【食品工場】絡まる麺をどう捌く？イシダの「空飛ぶ組合せ計量」ロボット

【課題】「ネバネバ・ベタベタ」は機械の大敵

食品工場において、スナック菓子のような「サラサラした個体」の自動計量は得意分野でしたが、調理済みのうどんや、水分を含んだカット野菜、生肉などは非常に厄介な存在でした。

従来の振動フィーダ（震える皿）を使う方式では、粘着性のある食材同士が絡まり合い、巨大な塊（団子状態）になって一度にドサッと落ちてしまうなど、正確な計量が困難でした。

このため、これまでは多くの作業員がラインに立ち、手作業で計量・盛り付けを行わざるを得ず、人手不足や衛生面のリスクが課題となっていました。

【解決策】掴んでから考える！「空中計量」システム

この課題を解決したのが、イシダが開発した新しいロボットシステムです。最大の特徴は、ロボットの「手（把持器）」自体が、独立した小さな計量器の集合体になっている点です。

1. 「針」で刺して持ち上げる（絡まりの解消）

まず、食材を移動させる方法として「振動」ではなく「把持（掴む）」方式を採用しました。

図1をご覧ください。ロボットの手先には、複数の筒状の「把持ユニット（30）」がついています。それぞれの先端には、複数の「針（爪部32）」が装備されています。 この針を食材（麺など）に突き刺すことで、絡まった麺をほぐしながら、一定量だけを確実にピックアップします。

2. 空中で重さを測り、最適な組合せを選ぶ

ここからがこの特許の真骨頂です。それぞれの把持ユニット（30）には、個別に重量センサが内蔵されています。

ロボットが食材を持ち上げた瞬間、例えば「1番の針は20g」「2番の針は15g」……といった具合に、掴んだまま空中でそれぞれの重さを計測します。 そして、目標の重量（例：100g）に最も近くなる組み合わせを瞬時に計算します。

3. 選ばれた食材だけを落とす（組合せ排出）

ロボットが包装用の漏斗（ファンネル）の上に移動したとき、計算で「選ばれたユニット」だけが針を引っ込めて食材を投下します。

4. ネバネバ食材を「強制的に」落とす工夫

しかし、非常に粘り気が強い食材は、針を引っ込めただけでは針にくっついて離れないことがあります。 そこで本装置では、「ストリッパ（部材80）」と呼ばれる固定パーツが重要な役割を果たします。

図3に示すように、針（32）が上に引き抜かれる際、部材80が「壁」となって食材（A）を物理的に押さえます。 これにより、どんなにベタつく食材でも確実に「剥がし落とす」ことができ、正確な計量を実現しています。

【効果】食品工場の風景が変わる

この技術の導入により、以下のような効果が実現されています。

• 難搬送物の自動化： これまで機械化を諦めていた「くっつく・絡まる」食材の自動計量が可能になりました。
• 歩留まりの改善： 「多めに入れないとクレームになる」という過量充填のムダを、精度の高い組合せ演算で極小化し、原材料コストを削減します。
• 衛生と省人化： 人が食材に触れる工程を減らし、異物混入リスクを低減。深刻な人手不足の解決策となります。

特許情報まとめ