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JP7758288B2 - Food conveying device and food skewering system - Google Patents
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JP7758288B2 - Food conveying device and food skewering system - Google Patents

Food conveying device and food skewering system

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JP7758288B2 JP2021176116A JP2021176116A JP7758288B2 JP 7758288 B2 JP7758288 B2 JP 7758288B2 JP 2021176116 A JP2021176116 A JP 2021176116A JP 2021176116 A JP2021176116 A JP 2021176116A JP 7758288 B2 JP7758288 B2 JP 7758288B2
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Description

本発明は、食材(例えば串刺し対象物)を上流(前工程)へ取りに行き下流(次工程)へ搬送する食材の搬送技術に関する。 The present invention relates to a food material transport technology that transports food materials (e.g., skewered items) upstream (previous process) and then downstream (next process).

食材等に対して串を刺した状態で提供される食品(例えば、焼き鳥、ピンチョス、団子、BBQなどの串焼き等の串刺し食品)は多種多様に存在するが、かかる串刺し作業は、串刺した食材が容易には脱落などしないような刺し方が要求され、熟練を要する作業である。また、作業者が手作業により、多数の串刺し作業を行う必要があるため、長時間に亘って繰り返して同一作業を慎重に行う必要があり、作業者に負担を掛けることとなっていた。 There are a wide variety of foods that are served with skewers (for example, yakitori, pinchos, dumplings, BBQ skewers, and other skewered foods), but the skewering process requires skill and skill to ensure that the skewered food does not easily fall off. Furthermore, because workers must manually skewer many items, they must carefully perform the same task repeatedly over long periods of time, placing a strain on the workers.

このようなことから、本出願人は、例えば、特許文献1において、複数の串を収容する串収容部から順次1本ずつ串を供給し、その供給された串の後端をトレイに載置された串刺し対象に向けて串刺し機構により押し出すことで、自動的に串刺し対象に串を刺すことができるようにした串刺し装置を提案している。 For this reason, the present applicant has proposed, for example, in Patent Document 1, a skewering device that sequentially supplies skewers one by one from a skewer storage unit that stores multiple skewers, and then uses a skewering mechanism to push the rear end of the supplied skewer toward the skewered object placed on a tray, thereby automatically piercing the skewer into the skewered object.

また、このような串刺し装置に、自動的に串刺し対象を供給することができれば、より生産性が高められるとして、例えば、本出願人は、特許文献2などにおいて、ベルトコンベア等の環状連続体上に着脱可能なトレイを載置し、トレイに串刺し対象を整列して載置したものを、順次串刺し装置へ自動搬送することができる搬送装置を提案している。
そして、このような搬送装置によって自動的に串刺し対象を順に串刺し装置へ搬送し、自動的に串刺し装置にて串刺し処理を行なえるようにしたシステムなども本出願人は提案してきている。
Furthermore, productivity could be further increased if the objects to be skewered could be automatically supplied to such a skewering device. For example, in Patent Document 2 and elsewhere, the present applicant has proposed a conveying device in which detachable trays are placed on a circular continuous body such as a belt conveyor, and the objects to be skewered are aligned and placed on the trays, which can then be automatically conveyed one after another to the skewering device.
The applicant has also proposed a system in which such a conveying device automatically conveys the skewering objects in order to the skewering device, and the skewering process is then automatically performed by the skewering device.

特許第5972793号公報Patent No. 5972793 実用新案登録第3173953号公報Utility Model Registration No. 3173953

上述したようなシステムによって串刺し処理の自動化を促進してきてはいるものの、上述した搬送装置のトレイに食材等の串刺し対象を載置して複数個を一例に並べる処理(工程)は、人間である作業者の手を利用せざるを得ないのが実情であった。 Although systems like those mentioned above have facilitated the automation of skewering processes, the process of placing ingredients or other items to be skewered on the trays of the conveyor device and arranging multiple items together has traditionally required the manual labor of a human worker.

従って、食材などの串刺し対象をトレイまで自動的に搬送して供給するロボットを開発することができれば一層生産性を向上させることができる。このようなことから、本発明者等は、これについて研究・開発を行った。
まず、ロボットが収容容器から串刺し対象の一つをピックアップする際に、親指と人差し指のような2本のフィンガーで両側から食材を把持して食材を掴み上げることが考えられる(洗濯バサミのように先端を開閉して挟持する方式)。
Therefore, if a robot could be developed that could automatically transport and supply skewered items such as foodstuffs to a tray, productivity could be further improved. For this reason, the inventors conducted research and development on this subject.
First, when the robot picks up one of the ingredients to be skewered from the storage container, it can grasp the ingredient from both sides with two fingers, such as the thumb and index finger, and pick it up (a method of clamping the ingredient by opening and closing the tips like clothespins).

しかしながら、食材などの串刺し対象は、工業製品のように外形形状を一律に揃えることは非常に難しく一つ一つの大きさや形がばらばらで、またロボットのフィンガーがつかみ易いように整列させて置いておくことも難しく、ロボットのフィンガーの把持動作によって、食材等の串刺し対象を収容容器からピックアップして、つかんだ串刺し対象を移送して搬送装置のトレイの上に置くといった搬送動作を精度良く行なわせるには、極めて高度で複雑なロボットが要求されるなど、コスト的に非現実的であった。 However, it is extremely difficult to uniformly shape the external shapes of foodstuffs and other skewered objects like industrial products, as each one varies in size and shape. It is also difficult to line them up so that they are easy for the robot's fingers to grasp. To accurately perform the conveying operation of using the robot's fingers to pick up foodstuffs and other skewered objects from a storage container, transport the grasped skewered objects, and place them on a tray in a conveying device, would require an extremely sophisticated and complex robot, making it cost-unrealistic.

このため、本発明者等は、串刺し対象を負圧で吸引する真空吸引方式(バキュームカップ方式)を先端に備えたロボットハンドを試作して実験を行った。
しかしながら、前述同様、食材などの串刺し対象は、工業製品のように外形形状を一律に揃えることは非常に難しく一つ一つの大きさや形がばらばらで、また、肉などの場合には切り出した部位によって表面の状態がばらばらで、脂身や皮のある部位と無い部位などがランダムに混在しているため、バキュームカップ方式では食材の吸い上げを良好に行うことができる確率が低く、満足な結果を得ることができなかった。
For this reason, the inventors conducted experiments using a prototype robot hand equipped at its tip with a vacuum suction system (vacuum cup system) that sucks in the object to be skewered using negative pressure.
However, as mentioned above, it is extremely difficult to make the external shapes of skewered foodstuffs uniform like industrial products, and each one varies in size and shape. In addition, in the case of meat, the surface condition varies depending on the part that is cut, with parts with fat and skin and parts without fat being mixed together randomly. Therefore, the probability that the vacuum cup method will be able to suck up the foodstuffs well is low, and satisfactory results could not be obtained.

本発明は、かかる実情に鑑みなされたもので、比較的簡単かつ低コストな構成でありながら、串刺し用の食材を、上流から下流へと良好に搬送することができる食材搬送装置及び当該装置を含む食材串刺しシステムを提供することを目的とする。 The present invention was developed in consideration of these circumstances, and aims to provide a food conveying device that can efficiently convey food to be skewered from upstream to downstream, while having a relatively simple and low-cost configuration, and a food skewering system that includes said device.

本発明に係る食材搬送装置は、
串刺し用の食材を上流から下流へ搬送する食材搬送装置であって、
食材を保持・解放可能に構成された食材保持部と、
食材保持部を上流の所定位置と下流の所定位置との間で移動させると共に、食材保持部を昇降可能に構成した移動部と、
を含んで構成され、
前記食材保持部は、
先端が針状の先端針状部を複数備えると共に、当該先端針状部が挿通される食材ストッパ部の下面に対して当該先端針状部が突出した突出状態と、前記食材ストッパ部の下面に対して当該先端針状部が退避した退避状態と、を切り替え可能に構成され、
上流の所定位置の食材に対して、前記食材保持部の先端針状部を突出状態として前記移動部により下降させることにより、或いは前記移動部により下降させてから前記食材保持部の先端針状部を突出状態とすることにより、前記先端針状部を突き刺して食材を保持した後、この食材を保持した状態で下流の所定位置まで前記移動部により前記食材保持部を移動させ、
その下流の所定位置にて、前記食材保持部の先端針状部を退避状態に切り替えて前記食材保持部から食材を解放することにより、食材を上流から下流まで搬送する食材搬送装置において
前記食材ストッパ部の下面に付着した食材を剥離するための食材剥離装置であって、
前記食材保持部の先端針状部を退避状態に切り替えて前記食材保持部から食材を解放する際に、前記食材ストッパ部の下面に付着した食材に対して、その外側上方から食材の中心へ向かうように斜め下方に向けて流体を噴出するように構成された食材剥離装置
を備えたことを特徴とする。
The food material conveying device according to the present invention comprises:
A food material conveying device that conveys food materials for skewering from upstream to downstream,
a food holding section configured to be able to hold and release food;
a moving unit configured to move the food holding unit between a predetermined upstream position and a predetermined downstream position and to lift and lower the food holding unit;
The invention comprises:
The food holding unit is
The food stopper includes a plurality of needle-shaped tip portions, and is configured to be switchable between a protruding state in which the tip portions protrude from the underside of the food stopper portion through which the tip portions are inserted, and a retracted state in which the tip portions retract from the underside of the food stopper portion.
The food material is held at a predetermined position upstream by lowering the food material holding unit with the tip needle-like portion in a protruding state using the moving unit, or by lowering the food material holding unit with the moving unit and then putting the tip needle-like portion in a protruding state using the tip needle-like portion, and then the food material is held by the moving unit to a predetermined position downstream,
In the food conveying device , the food material is conveyed from upstream to downstream by switching the tip needle-shaped portion of the food material holding portion to a retracted state at a predetermined position downstream to release the food material from the food material holding portion,
A food peeling device for peeling off food adhering to the underside of the food stopper portion,
When the needle-shaped tip of the food holding part is switched to a retracted state to release the food from the food holding part, the food peeling device is configured to spray a fluid obliquely downward from the upper outer side toward the center of the food adhering to the underside of the food stopper part.
The present invention is characterized by the following.

本発明において、前記先端針状部の少なくとも1つの先端が、くの字形状、かぎ爪形状或いは返しを有することを特徴とすることができる。 In the present invention, at least one tip of the needle-shaped tip portion may be characterized as having a dogleg shape, a claw shape, or a barb.

本発明に係る食材搬送装置は
串刺し用の食材を上流から下流へ搬送する食材搬送装置であって、
食材を保持・解放可能に構成された食材保持部と、
食材保持部を上流の所定位置と下流の所定位置との間で移動させると共に、食材保持部を昇降可能に構成した移動部と、
を含んで構成され、
前記食材保持部は、
先端が針状の先端針状部を複数備えると共に、当該先端針状部が挿通される食材ストッパ部の下面に対して当該先端針状部が突出した突出状態と、前記食材ストッパ部の下面に対して当該先端針状部が退避した退避状態と、を切り替え可能に構成され、
上流の所定位置の食材に対して、前記食材保持部の先端針状部を突出状態として前記移動部により下降させることにより、或いは前記移動部により下降させてから前記食材保持部の先端針状部を突出状態とすることにより、前記先端針状部を突き刺して食材を保持した後、この食材を保持した状態で下流の所定位置まで前記移動部により前記食材保持部を移動させ、
その下流の所定位置にて、前記食材保持部の先端針状部を退避状態に切り替えて前記食材保持部から食材を解放することにより、食材を上流から下流まで搬送する食材搬送装置において、
前記移動部は、前記食材保持部をその重力方向中心軸廻りに回動可能に構成され、
前記上流は、複数の食材が収容される収容場所であり、
当該収容場所の上方から当該収容場所に収容されている食材を撮像する食材撮像カメラと、
前記上流から前記下流の間において、前記食材保持部が保持している食材の前記食材保持部に対する姿勢を撮像可能な食材保持状態撮像カメラと、
が備えられ、
前記食材撮像カメラの撮像データに基づいて、前記上流側の所定位置として前記収容場所内の食材を選定する一方、
前記食材搬送装置の移動部を介して、前記食材保持部を前記選定された食材の上方に移動すると共に、前記食材撮像カメラの撮像データに基づいて取得される前記選定された食材の水平面内における姿勢に対応して前記食材保持部の重力方向中心軸廻りの回転角度位置を調整し、
当該食材に対して、前記食材保持部の先端針状部を突出状態として前記移動部により下降させて前記先端針状部を突き刺して食材を保持した後、この食材を保持した状態で前記食材保持状態撮像カメラにより当該食材の姿勢を撮像し、
当該食材保持状態撮像カメラの撮像データに基づいて取得される当該食材の水平面内における姿勢に対応して前記食材保持部の重力方向中心軸廻りの回転角度位置を調整しつつ、下流の所定位置まで前記移動部により前記食材保持部を移動させ、
その下流の所定位置にて、前記食材保持部の先端針状部を退避状態に切り替えて前記食材保持部から食材を解放することにより、食材を上流から下流まで搬送する
ことを特徴とする。
The food material conveying device according to the present invention comprises :
A food material conveying device that conveys food materials for skewering from upstream to downstream,
a food holding section configured to be able to hold and release food;
a moving unit configured to move the food holding unit between a predetermined upstream position and a predetermined downstream position and to lift and lower the food holding unit;
The invention comprises:
The food holding unit is
The food stopper includes a plurality of needle-shaped tip portions, and is configured to be switchable between a protruding state in which the tip portions protrude from the underside of the food stopper portion through which the tip portions are inserted, and a retracted state in which the tip portions retract from the underside of the food stopper portion.
The food material is held at a predetermined position upstream by lowering the food material holding unit with the tip needle-like portion in a protruding state using the moving unit, or by lowering the food material holding unit with the moving unit and then putting the tip needle-like portion in a protruding state using the tip needle-like portion, and then the food material is held by the moving unit to a predetermined position downstream,
In the food conveying device, the food material is conveyed from upstream to downstream by switching the tip needle-shaped portion of the food material holding portion to a retracted state at a predetermined position downstream to release the food material from the food material holding portion,
The moving unit is configured to be able to rotate the food holding unit around its center axis in the gravity direction,
The upstream is a storage location where multiple ingredients are stored,
a food ingredient imaging camera that images the food ingredients stored in the storage location from above the storage location;
a food holding state imaging camera capable of imaging an attitude of the food held by the food holding unit relative to the food holding unit between the upstream and downstream;
is provided,
Based on the image data captured by the food imaging camera, a food ingredient in the storage location is selected as the predetermined upstream position,
the food material holding unit is moved above the selected food material via a moving unit of the food material conveying device, and a rotation angle position of the food material holding unit about a central axis in the direction of gravity is adjusted in accordance with the orientation of the selected food material in a horizontal plane acquired based on the image data captured by the food material imaging camera;
the needle-shaped tip portion of the food holding unit is lowered by the moving unit in a protruding state to pierce the food material with the needle-shaped tip portion and hold the food material, and then an image of the food material's posture is captured by the food material holding state imaging camera while the food material is being held;
the food holding unit is moved by the moving unit to a predetermined downstream position while adjusting a rotation angle position of the food holding unit about a center axis in the direction of gravity in accordance with the orientation of the food in a horizontal plane acquired based on image data captured by the food holding state imaging camera;
At a predetermined position downstream, the needle-shaped tip of the food holding portion is switched to a retracted state to release the food from the food holding portion, thereby transporting the food from upstream to downstream .

また、本発明に係る食材串刺しシステムは、
上記の食材搬送装置を含んで構成されると共に、
前記下流は、食材を串刺し機へ搬送する搬送装置であることを特徴とする。
In addition, the food skewering system according to the present invention includes:
The food material conveying device is configured to include the above-mentioned
The downstream side is characterized by a conveying device that conveys ingredients to a skewering machine.

本発明によれば、比較的簡単かつ低コストな構成でありながら、串刺し用の食材を、前工程から次工程へと良好に搬送することができる食材搬送装置及び当該装置を含む食材串刺しシステムを提供することができる。 The present invention provides a food conveying device that can effectively transport food to be skewered from the previous process to the next process, while having a relatively simple and low-cost configuration, and a food skewering system that includes this device.

(A)は本発明の一実施の形態に係る食材串刺しシステムの全体構成の一例を概略的に示す食材搬送ロボット側から見た斜視図であり、(B)は同上食材串刺しシステムの全体構成の一例を概略的に示す搬送装置側から見た斜視図である。(A) is an oblique view seen from the food conveying robot side, showing an example of the overall configuration of a food skewering system according to one embodiment of the present invention, and (B) is an oblique view seen from the conveying device side, showing an example of the overall configuration of the same food skewering system. 同上食材串刺しシステムの食材供給ロボット(食材搬送装置)の一構成例を拡大して示す斜視図である。FIG. 2 is an enlarged perspective view showing an example of the configuration of a food supply robot (food conveying device) of the food skewering system. (A)は同上食材供給ロボット(食材搬送装置)のハンド及びフィンガー部分の一構成例を拡大して示す正面図(フィンガーの先端針状部の退避状態)であり、(B)は同上食材供給ロボット(食材搬送装置)のハンド及びフィンガー部分の一構成例を拡大して示す正面図(フィンガーの先端針状部の突出状態)であり、(C)はハンド及びフィンガー部分(特にフィンガーの先端針状部及びガイド部)を下方から見た図である。(A) is an enlarged front view of an example of the configuration of the hand and finger parts of the same food ingredient supply robot (food ingredient conveying device) (with the needle-shaped tip parts of the fingers retracted), (B) is an enlarged front view of an example of the configuration of the hand and finger parts of the same food ingredient supply robot (food ingredient conveying device) (with the needle-shaped tip parts of the fingers protruding), and (C) is a view of the hand and finger parts (particularly the needle-shaped tip parts and guide parts of the fingers) from below. (A)は同上実施の形態に係るフィンガー及びガイド部(食材ストッパ部)を抜き出して示す正面図(突出状態)であり、(B)は同上フィンガー及びガイド部(食材ストッパ部)を抜き出して示す正面図(退避状態)である。(A) is a front view (protruding state) showing the fingers and guide portion (food stopper portion) of the above embodiment, and (B) is a front view (retracted state) showing the fingers and guide portion (food stopper portion) of the above embodiment. 同上実施の形態に係るモニターに映し出された画像解析後の食材の様子(収容容器内の食材の様子)の一例を示す図である。10 is a diagram showing an example of the appearance of food ingredients (the appearance of food ingredients in a storage container) after image analysis displayed on a monitor in the embodiment. FIG. (A)は同上実施の形態に係る収容容器内の食材の上方でのフィンガーの先端針状部の突出状態を示す図であり、(B)は同上フィンガーの先端針状部の突出状態で収容容器内の食材に突き刺した状態を示す図であり、(C)は同上フィンガーの先端針状部の突出状態で食材を保持して持ち上げた状態を示す図であり、(D)は同上フィンガーの先端針状部の先端のくの字形状の一例を示す図である。(A) is a diagram showing the protruding state of the needle-shaped tip of the finger above food material in a storage container in the same embodiment, (B) is a diagram showing the protruding state of the needle-shaped tip of the same finger piercing food material in the storage container, (C) is a diagram showing the protruding state of the needle-shaped tip of the same finger holding and lifting food material, and (D) is a diagram showing an example of the L-shaped tip of the needle-shaped tip of the same finger. (A)はネギマ用のネギを収容した収容容器を上方から見た画像(上部カメラで撮像した画像)の一例であり、(B)は食材(ネギ)を保持したフィンガーの一例を示す画像であり、(C)はフィンガーが保持している食材(ネギ)の下部カメラ上方への搬送中おける側方からの画像であり、(D)はネギマ用の鶏肉を収容した収容容器を上方から見た画像(上部カメラで撮像した画像)の一例であり、(E)は食材(鶏肉)を保持したフィンガーの一例を示す画像であり、(F)はフィンガーが保持している食材(鶏肉)の下部カメラ上方への搬送中おける側方からの画像である。(A) is an example of an image (image taken by the upper camera) of a storage container containing green onions for Negima, viewed from above; (B) is an image showing an example of fingers holding food ingredients (green onions); (C) is an image taken from the side of the food ingredients (green onions) held by the fingers as they are transported above the lower camera; (D) is an example of an image (image taken by the upper camera) of a storage container containing chicken meat for Negima, viewed from above; (E) is an image showing an example of fingers holding food ingredients (chicken); and (F) is an image taken from the side of the food ingredients (chicken) held by the fingers as they are transported above the lower camera. 同上実施の形態に係る食材剥離装置の一構成例を示す正面図である。FIG. 2 is a front view showing an example of the configuration of the food material peeling device according to the embodiment. (A)はフィンガーが収容容器内の食材の上方に移動した様子の一例を示す斜視図であり、(B)はフィンガーが下降して収容容器内の食材を突き刺しに行った状態を示す斜視図であり、(C)はフィンガーが食材を突き刺して保持した状態で上昇した様子を示す斜視図であり、(D)はフィンガーが食材を保持した状態で下部カメラの上方まで移動した様子を示す斜視図であり、(E)はフィンガーが食材を保持した状態で搬送装置まで移動した様子を示す斜視図であり、(F)はフィンガーが食材を搬送装置上に解放した様子を示す斜視図である。(A) is an oblique view showing an example of the finger moving above the food in the storage container, (B) is an oblique view showing the finger descending to pierce the food in the storage container, (C) is an oblique view showing the finger rising while piercing and holding the food, (D) is an oblique view showing the finger moving above the lower camera while holding the food, (E) is an oblique view showing the finger moving to the conveying device while holding the food, and (F) is an oblique view showing the finger releasing the food onto the conveying device. 搬送コンベア及びトレイの一例と串刺し処理が行われた串刺し食品(完成品)の一例を示す斜視図である。FIG. 2 is a perspective view showing an example of a transport conveyor and a tray, and an example of skewered food (finished product) that has been skewered. (A)は同上実施の形態に係るフィンガーの先端針状部の他の構成の一例を示す正面図(突出状態)であり、(B)は同上フィンガーの先端針状部の他の構成の一例を示す正面図(退避状態)であり、(C)は同上フィンガーの先端針状部の他の構成の一例を示す斜視図(突出状態)であり、(D)は同上フィンガーのみを抜き出して示した斜視図である。(A) is a front view (protruding state) showing an example of another configuration of the tip needle-shaped portion of the finger in the above embodiment, (B) is a front view (retracted state) showing an example of another configuration of the tip needle-shaped portion of the above finger, (C) is an oblique view (protruding state) showing an example of another configuration of the tip needle-shaped portion of the above finger, and (D) is an oblique view showing only the above finger.

以下に、本発明の一例を示す実施の形態について、添付の図面を参照しつつ説明する。なお、以下で説明する実施の形態により、本発明が限定されるものではない。 The following describes an embodiment of the present invention, illustrating one example thereof, with reference to the accompanying drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiment described below.

既述したように、フィンガーで食材を掴み上げる方式や、バキュームを利用して食材を吸い上げる方式では、食材の形や大きさが区々であることから採用は困難であったが、本発明者等によれば、種々の試行錯誤の結果、以下で述べる方法であれば、良好に食材を上流(上流工程、前工程)から下流(下流工程、次工程)へ供給(搬送)することができることが確認された。 As mentioned above, methods such as using fingers to pick up ingredients or using a vacuum to suck up ingredients were difficult to adopt due to the wide variety of shapes and sizes of ingredients. However, after much trial and error, the inventors have confirmed that the method described below can effectively supply (transport) ingredients from upstream (upstream process, previous process) to downstream (downstream process, next process).

本実施の形態に係る食材串刺しシステム1は、図1に示すように、
複数の串を収容する串収容部(図示せず)から供給される串の後端を、串刺し対象(例えば、食材(焼き鳥用の鶏の胸肉やもも肉、ネギマ用のネギなど)等の串刺し食材など)に向けて押し出して串刺し対象を串刺す串刺し機2と、
串刺し対象である食材等を載置する複数のトレイ3Aを串刺す串刺し機2へ搬送する搬送装置3(例えば、チェーンやベルトコンベア等の搬送コンベア3B)と、
この搬送装置3のトレイ3Aの上に食材を供給する食材供給装置10と、
を含んで構成されている。
搬送コンベア3B上に載置されたトレイ3Aと串刺し対象が串し刺された製品(完成品)の一例については、図10に例示する。
As shown in FIG. 1, the food skewering system 1 according to this embodiment includes:
a skewering machine 2 that pushes the rear end of a skewer supplied from a skewer storage unit (not shown) that stores multiple skewers toward a skewered food item (for example, a skewered food item such as chicken breast or thigh meat for yakitori, or green onions for negima), and skewering the skewered food item;
A conveying device 3 (for example, a conveying conveyor 3B such as a chain or belt conveyor) that conveys multiple trays 3A on which ingredients to be skewered are placed to the skewering machine 2,
a food supply device 10 that supplies food onto the tray 3A of the conveying device 3;
It is composed of the following.
An example of the tray 3A placed on the transport conveyor 3B and the product (finished product) on which the skewering target is skewered is shown in FIG.

なお、トレイ3Aは、その長手方向を搬送コンベア3Bの幅方向(串刺し方向)に向けて、所定の配設ピッチにて、搬送コンベア3Bの搬送方向に複数並んで載置されている。当該トレイ3Aは、搬送する食材の種類などの変更に対応して交換することができるように、また清掃などを行い易いように、搬送コンベア3Bに対してマグネット等により着脱可能に取り付けられている(図7(B)、図7(C)、図7(E)、図7(F)、図10など参照)。 The trays 3A are placed in a row at a predetermined pitch in the conveying direction of the conveyor 3B, with their lengthwise direction facing the width direction (skewering direction) of the conveyor 3B. The trays 3A are detachably attached to the conveyor 3B with magnets or the like so that they can be replaced in response to changes in the type of food being conveyed and so that cleaning can be made easier (see Figures 7(B), 7(C), 7(E), 7(F), 10, etc.).

搬送装置3に食材を供給する食材供給装置10は、図1(A)、図1(B)に示すように、
例えば、所定サイズに予め切り分けられた焼き鳥用のもも肉(或いはネギマ用のネギ)などの食材をランダムに収容する収容容器(収容場所)11と、
この収容容器11に収容されている食材を保持(ピックアップ)して、下流工程(次工程)の搬送装置3の所定のトレイ3A内の所定位置(串刺しの順番に応じた位置)まで搬送してそこで食材を解放することで食材を供給する食材供給ロボット(食材搬送装置)20と、
を含んで構成されている。
収容容器11が、串刺し用の食材を収容している様子の例を、図7(A)、図7(D)に示す。なお、収容容器11は、本発明に係る収容場所の一例に相当する。
As shown in FIGS. 1(A) and 1(B), the food material supplying device 10 that supplies food materials to the conveying device 3 includes:
For example, a storage container (storage place) 11 that randomly stores ingredients such as thigh meat for yakitori (or green onions for negi-ma) cut into predetermined sizes in advance;
a food supply robot (food conveying device) 20 that holds (picks up) the food stored in the storage container 11, conveys it to a predetermined position (a position according to the order of skewering) in a predetermined tray 3A of a conveying device 3 in a downstream process (next process), and releases the food there to supply the food;
It is composed of the following.
7(A) and 7(D) show examples of the state in which foodstuffs to be skewered are stored in the storage container 11. The storage container 11 corresponds to an example of a storage location according to the present invention.

本実施の形態にかかる食材供給ロボット20は、図2に示すように、
サーボモータなどを駆動源としその出力回転軸を略垂直方向に沿って配設して第1関節Aとする第1関節部(肩関節部)21と、
前記出力回転軸である第1関節Aにその基端側が接続されて略水平面内を回動可能に構成された第1アーム22と、
第1アーム22の先端側の第2関節Bにその基端側が接続され略水平面内を回動可能に構成された第2アーム23と、
第2アーム23の先端側の第3関節Cに接続され略垂直方向に移動(昇降)可能に構成された昇降部24と、
昇降部24の第4関節Dに接続され略水平面内を回動可能(本ハンド30の重力方向中心軸廻りに回動可能)に構成されたハンド30と、
を含んで構成されている。
食材供給ロボット20が、本発明に係る食材搬送装置の一例に相当する。
また、第1関節部(肩関節部)21、第1アーム22、第2アーム23、昇降部24、ハンド30の重力方向中心軸廻りに回動可能な構成が、本発明に係る移動部の一例に相当する。
As shown in FIG. 2, the food material supply robot 20 according to this embodiment includes:
a first joint (shoulder joint) 21 that serves as a first joint A and is driven by a servo motor or the like and has an output rotation shaft arranged in a substantially vertical direction;
a first arm 22 having a base end connected to a first joint A serving as the output rotation shaft and configured to be rotatable within a substantially horizontal plane;
a second arm 23 having a base end connected to a second joint B on the tip side of the first arm 22 and configured to be rotatable within a substantially horizontal plane;
an elevator 24 connected to a third joint C on the tip side of the second arm 23 and configured to be movable (liftable) in a substantially vertical direction;
a hand 30 connected to a fourth joint D of the lifting unit 24 and configured to be rotatable within a substantially horizontal plane (rotatable around a center axis of the hand 30 in the direction of gravity);
It is composed of the following.
The food material supply robot 20 corresponds to an example of a food material conveying device according to the present invention.
Furthermore, the configuration of the first joint portion (shoulder joint portion) 21, the first arm 22, the second arm 23, the lifting portion 24, and the hand 30 that can rotate around the central axis in the gravity direction corresponds to an example of a moving portion according to the present invention.

第2アーム23の第2関節B廻りの第1アーム22に対する回動(搖動)は、例えば、第2アーム23に内蔵されたサーボモータや駆動力伝達機構などを介して行われるように構成されることができる。 The rotation (swing) of the second arm 23 around the second joint B relative to the first arm 22 can be configured to be performed, for example, via a servo motor or drive force transmission mechanism built into the second arm 23.

また、昇降部24の第3関節Cに沿った第2アーム23に対する上下動(昇降)は、例えば、第2アーム23に内蔵されたサーボモータやボールねじ機構(或いはラック&ピニオン機構)、またはエアシリンダの直動アクチュエータなどを介して行わせる構成とすることができる。 In addition, the up and down movement (lifting and lowering) of the second arm 23 along the third joint C of the lifting unit 24 can be achieved, for example, via a servo motor or ball screw mechanism (or rack and pinion mechanism) built into the second arm 23, or a linear actuator such as an air cylinder.

また、ハンド30の第4関節D廻りの昇降部24に対する回動(搖動)は、例えば、第2アーム23に内蔵されたサーボモータや駆動力伝達機構(ここでは、円筒状の第3関節C内を挿通するように備えられている先端シャフト25)などを介して行われるように構成されることができる。 Furthermore, the rotation (swing) of the hand 30 around the fourth joint D relative to the lifting unit 24 can be configured to be performed, for example, via a servo motor or drive force transmission mechanism (here, a tip shaft 25 inserted into the cylindrical third joint C) built into the second arm 23.

本実施の形態に係るハンド(食材保持部)30は、図3(A)、図3(B)に示すように、このハンド30を昇降部24に対して第4関節D廻りに回転させるための先端シャフト25に接続部31を介して接続されている。
そして、接続部31には略一体的に上部ボックス(上部支持部)32が備えられていると共に、上部ボックス32の内側には、これと略一体的に一端が支持され他端が略水平方向に延在されるロードセル33が備えられている。ロードセル33の他端は、上部ボックス32に対して自由な状態(独立した状態)とされると共に、当該他端には下方に延在される下部ブラケット34が取り付けられている。
As shown in Figures 3(A) and 3(B), the hand (food holding part) 30 in this embodiment is connected via a connection part 31 to a tip shaft 25 for rotating the hand 30 around the fourth joint D relative to the lifting part 24.
An upper box (upper support part) 32 is provided substantially integrally with the connection part 31, and a load cell 33 is provided inside the upper box 32, one end of which is supported substantially integrally with the upper box 32 and the other end of which extends substantially horizontally. The other end of the load cell 33 is free (independent) from the upper box 32, and a lower bracket 34 extending downward is attached to the other end.

下部ブラケット34は、略鉛直方向に延在され、その下端部分には、フィンガー35が支持されている。 The lower bracket 34 extends in a substantially vertical direction, and a finger 35 is supported at its lower end.

フィンガー35は、往復直線移動(直動)アクチュエータの一つであるエアシリンダ36の出力部材に接続され、下部ブラケット34に対して略鉛直方向に沿って往復直線移動可能に構成されている。エアシリンダ36は、下部ブラケット34の下端付近に対して一体的に取り付けられていて、作動エアが供給されると、図3(A)の状態から、図3(B)のように略鉛直方向下方に向けて移動して、フィンガー35の基端35Aがガイド部(食材ストッパ部)37の上面に当接する一方、フィンガー35の先端針状部35Bがガイド部37の下面37Aから所定に突出した状態となるように構成されている。フィンガー35の先端針状部35Bは、複数の針状の突起を有するいわゆる剣山状の要素である。本実施の形態では、図3(C)に示すように、8本の先端針状部35Bを備えた構成としている。
この一方、作動エアが開放されると、エアシリンダ36の出力部材36A延いてはフィンガー35は、図3(B)の状態から、図3(A)のように略鉛直方向上方に向けて移動して、フィンガー35の基端35Aがガイド部37の上面から上方に離間し、フィンガー35の先端針状部35Bがガイド部37の下面37Aから退避した状態(ガイド部37の下面より上側に収容された状態)となるように構成されている。
The fingers 35 are connected to the output member of an air cylinder 36, a reciprocating linear movement (linear motion) actuator, and are configured to be able to reciprocate linearly along a substantially vertical direction relative to the lower bracket 34. The air cylinder 36 is integrally attached near the lower end of the lower bracket 34. When actuating air is supplied, the fingers 35 move downward in a substantially vertical direction from the state shown in FIG. 3(A) as shown in FIG. 3(B). The base ends 35A of the fingers 35 contact the upper surface of the guide portion (food stopper portion) 37, while the needle-like tip portions 35B of the fingers 35 protrude a predetermined distance from the lower surface 37A of the guide portion 37. The needle-like tip portions 35B of the fingers 35 are so-called pinholder-shaped elements having multiple needle-like protrusions. In this embodiment, as shown in FIG. 3(C), the fingers 35 are configured to have eight needle-like tip portions 35B.
On the other hand, when the operating air is released, the output member 36A of the air cylinder 36 and thus the finger 35 move from the state shown in Figure 3(B) in an approximately vertically upward direction as shown in Figure 3(A), so that the base end 35A of the finger 35 moves upward away from the upper surface of the guide portion 37 and the tip needle-shaped portion 35B of the finger 35 is retracted from the lower surface 37A of the guide portion 37 (a state in which it is housed above the lower surface of the guide portion 37).

なお、ガイド部37は、ブラケット37Cを介して、下部ブラケット34に対して一体的に取り付けられている。
ガイド部37は、図3(C)に示すように、フィンガー35の先端針状部35Bである針状の各要素に対応して設けられその対応する要素を挿通可能な開口37Bが複数備えられている。複数の開口37Bは、エアシリンダ36によるフィンガー35の上下動の際に、フィンガー35の各先端針状部35Bをそれぞれガイドするようになっている(図4(A)、図4(B)参照)。開口37Bは、フィンガー35の先端針状部35Bである針状の各要素に対応するように複数設けられている。フィンガー35の先端針状部35Bである針状の各要素の数や形状等の仕様は、食材の種類などに応じて変更するものであり、フィンガー35の先端針状部35Bである針状の各要素の数は、開口37Bの数と同じかそれより少ない構成とされている。
The guide portion 37 is integrally attached to the lower bracket 34 via a bracket 37C.
As shown in Fig. 3(C), the guide portion 37 has a plurality of openings 37B provided corresponding to the needle-shaped elements that are the tip needle portions 35B of the fingers 35, through which the corresponding elements can be inserted. The plurality of openings 37B guide the tip needle portions 35B of the fingers 35 when the fingers 35 are moved up and down by the air cylinder 36 (see Figs. 4(A) and 4(B)). The plurality of openings 37B are provided so as to correspond to the needle-shaped elements that are the tip needle portions 35B of the fingers 35. The number, shape, and other specifications of the needle-shaped elements that are the tip needle portions 35B of the fingers 35 can be changed depending on the type of food material, and the number of needle-shaped elements that are the tip needle portions 35B of the fingers 35 is configured to be the same as or less than the number of openings 37B.

以上のような構成を備えた本実施の形態に係る食材串刺しシステム1は、各種インターフェースを備えたPC(パーソナルコンピュータ)などの制御部(コントロールユニット)(図示せず)からの操作(制御信号)により、以下のように動作される。 The food skewering system 1 according to this embodiment, which has the above-described configuration, is operated as follows by control signals from a control unit (not shown) such as a PC (personal computer) equipped with various interfaces.

<ステップ1>
ステップ1では、収容容器11の上面の様子を上部カメラ40にて撮像する。なお、上部カメラ40が、本発明に係る食材撮像カメラの一例に相当する。
制御部では上部カメラ40にて取得した撮像データを解析して、食材供給ロボット20のフィンガー35が次に取りに行く食材を決定する。具体的には、モニター50などに示される食材が収容されている収容容器11の画像データを解析して、食材の色と他の食材との切れ目などに基づいて、一つ一つの食材を認識し(この食材の認識は深層学習を使って行うことも可能である)、所定のサイズ(面積)の範囲内にある食材のうちの一番面積の大きな食材から順番に、次に取りに行く食材として決定(選定)する。モニター50に映し出された画像解析後の食材の様子を、図5に示す。また、食材が収容された収容容器11の様子を、図7(A)、図7(D)に例示的に示す。
<Step 1>
In step 1, the state of the top surface of the storage container 11 is captured by the upper camera 40. The upper camera 40 corresponds to an example of a food imaging camera according to the present invention.
The control unit analyzes the image data acquired by the upper camera 40 and determines which ingredient the finger 35 of the ingredient supply robot 20 will pick up next. Specifically, the control unit analyzes image data of the storage container 11 containing ingredients shown on the monitor 50, etc., and recognizes each ingredient based on the color of the ingredient and the gap between the ingredient and other ingredients (this ingredient recognition can also be performed using deep learning), and determines (selects) the next ingredient to be picked up, starting with the ingredient with the largest area among the ingredients within a predetermined size (area) range. Figure 5 shows the appearance of the ingredients displayed on the monitor 50 after image analysis. Figures 7(A) and 7(D) show exemplary appearances of the storage container 11 containing ingredients.

<ステップ2>
ステップ2では、選定(決定)された食材の位置情報に基づいて、第1アーム22及び第2アーム23のそれぞれの駆動用サーボモータの駆動を制御してハンド30及びフィンガー35を目標位置(食材の中心位置とフィンガー35の中心位置とが一致する位置)へと持ち来たす(図9(A)参照)。また、選定(決定)された食材の水平面内における姿勢(搬送装置3の搬送方向に対する傾き)に基づいて、当該食材の姿勢に対するフィンガー35の位置関係が所定に整列(当該食材の姿勢に対応)するように、第2アーム23に対するハンド30及びフィンガー35の第4関節D廻りの回転角度位置を制御(調整)する。
そして、選定(決定)された食材に対してフィンガー35の位置を整列したら(整列前でも良い)、エアシリンダ36を駆動して、フィンガー35を先端針状部35Bが突き出した状態、すなわち、図3(B)の突出状態とする(図9(A)参照)。
このフィンガー35の突出状態で、図6(A)の状態から、昇降部24を第2アーム23に対して下降させて選定(決定)された食材に対してフィンガー35の先端針状部35Bを突き刺す(図6(B)、図9(B)参照)。
<Step 2>
In step 2, based on the position information of the selected (determined) food material, the drive servo motors of the first arm 22 and the second arm 23 are controlled to bring the hand 30 and the fingers 35 to the target position (the position where the center of the food material coincides with the center of the fingers 35) (see FIG. 9A). Also, based on the orientation of the selected (determined) food material in the horizontal plane (the inclination with respect to the conveying direction of the conveying device 3), the rotation angle positions of the hand 30 and the fingers 35 around the fourth joint D with respect to the second arm 23 are controlled (adjusted) so that the positional relationship of the fingers 35 with respect to the orientation of the food material is aligned in a predetermined manner (corresponding to the orientation of the food material).
Then, once the position of the finger 35 is aligned with the selected (determined) food ingredient (or even before alignment), the air cylinder 36 is driven to bring the finger 35 into a state in which the tip needle portion 35B protrudes, i.e., into the protruding state shown in Figure 3 (B) (see Figure 9 (A)).
With the finger 35 in this protruding state, the lifting section 24 is lowered relative to the second arm 23 from the state shown in Figure 6 (A) to pierce the selected (determined) food ingredient with the needle-shaped tip portion 35B of the finger 35 (see Figures 6 (B) and 9 (B)).

なお、このとき、食材は、ガイド部37の下面37Aに当接するまで先端針状部35Bに突き刺されるため、ガイド部37は、本発明に係る食材ストッパ部として機能するものである。 At this time, the food material is pierced by the needle-shaped tip portion 35B until it contacts the underside 37A of the guide portion 37, so the guide portion 37 functions as a food material stopper portion according to the present invention.

その後、フィンガー35の先端針状部35Bに食材を突き刺して保持した状態で、昇降部24により、フィンガー35(ハンド30)を所定の搬送高さ位置まで上昇させる(図6(C)、図9(C)参照)。なお、図9では、理解し易いように、食材を1つのみ図示しているが、実際には複数の食材が収容容器11内には収容されることが多い(図7(A)、図7(D)参照)。 Then, with the food material pierced and held by the needle-shaped tip 35B of the finger 35, the lifting unit 24 raises the finger 35 (hand 30) to a predetermined conveying height (see Figures 6(C) and 9(C)). Note that for ease of understanding, only one food material is shown in Figure 9, but in reality, multiple food materials are often stored in the storage container 11 (see Figures 7(A) and 7(D)).

ところで、本実施の形態では、図6(A)~(C)に示したように、収容容器11の内側下方には、食材を上げ底状にして収容するための網状部材11Aが設置されている。これにより、食材の下方に間隙11Bが形成され、図6(B)のフィンガー35の先端針状部35Bを食材に突き刺す際に、先端針状部35Bの先端と収容容器11の内側底面との間に間隙11Cを残すことができるため、これらの衝突を避けて、先端針状部35Bの食材に対する突き抜けを確実に行わせることができ、以って搬送中における食材のフィンガー35の先端針状部35Bからの脱落などを効果的に抑制することができるように構成されている。 In this embodiment, as shown in Figures 6(A) to 6(C), a mesh member 11A is installed at the bottom inside the storage container 11 to store food with a raised bottom. This forms a gap 11B below the food, and when the needle-shaped tip portions 35B of the fingers 35 in Figure 6(B) pierce the food, a gap 11C can be left between the tips of the needle-shaped tip portions 35B and the inside bottom surface of the storage container 11. This prevents collisions and ensures that the needle-shaped tip portions 35B penetrate the food, effectively preventing food from falling off the needle-shaped tip portions 35B of the fingers 35 during transport.

また、本実施の形態では、エアシリンダ36を駆動してフィンガー35の先端針状部35Bを図3(B)のように突出状態とし、この突出状態で、昇降部24を下降させてフィンガー35の先端針状部35Bを食材に突き刺すこととしている。これは、昇降部24を先に食材付近まで下降させてから、エアシリンダ36によってフィンガー35の先端針状部35Bを突出させて食材に突き刺そうとすると、食材の種類などによっては、突出速度が速過ぎて食材を弾き飛ばしてしまったり、或いはエアシリンダ36の突き出す力が弱く、食材に先端針状部35Bをうまく突き刺すことができない場合があることなどが確認されたためである。 In addition, in this embodiment, the air cylinder 36 is driven to place the needle-shaped tip 35B of the finger 35 in a protruding state as shown in Figure 3(B), and in this protruding state, the lifting unit 24 is lowered to pierce the food with the needle-shaped tip 35B of the finger 35. This is because, if the lifting unit 24 is first lowered to the vicinity of the food and then the air cylinder 36 is used to protrude the needle-shaped tip 35B of the finger 35 to pierce the food, depending on the type of food, the protruding speed may be too fast, causing the food to be thrown away, or the protruding force of the air cylinder 36 may be too weak, making it impossible to properly pierce the food with the needle-shaped tip 35B.

これに対して、本実施の形態のように、エアシリンダ36を駆動してフィンガー35の先端針状部35Bを図3(B)のように突出状態とし、この突出状態で、昇降部24を下降させてフィンガー35の先端針状部35Bを食材に突き刺すようにすると、確実に食材に突き刺すことが可能であった。すなわち、焼き鳥やBBQなどの串刺し用の鶏、豚、牛、羊などの肉、海鮮物(魚、エビ、ホタテ、タコ、イカ等)、ネギ、キノコ、カボチャ、ピーマンなどの野菜など、先端針状部35Bを刺し難かったり外形が不均一な食材の場合には本実施の形態のようにすることで良好に食材に先端針状部35Bを突き刺し、その状態を保持して搬送することができる。但し、先端針状部35Bを突き刺し易く、またその状態を保持し易い食材であれば、昇降部24を先に食材付近まで下降させてから、エアシリンダ36によってフィンガー35の先端針状部35Bを突出させて食材に突き刺すように構成することも可能である。 In contrast, in this embodiment, the air cylinder 36 is driven to place the needle-shaped tip 35B of the finger 35 in a protruding state as shown in Figure 3(B), and in this protruding state, the lifting unit 24 is lowered to pierce the food with the needle-shaped tip 35B of the finger 35. This ensures reliable piercing of the food. In other words, with regard to food that is difficult to pierce with the needle-shaped tip 35B or has an uneven outer shape, such as meat such as chicken, pork, beef, or lamb for skewering in yakitori or BBQ, seafood (fish, shrimp, scallops, octopus, squid, etc.), or vegetables such as onions, mushrooms, pumpkin, and bell peppers, the present embodiment allows the needle-shaped tip 35B to be successfully pierced into the food and maintained in that state for transport. However, if the food item is easy to pierce with the needle-shaped tip 35B and maintain that state, it is also possible to first lower the lifting unit 24 to the vicinity of the food item, and then use the air cylinder 36 to project the needle-shaped tip 35B of the finger 35 and pierce the food item.

また、本実施の形態では、フィンガー35の先端針状部35Bの先端形状を先細とした針状とし、更に、図6(D)に示すように、先端が内側を向くように傾斜(折曲)した構成(或いは、先端がくの字形状或いはかぎ爪形状を有する構成)とすることで、これによっても搬送中における食材のフィンガー35の先端針状部35Bからの脱落などを効果的に抑制することができる。内向きの傾斜角Tとしては、例えば、0~70°程度とすることができる。なお、食材の種類によって脱落などが生じ難い場合には、傾斜角0°の(すなわち、真っすぐな)先端形状とすることができる。 In addition, in this embodiment, the tip of the needle-shaped tip 35B of the finger 35 is tapered and needle-like, and as shown in Figure 6 (D), the tip is inclined (bent) so that it faces inward (or the tip has a dogleg or claw-like shape), which also effectively prevents food from falling off the needle-shaped tip 35B of the finger 35 during transport. The inward inclination angle T can be, for example, approximately 0 to 70 degrees. Note that if the type of food is unlikely to fall off, the tip can be shaped with an inclination angle of 0 degrees (i.e., straight).

なお、フィンガー35の先端針状部35Bの径や本数は、食材の種類等に応じて変更することができ、径はφ1~6mm程度の範囲、例えば、焼き鳥用のもも肉やネギマ用のネギではφ2mm程度とすることができ、本数は1~10本程度或いはそれ以上の範囲、焼き鳥用のもも肉やネギマのネギでは8本程度とすることができる。 The diameter and number of the needle-shaped tip portions 35B of the fingers 35 can be changed depending on the type of food ingredient, etc. The diameter can be in the range of approximately φ1 to 6 mm, for example, approximately φ2 mm for thigh meat for yakitori or green onions for negi-ma, and the number can be in the range of approximately 1 to 10 or more, for example, approximately 8 for thigh meat for yakitori or green onions for negi-ma.

<ステップ3>
続くステップ3では、先端針状部35Bに刺して食材を保持している状態のフィンガー35延いてはハンド30を、下部カメラ41の上方所定位置へ搬送する(移動させる)(図9(D)参照)。
なお、下部カメラ41が、本発明に係る食材保持状態撮像カメラの一例に相当する。
<Step 3>
In the next step 3, the fingers 35 and hence the hand 30, which are holding the food material by piercing the needle-like tip 35B, are transported (moved) to a predetermined position above the lower camera 41 (see FIG. 9(D)).
The lower camera 41 corresponds to an example of a food holding state imaging camera according to the present invention.

<ステップ4>
ステップ4では、下部カメラ41にて、フィンガー35の先端針状部35Bに刺して保持している食材を撮像すると共に、ロードセル33にて当該食材の重量を測定する(図9(D)参照)。下部カメラ41は、フィンガー35の先端針状部35Bの下方から、フィンガー35の先端針状部35Bが保持している食材を撮像するように配設されている。なお、本実施の形態では、下部カメラ41にて食材の撮像する時は、食材の搬送(移動)を一時的に停止しており、搬送速度変化に起因する慣性力などの影響をロードセル33が受け難いタイミングであるため、本実施の形態では、このタイミングで重量測定も行っている。但し、搬送を停止せずに撮像や重量測定を行うことも可能である。
<Step 4>
In step 4, the lower camera 41 captures an image of the food material held by the needle-like tip portions 35B of the fingers 35, and the load cell 33 measures the weight of the food material (see FIG. 9(D)). The lower camera 41 is positioned so as to capture an image of the food material held by the needle-like tip portions 35B of the fingers 35 from below the needle-like tip portions 35B of the fingers 35. In this embodiment, when the lower camera 41 captures an image of the food material, the transport (movement) of the food material is temporarily stopped, and this is a timing when the load cell 33 is less susceptible to the effects of inertial forces caused by changes in the transport speed. Therefore, in this embodiment, the weight measurement is also performed at this timing. However, it is also possible to capture an image and measure the weight without stopping the transport.

<ステップ5>
ステップ5では、重量の測定結果に基づいて、重量不足(所定値より軽い)と判断した場合或いは食材が撮像されない場合(食材をフィンガー35の先端針状部35Bが保持していない場合)には、ステップ1へ戻って処理を再開する。
また、重量オーバー(所定値より重い)と判断した場合或いは食材が複数撮像さている場合(食材をフィンガー35の先端針状部35Bが必要数より多く保持している場合)には、排出場所へと移動する。
これに対して、重量が正常の範囲内と判断した場合或いは必要数(ここでは一つ)の食材が撮像されている場合(食材をフィンガー35の先端針状部35Bが必要数保持できている場合)には、下部カメラ41で撮像した食材の水平面内における姿勢(搬送装置3の搬送方向に対する傾き)を取得する。食材は形やサイズが微妙に異なると共に、収容容器11内で比較的ランダムに収容されているため、フィンガー35の先端針状部35Bで食材を刺した時にフィンガー35に対して食材が傾いた状態で保持される場合があり、次工程の搬送装置3の搬送コンベア3B上のトレイ3Aに対して位置関係を修正するために、当該姿勢の取得が必要になるため、本実施の形態では、ステップ5のタイミングにて食材の姿勢を取得している。
<Step 5>
In step 5, if it is determined based on the weight measurement results that the weight is insufficient (lighter than the specified value) or if the food material is not photographed (if the food material is not held by the tip needle portion 35B of the finger 35), the process returns to step 1 and resumes.
In addition, if it is determined that the weight is over (heavier than a specified value) or if multiple ingredients are imaged (if the tip needle-shaped portion 35B of the finger 35 is holding more ingredients than necessary), it will move to the discharge location.
On the other hand, if it is determined that the weight is within the normal range or if the required number of ingredients (one in this case) have been imaged (if the needle-like tip portions 35B of the fingers 35 can hold the required number of ingredients), the orientation of the ingredient in the horizontal plane (its tilt with respect to the conveying direction of the conveying device 3) imaged by the lower camera 41 is acquired. Because ingredients vary slightly in shape and size and are stored relatively randomly within the storage container 11, there are cases where the ingredient is held tilted with respect to the fingers 35 when pierced with the needle-like tip portions 35B of the fingers 35. Acquisition of this orientation is necessary to correct the positional relationship with the tray 3A on the conveyor conveyor 3B of the conveying device 3 in the next process, and therefore in this embodiment, the orientation of the ingredient is acquired at the timing of step 5.

<ステップ6>
ステップ6では、前記姿勢の修正が必要な場合には、フィンガー35の先端針状部35Bで保持している食材の搬送装置3の搬送コンベア3B上のトレイ3Aに対する水平面内における姿勢(位置関係)を修正するために、第2アーム23に対するハンド30及びフィンガー35の第4関節D廻りの回転角度位置を調整(修正)しつつ、第1アーム22及び第2アーム23のそれぞれの駆動用サーボモータの駆動を制御して、フィンガー35の先端針状部35Bで保持している食材を、次工程の搬送装置3(搬送コンベア3B上のトレイ3A内)の所定位置へと搬送する(図9(E)参照)。
但し、図9(D)及び図9(E)では、食材の搬送の様子を解り易くするために、トレイ3Aや搬送コンベア3Bの表示は省略している(トレイ3Aや搬送コンベア3Bについては図10参照)。
<Step 6>
In step 6, if the posture needs to be corrected, in order to correct the posture (positional relationship) in the horizontal plane of the food material held by the tip needle portion 35B of the finger 35 relative to the tray 3A on the conveying conveyor 3B of the conveying device 3, the rotational angle positions of the hand 30 and finger 35 relative to the second arm 23 around the fourth joint D are adjusted (corrected), and the drive servo motors of the first arm 22 and the second arm 23 are controlled to convey the food material held by the tip needle portion 35B of the finger 35 to a predetermined position in the conveying device 3 for the next process (in the tray 3A on the conveying conveyor 3B) (see Figure 9 (E)).
However, in Figures 9(D) and 9(E), in order to make it easier to understand how the ingredients are transported, the trays 3A and the transport conveyor 3B are not shown (see Figure 10 for the trays 3A and the transport conveyor 3B).

<ステップ7>
ステップ7では、トレイ3A内の所定位置にて、昇降部24によってフィンガー35を下降させて、トレイ3A内の底部に食材或いはフィンガー35の先端針状部35Bを所定に押し当てた状態とした後、エアシリンダ36のエア圧を開放して、フィンガー35の先端針状部35Bを上側に引き上げてガイド部37の下面37Aから退避した退避状態とする(すなわち、フィンガー35の先端針状部35Bを突出状態から退避状態へと切り替える)。これにより、食材からフィンガー35の先端針状部35Bが引き抜かれて、食材は搬送装置3(トレイ3A内)の所定位置に置かれることになる(図9(F)参照)。
但し、図9(F)では、食材の搬送の様子を解り易くするために、トレイ3Aの表示は省略している。
このとき、食材が肉など或いは水分や油分などを含むために粘着性を有するものである場合には、食材がガイド部37の下面37Aに付着してしまうおそれがあるため、本実施の形態では、確実に食材をガイド部37の下面37Aから剥離させることができるように、図8に示すような食材剥離装置(機構)60を備えて構成している。
当該食材剥離装置(機構)60の詳細については後述する。
<Step 7>
In step 7, the lifting unit 24 lowers the fingers 35 to a predetermined position within the tray 3A, pressing the food material or the needle-like tip portions 35B of the fingers 35 against the bottom of the tray 3A at a predetermined position, and then the air pressure from the air cylinder 36 is released, pulling the needle-like tip portions 35B of the fingers 35 upward and retracting them from the undersurfaces 37A of the guide portions 37 (i.e., switching the needle-like tip portions 35B of the fingers 35 from the protruding state to the retracted state). As a result, the needle-like tip portions 35B of the fingers 35 are pulled out of the food material, and the food material is placed at a predetermined position in the conveying device 3 (inside the tray 3A) (see FIG. 9(F)).
However, in FIG. 9(F), tray 3A is not shown in order to make it easier to understand how the ingredients are being transported.
At this time, if the food material is meat or sticky due to containing moisture or oil, there is a risk that the food material will adhere to the underside 37A of the guide portion 37. Therefore, in this embodiment, a food material peeling device (mechanism) 60 as shown in FIG. 8 is provided to ensure that the food material can be peeled off from the underside 37A of the guide portion 37.
The food material peeling device (mechanism) 60 will be described in detail later.

<ステップ8>
ステップ8では、昇降部24によってフィンガー35を上昇させ、その後、第1アーム22及び第2アーム23のそれぞれの駆動用サーボモータの駆動を制御して所定の原位置へフィンガー35をリターンし、上記ステップ1~7を繰り返すことで、搬送装置3へ順に食材を供給するようになっている。
<Step 8>
In step 8, the lifting unit 24 raises the finger 35, and then the driving of the servo motors for driving the first arm 22 and the second arm 23 is controlled to return the finger 35 to its predetermined original position, and by repeating steps 1 to 7 above, the ingredients are supplied to the conveying device 3 in sequence.

なお、制御部では、一つのトレイ3A内の所定位置のすべての箇所に、対応する食材を供給(搬送)したら、下流工程の串刺し機2に向けて搬送コンベア3Bを駆動してトレイ3Aを順に搬送し、串刺し機2では、順に搬送されてくるトレイ3A内に並べられた食材(串刺し対象)に対して、複数の串を収容する串収容部(図示せず)から供給される串の後端を押し出して串刺し対象を順に串刺す処理を行うように制御する。
串刺した後のトレイ3A内の製品(ここでは調理前の焼き鳥)の一例を、図10に示す。
After the control unit has supplied (transported) the corresponding ingredients to all of the designated locations within one tray 3A, it drives the transport conveyor 3B toward the downstream skewering machine 2 to transport the trays 3A in sequence, and the skewering machine 2 controls the machine to push out the rear ends of the skewers supplied from a skewer storage unit (not shown) that stores multiple skewers, and skewer the ingredients (skewered items) arranged in the trays 3A that are transported in sequence, in order to skewer the items.
An example of the products (here, uncooked yakitori) in tray 3A after skewering is shown in FIG.

そして、その後は、串刺し処理を施された製品(例えば調理前の焼き鳥)は串刺し機2の下流工程にてトレイ3Aから排出され、パッケージ(包装)処理などの工程に供給されるようになっている。 The skewered product (e.g., uncooked yakitori) is then ejected from tray 3A downstream of the skewering machine 2 and supplied to processes such as packaging.

ここで、食材剥離装置(機構)60について、図8に従って説明する。
食材を保持しているフィンガー35の先端針状部35Bから食材を解放するために、ガイド部37に対して上方に引き上げた際に(図3(B)の突出状態から図3(A)の退避状態へと移行させた際に)、食材が粘着性によってガイド部37の下面37Aに付着してしまって食材を解放できなくなることを抑制するために、食材剥離装置60が備えられている。
The food material peeling device (mechanism) 60 will now be described with reference to FIG.
When the food material is pulled upward relative to the guide portion 37 (when the protruding state of FIG. 3(B) is shifted to the retracted state of FIG. 3(A)) in order to release the food material from the needle-shaped tip portion 35B of the finger 35 holding the food material, a food material peeling device 60 is provided to prevent the food material from adhering to the underside 37A of the guide portion 37 due to its stickiness, making it impossible to release the food material.

本実施の形態に係る食材剥離装置60には、空気を噴出するエアチューブ61が備えられ、ガイド部37の下面37Aに付着した食材に対して、その外側上方から食材の中心へ向かうように斜め下方に向けて空気を噴出するように、エアチューブ61の先端61Aは配設されている。或いは、先端61Aから噴出される空気の噴出中心方向Yが、ガイド部37の下面37Aに付着した食材に対してガイド部37の中心軸X方向(ここでは重力方向)に対して斜め下方に向かうように配設されている。更に、付着した食材とガイド部37の下面37Aとの間に向かう空気の成分が存在するように配設すればより好ましい。なお、エアチューブ61は工場エアなどのエア供給システムなどに電磁弁などを介して接続され、例えば制御部からの信号により電磁弁が開弁されたときに、数kg/cm程度(例えば2~8kgf/cm程度)の空気を先端61Aから噴出するように構成されている。なお、空気以外の気体や液体、その他の流体を噴出する構成とすることができる。 The food peeling device 60 according to this embodiment includes an air tube 61 for ejecting air. The tip 61A of the air tube 61 is positioned so that air is ejected obliquely downward from the upper outer edge toward the center of food adhering to the underside 37A of the guide portion 37. Alternatively, the air ejection center direction Y of the air ejected from the tip 61A is directed obliquely downward relative to the central axis X of the guide portion 37 (here, the direction of gravity) toward the food adhering to the underside 37A of the guide portion 37. Furthermore, it is more preferable to position the air tube 61 so that a component of air flows between the adhering food and the underside 37A of the guide portion 37. The air tube 61 is connected to an air supply system, such as a factory air supply system, via a solenoid valve or the like. When the solenoid valve is opened by a signal from the control unit, for example, air of approximately several kg/ cm² (e.g., approximately 2 to 8 kgf/ cm² ) is ejected from the tip 61A. Note that the air may be ejected in a manner that gases, liquids, or other fluids other than air are ejected.

また、フィンガー35やガイド部37は、フィンガー35の先端針状部35Bにて保持している食材の重量を測定するために、ロードセル33を介して上部ボックス(上部支持部)32に支持されているため、エアチューブ61をフィンガー35やガイド部37で直接的に支持すると、ロードセル33が、エアチューブ61の取り付けに伴うたわみによる復元力や、搬送時における加減速などに起因するエアチューブ61の振動の影響などを受けるため、食材の重量を正確に測定できなくなるといった現象が確認された。 Furthermore, the fingers 35 and guide portions 37 are supported by the upper box (upper support portion) 32 via the load cell 33 in order to measure the weight of the food held by the needle-shaped tip portions 35B of the fingers 35. Therefore, if the air tube 61 were directly supported by the fingers 35 and guide portions 37, the load cell 33 would be affected by the restoring force due to the deflection caused by the attachment of the air tube 61 and the vibration of the air tube 61 due to acceleration and deceleration during transport, and it was confirmed that this would make it impossible to accurately measure the weight of the food.

このため、食材剥離装置60は、エアチューブ61のたわみや振動の影響を受けないように、エアチューブ61を、その先端がどこにも支持されず基端のみが上部ボックス(上部支持部)32に支持された片持ちブラケット62により支持させる構成とした。 For this reason, to prevent the food peeling device 60 from being affected by the bending or vibration of the air tube 61, the air tube 61 is supported by a cantilever bracket 62, whose tip is not supported anywhere and whose base end is supported only by the upper box (upper support part) 32.

このように、本実施の形態に係る食材剥離装置60は、ロードセル33から独立した(縁切りした)構成としたので、食材の重力測定精度を高く維持しつつ、食材のガイド部37の下面37Aに対する付着を確実に抑制することができる。 In this way, the food peeling device 60 according to this embodiment is configured to be independent (decoupled) from the load cell 33, so it can reliably prevent food from adhering to the underside 37A of the guide portion 37 while maintaining high accuracy in measuring the gravity of the food.

なお、制御部では、エアシリンダ36のエア圧を開放してフィンガー35の先端針状部35Bを上側に引き上げてガイド部37の下面37Aから退避した状態として、食材を解放するタイミングに合わせて、電磁弁等を所定期間開弁して、エアチューブ61から空気を所定期間噴出する制御を行なうことで、食材のガイド部37の下面37Aからの剥離を補助するようになっている。 The control unit releases the air pressure from the air cylinder 36, pulling the needle-shaped tip 35B of the finger 35 upward and retracting it from the underside 37A of the guide portion 37, and then controls the solenoid valve or the like to open for a predetermined period of time to spray air from the air tube 61 for a predetermined period of time in accordance with the timing of releasing the food material, thereby assisting in the separation of the food material from the underside 37A of the guide portion 37.

また、本実施の形態では、重力方向(フィンガー35或いはガイド部37の中心軸)と、その重力方向と交差後の空気の噴出中心方向Yと、の交差角Zを約45°程度とした。ただし、食材の種類やサイズなどの仕様に応じて、20°~80°程度の範囲で適宜調整可能である。 In addition, in this embodiment, the intersection angle Z between the direction of gravity (the central axis of the finger 35 or guide portion 37) and the central direction Y of the air ejection after intersecting with the direction of gravity is set to approximately 45°. However, this can be adjusted appropriately within a range of approximately 20° to 80° depending on specifications such as the type and size of the food material.

このように、本実施の形態によれば、所定サイズの食材を個々に下流に供給(搬送)するための食材供給ロボット20(食材搬送装置)の第1アーム22、第2アーム23、昇降部24などの移動部を介して上流(例えば食材収容部など)から下流へと移動されるフィンガー35の先端針状部35Bをガイド部(食材ストッパ部)37の下面37Aから突出させた状態として、その突出状態で食材に先端針状部35Bを突き刺すことでフィンガー35に食材を保持させ、その食材保持状態で、下流まで食材を搬送(移送)し、下流の所定位置で、フィンガー35の先端針状部35Bをガイド部(食材ストッパ部)37の下面37Aから退避させることで、フィンガー35から食材を解放して、食材を下流の所定位置に供給する(置く)ようにしたので、比較的サイズや形状が均一に揃っていない食材であっても、上流(例えば収容容器など)から下流まで良好に食材を搬送(移送)し、そこに食材を良好に下流に供給することができる。 In this manner, according to this embodiment, the finger 35 is moved from upstream (e.g., a food storage section) to downstream via moving parts such as the first arm 22, second arm 23, and lifting section 24 of the food supply robot 20 (food conveying device) for individually supplying (conveying) food ingredients of a predetermined size downstream. The finger 35 has its needle-like tip 35B protruding from the underside 37A of the guide section (food stopper section) 37, and in this protruding state, the finger 35 holds the food ingredient by piercing the food ingredient with the needle-like tip 35B. In this food ingredient holding state, the food ingredient is conveyed (transferred) downstream, and at a predetermined downstream position, the needle-like tip 35B of the finger 35 is retracted from the underside 37A of the guide section (food stopper section) 37, thereby releasing the food ingredient and supplying (placing) the food ingredient at a predetermined downstream position. Therefore, even if the food ingredient is relatively uneven in size and shape, the food ingredient can be smoothly conveyed (transferred) from upstream (e.g., a storage container) to downstream, and then smoothly supplied downstream.

すなわち、フィンガーで食材を掴み上げる方式や、バキュームを利用して食材を吸い上げてフィンガーに食材を保持させる方式では、食材の形や大きさが区々であることから、所定サイズに切り分けられた串刺し用の食材を良好に上流(前工程)から下流(次工程)へ搬送し、下流へ食材を供給することは困難であったが、本実施の形態に係る食材供給ロボット(食材搬送装置)によれば、このような食材であっても良好に上流(前工程)から下流(次工程)へ供給(搬送)することができる In other words, with methods that use fingers to grab ingredients or vacuums to hold ingredients on the fingers, it is difficult to transport ingredients cut into predetermined sizes for skewering from upstream (previous process) to downstream (next process) and then supply the ingredients downstream, due to the variety of shapes and sizes of ingredients. However, with the ingredient supply robot (ingredient conveying device) of this embodiment, even such ingredients can be smoothly supplied (transported) from upstream (previous process) to downstream (next process).

すなわち、本実施の形態によれば、比較的簡単かつ低コストな構成でありながら、串刺し用の食材を、上流から下流へと良好に搬送することができる食材搬送装置(ロボット)及び当該装置を含む食材串刺しシステムを提供することができる。 In other words, this embodiment provides a food conveying device (robot) that can effectively convey food to be skewered from upstream to downstream, while having a relatively simple and low-cost configuration, and a food skewering system that includes this device.

また、本実施の形態では、食材に先端針状部35Bを突き刺して保持するので、火の通りを良くすること、醤油やソースや出汁の食材への染み込みを良くすること、更には食材が肉などの場合には筋などをカットして食べ易くすることなどにも貢献することができるといった格別な効果であって、食材を挟持して搬送する方式や吸引して搬送する他の方式からでは予測不可能な効果を奏することができる。 In addition, in this embodiment, the needle-shaped tip 35B is pierced and held in place in the food, which has the exceptional effect of contributing to improved cooking, allowing soy sauce, sauces, and broth to penetrate the food, and even cutting tendons in the case of meat, making the food easier to eat. This provides effects that cannot be predicted from other methods that grip and transport food or transport food by suction.

なお、本実施の形態では、焼き鳥やBBQなどの串刺し用の鶏、豚、牛、羊などの肉、海鮮物(魚、エビ、ホタテ、タコ、イカ等)、ネギ、キノコ、カボチャ、ピーマンなどの野菜などを例示したが、串刺し用の食材であれば、特に限定されるものではないが、所定サイズ(例えば、「約1.5~6cm程度の長さ」×「約1.5~3.5cm程度の幅」×「約0.5~2.5cm程度の厚さ」)に調整された(例えば切り分けられた)食材であれば、本発明には好適である。 In this embodiment, examples of skewered food items used include meat such as chicken, pork, beef, and lamb, seafood (fish, shrimp, scallops, octopus, squid, etc.), and vegetables such as green onions, mushrooms, pumpkin, and bell peppers for yakitori, BBQ, etc. However, there are no particular limitations on the type of food items suitable for skewering. However, any food item cut (e.g., cut into pieces) into a predetermined size (e.g., approximately 1.5 to 6 cm in length x approximately 1.5 to 3.5 cm in width x approximately 0.5 to 2.5 cm in thickness) is suitable for this invention.

ところで、本実施の形態では、食材を保持した後の搬送時に、食材がフィンガー35の先端針状部35Bから脱落などしてしまうことを抑制するために、食材を取った後にハンド30延いてはフィンガー35を上昇させる速度を、通常と比べ30%程度速度を低下させる制御を行っている。これにより、搬送時に食材がフィンガー35から脱落することなどを抑制することができる。 In this embodiment, in order to prevent the food from falling off the needle-shaped tip portions 35B of the fingers 35 during transport after holding the food, the speed at which the hand 30 and therefore the fingers 35 are raised after picking up the food is controlled to be about 30% slower than normal. This makes it possible to prevent the food from falling off the fingers 35 during transport.

また、食材を搬送装置3の搬送コンベア3B上のトレイ3Aに置いた後、次の処理へ移行するためにハンド30延いてはフィンガー35を上昇させる速度を、通常と比べ30%程度速度を低下させる制御を行っている。
これは、食材がハンド30(ガイド部37の下面37A)に付着してしまうことがあるが、ゆっくりと上昇させることで、食材剥離装置60が空気を噴出する時間を長く取ることができるため、確実に食材をハンド30(ガイド部37の下面37A)から剥離させて食材を搬送コンベア3Bのトレイ3A内の所定位置に置く(供給する)ことが可能となる。
In addition, after the ingredients are placed on the tray 3A on the transport conveyor 3B of the transport device 3, the speed at which the hand 30 and therefore the fingers 35 are raised to move on to the next process is controlled to be reduced by about 30% compared to normal.
This is because food ingredients may stick to the hand 30 (the lower surface 37A of the guide portion 37), but by slowly raising the hand 30, the food ingredient peeling device 60 can have more time to spray air, so that the food ingredients can be reliably peeled from the hand 30 (the lower surface 37A of the guide portion 37) and placed (supplied) in a predetermined position in the tray 3A of the transport conveyor 3B.

また、本実施の形態では、収容容器11内の上部カメラ40での撮像は、フィンガー35(ハンド30)が搬送装置3に食材を供給しに(置きに)行っている間(すなわち、フィンガー35が収容容器11と上部カメラ40との間にいないとき)に行うため、撮像の容易化や高精度化に貢献していると共に、串刺し製品の生産時間(タクトタイム)の短縮に貢献することができる。 Furthermore, in this embodiment, imaging by the upper camera 40 inside the storage container 11 is performed while the fingers 35 (hands 30) are supplying (placing) ingredients to the conveying device 3 (i.e., when the fingers 35 are not between the storage container 11 and the upper camera 40), which contributes to easier and more accurate imaging and can also contribute to a reduction in the production time (takt time) of skewered products.

なお、本実施の形態では、フィンガー35の先端針状部35Bの本数を、8本の例を代表的に説明したが、その本数は特に限定されるものではない。但し、2本以上とすることができると共に、図11に示すように、三角形の頂点部分に先端針状部35Bを配設した3本形状などともすることができる。 In this embodiment, the number of tip needles 35B of the fingers 35 has been described as eight, but this number is not particularly limited. However, it is possible to have two or more, and it is also possible to have three tip needles 35B arranged at the vertices of a triangle, as shown in Figure 11.

また、本実施の形態では、食材の脱落防止のために、先端針状部35Bの先端をくの字状に折り曲げた構成として説明したが、食材によっては、先端を折り曲げないストレートな先端針状部35Bとすることができると共に、折り曲げることに代えて或いは折り曲げると同時に先端針状部35Bの先端側に「返し」を備えた構成などとすることもできる。 In addition, in this embodiment, the tip of the needle-shaped tip 35B is bent in a dogleg shape to prevent food from falling out. However, depending on the food, the needle-shaped tip 35B may be straight and not bent. Alternatively, instead of or in addition to bending, the needle-shaped tip 35B may be configured with a barb on the tip side.

また、本実施の形態では、食材供給ロボット20(食材搬送装置)として、第1アーム22、第2アーム23、昇降部24などを備えてフィンガー35を上流から下流へと移動させる構成(いわゆるスカラロボット方式)を例に説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、食材供給ロボット20(食材搬送装置)としては、多関節アームロボット方式や直交座標型ロボットなどの他、食材(フィンガー)を上流から下流へと所定に移動させることができる構成であれば適用可能である。 In addition, in this embodiment, the food supply robot 20 (food conveying device) has been described as having a configuration (so-called SCARA robot system) that includes a first arm 22, a second arm 23, a lifting unit 24, etc., and moves the fingers 35 from upstream to downstream. However, the present invention is not limited to this, and the food supply robot 20 (food conveying device) can be any configuration that can move food ingredients (fingers) from upstream to downstream in a predetermined manner, as well as a multi-joint arm robot system or a Cartesian coordinate robot.

また、本実施の形態では、食材供給ロボット20のハンド30を、第4関節D廻り(略水平面内)を回動可能(ハンド30の重力方向中心軸廻りに回動可能)に構成して、食材の水平面内における姿勢を調整可能な構成として説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、食材が同じ方向を向いて列状或いは行列状に整列されて上流の所定位置に置かれている場合や、食材自体が対称形状を有し姿勢の調整が不要な場合には、当該姿勢を調整するための構成を省略することも可能である。 In addition, in this embodiment, the hand 30 of the food material supply robot 20 is configured to be rotatable around the fourth joint D (in a substantially horizontal plane) (rotatable around the center axis of the hand 30 in the direction of gravity), allowing the position of the food material in the horizontal plane to be adjusted. However, the present invention is not limited to this, and if the food materials are arranged in a row or matrix facing the same direction and placed at a predetermined upstream position, or if the food materials themselves have a symmetrical shape and position adjustment is not necessary, the structure for adjusting the position can be omitted.

また、本実施の形態では、収容容器11を一つ備えた構成例として説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、収容容器11を複数備えた構成とすることができる。その場合において、食材の種類を異ならせた収容容器11を備えた構成とすることができるし、同じ種類の食材を収容した収容容器11を複数備えた構成とすることができる。なお、同じ種類の食材を収容した収容容器11を複数備える場合には、一方が空になったときに、他方から食材を供給し、その間に前記一方の収容容器に食材を補充する、或いは食材が満たされた収容容器11に入れ替えるといった構成とすることができる。 In addition, while the present embodiment has been described as an example of a configuration having one storage container 11, the present invention is not limited to this and a configuration having multiple storage containers 11 is also possible. In this case, the configuration may include storage containers 11 containing different types of ingredients, or multiple storage containers 11 containing the same type of ingredients. Note that when multiple storage containers 11 containing the same type of ingredients are provided, when one becomes empty, ingredients can be supplied from the other, and in the meantime, one of the storage containers can be replenished with ingredients, or the filled storage container can be replaced with a storage container 11.

また、本実施の形態では、上流工程(前工程)を食材の収容容器とし、下流工程(次工程)を搬送装置(搬送コンベア)として説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、食材を上流から下流へと搬送するものであれば適用可能である。 In addition, in this embodiment, the upstream process (previous process) is described as a container for storing ingredients, and the downstream process (next process) is described as a transport device (transport conveyor), but the present invention is not limited to this and can be applied to any device that transports ingredients from upstream to downstream.

また、本実施の形態では、先端針状部の先端がくの字形状、かぎ爪形状或いは返しを有すると説明したが、この場合において、複数の先端針状部のうちの少なくとも一つの先端がくの字形状、かぎ爪形状或いは返しを有する構成とすることができる。 In addition, in this embodiment, the tip of the needle-shaped tip portion is described as having a dogleg shape, a claw shape, or a barb. In this case, however, the tip of at least one of the multiple needle-shaped tip portions may be configured to have a dogleg shape, a claw shape, or a barb.

また、本実施の形態では、運搬や清掃などのし易さの観点から、上流(前工程)を収容容器11として説明したが、本発明は、収容容器に限らす、食材が収容或いは置かれている収容場所であれば、特に限定されるものではない。 In addition, in this embodiment, the upstream (preceding process) is described as a storage container 11 from the perspective of ease of transportation and cleaning, but the present invention is not limited to a storage container, and is not particularly limited to any storage location where food ingredients are stored or placed.

また、本実施の形態では、食材剥離装置60は、空気を食材に向けて噴出する場合を構成例として説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、窒素などの不活性ガスその他の気体、更には水やお湯その他の液体などを含む流体を噴出する構成とすることができる。 In addition, in this embodiment, the food peeling device 60 has been described as a configuration example in which air is sprayed toward the food, but the present invention is not limited to this, and the device can be configured to spray fluids including inert gases such as nitrogen and other gases, as well as water, hot water, and other liquids.

また、本実施の形態では、本発明に係る食材撮像カメラの一例として、上部カメラ40を例示したが、本発明に係る食材撮像カメラは、当該構成に限定されるものではなく、例えば、撮像のために食材の上方へ移動するような移動式のカメラなどとすることなども可能である。
なお、撮像データは静止画データでも動画データ或いは動画データから取り出したデータなどでも採用可能である。
また、本実施の形態では、本発明に係る食材保持状態撮像カメラの一例として、下部カメラ41を例示したが、本発明に係る食材保持状態撮像カメラは当該構成に限定されるものではなく、例えば、撮像のために食材の下方へ移動するような移動式のカメラなどとすることなども可能である。また、下部カメラ41のレンズ或いは保護ガラス板や保護アクリル板などを汚れなどから保護するためのシャッター機構を備え撮像時にシャッターを開け待機時にはシャッターを閉じる構成としたり、下部カメラ41のレンズ或いは保護ガラス板や保護アクリル板などの汚れを除去するためのワイプ機構を備えた構成などとすることもできる。更には、食材保持状態撮像カメラを食材保持部(ハンド30)の側方(或いは上方、斜め上方など)に設け、食材保持部(ハンド30)が保持している食材の当該食材保持部に対する姿勢を撮像する際に、食材保持部(ハンド30)を回動させて食材を保持している面を、食材保持状態撮像カメラの視線方向に向け、撮像後に食材保持部(ハンド30)を回動させて元の状態(搬送のために食材が下で水平に保持した状態)へ戻すような構成とすることなども可能である。
Furthermore, in this embodiment, upper camera 40 has been exemplified as an example of a food imaging camera according to the present invention, but the food imaging camera according to the present invention is not limited to this configuration, and it is also possible to use, for example, a mobile camera that moves above the food to capture images.
The imaging data may be still image data, moving image data, or data extracted from moving image data.
Furthermore, in this embodiment, lower camera 41 is illustrated as an example of an ingredient holding state imaging camera according to the present invention, but the ingredient holding state imaging camera according to the present invention is not limited to this configuration. For example, it is also possible to use a mobile camera that moves below the ingredient to capture images. Furthermore, it is also possible to use a shutter mechanism to protect the lens of lower camera 41 or the protective glass plate or protective acrylic plate from dirt, etc., by opening the shutter during imaging and closing the shutter during standby, or to use a wipe mechanism to remove dirt from the lens of lower camera 41 or the protective glass plate or protective acrylic plate. Furthermore, it is also possible to provide an ingredient holding state imaging camera to the side (or above, diagonally above, etc.) of the ingredient holding unit (hand 30), so that when capturing an image of the orientation of the ingredient held by the ingredient holding unit (hand 30) relative to the ingredient holding unit, the ingredient holding unit (hand 30) is rotated so that the surface holding the ingredient faces the line of sight of the ingredient holding state imaging camera, and after capturing the image, the ingredient holding unit (hand 30) is rotated to return to its original position (a state in which the ingredient is held horizontally below for transport).

以上で説明した実施の形態は、本発明を説明するための例示に過ぎず、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々変更を加え得ることは可能である。 The embodiments described above are merely examples for explaining the present invention, and various modifications may be made without departing from the spirit of the present invention.

1 食材串刺しシステム
2 串刺し機
3 搬送装置
3A トレイ
3B 搬送コンベア
10 食材供給装置
11 収容容器(本発明に係る収容場所の一例)
20 食材供給ロボット(本発明に係る食材搬送装置の一例)
30 ハンド(本発明に係る食材保持部の一例)
35 フィンガー
35B 先端針状部
37 ガイド部(本発明に係る食材ストッパ部の一例)
37A 下面
40 上部カメラ
41 下部部カメラ
50 モニター
1 Food skewering system 2 Skewering machine 3 Conveyor device 3A Tray 3B Conveyor 10 Food supply device 11 Storage container (an example of a storage location according to the present invention)
20. Food material supply robot (an example of a food material conveying device according to the present invention)
30 Hand (an example of a food holding unit according to the present invention)
35 Finger 35B Tip Needle-Shaped Portion 37 Guide Portion (An example of a food stopper portion according to the present invention)
37A Lower surface 40 Upper camera 41 Lower camera 50 Monitor

Claims (4)

串刺し用の食材を上流から下流へ搬送する食材搬送装置であって、
食材を保持・解放可能に構成された食材保持部と、
食材保持部を上流の所定位置と下流の所定位置との間で移動させると共に、食材保持部を昇降可能に構成した移動部と、
を含んで構成され、
前記食材保持部は、
先端が針状の先端針状部を複数備えると共に、当該先端針状部が挿通される食材ストッパ部の下面に対して当該先端針状部が突出した突出状態と、前記食材ストッパ部の下面に対して当該先端針状部が退避した退避状態と、を切り替え可能に構成され、
上流の所定位置の食材に対して、前記食材保持部の先端針状部を突出状態として前記移動部により下降させることにより、或いは前記移動部により下降させてから前記食材保持部の先端針状部を突出状態とすることにより、前記先端針状部を突き刺して食材を保持した後、この食材を保持した状態で下流の所定位置まで前記移動部により前記食材保持部を移動させ、
その下流の所定位置にて、前記食材保持部の先端針状部を退避状態に切り替えて前記食材保持部から食材を解放することにより、食材を上流から下流まで搬送する食材搬送装置において
前記食材ストッパ部の下面に付着した食材を剥離するための食材剥離装置であって、
前記食材保持部の先端針状部を退避状態に切り替えて前記食材保持部から食材を解放する際に、前記食材ストッパ部の下面に付着した食材に対して、その外側上方から食材の中心へ向かうように斜め下方に向けて流体を噴出するように構成された食材剥離装置
を備えたことを特徴とする食材搬送装置。
A food material conveying device that conveys food materials for skewering from upstream to downstream,
a food holding section configured to be able to hold and release food;
a moving unit configured to move the food holding unit between a predetermined upstream position and a predetermined downstream position and to lift and lower the food holding unit;
The invention comprises:
The food holding unit is
The food stopper includes a plurality of needle-shaped tip portions, and is configured to be switchable between a protruding state in which the tip portions protrude from the underside of the food stopper portion through which the tip portions are inserted, and a retracted state in which the tip portions retract from the underside of the food stopper portion.
The food material is held at a predetermined position upstream by lowering the food material holding unit with the tip needle-like portion in a protruding state using the moving unit, or by lowering the food material holding unit with the moving unit and then putting the tip needle-like portion in a protruding state using the tip needle-like portion, and then the food material is held by the moving unit to a predetermined position downstream,
In the food conveying device , the food material is conveyed from upstream to downstream by switching the tip needle-shaped portion of the food material holding portion to a retracted state at a predetermined position downstream to release the food material from the food material holding portion,
A food peeling device for peeling off food adhering to the underside of the food stopper portion,
When the needle-shaped tip of the food holding part is switched to a retracted state to release the food from the food holding part, the food peeling device is configured to spray a fluid obliquely downward from the upper outer side toward the center of the food adhering to the underside of the food stopper part.
A food material conveying device comprising:
前記先端針状部の少なくとも1つの先端が、くの字形状、かぎ爪形状或いは返しを有することを特徴とする請求項1に記載の食材搬送装置。 The food conveying device of claim 1, characterized in that at least one tip of the needle-shaped tip portion has a dogleg shape, a claw shape, or a barb. 串刺し用の食材を上流から下流へ搬送する食材搬送装置であって、
食材を保持・解放可能に構成された食材保持部と、
食材保持部を上流の所定位置と下流の所定位置との間で移動させると共に、食材保持部を昇降可能に構成した移動部と、
を含んで構成され、
前記食材保持部は、
先端が針状の先端針状部を複数備えると共に、当該先端針状部が挿通される食材ストッパ部の下面に対して当該先端針状部が突出した突出状態と、前記食材ストッパ部の下面に対して当該先端針状部が退避した退避状態と、を切り替え可能に構成され、
上流の所定位置の食材に対して、前記食材保持部の先端針状部を突出状態として前記移動部により下降させることにより、或いは前記移動部により下降させてから前記食材保持部の先端針状部を突出状態とすることにより、前記先端針状部を突き刺して食材を保持した後、この食材を保持した状態で下流の所定位置まで前記移動部により前記食材保持部を移動させ、
その下流の所定位置にて、前記食材保持部の先端針状部を退避状態に切り替えて前記食材保持部から食材を解放することにより、食材を上流から下流まで搬送する食材搬送装置において、
前記移動部は、前記食材保持部をその重力方向中心軸廻りに回動可能に構成され、
前記上流は、複数の食材が収容される収容場所であり、
当該収容場所の上方から当該収容場所に収容されている食材を撮像する食材撮像カメラと、
前記上流から前記下流の間において、前記食材保持部が保持している食材の前記食材保持部に対する姿勢を撮像可能な食材保持状態撮像カメラと、
が備えられ、
前記食材撮像カメラの撮像データに基づいて、前記上流側の所定位置として前記収容場所内の食材を選定する一方、
前記食材搬送装置の移動部を介して、前記食材保持部を前記選定された食材の上方に移動すると共に、前記食材撮像カメラの撮像データに基づいて取得される前記選定された食材の水平面内における姿勢に対応して前記食材保持部の重力方向中心軸廻りの回転角度位置を調整し、
当該食材に対して、前記食材保持部の先端針状部を突出状態として前記移動部により下降させて前記先端針状部を突き刺して食材を保持した後、この食材を保持した状態で前記食材保持状態撮像カメラにより当該食材の姿勢を撮像し、
当該食材保持状態撮像カメラの撮像データに基づいて取得される当該食材の水平面内における姿勢に対応して前記食材保持部の重力方向中心軸廻りの回転角度位置を調整しつつ、下流の所定位置まで前記移動部により前記食材保持部を移動させ、
その下流の所定位置にて、前記食材保持部の先端針状部を退避状態に切り替えて前記食材保持部から食材を解放することにより、食材を上流から下流まで搬送する
ことを特徴とする食材搬送装置。
A food material conveying device that conveys food materials for skewering from upstream to downstream,
a food holding section configured to be able to hold and release food;
a moving unit configured to move the food holding unit between a predetermined upstream position and a predetermined downstream position and to lift and lower the food holding unit;
The invention comprises:
The food holding unit is
The food stopper includes a plurality of needle-shaped tip portions, and is configured to be switchable between a protruding state in which the tip portions protrude from the underside of the food stopper portion through which the tip portions are inserted, and a retracted state in which the tip portions retract from the underside of the food stopper portion.
The food material is held at a predetermined position upstream by lowering the food material holding unit with the tip needle-like portion in a protruding state using the moving unit, or by lowering the food material holding unit with the moving unit and then putting the tip needle-like portion in a protruding state using the tip needle-like portion, and then the food material is held by the moving unit to a predetermined position downstream,
In the food conveying device, the food material is conveyed from upstream to downstream by switching the tip needle-shaped portion of the food material holding portion to a retracted state at a predetermined position downstream to release the food material from the food material holding portion,
The moving unit is configured to be able to rotate the food holding unit around a center axis in the gravity direction,
The upstream is a storage location where multiple ingredients are stored,
a food ingredient imaging camera that images the food ingredients stored in the storage location from above the storage location;
a food holding state imaging camera capable of imaging an attitude of the food held by the food holding unit relative to the food holding unit between the upstream and downstream;
is provided,
Based on the image data captured by the food imaging camera, a food ingredient in the storage location is selected as the predetermined upstream position,
the food material holding unit is moved above the selected food material via a moving unit of the food material conveying device, and a rotation angle position of the food material holding unit about a central axis in the direction of gravity is adjusted in accordance with the orientation of the selected food material in a horizontal plane acquired based on the image data captured by the food material imaging camera;
the needle-shaped tip portion of the food holding unit is lowered by the moving unit in a protruding state to pierce the food material with the needle-shaped tip portion and hold the food material, and then an image of the food material's posture is captured by the food material holding state imaging camera while the food material is being held;
the food holding unit is moved by the moving unit to a predetermined downstream position while adjusting a rotation angle position of the food holding unit about a center axis in the direction of gravity in accordance with the orientation of the food in a horizontal plane acquired based on image data captured by the food holding state imaging camera;
At a predetermined position downstream, the needle-shaped tip portion of the food holding portion is switched to a retracted state to release the food from the food holding portion, thereby transporting the food from upstream to downstream.
請求項に記載の食材搬送装置を含んで構成されると共に、
前記下流は、食材を串刺し機へ搬送する搬送装置であることを特徴とする食材串刺しシステム。
The food material conveying device according to claim 3 is configured to include:
The food skewering system is characterized in that the downstream is a conveying device that conveys food to a skewering machine.
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009512564A (en) 2005-10-21 2009-03-26 シンベント アクティーゼルスカブ Apparatus and method for gripping, holding and further releasing a penetrable object
JP3173953U (en) 2011-12-16 2012-03-01 コジマ技研工業有限会社 Attachment attachment / detachment mechanism of transfer device
JP2020099237A (en) 2018-12-21 2020-07-02 株式会社ノンピ Skewered food product production method, information processor for supplying food material for skewer device of food product, control program and food material supply system

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114430696A (en) * 2019-10-03 2022-05-03 三菱电机株式会社 Air filter and indoor unit of air conditioner

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009512564A (en) 2005-10-21 2009-03-26 シンベント アクティーゼルスカブ Apparatus and method for gripping, holding and further releasing a penetrable object
JP3173953U (en) 2011-12-16 2012-03-01 コジマ技研工業有限会社 Attachment attachment / detachment mechanism of transfer device
JP2020099237A (en) 2018-12-21 2020-07-02 株式会社ノンピ Skewered food product production method, information processor for supplying food material for skewer device of food product, control program and food material supply system

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