KR20190091501A - 식품 지지 장치 - Google Patents

Abstract

식품 지지 장치는, 상기 소정 위치에 공급된 상기 복수의 식품의 전부가 상기 제2 자세로 있는 것을 검출하는 제2 자세 검출부와, 상기 제2 자세 검출부에 의해, 상기 소정 위치에서 모든 상기 복수의 식품이 상기 제2 자세로 있는 것이 검출된 경우는, 상기 제2 자세로 있는 상기 복수의 식품을 소정 방향으로 겹쳐 지지하도록 상기 제2 지지부의 동작을 제어하는 제어부를 구비한다.

Description

식품 지지 장치

본 발명은, 식품 지지 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 주먹밥 및 샌드위치 등의 식품의 생산 라인에서는, 완성된 식품을 컨테이너에 채워 넣어, 편의점 등의 소매점으로 출하된다. 따라서, 운송 비용 등의 관점에서 컨테이너에 식품을 수용 효율이 높게 채워 넣는 방법이 요구되지만, 자동화가 어려워 사람의 손에 의존하고 있는 것이 실정이다. 이러한 식품은, 변형되기 쉽고, 외력에 의해 한 번 변형되면, 외력을 없애도 원래의 형상으로 돌아오지 않는다. 따라서 식품이 낙하할 때에 식품이 외력을 받아 변형하면, 식품의 변형에 의해 상품 가치가 손상된다. 그 결과, 부적합품의 비율이 증가하여, 작업 효율이 저하될 우려가 있다.

종래부터, 복수의 식품을 지지하는 것이 가능한 장치가 있다. 예를 들어, 특허문헌 1에 개시된 상자 포장 장치는, 2개의 각(各) 정렬 트레이에 놓여진 앞열측 및 뒷열측의 각 식품(오이)을 각 흡착 패드로 흡착 지지함과 동시에, 동일한 각 식품(오이)의 후단부를 약간 아래쪽으로 경사진 자세로 지지한다. 그 다음, 각 흡착 패드에서 흡착 지지한 앞열측의 각 식품(오이)과 뒷열측의 각 식품(오이)의 길이측 단부를 서로 포개어 상자 포장한다. 또한, 특허문헌 2에 개시된 상자 포장 장치는, 흡착 유닛을 통해 복수의 식품(주먹밥)을 상방으로 매달아, 그 매단 식품을 소정의 상자 포장 위치로 이동하여 하강시키고, 흡착을 해제하여 상자에 상자 포장을 수행한다. 그 외의 종래 기술로서, 특허문헌 3에는, 벨트 컨베이어 등의 반송 수단에 의해 앞 공정을 지나온 복수의 식품을, 한꺼번에 지지하여 다음의 행정으로 이재(移載)하는 로봇 핸드가 개시되어 있다. 이 로봇 핸드에는, 상부의 일 방향으로 긴 프레임이 설치되고, 그 하방에 베이스 판에 고착(固着)한 복수 개의 파지용 지주가 같은 간격으로 수직하게 설치(垂設)되어, 각 파지용 지주의 하단에 워크 파지 기구가 설치된다.

일본 공개실용신안 실개평6-71404호 공보 일본 공개특허 특개2011-251702호 공보 일본 공개특허 특개2001-198871호 공보

그러나 특허문헌 1의 상자 포장 장치는, 한 번에 2개의 식품(오이)밖에 지지(保持)하지 못한다. 따라서 이 상자 포장 장치로, 주먹밥 및 샌드위치 등의 식품을 컨테이너에 채워 넣는 것을 상정한 경우, 생산성이 저하될 우려가 있다.

또한, 특허문헌 2의 상자 포장 장치 및 특허문헌 3의 로봇 핸드는, 한 번에 2개 이상(6개)의 식품을 지지할 수 있지만, 식품을 옆으로 나열한 상태로 지지하기 때문에, 식품의 채워 넣기 작업을 수행하기 위해 넓은 작업 공간이 필요하게 되는 문제가 있다.

또한, 이러한 식품의 채워 넣기 작업에서는, 예를 들어 복수의 식품을 소정 위치에 정확하게 배치하는 것, 복수의 식품을 확실하게 지지하는 것 등, 각 공정에서 작업의 정확성이 요구된다.

본 발명은 상기와 같은 과제를 해결하기 위해 이루어진 것으로, 한정된 작업 공간에서, 식품의 채워 넣기 작업의 효율화를 도모함과 함께 작업의 정확성의 향상을 실현하는 것을 목적으로 하고 있다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 일 형태에 따른 식품의 지지 장치는, 식품 지지 장치로서, 상기 식품의 소정의 제1 면을 수평으로 한 제1 자세로 상기 식품을 지지하고, 또한, 상기 제1 자세에서 상기 식품의 상기 제1 면과는 다른 제2 면을 수평으로 한 제2 자세로 상기 식품의 자세를 변경 가능하게 구성된 제1 지지부와, 상기 제1 지지부에 의해 상기 제2 자세로 지지된 상기 식품을, 소정 위치에 순차 공급하도록 구성된 식품 공급부와, 상기 소정 위치에 제2 자세로 공급된 복수의 식품을 소정 방향으로 겹쳐 지지하도록 구성된 제2 지지부와, 상기 제2 지지부에 의해 지지된 복수의 식품을 소정의 용기에 수용하는 식품 수용부와, 상기 소정 위치에 공급된 상기 복수의 식품의 전부가 상기 제2 자세로 있는 것을 검출하는 제2 자세 검출부와, 상기 제2 자세 검출부에 의해, 상기 소정 위치에서 모든 상기 복수의 식품이 상기 제2 자세로 있는 것이 검출된 경우는, 상기 제2 자세로 있는 상기 복수의 식품을 소정 방향으로 겹쳐 지지하도록 상기 제2 지지부의 동작을 제어하는 제어부를 구비한다.

상기 구성에 의하면, 먼저, 식품의 제1 면(예를 들어 삼각김밥의 삼각면)을 수평으로 한 제1 자세(예를 들어 엎드린 자세)로 식품이 지지된다. 다음으로, 제1 자세에서 식품의 제2 면(예를 들어 삼각김밥의 측면)을 수평으로 한 제2 자세(기립 자세)로 식품의 자세가 변경된다. 그리고 제2 자세로 지지된 식품이 소정의 위치에 순차 공급된다. 소정 위치에서 모든 복수의 식품이 제2 자세로 있는 것이 검출된 경우에만, 제2 자세로 있는 그 복수의 식품이 소정 방향으로 겹쳐 지지되므로, 복수의 식품을 확실하게 지지하면서 소정의 용기에 수용할 수 있다. 따라서, 한정된 작업 공간이더라도, 식품의 채워 넣기 작업의 효율화를 도모함과 함께 작업의 정확성의 향상을 실현할 수 있다. 또한, 제2 자세 검출부는, 예를 들어 광전 센서, 카메라, 초음파, 리미트 스위치 등의 다른 검출 수단을 구비해도 좋다.

상기 제2 자세 검출부는, 상기 소정 방향에 교차하는 방향으로 복수의 평행광을 조사하고, 상기 복수의 평행광이 상기 소정 위치에서 제2 자세로 있는 상기 복수의 식품의 각각에 상당하는 위치로 조사되도록 구성된 광원 유닛과, 상기 광원 유닛에 의해 조사된 상기 평행광을 수광하도록 구성된 수광 유닛과, 상기 수광 유닛에 의한 상기 평행광의 검출 결과에 기초해서, 상기 복수의 식품이 제2 자세로 있는지 여부를 판정하는 제2 자세 판정부를 더 구비하도록 해도 좋다.

상기 구성에 의하면, 광원 유닛으로부터 조사된 평행광(예를 들어 투과광 또는 반사광)을 수광 유닛에서 검출 가능한 광전 센서를 구비하고 있으므로, 검출 결과에 기초해서, 복수의 식품이 소정 위치에서 제2 자세로 있는지 여부를 판정할 수 있다. 또한, 평행광이란, 확산·수렴하지 않고 일 방향으로 직진하는 것과 같은 광을 의미한다.

상기 광원 유닛은, 상기 소정 방향에 직교하는 방향으로 복수의 제1 평행광을 조사하고, 상기 복수의 제1 평행광이 상기 소정 위치에서 상기 제2 자세로 있는 상기 복수의 식품의 각각의 상부에 상당하는 위치로 조사되도록 구성된 복수의 제1 광원과, 상기 소정 방향에 직교하는 방향으로 복수의 제2 평행광을 조사하고, 상기 복수의 제2 평행광이 상기 소정 위치에서 상기 제2 자세로 있는 상기 복수의 식품의 각각의 하부에 상당하는 위치로 조사되도록 구성된 복수의 제2 광원을 구비하고, 상기 수광 유닛은, 상기 복수의 식품의 각각의 상부에 상당하는 위치를 통과한 복수의 상기 제1 평행광을 수광하도록 구성된 복수의 제1 수광부와, 상기 복수의 식품의 각각의 하부에 상당하는 위치를 통과한 복수의 상기 제2 평행광을 수광하도록 구성된 복수의 제2 수광부를 더 구비하며, 상기 제2 자세 판정부는, 상기 복수의 제1 평행광의 전부가 소정 위치에서 제2 자세로 있는 복수의 식품의 각각의 상부에 의해 차단되는 것에 의해, 상기 복수의 제1 수광부가 상기 복수의 제1 평행광의 어느 것도 수광하지 않고, 또한, 복수의 제2 평행광의 전부가 소정 위치에서 제2 자세로 있는 복수의 식품의 각각의 하부에 의해 차단되는 것에 의해, 상기 복수의 제2 수광부에서 상기 복수의 제2 평행광의 어느 것도 수광하지 않는 경우에, 모든 상기 복수의 식품이 상기 소정 위치에서 상기 제2 자세로 있다고 판정하고, 복수의 제1 평행광이 복수의 식품 중 적어도 하나의 식품의 상부에 상당하는 위치를 통과하는 것에 의해, 상기 복수의 제1 수광부가 상기 복수의 제1 평행광 중 적어도 하나를 수광한 경우에, 상기 수광된 제1 평행광에 상당하는 식품이 상기 소정 위치에서 상기 제2 자세로 있지 않다고 판정하도록 해도 좋다.

상기 구성에 의하면, 복수의 제1 평행광의 전부가 소정 위치에서 제2 자세로 있는 복수의 식품의 각각의 상부에 의해 차단되어, 복수의 제1 수광부가 복수의 제1 평행광의 어느 것도 수광하지 않고, 또한, 복수의 제2 평행광의 전부가 소정 위치에서 제2 자세로 있는 복수의 식품의 각각의 하부에 의해 차단되어, 복수의 제2 수광부가 복수의 제2 평행광의 어느 것도 수광하지 않는 경우에, 모든 복수의 식품이 소정 위치에서 제2 자세(기립 자세)로 있다고 판정할 수 있다. 한편, 복수의 제1 평행광이 복수의 식품 중 적어도 하나의 식품의 상부에 상당하는 위치를 통과하는 것에 의해, 복수의 제1 수광부가 복수의 제1 평행광 중 적어도 하나를 수광한 경우에, 그 수광된 제1 평행광에 상당하는 식품이 소정 위치에서 제2 자세(기립 자세)로 있지 않다고 판정할 수 있다. 이와 같이 투과형 광전 센서의 원리에 의해 식품의 제2 자세를 검출할 수 있다. 또한, 투과형 광전 센서 또는 반사형 광전 센서에 의해 식품의 제2 자세의 검출 기능을 실현하도록 해도 좋다.

상기 식품 지지 장치는, 상기 제2 지지부에 의해 모든 상기 복수의 식품이 지지된 상태인 것을 검출하는 제2 지지 검출부를 더 구비하고, 상기 제어부는, 상기 제2 지지 검출부에 의해, 모든 상기 복수의 식품이 지지된 상태인 것이 검출된 경우는, 상기 제2 지지부에 의해 지지된 상기 복수의 식품을 소정의 용기에 수용하도록 상기 식품 수용부의 동작을 제어하도록 해도 좋다.

상기 구성에 의하면, 제2 지지부에 의해 모든 복수의 식품이 지지된 상태인 것이 검출된다. 모든 복수의 식품이 지지된 상태인 것이 검출된 경우에만, 복수의 식품을 소정의 용기에 수용한다. 이에 따라, 채워 넣기 작업의 확실성이 증가한다.

상기 제2 지지 검출부는, 상기 복수의 식품의 각각이 지지된 상태인 것을 검출하기 위한 복수의 반사형 광전 센서와, 상기 복수의 반사형 광전 센서의 검출 결과에 기초해서, 상기 복수의 식품의 각각이 지지된 상태인지 여부를 판정하는 제2 지지 판정부를 더 구비하도록 해도 좋다.

상기 구성에 의하면, 복수의 반사형 광전 센서의 검출 결과에 기초해서, 복수의 식품의 각각이 지지된 상태인지 여부를 판정할 수 있다. 또한, 제2 지지 검출부는, 투과형 광전 센서, 리미트 스위치 등의 다른 검출 수단을 구비해도 좋다.

상기 제2 지지부는, 상기 소정 위치에서 상기 제2 자세로 겹쳐진 복수의 식품의 각각을 지지하도록 구성된 복수 쌍의 지지부재와, 상기 각 쌍의 지지부재가 서로 이루는 각도가, 상기 식품을 지지 가능한 제1 각도 및 상기 식품을 개방 가능한 제2 각도 중 어느 하나의 각도가 되도록 상기 복수 쌍의 지지부재를 구동하는 구동부재를 더 구비하고, 상기 제1 각도는, 각 상기 식품을 그 양측에서 끼워 집는 것이 가능한 소정의 각도이며, 상기 제2 각도는, 상기 각 쌍의 지지부재가 다리를 벌렸을 때의 상기 지지부재의 선단의 높이가 상기 식품의 높이보다 높아지는 소정의 각도여도 좋다.

상기 구성에 의하면, 각 쌍의 지지부재가 다리를 벌렸을 때의 그 선단의 높이가 식품의 높이보다 높아지는 소정의 각도(예를 들어 180도)가 되도록 구동할 수 있으므로, 센서 등에 의해 지지 동작 전에 식품이 제2 자세인지를 검출하기 용이해진다.

상기 제2 지지부는, 상기 복수의 식품의 각각을 독립하여 지지 가능하게 구성되도록 해도 좋다.

본 발명의 다른 형태에 따른 식품의 지지 장치는, 식품 지지 장치로서, 상기 식품의 소정의 제1 면을 수평으로 한 제1 자세로 상기 식품을 지지하고, 또한, 상기 제1 자세에서 상기 식품의 제1 면과는 다른 제2 면을 수평으로 한 제2 자세로 상기 식품의 자세를 변경 가능하게 구성된 제1 지지부와, 상기 제1 지지부에 의해 상기 제2 자세로 지지된 상기 식품을, 소정의 위치로 순차 공급하도록 구성된 식품 공급부와, 상기 소정 위치에 제2 자세로 공급된 복수의 식품을 소정 방향으로 겹쳐 지지하도록 구성된 제2 지지부와, 상기 제2 지지부에 의해 지지된 복수의 식품을 소정의 용기에 수용하는 식품 수용부를 구비하고, 상기 제2 지지부는, 상기 소정 위치에서 상기 제2 자세로 겹쳐진 복수의 식품의 각각을 지지하도록 구성된 복수 쌍의 지지부재와, 상기 각 쌍의 지지부재가 서로 이루는 각도가, 상기 식품을 지지 가능한 제1 각도 및 상기 식품을 개방 가능한 제2 각도 중 어느 하나의 각도가 되도록 상기 복수 쌍의 지지부재의 각각을 독립하여 구동 가능하게 구성된 구동부재를 갖고, 상기 제1 각도는, 각 상기 식품을 그 양측에서 끼워 집는 것이 가능한 소정의 각도이며, 상기 제2 각도는, 상기 각 쌍의 지지부재가 다리를 벌렸을 때의 그 선단의 높이가 상기 식품의 높이보다 높아지는 소정의 각도이다.

상기 구성에 의하면, 먼저, 식품의 제1 면(예를 들어 삼각김밥의 삼각면)을 수평으로 한 제1 자세(예를 들어 엎드린 자세)로 식품이 지지된다. 다음으로, 제1 자세에서 식품의 제2 면(예를 들어 삼각김밥의 측면)을 수평으로 한 제2 자세(기립 자세)로 식품의 자세가 변경된다. 그리고 제2 자세로 지지된 식품이 소정의 위치에 순차 공급된다. 소정 위치에 제2 자세로 공급된 복수의 식품이 겹쳐져 지지된다. 마지막으로, 지지된 복수의 식품이 소정의 용기에 수용된다. 이에 따라, 한정된 작업 공간이더라도, 식품의 채워 넣기 작업의 효율화를 도모할 수 있다.

또한, 복수의 식품의 각각을 지지하는 복수 쌍의 지지부재의 각각은 구동부재에 의해 독립하여 구동 가능하므로, 예를 들어 식품의 지지 개수를 적절하게 변경하여 지지 동작을 수행할 수 있다. 이때, 구동시키는 지지부재(32)를 변경하여 식품을 용기에 수용할 때에, 비구동 상태에 있는 지지부재의 제2 각도를 각 쌍의 지지부재가 다리를 벌렸을 때의 그 선단의 높이가 식품의 높이보다 높아지는 소정의 각도로 고정하는 것에 의해, 비구동 상태에 있는 지지부재가 용기 내에 수용된 다른 식품과 간섭하는 것을 방지할 수 있다. 이에 따라, 작업의 확실성이 증가한다.

상기 식품 지지 장치는, 상기 복수 쌍의 지지부재 중, 미리 지정된 수의 지지부재 쌍이 서로 이루는 각도가 상기 제1 각도 또는 제2 각도가 되도록 상기 구동부재를 제어함과 동시에, 지정되지 않은 지지부재 쌍이 존재하는 경우는, 그 지지부재 쌍이 서로 이루는 각도를 제2 각도로 고정하도록 상기 구동부재를 제어하는 제어부를 더 구비하고, 상기 제어부는, 상기 지정된 수의 지지부재 쌍에 의해 지지된 상기 식품을 소정의 용기에 수용하도록 상기 식품 수용부를 제어하도록 해도 좋다.

상기 구성에 의하면, 식품의 지지 개수를 적절하게 변경하여 지지 동작을 수행할 수 있다. 예를 들어, 제2 지지부가 다섯 쌍의 지지부재를 갖는 경우, 다섯 쌍의 지지부재의 전부를 구동시키는 것에 의해, 50개(10×5)의 식품을 수납 가능한 용기에 식품을 겹쳐 채워 넣을 수 있다. 또한, 한 쌍의 지지부재를 제2 각도로 고정해놓고 나머지 네 쌍의 지지부재만을 구동시키는 것에 의해, 40개(8×5)의 식품을 수용 가능한 용기에 식품을 겹쳐 채워 넣을 수 있다. 따라서, 수납 용적이 다른 식품 용기로의 채워 넣기 작업에도 유연하게 대응할 수 있다.

상기 식품 지지 장치는, 상기 소정의 용기에서의 식품의 빈 공간에 따라 상기 복수 쌍의 지지부재의 구동 수를 감소하고, 나머지 지지부재 쌍이 서로 이루는 각도가 상기 제1 각도 또는 제2 각도가 되도록 상기 구동부재를 제어함과 동시에, 감소한 상기 지지부재 쌍이 존재하는 경우는, 그 지지부재 쌍이 서로 이루는 각도를 제2 각도로 고정하도록 상기 구동부재를 제어하는 제어부를 더 구비하고, 상기 제어부는, 상기 나머지 지지부재 쌍에 의해 지지된 상기 식품을 상기 소정의 용기에 수용하도록 상기 식품 수용부를 제어하도록 해도 좋다.

상기 구성에 의하면, 소정의 용기에서의 식품의 빈 공간에 따라 식품의 지지 개수를 적절하게 변경하여 지지 동작을 수행할 수 있다. 제2 지지부가 다섯 쌍의 지지부재를 갖는 경우, 식품의 수납 용기에 식품을 배치하기 위한 빈 공간이 4개분 밖에 없는 경우는, 한 쌍의 지지부재를 제2 각도로 고정해놓고 나머지 네 쌍의 지지부재만 구동시켜도 좋다. 다섯 쌍의 지지부재와 네 쌍의 지지부재를 번갈아 구동시키는 것에 의해, 45개(9×5)의 식품을 수용 가능한 용기에 식품을 겹쳐 채워 넣을 수 있다. 따라서, 수납 용적이 다른 식품 용기로의 채워 넣기 작업에도 유연하게 대응할 수 있다.

상기 식품 지지 장치는, 상기 제1 지지부를 선단에 갖는 제1 암과, 상기 제2 지지부를 선단에 갖는 제2 암을 구비한 로봇에 의해 구성되어 있어도 좋다.

본 발명은, 이상으로 설명한 구성을 가지며, 한정된 작업 공간에서, 식품의 채워 넣기 작업의 효율화와 함께 작업의 정확성의 향상을 실현할 수 있다.

본 발명의 상기 목적, 다른 목적, 특징 및 이점은, 첨부 도면 참조하에, 이하의 호적한 실시 형태의 상세한 설명으로 명확해진다.

도 1은 본 발명의 제1 실시형태에 따른 식품 지지 장치의 전체 구성을 개략적으로 나타내는 평면도이다.
도 2는 도 1의 식품을 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 3은 도 1의 로봇의 일 예의 전체적인 구성을 개략적으로 나타내는 정면도이다.
도 4는 도 3의 로봇의 핸드부(제1 지지부)의 구성을 나타낸 도면이다.
도 5는 도 3의 로봇의 핸드부(제2 지지부)의 구성을 나타낸 도면이다.
도 6은 도 3의 로봇의 제어 장치의 구성을 개략적으로 나타내는 기능 블록도이다.
도 7은 식품의 제1 지지 동작을 설명하기 위한 사시도이다.
도 8은 식품의 제2 지지 동작을 설명하기 위한 사시도이다.
도 9는 식품의 제3 지지 동작을 설명하기 위한 사시도이다.
도 10은 식품의 제4 지지 동작을 설명하기 위한 사시도이다.
도 11은 핸드부(제1 지지부)의 다른 구성을 나타낸 도면이다.
도 12는 핸드부(제2 지지부)의 다른 구성을 나타낸 도면이다.
도 13은 도 12의 핸드부의 퇴피 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 14는 도 13의 동작 시의 핸드부의 제어 지령과 핸드부의 각도의 일 예를 나타내는 타이밍 차트이다.
도 15는 본 발명의 제2 실시형태에 따른 식품 지지 장치(로봇)의 핸드부(제2 지지부)의 구성을 나타낸 도면이다(투과형 광전 센서)
도 16은 도 15의 핸드부를 갖는 로봇의 제어 장치의 구성을 개략적으로 나타내는 기능 블록도이다.
도 17은 도 15 및 도 16의 구성을 구비하는 로봇에 의한 오류 판정 처리를 설명하기 위한 모식도이다.
도 18은 본 실시형태에 따른 식품 지지 장치의 제1 변형례에 따른 구성을 나타낸 도면이다(반사형 광전 센서).
도 19는 본 실시형태에 따른 식품 지지 장치의 제2 변형례에 따른 구성을 나타낸 도면이다(비전 센서).
도 20은 본 발명의 제3 실시형태에 따른 식품 지지 장치(로봇)의 핸드부(제2 지지부)의 구성을 나타낸 도면이다.
도 21은 도 20의 핸드부를 구비하는 로봇에 의한 식품의 채워 넣기 작업에 사용하는 식품 용기를 나타낸 도면이다.
도 22는 도 20의 핸드부(제2 지지부)의 변형례에 따른 구성을 나타낸 도면이다.
도 23은 도 1의 작업대의 위에 배치된 시트의 단면도의 일 예이다.
도 24는 핸드부(제1 지지부)의 다른 구성을 나타낸 도면이다.

본 발명의 제1 양태에서는, 식품 지지 장치는, 상기 식품의 소정의 제1 면을 수평으로 한 제1 자세로 상기 식품을 지지하고, 또한, 상기 제1 자세에서 상기 식품의 제1 면과는 다른 제2 면을 수평으로 한 제2 자세로 상기 식품의 자세를 변경 가능하게 구성된 제1 지지부와, 상기 제1 지지부에 의해 상기 제2 자세로 지지된 상기 식품을, 소정의 위치에 순차 공급하도록 구성된 식품 공급부와, 상기 소정 위치에 제2 자세로 공급된 복수의 식품을 소정 방향으로 겹쳐 지지하도록 구성된 제2 지지부와, 상기 제2 지지부에 의해 지지된 복수의 식품을 소정의 용기에 수용하는 식품 수용부를 구비한다.

상기 구성에 의하면, 먼저, 식품의 제1 면(예를 들어 삼각김밥의 삼각면)을 수평으로 한 제1 자세(예를 들어 엎드린 자세)로 식품이 지지된다. 다음으로, 제1 자세에서 식품의 제2 면(예를 들어 삼각김밥의 측면)을 수평으로 한 제2 자세(기립 자세)로 식품의 자세가 변경된다. 그리고 제2 자세로 지지된 식품이 소정의 위치에 순차 공급된다. 소정 위치에 제2 자세로 공급된 복수의 식품이 겹쳐져 지지된다. 마지막으로, 지지된 복수의 식품이 소정의 용기에 수용된다. 이에 따라, 한정된 작업 공간이더라도, 식품의 채워 넣기 작업의 효율화를 도모할 수 있다.

본 발명의 제2 양태에서는, 상기 제1 지지부는, 기부와, 수평한 회전 축선을 갖는 회전 관절과, 상기 회전 관절에 의해 상기 기부에 대해 회동 가능하게 연결된 선단부와, 상기 선단부에 설치되어 상기 식품을 지지하는 1 또는 복수의 지지 헤드를 가져도 좋다.

상기 구성에 의하면, 제1 지지부의 선단부에 설치된 지지 헤드에 의해 제1 자세의 식품을 지지함과 동시에, 회전 관절에 의해, 예를 들어 기부에 대해 선단부를 90도 회동시키는 것에 의해, 식품의 자세를 제1 자세에서 제2 자세로 변경할 수 있다.

본 발명의 제3 양태에서는, 상기 지지 헤드는, 상기 식품의 상기 제1 면을 흡착 지지하는 흡착 헤드이고, 상기 제1 지지부는, 상기 선단부에 설치되어, 상기 흡착 헤드에 의해 흡착된 상기 식품의 상기 제2 면에 맞닿아 지지하는 지지부재를 더 구비해도 좋다.

상기 구성에 의하면, 흡착 헤드에 의해 식품의 포장 부분이 흡착 지지되고, 지지부재에 의해 식품의 본체 부분이 지탱된다. 이에 따라, 식품의 자세를 변경할 때에는, 식품이 안정 자세를 유지하기 쉬워진다.

본 발명의 제4 양태에서는, 상기 제2 지지부는, 상기 소정 위치에서 상기 제2 자세로 겹쳐진 복수의 식품의 각각을 지지하도록 구성된 복수 쌍의 지지부재를 가져도 좋다.

상기 구성에 의하면, 복수의 식품을 한데 모아 효율적으로 지지할 수 있다.

본 발명의 제5 양태에서는, 상기 제2 지지부는, 상기 각 쌍의 지지부재가 서로 이루는 각도가 각 상기 식품을 그 양측에서 끼워 집는 것에 의해 상기 식품을 지지 가능한 소정의 제1 각도와, 상기 쌍의 지지부재가 서로 이루는 각도가 180도 이상이고 각 상기 식품을 개방 가능한 소정의 제2 각도 중 어느 하나의 각도가 되도록 상기 복수 쌍의 지지부재를 구동하는 구동부재를 더 가져도 좋다.

상기 구성에 의하면, 식품의 지지 동작의 전후에, 각 쌍의 지지부재가 서로 이루는 각도가 180도 이상이 되도록 제어되므로, 육안 또는 센서에 의해 식품의 상태를 확인하는 것이 용이해진다. 또한, 개폐 각도가 두 값(예를 들어 60도와 180도)뿐이므로, 복잡한 제어가 불필요해진다.

본 발명의 제6 양태에서는, 상기 식품 지지 장치는, 상기 제1 각도 또는 상기 제2 각도가 되도록 지지 지령 또는 해제 지령을 상기 구동부재에 출력하는 제어부를 더 구비하고, 상기 제어부는, 상기 복수의 식품을 상기 소정의 용기에 수용한 상기 제2 지지부를 그 소정의 용기의 밖으로 퇴피시킬 때에, 상기 지지 지령에서 상기 해제 지령으로 출력을 전환하고, 상기 각 쌍의 지지부재가 서로 이루는 각도가, 상기 제1 각도보다 크고, 또한, 상기 제2 각도보다 작은 소정의 제3 각도를 넘지 않는 타이밍에 상기 해제 지령에서 상기 지지 지령으로 출력을 전환해도 좋다.

상기 구성에 의하면, 제어부는, 구동부재로의 제어 지령의 출력 타이밍을 제어하는 것에 의해, 제2 지지부의 퇴피 동작에서 상기 각 쌍의 지지부재가 서로 이루는 각도를 제어할 수 있다. 이에 따라, 제2 지지부의 퇴피 동작 동안, 지지부재가 소정의 용기의 내벽 또는 옆의 식품과 충돌하는 것을 회피할 수 있다.

본 발명의 제7 양태에서는, 상기 식품 지지 장치는, 상기 소정 위치에 배치된 시트를 더 구비하고, 상기 시트는, 상기 소정 방향의 단면에서 볼 때, 상기 제2 자세로 상기 소정 방향으로 나열된 상기 복수의 식품의 각각을 지탱하도록 그 소정 방향으로 설치된 볼록부를 가져도 좋다. 상기 구성에 의하면, 복수의 볼록부를 갖는 것에 의해, 시트 상의 각 식품의 자세(제2 자세)를 안정시킬 수 있다. 따라서, 복수의 식품을 소정 방향으로 겹쳐 지지하기 쉬워진다.

본 발명의 제8 양태에서는, 상기 시트는, 상기 소정 방향의 단면에서 볼 때, 상기 제2 자세로 상기 소정 방향으로 나열된 상기 복수의 식품의 각각을 지탱하면서 그 소정 방향으로 경사지게 하도록 설치된 단차를 더 가져도 좋다.

본 발명의 제9 양태에서는, 상기 식품은, 상기 제1 면과 상기 제1 면에 수직한 제2 면을 갖고, 상기 제1 자세는 상기 식품의 상기 제1 면을 아래로 한 자세이며, 상기 제2 자세는 상기 식품의 상기 제2 면을 아래로 한 자세여도 좋다. 또한, 제1 면과 제2 면이 수직이라는 것은, 엄밀한 수직으로 한정되지 않고, 식품의 표면 또는 포장 등에 기인하여 발생할 수 있는 약간의 기울기를 허용하는 것이다. 식품은, 예를 들어 삼각형 모양의 제1 면과, 직사각형 모양의 제2 면을 갖는 삼각형의 손으로 만 주먹밥이어도 좋다.

식품의 안전성을 위해, 식품의 출하 전에는 식품의 이물 혼입 검사가 의무화되어 있다. 일반적으로, 검사 장치에서는 식품의 상방에서 X선을 조사하므로, 삼각형의 손으로 만 주먹밥의 경우는 삼각면을 아래로 한 엎드린 자세가 적절하다. 상기 구성에 의하면, 예를 들어 생산 라인에서 컨베이어에 의해, 식품의 삼각면을 아래로 한 엎드린 자세(제1 자세)로 식품을 반송시키면서 검사 장치를 통과시키고, 그 후, 상기 식품의 지지 장치에 의해, 식품의 직사각형면을 아래로 한 기립 자세(제2 자세)로 복수의 식품을 한데 모아 채워 넣을 수 있다.

본 발명의 제10 양태에서는, 상기 제1 지지부를 선단에 갖는 제1 암과, 상기 제2 지지부를 선단에 갖는 제2 암을 구비한 로봇에 의해 구성되어 있어도 좋다.

상기 구성에 의하면, 쌍팔 로봇에 의해 식품의 채워 넣기 작업을 실현할 수 있다.

이하, 바람직한 실시형태를, 도면을 참조하면서 설명한다. 또한, 이하에서는 모든 도면을 통해 동일 또는 상당하는 요소에는 동일한 참조 부호를 부여하고, 그 중복하는 설명을 생략한다. 또한, 도면은 이해를 쉽게 하기 위해, 각각의 구성 요소를 모식적으로 나타낸 것이다. 나아가, 한 쌍의 암을 펼친 방향을 좌우 방향이라고 칭하고, 기축의 축심에 평행한 방향을 상하 방향이라고 칭하며, 좌우 방향 및 상하 방향에 직교하는 방향을 전후 방향이라고 칭한다.

(제1 실시형태)

도 1은 본 발명의 제1 실시형태에 따른 식품(40)의 지지 장치(10)의 전체 구성을 개략적으로 나타내는 평면도이다. 도 1에 나타낸 바와 같이, 식품(40)의 지지 장치(10)는, 복수의 식품(40)을 트레이(41)에 채워 넣는 작업에 사용된다. 본 실시형태에서는 로봇(11)에 의해 본 발명에 따른 식품(40)의 지지 장치(10)를 구성한 경우에 대하여 설명한다. 로봇(11)은, 베이스(12)에 지지된 한 쌍의 로봇 암(13, 13)을 구비한 쌍팔 로봇이다. 단, 식품(40)의 지지 장치(10)는 로봇(11)에 의해 구성되는 경우로 한정되지 않는다. 또한, 이 로봇(11)에 대해서, 수평 다관절형 쌍팔 로봇을 설명하지만, 수평 다관절형·수직 다관절형 등의 로봇을 채용할 수 있다. 로봇(11)은, 사람 한명분에 상당하는 한정된 공간(예를 들어 610mm×620mm)에 설치할 수 있다.

로봇(11)의 정면 좌측에는 로봇(11)의 작업대(50)가 배치되어 있다. 작업대(50)는, 평면에서 볼 때 대략 정사각형이고, 베이스(12)의 전면에 장착되어 있다. 작업대(50) 위의 소정의 위치에는 평면에서 볼 때 직사각형 모양의 시트(50a)가 배치되어 있다. 로봇(11)의 정면에는 제1 벨트 컨베이어(51)가 배치되고, 로봇(11)의 좌측 방향에는 제2 벨트 컨베이어(52)가 배치되어 있다. 본 실시형태에서는, 한 쌍의 로봇 암(13, 13)의 「작업 영역」은, 평면에서 볼 때, 작업대(50), 제1 벨트 컨베이어(51)의 로봇(11) 측의 일부 영역, 제2 벨트 컨베이어(52)를 덮는 영역이다. 제1 벨트 컨베이어(51)는 식품(40)을 로봇(11)의 정면 전방에서 바로 앞까지 이송하기 위한 장치이고, 전후 방향으로 연장되어 있다. 제2 벨트 컨베이어(52)는 트레이(41)를 로봇(11)의 좌측 방향에서 좌측 후방까지 이송하기 위한 장치이고, 전후 방향으로 연장되어 있다. 또한, 본 예에서 트레이(41)는 40개(8열×5행)의 식품(40)을 수납 가능한 용기이지만, 트레이(41)의 수납 용적은 이에 한정되지 않는다. 또한, 상방이 개구된 용기이면, 다른 용기여도 좋다.

또한, 식품(40)은, 일정한 형상을 갖는 식료품이고, 예를 들어, 주먹밥 및 샌드위치가 예시된다. 도 2는 도 1의 식품(40)을 개략적으로 나타내는 사시도이다. 도 2에 나타낸 바와 같이, 식품(40)은, 제1 면부(40a)와 그 제1 면부(40a)에 수직한 제2 면부(40b)를 갖는다. 본 실시형태의 식품(40)은, 필름으로 포장된 삼각형 모양의 주먹밥이다. 식품(40)의 제1 면부(40a)는, 서로 평행한 2개의 삼각형 모양 평면으로 구성된다. 식품(40)의 제2 면부(40b)는, 제1 면부(40a)의 외주를 둘러싸는 세변에 마련된 3개의 직사각형 모양 평면으로 구성된다. 또한, 제1 면부(40a)와 제2 면부(40b)가 수직하다, 또는, 제1 면부(40a)가 서로 평행하다는 것은, 엄밀한 수직 또는 평행으로 한정되지 않고, 식품(40)의 표면 또는 포장 등에 기인하여 발생할 수 있는 약간의 기울기를 허용하는 것이다. 또한, 통상, 필름으로 포장된 주먹밥은, 개봉하기 쉽도록 상부에 필름을 돌출시키고 있지만, 여기에서는 상부의 필름은 도시하고 있지 않다.

이 실시형태에서는, 식품(40)은, 제1 벨트 컨베이어(51)에 의해, 제1 면부(40a)를 수평으로 한 제1 자세로 반송된다. 제1 자세는 식품(40)의 삼각형 모양의 제1 면부(40a)를 아래로 한 엎드린 자세이다. 일반적으로 식품(40) 출하 전에는 안전성 확보를 위해, 이물 검사가 이루어진다. 예를 들어 X선 검사에서는 식품(40)의 상방에서 X선을 조사하므로, 식품(40)의 자세는 엎드린 자세가 적절하다. 본 실시형태에서는 제1 벨트 컨베이어(51)에 의해, 식품(40)을 엎드린 자세로 반송하면서 검사 장치(도시하지 않음)의 아래를 통과시킨다. 그 후, 식품(40)의 자세는, 후술하는 바와 같이 식품(40)의 지지 장치(10)에 의해, 제1 자세에서 제2 면부(40b)를 수평하게 한 제2 자세로 변경된다. 제2 자세는 식품(40)의 직사각형 모양의 제2 면부(40b)를 아래로 한 기립 자세이다.

도 3은 로봇(11)의 일 예의 전체적인 구성을 개략적으로 나타내는 정면도이다. 도 3에 나타낸 바와 같이, 로봇(11)은, 대차에 고정된 베이스(12)와, 베이스(12)에 지지된 한 쌍의 로봇 암(이하, 간단하게 「암」이라고 기재하는 경우가 있다)(13, 13,)과, 베이스(12) 내에 수납된 제어 장치(14)와, 진공 발생 장치(60)를 구비하고 있다. 진공 발생 장치(60)는, 예를 들어, 진공 펌프나 CONVUM(등록상표) 등, 후술하는 흡착 헤드(22)에 부압(負壓)을 발생시키는 장치이다. 각 암(13)은, 베이스(12)에 대해 이동 가능하게 구성된 수평 다관절형 로봇 암이고, 암부(15)와 손목부(17)와 핸드부(18, 19)를 구비하고 있다. 또한, 오른쪽 암(13) 및 왼쪽 암(13)은, 실질적으로 동일한 구조여도 좋다. 또한, 오른쪽 암(13) 및 왼쪽 암(13)은, 독립해서 동작하거나, 서로 관련해서 동작할 수 있다.

암부(15)는, 본 예에서는, 제1 링크(15a) 및 제2 링크(15b)로 구성되어 있다. 제1 링크(15a)는, 베이스(12)의 상면에 고정된 기축(16)과 회전 관절(J1)에 의해 연결되고, 기축(16)의 축심을 지나는 회전 축선(L1) 둘레로 회동 가능하다. 제2 링크(15b)는, 제1 링크(15a)의 선단과 회전 관절(J2)에 의해 연결되고, 제1 링크(15a)의 선단에 규정된 회전 축선(L2) 둘레로 회동 가능하다.

손목부(17)는, 승강부(17a) 및 회동부(17b)에 의해 구성되어 있다. 승강부(17a)는, 제2 링크(15b)의 선단과 직동(直動) 관절(J3)에 의해 연결되고, 제2 링크(15b)에 대해 승강 이동 가능하다. 회동부(17b)는, 승강부(17a)의 하단과 회전 관절(J4)에 의해 연결되고, 승강부(17a)의 하단에 규정된 회전 축선(L3) 둘레로 회동 가능하다.

오른쪽 핸드부(18) 및 왼쪽 핸드부(19)는, 손목부(17)의 회동부(17b)에 각각 연결되어 있다. 오른쪽 핸드부(18)는 오른쪽 암(13)의 선단에 설치되고, 왼쪽 핸드부(19)는 왼쪽 암(13)의 선단에 설치되어 있다. 또한, 오른쪽 핸드부(18)가 본 발명의 「제1 지지부」에 상당하고, 왼쪽 핸드부(19)가 본 발명의 「제2 지지부」에 상당한다. 또한, 오른쪽 암(13)이, 본 발명의 「식품 공급부」에 상당하고, 왼쪽 암(13)이 본 발명의 「식품 수용부」에 상당한다.

상기 구성의 각 암(13)은, 각 관절(J1~J4)을 갖는다. 그리고 암(13)에는, 각 관절(J1~J4)에 대응되도록, 구동용의 서보 모터(도시하지 않음) 및 그 서보 모터의 회전각을 검출하는 인코더(도시하지 않음) 등이 설치되어 있다. 또한, 2개의 암(13, 13)의 제1 링크(15a, 15a)의 회전 축선(L1)은 동일 직선상에 있고, 한 쪽의 암(13)의 제1 링크(15a)와 다른 쪽의 암(13)의 제1 링크(15a)는 상하로 고저차를 갖고 배치되어 있다.

도 4(A) 및 도 4(B)는, 도 3의 오른쪽 핸드부(18)(제1 지지부)의 구성을 나타낸 정면도 및 측면도이다. 오른쪽 핸드부(18)는, 제1 면부(40a)를 수평으로 한 제1 자세로 식품(40)을 지지하고, 또한, 제1 자세에서 제2 면부(40b)를 수평으로 한 제2 자세로 식품(40)의 자세를 변경 가능하게 구성된다. 오른쪽 핸드부(18)는, 손목부(17)의 회동부(17b)를 포함하는 기부(20)와, 수평한 회전 축선(L4)을 갖는 회전 관절(J5)과, 기부(20)에 대해 회동 가능하게 연결된 선단부(21)와, 선단부(21)에 설치되어 식품(40)(제1 면부(40a))을 흡착하는 흡착 헤드(22)를 갖는다.

기부(20)는, 회전 관절(J4)을 통해 손목부(17)의 승강부(17a)에 연결됨과 동시에, 회전 관절(J5)을 통해 선단부(21)에 연결된다. 기부(20)는, 측면에서 볼 때 대략 L자 모양으로 굴곡하고 있다(도 4(B) 참조). 기부(20)는, L자형 부재의 내측에 회전 관절(J5)의 구동부(25)를 구비하고 있다.

선단부(21)는, 회전 관절(J5)을 통해 기부(20)에 연결됨과 동시에, 흡착 헤드(22)가 장착된다. 선단부(21)는, 측면에서 볼 때 대략 L자 모양으로 굴곡하고 있다(도 4(B) 참조). 본 실시형태에서는, 흡착 헤드(22)는 선단면(22b)의 뒤쪽에 같은 길이로 3개소에 설치된다. 흡착 헤드(22)의 3점의 맞닿는 면은 식품(40)의 제1 면부(40a) 위의 직선상에 없는 3점에 접하도록 구성된다. 도면에 나타낸 바와 같이, 이 흡착 헤드(22)의 맞닿는 면이 하방을 향한 위치를 흡착 헤드(22)의 기준 위치라고 칭한다. 흡착 헤드(22)는 배관(도시하지 않음)을 통해 진공 발생 장치(60)(도1 참조)에 접속되어 있다. 배관에는, 예를 들어, 개폐 밸브(도시하지 않음)가 설치되어 있다. 개폐 밸브에 의해 배관을 개방 및 폐쇄하는 것에 의해, 흡착 헤드(22)에 의한 흡착 및 그 해제가 이루어진다.

이에 따라, 오른쪽 핸드부(18)의 선단부(21)에 설치된 흡착 헤드(22)에 의해 제1 자세의 식품(40)을 흡착 지지함과 동시에, 회전 관절(J5)에 의해, 기부(20)에 대해 선단부(21)를 90도 회동시킴으로써, 식품(40)의 자세를 제1 자세에서 제2 자세로 변경할 수 있다.

도 5(A) 및 도 5(B)는, 도 3의 왼쪽 핸드부(19)(제2 지지부)의 구성을 나타낸 정면도 및 측면도이다. 도 5에 나타내는 바와 같이, 왼쪽 핸드부(19)는, 작업대(50) 상의 소정 위치에 제2 자세로 공급된 각 식품(40)의 제1 면부(40a)를 제1 방향으로 향한 상태에서 4개의 식품(40)을 겹쳐 지지하도록 구성된다. 제1 방향은, 도 5(A) 및 도 5(B)에서는 좌우 방향이다. 왼쪽 핸드부(19)는, 제1 방향으로 설치된 네 쌍의 지지부재(32)와, 네 쌍의 지지부재(32)의 각각을 독립해서 구동 가능한 4개의 구동부재(33)를 가지고 있다. 손목부(17)의 회동부(17b)는, 정면에서 볼 때 회전 축선(L3)과 수직한 수평 방향으로 신장되어 있다. 각 지지부재(32)는, 구동부재(33)를 통해 손목부(17)의 회동부(17b)에 접속되어 있다.

각 쌍의 지지부재(32)는, 작업대(50) 상의 소정 위치에서, 제1 면부(40a)가 제1 방향을 향한 제2 자세로 겹쳐진 식품(40)의 각각을 지지하도록 구성된다.

본 실시형태에서는, 각 쌍의 지지부재(32)는, 식품(40)의 제2 면부(40b)를, 그 양측에서 끼워 집도록 구성된다. 각 지지부재(32)는, 식품(40)의 제2 면부(40b)의 경사에 따른 형상을 갖고, 또한, 식품(40)에 맞닿는 접촉면(32a)을 갖는다. 지지부재(32)는, 예를 들어 직사각형의 평판 형상이고, 대향하는 두 개의 평평한 주면(主面)을 가지며, 그 한 쪽의 주면이 지지부재(32)에 의해 지지된 식품(40)에 맞닿는 접촉면(32a)이다. 지지부재(32)의 재료에는 예를 들어 수지판 또는 금속판이 사용된다. 이 실시형태에서는, 식품(40)으로 삼각형 모양의 주먹밥이 사용되고 있으므로, 각 쌍의 지지부재(32)는, 그 서로의 간격이 상단 부분을 향해 좁아지도록 배치되고, 하방으로 넓어지는 산(山) 모양 형상(역 V자 형상)으로 형성된다.

구동부재(33)는, 한 쌍의 지지부재(32)를 구동한다. 구동부재(33)는, 액추에이터(도시하지 않음) 등에 접속되어 있고, 직선적으로 이동하며, 한 쌍의 지지부재(32) 사이의 간격이 변화하도록, 한 쌍의 지지부재(32)의 상단측에 접속되어 있다. 이 구동부재(33)에 의해, 한 쌍의 지지부재(32)는 서로의 간격을 좁혀 하나의 식품(40)을 끼워 집어 지지한다. 본 실시형태에서는, 한 쌍의 지지부재(32)는, 서로 이루는 각도가 식품(40)의 제2 면부(40b)의 경사에 맞춘 각도(약 60도)로 유지되면서, 도 5(B)의 화살표 방향으로 서로의 간격이 신축하도록 제어된다. 또한, 본 실시형태에서는, 지지부재(32)의 접촉면(32a)과 식품(40)의 제2 면부(40b)의 접촉 시에 발생하는 마찰력에 의해, 식품(40)이 지지되지만, 접촉면(32a)에 흡착구가 설치되고, 흡인력에 의해 식품(40)이 지지되어도 좋다.

또한, 본 실시형태에서는, 식품(40)의 지지 상태에서, 좌우의 지지부재(32)의 상부에 틈을 마련하도록 하는 구성으로 하고 있다. 이에 따라, 주먹밥(40) 상부의 필름에 접촉할 일이 없다. 통상, 필름으로 포장된 주먹밥에서는, 상부의 필름은 개봉하기 쉽도록 절취선 등에 의해 찢어지기 쉽게 되어있으므로, 상기 구성에 의해, 식품(40)을 잘못 개봉하거나 식품(40)을 손상시키는 일이 없다.

도 6은 도 3의 로봇(11)의 제어 장치(14)의 구성을 개략적으로 나타내는 기능 블록도이다. 도 6에 나타내는 바와 같이, 제어 장치(14)는, CPU 등의 연산부(14a)와, ROM, RAM 등의 기억부(14b)와, 서보 제어부(14c)를 구비한다. 제어 장치(14)는, 예를 들어 마이크로컨트롤러 등의 컴퓨터를 구비한 로봇 컨트롤러이다. 또한, 제어 장치(14)는, 집중 제어하는 단독 제어 장치(14)에 의해 구성되어 있어도 좋고, 서로 협동하여 분산 제어하는 복수의 제어 장치(14)에 의해 구성되어 있어도 좋다.

기억부(14b)에는, 로봇 컨트롤러로서의 기본 프로그램, 각종 고정 데이터 등의 정보가 기억되어 있다. 연산부(14a)는, 기억부(14b)에 기억된 기본 프로그램 등의 소프트웨어를 읽어내어 실행하는 것에 의해, 로봇(11)의 각종 동작을 제어한다. 즉, 연산부(14a)는, 로봇(11)의 제어 지령을 생성하고, 이를 서보 제어부(14c)에 출력한다. 서보 제어부(14c)는, 연산부(14a)에 의해 생성된 제어 지령에 기초해서, 로봇(11)의 각 암(13)의 관절(J1~J5) 등에 대응하는 서보 모터의 구동을 제어하도록 구성되어 있다.

또한, 제어 장치(14)는, 진공 발생 장치(60)(도 1 참조)의 동작 및 개폐 밸브의 개폐를 제어한다. 개폐 밸브의 개폐에 의해 배관이 개방 및 폐쇄하여, 흡착 헤드(22)에 의한 흡착 및 그 해제가 이루어진다.

다음으로, 본 실시형태의 식품(40)의 지지 동작에 대하여 도 7 내지 도 10을 참조하여 설명한다. 이 실시형태에서는, 식품(40)은, 제1 벨트 컨베이어(51)에 의해, 제1 면부(40a)를 수평으로 한 제1 자세로 반송된다. 제1 벨트 컨베이어(51)의 반송 방향의 양측에는 한 쌍의 측벽(51a)이 설치되어 있다. 한 쌍의 측벽(51a)에 의해 반송물의 흐름이 규정된다. 제1 벨트 컨베이어(51)의 단부에는 스토퍼(51b)가 설치되어 있다. 스토퍼(51b)에 의해 제1 자세로 반송되어 오는 식품(40)의 흐름이 중지된다. 베이스(12) 앞쪽에 장착된 작업대(50)의 소정의 위치에는 평면에서 볼 때 직사각형 모양의 시트(50a) 및 식품(40)을 지지하는 한 쌍의 지지부재(50b)가 배치되어 있다.

먼저, 도 7에 나타내는 바와 같이, 제어 장치(14)는, 오른쪽 암(13)의 동작을 제어하여, 오른쪽 핸드부(18)(손목부(17)의 위치)를, 제1 벨트 컨베이어(51)의 단부의 스토퍼(51b)의 바로 위 부근으로 맞춘다. 그리고 흡착 헤드(22)를 기준 위치에 맞춘 상태에서 오른쪽 핸드부(18)(손목부(17)의 승강부(17a))를 하강시키고, 흡착 헤드(22)의 접촉면을 제1 벨트 컨베이어(51) 상의 식품(40)의 제1 면부(40a)에 맞닿게 한다. 흡착 헤드(22)에 의해 제1 자세의 식품(40)이 흡착 지지된다.

다음으로, 도 8에 나타내는 바와 같이, 제어 장치(14)는, 오른쪽 암(13)의 동작을 제어하여, 오른쪽 핸드부(18)의 선단부(21)를, 회전 관절(J5)에 의해, 기부(20)에 대해 회전 축선(L4) 둘레로, 90도 회동시킨다. 이에 따라, 흡착 헤드(22)가 기준 위치에서 90도 회전한다. 흡착 헤드(22)에 의해 제1 자세로 흡착 지지된 식품(40)의 자세가 제1 자세에서 제2 자세로 변경된다. 그리고 제어 장치(14)는, 오른쪽 암(13)의 동작을 제어하여, 오른쪽 핸드부(18)에 의해 제2 자세로 지지된 식품(40)을, 작업대(50)의 시트(50a)의 위치에 공급한다. 이상의 동작을 반복하는 것에 의해, 4개의 식품(40)이 작업대(50)의 시트(50a)의 위치에 순차 공급된다.

다음으로, 도 9에 나타내는 바와 같이, 제어 장치(14)는, 왼쪽 암(13)의 동작을 제어하여, 왼쪽 핸드부(19)에 의해 작업대(50)의 시트(50a)의 위치에 제2 자세로 공급된 각 식품(40)의 제1 면부(40a)를 소정의 방향을 향한 상태로 4개의 식품(40)을 겹쳐 지지한다.

마지막으로, 도 10에 나타내는 바와 같이, 제어 장치(14)는, 왼쪽 암(13)의 동작을 제어하여, 왼쪽 핸드부(19)에 의해 지지된 4개의 식품을 트레이(41)에 수용한다. 이에 따라, 한정된 작업 공간이라도, 식품(40)의 채워 넣기 작업의 효율화를 도모할 수 있다.

(다른 실시형태)

또한, 상기 실시형태에서는, 오른쪽 핸드부(18)의 선단부(21)에 설치된 흡착 헤드(22)에 의해 식품(40)이 흡착 지지된다(도 4 참조). 그리고 회전 관절(J5)에 의해, 기부(20)에 대해 선단부(21)가 90도 회동하는 것에 의해, 식품(40)의 자세가 제1 자세에서 제2 자세로 변경된다. 흡착 헤드(22)에 의해 식품(40)을 흡착 지지할 때에는, 식품(40)의 포장 부분(제1 면부(40a))이 흡착되고, 흡착된 포장 부분에 의해 중량이 무거운 식품(40)의 본체 부분이 지지된다. 따라서, 지지된 식품(40)을 회전시킬 때에, 식품(40)의 포장 부분과 본체 부분이 분리되어버려, 식품(40)의 자세가 무너지기 쉬워진다.

도 11은 다른 실시형태의 오른쪽 핸드부(18A)의 구성을 나타낸 도면이다. 도 11에 나타내는 바와 같이, 오른쪽 핸드부(18A)는, 선단부(21)에 설치된 지지부재(21a)를 더 갖는다. 지지부재(21a)는, 흡착 헤드(22)에 의해 흡착 지지된 식품(40)을 지지한다. 여기에서는, 3개의 흡착 헤드(22)에 의해 식품(40)의 포장 부분(제1 면부(40a))이 흡착 지지된다. 지지부재(21a)는 식품(40)의 제2 면부(40b)에 맞닿아 지지한다. 지지부재(21a)는 평판 형상을 갖는다. 평판에 의해 식품(40)의 제2 면부(40b)의 일부가 지지된다. 이에 따라, 흡착 지지된 식품(40)을 회전시킬 때에는, 지지부재(21a)에 의해 식품(40)의 본체 부분이 지지되므로, 식품(40)이 안정 자세를 유지하기 쉬워진다.

또한, 상기 실시형태에서는, 제어 장치(14)는, 한 쌍의 지지부재(32)가 서로 이루는 각도가 식품(40)의 제2 면부(40b)의 경사에 맞춘 각도(약 60도)로 유지되면서, 서로의 간격이 신축하도록 구동부재(33)를 제어했지만(도 5(B) 참조), 한 쌍의 지지부재(32)가 서로 이루는 각도를 변경하도록 구동부재(33)를 제어해도 좋다.

도 12(A) 및 도 12(B)는, 다른 실시형태의 왼쪽 핸드부(19A)(제2 지지부)의 구성을 나타낸 정면도 및 측면도이다. 도 12(B)에 나타내는 바와 같이, 구동부재(33)는, 각 쌍의 지지부재(32)(접촉면(32a))가 서로 이루는 각도가 제1 각도 또는 제2 각도 중 어느 하나의 각도가 되도록 네 쌍의 지지부재(32)를 구동한다.

제1 각도는, 각 쌍의 지지부재(32)(접촉면(32a))가 서로 이루는 각도가 각 식품(40)을 그 양측에서 끼워 집는 것에 의해 식품(40)을 지지 가능한 소정의 각도이다. 식품(40)의 양측(제2 면부(40b))의 경사에 따른 각도이고, 여기에서는 약 60도이다(도 12(B) 참조). 또한, 각 한 쌍의 지지부재(32)가 서로 이루는 각도가 60도보다 약간 작게 하는 것에 의해 식품(40)이 지지되어도 좋고, 각 한 쌍의 지지부재(32) 사이의 간격이 식품(40)의 제2 면부(40b)의 경사에 따른 간격보다 약간 짧게 하는 것에 의해 식품(40)이 지지되어도 좋다.

제2 각도는, 각 쌍의 지지부재(32)(접촉면(32a))가 서로 이루는 각도가 180도 이상이 되는 것에 의해 각 식품(40)을 개방 가능한 소정의 각도이고, 180도 이상으로 할 수 있다. 여기에서는 180도이다(도 12(B) 참조). 이에 따라, 예를 들어 왼쪽 핸드부(19A)에 의한 식품(40)의 지지 동작 전에, 육안 또는 센서에 의해 식품(40)의 상태를 확인하는 것이 용이해진다.

이와 같이, 본 실시형태에서는, 왼쪽 핸드부(19A)의 벌어진 각도가 두 값(60도와 180도)이므로, 복잡한 제어가 불필요해진다.

그런데, 왼쪽 핸드부(19A)에 의해 지지된 4개의 식품을 트레이(41)에 수용한 후, 왼쪽 핸드부(19)는 4개의 식품(40)의 지지 동작을 해제함과 동시에, 왼쪽 핸드부(19)는 즉각 트레이(41)로부터 퇴피하도록 제어되어야 한다. 왼쪽 핸드부(19)의 구동부재(33)는 제어 장치(14)로부터의 제어 지령(해제 지령 또는 지지 지령)에 기초해서 한 쌍의 지지부재(32)를 구동한다.

도 13은 도 12의 왼쪽 핸드부(19A)의 퇴피 동작을 설명하기 위한 도면이다. 도 13에 나타내는 바와 같이, 트레이(41)의 내부에서 왼쪽 핸드부(19A)의 벌어진 각도가 90도 이상 벌어지면, 지지부재(32)는 트레이(41)의 내벽 또는 인접하는 식품(40)에 충돌해버린다. 이하에서는 충돌이 발생하는 각도(90도)를 제3 각도라고도 한다. 왼쪽 핸드부(19A)의 벌어진 각도는, 전술한 바와 같이 60도나 180도 중 어느 하나로 제어되므로, 트레이(41)의 내부에서 왼쪽 핸드부(19)의 지지 동작(180도)을 완전히 해제하면 충돌이 발생해버린다.

그래서, 제어 장치(14)는, 퇴피 동작 시의 왼쪽 핸드부(19A)의 제어 지령을 출력하는 타이밍을 제어한다. 도 14는 퇴피 동작 시의 왼쪽 핸드부(19A)의 제어 지령 및 각도의 일 예를 나타내는 타이밍 차트이다. 도 14에 나타내는 바와 같이, 먼저, 제어 장치(14)는, 왼쪽 핸드부(19A)의 퇴피 동작에 앞서, 지지 지령에서 해제 지령으로 출력을 전환한다. 해제 지령은 잠깐의 시간(예를 들어 0.1초 동안)만 출력한다. 그 후의 소정의 기간(0.5초)은 지지 지령으로 전환한다. 즉, 각 쌍의 지지부재(32)가 서로 이루는 각도가, 제1 각도(60도)보다 크고, 또한, 제2 각도(180도)보다 작은 제3 각도(90도)를 넘지 않는 타이밍에 해제 지령에서 지지지령으로 출력을 전환한다. 여기에서는, 잠깐의 시간만 지지부재(32)의 각도가 커져(예를 들어 약 60도 더하기 10도), 지지 동작이 해제된다. 지지 지령이 유지되고 있는 동안, 지지부재(32)의 각도는 다시 작아지고, 60도로 돌아온다. 그 동안, 제어 장치(14)는, 왼쪽 암(13)의 동작을 제어하여, 왼쪽 핸드부(19A)의 퇴피 동작을 수행한다(퇴피 지령). 왼쪽 핸드부(19A)가 트레이(41)의 높이보다 위로 이동한 후, 다시, 제어 장치(14)는, 해제 신호를 출력하여 지지 동작이 완전히 해제된다(180도). 이에 따라, 왼쪽 핸드부(19A)의 퇴피 동작이 완료한다.

이와 같이, 제어 장치(14)는, 왼쪽 핸드부(19A)를 트레이(41)의 밖으로 퇴피시킬 때에, 구동부재(33)로의 제어 지령의 출력 타이밍을 제어하는 것에 의해, 왼쪽 핸드부(19A)의 벌어진 각도가 제3 각도(90도)보다 작아지도록 제어할 수 있다. 이에 따라, 왼쪽 핸드부(19A)의 퇴피 동작 동안, 지지부재(32)가 트레이(41)의 내벽 또는 옆의 식품(40)에 충돌하는 것을 회피할 수 있다. 또한, 여기에서는 제1 각도는 약 60도라고 했지만 식품(40)을 지지 가능한 소정의 각도라면 이에 한정되지 않는다. 제2 각도는 180도라고 했지만, 180도 이상이고 식품(40)을 개방 가능한 소정의 각도라면 이에 한정되지 않는다. 또한, 제3 각도는 90도라고 했지만, 제1 각도보다 크고, 또한, 제2 각도보다 작은 소정의 각도라면, 이에 한정되지 않는다.

(제2 실시형태)

다음으로, 제2 실시형태에 대하여 설명한다. 본 실시형태의 식품(40)의 지지 장치(10)의 기본적인 구성은, 제1 실시형태와 동일하다. 이하에서는, 제1 실시형태와 공통하는 구성의 설명은 생략하고, 상이한 구성에 대해서만 설명한다.

도 15는 본 발명의 제2 실시형태에 따른 로봇(11)의 왼쪽 핸드부(19B)(제2 지지부)의 구성을 나타낸 도면이다. 도 15(A) 및 도 15(B)는, 왼쪽 핸드부(19B)의 구성을 나타낸 정면도 및 측면도이다. 본 실시형태의 식품(40)의 지지 장치(10)는, 소정 위치에 공급된 복수의 식품(40)의 전부가 제2 자세로 있는 것을 검출하는 기능을 구비하고 있다. 본 실시형태에서는 왼쪽 핸드부(19B)는, 복수의 식품(40)의 각각을 독립해서 지지 가능하게 구성된다. 즉, 복수 쌍의 지지부재(32)의 각각은 구동부재(33)에 의해 독립하여 구동 가능하게 구성되어 있다. 따라서, 왼쪽 핸드부(19B)에서 구동되는 4개의 지지부재(32)의 수에 대응하는 4개의 식품(40)이 소정 위치에 공급되고, 각 식품(40)의 제2 자세가 검출된다. 도 15(B)에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태의 로봇(11)은, 투과형 광전 센서(광원 유닛(60) 및 수광 유닛(70))를 구비하는 점이 제1 실시형태(도 5 및 도 12 참조)와 다르다. 광원 유닛(60)은, 본 실시형태에서는 로봇(11)의 작업대(50) 상에 설치되어 있다. 광원 유닛(60)은, 소정 방향(동 도면에서는 제1 방향)에 교차하는 방향(동 도면에서는 직교하는 방향)으로 평행광(동 도면에서는 쇄선 화살표)을 조사하고, 그 평행광이 소정 위치에 배치된 작업대(50) 상에 공급된 네 개의 식품(40)에 조사되도록 구성된다. 이하에서는, 평행광이란, 확산·수렴하지 않고 일 방향으로 직진하는 것과 같은 광을 의미한다. 광원 유닛(60)은, 각 식품(40)의 방향을 향해 제1 평행광(81)을 조사하도록 구성된 네 개의 제1 광원(61)과, 각 식품(40)의 방향을 향해 제2 평행광(82)을 조사하도록 구성된 네 개의 제2 광원(62)을 갖는다. 네 개의 제1 광원(61)은, 제1 평행광(81)을 작업대(50) 상에서 제2 자세로 있는 네 개의 식품(40)의 각각의 상부에 상당하는 위치로 조사한다. 네 개의 제2 광원(62)은, 제2 평행광(82)을 작업대(50) 상에서 제2 자세로 있는 네 개의 식품(40)의 각각의 하부에 상당하는 위치로 조사한다.

수광 유닛(70)은, 광원 유닛(60)에 대향해서 배치되고, 소정 위치의 바로 위를 통과한 평행광을 수광하도록 구성된다. 수광 유닛(70)은, 본 실시형태에서는 로봇(11)의 베이스(12) 상에 설치되어 있다. 수광 유닛(70)은, 네 개의 제1 광원(61)에 대향해서 배치된 네 개의 제1 수광부(71)와, 네 개의 제2 광원(62)에 대향해서 배치된 네 개의 제2 수광부(72)를 구비한다.

또한, 본 실시형태에서는, 광원 유닛(60)이 로봇(11)의 작업대(50) 상에 설치되고, 수광 유닛(70)이 베이스(12) 상에 설치되어 있지만, 양자가 서로 대향하여 배치되고, 또한, 평행광(81, 82)이 소정 방향에 교차하는 방향으로 조사되며, 작업대(50) 상에 공급된 복수의 식품(40)에 조사되도록 구성되면, 이러한 배치에 한정되지 않는다. 예를 들어 광원 유닛(60)이 베이스(12) 상에 설치되고, 수광 유닛(70)이 로봇(11)의 작업대(50) 상에 설치되어 있어도 좋다.

또한, 구동부재(33)는, 각 쌍의 지지부재(32)(접촉면(32a))가 서로 이루는 각도가 제1 각도 또는 제2 각도 중 어느 하나의 각도가 되도록 네 쌍의 지지부재(32)를 구동한다.

제1 각도는, 각 쌍의 지지부재(32)(접촉면(32a))가 서로 이루는 각도가 각 식품(40)을 그 양측에서 끼워 집는 것에 의해 식품(40)을 지지 가능한 소정의 각도이다. 식품(40)의 양측(제2 면부(40b))의 경사에 따른 각도이고, 여기에서는 약 60도이다. 또한, 각 한 쌍의 지지부재(32)가 서로 이루는 각도가 60도보다 약간 작게 하는 것에 의해 식품(40)이 지지되어도 좋고, 각 한 쌍의 지지부재(32) 사이의 간격이 식품(40)의 제2 면부(40b)의 경사에 따른 간격보다 약간 짧게 하는 것에 의해 식품(40)이 지지되어도 좋다.

제2 각도는, 각 쌍의 지지부재(32)(접촉면(32a))가 서로 이루는 각도가 180도 이상이 되는 것에 의해 각 식품(40)을 개방 가능한 소정의 각도이다. 여기에서는 180도이다(도 15(B) 참조). 이와 같이, 각 쌍의 지지부재(32)가 서로 이루는 각도가 180도 이상이 되도록 구동할 수 있으므로, 예를 들어 식품의 지지 동작의 전에, 각 쌍의 지지부재(32)가 서로 이루는 각도를 제2 각도가 되도록 제어하는 것으로, 광원 유닛(60)으로부터의 평행광(81, 82)이 각 쌍의 지지부재(32)에 의해 차단되지 않고, 광학 센서에 의한 식품의 판정이 용이해진다.

도 16은 도 15의 핸드부(19B)를 갖는 로봇(11)의 제어 장치(14A)의 구성을 개략적으로 나타내는 기능 블록도이다. 도 16에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태의 제어 장치(14A)는, 오류 판정부(14d)를 구비하는 점이 제1 실시형태(도 6 참조)와 다르다. 오류 판정부(14d)는, 본 발명의 「제2 자세 판정부」 및 「제2 지지 판정부」에 상당한다.

오류 판정부(14d)는, 수광 유닛(70)에 의한 평행광(81, 82)의 검출 결과에 기초해서, 작업대(50)에 공급된 복수의 식품의 전부가 제2 자세로 있는지 여부를 판정한다. 본 실시형태에서는, 오류 판정부(14d)에 의해, 작업대(50)에서의 모든 복수의 식품이 제2 자세로 있는 것이 판정된 경우는, 서보 제어부(14c)는, 제2 자세로 있는 해당 복수의 식품을 소정 방향으로 겹쳐 지지하도록 왼쪽 핸드부(19)의 동작을 제어한다.

다음으로, 본 실시형태의 로봇에 의한 오류 판정 처리에 대하여 도 17을 이용하여 설명한다. 도 17(A)는 네 개의 모든 식품(40)이 작업대(50) 상에서 제2 자세를 유지하고 있는 경우의 모식도이다. 왼쪽의 표는, 수광 유닛(70)에 의한 평행광(81, 82)의 검출 결과를 나타내고 있다. 표 중의 L은 수광량이 소정의 역치보다 적은 것(로우 레벨)을 나타내고 있다. 표 중의 H는 수광량이 소정의 역치보다 많은 것(하이 레벨)을 나타내고 있다. 여기에서는 상측의 수광부(71) 및 하측의 수광부(72)의 검출 결과가 식품(40)마다 나타나 있다. 네 개의 제1 수광부(71) 및 네 개의 제2 수광부(72)의 검출 결과는 모두 로우 레벨이다. 즉, 네 개의 제1 평행광(81)의 전부가 제2 자세로 있는 네 개의 식품(40)의 각각의 상부에 의해 차단되는 것에 의해, 네 개의 제1 수광부(71)는 네 개의 제1 팽형광(81) 모두 수광하지 않고, 또한, 네 개의 제2 평행광(82)의 전부가 제2 자세로 있는 네 개의 식품(40)의 각각의 하부에 의해 차단되는 것에 의해, 네 개의 제2 수광부(72)는 네 개의 제2 평행광(82) 모두 수광하지 않는다. 오류 판정부(14d)는, 이 경우, 네 개의 모든 식품(40)이 소정 위치에서 제2 자세로 있다고 판정하고, 판정 결과(제2 자세 정상)를 연산부(14a)에 출력한다. 연산부(14a)는, 오류 판정부(14d)로부터 판정 결과(제2 자세 정상)를 수신한 경우는, 왼쪽 핸드부(19)에 의해, 제2 자세로 있는 네 개의 식품(40)이 제1 방향으로 겹쳐 지지되도록 서보 제어부(14c)에 로봇(11)의 제어 지령을 출력한다.

도 17(B)는 네 개의 식품(40) 중 한 개가 작업대(50) 상에서 제2 자세를 유지하고 있지 않은 경우의 모식도이다. 동 도면에서는, 왼쪽 끝의 식품(40)이 전도(顚倒)되어, 제2 자세가 유지되어 있지 않다(예를 들어 제1 자세로 있다). 네 개의 제1 수광부(71) 중 왼쪽 끝의 식품(40)에 상당하는 제1 수광부(71)의 검출 결과만 하이 레벨이다. 제1 평행광(81)이 왼쪽 끝의 식품(40)의 상부에 상당하는 위치를 통과하는 것에 의해, 네 개의 제1 수광부(71)가 네 개의 제1 평행광(81) 중 하나를 수광한 경우에, 오류 판정부(14d)는, 그 수광된 제1 평행광(81)에 상당하는 식품(40)이 소정 위치에서 제2 자세로 있지 않다고 판정하고, 판정 결과(제2 자세 오류)를 연산부(14a)에 출력한다. 연산부(14a)는, 오류 판정부(14d)로부터 판정 결과(제2 자세 오류)를 수신한 경우는, 소정의 오류 처리를 실행하도록 서보 제어부(14c)에 로봇(11)의 제어 지령을 출력한다. 또한, 본 실시형태에서는 오류 처리는 넘어진 식품(40)을 포함하는 네 개의 식품(40)을 다른 용기에 옮기기 위한 처리이지만, 이에 한정되지 않는다. 로봇(11)을 정지시켜도 좋다.

따라서, 본 실시형태에 의하면, 광원 유닛(60)으로부터 조사된 평행광(81, 82)을 수광 유닛(70)에서 검출 가능한 투과형 광전 센서를 구비하고 있으므로, 검출 결과에 기초해서, 네 개의 식품(40)이 소정 위치에서 제2 자세로 있는지 여부를 판정할 수 있다. 소정 위치에서 네 개의 식품(40)의 전부가 제2 자세로 있는 것이 검출된 경우만, 이들 식품(40)이 소정 방향으로 겹쳐져 지지되므로, 식품(40)을 확실하게 지지하면서 트레이(41)에 수용할 수 있다. 따라서 한정된 작업 공간이라도, 식품의 채워 넣기 작업의 효율화를 도모함과 동시에, 작업의 정확성의 향상을 실현할 수 있다.

또한, 본 실시형태에서는, 투과형 광전 센서에 의해 식품(40)의 제2 자세를 검출하도록 했지만, 반사형 광전 센서에 의해 제2 자세를 검출하도록 해도 좋다. 도 18은 본 실시형태의 제1 변형례에 따른 구성을 나타낸 도면이다. 도 18(A) 및 도 18(B)에 나타내는 바와 같이, 왼쪽 핸드부(19B)의 구성은 본 실시형태와 동일하지만, 광원 유닛(60)과 수광 유닛(70)이 작업대(50) 상에 일체적으로 구성되고, 로봇(11)의 베이스(12)에, 상하로 배치된 평행광(81, 82)을 반사하기 위해 반사판(91, 92)을 갖는 반사 유닛(90)을 더 구비하는 점이 본 실시형태와 다르다. 네 개의 제1 수광부(71)는, 네 개의 식품(40)의 각각의 상부에 상당하는 위치를 통과한 네 개의 제1 평행광(81)의 반사광을 수광하도록 구성된다. 네 개의 제2 수광부(72)는, 네 개의 식품(40)의 각각의 하부에 상당하는 위치를 통과한 네 개의 제2 평행광(82)의 반사광을 수광하도록 구성된다.

네 개의 제1 평행광(81)의 전부가 소정 위치에서 제2 자세로 있는 네 개의 식품(40)의 각각의 상부에 의해 차단되는 것에 의해, 네 개의 제1 수광부(71)가 네 개의 제1 평행광(81)의 반사광의 전부를 수광하지 않고, 또한, 네 개의 제2 평행광(82)의 전부가 소정 위치에서 제2 자세로 있는 네 개의 식품(40)의 각각의 하부에 의해 차단되는 것에 의해, 네 개의 제2 수광부(72)에서 네 개의 제2 평행광(82)의 반사광의 전부를 수광하지 않는 경우에, 오류 판정부(14d)는, 네 개의 식품(40)의 전부가 소정 위치에서 제2 자세로 있다고 판정한다.

한편, 네 개의 제1 평행광(81)이 네 개의 식품(40) 중 적어도 하나의 식품(40)의 상부에 상당하는 위치를 통과하는 것에 의해, 네 개의 제1 수광부(71)가 네 개의 평행광 중 적어도 하나의 반사광을 수광한 경우에, 그 수광한 반사광에 상당하는 식품(40)이 소정 위치에서 제2 자세로 있지 않다고 판정한다(예를 들어 제1 자세로 있다).

도 19는 본 실시형태의 제2 변형례에 따른 구성을 나타낸 도면이다. 도 19(A) 및 도 19(B)에 나타내는 바와 같이, 왼쪽 핸드부(19B)의 구성은 본 실시형태와 동일하지만, 광원 센서 대신에, 비전 센서(75)를 구비하는 점이 본 실시형태와 다르다. 이와 같이, 비전 센서(카메라)의 검출 결과에 기초해서, 식품(40)의 제2 자세를 검출하도록 해도 좋다. 초음파 센서, 리미트 스위치 등의 기타 검출 수단을 구비해도 좋다.

그런데, 본 실시형태의 식품(40)의 지지 장치(10)는, 제2 지지부에 의해 모든 복수의 식품이 지지된 상태인 것을 검출하는 기능도 구비하고 있다. 구체적으로는, 오류 판정부(14d)가, 왼쪽 핸드부(19)에 의해, 네 개의 모든 식품(40)이 지지된 상태에 있는지 여부를 판정한다. 도 15(B), 도 18(B) 및 도 19(B)에 나타내는 바와 같이, 각 쌍의 지지부재(32)에서, 한 쪽의 지지부재(32)의 식품 측 접촉면(32a)에 반사형 광전 센서(73)가 설치되어 있다. 네 개의 반사형 광전 센서(73)에 의해, 네 개의 식품(40)의 각각이 지지된 상태인지 여부를 검출한다. 오류 판정부(14d)는, 네 개의 반사형 광전 센서(73)의 검출 결과(제2 지지 정상 또는 제2 지지 오류)에 기초해서, 네 개의 식품(40)의 각각이 지지된 상태에 있는지 여부를 판정하고, 판정 결과를 연산부(14a)에 출력한다. 연산부(14a)는, 오류 판정부(14d)로부터 판정 결과(제2 지지 정상)를 수신한 경우는, 왼쪽 핸드부(19)에 의해 지지된 네 개의 식품(40)을, 트레이(41)에 수용하도록 서보 제어부(14c)에 로봇(11)의 제어 지령을 출력한다. 한편, 연산부(14a)는, 오류 판정부(14d)로부터 판정 결과(제2 지지 오류)를 수신한 경우는, 소정의 오류 처리를 실행하도록 서보 제어부(14c)에 로봇(11)의 제어 지령을 출력한다. 또한, 본 실시형태에서는 오류 처리는, 식품(40)을 트레이(41)로 채워 넣는 동작을 중지하고, 지지된 나머지 식품(40)을 다른 용기로 옮기는 동작이지만, 이에 한정되지 않는다. 로봇(11)을 정지시켜도 좋다. 이에 따라, 작업의 확실성이 증가한다.

또한, 본 실시형태에서는, 네 개의 반사형 광전 센서(73)에 의해 네 개의 식품(40)의 각각이 지지된 상태인지 여부를 검출하므로, 지지되어 있는지 여부를 식품마다 판정할 수 있다. 또한, 제2 지지 검출부는, 리미트 스위치 등의 다른 검출 수단의 검출 결과에 기초해서, 네 개의 식품(40)의 각각이 지지된 상태에 있는 것을 검출하도록 해도 좋다.

(제3 실시형태)

다음으로, 제3 실시형태에 대하여 설명한다. 본 실시형태의 식품(40)의 지지 장치(10)의 기본적인 구성은, 제1 실시형태와 동일하다. 이하에서는, 제1 실시형태와 공통하는 구성의 설명은 생략하고, 상이한 구성에 대해서만 설명한다.

도 20(A) 및 도 20(B)는, 본 발명의 제3 실시형태에 따른 식품 지지 장치의 핸드부(19C)의 구성을 나타낸 정면도 및 측면도이다. 본 실시형태에서는, 제어 장치(14)가, 복수 쌍의 지지부재(32) 중, 미리 지정된 적어도 하나 이상의 지지부재(32) 쌍이 서로 이루는 각도가 제1 각도 또는 제2 각도가 되도록 구동부재(33)를 제어함과 동시에, 지정되지 않은 지지부재(32) 쌍이 존재하는 경우는, 그 지지부재(32) 쌍이 서로 이루는 각도를 제2 각도로 고정하도록 구동부재(33)를 제어하는 점이 제1 실시형태(도 5 및 도 12 참조)와 다르다.

또한, 지지부재(32)의 지정 방법은, 임의이고, 작업자에 의해 입력을 받도록 해도 좋다. 또한, 다섯 쌍의 지지부재(32)의 각각은 구동부재(33)에 의해 독립하여 구동 가능하다. 따라서, 도 20(A) 및 도 20(B)에서는, 제어 장치(14)는, 다섯 쌍의 지지부재(32) 중, 미리, 지지 동작을 수행하는 지지부재(32)로서, 왼쪽부터 네 쌍의 지지부재(32)를 지정하고, 구동부재(33)는 오른쪽 끝의 한 쌍의 지지부재(32)를 제2 각도로 고정하도록(비구동 상태) 제어할 수 있다.

도 21은 핸드부(19C)를 구비하는 로봇에 의한 식품의 채워 넣기 작업에 사용하는 트레이(41)를 나타낸 도면이다. 도 21(A)의 트레이(41A)는, 50개(10×5)의 식품(40)을 수납 가능한 용기이다. 이 경우는, 다섯 쌍의 지지부재(32)의 모두를 지정하는 것에 의해, 다섯 개의 식품(40)을 트레이(41A)에 채워 넣는 작업을 반복함으로써, 50개(10×5)의 식품을 겹쳐서 채워 넣을 수 있다. 도 21(B)의 트레이(41B)는, 45개(9×5)의 식품(40)을 수납 가능한 용기이다. 이 경우는, 다섯 쌍의 지지부재(32)와 네 쌍의 지지부재(32)를 번갈아 지정하는 것에 의해, 5개의 식품(40)을 트레이(41B)에 채워 넣는 작업과, 4개의 식품(40)을 트레이(41B)에 채워 넣는 작업을, 번갈아 반복함으로써, 45개(9×5)의 식품을 겹쳐 채워 넣을 수 있다. 도 21(C)의 트레이(41C)는, 40개(8×5)의 식품(40)을 수납 가능한 용기이다. 이 경우는, 다섯 쌍의 지지부재(32) 중 네 쌍의 지지부재(32)를 지정하는 것에 의해, 네 개의 식품(40)을 트레이(41C)에 채워 넣는 작업을 반복함으로써, 40개(8×5)의 식품을 겹쳐 채워 넣을 수 있다. 본 실시형태에 의하면, 수납 용적이 다른 트레이(41A~41C)로의 채워 넣기 작업에도 유연하게 대응할 수 있다.

또한, 제어 장치(14)는, 트레이(41)에서의 식품(40)의 빈 공간에 따라 복수 쌍의 지지부재의 구동 수를 감소하고, 나머지 지지부재 쌍이 서로 이루는 각도가 제1 각도 또는 제2 각도가 되도록 구동부재를 제어함과 동시에, 감소한 지지부재(32) 쌍이 존재하는 경우는, 그 지지부재(32) 쌍이 서로 이루는 각도를 제2 각도로 고정하도록 구동부재(33)를 제어하도록 해도 좋다.

예를 들어 도 21(B)의 트레이(41B)에는, 1열에 9개 수용 가능하다. 이 경우, 먼저, 제어 장치(14)는, 다섯 쌍의 지지부재(32)를 구동하여, 트레이(41B)의 1열째에 5개의 식품(40)을 채워 넣는다. 이때, 트레이(41B)의 1열째에는 4개의 식품(40)분의 공간 밖에 남지 않는다. 제어 장치(14)는, 5쌍의 지지부재의 구동 수를 감소하고, 나머지의 4쌍의 지지부재(32)를 구동하여 4개의 식품(40)을 트레이(41B)의 1열째의 빈 공간에 채워 넣는다. 이와 같이, 트레이(41B)의 각 열의 빈 공간에 따라, 5개의 식품(40)을 트레이(41B)에 채워 넣는 작업과, 4개의 식품(40)을 트레이(41B)에 채워 넣는 작업을 번갈아 반복하는 것에 의해, 45개(9×5)의 식품을 겹쳐 채워 넣을 수 있다.

나머지 4쌍의 지지부재(32)를 구동하여 4개의 식품(40)을 트레이(41B)의 1열째의 빈 공간에 채워 넣을 때, 구동하지 않는 한 쌍의 지지부재(32)를, 빈 공간에 인접한 트레이(41B)의 내벽(도 21(B)에서는 좌측의 내벽)으로부터 먼 쪽의 한 쌍의 지지부재(32)(도 20(A)에서는 오른쪽의 지지부재(32))로 해도 좋다. 이에 따라, 구동하지 않는 한 쌍의 지지부재(32)와 트레이(41B)의 내벽의 충돌을, 더욱 확실하게 방지할 수 있다. 마찬가지로, 트레이(41B)의 내벽에 인접한 빈 공간에 식품(40)을 채워 넣을 때, 구동하지 않는 지지부재(32) 쌍이 복수 있는 경우에는, 구동하지 않는 모든 지지부재(32) 쌍을, 빈 공간에 인접한 트레이(41B)의 내벽으로부터 먼 쪽에 위치하는 지지부재(32) 쌍으로 해도 좋다. 또한, 트레이(41B)의 내벽에 인접한 빈 공간에 식품(40)을 채워 넣을 때, 구동하지 않는 지지부재(32) 쌍이 있는 경우에, 적어도 빈 공간에 인접한 트레이(41B)의 내벽에 가장 가깝게 위치하는 지지부재(32) 쌍을 구동하여, 지지부재(32)에 식품(40)을 지지시켜도 좋다.

또한, 본 실시형태에서는, 비구동 상태의 각 쌍의 지지부재(32)가 서로 이루는 제2 각도는 180도로 고정하도록 했지만(도 20(B) 참조), 각 쌍의 지지부재(32)가 다리를 벌렸을 때의 그 선단의 높이가 식품(40)의 높이보다 높아지는 소정의 각도이면, 이에 한정되지 않는다. 도 22는 도 20(B)의 핸드부(제2 지지부)의 변형례에 따른 구성을 나타낸 도면이다. 도 22에 나타내는 바와 같이, 제2 각도는, 각 쌍의 지지부재(32)가 다리를 벌렸을 때의 그 선단의 높이가 식품(40)의 높이보다 약간 높아지는 소정의 각도이다. 이에 따라, 나머지 지지부재(32)를 구동시켜 식품(40)을 트레이(41)에 수용할 때에, 비구동 상태에 있는 지지부재(32)가 트레이(41) 내에 수용된 인접한 다른 식품(40)과 간섭하는 것을 방지할 수 있다. 이에 따라, 작업의 확실성이 증가한다.

또한, 상기 실시형태에서는, 제어 장치(14)는, 오른쪽 암(13)의 동작을 제어하여, 오른쪽 핸드부(18)에 의해 제2 자세로 지지된 식품(40)을, 작업대(50)의 시트(50a)의 위치에 공급한다(도 8 참조). 이상의 동작을 반복하는 것에 의해, 4개의 식품(40)이 작업대(50)의 시트(50a)의 위치에 순차 공급된다. 시트(50a) 상의 식품(40)의 자세(제2 자세)를 더욱 안정시키기 위해, 시트(50a)의 단면 형상은 다음과 같은 특징을 갖는다.

도 23(A)는, 시트(50a)의 제1 방향에서의 단면도의 일 예이다. 도 23(A)에 나타내는 바와 같이, 시트(50a)는, 제1 방향에서의 단면에서 볼 때, 제1 방향으로 설치된 복수의 볼록부(501)를 갖는다. 시트(50a)의 재료는 플라스틱 등의 합성 수지가 예시되지만, 이에 한정되지 않는다. 볼록부(501)는, 단면에서 볼 때, 제2 자세로 제1 방향으로 나열된 4개의 식품(40)의 각각을 지지하도록 제1 방향으로 설치된다. 본 실시형태에서는, 볼록부(501)는 5개 설치된다. 5개의 볼록부(501) 사이에 4개의 식품(40)이 수납된다. 4개의 식품(40) 중 선두의 식품(40)은 제1 방향으로 하중이 가해지기 쉽다. 따라서, 선두의 식품(40)을 지지하기 위한 볼록부(501)는 다른 볼록부(501)보다 키가 크다. 복수의 볼록부(501)를 갖는 것에 의해, 시트(50a) 상의 각 식품(40)의 자세(제2 자세)를 안정시킬 수 있다. 따라서, 왼쪽 핸드부(19A)에 의해, 4개의 식품(40)을 제1 방향으로 겹쳐 지지하기 쉬워진다.

도 23(B)는, 시트(50a)의 다른 예의 단면도를 나타내고 있다. 도 23(B)에 나타내는 바와 같이, 시트(50a)는, 제1 방향에서의 단면에서 볼 때, 제1 방향으로 설치된 복수의 단차(502)를 갖는다. 단차(502)는, 제2 자세로 제1 방향으로 나열된 4개의 식품(40)의 각각을 지지하면서 제1 방향으로 경사시키도록 설치된다. 본 실시형태에서는, 단차(502)는 4개 설치된다. 경사각(θ)은 제1 방향에 대해 예를 들어 7도이다. 4개의 식품(40)은 4개의 단차(502) 상에 배치되지만, 각 단차(502)가 경사져 있으므로, 선두의 식품(40)은 제1 방향으로 하중이 가해진다. 따라서, 선두의 식품(40)을 지지하기 위한 볼록부(501)가 설치되어 있다. 복수의 단차(502)를 갖는 것에 의해, 시트(50a) 상의 각 식품(40)의 자세(제2 자세)를 안정시킬 수 있다. 따라서, 좌측 핸드부(19A)에 의해, 4개의 식품(40)을 제1 방향으로 겹쳐 지지하기 쉬워진다.

또한, 상기 실시형태에서는, 오른쪽 핸드부(18)는 흡착 헤드(22)에 의해 식품(40)을 흡착 지지하는 구성이었지만, 제1 자세로 식품(40)을 지지할 수 있으면, 다른 구성이어도 좋다. 예를 들어 척(chuck) 장치에 의해 식품(40)을 지지하는 것과 같은 구성이어도 좋다.

도 24는 오른쪽 핸드부(18B)의 다른 구성을 나타낸 평면도이다. 도 24에 나타내는 바와 같이, 오른쪽 핸드부(18B)는, 척 본체(도시하지 않음)와, 척 본체에 각각 간격을 두어 배치되고, 식품(40)을 지지하는 3개의 척부재(26)를 구비하고 있다. 오른쪽 핸드부(18B)는, 소정의 위치에 배치된 식품(40)에 대해, 척부재(26)를 식품(40)의 중심축(C)에 대해 반경 방향 외측에서 내측으로 이동시키는 것에 의해(도면의 화살표 방향), 식품(40)을 지지하도록 구성되어 있다.

또한, 상기 실시형태에서는, 왼쪽 핸드부(19, 19A)는, 제1 방향으로 설치된 네 쌍의 지지부재(32)와, 네 쌍의 지지부재(32)의 각각을 독립하여 구동 가능한 4개의 구동부재(33)를 가지고, 4개의 식품(40)의 각각을 지지하게 구성됐지만, 한 쌍의 지지부재에 의해, 4개의 식품(40)을 한번에 지지하도록 구성되어도 좋다. 이 경우, 한 쌍의 지지부재는, 제1 방향으로 겹쳐진 4개의 식품(40)의 측면을 덮도록 구성되어도 좋다.

나아가, 한 쌍의 지지부재가 도 12(B)에 나타내는 바와 같이, 식품(40)을 지지하는 각도 또는 식품(40)을 개방하는 각도 중 어느 하나의 각도가 되도록 구동되어도 좋다. 또한, 지지부재가 복수의 흡착구를 갖고, 흡인력에 의해 복수의 식품(40)이 지지되도록 구성되어도 좋다. 예를 들어 도 21(B)에 도시하는 경우, 먼저, 제어 장치(14)는, 5개의 식품(40)에 대응하는 위치에 설치된 흡착구에 의해 5개의 식품(40)을 지지하고, 트레이(41B)의 1열째에 5개의 식품(40)을 채워 넣는다. 이때, 트레이(41B)의 1열째에는 4개의 식품(40)분의 공간 밖에 남지 않는다. 다음으로, 제어 장치(14)는, 4개의 식품(40)에 대응하는 위치에 설치된 흡착구에 의해 4개의 식품을 지지하고, 트레이(41B)의 1열째의 빈 공간에 4개의 식품(40)을 채워 넣는다. 흡착구에 의해 4개의 식품을 지지할 때, 제어 장치(14)가 전자 밸브를 구동하여, 식품(40)을 지지하지 않는 흡착구의 흡착 상태를 OFF로 해도 좋다. 또한, 트레이(41B)의 내벽에 인접한 빈 공간에 식품(40)을 채워 넣을 때, 식품(40)을 지지하지 않는 모든 흡착구를, 빈 공간에 인접한 트레이(41B)의 내벽으로부터 먼 쪽의 흡착구로 해도 좋다. 지지부재는, 1개의 제2 면부(40b)를 흡착하기 위해 복수의 흡착구를 가져도 좋다. 이에 따라, 흡착구가 식품(40)에 가하는 흡착력이 분산되고, 식품(40)의 국소적인 변형을 방지할 수 있다. 이것은, 식품(40)이, 김이 감겨진 주먹밥인 경우에 특히 유효하다. 김은 두께 방향으로 변형된 경우 쉽게 찢어지기 때문이다. 한 쌍의 지지부재로 식품(40)을 끼워 집어 지지하는 경우도, 지지부재가 식품(40)에 맞닿는 부분을 면, 또는 복수의 점으로 하는 것으로 식품(40)의 국소적인 변형을 방지할 수 있다.

또한, 상기 실시형태에서는, 식품(40)이 주먹밥(40)인 경우에, 좌우의 지지부재(32)가 주먹밥(40) 상부의 필름에 접촉하지 않는 구성이었지만, 좌우의 지지부재(32)가 주먹밥(40) 상부의 필름과 같은 포장재를 끼워 집는 것에 의해 식품을 지지하도록 구성되어도 좋다.

상기 설명에서는, 식품을 트레이에 채워 넣는 경우에 대하여 설명했지만, 식품을 트레이 내에 놓도록 구성해도 좋다.

또한, 상기 실시형태에서는, 왼쪽 핸드부(19)는 4개 또는 5개의 식품(40)을 지지하는 구성이었지만, 제1 방향으로 설치된 지지부재(32)의 수를 변경하거나, 또는 구동시키는 지지부재(32)의 지정수를 변경하는 것에 의해, 2개 또는 3개의 식품(40)을 지지하거나, 또는 5개 이상의 식품(40)을 지지하는 구성으로 해도 좋다.

또한, 상기 실시형태에서는, 식품(40)은, 삼각 기둥 모양체(삼각김밥)였지만, 이에 한정되지 않고, 원기둥 모양체(둥근 주먹밥)여도 좋고, 편평한 평상이어도 좋다.

또한, 상기 실시형태에서는, 식품(40)의 지지 장치(10)는, 복수의 식품(40)을 트레이(41)에 채워 넣는 작업에서 사용되었지만, 복수의 식품(40)을 지지하는 것이 필요한 작업이라면 다른 작업이어도 좋다.

또한, 상기 실시형태는, 도 8에 나타내는 바와 같이, 제어 장치(14)는, 작업대(50)의 소정 위치에 배치된 시트(50a) 위에 제2 자세로 지지된 복수의 식품(40)을 순차 공급하도록 구성되었지만, 소정 위치는 1개소만이 아니라 복수 개소여도 좋다. 예를 들어 작업대(50)의 2개소의 소정 위치에 2장의 시트(50a)가 배치되어도 좋다. 제어 장치(14)는, 각각의 시트(50a) 위에 제2 자세로 지지된 복수의 식품(40)을 순차 공급하고, 각각의 시트(50a) 위에 나열된 복수의 식품(40)을 트레이(41)에 수용하도록 구성되어도 좋다.

상기 설명으로부터, 당업자로서는, 본 발명의 많은 개량이나 다른 실시형태가 명백하다. 따라서, 상기 설명은, 예시로서만 해석되어야 하며, 본 발명을 실행하는 최선의 양태를 당업자에게 교시하는 목적으로 제공된 것이다. 본 발명의 정신을 벗어나지 않고, 그 구조 및/또는 기능의 상세를 실질적으로 변경할 수 있다.

본 발명은, 식품을 트레이에 채워 넣을 때의 식품 지지 장치로서 유용하다.

10: 지지 장치
11: 로봇
13: 오른쪽 암(식품 공급부)
13: 왼쪽 암(식품 수용부)
14: 제어 장치
14d: 오류 판정부
17: 손목부
18: 오른쪽 핸드부(제1 지지부)
19: 왼쪽 핸드부(제2 지지부)
20: 기부
21: 선단부
22: 흡착 헤드
25: 구동부
26: 척부재
32: 지지부재
33: 구동부재
40: 식품
41, 41A, 41B, 41C: 트레이
50: 작업대
51: 제1 벨트 컨베이어
52: 제2 벨트 컨베이어
60: 광원 유닛
61: 제1 광원
62: 제2 광원
70: 수광 유닛
71: 제1 수광부
72: 제2 수광부
73, 74: 반사형 광전 센서
75: 카메라

Claims (11)

1. 식품 지지 장치로서,
   상기 식품의 소정의 제1 면을 수평으로 한 제1 자세로 상기 식품을 지지하고, 또한, 상기 제1 자세에서 상기 식품의 상기 제1 면과는 다른 제2 면을 수평으로 한 제2 자세로 상기 식품의 자세를 변경 가능하게 구성된 제1 지지부와,
   상기 제1 지지부에 의해 상기 제2 자세로 지지된 상기 식품을, 소정 위치에 순차 공급하도록 구성된 식품 공급부와,
   상기 소정 위치에 제2 자세로 공급된 복수의 식품을 소정 방향으로 겹쳐 지지하도록 구성된 제2 지지부와,
   상기 제2 지지부에 의해 지지된 복수의 식품을 소정의 용기에 수용하는 식품 수용부와,
   상기 소정 위치에 공급된 상기 복수의 식품의 전부가 상기 제2 자세로 있는 것을 검출하는 제2 자세 검출부와,
   상기 제2 자세 검출부에 의해, 상기 소정 위치에서 모든 상기 복수의 식품이 상기 제2 자세로 있는 것이 검출된 경우는, 상기 제2 자세로 있는 상기 복수의 식품을 소정 방향으로 겹쳐 지지하도록 상기 제2 지지부의 동작을 제어하는 제어부를 구비하는, 식품 지지 장치.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 제2 자세 검출부는,
   상기 소정 방향에 교차하는 방향으로 복수의 평행광을 조사하고, 상기 복수의 평행광이 상기 소정 위치에서 제2 자세로 있는 상기 복수의 식품의 각각에 상당하는 위치로 조사되도록 구성된 광원 유닛과,
   상기 광원 유닛에 의해 조사된 상기 평행광을 수광하도록 구성된 수광 유닛과,
   상기 수광 유닛에 의한 상기 평행광의 검출 결과에 기초해서, 상기 복수의 식품이 제2 자세로 있는지 여부를 판정하는 제2 자세 판정부를 더 구비하는, 식품 지지 장치.
   
3. 제2항에 있어서,
   상기 광원 유닛은,
   상기 소정 방향에 직교하는 방향으로 복수의 제1 평행광을 조사하고, 상기 복수의 제1 평행광이 상기 소정 위치에서 상기 제2 자세로 있는 상기 복수의 식품의 각각의 상부에 상당하는 위치로 조사되도록 구성된 복수의 제1 광원과, 상기 소정 방향에 직교하는 방향으로 복수의 제2 평행광을 조사하고, 상기 복수의 제2 평행광이 상기 소정 위치에서 상기 제2 자세로 있는 상기 복수의 식품의 각각의 하부에 상당하는 위치로 조사되도록 구성된 복수의 제2 광원을 구비하고,
   상기 수광 유닛은,
   상기 복수의 식품의 각각의 상부에 상당하는 위치를 통과한 복수의 상기 제1 평행광을 수광하도록 구성된 복수의 제1 수광부와,
   상기 복수의 식품의 각각의 하부에 상당하는 위치를 통과한 복수의 상기 제2 평행광을 수광하도록 구성된 복수의 제2 수광부를 더 구비하며,
   상기 제2 자세 판정부는,
   상기 복수의 제1 평행광의 전부가 소정 위치에서 제2 자세로 있는 복수의 식품의 각각의 상부에 의해 차단되는 것에 의해, 상기 복수의 제1 수광부가 상기 복수의 제1 평행광의 어느 것도 수광하지 않고, 또한, 복수의 제2 평행광의 전부가 소정 위치에서 제2 자세로 있는 복수의 식품의 각각의 하부에 의해 차단되는 것에 의해, 상기 복수의 제2 수광부에서 상기 복수의 제2 평행광의 어느 것도 수광하지 않는 경우에, 모든 상기 복수의 식품이 상기 소정 위치에서 상기 제2 자세로 있다고 판정하고,
   복수의 제1 평행광이 복수의 식품 중 적어도 하나의 식품의 상부에 상당하는 위치를 통과하는 것에 의해, 상기 복수의 제1 수광부가 상기 복수의 제1 평행광 중 적어도 하나를 수광한 경우에, 상기 수광된 제1 평행광에 상당하는 식품이 상기 소정 위치에서 상기 제2 자세로 있지 않다고 판정하는, 식품 지지 장치.
   
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 제2 지지부에 의해 모든 상기 복수의 식품이 지지된 상태인 것을 검출하는 제2 지지 검출부를 더 구비하고,
   상기 제어부는, 상기 제2 지지 검출부에 의해, 모든 상기 복수의 식품이 지지된 상태인 것이 검출된 경우는, 상기 제2 지지부에 의해 지지된 상기 복수의 식품을 소정의 용기에 수용하도록 상기 식품 수용부의 동작을 제어하는, 식품 지지 장치.
   
5. 제4항에 있어서,
   상기 제2 지지 검출부는, 상기 복수의 식품의 각각이 지지된 상태인 것을 검출하기 위한 복수의 반사형 광전 센서와,
   상기 복수의 반사형 광전 센서의 검출 결과에 기초해서, 상기 복수의 식품의 각각이 지지된 상태인지 여부를 판정하는 제2 지지 판정부를 더 구비하는, 식품 지지 장치.
   
6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 제2 지지부는,
   상기 소정 위치에서 상기 제2 자세로 겹쳐진 복수의 식품의 각각을 지지하도록 구성된 복수 쌍의 지지부재와,
   상기 각 쌍의 지지부재가 서로 이루는 각도가, 상기 식품을 지지 가능한 제1 각도 및 상기 식품을 개방 가능한 제2 각도 중 어느 하나의 각도가 되도록 상기 복수 쌍의 지지부재를 구동하는 구동부재를 더 구비하고,
   상기 제1 각도는, 각 상기 식품을 그 양측에서 끼워 집는 것이 가능한 소정의 각도이며,
   상기 제2 각도는, 상기 각 쌍의 지지부재가 다리를 벌렸을 때의 상기 지지부재의 선단의 높이가 상기 식품의 높이보다 높아지는 소정의 각도인, 식품 지지 장치.
   
7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 제2 지지부는, 상기 복수의 식품의 각각을 독립하여 지지 가능하게 구성되는, 식품 지지 장치.
   
8. 식품 지지 장치로서,
   상기 식품의 소정의 제1 면을 수평으로 한 제1 자세로 상기 식품을 지지하고, 또한, 상기 제1 자세에서 상기 식품의 제1 면과는 다른 제2 면을 수평으로 한 제2 자세로 상기 식품의 자세를 변경 가능하게 구성된 제1 지지부와,
   상기 제1 지지부에 의해 상기 제2 자세로 지지된 상기 식품을, 소정의 위치로 순차 공급하도록 구성된 식품 공급부와,
   상기 소정 위치에 제2 자세로 공급된 복수의 식품을 소정 방향으로 겹쳐 지지하도록 구성된 제2 지지부와,
   상기 제2 지지부에 의해 지지된 복수의 식품을 소정의 용기에 수용하는 식품 수용부를 구비하고,
   상기 제2 지지부는,
   상기 소정 위치에서 상기 제2 자세로 겹쳐진 복수의 식품의 각각을 지지하도록 구성된 복수 쌍의 지지부재와,
   상기 각 쌍의 지지부재가 서로 이루는 각도가, 상기 식품을 지지 가능한 제1 각도 및 상기 식품을 개방 가능한 제2 각도 중 어느 하나의 각도가 되도록 상기 복수 쌍의 지지부재의 각각을 독립하여 구동 가능하게 구성된 구동부재를 갖고,
   상기 제1 각도는, 각 상기 식품을 그 양측에서 끼워 집는 것이 가능한 소정의 각도이며,
   상기 제2 각도는, 상기 각 쌍의 지지부재가 다리를 벌렸을 때의 상기 지지부재의 선단의 높이가 상기 식품의 높이보다 높아지는 소정의 각도인, 식품 지지 장치.
   
9. 제8항에 있어서,
   상기 복수 쌍의 지지부재 중, 미리 지정된 수의 지지부재 쌍이 서로 이루는 각도가 상기 제1 각도 또는 제2 각도가 되도록 상기 구동부재를 제어함과 동시에, 지정되지 않은 지지부재 쌍이 존재하는 경우는, 그 지지부재 쌍이 서로 이루는 각도를 제2 각도로 고정하도록 상기 구동부재를 제어하는 제어부를 더 구비하고,
   상기 제어부는, 상기 지정된 수의 지지부재 쌍에 의해 지지된 상기 식품을 소정의 용기에 수용하도록 상기 식품 수용부를 제어하는, 식품 지지 장치.
   
10. 제8항에 있어서,
    상기 소정의 용기에서의 식품의 빈 공간에 따라 상기 복수 쌍의 지지부재의 구동 수를 감소하고, 나머지 지지부재 쌍이 서로 이루는 각도가 상기 제1 각도 또는 제2 각도가 되도록 상기 구동부재를 제어함과 동시에, 감소한 상기 지지부재 쌍이 존재하는 경우는, 그 지지부재 쌍이 서로 이루는 각도를 제2 각도로 고정하도록 상기 구동부재를 제어하는 제어부를 더 구비하고,
    상기 제어부는, 상기 나머지 지지부재 쌍에 의해 지지된 상기 식품을 상기 소정의 용기에 수용하도록 상기 식품 수용부를 제어하는, 식품 지지 장치.
    
11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 지지부를 선단에 갖는 제1 암과,
    상기 제2 지지부를 선단에 갖는 제2 암을 구비한 로봇에 의해 구성되어 있는, 식품 지지 장치.

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