(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベースと、
前記ベースに支持され、第１の方向に移動可能な第１直動部と、
前記第１直動部に支持され、前記第１の方向と交差する第２の方向に移動可能な第２直動部と、
前記第２直動部に支持され、荷物を搬送するためのベルトを備える移動コンベアと、
前記移動コンベアの側方に配置され、前記荷物を取り出して前記ベルトに載せる取出アームと、
前記取出アームの先端に設けられ、前記荷物を吸着により把持する把持部と、
を具備する荷役装置。
【請求項２】
前記取出アームの前記先端は、前記第１の方向に垂直な平面に対して傾いた平面上を動く、請求項１に記載の荷役装置。
【請求項３】
前記ベルトは、前記取出アームが前記ベルトに前記荷物を載せる際に回転駆動される、請求項１又は２に記載の荷役装置。
【請求項４】
前記取出アームは、１以上の能動関節を備える、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の荷役装置。
【請求項５】
前記荷物に対する前記移動コンベアの位置決め制御と前記ベルトの回転制御とを行うコンベア制御部と、
前記荷物に対する前記取出アームの位置決め制御を行うアーム制御部と、をさらに具備する、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の荷役装置。
【請求項６】
前記荷物の下面の位置を検出して検出信号を生成する検出部をさらに具備し、
前記コンベア制御部は、前記検出信号に基づいて、前記取出アームによって前記荷物を取り出すときの前記移動コンベアの位置を決定する、請求項５に記載の荷役装置。
【請求項７】
前記荷物を位置及び形状を検出して検出信号を生成する検出部をさらに具備し、
前記アーム制御部は、前記検出信号に基づいて、前記荷物の把持すべき位置を決定する、請求項５に記載の荷役装置。
【請求項８】
前記取出アームは、前記荷物の重量を支えるために、前記ベルトに接するキャスタを備える、請求項１乃至７のいずれか１項に記載の荷役装置。
【請求項９】
前記移動コンベアは、前記ベルトに載せられた前記荷物を搬送台に投入する、請求項１乃至８のいずれか１項に記載の荷役装置。
【請求項１０】
前記移動コンベアは、前記ベルトに複数の荷物を載せた後に、前記複数の荷物を前記搬送台に投入する、請求項９に記載の荷役装置。
【請求項１１】
前記取出アームは、前記ベルトが前記荷物を搬送する搬送方向に対して傾けて前記荷物を前記ベルトに載せる、請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の荷役装置。
【請求項１２】
前記移動コンベアを介して前記取出アームと対向する他の取出アームをさらに具備する、請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の荷役装置。
【請求項１３】
前記把持部は、前記取出アームの前記先端に設けられた受動弾性関節と、前記受動弾性関節に接続された第１先端部及び第２先端部と、を備え、前記第１先端部及び前記第２先端部は、前記荷物と接触しない状態では互いに略直交し、前記荷物と接触した状態では略直交ないし略平行になるように、前記受動弾性関節によって保持される、請求項１乃至１２のいずれか１項に記載の荷役装置。
【請求項１４】
前記第１先端部及び前記第２先端部は、前記荷物を吸着パッドで把持する、請求項１３に記載の荷役装置。
【請求項１５】
ロボットアームの先端に設けられる受動弾性関節と、
前記受動弾性関節に接続された第１先端部及び第２先端部と、を具備し、
前記第１先端部及び前記第２先端部は、物体と接触しない状態では互いに略直交し、物体と接触した状態では略直交ないし略平行になるように、前記受動弾性関節によって保持される、把持装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、荷役装置及び把持装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
荷役作業を行う荷役装置において、従来の吸着型エンドエフェクタでは把持しにくい荷物（物体）、例えば、表面の凹凸が大きい荷物、変形しやすい荷物、紙袋やのし紙で覆われた荷物などをハンドリングできることが求められている。また、荷役装置に適用される把持装置は、様々な形状の荷物をハンドリングできることが望ましい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】米国特許第６，９２３，６１２号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明が解決しようとする課題は、様々な状態の荷物をハンドリングすることができる荷役装置及び把持装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
実施形態に係る荷役装置は、ベース、第１直動部、第２直動部、移動コンベア、取出アーム、及び把持部を備える。第１直動部は、前記ベースに支持され、垂直方向に移動可能である。第２直動部は、前記第１直動部に支持され、前後方向に移動可能である。移動コンベアは、前記第２直動部に支持され、荷物を搬送するためのベルトを備える。取出アームは、前記移動コンベアの側方に配置され、前記荷物を取り出して前記ベルトに載せる。把持部は、前記取出アームの先端に設けられ、前記荷物を把持する。
【０００６】
実施形態に係る把持装置は、受動弾性関節と、第１先端部及び第２先端部と、を備える。受動弾性関節は、ロボットアームの先端に設けられる。第１先端部及び第２先端部は、前記受動弾性関節に接続され、物体と接触しない状態では互いに略直交し、物体と接触した状態では略平行になるように、前記受動弾性関節によって保持される。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】（ａ）及び（ｂ）は第１の実施形態に係る荷役装置を示す上面図及び側面図。
【図２】第１の実施形態に係る荷役装置の制御系を示すブロック図。
【図３】（ａ）及び（ｂ）は第１の実施形態に係る荷役装置の動作例を説明する上面図及び側面図。
【図４】（ａ）及び（ｂ）は第１の実施形態に係る荷役装置の動作例を説明する上面図及び側面図。
【図５】（ａ）及び（ｂ）は第１の実施形態に係る荷役装置の動作例を説明する上面図及び側面図。
【図６】（ａ）及び（ｂ）は第１の実施形態に係る荷役装置の動作例を説明する上面図及び側面図。
【図７】（ａ）及び（ｂ）は第１の実施形態に係る荷役装置の動作例を説明する上面図及び側面図。
【図８】（ａ）及び（ｂ）は第１の実施形態に係る荷役装置の動作例を説明する上面図及び側面図。
【図９】第１の実施形態に係る荷物搬送方法の一例を示す上面図。
【図１０Ａ】第１の実施形態に係る把持部の構造例を示す側面図。
【図１０Ｂ】図１０Ａに示した把持部の動作を説明する側面図。
【図１０Ｃ】図１０Ａに示した把持部の動作を説明する側面図。
【図１０Ｄ】図１０Ａに示した把持部の動作を説明する側面図。
【図１１Ａ】第１の実施形態に係る把持部の他の構造例を示すものであって、荷物の前面を把持する場合における把持部の姿勢を示す上面図。
【図１１Ｂ】図１１Ａの把持部を示す側面図。
【図１１Ｃ】荷物の上面を把持する場合における把持部の姿勢を示す上面図。
【図１１Ｄ】図１１Ｃの把持部を示す側面図。
【図１１Ｅ】荷物の上面を把持する場合における把持部の姿勢を示す上面図。
【図１１Ｆ】図１１Ｅの把持部を示す側面図。
【図１２】（ａ）及び（ｂ）は第１の実施形態に係る取出アームの変形例を示す上面図及び断面図。
【図１３】第２の実施形態に係る荷役装置を示す上面図。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、図面を参照しながら実施形態を説明する。以下の実施形態では、同一の構成要素に同一の参照符号を付して、重ねての説明を省略する。
【０００９】
（第１の実施形態）
図１（ａ）は、第１の実施形態に係る荷役装置１０を概略的に示す上面図であり、図１（ｂ）は、図１（ａ）に示したＢ−Ｂ′線に沿う荷役装置１０の断面図である。図１（ａ）に示されるように、荷役装置１０の前方にボックスパレット５０が位置し、荷役装置１０の後方に搬送台６０が位置している。図１（ｂ）に示されるように、ボックスパレット５０の内部には中間棚５１が設けられており、ボックスパレット５０内に荷物５３が積み重なって収容されている。本実施形態では、ボックスパレット５０は、移動することができるように車輪５２を有し、荷役装置１０及び搬送台６０は地面に固定されている。なお、荷役装置１０は移動可能であってもよい。例えば、荷役装置１０は、車輪を備えることができ、或いは、レールに沿って移動することができる。
【００１０】
荷役装置１０は、ボックスパレット５０に収容されている荷物５３を搬送台６０に移載する。荷役装置１０は、ベース１２、第１直動部１４、第２直動部１６、移動コンベア１８、及び１対の取出アーム２０を備える。ベース１２は、例えば、地面に接触する基底部１２Ａと、基底部１２Ａから垂直方向に（上下方向に）延在する複数の縦部材１２Ｂと、を含む。図１（ｂ）に示される例では、４つの縦部材１２Ｂが直方体状の基底部１２Ａの四隅に設けられている。
【００１１】
第１直動部１４は、垂直方向に移動可能にベース１２に支持されている。例えば、縦部材１２Ｂの１つに、第１直動部１４を垂直方向に駆動する第１直動機構１５が設けられ、残り３つの縦部材１２Ｂに、垂直方向に沿ったガイドレールが設けられる。第１直動部１４は、第１直動機構１５によって駆動されることによって垂直方向に移動することができる。
【００１２】
第２直動部１６は、前後方向に移動可能に第１直動部１４に支持されている。本実施形態では、前後方向は、垂直方向と直交し、すなわち、水平面に平行な方向である。例えば、第１直動部１４に、第２直動部１６を前後方向に駆動する第２直動機構１７が設けられる。第２直動部１６は、第２直動機構１７によって駆動されることによって前後方向に移動することができる。
【００１３】
移動コンベア１８は、第２直動部１６に支持されている。すなわち、移動コンベア１８は、第１直動部１４及び第２直動部１６を介してベース１２に支持されており、垂直方向に並びに前後方向に移動することができる。これにより、移動コンベア１８の先端は、ボックスパレット５０内の全ての範囲に到達することができる。移動コンベア１８は、取出アーム２０によってボックスパレット５０から取り出された荷物５３を搬送し、この荷物５３を搬送台６０に投入する。
【００１４】
移動コンベア１８は、矢印Ａによって示される搬送方向に荷物５３を搬送するための環状ベルト１９を備える。ベルト１９は、プーリ２２、２３、２４に巻き掛けられている。プーリ２２、２３、２４は、垂直方向及び前後方向と直交する方向に沿った軸の周りに回転する。プーリ２２は移動コンベア１８の前端部に位置し、プーリ２４は移動コンベア１８の後端部に位置し、プーリ２３はプーリ２２とプーリ２４との間に位置している。プーリ２３の直径はプーリ２４の直径と同じであり、プーリ２２の直径はプーリ２３の直径より小さい。すなわち、側方から見たときに、移動コンベア１８は、前方部分では、先端に向かうにつれて細くなり、後方部分では、一定の厚さを有する。ベルト１９は、例えば、図示しないモータが発生するトルクを受けて回転する。モータの出力軸は、例えば、プーリ２３に連結される。
【００１５】
１対の取出アーム２０は、移動コンベア１８の側方に配置されている。具体的には、１対の取出アーム２０は、移動コンベア１８を介して互いに対向するように、第１直動部１４に支持されている。すなわち、１対の取出アーム２０は、第１直動部１４を介してベース１２に支持されており、垂直方向に移動することができる。このように取出アーム２０を移動コンベア１８の側方に配置することによって、上下方向の隙間が狭い空間に移動コンベア１８を挿入することが可能になる。このことは、ボックスパレット５０内に積み重ねられた荷物５３を取り出す場合、特に、中間棚５１を回避する場合において有利である。例えば、手前の荷物５３−１を取り出した後に奥の荷物５３−２を取り出す場合、移動コンベア１８は、中間棚５１と荷物５３−３との間の隙間に入り、荷物５３−２近傍に到達することができる。
【００１６】
各取出アーム２０は、ボックスパレット５０から荷物５３を取り出し、この荷物５３をベルト１９に載せる。本実施形態では、取出アーム２０は、３つの回転関節２５、２６、２７及び２つのリンク２８、２９により形成され、その先端は平面上を動く。この平面は、水平面、又は水平面から少し傾いた平面である。本実施形態では、取出アーム２０の先端は、回転関節２７であり、水平面から傾いた平面上を動く。図１（ｂ）に示される例では、取出アーム２０の先端が動く平面は、移動コンベア１８の前方部分におけるベルト１９に平行である。取出アーム２０の先端には、荷物５３を把持する把持部２１が設けられている。把持部２１は、例えば、真空吸着によって荷物５３を把持する。
【００１７】
このように、荷役装置１０は、取出アーム２０で荷物５３を移動コンベア１８へと取り出し、移動コンベア１８上に荷物５３を載せて運ぶ。すなわち、荷物５３は下から支えられた状態で運ばれる。これにより、把持部２１で把持しにくい荷物であっても、荷物５３を落下させることなく、搬送台６０に荷物５３を移載することができる。さらに、変形しやすい荷物や表面が紙で包装された荷物であっても、荷物５３を破損することなく、搬送台６０に荷物５３を移載することができる。
【００１８】
荷物をパレットから搬送台にアームで直接に移載する従来の荷役装置では、アームが大型になる。このため、従来の荷役装置は、設置場所が限られる。さらに、従来の荷役装置は、ボックスパレットのボックス内に収容された荷物にアクセスすることができない。本実施形態の荷役装置１０は、取出アーム２０と移動コンベア１８を併用することにより、従来の荷役装置と比べてコンパクトにすることができる。その結果、荷役装置１０は、中間棚５１を有するボックスパレット５０に収容された荷物５３など、狭い空間に配置された荷物を取り出すことができる。
【００１９】
なお、取出アーム２０の数は、本実施形態のような２本である例に限定されない。例えば、１本の取出アーム２０のみが移動コンベア１８の側方に設けられていてもよい。また、取出アーム２０は、本実施形態のような３つの能動関節（具体的には、回転関節２５、２６、２７）を備える例に限らず、１つ、２つ、又は４つ以上の能動関節を備えたものであってもよい。
【００２０】
図２は、荷役装置１０の制御系を概略的に示している。荷役装置１０は、コンベア制御部３１、アーム制御部３２、及びセンサ部３３を備える。コンベア制御部３１は、取り出す対象となる荷物（対象荷物ともいう。）に対する移動コンベア１８の位置決め制御を行う。具体的には、コンベア制御部３１は、移動コンベア１８の先端が対象荷物の下面と同じ高さになるように、第１直動機構１５を制御し、移動コンベア１８を対象荷物に近づけるように、第２直動機構１７を制御する。対象荷物の下面位置は、センサ部３３によって検出される。
【００２１】
センサ部３３は、対象荷物の位置及び形状を検出して検出信号を生成する。センサ部３３は、例えば、対象荷物を撮像して画像信号を生成する画像センサと、画像信号に対して画像処理を施して対象荷物の下面位置を検出する画像処理部と、を備える。画像センサは、例えば、ベース１２の基底部１２Ａに設けられる。なお、センサ部３３が画像処理部を備えず、コンベア制御部３１が対象荷物の下面位置を検出する処理を行ってもよい。コンベア制御部３１は、センサ部３３から受け取る検出信号に基づいて、取出アーム２０によって対象荷物を取り出すときの移動コンベア１８の位置を決定し、上述したように移動コンベア１８を移動させる。コンベア制御部３１は、さらに、移動コンベア１８のベルト１９の回転制御を行う。具体的には、コンベア制御部３１は、ベルト１９に連結されたモータを制御する。
【００２２】
アーム制御部３２は、対象荷物に対する取出アーム２０の位置決め制御を行う。具体的には、アーム制御部３２は、センサ部３３から受け取る検出信号に基づいて、対象荷物における把持すべき位置を決定する。そして、アーム制御部３２は、決定した位置に取出アーム２０の先端、すなわち、把持部２１が接触するように、回転関節２５、２６、２７を駆動する。アーム制御部３２は、さらに、対象荷物を把持するために、把持部２１を駆動する。
【００２３】
次に、図３（ａ）から図８（ｂ）を参照して、荷役装置１０の動作例を説明する。  
図３（ａ）、図４（ａ）、図５（ａ）、図６（ａ）、図７（ａ）、図８（ａ）は、ボックスパレット５０内に積み重ねて収容されている荷物５３を搬送台６０に移動させる一連の動作を概略的に示す上面図である。図３（ｂ）、図４（ｂ）、図５（ｂ）、図６（ｂ）、図７（ｂ）、図８（ｂ）はそれぞれ、図３（ａ）、図４（ａ）、図５（ａ）、図６（ａ）、図７（ａ）、図８（ａ）に示されるＢ−Ｂ′線に沿う荷役装置１０の断面図である。なお、図３（ａ）、図４（ａ）、図５（ａ）、図６（ａ）、図７（ａ）、図８（ａ）では、中間棚５１及びその上に配置された荷物５３は省略されている。
【００２４】
図３（ａ）及び（ｂ）に示されるように、まず、第１直動部１４が第１直動機構１５によって駆動され、移動コンベア１８は、その先端の高さが対象荷物５３−１の下面の高さと合うように上昇する。
【００２５】
図４（ａ）及び（ｂ）に示されるように、第２直動部１６が第２直動機構１７によって駆動され、移動コンベア１８が対象荷物５３−１に近づくように前進する。続いて、取出アーム２０が把持部２１を対象荷物５３−１の側面に押し付けるように駆動され、対象荷物５３−１が把持部２１によって把持される。
【００２６】
図５（ａ）及び（ｂ）に示されるように、取出アーム２０は、対象荷物５３−１を移動コンベア１８のベルト１９上に移動させる。このとき、ベルト１９は取出アーム２０と同期して駆動される。すなわち、取出アーム２０がベルト１９上に移動させる際には、ベルト１９は、対象荷物が図５（ｂ）の矢印Ａによって示される搬送方向に搬送されるように回転駆動される。それにより、対象荷物５３−１をベルト１９上に載せるのが容易になる。さらに、取出アーム２０の先端が水平面から傾いた平面上を動くことから、対象荷物５３−１は、水平方向より若干上方に取り出されることとなる。それにより、対象荷物５３−１とその下にある荷物５３−３との間の摩擦が軽減され、対象荷物５３−１を取り出し易くなる。
【００２７】
図６（ａ）及び（ｂ）に示されるように、対象荷物５３−１がベルト１９上に載せられた後に、取出アーム２０は、対象荷物５３−１がベルト１９上を流れるのを妨げないように、荷物回避姿勢に移る。すなわち、アーム制御部３２は、移動コンベア１８上から取出アーム２０を退避させる。移動コンベア１８は、対象荷物５３−１を搬送し、対象荷物５３−１全体がベルト１９上に載った状態になった後に停止する。
【００２８】
図３（ａ）、図４（ａ）、図５（ａ）、及び図６（ａ）に示される動作を繰り返すことで、図７（ａ）及び（ｂ）に示されるように、移動コンベア１８上に複数の荷物５３を載せることができる。例えば、荷役装置１０は移動コンベア１８上に載せられるだけの荷物５３を載せるように動作される。図７（ａ）及び（ｂ）に示される例では、３つの荷物５３−１、５３−２、５３−３が移動コンベア１８上に載っている。
【００２９】
次に、図８（ａ）及び（ｂ）に示されるように、第１直動部１４が第１直動機構１５によって駆動され、それにより、移動コンベア１８が搬送台６０の位置まで下降する。その後に、移動コンベア１８が駆動され、すなわち、ベルト１９が回転し、それにより、荷物５３が搬送台６０に投入される。搬送台６０は、例えば、図８（ａ）の矢印Ｂで示される搬送方向に荷物５３を搬送するベルトコンベア装置である。荷役装置１０が荷物を移載する先（荷下ろし場所）は、搬送台６０のような動的な台に限らず、例えばパレットや作業台などの静的な台であってもよい。
【００３０】
荷物５３を移動コンベア１８から搬送台６０に投入するときには、動いている２つのベルトに荷物５３が跨がる状態が一時的に生じる。このため、移動コンベア１８の搬送方向Ａが搬送台６０の搬送方向Ｂと異なる場合、搬送台６０への投入時に荷物の姿勢が変化する。本実施形態では、移動コンベア１８の搬送方向Ａは搬送台６０の搬送方向Ｂと略直交する。例えば、荷物５３が移動コンベア１８の搬送方向Ａに整列した状態で移動コンベア１８によって搬送される場合、搬送台６０への投入後には、荷物５３は、搬送台６０の搬送方向Ｂに対して傾いた姿勢となる。搬送台６０上では荷物５３は搬送台６０の搬送方向に整列していることが望ましい。一実施形態では、図９に示されるように、取出アーム２０は、搬送台６０への投入時の姿勢変化を考慮して、搬送方向Ａに対して姿勢を傾けた状態で移動コンベア１８に荷物５３を載せる。それにより、搬送台６０においてその搬送方向Ｂに荷物５３を整列することができる。
【００３１】
このように、荷役装置１０は、取出アーム２０で荷物５３を移動コンベア１８へと取り出し、移動コンベア１８上に荷物５３を載せて運ぶ。これにより、荷物５３を落下させることなく、さらに、荷物５３を破損することなく、荷下ろし場所に荷物５３を移載することができる。
【００３２】
次に、把持部２１の構造について具体的に説明する。  
図１０Ａは、把持部２１の構造例を概略的に示している。図１０Ａに示される把持部２１は、取出アーム２０の先端に設けられた受動弾性関節９１と、受動弾性関節９１に接続された第１先端部９２及び第２先端部９３と、を備える。例えば、把持部２１が吸着型のものである場合、第１先端部９２及び第２先端部９３における荷物と接触する面に吸着パッド９４が設けられる。
【００３３】
第１先端部９２及び第２先端部９３に外力が加わっていない状態では、受動弾性関節９１を形成する弾性体の作用により、第１先端部９２及び第２先端部９３は互いに略直交するように保持される。
【００３４】
図１０Ｂに示されるように、前面（荷役装置１０に対向する側面）が広い荷物９５を把持する場合、第１先端部９２及び第２先端部９３が荷物９５の前面に押し付けられる。それにより、第１先端部９２及び第２先端部９３は、互いに略平行になるまで受動的に広がり、荷物９５の前面に接触する。それにより、把持部２１は、荷物９５を把持することができる。
【００３５】
一方、図１０Ｃに示されるように、前面が狭いが上面が広い荷物９６を把持する場合、第１先端部９２及び第２先端部９３が荷物９６の上面に押し付けられる。それにより、第１先端部９２及び第２先端部９３は、互いに略平行になるまで受動的に広がり、荷物９６の上面に接触する。それにより、把持部２１は、荷物９６を把持することができる。
【００３６】
なお、把持部２１は、図１０Ｄに示されるように、第１先端部９２及び第２先端部９３が略直交した状態で荷物９７の角を把持することもできる。
【００３７】
このように、把持部２１を受動的な機構により形成することにより、様々な形状の荷物をハンドリングすることができる。図１０Ａに示される把持部２１は、荷役装置１０への適用に限らず、任意の他の装置に適用することもできる。
【００３８】
図１１Ａは、把持部２１の他の構造例を概略的に示している。図１１Ａに示される把持部２１は、取出アーム２０の先端に設けられた回転関節１０１と、回転関節１０１の先端に設けられた回転関節１０２と、回転関節１０２の先端に設けられた先端部１０３と、を備える。回転関節１０１及び１０２は、モータなどの駆動源（図示せず）によって駆動される。回転関節１０１の回転軸は回転関節１０２の回転軸と略直交する。先端部１０３の先端面（把持面とも称する。）は長方形状である。先端面に吸着パッド１０４が設けられる。
【００３９】
図１１Ａ及び図１１Ｂは、荷物の前面を把持するときの把持部２１の姿勢を示す上面図及び側面図である。図１１Ｃ及び図１１Ｄは、荷物の上面を把持するときの把持部２１の姿勢を示す上面図及び側面図である。把持部２１は、図１１Ａ及び図１１Ｂに示される姿勢から回転関節１０１を９０度回転させることで、図１１Ｃ及び図１１Ｄに示される姿勢に移行する。荷物の幅が狭い場合、把持部２１は、図１１Ｃ及び図１１Ｄに示される姿勢から回転関節１０２を９０度回転させることで、図１１Ｅ及び図１１Ｆに示される姿勢に移行する。これにより、把持面の短辺を荷物の幅方向と合わせることができる。その結果、幅の狭い荷物でも把持することができる。
【００４０】
図１２（ａ）は、本実施形態に係る取出アーム２０の変形例を含む荷役装置１０を概略的に示す上面図であり、図１２（ｂ）は、図１２（ａ）に示されるＢ−Ｂ′線に沿った荷役装置１０の断面図である。図１２（ａ）及び（ｂ）に示される取出アーム２０は、移動コンベア１８のベルト１９に接するボールキャスタ１１１をさらに備えている。ボールキャスタ１１１は、取出アーム２０の先端部分に、具体的には、リンク２９に設けられている。この構造では、荷物の重量及び取出アーム２０の自重がボールキャスタ１１１を介して移動コンベア１８によって支えられる。これにより、取出アーム２０で支える重量を低減することができる。その結果、取出アーム２０をコンパクトにすることができる。例えば、リンク２８及び２９を細くすることができる。
【００４１】
以上のように、本実施形態に係る荷役装置では、垂直方向に並びに前後方向に移動可能な移動コンベアと、移動コンベアの側方に配置された垂直方向に移動可能な取出アームと、を備え、移動コンベア及び取出アームを併用して荷物を移動させる。これにより、様々な状態の荷物をハンドリングすることができる。
【００４２】
（第２の実施形態）
図１３を参照して第２の実施形態を説明する。第２の実施形態は、取出アームの構造が第１の実施形態と異なる。第２の実施形態では、第１の実施形態と異なる要素（すなわち取出アーム）について説明し、第１の実施形態と同じ要素についての説明は省略する。
【００４３】
図１３は、第２の実施形態に係る荷役装置１３０を概略的に示している。図１３に示されるように、本実施形態の取出アーム２０は、第１直動部１４上に設けられた回転関節１３１と、回転関節１３１の先端に接続された直動関節１３２と、直動関節１３２の先端に接続された回転関節１３３と、備える。直動関節１３２は、図示しない駆動源によって駆動される能動関節であり、直動動作を行う。直動関節１３２の直動動作に応じて、回転関節１３１と回転関節１３３との間の距離が変化する。また、回転関節１３１の駆動によって把持部２１の姿勢を変えることができる。
【００４４】
本実施形態では、直動関節１３２を用いて取出アーム２０を形成することにより、機構は複雑になるが、取出アーム２０が荷物回避姿勢を取りやすく、さらに、特異点も生じにくくなる。その結果、制御が行い易くなる。
【００４５】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００４６】
１０…荷役装置、１２…ベース、１２Ａ…基底部、１２Ｂ…縦部材、１４…第１直動部、１５…第１直動機構、１６…第２直動部、１７…第２直動機構、１８…移動コンベア、１９…ベルト、２０…取出アーム、２１…把持部、２２，２３，２４…プーリ、３１…コンベア制御部、３２…アーム制御部、３３…センサ部、５０…ボックスパレット、５１…中間棚、５２…車輪、５３…荷物、６０…搬送台、９１…受動弾性関節、９２…先端部、９３…先端部、９４…吸着パッド、１０１…回転関節、１０２…回転関節、１０３…先端部、１０４…吸着パッド、１１１…ボールキャスタ、１３０…荷役装置、１３１…回転関節、１３２…直動関節、１３３…回転関節。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１０Ｃ】
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【図１０Ｄ】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１１Ｃ】
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【図１１Ｄ】
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【図１１Ｅ】
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【図１１Ｆ】
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【図１２】
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【図１３】
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