(57)【要約】【課題】部品点数の増加を抑え、小型化及び軽量化が可能な直動伸縮機構、この直動伸縮機構を備えた移載装置及びこの移載装置を用いた移載方法を提供すること。【解決手段】本実施形態に係る直動伸縮機構は、第１の方向に並べられた複数の構造体と、複数の構造体の内、第１の方向に隣接する第１構造体と第２構造体を回動可能に連結する連結部材と、第１構造体と第２構造体を固定する固定位置と第１構造体と前記第２構造体を回動可能にする解除位置との間で移動可能な固定部材と、を備える。また、本実施形態に係る直動伸縮機構は、複数の構造体を第１の方向に沿って移動することにより、または、固定部材を第１の方向に沿って移動することにより、または、固定部材と複数の構造体を第１の方向に沿って互いに反対方向に移動することにより、固定部材を固定位置と解除位置との間で移動させる切替機構と、を備える。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の方向に並べられた複数の構造体と、
前記複数の構造体の内、前記第１の方向に隣接する第１構造体と第２構造体を回動可能に連結する連結部材と、
前記第１構造体と前記第２構造体を固定する固定位置と前記第１構造体と前記第２構造体を回動可能にする解除位置との間で移動可能な固定部材と、
前記複数の構造体を前記第１の方向に沿って移動することにより、または、前記固定部材を前記第１の方向に沿って移動することにより、または、前記固定部材と前記複数の構造体を前記第１の方向に沿って互いに反対方向に移動することにより、前記固定部材を前記固定位置と前記解除位置との間で移動させる切替機構と、
を備えている直動伸縮機構。
【請求項２】
前記構造体は、板材であることを特徴とする請求項１に記載の直動伸縮機構。
【請求項３】
第１の方向に並べられた複数の板材と、
前記複数の板材の内、前記第１の方向に隣接する第１板材と第２板材を回動可能に連結する連結部材と、
前記第１板材と前記第２板材を固定する固定位置と前記第１板材と前記第２板材を回動可能にする解除位置との間で移動可能な固定部材と、
前記固定部材を移動可能に収容する前記第１板材と前記第２板材に亘って設けられる溝と、
前記複数の板材を前記第１の方向に沿って移動させ、または、前記固定部材を前記第１の方向に沿って移動させ、または、前記固定部材と前記複数の板材を前記第１の方向に沿って互いに反対方向に移動させ、前記溝に収容された前記固定部材の一部を前記第１板材から前記第２板材へ向かって突出させることにより、前記第１板材と前記第２板材を固定する切替機構と、
を備えている直動伸縮機構。
【請求項４】
前記切替機構は、磁石を備え、
前記固定部材は、前記磁石により引き寄せられることにより、前記溝の中を摺動する磁性体である請求項３に記載の直動伸縮機構。
【請求項５】
第１の方向に並べられた複数の板材と、
前記複数の板材の内、前記第１の方向に隣接する第１板材と第２板材を回動可能に連結する連結部材と、
前記第１板材の前記第１の方向と直交する第２の方向の端部に設けられ、前記第１板材と前記第２板材を固定する固定位置と前記第１板材と前記第２板材を回動可能にする解除位置との間で移動可能な固定部材と、
前記複数の板材の前記第１の方向に沿った移動により、または、前記固定部材の前記第１の方向に沿った移動により、または、前記固定部材と前記複数の板材の前記第１の方向に沿った互いに反対方向の移動により、前記固定部材の一部と当接し、前記第１板材と前記第２板材を固定する切替機構と、
を備えている直動伸縮機構。
【請求項６】
前記切替機構は、前記固定部材と当接するローラと、前記ローラを前記固定部材に向かって押圧する弾性体と、を備えている請求項５に記載の直動伸縮機構。
【請求項７】
第１の方向に並べられた複数の構造体と前記複数の構造体の内、前記第１の方向に隣接する第１構造体と第２構造体を回動可能に連結する連結部材と前記第１構造体と前記第２構造体を固定する固定位置と前記第１構造体と前記第２構造体を回動可能にする解除位置との間で移動可能な固定部材とを備え、前記固定部材を前記固定位置に移動して前記複数の構造体を固定した状態で、前記複数の構造体の上に対象物を移載する構造体連結機構と、
前記構造体連結機構を前記第１の方向に沿って移動することにより、または、前記固定部材を前記第１の方向に沿って移動することにより、または、前記固定部材と前記構造体連結機構を前記第１の方向に沿って互いに反対方向に移動することにより、前記固定部材を前記固定位置と前記解除位置との間で移動させる切替機構と、
前記構造体連結機構を前記第１の方向に前進又は後退させる駆動部と、
を備えている移載装置。
【請求項８】
前記構造体連結機構の前記第１の方向の一端には、前記対象物と前記対象物が載置された作業台の載置面の間に侵入可能な爪部材を備えている請求項７に記載の移載装置。
【請求項９】
ベース部と、
前記ベース部から垂設され前記ベース部に固定される第１支持部と、
第１の方向に並べられた複数の構造体と前記複数の構造体の内、前記第１の方向に隣接する第１構造体と第２構造体を回動可能に連結する連結部材と前記第１構造体と前記第２構造体を固定する固定位置と前記第１構造体と前記第２構造体を回動可能にする解除位置との間で移動可能な固定部材とを備え、前記固定部材を前記固定位置に移動して前記複数の構造体を固定した状態で、対象物を移載する構造体連結機構と、
前記構造体連結機構を前記第１の方向に沿って移動することにより、前記固定部材を前記固定位置と前記解除位置との間で移動させる前記構造体連結機構と対向するように前記第１支持部に設けられる切替機構と、
前記構造体連結機構の前記第１の方向の一端に設けられ、前記対象物と前記対象物が載置された作業台の載置面の間に侵入可能な爪部材と、
前記構造体連結機構を前記第１の方向に前進又は後退させる駆動部と、
を備える移載装置。
【請求項１０】
前記構造体連結機構の移載面と反対側の面と対向して設けられ、前記爪部材の先端において、前記構造体連結機構の前記移載面側へ折り返して巻かれ、その一端が前記第１支持部へ固定され、その他端が巻回部によって巻き取られ、前記構造体連結機構の前進により前記巻回部から引き出され、前記構造体連結機構の後退により前記巻回部に巻き戻される第１ベルトを備える請求項９に記載の移載装置。
【請求項１１】
前記第１ベルトを挟んで、前記構造体連結機構と対向して設けられ、前記爪部材において、前記第１ベルトから離間する方向に折り返され、一端が前記第１支持部に固定され、他端が巻回部に巻き取られ、前記構造体連結機構の前進により前記巻回部から引き出され、前記構造体連結機構の後退により巻回部に巻き戻される第２ベルトを備える請求項１０に記載の移載装置。
【請求項１２】
第１の方向に沿って互いに回動可能に連結して並べられた複数の構造体を固定させながら、対象物へ向かって前進させる工程と、
前記複数の構造体を前記対象物と前記対象物の載置面との間に挿入する工程と、
前記対象物を前記複数の構造体の上に移載する工程と、
を有する移載方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、直動伸縮機構、この直動伸縮機構を備えた移載装置及びこの移載装置を用いた移載方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
産業用ロボットのアームの構造として、引き伸ばして使用するときには、硬直する一方、収納時には、コンパクトに折り畳まれ収納可能ないわゆる直動伸縮機構が知られている。
【０００３】
例えば、直動伸縮機構は、複数の隣接するブロック状の構造体の下面側を屈曲自在に連結した連結構造体を有する。この連結構造体は、その上面側に帯状に設けられる別部材によって回動を禁止される。
【０００４】
すなわち、上述の直動伸縮機構は、２つの部材を互いに重ね合わせることにより、一つの固定された部材として機能する。このため、従来の直動伸縮機構は、部品点数の増加を招いている。また、部品点数の増加は、直動伸縮機構の軽量化及び小型化において負担となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−２２２１５３号公報
【特許文献２】ＷＯ２０１１−１５２２６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
そこで、本実施形態が解決しようとする課題は、部品点数の増加を抑え、小型化及び軽量化が可能な直動伸縮機構、この直動伸縮機構を備えた移載装置及びこの移載装置を用いた移載方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本実施形態に係る直動伸縮機構は、第１の方向に並べられた複数の構造体と、複数の構造体の内、第１の方向に隣接する第１構造体と第２構造体を回動可能に連結する連結部材と、第１構造体と第２構造体を固定する固定位置と第１構造体と前記第２構造体を回動可能にする解除位置との間で移動可能な固定部材と、を備える。また、本実施形態に係る直動伸縮機構は、複数の構造体を第１の方向に沿って移動することにより、または、固定部材を第１の方向に沿って移動することにより、または、固定部材と複数の構造体を第１の方向に沿って互いに反対方向に移動することにより、固定部材を固定位置と解除位置との間で移動させる切替機構と、を備える。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、本実施形態に係る移載装置がマニピュレータに取り付けられている状態を示す斜視図である。
【図２】図２は、図１の移載装置をＦ２の方向から見た状態を示す概略図である。
【図３】図３は、図１に設けられる直動伸縮機構の要部の構成を示す斜視図である。
【図４】図４は、図３の直動伸縮機構の固定／解除動作を説明するための平面図である。
【図５】図５は、図３の直動伸縮機構の固定／解除動作を説明するための平面図である。
【図６】図６は、図２に示す移載装置が定型の対象物を把持した状態を示す概略図である。
【図７】図７は、図２に示す移載装置が不定型の対象物を移載する動作を示す概略図である。
【図８】図８は、図２に示す移載装置が不定型の対象物を移載した動作を示す概略図である。
【図９】図９は、図１に示す移載装置の制御系を示すブロック図である。
【図１０】図１０は、図１に示す移載装置が不定型の対象物を移載する動作を示すフローチャートである。
【図１１】図１１は、図１に示す移載装置が移載した不定形の対象物を解放するまでの動作を示すフローチャートである。
【図１２】図１２は、図３に示す直動伸縮機構の第２の実施形態である。
【図１３】図１３は、図３に示す直動伸縮機構の第３の実施形態である。
【図１４】図１４は、図１３に示す直動伸縮機構の固定開始動作を示す概略図である。
【図１５】図１５は、図１４に示す直動伸縮機構の固定動作が開始された状態を示す概略図である。
【図１６】図１６は、図１５よりもさらに直動伸縮機構の固定動作が進んだ状態を示す概略図である。
【図１７】図１７は、図１２に示す直動伸縮機構の固定動作の一つが完了した状態を示す概略図である。
【図１８】図１８は、図１に示す移載装置の第４の実施形態を示す概略図である。
【図１９】図１９は、図１に示す移載装置の第５の実施形態を示す概略図である。
【図２０】図２０は、図１に示す移載装置の第６の実施形態を示す概略図である。
【図２１】図２１は、図１に示す移載装置の第６の実施形態を示す概略図である。
【図２２】図２２は、図１に示す移載装置の第７の実施形態を示す概略図である。
【図２３】図２３は、図１に示す移載装置の第７の実施形態を示す概略図である。
【図２４】図２４は、図２２に示す移載装置の制御系を示すブロック図である。
【図２５】図２５は、図１に示す移載装置の第８の実施形態を示す概略図である。
【図２６】図２６は、図１に示す移載装置の第８の実施形態を示す概略図である。
【図２７】図２７は、図１に示す移載装置の別の実施形態を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
［第１の実施形態］
以下、第１の実施形態に係る移載装置１について、図１及び図２を用いて説明する。図１は、移載装置１をマニピュレータ２００に取り付けた状態を示す斜視図である。図２は、図１の移載装置１をＦ２の方向からみた概略図である。
【００１０】
図１及び図２に示すように、移載装置１は、マニピュレータ２００のアーム２１０の先端部２３０に取り付けられる。マニピュレータ２００は、複数の関節２５０を有し、これらの関節２５０を回動させることにより、移載装置１を所望の位置に移動する。
【００１１】
移載装置１は、水平方向に延設された略直方体形状のベース部３と、ベース部３の長手方向に沿って摺動自在に設けられる第１間隔調整部５１及び第２間隔調整部７１とを備えている。また、移載装置１は、ベース部３と略直交し、図示下方に延設される第１支持部５３と、第１間隔調整部５１から図示下方に垂設される支持部材５７と、第２間隔調整部７１から図示下方に垂設される第２支持部７３と、を有している。また、移載装置１は、図１及び図２に示すように、第１支持部５３に摺動自在に架け渡される板連結機構９０ａを備えている。
【００１２】
ベース部３は、図１及び図２に示すように、略直方体の筐体３１の内側で長手方向に沿って延びる２つのレール３３と、筐体３１の上面３２の略中央部にマニピュレータ２００と連結する連結部３５とを有する。
【００１３】
第１支持部５３は、図１に示すように、矩形の枠体であって、その図示上部をベース部３と接続され、図示下方へ垂設される。第１支持部５３は、枠体の内側面を架け渡すように配置される第１摺接部材５２及び第２摺接部材５４を備えている。第１摺接部材５２は、図２に示すように、第１支持部５３の図示上方に配置される。一方、第２摺接部材５４は、第１支持部５３の図示下方に配置される。また、第１支持部５３は、図示下方に後述する切替機構５６を備えている。
【００１４】
第１摺接部材５２および第２摺接部材５４は、板連結機構９０ａをかけ回して、板連結機構９０ａを所望の方向に曲げるための部材である。例えば、第１摺接部材５２および第２摺接部材５４としては、回転ローラを採用することができる。また、第１摺接部材５２および第２摺接部材５４は、外周面の摩擦係数が低い柱状の部材を用いることも可能である。
【００１５】
また、切替機構５６は、図３に示すように、板連結機構９０ａの板材９１と略平行に配置される。切替機構５６は、後述する固定部材９６の移動経路上の図示直上に固定して配置される。また、図２に示すように、切替機構５６の磁石は、板連結機構９０ａが水平方向に引き出される場所において、重力方向に磁力が働くように配置されている。なお、切替機構５６は、固定部材９６を移動可能であれば、特にその構造は制限されない。例えば、切替機構５６は、固定部材９６を移動させるための磁石を備えている。なお、切替機構５６に使用される磁石は、ネオジウム磁石などの永久磁石や、電磁石を用いることができる。
【００１６】
第１間隔調整部５１は、ベース部３のレール３３に沿って移動可能に配置される。第１間隔調整部５１は、例えば、図示しない可動部と送りねじとを含む。また、第１間隔調整部５１は、第１支持部５３とほぼ同形の矩形枠状の支持部材５７と接続される。すなわち、第１間隔調整部５１は、支持部材５７をベース部３のレール３３に沿って長手方向に移動する。
【００１７】
支持部材５７は、図１に示すように、第１間隔調整部５１と接続される上辺５７０と、上辺５７０の両端から垂設される２本の側辺５７１と、２本の側辺５７１を上辺５７０とは反対側の端部で接続する爪部材５５とを備えている。言い換えれば、支持部材５７は、矩形の枠体である。支持部材５７は、第１間隔調整部５１の動作によってベース部３のレール３３に沿って移動する。
【００１８】
爪部材５５は、図２に示すように、第２支持部７３側の先端５５１に向けて先細る傾斜面５５３を備える。爪部材５５は、後端５５５を板連結機構９０ａの先端９２と接続される。第１実施形態において爪部材５５は、側面形状が台形状であるが、スプーン形状、シャベル形状でもよい。すなわち、爪部材５５は、レール３３に沿って移動する第１間隔調整部５１と連動して図示左方向へ進行する際に、対象物の下面に潜入しやすくかつ対象物を破損しにくい形状であれば、その形状は、本実施形態に限定されない。
【００１９】
板連結機構９０ａは、図２に示すように、先端９２を爪部材５５に連結し、基端９４をベース部３に弾性部材９８を介して固定される。すなわち、板連結機構９０ａは、弾性部材９８によりベース部３へ引き寄せる方向に常に力が働くように付勢される。なお、図２において、弾性部材９８は、ベース部３の図示左側端部に設けられているが、この位置に限られない。例えば、弾性部材９８は、ベース部３の第１支持部５３側に設けることも可能である。
【００２０】
板連結機構９０ａは、図１及び図３に示すように、長辺が互いに隣接するように並べられた複数の細長い構造体と、構造体同士を回動自在に連結する連結部材とを有する構造体連結機構である。本実施形態において、構造体は、板材９１であり、連結部材は、蝶番９３である。このように蝶番９３により連結された板材９１は、互いに回動可能である。すなわち、板連結機構９０ａは、その連結方向に巻くことや、曲げることが可能である。
【００２１】
そして、板連結機構９０ａは、例えば、図２に示すように、基端９４からベース部３の長手方向に沿って配置され、第１摺接部材５２を経由して、図示下方へ垂れ下がり、第２摺接部材５４の外周に沿って折れ曲がり、その先端９２が爪部材５５の後端５５５と連結される。言い換えれば、板連結機構９０ａは、第１摺接部材５２及び第２摺接部材５４を経由して、略Ｃ字形状に架け渡されている。
【００２２】
これにより、板連結機構９０ａは、第１間隔調整部５１の移動に伴って爪部材５５と共に弾性部材９８の付勢力に抗して第２支持部７３へ向かって引き出され、第１間隔調整部５１の力が弾性部材９８の付勢力よりも弱まると元の位置に引き戻される。以下において、板連結機構９０ａを引き出すことを前進と記載し、元の位置に引き戻すことを後退と記載することもある。
【００２３】
弾性部材９８は、図１及び図２に示すように、ベース部３の第１支持部５３が取り付けられている端部と反対側の端部に設けられる。
【００２４】
第２間隔調整部７１は、図２に示すように、レール３３にスライド可能に取付けられる。第２間隔調整部７１は、図示しない可動部と送りねじとを含む。また、第２間隔調整部７１には、第１支持部５３と対向する第２支持部７３が取り付けられている。第２間隔調整部７１は、第２支持部７３をベース部３のレール３３に沿って移動させる。第２間隔調整部７１は、第１支持部５３と第２支持部７３との間隔を調整する。
【００２５】
図１に示すように、第２支持部７３は、第２間隔調整部７１と接続する上辺７３０とこの上辺７３０の両端から垂設された２本の側辺部７３１と、２本の側辺部７３１の間に架け渡された支持板７３３とを有する。
【００２６】
以下、第１の実施形態の移載装置１に設けられる直動伸縮機構９ａについて、図１から図５を用いて詳細に説明する。直動伸縮機構９ａは、板連結機構９０ａ及び切替機構５６を有する。図３は、直動伸縮機構９ａを示す斜視図である。図４は、図３に示す直動伸縮機構９ａの固定部材９６が解除位置ある状態を示す部分拡大図である。図５は、図３に示す直動伸縮機構９ａの固定部材９６が固定位置にある状態を示す部分拡大図である。
【００２７】
直動伸縮機構９ａは、板連結機構９０ａ及び切替機構５６を用いることにより、折り曲げ可能な状態から硬直した状態に自在に変化することができる。ここで言う、折り曲げ可能な状態とは、隣接する板材９１同士が回動自在に連結されている状態をいう。また、硬直した状態とは、隣接する板材９１同士を回動不能に固定して、あたかも一枚の固い板のようになっている状態をいう。
【００２８】
図３に示すように、板連結機構９０ａは、細長い複数の板材９１の移載面９００側を蝶番９３を用いて連結したものである。移載面９００とは、図３に示すように、切替機構５６と対向する側の面であり、対象物Ｐを載置する面である。例えば、図４に示すように、第１板材９１０ａは、第２板材９１１ａと２つの第１蝶番９３０で連結される。これにより、第１板材９１０ａと第２板材９１１ａは、移載面９００を内側に巻き込む方向に大きく回動可能に連結される。また、第２板材９１１ａは、第３板材９１２ａと２つの第２蝶番９３２を用いて連結される。なお、これら２つの第２蝶番９３２は、第１板材９１０ａと第２板材９１１ａを連結した２つの第１蝶番９３０と重ならない位置に入れ子状に設けられる。これにより、第２板材９１１ａと第３板材９１２ａは、移載面９００を内側に巻き込む方向に大きく回動可能に連結される。同様に、複数枚の板材９１を連結して板連結機構９０ａが形成されている。
【００２９】
また、図３及び図４に示すように、各板材９１の長手方向の中央部には、磁石６０を収容する２つの有底の第１溝９５１が設けられている。第１溝９５１は、板材９１の連結方向に延びる。また、２つの第１溝９５１のさらに内側には、板材９１の連結方向に延びる２つの有底の第２溝９５３が設けられている。また、各板材９１は、２つの第２溝９５３と連結方向に沿って対向して設けられる２つの有底の第３溝９５５を有している。言い換えれば、２つの第３溝９５５は、隣接する他の板材９１の２つの第２溝９５３と対向して設けられる。また、各板材９１の２つの第２溝９５３には、棒状の固定部材９６がそれぞれ移動可能に収容配置されている。また、第１溝９５１に磁石６０が収容配置され、第２溝９５３に固定部材９６が収容配置された状態で、移載面９００側から蓋９０１が被せられる。蓋９０１は、磁石６０及び固定部材９６が板材９１から外れるのを防止する。蓋９０１の材料は、非磁性体である例えば樹脂を用いることができる。
【００３０】
また、隣接する２つの板材９１に互いに対向して配置されている第２溝９５３と第３溝９５５は、固定部材９６を移動可能な溝である。固定部材９６は、例えば鉄などの磁性材料である。
【００３１】
また、磁石６０は、固定部材９６が自重や振動等により、不用意に動くことを防止するよう機能する。すなわち、磁石６０は、磁力により固定部材９６を引き寄せることにより固定部材９６の動きを規制し、固定部材９６を解除位置に留めておく。
【００３２】
なお、各板材９１間を回動可能に連結する連結部材として蝶番９３を一例として記載したが、これに限られない。すなわち、連結部材は、隣接する板材９１を回動可能に連結可能であれば弾性部材を板材９１に接着して接続することも可能である。
【００３３】
続いて、直動伸縮機構９ａの固定動作及び解除動作について移載装置１における動作を例として図２から図５を用いて説明する。
［固定動作］
移載装置１は、隣接する板材９１同士を回動不能に固定する場合、板連結機構９０ａを図２の状態から図３の矢印Ｄ１の方向へ移動させる。この動作によって、複数枚の板材９１が回動不能に固定される。以下、図４及び図５を用いて、板連結機構９０ａを構成する隣接する２枚の板材９１同士の固定動作を説明する。
【００３４】
例えば、第１板材９１０ａと第２板材９１１ａが切替機構５６を通過する前の状態（図４参照）では、２つの固定部材９６は、第１板材９１０ａの第２溝９５３の中に収容され、第１溝９５１に収容されている磁石６０からの磁力により引き寄せられそれぞれ移動が規制されている。
【００３５】
切替機構５６は、磁石６０よりも強い磁力を有する別の磁石を備えている。このため、板連結機構９０ａが切替機構５６に対して連結方向に沿って移動すると、第１板材９１０ａの第２溝９５３に収容されている固定部材９６は、切替機構５６の磁力によって引き寄せられてその場に留まる。
【００３６】
この状態で、板連結機構９０ａを移動させると、図５に示すように、第２溝９５３に収容されている固定部材９６は、第１板材９１０ａの第２板材９１１ａ側の辺から突出し、固定部材９６の一部が、第２板材９１１ａの第３溝９５５へ挿入される。すなわち、固定部材９６は、解除位置から固定位置に移動する。その結果、第１板材９１０ａと第２板材９１１ａは、回動不能にロックされる。なお、第３溝９５５の連結方向の長さは、固定部材９６の長手方向の長さよりも短い。このため、第３溝９５５へ固定部材９６の全部が挿入され、ロックが外れることはない。
【００３７】
さらに、板連結機構９０ａが矢印方向に前進すると、第２板材９１１ａの第２溝９５３に収容されている固定部材９６が、上記と同様に第３板材９１２ａの第３溝９５５へ挿入される。すなわち、第２板材９１１ａと第３板材９１２ａとは、回動不能にロックされる。
【００３８】
切替機構５６の直下を通過する各固定部材９６は、切替機構５６の磁力により引き寄せられてその場で停止する。そして、停止した固定部材９６は、当該板材９１の進行方向において後ろ側の板材９１が移動することによって、この板材９１の第３溝９５５へ挿入される。第３溝９５５の端部と固定部材９６の端部が当接すると固定部材９６は、板材９１と共に切替機構５６の磁力に抗して移動を再開する。また、切替機構５６は、次の板材９１の固定部材９６を磁力により引き寄せて移動を規制し、さらにその次の板材９１の第３溝９５５へ固定部材９６を挿入する。この動作を繰り返すことにより、移載装置１は、板連結機構９０ａを硬直した状態にすることができる。
【００３９】
なお、切替機構５６から固定部材９６に作用する磁力は、第１溝９５１に収容されている磁石６０から固定部材９６に作用する磁力よりも強くなるように設計されている。
［解除動作］
続いて、解除動作について説明する。上述の通り、固定解除前の状態では、第１板材９１０ａと第２板材９１１ａ、及び、第２板材９１１ａと第３板材９１２ａは、切替機構５６により引き出された固定部材９６により固定された（硬直した状態）状態にある。
【００４０】
この状態から板連結機構９０ａは、ばねの復元力によって、図２及び図３に示す矢印Ｄ２方向に移動する。すなわち、複数の板材９１は、上記の固定動作と逆方向に移動を開始する。以下、第１板材９１０ａ、第２板材９１１ａ、第３板材９１２ａの固定を解除する動作を例に説明する。
【００４１】
矢印Ｄ２方向への引き込みが開始されると、図５の状態にある板連結機構９０ａは、第３板材９１２ａから順に切替機構５６を通過する。第３板材９１２ａが切替機構５６を通過すると、第３溝９５５に挿入されていた固定部材９６が切替機構５６の磁力により引き寄せられる。すなわち、固定部材９６は、移動を停止する。この状態で、第３板材９１２ａが移動すると、固定部材９６は、第３溝９５５から第２溝９５３に向かう方向に移動する。第２溝９５３へ固定部材９６が完全に収容される位置まで移動すると、固定部材９６が第３板材９１２ａから完全に抜けて、第３板材９１２ａと第２板材９１１ａとのロックが解除される。すなわち、第３板材９１２ａと第２板材９１１ａと間の第２蝶番９３２による回動が可能となる。
【００４２】
続いて、第２板材９１１ａが切替機構５６を通過すると、第２板材９１１ａの第３溝９５５に挿入されていた固定部材９６が切替機構５６の磁力により引き寄せられる。すなわち、固定部材９６は、移動を停止する。この状態で、第２板材９１１ａの移動に伴い固定部材９６は、第３溝９５５から第２溝９５３に移動する。第２溝９５３へ固定部材９６が完全に収容される位置まで移動すると、固定部材９６が第２板材９１１ａから完全に抜けて第２板材９１１ａと第１板材９１０ａとのロックが解除される。すなわち、第２板材９１１ａと第１板材９１０ａと間の第１蝶番９３０による回動が可能となる。そして、この動作を繰り返すことにより、移載装置１は、板連結機構９０ａを折り曲げ可能な状態に戻すことができる。
【００４３】
なお、第１の実施形態では、移載装置１に用いられる直動伸縮機構９ａとして、切替機構５６を固定し、板連結機構９０ａをその連結方向に沿って移動させる構成としているが、この構成に限られない。例えば、切替機構５６を第１の方向に沿って移動することにより固定部材９６を移動させる構成、または、切替機構５６と板連結機構９０ａを第１の方向に沿って互いに反対方向に移動することにより、固定部材９６を移動させる構成とすることも可能である。
【００４４】
このような構成を有する第１の実施形態の直動伸縮機構９ａは、板連結機構９０ａの各板材９１に設けられた固定部材９６を切替機構５６により移動させることにより、固定位置と解除位置の切り替えを行うことができる。また、固定部材９６は、板材９１に設けられた第２溝９５３、第３溝９５５に収容されているため、固定位置においても解除位置においても、板連結機構９０ａの厚み方向に突出しない。このため厚み方向のサイズが大きくなることがない。また、板材９１は、固定部材９６のみで固定されているため、部品点数の増加を招くことがない。また、板連結機構９０ａは、解除位置において、折り曲げることができる。このため、直動伸縮機構９ａは、移載装置１内にコンパクトに収容しやすい。
【００４５】
また、固定部材９６は、第２溝９５３と第３溝９５５の中を移動する。このため、固定部材９６が移載面９００から突出することがなく移載面９００を平らにすることができ、対象物を載せやすい。
【００４６】
また、直動伸縮機構９ａは、第１溝９５１に磁石６０を備えている。このため、図３に示すように、第２溝９５３の開口部が鉛直下方を向く位置に板材９１がある場合でも、固定部材９６は、磁石６０により引き寄せられ、自重により固定位置に移動することがない。
【００４７】
また、固定部材９６は、切替機構５６に設けられている磁石によりその動きを制御する方式としている。すなわち、板連結機構９０ａと切替機構５６とは、非接触とすることができる。また、板材９１の構造もシンプルであるため、対象物により載置面が汚れた場合においても洗浄しやすい。また、切替機構５６は、板連結機構９０ａと接触していないため、汚れにくい。
【００４８】
続いて、第１の実施形態に係る上記直動伸縮機構９ａを用いた移載装置１の移載動作について図２、図６、図７及び図８を参照しながら説明する。図６は、移載装置１を用いて定型の対象物Ｐ１を把持している状態を示す概略図であり、図７及び図８は、移載装置１を用いて不定形の対象物Ｐ２を移載するときの移載動作を示す動作図である。なお、不定形の対象物Ｐ２とは、例えば、柔軟性を有している物、又は、脆くて掴むことが難しい物である。また以下において、定型または、不定形を区別しない対象物については、対象物Ｐと記載する。
［対象物Ｐ１の移載動作］
作業者は、図２に示すように、移載装置１を対象物Ｐ１の図示上方に移動する。作業者は、移載装置１の第２支持部７３と支持部材５７の間の間隔を第１間隔調整部５１及び第２間隔調整部を操作して調整する。すなわち、作業者は、対象物Ｐ１の大きさに対して、第２支持部７３と支持部材５７の間に十分な間隔を確保する。作業者は、移載装置１を対象物Ｐ１が第２支持部７３と支持部材５７の間に収まる位置まで下降する。
【００４９】
作業者は、図６に示すように、第１間隔調整部５１及び第２間隔調整部７１を矢印方向に駆動することにより、対象物Ｐ１を爪部材５５の傾斜面５５３上に持ち上げる。なお、移載装置１は、対象物Ｐ１の形状や質量等により、支持部材５７と第２支持部７３のみによる把持が安全性の面や作業性の面から課題となる場合には、直動伸縮機構９ａを前進し、対象物Ｐ１の下面に爪部材５５を進入させて対象物Ｐ１を支持することもできる。もちろん、移載装置１は、第２支持部７３と第１支持部５３により対象物Ｐ１を挟持することも可能である。
［対象物Ｐ２の移載動作］
始めに、作業者は、対象物Ｐ２が載置されている作業台に向かって、移載装置１を操作する。図７に示すように、作業者は、移載装置１を対象物Ｐ２の図示上方に移動する。作業者は、第２支持部７３と支持部材５７の間の間隔を第１間隔調整部５１及び第２間隔調整部７１を操作して調整する。作業者は、第２支持部７３と支持部材５７の間に対象物Ｐ２が収まる位置において、移載装置１を下降する。移載装置１を下降させた状態を図７に示す。すなわち、作業者は、対象物Ｐ２の大きさに対して、第２支持部７３と支持部材５７の間に十分な間隔を確保する。
【００５０】
続いて、図８に示すように、作業者は、対象物Ｐ２に向かって直動伸縮機構９ａを駆動する。具体的には、図８に示すように、作業者は、支持部材５７の先端に設けられた爪部材５５を第２支持部７３へ向かって進行させる。なお、爪部材５５の後端５５５側には、板連結機構９０ａが接続されている。爪部材５５は、その先端５５１と対象物Ｐ２とが接触すると、対象物Ｐ２を傾斜面５５３に誘導するとともに、対象物Ｐ２と作業台３００との間に侵入する。さらに、爪部材５５が対象物Ｐ２と作業台３００との間に侵入すると、対象物Ｐ２は、板連結機構９０ａ上に移載される。なお、上述の通り、第１支持部５３に設けられた切替機構５６を通過した板連結機構９０ａは、硬直した状態に変化している。
【００５１】
また、移載装置１は、第２支持部７３を備えている。このため、移載装置１は、対象物Ｐ２の側面を第２支持部７３で支えることができる。よって、移載装置１は、対象物Ｐ２の下面を硬直した状態の板連結機構９０ａで支持するとともに、対象物Ｐ２の側面を第２支持部７３により支持することで、安定した状態で対象物Ｐ２を移載することができる。
【００５２】
なお、作業者は、対象物Ｐ２を板連結機構９０ａの移載面９００に積載したままマニピュレータ２００を平面方向に移動することにより、対象物Ｐ２を運搬できる。また、対象物Ｐ２の質量による負荷が板連結機構９０の曲げ剛性に対して十分に小さい場合には、作業者は、対象物Ｐ２を積載したままマニピュレータ２００を図８の上方に持ち上げて、高さの異なる位置へ運搬することもできる。また、第１実施形態の爪部材５５は、図１及び図２示すように、支持部材５７の２本の側辺５７１を図示下端において接続するように取り付けられている。このため、爪部材５５には、第１間隔調整部５１からの駆動力が直接伝達される。すなわち、このような構成を有する第１の実施形態の爪部材５５は、対象物Ｐ２の底面への進入時に押込力を十分に与えることができる。
【００５３】
次に、第１実施形態に係る移載装置１の制御系について図９を参照して説明する。
【００５４】
移載装置１の制御系は、制御装置部１１０側と移載装置部１３０側に分かれている。移載装置部１３０側は、第２支持部７３を駆動する第２間隔調整部７１に設けられるアクチュエータ１７１と、爪部材５５を進退させる第１間隔調整部５１を駆動するアクチュエータ１５１とを備えている。また、アクチュエータ１７１は、駆動したときの第２間隔調整部７１の開閉量を検出する開閉量検出センサ１７３を有する。また、アクチュエータ１５１は、駆動したときの爪部材５５の進退量を検出する進退量検出センサ１５３を有する。
【００５５】
移載装置１の制御装置部１１０側は、コマンド生成部１１１と、目標値生成部１１２と、駆動制御部１１３と、判定部１１４と、信号処理部１１５と、動作モード格納部１１６と、ドライバ１１７とを含む。なお、コマンド生成部１１１と、目標値生成部１１２と、駆動制御部１１３と、信号処理部１１５と、動作モード格納部１１６と、判定部１１４とを合わせて単に制御部とも呼称する。
【００５６】
コマンド生成部１１１は、動作命令１００に応じて各作業プロセスで必要となる動作手順を分解する。コマンド生成部１１１は、分解された動作手順を、アクチュエータ１５１、アクチュエータ１７１に伝達する。
【００５７】
コマンド生成部１１１は、実行される動作コマンドに応じた動作モード情報を判定部１１４に送る。動作命令１００は、移載装置１の一連の動作に関する命令であり、例えばプログラムの形態で保持される。
【００５８】
動作命令１００は、入力装置によりパネル表示された命令コマンドを作業者がタッチすることで指示してもよいし、作業者の音声により指示することもできる。また、入力装置は、移載装置１と一体であってもよいし、有線または無線で移載装置１に命令を送信できるものでもよい。
【００５９】
目標値生成部１１２は、コマンド生成部１１１からアクチュエータ１５１及びアクチュエータ１７１に対する動作コマンドの指令を受け取る。目標値生成部１１２は、アクチュエータ１５１及びアクチュエータ１７１のそれぞれの目標軌道および目標値を算出し、各アクチュエータ１５１、１７１の駆動に関する目標指令値を生成する。
【００６０】
駆動制御部１１３は、目標値生成部１１２からアクチュエータ１５１およびアクチュエータ１７１の目標指令値を受け取り、目標指令値に応じてアクチュエータ１５１、１７１を駆動するための駆動指示をそれぞれ生成する。
【００６１】
ドライバ１１７は、駆動制御部１１３からアクチュエータ１５１およびアクチュエータ１７１の駆動指示を受け取り、アクチュエータ１５１、１７１の駆動出力を生成する。
【００６２】
アクチュエータ１７１は、ドライバ１１７から駆動出力を受け取り、第２間隔調整部７１を動作させて、第２支持部７３を移動させる。アクチュエータ１７１は、例えば、電磁回転モータとボールねじとを組み合わせた構成または電磁回転モータとラックピニオン機構とを組み合わせた構成を用いることができる。
【００６３】
開閉量検出センサ１７３は、アクチュエータ１７１の動作をセンシングし、センサ信号を生成する。センサ信号は、例えば電圧値である。開閉量検出センサ１７３は、例えば、ポテンショメータ、静電容量型センサ、レーザ変位計測計またはエンコーダを用いることができる。
【００６４】
アクチュエータ１５１は、ドライバ１１７から駆動出力を受け取り、第１間隔調整部５１と接続される支持部材５７の先端に設けられた爪部材５５をベース部３のレール３３に沿って動作させる。言い換えれば、アクチュエータ１５１は、板連結機構９０ａとともに爪部材５５を進退させる。
【００６５】
進退量検出センサ１５３は、アクチュエータ１５１の動作をセンシングし、センサ信号を生成する。センサ信号は、例えば電圧値である。進退量検出センサ１５３としては、例えば、ポテンショメータ、静電容量型センサ、レーザ変位計測計、フォトセンサ、エンコーダまたはパルスコーダを用いることができる。
【００６６】
信号処理部１１５は、開閉量検出センサ１７３、進退量検出センサ１５３から各センサ信号を受け取り、各センサ信号に対して信号増幅処理およびアナログデジタル変換処理などの信号処理を行う。
【００６７】
動作モード格納部１１６は、動作モードごとに定義されたアクチュエータ１５１、１７１の動作を格納する。動作モード格納部１１６は、対象物の形状、重量、柔軟性などの属性データも格納する。動作モードとしては、例えば、各アクチュエータ１５１、１７１の動作を停止させる動作および移載運搬する際にサーボロックを維持して各アクチュエータ１５１、１７１の姿勢を保持する動作などがある。
【００６８】
判定部１１４は、信号処理部１１５から変換されたセンサ信号を受け取り、各変換されたセンサ信号に応じて、間隔の調整、対象物Ｐの移載の有無を判定する。また、判定部１１４は、判定結果に応じて、コマンド生成部１１１から動作モード情報を受け取り、動作モード情報に対応する動作モードに応じたアクチュエータ動作を動作モード格納部１１６から抽出し、アクチュエータ１５１、１７１の駆動停止およびサーボロックなどのコマンドを生成する。
【００６９】
また、判定部１１４は、コマンド生成部１１１に対して目標値を修正する戻り値コマンドを生成する。戻り値コマンドにより、コマンド生成部１１１は、現状の動作に適した対応処理動作を実行でき、移載装置１の動作全体の信頼性および確実性を確保する。
【００７０】
続いて、移載装置１の対象物Ｐ２の移載動作の動作制御について、図１０のフローチャートを参照して説明する。また、移載装置１の対象物Ｐ２の解放動作の動作制御について、図１１のフローチャートを参照して説明する。
［移載動作］
まず初めに、移載作業が開始されると、制御部は、対象物Ｐ２を移載可能な位置に、マニピュレータ２００の先端に取り付けられた移載装置１を移動する（Ａｃｔ１）。
【００７１】
制御部は、第２間隔調整部７１を駆動し、第２支持部７３を移動させて第１支持部５３と第２支持部７３との間の間隔を調整する（Ａｃｔ２）。
【００７２】
判定部１１４は、第２支持部７３が所望の位置に到達したか否かを判定する（Ａｃｔ３）。なお、所望の位置に第２支持部７３が到達したかどうかは、例えば、開閉量検出センサ１７３のセンサ信号が発せられた位置と位置情報を組み合わせることにより判定する。位置情報は、予め定められた間隔距離、カメラなどの外部情報収集機器または作業者が目視により確認した位置、第２支持部７３に設置した接触センサからの情報等を用いて検出する。なお、第２支持部７３が所望の位置に到達していない場合には、Ａｃｔ２へ戻り、同様の処理を繰り返す。
【００７３】
制御部は、第２支持部７３が所望の位置に到達したことを確認した後、第２支持部７３の移動を停止する。具体的には、駆動制御部１１３が判定部１１４からの駆動停止を示すコマンドを受け取り、ドライバ１１７を介してアクチュエータ１７１を停止させる（Ａｃｔ４）。
【００７４】
次に制御部は、第１間隔調整部５１を駆動し、支持部材５７を介して爪部材５５を対象物Ｐ２へ向かって移動させる。具体的には、制御部は、アクチュエータ１５１を駆動させることにより、支持部材５７を駆動させる。この動作により、爪部材５５は、対象物Ｐ２の下面へ侵入する（Ａｃｔ５）。
【００７５】
判定部１１４は、支持部材５７が所望の位置まで到達したかどうかを判定する（Ａｃｔ８）。支持部材５７が所望の位置まで到達したかどうかは、例えば、進退量検出センサ１５３のセンサ信号が発せられた位置と位置情報を組み合わせることにより判定する。位置情報は、予め定められた間隔距離、カメラなどの外部情報収集機器または作業者が目視により確認した位置、支持部材５７に設置した接触センサからの情報等を用いて検出する。なお、支持部材５７が所望の位置に到達していない場合には、Ａｃｔ５へ戻り、同様の処理を繰り返す。
【００７６】
制御部は、支持部材５７が所望の位置に到達したことを確認した後、支持部材５７の移動を停止する。具体的には、駆動制御部１１３が判定部１１４からの駆動停止を示すコマンドを受け取り、ドライバを介してアクチュエータ１７１を停止させる（Ａｃｔ７）。
【００７７】
制御部は、マニピュレータ２００の動作を制御し、板連結機構９０ａに移載されている対象物Ｐ２を運搬する（Ａｃｔ８）。以上で移載装置１の移載動作における動作制御を終了する。
［解放動作］
制御部は、対象物Ｐ２を移載したマニピュレータ２００を所望の位置に移動する（Ａｃｔ１１）。制御部は、マニピュレータ２００を操作して、移載装置１を対象物Ｐ２の運搬先である作業台３００へ置く。
【００７８】
制御部は、第２間隔調整部７１を駆動し、第２支持部７３を移動させて第１支持部５３と第２支持部７３との間の間隔を調整する（Ａｃｔ１２）。言い換えれば、制御部は、アクチュエータ１７１を駆動させることにより、第２支持部７３をベース部３のレール３３と平行に直動駆動させる（Ａｃｔ１２）。
【００７９】
判定部１１４は、第２支持部７３が所望の位置に到達したか否かを判定する（Ａｃｔ１３）。なお、所望位置に第２支持部７３が到達したかどうかは、例えば、開閉量検出センサ１７３のセンサ信号が発せられた位置と位置情報を組み合わせることにより判定する。位置情報は、予め定められた間隔距離、カメラなどの外部情報収集機器または作業者が目視により確認した位置、第２支持部に設置した接触センサからの情報等を用いて検出する。なお、第２支持部７３が所望の位置に到達していない場合には、Ａｃｔ１２へ戻り、同様の処理を繰り返す。
【００８０】
制御部は、第２支持部７３が所望の位置に到達したことを確認した後、第２支持部７３の移動を停止する（Ａｃｔ１４）。具体的には、駆動制御部１１３が判定部１１４からの駆動停止を示すコマンドを受け取り、ドライバ１１７を介してアクチュエータ１７１を停止させる（Ａｃｔ１４）。
【００８１】
次に制御部は、第１間隔調整部５１を駆動し、支持部材５７を介して爪部材５５を対象物Ｐ２の下面から引き抜く方向に移動させる（Ａｃｔ１５）。具体的には、制御部は、アクチュエータ１５１を駆動させることにより、支持部材５７を移動させる。この動作により、爪部材５５は、対象物Ｐ２の下面から引き抜かれる（Ａｃｔ１５）。
【００８２】
判定部１１４は、支持部材５７が所望の位置まで到達したか否かを判定する（Ａｃｔ１６）。支持部材５７が所望の位置まで到達したかどうかは、例えば、判定部１１４は、進退量検出センサ１５３のセンサ信号と、予め定められた位置情報から、支持部材５７が目標位置に到達したかどうかを判定する。位置情報は、予め定められた間隔距離、カメラなどの外部情報収集機器または作業者が目視により確認した位置、支持部材５７に設置した接触センサからの情報等を用いて検出する。なお、制御部は、支持部材５７が所望の位置に到達していない場合には、Ａｃｔ１５へ戻り、同様の処理を繰り返す。
【００８３】
制御部は、支持部材５７が所望の位置に到達したことを確認した後、支持部材５７の移動を停止する（Ａｃｔ１７）。具体的には、駆動制御部１１３が判定部１１４からの駆動停止を示すコマンドを受け取り、ドライバを介してアクチュエータ１７１を停止させる（Ａｃｔ１７）。
【００８４】
制御部は、マニピュレータ２００を制御し、移載装置１を初期位置へ戻すとともに、解放動作の動作制御を終了する。
【００８５】
以上に示した第１の実施形態の移載装置１によれば、上記制御により、移載装置１全体の動作の信頼性および確実性を確保しつつ、柔軟性を有している物、又は、脆くて掴むことが難しい物である不定形の対象物Ｐ２を移載および運搬することができる。なお、図１０と図１１のフローチャートでは第２支持部７３と支持部材５７の動作を個別に記載したが、制御部は、これらの動作を同時並列的に動作させることも可能である。
【００８６】
なお、第１の実施形態では、制御部における処理を、ＣＰＵ（中央演算処理装置）を用いてメモリなどの外部記憶装置内のプログラムソフトで実現することを想定するが、ＣＰＵを用いない単独の電子回路（ハードウェア）によって実現してもよい。また、クラウドサーバを介して処理を実行しても良い。
【００８７】
上述の第１の実施形態の中で示した処理手順に示された指示は、ソフトウェアであるプログラムに基づいて実行されることが可能である。汎用の計算機システムが、このプログラムを予め記憶しておき、このプログラムを読み込むことにより、上述した移載装置による効果と同様な効果を得ることも可能である。第１の実施形態で記述された指示は、コンピュータに実行させることのできるプログラムとして、磁気ディスク（フレキシブルディスク、ハードディスクなど）、光ディスク（ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ‐Ｒ、ＣＤ‐ＲＷ、ＤＶＤ‐ＲＯＭ、ＤＶＤ±Ｒ、ＤＶＤ±ＲＷ、Ｂｌｕ‐ｒａｙ（登録商標）Ｄｉｓｃなど）、半導体メモリ、又はこれに類する記録媒体に記録される。コンピュータまたは組み込みシステムが読み取り可能な記録媒体であれば、その記憶形式は何れの形態であってもよい。コンピュータは、この記録媒体からプログラムを読み込み、このプログラムに基づいてプログラムに記述されている指示をＣＰＵで実行させれば、第１の実施形態の移載装置１と同様な動作を実現することができる。もちろん、コンピュータがプログラムを取得する場合又は読み込む場合はネットワークを通じて取得又は読み込んでもよい。また、記録媒体からコンピュータや組み込みシステムにインストールされたプログラムの指示に基づきコンピュータ上で稼働しているＯＳ（オペレーティングシステム）や、データベース管理ソフト、ネットワーク等のＭＷ（ミドルウェア）等が本実施形態を実現するための各処理の一部を実行してもよい。さらに、第１の実施形態における記録媒体は、コンピュータあるいは組み込みシステムと独立した媒体に限らず、ＬＡＮやインターネット等により伝達されたプログラムをダウンロードして記憶または一時記憶した記録媒体も含まれる。また、記録媒体は１つに限られず、複数の媒体から本実施形態における処理が実行される場合も、本実施形態における記録媒体に含まれ、媒体の構成は何れの構成であってもよい。
【００８８】
なお、第１の実施形態におけるコンピュータまたは組み込みシステムは、記録媒体に記憶されたプログラムに基づき、第１の実施形態における各処理を実行するためのものであって、パソコン、マイコン等の１つからなる装置、複数の装置がネットワーク接続されたシステム等の何れの構成であってもよい。また、第１の実施形態におけるコンピュータとは、パソコンに限らず、情報処理機器に含まれる演算処理装置、マイコン等も含み、プログラムによって第１の実施形態における機能を実現することが可能な機器、装置を総称している。
【００８９】
以下、第２の実施形態及び第３の実施形態として、構造が異なる直動伸縮機構を備えた移載装置１について詳細に説明する。なお、これらの実施形態に記載される移載装置１の直動伸縮機構以外の構造は、上述の移載装置１と同じであるため、その詳細な説明を省略する。
［第２の実施形態］
次に直動伸縮機構９ａの別の実施形態として板連結機構９０ｂを含む直動伸縮機構９ｂを図１２に示す。以下、直動伸縮機構９ｂの説明においては、隣接して配置される第１板材９１０ｂ、第２板材９１１ｂ、第３板材９１２ｂ及び第４板材９１３ｂにおける構造を例として説明する。
【００９０】
図１２に示すように、第１の実施形態の移載装置１に用いられる直動伸縮機構９ａと異なる点は、直動伸縮機構９ｂにおいて、板連結機構９０ｂは、１枚の板材９１に固定部材９６を４個配置している。
【００９１】
具体的には、板連結機構９０ｂは、第１板材９１０ｂの中央部分にその長手方向に沿って、４つの有底の第２溝９５３を有する。第２溝９５３は、２つをペアとして各ペアの間隔を空けて配置されている。また、それぞれの第２溝９５３の連結方向に沿って対向する位置に有底の第３溝９５５を４つ備えている。
【００９２】
また、隣接して板材９１に配置される２つの第２溝９５３及び２つの第３溝９５５の間には、有底の第１溝９５１がそれぞれの間に設けられている。なお、第１の実施形態の板連結機構９０ａと同様に各第２溝９５３の中には固定部材９６が収容される。
【００９３】
すなわち、図１２の状態では、第１板材９１０ｂと第２板材９１１ｂとは、４つの固定部材９６により固定されている。また、第２板材９１１ｂと第３板材９１２ｂは、上記同様の動作により固定される。また、第３板材９１２ｂと第４板材９１３ｂも同様の動作によりそれぞれ４つの固定部材９６により固定することができる。また、図１２に示すように、全ての板材９１の各第１溝９５１には、磁石６０が配置されている。なお、直動伸縮機構９ｂにおいては、第１溝９５１の中に２つの磁石を配置した点が第１の実施形態の直動伸縮機構９ａと異なっている。
【００９４】
上述のように直動伸縮機構９ｂは、その構成上いくつか異なる点があるが、固定部材９６を用いた固定動作または解除動作については、同じであるためその詳細な説明は省略する。
【００９５】
なお、このときの切替機構５６は板連結機構９０ａに用いたものと同様のもの、もしくは、増加した固定部材９６に対応するため、磁石の数、大きさを調整した切替機構５６を用いる。
【００９６】
このような板連結機構９０ｂは、固定部材９６の数を増加したことにより、移載時の耐荷重性能を向上することができる。
【００９７】
また、直動伸縮機構９ｂは、図１２に示すように、隣接する板材９１を連結方向に沿って硬直させることができる。すなわち、図１及び図２に示すように、直動伸縮機構９ｂを移載装置１に用いることにより、切替機構５６を通過させ、硬直した板連結機構９０ｂを対象物Ｐへ向けて前進させ、板連結機構９０ｂに対象物Ｐを積載することができる。また、逆に、対象物Ｐの移載作業が終了した後は、前進している板連結機構９０ｂを図３に示すＤ２方向に駆動させることにより、固定部材９６による固定を解除する。これにより、移載装置１ｂは、例えば、図２に示すように、板連結機構９０ｂを折り曲げて装置内に収納することができる。
【００９８】
また、４本の固定部材９６を備えているため、もしも、切替機構５６を通過時において１つの固定部材９６が移動しないことがあっても他の３本で支持することができる。
［第３の実施形態］
続いて、直動伸縮機構９ａの別の実施形態として板連結機構９０ｃを含む直動伸縮機構９ｃを図１３に示す。また、直動伸縮機構９ｂの動作の説明においては、図１４から図１７を用いて説明する。なお、板連結機構９０ｃは、複数並べて配置される板材９１ｃの具体例として、第１板材９１０ｃ、第２板材９１１ｃ、第３板材９１２ｃ及び第４板材９１３ｃを用いて説明することもある。
【００９９】
図１３に示す直動伸縮機構９ｃは、板連結機構９０ｃと切替機構５６ｃとを有する。切替機構５６ｃは、押圧ローラ５６０と、押圧ローラ５６０を付勢する弾性部材５６１とを有する。板連結機構９０ｃは、各板材９１ｃの長手方向の両端部に凸状の固定部材９６ｃと、固定部材９６ｃと重なる位置に磁石６０ｃ（図１４参照）と、隣接する板材９１ｃを回動可能に連結する図示しない連結部材を含む。連結部材は、例えば蝶番を用いることができる。また、固定部材９６ｃは、板連結機構９０ｃの連結方向に沿って板材９１ｃに設けられた溝上を摺動する。すなわち、固定部材９６ｃは、隣接する板材９１ｃの間を摺動自在に設けられている。また、押圧ローラ５６０は、例えば、弾性部材５６１を介して、板連結機構９０ｃの側面に押圧される。
［固定動作］
直動伸縮機構９ｃの固定動作について図１４〜図１７を用いて説明する。  
図１４〜図１７は板連結機構９０ｃが順次引き出されて、硬直した状態の板連結機構９０ｃを形成するまでの動作説明図である。図１４に示すように、固定部材９６ｃは第１板材９１０ｃの磁石６０ｃ（図１５参照）に予め引き寄せられている。すなわち、第１の実施形態における板連結機構９０ａに設けられる磁石６０と同じ機能を有している。なお、固定部材９６ｃは磁石により引き合う鉄などの磁性材料が用いられる。なお、磁石６０ｃは、固定部材９６ｃを一定の保持力で板連結機構９０ｃの決まった位置で保持できればよい。このため、磁石６０ｃは磁石に限らない。例えば、磁石６０ｃの替わりに面ファスナーを組み合わせた構成や、再剥離性の良い粘着剤を組み合わせた構成とすることも可能である。
【０１００】
図１５に示すように、板連結機構９０ｃが矢印方向に引き出されると、固定部材９６ｃの第１突起部９６１が押圧ローラ５６０と当接する。固定部材９６ｃは、板連結機構９０ｃの移動に対して相対的に停止している。板連結機構９０ｃが矢印方向に移動を開始し、固定部材９６ｃと押圧ローラ５６０が当接すると、固定部材９６ｃは、連結方向への移動を規制される。これにより、固定部材９６ｃは、移動する第１板材９１０ｃに設けられた溝に沿って摺動する。さらに、押圧ローラ５６０により動きを規制されると、固定部材９６ｃは、第１板材９１０ｃと隣接する第２板材９１１ｃに、第２突起部９６３を挿入する。これにより、第１板材９１０ｃと第２板材９１１ｃが固定される。第２板材９１１ｃへ挿入された固定部材９６ｃの端部は、図示しない溝の端部と当接する。固定部材９６ｃは、板連結機構９０ｃの移動により押圧ローラ５６０を図１５に示す矢印方向に押圧する。
【０１０１】
図１６に示すように、第１板材９１０ｃの固定部材９６ｃが第２板材９１１ｃに係合されると、固定部材９６ｃは、板連結機構９０ｃの動きにより押圧ローラ５６０を押圧する。この結果、図１６に示すように、押圧ローラ５６０は、弾性部材５６１の付勢力に抗して収縮し、固定部材９６ｃの第１突起部９６１を乗り越える。なお、固定部材９６ｃは、第２板材９１１ｃの磁石６０ｃにより保持される。
【０１０２】
図１７に示すように、第１板材９１０ｃの移動により、固定部材９６ｃの第１突起部９６１を乗り越えた押圧ローラ５６０は、隣の第２板材９１１ｃの固定部材９６ｃを押圧する。押圧ローラ５６０は、第２板材９１１ｃの固定部材９６ｃに対しても、第１板材９１０ｃの固定部材９６ｃと同様に動作する。これにより、第２板材９１１ｃの固定部材９６ｃは、第３板材９１２ｃに係合される。これにより、第２板材９１１ｃと第３板材９１２ｃが固定される。以降、複数の板材９１ｃについても同様に、隣接する板材９１ｃ同士を順々に硬直した状態へとロックする。
【０１０３】
なお、押圧ローラ５６０は、図１３では、板連結機構９０ｃの連結方向に沿って２つ配設されているが、配設数はこれに限定されるものではない。
【０１０４】
このような構造を有する第３の実施形態に係る直動伸縮機構９ｃは、第１の実施形態の直動伸縮機構９ａと同様に、隣接する板材９１ｃを連結方向に沿って硬直させることができる。すなわち、直動伸縮機構９ｃを用いることにより、硬直した板連結機構９０ｃを対象物Ｐへ向けて前進させ、硬直した状態で板連結機構９０ｃに対象物Ｐを積載することができる。
【０１０５】
また、逆に、硬直した状態の一枚の板材としての使用が終了した後には、切替機構５６ｃを用いて、固定位置にある板連結機構９０ｃの固定部材９６ｃを解除位置に戻すことができる。これにより、板連結機構９０ｃは、折り曲げ可能な状態に変化し、移載装置１の内部に折り曲げて収納することができる。
【０１０６】
このような構成を有する第３の実施形態に係る移載装置１ｃに備えられる直動伸縮機構９ｃは、第１の実施形態の直動伸縮機構９ａと同様に、固定位置と解除位置とにおいて、板材９１ｃの厚みが増えることがない。また、板材９１ｃは、固定部材９６ｃのみで固定されているため、部品点数の増加を招くことがない。また、解除位置においては、板連結機構９０ｃは、折り曲げることができる。このため、直動伸縮機構９ｃは、移載装置１ｃ内に収容しやすく、装置構成をコンパクトにできる。
【０１０７】
また、直動伸縮機構９ｃは、押圧ローラ５６０を用いて、固定部材９６ｃの移動を規制する。押圧ローラ５６０は、固定部材９６を板連結機構９０ｃの固定位置方向への移動方向に対して逆方向にスライドさせることにより、隣接する板材９１を固定する方式である。このため、隣接する板材９１ｃを確実に固定することができる。また、切替機構５６ｃは、弾性部材５６１と押圧ローラ５６０の簡易な構成であるため、故障しにくくメンテナンスが容易である。
【０１０８】
以下、第４の実施形態及び第５の実施形態として、第２支持部７３の構成を少し変更した移載装置１ｄ及び移載装置１ｅについて詳細に説明する。なお、これらの実施形態に記載される移載装置１ｄ及び移載装置１ｅの第２支持部７３ａ、第２支持部７３ｂ以外の構造は、上述の第１の実施形態に記載された移載装置１と同じであるため、同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
［第４の実施形態］
第４の実施形態に示す移載装置１ｄは、図１８に示すように、第２支持部７３ａの図示下端部に亘って刷毛状の繊毛部材７３３ａが設けられている点が第１の実施形態に係る移載装置１と異なっている。繊毛部材７３３ａは、２本の側辺部７３１の下端部に設けられている。
【０１０９】
移載装置１ｄは、繊毛部材７３３ａを第２支持部７３ａの２本の側辺部７３１の下端部に亘って配置することにより、爪部材５５が第２支持部７３ａの直下に到達した場合でも、爪部材５５が繊毛部材７３３ａを押しのけて進行することができる。
【０１１０】
すなわち、繊毛部材７３３ａと板連結機構９０ａの関係は、いわゆる箒と塵取りの関係に似ている。このため、箒に該当する繊毛部材７３３ａは、例えば、細かい対象物Ｐや、綿状の柔軟な対象物Ｐでも繊毛部材７３３ａでかき集めることが可能である。
［第５の実施形態］
図１９に示すように、第５の実施形態に示す移載装置１ｅは、上述の第２支持部７３の平坦な支持板７３３に替えて、第２支持部７３ｂは、傾斜部７３３ｂを備えている点が第１の実施形態に係る移載装置１と異なっている。
【０１１１】
第２支持部７３ｂは、傾斜部７３３ｂを備えることにより、箱などの定形の対象物Ｐ１を、第１支持部５３および第２支持部７３ｂで狭持した場合に、爪部材５５が進入するための隙間を対象物Ｐ１の下面に設けやすいという利点がある。すなわち、爪部材５５により第２支持部７３ｂへ向かって押された対象物Ｐ１は、爪部材５５による押圧力と第２支持部７３ｂの傾斜部７３３ｂにより辺Ｃを支点として、傾斜部７３３ｂの方向へ傾く。この結果、対象物Ｐ１の下面に爪部材５５が進入しやすくなる。なお、傾斜部７３３ｂは、第１支持部５３側に備え付けられてもよいし、第１支持部５３および第２支持部７３の両面に備えることもできる。
［第６の実施形態］
以下、第６の実施形態として、上述の移載装置１と板連結機構９０ａの収納の方法が異なる移載装置１ｆについて詳細に説明する。なお、この実施形態に記載される移載装置１ｆの板連結機構９０ａの収納機構以外の構造は、上述の第１の実施形態に記載された移載装置１と同じであるため、その詳細な説明を省略する。また、本実施形態の移載装置１ｆにおいては、説明上において不要な第２支持部７３についても省略している。
【０１１２】
図２０は、移載装置１ｆの板連結機構９０ａが引き出される前の状態を示す概略図である。図２１は、移載装置１ｆの板連結機構９０ａが対象物Ｐへ向かって進行し、対象物Ｐを移載した状態を示す概略図である。なお、第６の実施形態における板連結機構９０ａは、移載面９００を表側にしても、裏側にしても折り曲げることができるように、隣接する板材９１は連結部材で接続されている。
【０１１３】
第６の実施形態に係る移載装置１ｆの板連結機構９０ａは、先端を爪部材５５と接続される。一方、基端９４は、収納ケース４０内に回動可能に固定された円柱状の巻回部４１に固定されている。基端９４と巻回部４１との接続方法としては、巻回部４１の軸方向に沿って、基端９４を含む板材９１の長手方向の辺が接触するように固定される。収納ケース４０は、第１支持部５３の上端側に固定される。
【０１１４】
巻回部４１は、板連結機構９０ａを巻くためのローラである。巻回部４１は、その内部にバネなどの弾性部材により板連結機構９０ａを巻き取る方向に常にトルクが働く付勢部材４３を備えている。付勢部材４３は、第１の実施形態における弾性部材９８と同等の働きをする。すなわち、図２１に示すように、爪部材５５が引き出され、対象物Ｐを移載した状態から、対象物Ｐを輸送先において降ろす場合に、巻回部４１に一定の付勢力が掛かっていることにより、電力の消費を抑えることができる。なお、巻回部４１にＤＣモータなどの回転型アクチュエータを取り付けることで、回転型アクチュエータの駆動により、巻回部４１を回転することもできる。
【０１１５】
この場合に、板連結機構９０ａの巻取りを制御できる場合は、必ずしも巻回部４１に付勢部材４３は必要ない。
【０１１６】
このような構造を有する移載装置１ｆは、板連結機構９０ａを使用しないときは、収納ケース４０に収容することができる。このため、板連結機構９０ａが外部に露出することがなく、板連結機構９０ａに物等が衝突し、板連結機構９０ａが破損することがない。
【０１１７】
また、巻回部４１に板連結機構９０ａを巻き付ける構造であるため、第１の実施形態の板連結機構９０ａの取り回し方法と比較して、移載装置１ｆに示す板連結機構９０ａは、板連結機構９０ａを長くすることができる。
［第７の実施形態］
以下、第７の実施形態として、上述した移載装置１の板連結機構９０ａの連結方向に帯状の２つの第１ベルト６１１及び第２ベルト６２１を取り付けた移載装置１ｇについて詳細に説明する。図２２は、第７の実施形態にかかる移載装置１ｇについての側面概略図である。図２３は、図２２に示す移載装置１ｇの板連結機構９０ａが引き出され、対象物Ｐ２を移載した状態を示している。なお、この実施形態に記載される移載装置１ｇの板連結機構９０ａの２つの第１ベルト６１１及び第２ベルト６２１以外の構造は、上述の第１の実施形態に記載された移載装置１と同じであるため、同様に機能する部材には、同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【０１１８】
移載装置１ｇは、固定部６００と、第１ベルト６１１と、第２ベルト６２１とを有する。第１ベルト６１１は、第１巻回部６１３と、第１ローラ６１５と、摺接部材６１７に架け渡される。第１ベルト６１１の先端６１９は、第１支持部５３に取り付けられている。第１ベルトの基端部６１２は、第１巻回部６１３に取り付けられる。第１ローラ６１５は、第１ベルト６１１の走査方向を変える。第１ベルト６１１は、爪部材５５を支持部材５７の内側で長手方向に覆うシート状のフィルムである。爪部材５５が解除位置にある場合、第１ベルト６１１は、余分な部分を第１巻回部６１３に巻きとられた状態で維持されている。
【０１１９】
第２ベルト６２１は、第２巻回部６２３と、第２ローラ６２５とを有する。第２ベルト６２１は、基端部６２２を第２巻回部６２３に取り付けられる。第２ローラ６２５は、第２ベルト６２１の走査方向を変える。第２ベルト６２１の先端６２７は、摺接部材６１７に巻かれて第１支持部５３の図示下端部に取り付けられている。第２ベルト６２１は、爪部材５５を長手方向に覆う幅を持ったシート状のフィルムである。板連結機構９０ａが解除位置にある場合、第２ベルト６２１は、余分な部分を第２巻回部６２３に巻きとられた状態で維持されている。
【０１２０】
すなわち、第１ベルト６１１は、板連結機構９０ａの移載面９００と反対側の面に沿って並設され、爪部材５５の先端５５１で折り返して爪部材５５の傾斜面５５３を通って、先端６１９を第１支持部５３に固定する。また、第１ベルト６１１の基端部６１２は、第１巻回部６１３に巻き付けられている。
【０１２１】
また、第２ベルト６２１は、板連結機構９０ａの移載面９００と反対側に設けられる。第２ベルト６２１は、第１ベルト６１１よりも図示下側に並設される。第２ベルト６２１は、摺接部材６１７を支点として板連結機構９０ａから離れる方向に折り返し、先端６２７を第１支持部５３に固定する。また、第２ベルト６２１の基端部６２２は、第２巻回部６２３に取り付けられ、巻かれて配置される。
【０１２２】
第１ベルト６１１は、図２２及び図２３に示すように、板連結機構９０ａが進行方向に沿って前進する場合に連動して延びる。ここで、進行方向とは、対象物Ｐ２を第１ベルト６１１に移動させて積載するために延伸する方向である。第１ベルト６１１は、例えばテフロン（登録商標）等の合成樹脂からなる耐久性および可撓性のある材質を用いることが望ましいが、これに限られない。
【０１２３】
第１巻回部６１３は、第１ベルト６１１を巻回する円筒部材と、この円筒部材をバネなどの弾性部材により第１ベルト６１１を巻き取る方向に常に付勢する付勢部材６２８とを有する。さらに、移載装置１ｇにおいては、この付勢部材の付勢力を選択的に接合し伝達する電磁クラッチ６２９を備えている。
【０１２４】
第１ローラ６１５は、第１ベルト６１１を爪部材５５の方向に経路変更させるためのローラである。第１巻回部６１３は、回転トルクに応じて、回転する構成とすることもできる。なお、回転は、例えばＤＣモータを直接接続することにより回転させることもできる。
【０１２５】
第２巻回部６２３は、第２ベルト６２１を巻回する円筒部材と、この円筒部材をバネなどの弾性部材により第２ベルト６２１を巻き取る方向に常に付勢する付勢部材６２８とを有する。さらに、移載装置１ｇにおいては、この付勢部材の付勢力を選択的に接合し伝達する電磁クラッチ６２９を備えている。
【０１２６】
第２ローラ６２５は、第２ベルト６２１を爪部材５５の進行方向に経路変更するためのローラである。摺接部材６１７は、爪部材５５と接続され、爪部材５５が進行方向に沿って進退するのに応じて回転する。これにより、摺接部材６１７は、第２ベルト６２１を爪部材５５の進行方向に沿って走行させることができる。
【０１２７】
続いて、移載装置１ｇの第１ベルト６１１及び第２ベルト６２１の動作について詳細に説明する。  
図２２に示す状態から第１間隔調整部５１が駆動すると、図２３に示すように、支持部材５７が図示左側へ移動するとともに、爪部材５５が進行方向に引き出される。これにより、第１ベルト６１１は、図２３に示すように、爪部材５５の引き出し動作により引き出される。
【０１２８】
爪部材５５は、進行方向に載置されている対象物Ｐ２と当接する。爪部材５５は、対象物Ｐ２とその先端５５１が当接すると、その進行動作によって、作業台３００と対象物Ｐ２との間に挿入される。
【０１２９】
そして、対象物Ｐ２が第１ベルト６１１上に移載されるとき、対象物Ｐ２の下面と接する第１ベルト６１１が、対象物Ｐ２の下面側に潜り込むように引き出される。すなわち、第１ベルト６１１が、対象物Ｐ２を板連結機構９０ａの上に向かって引き込むように動作する。これにより、対象物Ｐ２の間の摩擦を無くすことができ、対象物Ｐ２を傷つけることなく移載面９００上に移載することができる。また、爪部材５５がスムーズに対象物Ｐ２の下面に進入し、対象物Ｐ２を容易に移載面９００上に移載することができる。
【０１３０】
さらに、第７の実施形態の移載装置１ｇは、第１ベルト６１１だけでなく、第２ベルト６２１も備えている。
【０１３１】
第２ベルト６２１は、板連結機構９０ａに連動して引き出される。爪部材５５は、その進行方向前方に位置する対象物Ｐ２の下面と作業台３００との間に進入する。
【０１３２】
同様に、第２ベルト６２１の作業台３００と接する側の面は、板連結機構９０ａの進行動作に合わせて次々に作業台３００の面と接するように引き出される。これにより、第２ベルト６２１の上を爪部材５５が滑ることになり、爪部材５５がスムーズに対象物Ｐ２の下に進入することができる。第２ベルト６２１の先端６２７は、第１支持部５３の下端に固定されている。このため、作業台３００の上面と爪部材５５との間に摩擦を生じることなくスムーズに対象物Ｐ２を第１ベルト６１１上に移載することができる。
【０１３３】
第７の実施形態に示す移載装置１ｇは、第１ベルト６１１及び第２ベルト６２１を備える構成としているが、第１ベルト６１１のみを設ける構成とすることも可能である。
【０１３４】
また、移載装置１ｇは、第１巻回部６１３及び第２巻回部６２３に上述の電磁クラッチ６２９を備えている。  
板連結機構９０ａを引き出すときには付勢部材６２８と円筒部材との間の駆動力伝達経路を電磁クラッチ６２９により切断する。これにより移載装置１ｇは、第１ベルト６１１または第２ベルト６２１の引き出し動作の際の第１間隔調整部５１に作用する負荷を軽減することができる。また、電磁クラッチ６２９は、板連結機構９０ａの引き戻し動作においては、付勢部材６２８と円筒部材との間の駆動力伝達経路を電磁クラッチ６２９により連結する。これにより、第１ベルト６１１または第２ベルト６２１の巻き取り時に第１間隔調整部５１に作用する負荷を軽減することができる。
【０１３５】
言い換えれば、板連結機構９０ａの引き出し時には電磁クラッチ６２９により駆動力伝達経路を切断することにより、第１ベルト６１１または第２ベルト６２１に係る付勢力から、第１間隔調整部５１を解放し、第１間隔調整部５１に係る負荷を軽減する。一方、板連結機構９０ａの引き戻し時には、電磁クラッチ６２９を接続することにより、第１ベルト６１１または第２ベルト６２１に係る付勢力を第１間隔調整部５１に伝え、この付勢力を利用することにより第１間隔調整部５１をスムーズに駆動することができる。
【０１３６】
また、電磁クラッチ６２９を備えることにより、第１ベルト６１１または第２ベルト６２１の巻き取り時のたるみ防止することができる。
【０１３７】
次に、第７実施形態に係る移載装置１ｇの制御図について図２４を参照して説明する。なお、移載装置１ｇの制御図において、第１クラッチ１６１及び第２クラッチ１６２の制御機構以外の制御構成については、図９に示した制御図と同じであるため、同一符号を付し、その詳細な説明は省略する。
【０１３８】
第７の実施形態に係る移載装置１ｇは、図９に示す構成に加えて、第１クラッチ１６１と、第２クラッチ１６２と、第１センサ１６３と、第２センサ１６４と、を備えている。
【０１３９】
コマンド生成部１１１は、図９に説明した各作業に加えて、第１クラッチ１６１及び第２クラッチ１６２の動作に必要な動作手順を、第１クラッチ１６１及び第２クラッチ１６２に対する動作コマンドレベルの命令列として展開する。
【０１４０】
目標値生成部１１２は、命令列に応じて、第１クラッチ１６１、第２クラッチ１６２のそれぞれの目標軌道および目標値を算出し、それぞれのアクチュエータの駆動に関する目標指令値を生成する。
【０１４１】
第１クラッチ１６１、第２クラッチ１６２は、ドライバ１１７からアクチュエータ駆動出力を受け取り、電磁クラッチ６２９と第１巻回部６１３又は第２巻回部６２３の巻き取り軸との締結動作を調整する。第１センサ１６３、第２センサ１６４は、第１クラッチ１６１、第２クラッチ１６２の動作をセンシングし、センサ信号を生成する。センサ信号は、例えば電圧値である。第１クラッチ１６１、第２クラッチ１６２としては、例えば、電磁クラッチ、ブレーキを用いることができる。第１センサ１６３、第２センサ１６４は、例えば、マイクロスイッチ、近接センサ、無線アンテナ、ＲＦＩＤタグ、レーザ変位計測計またはフォトセンサを用いることができる。
【０１４２】
信号処理部１１５は、第１センサ１６３、第２センサ１６４から各センサ信号を受け取り、各センサ信号に対して信号増幅処理およびアナログデジタル変換処理などの信号処理を行う。
【０１４３】
判定部１１４は、信号処理部から変換されたセンサ信号を受け取り、各変換されたセンサ信号に応じて、第１クラッチ１６１、第２クラッチ１６２の締結が行われたかどうかを判定する。
【０１４４】
このような構成を有する第７の実施形態に係る移載装置１ｇは、第１ベルト６１１及び第２ベルト６２１を有している。このため、第１ベルト６１１及び第２ベルト６２１は、爪部材５５と対象物Ｐ２の底面との摩擦を大幅に軽減するだけでなく、爪部材５５と作業台３００との間に作用する摩擦も大幅に軽減することができる。
【０１４５】
このため、特に壊れやすい対象物や、不定形の対象物においても、スムーズに板連結機構９０ａへ移載することができる。
【０１４６】
同様に、移載装置１ｇは、板連結機構９０ａから作業台３００へ降ろす場合においても、第１ベルト６１１及び第２ベルト６２１を使用することにより、対象物Ｐ２をスムーズに降ろすことができる。さらにまた、電磁クラッチ６２９を備えることにより、第１ベルト６１１及び第２ベルト６２１の駆動を効率的にすることができる。
【０１４７】
［第８の実施形態］
以下、第８の実施形態として、上述の移載装置１と異なり、マニピュレータ２００をベース部３の筐体３１ｂの側面３４に取り付けた移載装置１ｈについて詳細に説明する。図２５は、第８の実施形態に係る移載装置１ｈについての側面概略図である。図２６は、図２５に示す移載装置１ｈの板連結機構９０ａが引き出された状態を示している。なお、この実施形態に記載される移載装置１ｈの各部材について、第１の実施形態に示した移載装置１と同じものについて同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。
【０１４８】
移載装置１ｈは、ベース部３ｂと、板連結機構９０ａと、切替機構５６と、第１間隔調整部５１と、支持部材５７ｂと、爪部材５５とを備えている。
【０１４９】
図２５に示すように、移載装置１ｈは、ベース部３ｂの側面３４にマニピュレータ２００が取り付けられている。すなわち、ベース部３ｂの筐体３１ｂは、ボックス状に構成され、図示上側にレール３３に沿って移動自在に取り付けられた第１間隔調整部５１を備えている。また、筐体３１ｂの図示下側には、収納部３１０が設けられている。
【０１５０】
収納部３１０の内部には、巻回部４１が固定されている。巻回部４１は、板連結機構９０ａを巻くためのローラである。巻回部４１は、その内部にバネなどの弾性部材により板連結機構９０ａを巻き取る方向に常にトルクが働く付勢部材４３を備えている。
【０１５１】
収納部３１０の図示左側には、筐体３１ｂと一体に構成される第１支持部５３ｂが、間隔を空けて垂設されている。また、第１支持部５３ｂの上端側には、切替機構５６が取り付けられている。
【０１５２】
板連結機構９０ａの基端９４は巻回部４１と接続される。一方、先端９２には、爪部材５５が設けられている。爪部材５５は、支持部材５７ｂを介して第１間隔調整部５１と接続される。
【０１５３】
支持部材５７ｂは、第１の実施形態の支持部材５７と同様に爪部材５５の長手方向の両端部を挟むように配置される。また、両端部に側辺５７１ｂは第１間隔調整部５１からレール３３と略平行に延出され、爪部材５５の直上において、爪部材５５へ向かって垂設するように折り曲げられている。
【０１５４】
続いて、第８の実施形態に係る移載装置１ｈの動作について説明する。なお、同一の符号を用いて記載した部材の動作は、第１の実施形態と同じであるため、その詳細な動作の説明は省略する。
【０１５５】
移載装置１ｈは、例えば、棚やラックに載置されている対象物Ｐを移載する場合に用いられる。はじめに、マニピュレータ２００を操作して、棚に載置されている対象物Ｐと対向する位置に移載装置１ｈを移動させる。
【０１５６】
爪部材５５の高さ方向の位置を対象物Ｐと棚の載置面の間の位置に合わせる。移載装置１ｈの位置が確定した後、図２６に示すように、爪部材５５を有する板連結機構９０ａを対象物Ｐへ向かって引き伸ばす。
【０１５７】
第１の実施形態と同じように、対象物Ｐの下面と載置面の間に爪部材５５を進入させ、対象物Ｐを板連結機構９０ａに移載する。
【０１５８】
対象物Ｐを移載した状態において、マニピュレータ２００を後退し、対象物Ｐを棚から取り出す。その後、目的の位置まで対象物Ｐを輸送して、移載動作と逆の動作を行うことにより対象物Ｐを目的地に置くことができる。
【０１５９】
このような構成を有する第８の実施形態の移載装置１ｈは、上述の棚のような、移載装置の進入空間において、高さの制限がある場合に有効である。すなわち、爪部材５５及び板連結機構９０ａのみが対象物Ｐへ向かって引き出されるため、高さの影響をほとんど受けることがない。なお、第８の実施形態においては、第１ベルト６１１及び第２ベルト６２１を記載していないが、当然にこれらの機構を追加することも可能である。
【０１６０】
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。  
例えば、図２７に示す移載装置１ｉは、第１間隔調整部５１及び支持部材５７を備えない構成とすることもできる。いわゆる片持ち構造である。具体的には、板連結機構９０ａの進行手段として、第２摺接部材５４の板連結機構９０ａを介して反対側に歯車５１０と、歯車５１０を回転させるアクチュエータ５１３とからなる駆動機構を設ける。また、移載装置１ｉは、板連結機構９０ａの駆動機構と対向する面に凹凸を有している。すなわち、移載装置１ｉは、駆動機構の歯車５１０の回転を用いて、第１の方向に板連結機構９０ａを引き出す構成を有している。
【０１６１】
このように片持ち構造とすることにより、移載装置１ｉは、爪部材５５の長手方向の両端部に側辺５７１を設ける必要が無い。このため、爪部材５５の長手方向の距離よりも長さを有する対象物Ｐも移載することが可能となる。
【０１６２】
また、本実施形態においては、板連結機構９０ａとして板材９１を用いているが、板形状に限られない。例えば、円柱部材であってもよい。また、第１の実施形態の移載装置１においては、第２支持部７３を設けているが、移載装置の使用される状況においては、第２支持部７３を外すことも可能である。また、第１の実施形態において、板連結機構９０ａに用いられる固定部材９６は、同一サイズの棒状部材を用いているがこれに限られない。例えば、固定部材９６は、断面積が大きいほど、板連結機構９０ａの移載時の耐荷重性能は向上する。そこで、伸長するに従って、配置される固定部材９６の断面積を徐々に大きくすることもできる。  
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】
【０１６３】
１…移載装置、１ｂ…移載装置、１ｃ…移載装置、１ｄ…移載装置、１ｅ…移載装置、１ｆ…移載装置、１ｇ…移載装置、１ｈ…移載装置、１ｉ…移載装置、３…ベース部、３ｂ…ベース部、９ａ…直動伸縮機構、９ｂ…直動伸縮機構、９ｃ…直動伸縮機構、３１…筐体、３１ｂ…筐体、３２…上面、３３…レール、３４…側面、３５…連結部、４０…収納ケース、４１…巻回部、４３…付勢部材、５１…第１間隔調整部、５２…第１摺接部材、５３…第１支持部、５３ｂ…第１支持部、５４…第２摺接部材、５５…爪部材、５６…切替機構、５６ｃ…切替機構、５７…支持部材、５７ｂ…支持部材、６０…磁石、６０ｃ…磁石、７１…第２間隔調整部、７３…第２支持部、７３ａ…第２支持部、７３ｂ…第２支持部、９０…板連結機構、９０ａ…板連結機構、９０ｂ…板連結機構、９０ｃ…板連結機構、９１…板材、９１ｃ…板材、９２…先端、９３…蝶番、９４…基端、９６…固定部材、９６ｃ…固定部材、９８…弾性部材、１００…動作命令、１１０…制御装置部、１１１…コマンド生成部、１１２…目標値生成部、１１３…駆動制御部、１１４…判定部、１１５…信号処理部、１１６…動作モード格納部、１１７…ドライバ、１３０…移載装置部、１５１…アクチュエータ、１５３…進退量検出センサ、１６１…第１クラッチ、１６２…第２クラッチ、１６３…第１センサ、１６４…第２センサ、１７１…アクチュエータ、１７３…開閉量検出センサ、２００…マニピュレータ、２１０…アーム、２３０…先端部、２５０…関節、３００…作業台、３１０…収納部、５１０…歯車、５１３…アクチュエータ、５５１…先端、５５３…傾斜面、５５５…後端、５６０…押圧ローラ、５６１…弾性部材、５７０…上辺、５７１…側辺、５７１ｂ…側辺、６００…固定部、６１１…第１ベルト、６１２…基端部、６１３…第１巻回部、６１５…第１ローラ、６１７…摺接部材、６１９…先端、６２１…第２ベルト、６２２…基端部、６２３…第２巻回部、６２５…第２ローラ、６２７…先端、６２８…付勢部材、６２９…電磁クラッチ、７３０…上辺、７３１…側辺部、７３３…支持板、７３３ａ…繊毛部材、７３３ａ…繊毛部材、７３３ｂ…傾斜部、９００…移載面、９０１…蓋、９１０ａ…第１板材、９１０ｂ…第１板材、９１０ｃ…第１板材、９１１ａ…第２板材、９１１ｂ…第２板材、９１１ｃ…第２板材、９１２ａ…第３板材、９１２ｂ…第３板材、９１２ｃ…第３板材、９１３ｂ…第４板材、９１３ｃ…第４板材、９３０…第１蝶番、９３２…第２蝶番、９５１…第１溝、９５３…第２溝、９５５…第３溝、９６１…第１突起部、９６３…第２突起部。
【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１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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