JP3873345B2 - Box packing system for meat packaging - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、フィルム包装した食肉、特にフィルム包装した部分肉（例えばカタロース）を移載ロボットにより函詰めする、食肉包装体の函詰めシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、搬入コンベヤにより搬入されたワークは、移載ロボットを介して別途製函搬入された開口状態の函体に、ロボットハンドリングないし適当なアクチュェータによる押し出し積み重ねによる函詰めをしているが、上記ハンドリング及びアクチュェータによる函詰めの対象は殆ど剛体を中心としたものであった。
ところが、本発明の対象とするカタロース等の部分肉は、可塑性物質である食肉に属し、外力による歪みは、その外力が除かれた後も残存し弾性体としては振る舞わず塑性歪み残存させ、継続的外力の付加に対し累積変形をする。
即ち、食肉を対象とする取り扱いの場合は、塑性歪みによる変形の原因となる大きな外力、特に圧縮力を与えないようにすること、また、外力を与える場合でも短時間に終了させ累積変形を最小に押さえるようにしなければならないという基本的問題がある。
そのため、上記食肉のワークを搬送ないし載置する場合、ワークの搬送姿勢ないし載置姿勢は、載置面に対し当該ワークの外形形状の持つ最大面積の面を接触させ、ワークの自重がその最大接触面に分布させるようにして、塑性変形が最小になる横置き状態にしている。
【０００３】
特に上記食肉に与える外力の大きさの設定や大きさの制御は、食肉を把持する場合の性能決定に重要な要素を形成している。
即ち、食肉のハンドリング作業では、対象物体の力学的特性を正確に把握することは困難で、且つ、食肉の把持過程において形状が経時的変化する問題がある。
よって、良好な把持実現のためには、現在の把持状態を表現できる適当な評価値の導入が不可欠の問題である。
従来は、ワークに加わる力の代表値のみを評価値として使用してきた。先ず同一部位の異なるワークに対して、最小把持力を実験によって求め、それにより各部位ごとの「重量−把持力の関係」から目標値を作り、把持を可能とするようにしていた。
上記方法では、把持によって運ぶことができたかどうかの判定しか行うことができず、運ぶことができた場合に、その把持状態が望ましいものであるかどうかの判定はおこなわれていない。
そのため、把持不良をなくすために目標値を大きめに設定し、ワークの変形が大きくなる問題があった。
【０００４】
ところで、ワークを移載ロボットを介して函詰めするには、当該移載ロボットには、ワークの把持、ワークを把持を介しての移動、ワークの函詰め、の動作の態様が必要である。
上記食肉の把持には、
ａ、ワークを直接つかむ
ｂ、ワークを包む包装資材をつかむ
ｃ、ワークを吸着ハンドで吸着する。
等の手法がある。
上記つかみ動作には、ワークの重量保持のための外力とワークの把持位置からの移動防止落下防止（可塑性のため落下は起きやすい）のための外力を必要とする。
このため、上記ａ、ｂについては、ともに、ワークに余分な外力が作用し、ワークの変形は大きくなる問題点を持つ。
また、上記ｃ項に該当する吸着ハンドによる把持の場合は、把持持ち上げの際、ワークの自重と食肉とに起因する吸着表面の平面度に変化が起き、バキューム維持が困難となり、吸着は不可能になる問題点がある。
【０００５】
上記のように例えば搬送コンベヤ末端上のワークの両側を２本以上の可動アームにより挟み保持する動作には、ワーク自重保持の力と把持位置からのワーク移動防止のための余分な締め付け力を必要とし、そのため大きな形状変化の原因を形成する問題がある。
【０００６】
上記ワークの把持以外のワークの保持の手法として、ロボット先端に設けた移載面上にワークを搬送面上より移載載置する手法がある。
この場合は、前記可動アームによる把持に対しワークの保持は移載面よりのワークの滑り落ちを防止するだけで済み、問題は簡単になりワークに対する変形を最小に押さえることができる。
しかし、移載に際しては、ワークが搬送末端より、該末端面上及び移載面をスライドさせて、平行に位置させた移載面上に移載させるわけであるが、スライドさせるためにはワークの一端を押圧して末端面及び移載面の摺動抵抗に抗して移載させるための押圧力を移載時間の間継続して掛ける必要があり、またワークが食肉であることから摺動面の凹凸に敏感に反応し、ワークに対し大きな変形力を継続的に与える問題点がある。
即ち、移載の仕方に問題ある。
【０００７】
次に函詰めであるが、従来の剛体ワークの場合は、函詰め充填量と同量且つ、当該函詰め用空函と同じ大きさ及び同じ形状の集積体をストッパ、プッシャ、リフタ等のアクチュェータにより形成し、前記空函を集積体の載置面上に横倒しさせて該載置面に直角に開口させた開口部にむけ、前記集積体をプッシャにより押し込み一挙に函詰めするようにしている。
または、上記集積体に上から開口した空函を被せ函詰めにしている。
または、前記集積体の載置面上に当該函詰め用空函の製函前の展開部材を載置させ、その展開部材上に前記集積体をプッシャにより載置させ、爾後集積体を内蔵させたまま、製函して函詰めする手法が採られている。
上記従来の何れの函詰めの手法でも、前記プッシャ等による押圧手段が必要で函詰め部材が外力による塑性歪みによる継続的累積変形を惹起する食肉の場合適用不可で、別の手段によらなければならない問題点がある。
即ち、食肉の函詰めには、従来の剛体を対象とする手法とは、根本的に趣を
異にする手法が必要である。
なお、食肉であるワークを把持して函詰めする場合、ワークの函詰め形態は、図８に示すように（Ａ）横置き、（Ｂ）縦置きの二通りがあるが、ワークがカタロースの場合縦置き函詰め形式を採用している。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記問題点に鑑みなされたもので、ワークに与える累積的塑性変形を最小限に押さえることにより、食肉よりなるワークの把持移動函詰めを可能とすべく、ワークをグリッパによる掬い上げ移載載置把持し、把持した状態で水平移動させ、把持のままで函詰めをする構成とした、食肉包装体の函詰めシステムを提供を目的としたものである。
【０００９】
そこで、本発明は、
搬入後姿勢位置制御されたワークを移載ロボットを介して、食肉包装体部材よりなるワークを外部からの外力による過大な変形及び累積的塑性変形を最小に押さえ、函詰めまでの過程に必要且つ好適な諸手段を内蔵する、食肉包装体の函詰めシステムの提供を目的としたものである。
【００１０】
また、本発明は、前記発明の目的に加え、
前記搬入ワークを移載ロボットで扱うために必要な、ワークの姿勢位置制御を特定した、食肉包装体の函詰めシステムの提供を目的としたものである。
【００１１】
【００１２】
また、本発明は、前記発明の目的に加え、
前記移載ロボットのグリッパの構成を特定して、食肉であるワークがカタロースの場合に使用されている縦置き函詰めに対応した、食肉包装体の函詰めシステムの提供を目的としたものである。
【００１３】
また、また、本発明は、前記発明の目的に加え、前記グリッパ平板の内蔵センサの構成を特定した、食肉包装体の函詰めシステムの提供を目的としたものである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、食肉包装体よりなる略６面体状ワークでその最大面積を持つ面を載置面とするワークを移載ロボットにより、函体供給コンベアの末端側に位置する開口状函体へ挿入して函詰めする函詰めシステムであって、
ワークの搬入コンベヤ末端に設けられ、回転コンベヤテーブルと、ワークストッパとを含み、搬入コンベヤ末端より回転コンベヤテーブル上に搬入されたワークを、回転コンベヤテーブルのサーボ回動機構により後記グリッパに対し正対させるワーク姿勢位置制御装置と、
前記移載ロボットの先端に設けられ、下側グリッパ板と該下側グリッパ板と平行に設けられた上側グリッパ板とよりなり、これら上下２枚の可動グリッパ板が夫々独立してグリッパ板面と平行な方向に前進及び後進可能のスライド機構を持つグリッパと、
函体供給コンベアの末端側に位置し、該函体供給コンベヤより搬送されてきた函体を固定する架台を介して移載ロボットのグリッパのワーク挿入角度と同等の傾斜角度に傾斜させる傾斜機構を有する函体固定装置とよりなり、
前記回転コンベヤテーブルのサーボ回動機構により前記ワークをグリッパに対し正対させてワーク保持位置に位置さしめ、
上記スライド機構により、上下２枚のグリッパ板を前記ワーク保持位置より後進させた状態で、下側グリッパ平板を前記ワーク前記ワーク保持位置側に前進させてワークの掬い上げを行った後、上側グリッパをワーク保持位置側に前進させてワークの載置面下面とその反対側の上面のワーク上下両面を保持し、
該ワークの上下両面を保持したグリッパ全体を移載ロボットにより前記傾斜させた開口状函体内に移送したのち、上記スライド機構により前記函体より下側グリッパ板を後進させ、ワーク載置面が前記傾斜させた函体側面側に位置する如く横置き状態でワークを積み重ねるようにしたことを特徴とする。
【００１５】
上記のように、当該システムの末端では、後記するように監視カメラと回転コンベヤテーブルとにより、移載ロボットの扱いに対応できる最適な姿勢と位置が制御され、即ち移載ロボットに正対し、且つ食肉包装体よりなる略６面体状ワークの最大面積を持つ面を載置面とする最も安定した横置き状に姿勢制御される。
そのため、爾後の掬い上げ載置、把持移送、把持函詰め手段が行使され函詰めの各工程において、正確な取り扱いを可能とし、延いてはきっちりとした函詰めができる。
【００１６】
上記のように、当該システムの末端で好適な姿勢制御と位置制御を受けたワークは、ワークの掬い上げ手段により移載ロボットのグリッパに移載載置される。
即ち、横置き状のワークの片方の端部をワークストッパでその移動を阻止できるようにさせる一方、後記するように予め移載ロボットのグリッパに設けた一対の平行グリッパ平板の下側の平板を前進させ匙状グリッパを形成させる。そこで、前記移動阻止状態にあるワークの他の下端部より、前記匙状グリッパを傾斜させた状態でグリッパ全体を前進させ、匙状の下側グリッパの先端部位よりワークの下側へ侵入させ、前記下側グリッパ平板上に掬い上げ移載する。この移載により、ワークへの変形を最小に押さえることができる。
ついで、ワークを移載した傾斜状態の匙状グリッパを水平状態に移行させ、グリッパの上側グリッパ平板を前進させ、把持機構によりワークを軽く把持保持する。そのため、爾後のワークの移送に際してのグリッパよりの落下を防止できる。
上記構成のため、従来例に見られた、水平横置き状ワークを横置き状姿勢のまま新しい水平載置面であるグリッパ平板に移載した場合に比較し、食肉包装体の自重による摩擦抵抗に抗してその載置面を滑らせ移行させる過程がなくなり、ワークの受ける形状変化はを最小に押さえることができる。
また、上記ワークの掬い上げ後、前記匙状グリッパを形成する下側グリッパ平板の先端を回動中心として傾斜角が１５度以内に納まるまで回動させ、爾後グリッパ基部を回動中心として回動させ、ワークを前記匙状グリッパを形成する下側グリッパ平板上への完全移載を終了させるようにしてあるため、掬い上げた後のワークを水平載置状態に移行させる場合の滑り落ち防止できる。
【００１７】
ついで、ワークは載置したワークの把持移送手段により、前記グリッパの上下グリッパ平板により載置把持されたワークは、グリッパの昇降、回動等の作動により、函詰め直前位置まで横置きワークを水平状に載置把持移送される。この場合、ワークは水平状に軽く把持され、その水平把持の状態で適当高さへの昇降と適当方向への水平回動をさせ、所定函詰め開始位置まで水平把持移送をするようにしてある。
そのため、ワークの掬い上げ後から函詰め開始位置までのワークの変形はワーク自重による変形のみの最小値に押さえることができ、安定把持の状態で移送することができる。
【００１８】
ついで、函体供給コンベヤのワーク移載部で函体傾斜機構により、予め開口面を適当所定角度に傾斜させる。
ついで、上記ワーク移載部に正対する函詰め開始位置まで水平把持状態で移送されたワークは、函詰め手段により、上記開口状態にある傾斜函体の壁面を形成する函体側面に沿い、ワークを斜め下向きに把持したまま函の内部に挿入させ、前記下側クリッパ平板を後退させ、前記傾斜した函体側面に横置き状に載置するようにしてある。
このため、挿入時はワークを前記傾斜させた函体側面に対し横置き状態でワーク自重によりきっちりと積み重ね、収納後は函体底面に対し縦積み状に収納でき手際良い函詰めができる。
なお、上記ワークの斜め下向き把持の場合のグリッパの傾斜角即ち函体の傾斜角は、ワークに大きな変形をもたらさないように把持するともに、不安定状態にあるワークの滑り落ちを防止し、且つワークを傾斜した函体側面への横置き状積み重ねを可能としたもので、その際、グリッパ平板に内蔵するセンサとその制御手段により、把持間隔を制御して最小把持力で安定把持を可能としてある。
上記動作を函詰め個数だけ繰り返せば、所要の函詰めを終了させることができる。
なお、前記函体のワークを横置き状に載置する傾斜した函体側面の形状大きさは、ワークの横置き載置面を収容できる大きさにしてある。
【００１９】
また、本発明は、
前記ワークの姿勢位置制御装置は、搬入ワークの姿勢監視機構と、ワークの姿勢と位置制御を可能とする回転コンベヤテーブルとより構成したものである。
【００２０】
上記構成により、ワーク搬入コンベヤ末端に設けたワークの姿勢監視用カメラの監視のもとに、回転コンベヤテーブルを適宜回動させ移載ロボットのグリッパに正対させ、且つ該グリッパに対する好適位置を制御する。
なお、ワークは、略直方体状食肉包装体よりなる略６面体状ワークの最大面積持つ面を載置面とする最も安定した横置き状（縦置き函詰め）に姿勢制御され搬入されるため、この横置き状態で載置把持することができ、ワークの爾後の掬い上げ載置、把持移送、把持函詰め工程における形状変化を最小に押さえることができるようにしてある。
また、前記移載ロボットのグリッパに対し、ワークを直面させるように姿勢制御をできるようにしたため、前記爾後の掬い上げ載置、把持移送、把持函詰め手段を行使する各工程において、正確な取り扱いを可能とし、延いてはきっちりとした函詰めができる。
【００２１】
また、本発明は、傾斜させた函体側面に横置き状にワークを積み重ねる構成とした、ことを特徴としたものである。
【００２２】
上記構成による、函詰めは、前記したように函詰め用空函を開口させた開口状函体を傾斜させ、該傾斜した函体側面にワークを平行に斜め下方向に傾斜把持させ、且つグリッパ全体を斜行させ、把持したままワークを前記函体内に移送したのち、傾斜した函体側面側の下側グリッパ平板を後退させ、ワークを傾斜させた函体側面に横置き状態で積み重ねるようにしたものである。
ところで、前記傾斜角が水平面に対し深く設定したときは、ワークの把持状態が不安定となり、強く把持しない限りワークはグリッパの把持部より離脱して函詰め途中で滑り落ち函詰め不可能になる。または、離脱を防ぐためには大きな把持力を掛け過ぎることになり、ワークに対し大きな形状変化を起させ、正確な函詰めは不可能となる。
また、傾斜角が浅過ぎるときは、ワークの把持状態は安定となり、把持力も小さく済み、形状変化を小さく押さえることができる。しかし、その反面、函体の底面に向けきっちりと収納することができなくなる。
即ち、前記、傾斜角を好適に設定して、ワークに傾斜した函体側面と函体底面とに、自重による適当な分力が働くようにして、函体の下隅からきっちりと収納でき、且つ最小把持力で可能にする必要がある。
【００２３】
【００２４】
上記グリッパの構成は、前記した、ワークの掬い上げ載置と、載置ワークの把持移送と、ワークの函詰めを、連続操作可能の構成としたもので、
即ち、ワークを横置き状態で把持するために、平行且つ把持方向に同時駆動可能の構造を持つ２枚のグリッパ平板とより構成する。
また、前記各グリッパ平板のスライド機構により置前記下側グリッパ平板により匙状グリッパを形成させて、ワークの掬い揚げを可能とし、
また、掬い上げ後上側グリッパ平板の把持位置までの前進により、掬い上げ後のワークの把持及び安定保持を可能とし、
また、函詰め時には下側グリッパ平板の把持位置よりの後退により、ワーク積み重ねを可能とする構成にしてある。
即ち、上記一対のグリッパ平板は、それぞれがワークの把持位置に対し随時前後進スライド可能の構造にしたものである。
【００２５】
また、本発明は、
前記グリッパは行電極が内装された構成されたグリッパ平板と また、複数の列電極が内装された他のグリッパ平板とにより構成し、ワークとの間の接触面積の経時変化情報とワークに対する力の分布情報とを提供するセンサを内蔵し、該情報により適宜把持間隔を制御可能の構成とした、ことを特徴としたものである。
【００２６】
前記、ワークの函詰めの際は、２枚のグリッパ平板により、ワークを把持して、把持面を斜め下方向に傾斜させ、不安定な把持状態で傾斜函体の側面に添い斜行させる必要があり、そのため、把持状態における把持面の受ける力の分布状態とその大きさ、及び食肉であるワークの把持面に対する接触面積の経時的変化状態を検出してグリッパ平板の間隙を好適に制御して最小把持力を適宜加え、ワークの滑りを防止するなかで函詰めができる。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例の形態を、図示例と共に説明する。ただし、この実施例に記載されている構成部品の寸法、形状、その相対的位置等は特に特定的な記載がないかぎりは、この発明の範囲をそれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
図１は本発明の食肉包装体の函詰めシステムの１実施例を示す図で、（Ａ）は平面図で、（Ｂ）は図（Ａ）のI−I視図である。図２は図１の移載ロボットのグリッパの構造を示す模式図で、図３は図２のグリッパ平板に内蔵するセンサ構成を示す図で、（Ａ）は斜視図で、（Ｂ）は側面図である。図４は図１の食肉包装体の函詰めシステムを食肉（カタロース）函詰めに使用した、場合のラインの流れを示すフローチャート図である。
【００２８】
図１に示すように、本発明の食肉包装体の函詰めシステムは、搬入コンベヤの末端に設けた搬入ワークの姿勢位置制御装置１１と、移載ロボット１３と、函体固定装置１５とよりなり、姿勢位置制御装置１１の中心と函体固定装置１５の中心はそれぞれ移載ロボット１３の回動中軸芯Ａ−Ａ、Ｂ−Ｂ上に位置させるとともに、移載ロボット１３の先端に設けたグリッパ１４の可動範囲Ｇ内に配設される構成にしてある。
搬入コンベヤ末端に設けた搬入ワークの姿勢位置制御装置１１は、回転コンベヤテーブル１２とワークストッパ１９とＣＣＤカメラ１８と図示してない画像処理装置を含む構成とする。搬入コンベヤ末端より回転コンベヤテーブル１２上に横置き状に載置搬入されたワーク１０は、回転コンベヤテーブルのサーボ回動機構によりグリッパ１４に対し正対させ姿勢制御をするとともに、且つコンベヤテーブルのサーボ位置決め得機構により前記正対させたワーク１０の軸芯が前記軸芯Ａ−Ａ上に位置させ位置制御をする構成にしてある。
なお、ワークがカタロースの場合は脂肪側がグリッパ１４に直面するように制御する。
また、上記姿勢制御の高精度を必要とする場合は、ＣＣＤカメラとその映像の画像処理をする画像処理装置による姿勢を監視制御を行うようにする。
なお、前記回転コンベヤテーブルの軸芯Ａ−Ａの後部位置には、昇降可能のワークストッパ１９を設け、姿勢位置制御中は下降させ終了した後は上昇させ、後記するワーク１０の掬い上げ時にはワーク１０の後端に当接させ、ワークの後退移動阻止するようにしてある。
【００２９】
また、函体固定装置１５は、ワーク収納用の開口状函体を形成する製函機を経由して函体供給コンベヤ１５ａを搬送されてきた函体を固定する架台１６と、該架台を図１（Ｂ）に示すように移載ロボットのグリッパのワーク挿入角度と同等の傾斜角度を設定するようにした傾斜機構１７とより構成し、ワーク函詰め時は傾斜させ函詰め終了後は水平状態に戻し、ワークを函詰めした収納函体は封緘コンベヤライン１５ｂへ搬出されるようにしてある。
【００３０】
移載ロボット１３の先端に設けたグリッパ１４は、図２に示す模式図に見るように、二組の平行な上側グリッパ平板２０及び下側グリッパ平板２１と、該上下のグリッパ平板の同時開閉用のラックピニオン２２と、上側グリッパ平板２０の前後動作用シリンダ２５と、下側グリッパ平板２１の前後動作用シリンダ２６と、前記ラックピニオン２２をギヤ連２４を介して作動させる開閉用サーボモータ２３と、よりなる。
上下二組のグリッパ平板２０、２１は、その間にワークを把持し、ラックピニオン２２を介してサーボモータ２３により同時拡大ないし同時縮小動作を可能としてある。
また、前記上側グリッパ平板２０は前後動作用シリンダ２５により随時前後進可能の構造にし、また下側グリッパ平板２１は前後動作用シリンダ２６により随時前後進可能の構造にしてある。
上記スライド機構により、二組のグリッパ平板を把持位置より後退させた状態で、下側グリッパ平板２１を前進させることにより匙状グリッパを形成させ、後記するワークの掬い上げに使用できるようにしてある。また、ワークを把持した状態で、下側グリッパ平板２１を後退させ、後記するワークの函詰めに使用できるようにしてある。
【００３１】
前記グリッパ１４の上下の平行グリッパ平板２０、２１は、図３に示すように、行電極側バッキングシート３０と複数の行電極３１と、該電極を覆う感圧導電インク層３２とで、例えば上側グリッパ平板を形成させ、
また、列電極側バッキングシート３３とその内側に設けた複数の列電極３４と、該電極を覆う感圧導電インク層３２とにより、下側グリッパ平板を形成させ、上記構成により、分布型センサを形成させ、複数の上記電極間の局所的な抵抗変化をマルチプレクサを含むスキャン回路により検出し、検出データより接触面積、総荷重、重心位置（ワークの滑り情報用）演算して、ワークの把持間隔を前記サーボモータ２３を介して制御するようにしてある。
【００３２】
図４には、図１に示す食肉包装体の函詰めシステムをカタロースの函詰めに使用したときのフローチャートが示されている。以下、各ステップについて、図５〜図７を参照して説明する。
ステップ４０；ワーク１０を回転コンベヤテーブル１２上に搬入させる。
ステップ４１；ＣＣＤカメラにより、前記搬入ワーク１０の姿勢を撮影監視する。
ステップ４２；画像処理装置による画像分析結果に基づき、前記回転コンベヤテーブル１２を回動させ、移載ロボット１３のグリッパ１４に正対させる。
ついで、前記回転コンベヤテーブル１２のコンベヤを駆動させワークの位置制御をしてワークの軸芯と移載ロボット１３の軸芯Ａ−Ａに一致させる。
なお、ワークがカタロースの場合は脂肪層がグリッパ１４に直面させる。
「図５（Ａ）参照」
ステップ４３；ワーク１０の掬い上げをする。
図５（Ｂ）に示すように、グリッパ１４を所定角度θだけ傾斜させ上側グリッパ平板２０を後退させ匙状グリッパを形成させる。且つ下側グリッパ平板２１の先端をワークの載置面１２との間に間隔Ｇを設けて、グリッパ１４に「掬い姿勢」を設定する。
なお、この場合、上下グリッパ平板の開度は全開とし、
また、上記θ、Ｇの値はワークがカタロースの場合、下記値が好ましい。
θ＝15度のとき Ｇ＝0〜2mm
θ＝30度のとき Ｇ＝0〜4mm
ついで、図５（Ｃ）に示すように、グリッパ１４をｘ方向に移動させ、ワーク１０をワークストッパ１９に当接させてワークの逃げを防止し、ワーク１０をテーブル１２から下側グリッパ平板２１上への移載をする。
ステップ４４；掬い上げたワークを水平状に載置して姿勢安定化を図る。
図６（Ａ）、（Ｂ）に示すように、ワーク１０が前記掬い上げた下側グリッパ平板２１より落下しないように、グリッパ１４のｙ軸まわりの角度が零になるようにする。この場合グリッパ平板２１の傾斜が１５度以内のときは点Ｂを中心に回動させ、１５度以上の場合は１５度以下になるまで点Ａを中心に回動させ、水平状態にする。
ついで、図６（Ｃ）に示すように、上側グリッパ平板２０を把持位置にスライドさせ、ワーク１０を上下グリッパ平板２０、２１で軽く把持する。
ステップ４５；前記水平状にワークを把持したままで、グリッパ１４の水平昇降と水平回動により、ワーク１０を函詰め開始位置まで安定把持状態で移送する。
ステップ４６；函詰め用空函を開口状に製函して、函体固定装置１５まで函体供給コンベヤ１５ａで搬送する。
ステップ４７；搬入函体した３５を架台１６に固定し傾斜機構１７により所定角度ψだけ傾斜させる。
ステップ４８；図７（Ａ）に示すように、グリッパ１４を函体固定装置１５の近く所定位置（１点鎖線指示）まで移動させ、下側グリッパ平板２１の板面が傾斜した函体３５ａの側面と略平行になるよう傾斜させる。この時の把持力はグリッパ角度θのときの最小把持力とする。
なお、この際θ≒ψ＝１５〜３０度とするのが好ましい。
ついで、図７（Ｂ）に示すように、グリッパ１４を函体３５の内側側面に平行に移動させ、函体内に挿入させる。この際グリッパ１４のストッパ面が函体の側面部と蓋の折れ部である点Ｈまで挿入させる。
ついで、図７（Ｃ）に示すように、下側グリッパ平板２１を後退させ、ワーク１０を函体側面に横置き状に移載する。函体３５は傾斜角ψであるため、ワーク１０は函体底面と側面に対しそれぞれｍcosψ、ｍsinψの力が働き函体下部にきっちりと安定した状態で収納される。
以下、上記ステップ４０〜４８までの操作を、収納個数だけ繰り返せばワークは縦置き状に函詰めされて函詰めは終了する。ついで、ワークを収納した函体は傾斜機構により水平状態に復元させ、封緘コンベヤライン１５ｂへ送り出される。
【００３３】
【発明の効果】
上記構成により、函体を傾斜した状態で函詰めを行うようにしたため、函体内でのワークの位置決めに重力を利用でき、きっちりと収納できる。
また、ワークをグリッパ平板から函体に移行させるとき、グリッパ平板をスライドさせ、引き抜き移載させたため、ワークの位置ずれを小さくできる。
また、上記ワークの掬い上げ手段、水平把持移送手段、傾斜函体への把持ままで、挿入函詰め、分布型センサ等により、ワークを最小把持力で把持して、ワークに与える累積的塑性変形を最小限に押さえることができる、食肉包装体の函詰めシステムを提供することができた。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の食肉包装体の函詰めシステムの１実施例を示す図で、（Ａ）は平面図で、（Ｂ）は図（Ａ）のI−I視図である。
【図２】 図１の移載ロボットのグリッパの構造を示す模式図である。
【図３】 図２のグリッパに内蔵するセンサの構成を示す図である。（Ａ）は斜視図で、（Ｂ）は側面図である。
【図４】 図１の食肉包装体の函詰めシステムを食肉（カタロース）函詰めに使用した場合のフローチャートである。
【図５】 図４のフローチャートにおけるワーク掬い上げ状況を示す模式図で、（Ａ）は掬い上げ前のワークにグリッパを正対させたときの状況を示し、（Ｂ）はグリッパが掬い上げ姿勢を取ったときの状況を示し、（Ｃ）はワークを掬い上げたときの状況を示す図である。
【図６】 図４のフローチャートにおける掬い上げたワークを水平状に載置して姿勢安定化を図る状況を示す模式図で、（Ａ）、（Ｂ）はワークの掬い上げ面を水平にする状況を示し、（Ｃ）はワークを水平状に把持する状況を示す図である。
【図７】 図４にのフローチャートにおけるワーク函詰め状況を示す模式図で、（Ａ）はワークを把持したグリッパを傾斜した函体内部への挿入待機の状況を示し、（Ｂ）は傾斜した函体内にグリッパを挿入した状況を示し、（Ｃ）はワークを傾斜した函体の側面に横置き状に移載した状況を示す図である。
【図８】 カタロースを把持して函詰めする場合の函詰め形態を示す図で、（Ａ）は横置き、（Ｂ）は縦置きの方式を示す図である。
【符号の説明】
１０ ワーク
１１ 姿勢位置制御装置
１２ 回転コンベヤテーブル
１３ 移載ロボット
１４ グリッパ
１５ 函体固定装置
１５ａ 函体供給コンベヤ
１５ｂ 封緘コンベヤライン
１６ 架台
１７ 傾斜機構
１８ ＣＣＤカメラ
１９ ワークストッパ
２０ 上側グリッパ平板
２１ 下側グリッパ平板
２２ ラックピニオン
２３ サーボモータ
２５、２６ 前後動作用シリンダ
３０ 行電極側バッキングシート
３１ 行電極
３２ 感圧導電インク層
３３ 列電極側バッキングシート
３４ 列電極
３５ 函体[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
  The present invention provides film packagingEatingThe present invention relates to a packaging system for meat packagings, in which meat, in particular, partial meat (for example, catalose) wrapped in a film is packed by a transfer robot.
[0002]
[Prior art]
  In general, the work carried in by the carry-in conveyor is packed in an open box that has been separately made and carried in via a transfer robot by robot handling or extrusion stacking with an appropriate actuator. And the target of boxing by the actuator was mostly about the rigid body.
  However, partial meat such as catalose which is the subject of the present invention.Is possibleIt belongs to meat, which is a plastic material, and strain due to external force remains after the external force is removed and does not behave as an elastic body, but remains plastic strain, and undergoes cumulative deformation in response to continuous external force addition.
  In other words, in the case of handling meat, avoid large external forces that cause deformation due to plastic strain, especially compressive force. There is a basic problem that you have to keep it.
  Therefore, when transporting or placing the above-mentioned meat workpiece, the workpiece transport posture or placement posture is such that the surface of the outer shape of the workpiece is in contact with the placement surface, and the weight of the workpiece is the maximum. It is distributed horizontally on the contact surface so that it is in a horizontal state where plastic deformation is minimized.
[0003]
  Especially abovemeatThe setting and control of the magnitude of external force applied to themeatIt forms an important element in determining the performance when gripping the
  That is,meatIn the handling work of, it is difficult to accurately grasp the mechanical characteristics of the target object, andmeatThere is a problem that the shape changes over time in the gripping process.
  Therefore, in order to realize good gripping, it is indispensable to introduce an appropriate evaluation value that can represent the current gripping state.
  Conventionally, only the representative value of the force applied to the workpiece has been used as the evaluation value. First, the minimum gripping force was obtained by experiment for different workpieces in the same part, and thereby a target value was created from the “weight-gripping force relationship” for each part to enable gripping.
  In the above method, it can only be determined whether or not it can be carried by gripping, and when it can be carried, it is not determined whether or not the gripping state is desirable.
  For this reason, there has been a problem that the target value is set to be large in order to eliminate the gripping failure and the deformation of the workpiece becomes large.
[0004]
  By the way, the work is transferred through the transfer robot.BoxIn order to pack, the transfer robot includes a workpiece gripping, a movement through the workpiece gripping,BoxA mode of operation of stuffing is necessary.
  the abovemeatFor gripping
  a, grab the workpiece directly
  b. Grab the packaging material that wraps the workpiece
  c, The work is sucked with a suction hand.
  There is a technique such as.
  The gripping operation requires an external force for holding the weight of the workpiece and an external force for preventing the workpiece from moving from the gripping position and preventing it from dropping (because of plasticity, the fall is likely to occur).
  For this reason, both a and b have the problem that excessive external force acts on the workpiece and deformation of the workpiece becomes large.
  In addition, in the case of gripping with the suction hand corresponding to the above item c,meatAs a result, the flatness of the adsorption surface changes due to the above, and it is difficult to maintain the vacuum, making the adsorption impossible.
[0005]
  As described above, for example, to hold and hold both sides of the workpiece on the end of the conveyor by two or more movable arms, a force for holding the workpiece itself and an extra clamping force for preventing the workpiece from moving from the gripping position are required. Therefore, there is a problem of forming a cause of a large shape change.
[0006]
  As a method for holding a workpiece other than the above-described gripping of the workpiece, there is a method in which the workpiece is transferred and placed on the transfer surface provided at the tip of the robot from the transfer surface.
  In this case, the holding of the workpiece is only required to prevent the workpiece from slipping off the transfer surface against the gripping by the movable arm, and the problem is simplified and the deformation of the workpiece can be minimized.
  However, at the time of transfer, the work is slid on the transfer end surface and the transfer surface from the transport end and transferred onto the transfer surface positioned in parallel. It is necessary to continuously apply a pressing force for transferring the material against the sliding resistance of the end surface and the transfer surface during the transfer time.meatTherefore, there is a problem that it reacts sensitively to the unevenness of the sliding surface and continuously gives a large deformation force to the workpiece.
  That is, there is a problem in the way of transfer.
[0007]
  nextBoxIn the case of a conventional rigid work,BoxThe same amount as the filling amountBoxEmpty for fillingBoxAn integrated body having the same size and the same shape is formed by an actuator such as a stopper, pusher, lifter, etc.BoxLaid on the stacking surface of the stack, and toward the opening opened at a right angle to the mounting surface, the stack was pushed in by a pusher at once.BoxI try to pack it.
  Or the sky opened aboveBoxCoverBoxStuffed.
  Or on the mounting surface of the aggregateBoxEmpty for fillingBoxThe unfolded unfolded member is placed, and the assembly is placed on the unfolded member by a pusher.BoxStuffing techniques are used.
  Any of the above conventionalBoxEven the packing method requires pressing means such as the pusher.BoxStuffed member causes continuous cumulative deformation due to plastic strain due to external forcemeatIn this case, there is a problem that is not applicable and must be taken by another means.
  That is,meatofBoxThe stuffing is fundamentally different from the conventional method for rigid bodies.
A different approach is needed.
  In addition,meatHold the workpiece that isBoxWhen stuffing the workpieceBoxAs shown in FIG. 8, there are two types of stuffing: (A) horizontal placement and (B) vertical placement.BoxThe filling format is adopted.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
  The present invention was made in view of the above problems, and by minimizing the cumulative plastic deformation given to the workpiece,meatGripping movement of workpieceBoxIn order to enable packing, the workpiece is scooped up by the gripper, transferred, mounted, gripped, moved horizontally in the gripped state,BoxIt was configured to stuffMeat packagingofBoxThe purpose is to provide a stuffing system.
[0009]
  Therefore, the present invention provides
  After loading, the position controlled workpiece is transferred via the transfer robot.Meat packagingMinimizing excessive deformation and cumulative plastic deformation due to external force from the outside of the workpiece consisting of members,BoxIncorporates various means necessary and suitable for the process up to filling,Meat packagingofBoxThe purpose is to provide a filling system.
[0010]
  Further, the present invention, in addition to the object of the invention,
  The posture position control of the work necessary for handling the loaded work with the transfer robot has been identified.Meat packagingofBoxThe purpose is to provide a filling system.
[0011]
[0012]
  Further, the present invention, in addition to the object of the invention,
  Identify the configuration of the gripper of the transfer robot,meatCorresponding to the vertical box packing used when the workpiece is catalose,Meat packagingofBoxThe purpose is to provide a filling system.
[0013]
  In addition to the object of the present invention, the present invention specifies the configuration of the built-in sensor of the gripper plate.Meat packagingofBoxThe purpose is to provide a filling system.
[0014]
[Means for Solving the Problems]
  The present invention relates to an open box that is located on the terminal side of a box supply conveyor by a transfer robot, which is a substantially hexahedron-shaped work made of meat packaging and having a surface having the largest area as a mounting surface.InsertA boxing system that packs and packs
  Rotating conveyor table installed at the end of the work carry conveyorAndA workpiece posture position control device for causing a workpiece carried on the rotating conveyor table from the end of the loading conveyor to face the gripper described later by a servo rotation mechanism of the rotating conveyor table,
  The transfer robot includes a lower gripper plate and an upper gripper plate provided in parallel with the lower gripper plate. The upper and lower movable gripper plates are provided at the tip of the transfer robot.Each moves forward and backward independently in a direction parallel to the gripper plate surfaceA gripper with a slide mechanism capable of,
  An inclination mechanism that is located on the terminal side of the box supply conveyor and inclines to an inclination angle equivalent to the workpiece insertion angle of the gripper of the transfer robot via a frame that fixes the box conveyed from the box supply conveyor. It consists of a box fixing device with
  With the servo rotation mechanism of the rotating conveyor table, the workpiece is directly opposed to the gripper and positioned at the workpiece holding position,
  By the above slide mechanism,Top and bottom twoGritsPaddle boardTheThe workpiece holding positionThanReverseIn the state whereAdvance to workpiece holding positionAfter lifting the workpiece, lift the upper gripperOn the workpiece holding position sideHold the workpiece upper and lower surfaces on the lower surface of the workpiece and the upper surface on the opposite side,
  After the entire gripper holding the upper and lower surfaces of the workpiece is transferred to the inclined opening box by the transfer robot,By the slide mechanismLower gripper plate from the boxReverseThe workpieces are stacked in a horizontal state so that the workpiece placement surface is positioned on the side of the inclined box side surface.
[0015]
  As described above, at the end of the system, as will be described later, an optimal posture and position that can handle the handling of the transfer robot are controlled by the monitoring camera and the rotating conveyor table, that is, facing the transfer robot, andMeat packagingThe posture control is performed in the most stable horizontal orientation in which the surface having the maximum area of the substantially hexahedral workpiece is a placement surface.
  Therefore, scooping up after grab, grip transfer, gripBoxStuffing means are exercisedBoxIn each process of filling, it is possible to handle accurately, and it is neatBoxCan be stuffed.
[0016]
  As described above, a workpiece that has undergone suitable posture control and position control at the end of the system is transferred and mounted on the gripper of the transfer robot by the workpiece scooping means.
  That is, one end of a horizontally mounted workpiece is blocked by a workpiece stopper, while the lower plate of a pair of parallel gripper plates provided in advance on the gripper of the transfer robot as described later. Advance to form hook-shaped gripper. Therefore, from the other lower end portion of the workpiece in the movement-preventing state, the entire gripper is advanced in a state where the hook-shaped gripper is inclined, and the tip portion of the hook-shaped lower gripper is caused to enter the lower side of the workpiece, Crawling up and transferring onto the lower gripper plate. By this transfer, the deformation to the workpiece can be minimized.
  Next, the inclined hook-shaped gripper to which the workpiece is transferred is shifted to the horizontal state, the upper gripper plate of the gripper is advanced, and the workpiece is lightly held by the holding mechanism. Therefore, it is possible to prevent the gripper from dropping when the workpiece is transferred after dredging.
  Compared to the case where the horizontal horizontally placed work seen in the conventional example is transferred to the gripper flat plate which is a new horizontally placed face while keeping the horizontally placed posture, because of the above configuration,Meat packagingThe process of sliding the mounting surface against the frictional resistance due to its own weight is eliminated, and the shape change received by the workpiece can be minimized.
  In addition, after scooping up the workpiece, the workpiece is rotated with the tip of the lower gripper plate forming the hook-shaped gripper as the rotation center until the inclination angle is within 15 degrees, and is rotated with the rear gripper base as the rotation center. Since the workpiece is completely transferred onto the lower gripper flat plate forming the bowl-shaped gripper, slipping can be prevented when the workpiece after scooping up is shifted to the horizontal placement state. .
[0017]
  Next, the workpiece is placed and held by the gripper transfer means of the placed workpiece, and the gripper is placed and held by the upper and lower gripper plates of the gripper.BoxThe horizontally placed work is placed, held and transferred horizontally until just before filling. In this case, the workpiece is lightly gripped horizontally, and in the state of horizontal gripping, the workpiece is raised and lowered to an appropriate height and horizontally rotated in an appropriate direction.BoxThe horizontal gripping transfer is performed up to the filling start position.
  Therefore, after raising the workpieceBoxThe deformation of the work up to the stuffing start position can be suppressed to the minimum value of only the deformation due to the weight of the work and can be transferred in a stable gripping state.
[0018]
  Next, the opening surface is tilted in advance to an appropriate predetermined angle by the box tilting mechanism in the workpiece transfer section of the box supply conveyor.
  Next, face the workpiece transfer sectionBoxThe workpiece transferred in a horizontal gripping state to the filling start positionBoxWhile holding the workpiece diagonally downward along the side of the box that forms the wall surface of the tilted box in the open state by the packing meansBoxThe lower clipper flat plate is retracted and placed horizontally on the inclined box side surface.
  For this reason, when inserting the work, it is possible to store it in a vertically stacked state with respect to the bottom surface of the box after it has been stored.BoxCan be stuffed.
  The tilt angle of the gripper in the case of gripping the workpiece obliquely downward, that is, the tilt angle of the box prevents the workpiece in an unstable state from slipping down while holding the workpiece so as not to cause a large deformation, and In this case, the workpiece can be stacked horizontally on the side of the slanted box. At that time, the gripping plate is controlled by the sensor built in the gripper plate and its control means to enable stable gripping with the minimum gripping force. is there.
  The above operationBoxRepeat as many times as you need,BoxStuffing can be terminated.
  In addition, the shape size of the inclined box side surface on which the workpiece of the box is placed horizontally is set to a size that can accommodate the horizontal placement surface of the workpiece.
[0019]
  The present invention also provides:
  The workpiece posture position control device is composed of a posture monitoring mechanism for a loaded workpiece and a rotary conveyor table that enables the workpiece posture and position control.
[0020]
  With the above configuration, under the monitoring of the workpiece posture monitoring camera provided at the end of the workpiece carry-in conveyor, the rotating conveyor table is appropriately rotated so as to face the gripper of the transfer robot and to control the preferred position with respect to the gripper. To do.
  In addition, the work is substantially rectangularMeat packagingThe most stable horizontal placement (vertical placement) with the surface having the largest area of the approximately hexahedral workpiece made ofBoxSince it is loaded and controlled in posture, it can be placed and gripped in this horizontal state, and it can be placed, gripped and transferred after gripping the workpiece.BoxThe shape change in the filling process can be minimized.
  In addition, since the posture control can be performed so that the gripper of the transfer robot faces a workpiece, accurate handling is performed in each step of using the scooping-up placement, gripping transfer, and gripping packing means. Enabled, and it was neatBoxCan be stuffed.
[0021]
  In addition, the present invention is characterized in that the workpieces are stacked horizontally on the inclined box side surface.
[0022]
  According to the above configuration,BoxAs described above, as described above, the open box having the packing empty box opened is inclined, the workpiece is inclined and held parallel to the side of the inclined box, and the entire gripper is inclined. Then, after the workpiece is transferred to the box while being held, the lower gripper plate on the side of the inclined box side is retracted, and the workpiece is stacked on the side of the box that is inclined.
  By the way, when the inclination angle is set deep with respect to the horizontal plane, the gripping state of the workpiece becomes unstable, and the workpiece is detached from the gripper gripping portion unless it is gripped strongly.BoxSlipping down while fillingBoxIt becomes impossible to pack. Or, to prevent detachment, too much gripping force is applied, causing a large shape change to the workpiece,BoxStuffing is impossible.
  Further, when the tilt angle is too shallow, the gripping state of the workpiece is stable, the gripping force is small, and the shape change can be suppressed to a small level. However, on the other hand, it can no longer be stored properly toward the bottom of the box.
  That is, the tilt angle is suitably set, and an appropriate component force due to its own weight acts on the box side face and the box bottom face inclined to the work, so that it can be stored exactly from the lower corner of the box, and It needs to be possible with minimum gripping force.
[0023]
[0024]
  The configuration of the gripper includes the above-described workpiece placement, gripping and transfer of the workpiece,BoxThe stuffing has a configuration that allows continuous operation.
  That is, in order to grip the workpiece in a horizontal state, the workpiece is constituted by two gripper plates having a structure that can be driven in parallel and simultaneously in the gripping direction.
  In addition, the lower gripper flat plate is formed by the slide mechanism of each gripper flat plate to form a bowl-shaped gripper, enabling the workpiece to be scooped up,
  In addition, by moving up to the gripping position of the upper gripper plate after scooping up, it is possible to grip and stably hold the work after scooping up,
  Also,BoxAt the time of packing, the workpieces can be stacked by retreating from the gripping position of the lower gripper plate.
  That is, each of the pair of gripper flat plates has a structure capable of sliding forward and backward at any time with respect to the workpiece gripping position.
[0025]
  The present invention also provides:
  The gripper is composed of a gripper flat plate configured with row electrodes and another gripper flat plate with a plurality of column electrodes, and information on change in contact area with the workpiece and the force on the workpiece. A sensor that provides distribution information is built in, and the gripping interval can be appropriately controlled by the information.
[0026]
  Of the workpieceBoxWhen stuffing, it is necessary to grip the workpiece with two gripper plates, tilt the gripping surface diagonally downward, and tilt it along the side of the tilted box in an unstable gripping state. Distribution state and magnitude of force received by gripping surface in gripping state, andmeatWhile detecting the time-dependent change state of the contact area with respect to the gripping surface of the workpiece, the gap between the gripper plates is suitably controlled and the minimum gripping force is appropriately applied to prevent the workpiece from slipping.BoxCan be stuffed.
[0027]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
  Hereinafter, the form of the Example of this invention is demonstrated with the example of illustration. However, unless otherwise specified, the dimensions, shapes, relative positions, and the like of the components described in this embodiment are merely illustrative examples, and are not intended to limit the scope of the present invention. Absent.
  FIG. 1 illustrates the present invention.Meat packagingofBoxIt is a figure which shows one Example of a filling system, (A) is a top view, (B) is the II view of FIG. (A). 2 is a schematic diagram showing the structure of the gripper of the transfer robot of FIG. 1, FIG. 3 is a diagram showing a sensor configuration built in the gripper plate of FIG. 2, (A) is a perspective view, and (B) is a side view. FIG. 4 is shown in FIG.Meat packagingofBoxMeat filling system (catalose)BoxIt is a flowchart figure which shows the flow of the line in the case of being used for packing.
[0028]
  As shown in FIG.Meat packagingofBoxThe stuffing system is composed of an incoming work posture position control device 11 provided at the end of the carry-in conveyor, a transfer robot 13, and a box fixing device 15. The center of the posture position control device 11 and the box fixing device 15 The centers of the transfer robots 13 are positioned on the rotation center axes AA and BB of the transfer robot 13 and are arranged in the movable range G of the gripper 14 provided at the tip of the transfer robot 13. .
  The posture position control device 11 of the incoming work provided at the end of the incoming conveyor includes a rotating conveyor table 12, a work stopper 19, a CCD camera 18, and an image processing device (not shown). The workpiece 10 placed and loaded horizontally on the rotary conveyor table 12 from the end of the carry-in conveyor is directly opposed to the gripper 14 by the servo rotation mechanism of the rotary conveyor table, and the posture of the workpiece 10 is controlled. The axial center of the workpiece 10 that is directly opposed by the positioning mechanism is positioned on the axial center A-A for position control.
  If the workpiece is catalose, the fat side will face the gripper 14UTo control.
  When high accuracy of the attitude control is required, the attitude of the CCD camera and the image processing apparatus that performs image processing of the image is monitored and controlled.
  In addition, a work stopper 19 that can be raised and lowered is provided at the rear position of the axis AA of the rotary conveyor table. The work stopper 19 is lowered during the posture position control and then raised, and when the work 10 is to be described later, 10 is brought into contact with the rear end to prevent the workpiece from moving backward.
[0029]
  The box fixing device 15 also includes a frame 16 for fixing the box that has been conveyed on the box supply conveyor 15a via a box making machine that forms an open box for storing workpieces, and the frame. 1 (B), and a tilting mechanism 17 configured to set an inclination angle equivalent to the workpiece insertion angle of the gripper of the transfer robot.BoxTilt when packingBoxAfter filling, return to the horizontal state and move the workpiece.BoxThe packed storage box is carried out to the sealing conveyor line 15b.
[0030]
  As shown in the schematic diagram of FIG. 2, the gripper 14 provided at the tip of the transfer robot 13 is used for simultaneously opening and closing two sets of parallel upper and lower gripper plates 20 and 21 and the upper and lower gripper plates. A rack and pinion 22, a front and rear operation cylinder 25 of the upper gripper flat plate 20, a front and rear operation cylinder 26 of the lower gripper flat plate 21, and an opening and closing servomotor 23 that operates the rack and pinion 22 via a gear train 24. And more.
  Two sets of upper and lower gripper flat plates 20 and 21 hold a workpiece therebetween, and can be simultaneously enlarged or reduced by a servo motor 23 via a rack and pinion 22.
  Further, the upper gripper flat plate 20 is structured to be able to move forward and backward at any time by a longitudinal movement cylinder 25, and the lower gripper flat plate 21 is structured to be able to move forward and backward at any time by a longitudinal movement cylinder 26.
  With the above slide mechanism, the lower gripper flat plate 21 is moved forward with the two gripper flat plates retracted from the gripping position to form a bowl-shaped gripper, which can be used for scooping up the workpiece described later. . Also, with the work gripped, the lower gripper flat plate 21 is moved backward toBoxIt can be used for filling.
[0031]
  As shown in FIG. 3, the upper and lower parallel gripper flat plates 20, 21 of the gripper 14 include a row electrode side backing sheet 30, a plurality of row electrodes 31, and a pressure-sensitive conductive ink layer 32 covering the electrodes. Forming a gripper plate,
  Further, a lower gripper flat plate is formed by the column electrode backing sheet 33, a plurality of column electrodes 34 provided on the inner side thereof, and a pressure-sensitive conductive ink layer 32 covering the electrodes. A local resistance change between the plurality of electrodes is detected by a scan circuit including a multiplexer, and the contact area, total load, and center of gravity position (for workpiece slip information) are calculated from the detected data, and the workpiece gripping interval is calculated. Is controlled via the servo motor 23.
[0032]
  4 is shown in FIG.Meat packagingofBoxOf catalose stuffing systemBoxA flowchart when used for stuffing is shown. Hereinafter, each step will be described with reference to FIGS.
  Step 40: The work 10 is carried onto the rotating conveyor table 12.
  Step 41: The CCD camera is used for photographing and monitoring the posture of the loaded work 10.
  Step 42: Based on the image analysis result by the image processing apparatus, the rotary conveyor table 12 is rotated to face the gripper 14 of the transfer robot 13.
  Next, the conveyor of the rotary conveyor table 12 is driven to control the position of the workpiece so that the workpiece axis coincides with the axis AA of the transfer robot 13.
  When the work is catalose, the fat layer faces the gripper 14.
  "Refer to Fig. 5 (A)"
  Step 43: The work 10 is scooped up.
  As shown in FIG. 5B, the gripper 14 is inclined by a predetermined angle θ and the upper gripper flat plate 20 is moved backward to form a bowl-shaped gripper. In addition, a gap G is provided between the tip of the lower gripper flat plate 21 and the work placing surface 12 to set the gripper 14 in a “scooping posture”.
  In this case, the opening of the upper and lower gripper plates is fully open,
  The values of θ and G are preferably the following values when the workpiece is catalose.
  When θ = 15 degrees G = 0-2mm
  When θ = 30 degrees G = 0-4mm
  Next, as shown in FIG. 5C, the gripper 14 is moved in the x direction, the workpiece 10 is brought into contact with the workpiece stopper 19 to prevent the workpiece from escaping, and the workpiece 10 is moved from the table 12 to the lower gripper flat plate 21. Transfer to the top.
  Step 44: Place the scooped workpiece horizontally to stabilize the posture.
  As shown in FIGS. 6A and 6B, the angle of the gripper 14 around the y-axis is made zero so that the work 10 does not fall from the scooped lower gripper flat plate 21. In this case, when the inclination of the gripper flat plate 21 is within 15 degrees, the gripper plate 21 is rotated around the point B, and when it is more than 15 degrees, it is rotated around the point A until it becomes 15 degrees or less to be in a horizontal state.
  Next, as shown in FIG. 6C, the upper gripper flat plate 20 is slid to the holding position, and the workpiece 10 is lightly held by the upper and lower gripper flat plates 20 and 21.
  Step 45: The workpiece 10 is moved by moving the gripper 14 up and down and horizontally while holding the workpiece horizontally.BoxTransfer in a stable gripping state to the filling start position.
  Step 46;BoxEmpty for fillingBoxIs made into an opening shape and conveyed to the box fixing device 15 by the box supply conveyor 15a.
  Step 47: The carried-in box 35 is fixed to the gantry 16 and tilted by a predetermined angle ψ by the tilt mechanism 17.
  Step 48: As shown in FIG. 7A, the gripper 14 is moved to a predetermined position (indicated by a one-dot chain line) near the box fixing device 15, and the lower gripper flat plate 21 has a sloped plate surface 35a. Tilt to be approximately parallel to the side. The gripping force at this time isGThe minimum gripping force at the ripper angle θ.
  In this case, it is preferable that θ≈ψ = 15 to 30 degrees.
  Next, as shown in FIG. 7B, the gripper 14 is moved in parallel with the inner side surface of the box 35 and inserted into the box. At this time, the gripper 14 is inserted to the point H where the stopper surface is the side surface portion of the box and the folded portion of the lid.
  Next, as shown in FIG. 7C, the lower gripper flat plate 21 is retracted, and the work 10 is transferred horizontally on the side of the box. Since the box 35 has the inclination angle ψ, the forces of mcosψ and msinψ act on the box bottom and side surfaces, respectively, so that the workpiece 10 is stored in a stable state at the bottom of the box.
  Hereinafter, if the above steps 40 to 48 are repeated as many times as the number of stored items, the workpiece is placed vertically.BoxStuffedBoxStuffing ends. Next, the box containing the workpiece is restored to the horizontal state by the tilt mechanism and sent to the sealing conveyor line 15b.
[0033]
【The invention's effect】
  With the above configuration, with the box tiltedBoxSince the packing is performed, gravity can be used for positioning the workpiece in the box, and it can be stored properly.
  Further, when the workpiece is transferred from the gripper flat plate to the box, the gripper flat plate is slid and pulled out and transferred, so that the positional deviation of the workpiece can be reduced.
  In addition, the above-mentioned workpiece scooping means, horizontal gripping transfer means, and the gripping to the inclined box can be inserted.BoxWith a packing, distributed sensor, etc., the workpiece can be gripped with the minimum gripping force, and the cumulative plastic deformation applied to the workpiece can be minimized.Meat packagingofBoxCould provide a stuffing system.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 of the present inventionMeat packagingofBoxIt is a figure which shows one Example of a filling system, (A) is a top view, (B) is the II view of FIG. (A).
FIG. 2 is a schematic diagram showing a structure of a gripper of the transfer robot of FIG. 1;
3 is a diagram showing a configuration of a sensor built in the gripper of FIG. 2; FIG. (A) is a perspective view, (B) is a side view.
4 is a diagram of FIG.Meat packagingofBoxMeat filling system (catalose)BoxIt is a flowchart at the time of using for filling.
5A and 5B are schematic diagrams illustrating a workpiece lifting state in the flowchart of FIG. 4, in which FIG. 5A illustrates a state when the gripper is directly opposed to the workpiece before the lifting, and FIG. 5B is a gripping posture of the gripper. (C) is a figure which shows the condition when picking up a workpiece | work.
FIGS. 6A and 6B are schematic views showing a situation in which the workpiece that has been scooped up in the flowchart of FIG. 4 is placed horizontally to stabilize the posture, and FIGS. 6A and 6B are horizontal views of the scooping surface of the workpiece. A situation is shown, (C) is a figure which shows the condition which hold | grips a workpiece | work horizontally.
7 is a work in the flowchart of FIG.Box(A) shows the state of waiting for insertion of the gripper holding the workpiece into the tilted box, (B) shows the condition of inserting the gripper into the tilted box, C) is a diagram showing a situation in which the workpiece is transferred horizontally on the side of the inclined box.
[Figure 8] Holding cataloseBoxWhen stuffingBoxIt is a figure which shows the packing form, (A) is a horizontal placement, (B) is a figure which shows the vertical placement system.
[Explanation of symbols]
  10 work
  11 Attitude position control device
  12 Rotating conveyor table
  13 Transfer robot
  14 Gripper
  15 Box fixing device
  15a Box supply conveyor
  15b Sealing conveyor line
  16 frame
  17 Inclination mechanism
  18 CCD camera
  19 Work stopper
  20 Upper gripper plate
  21 Lower gripper plate
  22 rack and pinion
  23 Servo motor
  25, 26 Longitudinal cylinder
  30 row electrode backing sheet
  31 row electrode
  32 Pressure-sensitive conductive ink layer
  33 Row electrode side backing sheet
  34 row electrode
  35 box

Claims (1)

食肉包装体よりなる略６面体状ワークでその最大面積を持つ面を載置面とするワークを移載ロボットにより、函体供給コンベアの末端側に位置する開口状函体へ挿入して函詰めする函詰めシステムであって、
ワークの搬入コンベヤ末端に設けられ、回転コンベヤテーブルと、ワークストッパとを含み、搬入コンベヤ末端より回転コンベヤテーブル上に搬入されたワークを、回転コンベヤテーブルのサーボ回動機構により後記グリッパに対し正対させるワーク姿勢位置制御装置と、
前記移載ロボットの先端に設けられ、下側グリッパ板と該下側グリッパ板と平行に設けられた上側グリッパ板とよりなり、これら上下２枚の可動グリッパ板が夫々独立してグリッパ板面と平行な方向に前進及び後進可能のスライド機構を持つグリッパと、
函体供給コンベアの末端側に位置し、該函体供給コンベヤより搬送されてきた函体を固定する架台を介して移載ロボットのグリッパのワーク挿入角度と同等の傾斜角度に傾斜させる傾斜機構を有する函体固定装置とよりなり、
前記回転コンベヤテーブルのサーボ回動機構により前記ワークをグリッパに対し正対させてワーク保持位置に位置さしめ、
上記スライド機構により、上下２枚のグリッパ板を前記ワーク保持位置より後進させた状態で、下側グリッパ板を前記ワーク前記ワーク保持位置側に前進させてワークの掬い上げを行った後、上側グリッパをワーク保持位置側に前進させてワークの載置面である下面とその反対側の上面のワーク上下両面を保持し、
該ワークの上下両面を保持したグリッパ全体を移載ロボットにより前記傾斜させた開口状函体内に移送したのち、上記スライド機構により前記函体より下側グリッパ板を後進させ、ワークの載置面が前記傾斜させた函体側面側に位置する如く横置き状態でワークを積み重ねるようにしたことを特徴とする食肉包装体の函詰めシステム。The transfer robot work to the mounting surface plane with the largest area in a substantially hexahedron-shaped workpieces made of meat packaging, and insert into the opening like a box body located distally of a box-supplying conveyor box making A packing system for packing,
Provided input conveyor end of the work, the carousel table, and a word Kusutoppa, the has been carried from the input conveyor end on carousel table work, to below the gripper by a servo turning mechanism of the rotary conveyor table confronting A workpiece posture position control device,
The transfer robot includes a lower gripper plate and an upper gripper plate provided in parallel to the lower gripper plate, and the upper and lower movable gripper plates are independently connected to the gripper plate surface. A gripper having a slide mechanism capable of moving forward and backward in parallel directions ;
An inclination mechanism that is located on the terminal side of the box supply conveyor and inclines to an inclination angle equivalent to the workpiece insertion angle of the gripper of the transfer robot via a gantry that fixes the box conveyed from the box supply conveyor. It consists of a box fixing device with
With the servo rotation mechanism of the rotating conveyor table, the workpiece is directly opposed to the gripper and positioned at the workpiece holding position,
By the slide mechanism, in a state where the two upper and lower grip Pas plate was backward from the workpiece holding position, after scoop of the workpiece by advancing the lower gripper plate to the workpiece the workpiece holding position, the upper The gripper is moved forward to the workpiece holding position to hold the upper and lower surfaces of the workpiece on the lower surface and the opposite upper surface.
After the entire gripper holding the upper and lower surfaces of the workpiece is transferred by the transfer robot into the inclined opening box, the lower gripper plate is moved backward from the box by the slide mechanism , and the workpiece mounting surface is A boxing system for meat packages, wherein workpieces are stacked in a horizontally placed state so as to be positioned on the side of the inclined box side.

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