３１Ａに対応する形状とすることができ、例えば、鏡像関係にある２つの把持部材３１Ａを備える場合には、シート状の樹脂材料から切り出す際に、鏡像関係にある２つの形状を切り出すか、あるいは、同一の形状で切り出した後に表裏を逆に使用することにより、それぞれの把持部材３１Ａに適合する形状のカバー１００を作成することができる。

図１及び図２の説明に戻り、多関節ロボット３０の撮像装置３３は、具材供給部１０から具材を取り出す工程及び取り出した具材を弁当の容器に盛り付ける工程において、ハンドユニット３１付近の画像を含む撮影対象箇所の画像を逐次撮影する。このとき撮影された画像のデータは、制御装置４０に出力される。なお、撮像装置３３に代えて、または、撮像装置３３に加えて、多関節ロボット３０の稼動範囲を撮影可能な撮像装置を取り分けシステム１の所定箇所に備えておき、この撮像装置によって、ハンドユニット３１付近を含む撮影対象箇所の画像を撮影することとしてもよい。また、撮像装置３３等、取り分けシステム１に設置される撮像装置をステレオカメラ等の立体形状を取得可能なものとしてもよい。ただし、２次元画像を撮影する撮像装置の撮像位置を変化させて取得した２つの２次元画像を基に、被写体の３次元形状を算出することも可能である。

［作用］
次に、本実施形態におけるカバー１００を装着して作業を行う際の作用を説明する。
食品等の具材を取り分ける作業においては、主に、
（１）具材へのハンドユニット３１の挿入動作
（２）具材の把持動作
（３）具材からのハンドユニット３１の抜き出し動作
（４）開放（具材のリリース）動作
（５）具材表面を平坦化する動作
等が行われる。

（１）具材へのハンドユニット３１の挿入動作においては、ハンドユニット３１にカバー１００がより深く装着される方向に力が作用するため、ハンドユニット３１からカバー１００が脱落したり、ずれを生じたりする可能性は低いと考えられる。
なお、カバー１００は、具材へのハンドユニット３１の挿入時にカバー１００に加わる力によっても破損しない程度の強度を有する材質及び厚みを選択されて構成されている。

（２）具材の把持動作においては、具材の粘着性により、把持方向とは逆方向に引っ張る力がカバー１００に作用する。このとき、主に、把持部材３１Ａの内面側に位置する係合部１０４または係合部１０２が突起部３１６ａに係合されている保持力によって、カバー１００の脱落やずれが抑制される。特に、本実施形態におけるカバー１００は、係合部１０１～１０４の係止穴１０５～１０８が突起部３１６ａに挿通されているため、カバー１００が引っ張られる方向には係合部１０１～１０４の動きが規制されているため、ずれ及び脱落を生じ難い構成となっている。また、係合部１０１～１０４の係止穴１０５～１０８が挿通された突起部３１６ａに対し、ストッパ３１８ａが挿通され、磁力によって係合部１０１～１０４を固定する構成となっているため、より確実に、カバー１００のずれ及び脱落の発生を抑制することが可能となっている。

（３）具材からのハンドユニット３１の抜き出し動作においては、具材供給部１０内の具材の粘着性、及び、把持または付着している具材の重量によって、鉛直下方に引っ張る力がカバー１００に作用する。このとき、全ての係合部１０１～１０４が突起部３１６ａに係合されている保持力によって、カバー１００の脱落やずれが抑制される。

（４）開放（具材のリリース）動作においては、把持または付着している具材の重量によって、鉛直下方に引っ張る力がカバー１００に作用する。このとき、全ての係合部１０１～１０４が突起部３１６ａに係合されている保持力によって、カバー１００の脱落やずれが抑制される。
（５）具材表面を平坦化する動作においては、ハンドユニット３１の把持動作を固定し、ハンドユニット３１全体をロボットアーム３２が移動させることによって、ハンドユニット３１の先端で具材供給部１０内の具材表面が平坦化される。このとき、ハンドユニット３１を把持方向と同じ方向に移動させる際には、把持動作の場合と同様に、具材の粘着性により、ハンドユニット３１の移動方向とは逆方向に引っ張る力がカバー１００に作用する。また、ハンドユニット３１を把持方向と逆方向に移動させる際には、具材の粘着性により、ハンドユニット３１の移動方向とは逆方向に引っ張る力がカバー１００に作用する。具材を平坦化する動作においては、主に、把持部材３１Ａの外面側に位置する係合部１０４または係合部１０２が突起部３１６ａに係合されている保持力によって、カバー１００の脱落やずれが抑制される。なお、本実施形態において、制御装置４０は、ハンドユニット３１を具材と接触させた状態の動作において、ロッド３２１ａ，３２２ａが延在する方向（ｙ方向）にハンドユニット３１を移動させないように制御する。ロッド３２１ａ，３２２ａが延在する方向（ｙ方向）は、他の方向に比べてハンドユニット３１がロボットアーム３２に保持される力が相対的に弱いところ、このように制御することで、ハンドユニット３１がロボットアーム３２から脱落することが抑制される。

以上のように、本実施形態に係る取り分けシステム１は、具材を把持する把持部材３１Ａにカバー１００が装着される。カバー１００は、袋状に構成され、開口部周囲に複数の係合部１０１～１０４が設置される。把持部材３１Ａの天面には、突起部３１６ａが形成され、係合部１０１～１０４の係止穴１０５～１０８が突起部３１６ａに挿通される。そして、係合部１０１～１０４を挿通した突起部３１６ａに、ストッパ３１８ａが取り付けられ、ストッパ３１８ａは磁力によって突起部３１６ａの台座部３１７ａに吸着することにより、係合部１０１～１０４を固定（押圧）する。
そのため、カバー１００に対して複数の方向から脱落させる力が作用しても、いずれかの係合部１０１～１０４が突起部３１６ａに係合する作用によって、カバー１００を脱落させる力に対抗することができる。
したがって、具材を取り分ける作業等において、より確実にハンドユニット３１にカバー１００が装着した状態を維持させることができる。
また、ハンドユニット３１は、ロボットアーム３２の脱着機構３２ａに設置されたロッド３２１ａ，３２２ａが、ハンドユニット３１の脱着機構３１ａにおける挿通穴３１１ａ，３１２ａにそれぞれ挿通され、ロッド３２１ａ，３２２ａの先端が挿通穴３１１ａ，３１２ａ内で磁石３１４ａ，３１５ａに磁力で吸着されることにより、ロボットアーム３２に保持されている。
そのため、ハンドユニット３１は、ロッド３２１ａ，３２２ａの方向に沿って引き抜く動作でロボットアーム３２から取り外すことができると共に、ロッド３２１ａ，３２２ａをハンドユニット３１の挿通穴３１１ａ，３１２ａに挿通する動作でロボットアーム３２に取り付けることができる。
したがって、ハンドユニット３１に装着されたカバー１００を交換する作業をより容易に行うことができる。
また、カバー１００は袋状の構造とされていると共に、袋状部分（カバー本体１００Ａ）の開口部周囲に備えられた係合部１０１～１０４を把持部材３１Ａの突起部３１６ａに係合し、磁石を備えるストッパ３１８ａによって磁力を用いて突起部３１６ａからの脱落が防止される構成となっている。
そのため、ハンドユニット３１にカバー１００を取り付けたり、ハンドユニット３１からカバー１００を取り外したりする作業を容易に行うことができる。
即ち、本実施形態の取り分けシステム１においては、把持部材３１Ａにカバー１００を装着して対象物を把持する技術において、作業時にはカバー１００の装着状態をより確実に維持し、交換作業はより容易に行えるようになる。

［変形例１］
上述の実施形態において、カバー１００は、係合部１０１～１０４と、把持部材３１Ａの突起部３１６ａに挿通される係止穴１０５～１０８とを備えるものとして説明したが、これに限られない。例えば、係合部１０１～１０４を、係止穴１０５～１０８を備えることなく、開口部から突出した帯状部１０１ａ～１０４ａとして構成し、帯状部１０１ａ～１０４ａを一箇所に重ねて磁石あるいはクリップ機構等によって押さえ込むことで、把持部材３１Ａに押さえ止めする構成としてもよい。
図１１は、帯状部１０１ａ～１０４ａを押さえ込むことで把持部材３１Ａにカバー１００が装着される構成例を示す模式図である。
図１１に示すように、帯状部１０１ａ～１０４ａを押さえ込むことで把持部材３１Ａにカバー１００を装着する場合、例えば、把持部材３１Ａの天面部における台座部３１７ａの位置等に帯状部１０１ａ～１０４ａを集合させて重ね合わせる。図１１に示す構成例では、台座部３１７ａに突起部３１６ａは設置されておらず、平坦な台座として構成され、台座部３１７ａ内部には金属または磁石が設置されている。そして、台座部３１７ａに帯状部１０１ａ～１０４ａが重ね合わせられた状態で、磁石を備えるストッパ３１９ａを台座部３１７ａに吸着させる。
この結果、重ね合わせられた帯状部１０１ａ～１０４ａがストッパ３１９ａによって台座部３１７ａに押さえ込まれ、カバー１００が把持部材３１Ａに押さえ止められた状態となる。
このような構成とした場合、カバー１００を把持部材３１Ａに装着する作業及びカバー１００を把持部材３１Ａから取り外す作業をより容易に行うことができる。
なお、帯状部１０１ａ～１０４ａを一箇所に重ねて押さえ込むことの他、複数箇所に分けて押さえ込む構成としてもよい。

以上のように、本実施形態における取り分けシステム１は、カバー１００を備える。
カバー１００は、カバー本体１００Ａと、係合部１０１～１０４と、係止穴１０５～１０８と、を備える。
カバー本体１００Ａは、把持対象物を把持する把持部材３１Ａを先端側から覆う袋状の構成を有する。
係合部１０１～１０４は、カバー本体１００Ａにおける開口部周囲に設置される。
係止穴１０５～１０８は、係合部１０１～１０４に形成され、把持部材３１Ａ側の突起部３１６ａに係止される。
係合部１０１～１０４における係止穴１０５～１０８は、把持部材３１Ａの先端とは反対側に形成された突起部３１６ａに係止される。
これにより、ハンドユニット３１にカバー１００を取り付けたり、ハンドユニット３１からカバー１００を取り外したりする作業を容易に行うことができる。
したがって、把持部材３１Ａにカバー１００を装着して対象物を把持する技術において、作業時にはカバー１００の装着状態をより確実に維持し、交換作業はより容易に行えるようになる。

係合部１０１～１０４は、カバー本体１００Ａにおける開口部周囲において、複数箇所に設置される。
複数の係合部１０１～１０４における係止穴１０５～１０８は、把持部材３１Ａにおける同一の突起部３１６ａに係止される。
これにより、複数の係合部１０１～１０４をまとめて突起部３１６ａに係合すればよいため、カバー１００を把持部材３１Ａに取り付ける作業を容易に行うことができる。また、カバー１００を取り付ける際の取り付け方にばらつきが生じることが抑制され、カバー１００を交換した際に安定した取付状態とすることが容易となる。

また、ハンドユニット３１は、把持部材３１Ａと、カバー１００と、を備える。
把持部材３１Ａは、把持対象物を把持する。
カバー１００は、把持対象物を覆う。
カバー１００は、カバー本体１００Ａと、係合部１０１～１０４と、係止穴１０５～１０８と、を備える。
カバー本体１００Ａは、把持対象物を把持する把持部材３１Ａを先端側から覆う袋状の構成を有する。
係合部１０１～１０４は、カバー本体１００Ａにおける開口部周囲に設置される。
係止穴１０５～１０８は、係合部１０１～１０４に形成され、把持部材３１Ａ側の突起部３１６ａに係止される。
係合部１０１～１０４における係止穴１０５～１０８は、把持部材３１Ａの先端とは反対側に形成された突起部３１６ａに係止される。
これにより、ハンドユニット３１にカバー１００を取り付けたり、ハンドユニット３１からカバー１００を取り外したりする作業を容易に行うことができる。また、把持対象物を把持する作業において、ハンドユニット３１からカバー１００が脱落することが抑制される。
したがって、把持部材３１Ａにカバー１００を装着して対象物を把持する技術において、作業時にはカバー１００の装着状態をより確実に維持し、交換作業はより容易に行えるようになる。

ハンドユニット３１は、ストッパ３１８ａを備える。
ストッパ３１８ａは、把持部材３１Ａの突起部３１６ａに取り付けられ、磁力によって把持部材３１Ａに吸着する。
これにより、取り扱いが簡単で、低コストな部品を用いて、係合部１０１～１０４の脱落を抑制することができる。

ストッパ３１８ａは、少なくとも一部に金属製の部材を備えている。
これにより、万一、ストッパ３１８ａが脱落したとしても、出荷前等に具材が金属探知機で検査されるタイミングで、ストッパ３１８ａを検出することができる。

ハンドユニット３１は、ストッパ３１８ａを備える。
ストッパ３１８ａは、把持部材３１Ａの突起部３１６ａに嵌め込まれ、突起部３１６ａに係合された係合部１０１～１０４の脱落を嵌合力によって妨げる。
これにより、樹脂製のキャップ等、低コストで効果的な部品を用いて、係合部１０１～１０４の脱落を抑制することができる。

また、ハンドユニット３１は、把持部材３１Ａと、カバー１００と、を備える。
カバー１００は、カバー本体１００Ａと、帯状部１０１ａ～１０４ａと、を備える。
カバー本体１００Ａは、把持対象物を把持する把持部材３１Ａを先端側から覆う袋状の構成を有する。
帯状部１０１ａ～１０４ａは、カバー本体１００Ａにおける開口部周囲に設置される。
把持部材３１Ａは、把持部材３１Ａの先端とは反対側における所定位置に帯状部１０１ａ～１０４ａを押さえ込む取付部材を備える。
これにより、ハンドユニット３１にカバー１００を取り付けたり、ハンドユニット３１からカバー１００を取り外したりする作業を容易に行うことができる。
したがって、把持部材３１Ａにカバー１００を装着して対象物を把持する技術において、作業時にはカバー１００の装着状態をより確実に維持し、交換作業はより容易に行えるようになる。

なお、上述の実施形態及び変形例は、本発明の実施形態の一例であり、本発明の機能を実現する種々の実施形態が本発明の範囲に含まれる。
例えば、上述の実施形態及び変形例において、総菜を取り分ける取り分けシステムに本発明を適用する場合を例に挙げて説明したが、本発明は、種々の対象物を把持するシステムに適用することができる。例えば、練ったモルタル、コンクリート、漆喰、粘土等、粘性あるいは粘着性が高い材料を把持するシステムに本発明を適用することができる。
また、上述の実施形態において、ストッパ３１８ａは磁石を備え、磁力によって台座部３１７ａに吸着することで、係合部１０１～１０４の脱落を抑制するものとしたが、これに限られない。例えば、ストッパ３１８ａは、磁力を用いることなく、機械的な取付具として構成し、機械的な固定力で係合部１０１～１０４の脱落を抑制するものとしてもよい。一例として、ストッパ３１８ａは、磁力を用いることなく、突起部３１６ａに嵌合することにより、その嵌合力（嵌合を解除するために要する力）で脱落を抑制する構成とすることも可能である。また、ストッパ３１８ａは、磁力を用いることなく、突起部３１６ａに螺合（ねじ込み）することにより、その緊締力（ねじ止め力）で脱落を抑制する構成とすることも可能である。
この場合、より低コストな部品によって、効果的に係合部１０１～１０４の脱落を抑制することが可能となる。

また、上述の実施形態において、ハンドユニット３１の脱着機構３１ａにおける挿通穴３１１ａ，３１２ａ内で、ロボットアーム３２の脱着機構３２ａに設置されたロッド３２１ａ，３２２ａが磁石３１４ａ，３１５ａに吸着される連結構造を例に挙げて説明したが、これに限られない。即ち、ハンドユニット３１に対して、図４中の－ｙ方向における保持力を発揮できれば、磁石を脱着機構３１ａ，３２ａのいずれの位置に設置することも可能である。例えば、脱着機構３１ａ，３２ａが連結された際に対向する面にそれぞれ磁石を設置することや、ロボットアーム３２にハンドユニット３１が連結された際に接触する面（ハンドユニット３１の脱着機構３１ａ上面または側面とロボットアーム３２のブラケット内面等）にそれぞれ磁石を設置すること等が可能である。
また、上述の実施形態に記載された例を適宜組み合わせて、本発明を実施することが可能である。

上記実施形態は、本発明を適用した一例を示しており、本発明の技術的範囲を限定するものではない。即ち、本発明は、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、省略や置換等種々の変更を行うことができ、上記実施形態以外の各種実施形態を取ることが可能である。本発明が取ることのできる各種実施形態及びその変形は、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。

１ 取り分けシステム、２ ベルトコンベア、１０ 具材供給部、２０ 容器供給部、２１ 重量センサ、３０ 多関節ロボット、３１ ハンドユニット、３１Ａ 把持部材、３１ａ，３２ａ 脱着機構、３１１ａ，３１２ａ 挿通穴、３１３ａ ベース部材、３１４ａ，３１５ａ 磁石、３１６ａ 突起部、３１７ａ 台座部、３１８ａ，３１９ａ ストッパ、３２ ロボットアーム、３２１ａ，３２２ａ ロッド、３２３ａ ベース部材、３３ 撮像装置、４０ 制御装置、５０ 遮蔽部、１００ カバー、１００Ａ カバー本体、１０１～１０４ 係合部、１０１ａ～１０４ａ 帯状部、１０５～１０８ 係止穴、１０９，１１０ ロッド挿入用穴

Claims (9)

1. 把持対象物を把持する把持部材を先端側から覆う袋状のカバー本体部と、
   前記カバー本体部における開口部周囲に設置された係合部と、
   前記係合部に形成され、前記把持部材側の突出部に係止される係止部と、
   を備え、
   前記係合部における前記係止部は、前記把持部材の前記先端とは反対側に形成された前記突出部に係止され、
   前記把持部材に保持されることを特徴とするカバー部材。
2. 前記係合部は、前記カバー本体部における開口部周囲において、複数箇所に設置され、
   複数の前記係合部における前記係止部は、前記把持部材における同一の前記突出部に係止されることを特徴とする請求項１に記載のカバー部材。
3. 把持対象物を把持する把持部材と、
   前記把持部材を覆うカバー部材と、
   を備え、
   前記カバー部材は、
   前記把持部材を先端側から覆う袋状のカバー本体部と、
   前記カバー本体部における開口部周囲に設置された係合部と、
   前記係合部に形成され、前記把持部材側の突出部に係止される係止部と、
   を備え、
   前記係合部における前記係止部は、前記把持部材の前記先端とは反対側に形成された前記突出部に係止され、
   前記カバー部材は、前記把持部材に保持されることを特徴とするハンドユニット。
4. 前記把持部材の前記突出部に取り付けられ、磁力によって前記把持部材に吸着するストッパを備えることを特徴とする請求項３に記載のハンドユニット。
5. 当該ハンドユニットが設置されるロボットアームに対して着脱可能に構成されていることを特徴とする請求項３に記載のハンドユニット。
6. 把持対象物を把持する把持部材と、
   前記把持部材を覆うカバー部材と、
   を備え、
   前記カバー部材は、
   前記把持部材を先端側から覆う袋状のカバー本体部と、
   前記カバー本体部における開口部周囲に設置された帯状部と、
   を備え、
   前記把持部材は、前記把持部材の前記先端とは反対側における所定位置に前記帯状部を押さえ込む取付部材を備え、
   前記カバー部材は、前記把持部材に保持されることを特徴とするハンドユニット。
7. 当該ハンドユニットが設置されるロボットアームに対して着脱可能に構成されていることを特徴とする請求項６に記載のハンドユニット。
8. 把持対象物を把持する把持部材に、前記把持部材を覆うカバー部材を取り付けるためのカバー部材の取付方法であって、
   前記カバー部材は、
   前記把持部材を先端側から覆う袋状のカバー本体部と、
   前記カバー本体部における開口部周囲に設置された係合部と、
   前記係合部に形成され、前記把持部材側の突出部に係止される係止部と、
   を備え、
   前記係合部における前記係止部を、前記把持部材の前記先端とは反対側に形成された前記突出部に係止すると共に、前記突出部にストッパを設置することにより、前記突出部から前記係合部が脱落することを妨げ、前記カバー部材は、前記把持部材に保持されることを特徴とするカバー部材の取付方法。
9. 把持対象物を把持する把持部材に、前記把持部材を覆うカバー部材を取り付けるためのカバー部材の取付方法であって、
   前記カバー部材は、
   前記把持部材を先端側から覆う袋状のカバー本体部と、
   前記カバー本体部における開口部周囲に設置された帯状部と、
   を備え、
   前記把持部材の前記先端とは反対側における所定位置に取付部材によって前記帯状部を押さえ込むことにより、前記カバー部材が前記把持部材から脱落することを妨げ、前記カバー部材は、前記把持部材に保持されることを特徴とするカバー部材の取付方法。

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