布物の自動展開投入装置
【課題】大きさや種類の異なる布物の混在に１台で対応でき、設備費が安くつき、能率も高い布物の自動展開投入装置を提供する。
【解決手段】不定形な方形状布物のワークを山積みにしたワーク堆積物から１枚ずつワークを取り上げるハンドを有しており、ワーク堆積物から１枚のワークを取り上げる取上げ機構と、ワークの両端を保持する二つの保持装置を有しており、取り上げられたワークの両端を保持して、ワークのコーナー部を撮像可能に吊下げる吊下げ機構と、ワークの端辺を把持するハンドを有しており、ワークを把持して次工程装置の投入部に移動させて、固有の方形状に広げる展開機構と、吊下げ機構で両端を支持されたワークのコーナー部を撮像するカメラと、その撮像画像からコーナー部の３次元位置を演算し、展開機構のハンドの移動経路を演算して教示する演算部を備えた展開動作制御部を備えている。
【解決手段】不定形な方形状布物のワークを山積みにしたワーク堆積物から１枚ずつワークを取り上げるハンドを有しており、ワーク堆積物から１枚のワークを取り上げる取上げ機構と、ワークの両端を保持する二つの保持装置を有しており、取り上げられたワークの両端を保持して、ワークのコーナー部を撮像可能に吊下げる吊下げ機構と、ワークの端辺を把持するハンドを有しており、ワークを把持して次工程装置の投入部に移動させて、固有の方形状に広げる展開機構と、吊下げ機構で両端を支持されたワークのコーナー部を撮像するカメラと、その撮像画像からコーナー部の３次元位置を演算し、展開機構のハンドの移動経路を演算して教示する演算部を備えた展開動作制御部を備えている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、不定形な方形状布物の自動展開投入装置に関する。さらに詳しくは、不定形な方形状布物のワークを山積みにしたワーク堆積物から１枚ずつワークを取り上げて、固有の方形状に広げるよう展開し次工程装置に投入する自動展開投入装置に関する。
【０００２】
本発明が対象とする布物の代表例は、タオル類であるが、これに限らず、不定形な性状を有し、方形の形状をもつ布物であれば、本発明の対象となる。
また、本発明はタオルのうち、フェイスタオルとバスタオルのように同じ方形の布物でありながら大きさが異なるものの扱いを主な対象としている。とりわけ、洗濯工場で洗い乾燥したタオルを折畳み機できちんと折り畳むために、山積みになった洗濯後のタオルの山から１枚づつタオルを取り出して、固有の方形状に広げて折畳み機（本明細書にいう次工程装置の一つ）に投入する自動展開投入装置に関する。
【背景技術】
【０００３】
従来のタオルの自動展開投入装置として、特許文献１記載のものがある。
この自動展開投入装置は、吊上げ装置と、角端出し装置と、角端取り装置と、横引き装置と、２位置保持装置と、縁出しコンベアと、ローラと、載せ掛け装置と、吊下げ装置とを基本構成としている。
吊上げ装置は、丸めた状態の矩形布片の任意の箇所を保持して該布片を所定高さまで吊上げるためのものである。角端出し装置は、吊上げ装置で吊上げた布片の任意の箇所を保持して該布片を例えば台板上で水平方向に引き摺り、該布片の終端部である布片角端を現出させるためのものである。
角端取り装置は、角端出し装置により例えば台板上に現出させた布片角端付近を保持し且つ該布片角端付近を保持して布片を垂れ下げ状態で支持するものである。横引き装置は、角端取り装置で垂れ下げ支持している布片を水平方向に横たわらせるためのものである。
２位置保持装置は、横引き装置で横たわらせた状態の布片の角端付近とそこから適宜距離だけ離間する箇所の２位置を同高さで保持するものである。縁出しコンベアは、２位置保持装置で保持した布片を載せて布片長辺側の一方の側縁を現出させるためのものである。
ローラは、縁出しコンベアの終端側にあって該縁出しコンベアの走行方向に向けて設置している。載せ掛け装置は、縁出しコンベア上に現出させた布片長辺部における間隔をもった２位置を保持する各チャックを有し且つ該布片をローラ上を引き摺りながら該ローラ上に載せ掛けするものである。
吊下げ装置は、ローラ上に載せ掛けた布片の一方の短辺側端縁の各端部寄り２箇所を保持する各チャックを有し且つ該各チャックで布片短辺側端縁を保持して該布片を展開状態で吊下げるものである。
【０００４】
上記従来技術によれば、上記各個別装置により、丸めた状態の矩形布片を吊上げ装置で吊上げる初期工程から、吊下げ装置で矩形布片を展開状態で吊下げる最終工程までの全工程を自動で行うことができる。
しかしながら、上記従来技術は、全てメカニカルな要素で構成されているため、専用化した設計とならざるを得ない。したがって、バスタオルとフェイスタオルの混在に対応することができない。
混在に対処するため、バスタオル用とフェイスタオル用と分ける工程を入れ、それぞれ専用の装置を備えることは可能であるが、それでは設備費が高くなるし、仕分け工程が入る結果、能率も低下する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−１１３３００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は上記事情に鑑み、大きさや種類の異なる布物の混在に１台で対応でき、設備費が安くつき、能率も高い布物の自動展開投入装置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】
第１発明の布物の自動展開投入装置は、不定形な方形状布物のワークを山積みにしたワーク堆積物から１枚ずつワークを取り上げて、固有の方形状に広げるよう展開し次工程装置に投入する自動展開投入装置であって、ワークを取り上げるハンドを有しており、ワーク堆積物から１枚のワークを取り上げる取上げ機構と、ワークの両端を保持する二つの保持装置を有しており、取り上げられたワークの両端を把持して、ワークのコーナー部を撮像可能に吊下げる吊下げ機構と、ワークの端辺を把持するハンドを有しており、該ワークを把持して次工程装置の投入部に移動させて、固有の方形状に広げる展開機構と、前記吊下げ機構で両端を支持されたワークのコーナー部を撮像するカメラと、その撮像画像からコーナー部の３次元位置を演算し、前記展開機構のハンドの移動経路を演算して教示する演算部を備えた展開動作制御部を備えたことを特徴とする。
第２発明の布物の自動展開投入装置は、第１発明において、ワーク堆積物を撮像するカメラと、その撮像画像からワーク堆積物の頂点の３次元位置を演算し前記取上げ機構のハンドの移動経路を演算して教示する演算部を備えた取上げ動作制御部を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
第１発明によれば、取上げ機構によりワークの堆積物から１枚のワークを取り上げ、ついで、吊下げ機構で吊下げられたワークのコーナー位置も画像を基に展開動作制御部で演算するので、長さや形の違うワークが混在していても必ず展開機構のハンドで把持することができる。このように、ワークの混在に拘らず、確実にワークを取り上げ、平たく展開して次工程に投入することができる。
第２発明によれば、ワーク堆積物の頂点位置は画像を基に取上げ動作制御部により演算するので、異種のワークが混在していてもワーク堆積物の形や大きさが変動しても必ず取上げ機構のハンドで１枚のワークを取り上げることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の第１実施形態に係る自動展開投入装置Ａの全体説明図である。
【図２】第１実施形態における自動展開投入装置Ａの斜視図である。
【図３】同自動展開投入装置におけるワークピックアップの説明図である。
【図４】同自動展開投入装置におけるワーク保持動作の説明図である。
【図５】同自動展開投入装置におけるワーク引き上げ動作の説明図である。
【図６】同自動展開投入装置におけるワーク計測動作の説明図である。
【図７】同自動展開投入装置におけるワーク把持動作の説明図である。
【図８】同自動展開投入装置におけるワーク展開動作の説明図である。
【図９】同自動展開投入装置におけるワークたぐり動作の説明図である。
【図１０】同自動展開投入装置におけるワークたぐり動作の説明図である。
【図１１】本発明の第２実施形態に係る自動展開投入装置Ｂの斜視図である。
【図１２】同実施形態の自動展開投入装置Ｂにおけるワーク分離動作の説明図である。
【図１３】同実施形態の自動展開投入装置におけるワークピックアップ動作の説明図である。
【図１４】同実施形態の自動展開投入装置におけるワーク受け渡し動作の説明図である。
【図１５】同実施形態の自動展開投入装置におけるワーク引き上げ動作前の説明図である。
【図１６】同実施形態の自動展開投入装置におけるワーク引き上げ動作の説明図である。
【図１７】同実施形態の自動展開投入装置におけるワーク端撮像時の説明図である。
【図１８】同実施形態の自動展開投入装置におけるワーク把持動作の説明図である。
【図１９】同実施形態の自動展開投入装置におけるワークたぐり動作の説明図である。
【図２０】同実施形態の自動展開投入装置におけるワーク展開動作の説明図である。
【図２１】ワーク角部提示装置の改良の説明図である。
【図２２】ワーク角部提示装置の改良の説明図である。
【図２３】ワーク角部提示装置およびたぐり補正装置の改良説明図である。
【図２４】たぐり補正装置の改良説明図である。
【図２５】たぐり補正装置の改良説明図である。
【図２６】たぐり補正装置の改良説明図である。
【図２７】たぐり補正装置の改良説明図である。
【図２８】たぐり補正装置の改良説明図である。
【図２９】たぐり補正装置の改良説明図である。
【図３０】把持装置の改良の説明図である。
【図３１】把持装置の改良の説明図である。
【図３２】把持装置の改良の説明図である。
【図３３】把持装置の改良の説明図である。
【図３４】把持装置の改良の説明図である。
【図３５】把持装置の改良の説明図である。
【図３６】本発明の第３実施形態に係る自動展開投入装置の斜視図である。
【図３７】同実施形態の自動展開投入装置における取上げ機構の説明図である。
【図３８】同実施形態の自動展開投入装置における取上げ機構の説明図である。
【図３９】同実施形態の自動展開投入装置における取上げ機構の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
つぎに、本発明の実施形態を図面に基づき説明する。
不定形な方形状布物であるタオル等のワークの自動展開では、（１）ワーク分離、（２）ワーク端出し、（３）ワークコーナー出し、（４）ワークの辺出し、（５）短辺出し、（６）展開、といった基本的な流れが必要である。
【００１１】
本発明においてメカニカルな構成要件は、取上げ機構、吊下げ機構および展開機構の三つであるが、これらは以下のように構成することができる。
イ）取上げ機構
ワークを１枚づつ取り上げる機構なので、種々の形状のワークを確実に把持する機能と自由度とを有するハンドと、ワークを搬送できる動きが可能なアームやスライダを有するロボットが好ましい。そのような機能と搬送自由度を有する機構と制御手段の組合せである限り、構造的には制約がなく、次のいずれのタイプのロボットでも採用可能である。また、１台のロボットでなく、２台のロボットを用い、ワークの取込みと、その中からのピックアップとに分担させてもよい。
１）直角座標形（伸縮−伸縮−伸縮−ハンド）
２）円筒座標形（回転−伸縮−伸縮−ハンド）
３）極座標形（回転−旋回−伸縮−ハンド）
４）多関節形
・多関節極座標系
・多関節円筒座標系
・多関節直角座標系
例えば、取上げ機構ではＸＹＺ（デカルト）座標系で並進運動制御するロボットでよく、展開機構ではワーク姿勢に対応するハンド把持姿勢をとるためＸＹＺ座標系での並進運動制御に加えて上記座標軸周りの回転角Ａ，Ｂ，Ｃでハンド制御点のポーズ変換移動ができる６軸多関節ロボットがよい。
ロ）吊下げ機構
ワークの両端を保持して引っ張り、ワークのコーナー出しができるように、二つのハンドを有して引っ張った状態でワークを吊下げる機能を有していればよい。いわゆるロボット型よりも、スライダ機構によって動く可動ハンドと、定位置で保持する固定ハンドからなる機構が好ましい。また、ワークの吊下げ状態を略三角形にして、コーナー出しが出来るように、ワークを引っ張るときに幅方向に狭めるガイドなどの機構も備えるのが好ましい。
ハ）展開機構
ワークを本来持っている固有の形状に広げる機構であり、種々の形状のワークを確実に把持する機能と自由度とを有するハンドと、ワークを搬送できる動きが可能なアームを有するロボットが好ましい。そのような機能と搬送自由度を有する限り、構造的には制約がなく、前記取上げ機構と同様に種々のタイプのロボットを採用可能である。
【００１２】
前記取上げ機構と前記展開機構は、自らワークを把持しに行って搬送し、受け渡す機能を持っているが、前記吊下げ機構は、この機能を欠いている。そのため、取上げ機構のハンドで吊下げ機構へのワーク受渡し機能を果たさせるか、あるいは何らかの受渡し専用機構を用いてワーク受渡しを行うようにしている。また、吊下げ機構も、吊下げ用の二つのハンドの外にワーク受入れ用のハンドを備えておくようにしてもよい。
【００１３】
本発明は、画像処理によりワーク位置を特定する点に特徴がある。つまり、取上げ動作制御部と把持動作制御部は、ワークを撮像するカメラと、そのカメラにより撮像された撮像画面に基づいてワーク堆積物の頂点位置や吊下げられたワークのコーナー位置を演算してハンドの移動軌跡を演算して教示するコンピュータを用いた演算部を備えている。
本発明は、この取上げ動作制御部と把持動作制御部を備えていることにより、ワークの大きさや形が異なっていても把持動作を確実に実行できる自由度の高さが特徴である。
【００１４】
以下に、本発明の三つの実施形態を説明する。
【００１５】
（第１実施形態）
第１実施形態を図１〜図１０に基づき説明する。
図１において、Ａは本発明の第１実施形態に係る布物の自動展開投入装置Ａである。Ｘは検査機、Ｙは折畳機であり、これらは自動展開投入装置Ａの次工程装置である。
Ｚはかごであって、前工程の洗濯機で洗濯されたフェイスタオルやバスタオル等の布物（以下、ワークという）を山積みに投入して、自動展開投入装置Ａの入側まで運搬してくる。
自動展開投入装置Ａは、山積みのワークからワークを取り込み、これを１枚づつ分離し、ワーク端出し、ワークコーナー出し、ワーク辺出し、短辺出し、平たく展開というステップを実行し、付設のコンベヤで折畳機Ｙに送り込む装置である。
折畳機Ｙは、平たく展開されたワークを、フェイスタオルやバスタオルの識別を行い、きちんと折畳む仕上げ装置である。
【００１６】
図２に示す自動展開投入装置Ａは、つぎのように構成されている。
取上げ機構は、取上げロボット１とピックアップ装置３で構成されている。
吊下げ機構はスライダを用いた専用機で構成され、ワーク受渡し用のワーク昇降機２を備えている。
展開機構は展開ロボット７で構成されており、次工程にワークを送る排出コンベヤ８が付設されている。また、取上げ動作制御部を構成するカメラ１１，１２を備え、展開動作制御部を構成するカメラ（後述）も備えている。これらの演算部となるコンピュータやそれに付属するモニタ、入力機器等は図示省略している。
以下に、上記主構成要素に加え付随要素も含めて、その構造を説明する。
【００１７】
図２において、１は取上げロボット、２はワーク昇降機、３はピックアップ装置、４はコンベヤであり、これらがワーク分離とワーク端出しを実行するためのメカニズムである。
取上げロボット１は、かごＤの到着位置に近接して配置された多関節ロボットである。ワーク昇降機２はワーク保持板２１とその上端部に取付けられたハンド２２と、ワーク保持板２１を昇降させるレールやプーリー、タイミングベルト、サーボモータ等の昇降機構とからなる。ピックアップ装置３は、左右２本の縦ガイド３１と、縦ガイドに昇降自在に取付けられた横ガイド３２と、横ガイド３２に横行自在に取付けられた移動ハンド３３とからなる。横ガイド３２の昇降や移動フィンガ３３の横行は、タイミングベルトやボールネジとサーボモータでの駆動等の任意の機構を採用できる。コンベヤ４は取上げロボット１とワーク昇降機２とピックアップ装置３の下部に沿って配置されている。
１１は前記かごＤの上方に取付けられ、かごＤ内の山積みワークを撮像するカメラである。１２はコンベヤ４の上方に取付けられ、コンベヤ４上のワークを撮像するカメラである。カメラ１１，１２はいずれもコンピュータを用いた画像処理装置に接続され、取上げ動作制御部を構成している。
取上げ動作制御部は、カメラ１１の撮像図から山積みのワーク堆積物の頂点を捉え、頂点位置まで取上げロボット１を動かす移動軌跡を算出する。
一回のワーク撮像から得る把持位置データは１ワークについて一セットだが、ワークの山のような複数ワーク計測では時間の短縮の為、ワーク把持位置候補群をリストとしてもっておき、優先順位の高い位置から（例：高い位置）取り出し、リストの位置を全て処理したら再計測してもよい。ロボットが撮像範囲にないときは撮像可能である。
カメラ１２の撮像図からコンベヤ４上のワークの後端位置を検出し、ピックアップ装置３の移動方向と移動量を算出する。
【００１８】
図３に示すように、ワークは洗濯ライン末端の乾燥機に接続された搬送ラインからコンベア４に供給されるケースもある。この場合、かごＤおよび取上げロボット１は用いられない。ワークのピックアップ処理は図２で説明した場合と同じである。
この場合、ワークが山積み状態でワーク取上げロボットの下までくるのでカメラ１２からの画像をもとにワーク山の頂点を演算し、ピックアップ装置３およびコンベア４の移動方向と移動量を算出する。
【００１９】
図４に示すように、ピックアップ装置３のハンド３３で把持されたワークは、ワーク保持板２１上部のハンド２３に受け渡される。ワーク保持板２１の背面の吸着ブロワが動作しワークのすそを負圧で保持する。その後ワークの下端が検知センサ（光電管等を用いた光センサで符号３４を示す）で検出されるまで保持板２１全体が下降する。
図４において、５は傾斜スライダ装置、６はワーク端部保持装置であり、これらがワークのコーナー出し、辺出し、短辺出しを行うメカニズムである。
図６に詳細を示すように、傾斜スライダ装置５は、斜めに傾斜して設置されたスライドガイド５１をそれに沿って動くスライダ５２と、スライダ５２に取付けられた可動ハンド５３とを有している。
また、スライドガイド５１の下側にワークを通したとき細くしぼっていく三角形の凹所を形成したワーク保持装置５４と、その内部に設けられたワークの脱落を防止する固定ハンド５５を備えている。
ワーク端部保持装置６は長い板材または棒材６１，６１をリンク６２とエアシリンダ６３を開閉自在にしたもので、長く引き伸ばされたワークが落下しないようにしたものである。傾斜スライダ５は、水平でもよいが、傾斜することにより端部を一端持ち上げる行程を減らすことができる。
【００２０】
図５に示すように、カメラ１４はワーク保持板２１に吸着されたワークのすそ部を撮影するカメラ１４で取上げ動作制御部の演算部によって、ワークの端部位置を認識する。ワークのすそ端部の位置データから傾斜スライダ装置５がクロス方向に、ワーク保持板２１が上下にスライドし可動ハンド５３を把持位置に位置決めし、傾斜スライダ装置５の長手(傾斜)方向のスライドによりワークを把持して引き上げる。引き上げる際に(ワーク角部計測用)ワーク保持装置５４内の固定ハンド５５は開放している。
【００２１】
図６に示すように、ワークを傾斜スライダ装置５で引き上げ（引き上げ前にクロス位置は中央に移動）、ワーク後端の通過をセンシングすると、ワーク保持装置５４内の固定ハンド５５がワークの末端を保持し、ワーク端部保持装置６が閉まる。この状態で、ワークは両端を僅かに引っ張られて吊下げられており、ワークの中央部は少し垂れ下がり、三角形になったコーナー部が現出している。ここでカメラ１３がスクリーン（図示していない）を背景にしてワークのコーナー部を撮像し、その画像に基づいて展開動作制御部の演算部がワーク角部のポーズを計測する。そして、展開ロボット７に向けハンドの移動経路とハンドの向きを指示し、ワークを把持させる。また、把持した後の排出コンベヤ８までの移動経路も指示する。
ここで、カメラ撮像図を元に演算部のコンピュータがワークのコーナー形状情報として、角部端点ａ、角部周辺の長辺点ｂ、角部周辺の短辺点ｃの３点のＸＹＺ座標値を計測する。カメラの計測座標系での計測座標値は演算部でロボットの座標系での座標値に変換される。
ここで画像からどのようにして把持特徴点の３次元位置データをだすかは、
H.Kobayashi, S.Hata, H.Hojoh, T.Hamada, H.Kawai, "A Study on Handling System for Cloth Using 3-D Vision Sensor", Proceedings of the 34th Annual Conference of the IEEE Industrial Electronics Society (IECON 2008), Sensors and Actuators for Human Support Systems, pp. 3403-3408, 2008.
またこのデータをどのように処理してロボット動作を行うかは、
S.Hata, T.Hiroyasu, J.Hayashi, H.Hojoh T.Hamada, "Robot System for Cloth Handling", Proceedings of the 34th Annual Conference of the IEEE Industrial Electronics Society (IECON 2008), Sensors and Actuators for Human Support Systems, pp. 3449-3454, 2008.として、どちらも本願発明者を含む著者名で既に論文発表されている。
この論文では
・６軸多関節ロボットに追加したハンドのツール座標系の定義方法
・布の角部の形状を定義する三点の位置の計測方法
・３点の位置計測値からワーク座標系の定義方法
・ワーク座標系とツール座標系を一致させるように６軸ロボットを制御する方法
をワークの端部を単純につり下げたとき、ワークの下部に出現する角部の点、角部周辺の長辺側の点、短辺側の点の三点から、角部から上の方にしやすい長辺点との間でワークを把持するように、ワーク座標系を設定する方法を記述しているため不定な変形をするタオルのようなワークの角部周辺の辺の一部を把持するための演算手法になる。一般的に専用機のシステム設計では各動作機構の駆動タイミングを制御する従来の手法で動作方法を設計できるが、本発明のように撮像画像からの三次元データからハンドリングを行う場合この計算手法により把持姿勢をとることができる。
ここで本発明と公開された論文の技術との違いは以下がある。
公開論文では一対の把持フィンガで角部を把持する手法を記載しているが、本発明では２対のフィンガを用いて角と角周辺の辺把持をおこなうという違いがある。しかし、撮像画像からはフィンガが把持すべき辺上の２点の３次元位置計測を行ない、他の一点の位置関係から把持の方向を出しているので、最初の２点の間隔をハンドの間隔と同じになるように認識させることで、この手法を採用できる。
第１実施形態の場合では、これが公開論文とは、長辺側と短辺側の方向が入れ替わった状態でワークをつり下げているが、第１実施形態では角部から上の方に出現する短辺点を把持しようとするので、基本把持姿勢のときの下側のフィンガをロボット制御点になるようにロボット端部からフィンガ制御点までのツールパラメータを設定しツール座標系を設定することで、この方法と同じ方法で把持ポーズを決定することができる。
具体的にはロボットは短辺の角部周辺を把持するようにハンド姿勢をとるので、把持開始状態のハンドの二組のフィンガのうち下側のフィンガの先端をロボット制御点として設定しさらにロボットの端部からフィンガの基底座標系を記述するツールパラメータをロボットコントローラに設定することで制御点のポーズ制御が可能になる。
ここでワーク角部周辺の短辺を把持するためワーク形状情報のａ、ｂ、ｃ各点の位置情報からａからｃに向かうベクトルＡＣ、ａからｂに向かうベクトルＡＢ、その外積ベクトル（ＡＢ×ＡＣ）を計算し、ＡＣと外積ベクトル（ＡＢ×ＡＣ）が設定されたフィンガのツール座標系の基底座標系と一致するようにすると所望の辺ａ，ｃを把持する姿勢がとれる。
【００２２】
図７に示すように、可動ハンド５３と固定ハンド５５で両端を保持され吊り下げられたワークの角部周辺の短辺を把持した状態である。その後、ワークはワーク端部保持装置６で吊下げられ、傾斜スライダ装置５と可動ハンド５３は待機位置に帰っていく。カメラの撮像画像に基づく計測データからロボット７の保持姿勢を計算しロボット７のハンドを閉じてワークを把持する。
【００２３】
図８に示すように、７はワークを展開するための端部にたぐり展開機能を有するハンドをもつ多軸展開ロボット、８は排出コンベアであり、これらによりワークを平らに展開して排出するメカニズムが構成されている。
展開ロボット７でワークを平らに、折り重ねがないように展開した後、コンベア８に受け渡している状態である。コンベア８は、その受入側の下部にブロワを設置し、コンベヤ８の受入部分には多数の吸引孔を形成している。この吸引により、受け渡し時にタオル等のワークが落ちないようにしている。
【００２４】
図９に示すように、展開ロボット７でワークを排出コンベヤ８の受入側に移動させ、ワークのたぐり動作を開始する。ハンドに設けたたぐりフィンガは左右一組あり、内側の固定フィンガ７１、外側の移動フィンガ７２がある。それぞれのフィンガの把持力は大小に調整することができるまた、それぞれのフィンガ７１，７２にはワークの有無を検出するセンサがある。フィンガを閉じたまま固定フィンガ７１と移動フィンガ７２の把持力を変え、インチワーム動作しながらセンサでワーク端通過を確認することで把持量を一定にすることができる。このようにして、たぐりフィンガ装置の間隔を広げワークを平らに広げる展開動作を実行する。
【００２５】
図１０に示す状態からワークを展開して、ワークを排出コンベヤ８に広げてのせ終わると、排出コンベヤ８がワークを次工程装置（折畳機）へ送る。このとき可動ハンド６は待機位置に帰っている。
【００２６】
（第２実施形態）
第２実施形態を図１１〜図２０に基づき説明する。
図１１に示す自動展開投入装置Ｂでは、取上げ機構は取上げロボット１で構成され、吊下げ機構はスライダを用いた専用機で構成され、展開機構は展開用ロボット７で構成されている。取上げ動作制御部は、カメラ１２とコンピュータを用いた演算部（図示省略）から構成され、展開動作制御部はカメラ１３（図１６参照）とコンピュータを用いた演算部から構成されている。
以下に、上記主構成要素に加え付随要素も含めて、その構造を説明する。
【００２７】
図１１において、１はワークを取り込むための取上げロボット、４Ａおよび４Ｂはコンベヤ、５は傾斜スライダ、７はワークを展開するための展開ロボット、８は排出コンベヤである。これら各構成要素の機能は、第１実施形態のものと実質同一である。
カメラ１２の撮像画像に基づき、コンベヤ４Ａ上の山積みのワーク堆積物を計測して、頂点を抽出する。ついで、取上げロボット１が、コンベヤ４Ａ上の最上位付近の１枚ないし数枚のワークを把持する。
【００２８】
図１２では、図１１に引き続いて、取上げロボット１が山から１枚ないし２枚を分離したワークを、コンベア４Ｂに載せる状態を示している。
【００２９】
図１３では、コンベヤ４Ｂ上のワークを光電センサ等の位置センサで通過を確認しながらワークの後端が定位置にきたらコンベア４Ｂを停止する。カメラ１２の撮像画像に基づきタオルの角部候補を計測識別し、取上げロボット１がワーク端部を把持する。ワークの角部はコンベヤ４Ｂ上で直角ないし鋭角的になって伸びているので、そのワークの角部のコンベヤ上における位置を特定すると、その位置にハンドが到達するように教示できる。取上げロボット１のハンドでワークの角を把持したとき、ワークの端は少しフィンガより上に出ているようにする。
【００３０】
図１４では、取上げロボット１が、把持したワークの端部を、傾斜スライダ５の固定ハンド５６まで移動し受け渡す。ワークは固定ハンド５６で端部を把持され吊り下げられる。
【００３１】
図１５では、図１４の違う視点からの図である。ワークＷは取上げロボット１で搬送され、固定ハンド５６で把持される寸前である。
本図の状態から固定ハンド５６がワークの一端を把持すると、可動ハンド５３がワーク側に移動してきて、ワークの上端（固定ハンド５６より上方に突出している部分）を把持する。そして、可動ハンド５３が元の位置へ帰りはじめ、固定ハンド５６はワークを離すことになる。
【００３２】
図１６では、傾斜スライダ５の下方にはワーク保持装置５４が設けられている。ワーク保持装置５４には、ワークを通すと、幅を細く絞っていく三角形の凹所が形成されており、内部には展開してワークを保持するハンド５５が設けられている。
カメラ１３はスクリーンの前面のワークを撮像できる位置に取り付けられている。
【００３３】
図１７では、固定ハンド５６がワークを離した後、なお可動ハンド５３はワークを把持した状態で斜め上方へ引っ張っていく。すると、ワークはワーク保持装置５４の三角形の凹所を通る間に細くしぼられ、そしてワークの末端が内蔵のハンド５５で把持される。
この状態で、ワークは三角形になって、その両端が引っ張られ、真中が三角形の頂点となって下に向いている。また、ワークはこの状態で背景を遮断するスクリーンの前面に位置している。
カメラ１３がスクリーンを背景にして三角形になったワークを撮像する。その撮像図を元に演算部のコンピュータがワークのコーナー形状を３Ｄ計測して（ａ，ｂ，ｃの３点）、ロボット７のハンド移動軌跡を求める。
図１７はロボット７のハンドがコーナーを把持しようとしている状態を示している。
ここで、カメラ撮像図を元に演算部のコンピュータがワークのコーナー形状情報として、角部端点ａ、角部周辺の長辺点ｂ、角部周辺の短辺点ｃの３点のＸＹＺ座標値を計測する。カメラの計測座標系での計測座標値は演算部でロボットの座標系での座標値に変換される。
ここでこの撮像データをどのように処理してロボット動作を行うかは、前述した論文で公開された通りである。この論文ではワークの端部を単純につり下げたとき、ワークの下部に出現する角部の点、角部周辺の長辺側の点、短辺側の点の三点から、角部から上の方にしやすい長辺点との間でワークを把持するように、ワーク座標系を設定する方法を記述している。ここで第２実施形態の場合では、これが長辺側と短辺側が入れ替わった状態でワークをつり下げているが、角部から水平方向に出現する長辺点を把持しようとするので、ロボットからみて右側で構えるフィンガの先端をロボットの制御点として下から長辺を把持するように把持ポーズを決定することができる。
具体的には、ここで、カメラ撮像図を元に演算部のコンピュータがワークのコーナー形状情報として、角部端点ａ、角部周辺の長辺点ｂ、角部周辺の短辺点ｃの３点のＸＹＺ座標値を計測する。カメラの計測座標系での計測座標値は演算部でロボットの座標系での座標値に変換される。
ロボットは長辺の角部周辺を把持するようにハンド姿勢をとるので、把持開始状態のハンドの二組のフィンガのうち端部を把持する図示右側フィンガの先端をロボット制御点として設定しさらにロボットの端部からフィンガの基底座標系を記述するツールパラメータをロボットコントローラに設定することで制御点のポーズ制御が可能になる。
ここでワーク角部周辺の長辺を把持するためワーク形状情報のａ、ｂ、ｃ各点の位置情報からａからｃに向かうベクトルＡＣ、ａからｂに向かうベクトルＡＢ、その外積ベクトル（ＡＢ×ＡＣ）を計算し、ＡＢと外積ベクトル（ＡＢ×ＡＣ）の向きが設定されたフィンガのツール座標系の基底座標系と一致するようにすると所望の辺ａ，ｂを把持する姿勢がとれる。
【００３４】
図１８では、ロボット７でワークの角部長辺を把持したあと、少しポーズをかえて（たぐりやすいポーズに）、たぐりハンドで把持して、ワークの長辺をすこしたぐり把持幅を拡大する。たぐり後の把持幅は100ｍｍ〜200ｍｍが好ましく、とくに150ｍｍ位が、後でワークを平たく展開するために好ましい。ロボット７のハンドは左右２個のフィンガを設けておき、一方の固定側のフィンガの把持力を強くし、他方の移動側のフィンガの把持力を弱くしておくのがよい。または、固定側フィンガの摩擦力を強くするため表面にギザギザ加工し、移動側フィンガには滑り性を良くする加工をしてもよい。
たぐりのためのフィンガの移動機構は、移動側フィンガをスライド機構に接続するようにしている。スライド機構は直動レールとエアシリンダを組合せている。この他にも第１実施形態のような平行リンク機構を用いても良い。
【００３５】
図１９では、排出コンベヤ８の受入部には吸引ボックスを内蔵し、ワークを吸引して仮保持できるようにしている。８１は多数の吸引孔である。また、受入部の片側には三角筒状のたぐり開始部８２を設けている。このたぐり開始部８２は三角形状の凸部によって、ワークの両側を垂れ下がりやすくしている。また、たぐり開始部８２の上面に設けた吸引孔８３によって、ワークのたぐり開始時に多少の抵抗を与えるようにしている。
排出コンベヤ８は停止している。コンベヤ８の吸引ボックスが吸引動作開始すると、ロボット７はワーク長辺角部周辺部をコンベヤ８のたぐり補正装置の処理開始部に移動する。なおたぐり開始部８２の形状は三角筒状に限定するものではなくワークを保持できれば他の形状でもよい。
【００３６】
図２０では、ロボット７がワークの一辺をたぐり出すたぐり開始部８２の上を水平に移動する。このときワーク短辺が、直列に並べた通過確認用光電センサ130の上を通過するときの位置をセンサで検知しながら、スライド開始時点からの変位に応じて吸引スライド装置が変位の反対方向にスライドしワーク辺位置補正する。
ワークの短辺周辺部がたぐり開始部８２を通過して、センサ130が全てワーク無しと判定したらコンベア８の上面にきれいにのったと判定し、排出コンベヤ８が起動し、ワークが排出される。コンベヤ８で排出されるワークは折畳機に投入される。
【００３７】
（第３実施形態）
第３実施形態を、図３６〜図３９に基づき説明する。
図３６において、Ｃは第３実施形態の自動展開投入装置である。
本実施形態において、ワークの吊下げ機構と展開機構は第１，第２実施形態と同様の構成であり、取上げ機構のみが相違している。吊上げ機構は、多関節形ロボットを用いず、支柱型のピックアップ装置３を用いている。
本実施形態は、取上げ機構にロボットを用いずピックアップ装置３のみで構成しているため、システム全体を安価に構成できるという利点がある。
取上げ動作制御部と展開動作制御部は、第１，第２実施形態と同様に用いられる。
【００３８】
図３６において、４Ａと４Ｂはワークを供給するコンベヤ、５は傾斜スライダ装置、６はワーク端部保持装置、７は展開ロボット、８は排出コンベヤである。
ピックアップ装置３は、支柱３５とこれに沿って昇降する移動ハンド３３からなる。ハンドの昇降機構は、直動スライダ、サーボモータ、タイミングベルト駆動等の任意の機構を援用できる。ワークが山積みで供給されるとき、このピックアップ装置３を用いると、コンベヤ４上に送られてきたワーク堆積物から、１枚のワークを取り上げることができる。ここでは図示しないが第２実施形態のピックアップ装置と接続するとワーク堆積物の頂点位置を把握するため、カメラとコンピュータを用いた演算部からなる取上げ動作制御部を用いると、能率よく１枚のワークを取上げることができるが、取上げ動作制御部を用いずに、ランダムにワークを取上げてもよい。
【００３９】
図３７において、９は受渡し装置である。受渡し装置９は、前記移動ハンド３３に吊下げられたワークを把持するフィンガ９１とそれを伸縮させるシリンダ９２を有している。また、フィンガ９１で引き摺られるワークの移動経路に配置された上下一対の押圧板９３，９３と、上方の押圧板９３を押えるシリンダ９４を有している。さらに、ワークの移動経路に配置された上下一対のローラ９５，９５と上方のローラ９５を押圧動作させるシリンダ９６を有している。
図３８に示すように、フィンガ９１で把持したワークをシリンダ９２で引きながら、閉じられた押圧板９３，９３とローラ９５，９５の間を引き摺ると、ワークは布片の間の空気が排出されていく。
【００４０】
図３９に示すように、傾斜スライダ装置５の可動ハンドがワークを把持しに来て把持すると、あとは前記第１，第２実施形態と同様にワークの両端を保持して吊下げることができる。そして、吊下げ状態でワークのコーナー出しを行い、カメラで撮像してコーナー位置を演算し、展開ロボット７でワークを展開し、排出コンベヤ８にのせる点も前記第１，第２実施形態と同様である。
【００４１】
（改良技術）
（１）ワーク角部提示装置の改良
（２）たぐり補正装置の改良
（３）把持装置の改良
の３点があり、概要は以下のとおりである。
第１，第２，第３実施形態に記載した取上げ機構、吊り下げ機構、展開機構は適宜その組合せを変更しても構成できる。
またこれらの機構についての改良技術については以下のような技術がある。下記の改良技術はどの実施形態での改良技術であるかを記載しているが、示されていない実施形態でも搭載してよい。
図２１では第２実施形態の構成に第１実施形態に記載したワーク端部保持装置６を搭載している。機構追加することで、これまで展開ロボット７が把持するまで可動ハンド５３が保持し続けなければならなかったのが、ワークを引き出してワーク端部保持装置６が作動すれば、次のワークを取りに行けるのでタクトタイムが短縮した。
【００４２】
図２２では、第２実施形態の構成に第１実施形態に記載したワーク端部保持装置６を搭載し、ワークを可動ハンド５３からワーク保持装置６に受け渡した状態である。ワーク両端を保持しているので可動ハンド５３が次のワークの処理を処理するための動作を開始できるとともに、カメラ１３はワーク角部の計測を開始できる。
【００４３】
図２３では、展開ロボット７がワーク角周辺の長辺を把持して、たぐり動作を行ったあと、ワーク角部長辺をたぐり開始部８２（ワーク保持吸引箱）の定位置に掛けた状態である。改良点として・たぐり補正装置にワーク長辺部を把持してコンベアのローラ部周辺でローラ軸に平行にワークを引き出すスライド付き長辺把持機構を追加したことと、
・処理装置の左側にたぐり開始部８２を設けている。
これにより展開ロボットはワーク保持吸引箱にワーク角周辺の長辺を掛けることで処理が完了し、展開ロボット７のハンド７３，７４がたぐり補正装置の上を平行に移動することなく次のワークの処理に取りかかれるので工程のサイクルタイムが大幅に短縮する。
【００４４】
図２４は図２３のワーク受け渡し状態をコンベアの上流側からみた展開ロボットから長辺把持装置へ持ち替える前の状態である。
図２５は図２３のワーク受け渡し状態をコンベアの上流側からみた展開ロボットから長辺把持装置へ持ち替えた後の状態である。
ここで展開ロボット７の受け渡し姿勢については、展開ロボットが把持しているワークの長辺把持部を確実にスライド付き長辺把持装置に持ち替えさせるのが好ましいので、第２実施形態に示すような進入姿勢が好ましく第２実施形態と同じ方向にワークを送るのが好ましい。
しかし、第２実施形態のような配置の場合、ロボットの動作パスの長さが長くなり展開ロボットのサイクルタイムが長くなる。短縮のためには展開ロボットの受け渡し姿勢を変え、第２実施形態と反対方向に補助たぐりを行うようにすることを考案した。
展開ロボット７のハンド７３，７４が、把持したワーク角部周辺の長辺の間隔を広げたたぐり開始部８２であるワーク吸引保持箱に接近し、ワークを吸引箱８２の上部と側面から負圧吸引して整形しながら通過し、スライド付き長辺把持装置の下部把持板周辺まで移動する。移動後展開ロボットハンドを解放するとワーク長辺部は、前記長辺把持装置の下部把持板に載る。このとき、コンベアには負圧が発生するようにコンベア下部にブロアが配置されていて、空気の流れを作っておりこれを利用して長辺が把持板に載るようにしている。ワークを乗せたら展開ロボットは次の処理のための待機位置に復帰する。
長辺把持装置の把持フィンガ110は、４節リンクで構成しており、リンク113、リンク114の支点は一端が固定されている。フィンガ112はリンク113とリンク114に連結し他のリンク支点をフィンガの上下に固定して配置することを特徴として、リンクパラメータを設定している。図では１式のリンク機構しか見えないが前後に平列して２式配置されており両フィンガならびに各支点となるシャフト117は前後のリンクを貫通すると同等の配置をしている。駆動は両端を支点とするシリンダ116であり、一端は固定端で揺動し他端はフィンガに接続された支点に連結している。これによりシリンダ116が引き込み待機したときは図２４に示すように装置の高さが低くおさえられるので、展開ロボット７の受け渡し姿勢が図２４のようであってもワークの受け渡しが可能になる。またフィンガ先端の動作経路はワーク辺の状態が、はねていたりしてもワークをまたぐようにして押さえることができる。
なおこの機構は、展開ロボットからの受け渡し配置に制限がある場合に用いられるものである。たとえば第２実施形態と同じ方向に補助たぐりをおこなうような展開ロボットの受け渡し姿勢であれば、フィンガ機構がロボットハンドと干渉はしにくいので、展開ロボットのハンドの内側に持ち替えるフィンガ２組を配置する等の単純な機構ですむ。
【００４５】
図２５はワークたぐり展開スライダの受け渡し図である。
【００４６】
図２６はたぐり開始部８２であるワーク保持吸引箱に掛けたワークを、スライド付き長辺把持装置110に持ち替えた後、長辺把持装置がスライドしている状態である。たぐり開始部８２とコンベアの間で、ワークが通過する部分の直下には直列にワーク通過確認用光電センサ130を配置してあり、ワークをスライド開始した時点での布端位置と、長辺把持装置をスライドしているときにの短辺の布端位置が変化してないか検知する。変化した場合は修正されるまでワーク保持吸引箱を変位の反対方向にスライドする。
スライド付長辺把持装置110は、把持部とスライダ機構118から構成していて118のスライド部119に把持部が連結されている。
110がスライドしているあいだコンベア８の下の吸引ブロワとたぐり開始部８２の吸引ブロワは作動しワーク保持する。
【００４７】
図２７はたぐり補正装置で、スライド付き長辺把持装置110がタオルを展開しながらスライドし、ワークの短辺周辺がすべてコンベア８に乗った状態である。この状態ではワーク通過光電センサはすべてワークがないと識別し、その信号をうけて長辺把持装置のフィンガは解放動作しワークをコンベアに乗せることになる。
【００４８】
図２８はたぐり補正動作をしたあと長辺把持装置が待機位置に横行復帰する状態を示している。
図２９は横行復帰動作の後、長辺把持装置が待機位置に下降復帰する状態を示している。このときワークはコンベア８に載っており、下流へ搬送開始する。このときそのままの高さで長辺把持装置を復帰させるには、ワークのコンベア通過を待たないといけないので、長辺把持装置を昇降する機構120を設けている。これにより長辺把持装置は上昇して待機位置まで横行スライドし下降することで待機位置に復帰することを、ワーク解放後、直後にできる。
昇降機構はどのような機構でもよいがここでは、平行４節リンク121,123を利用しエアシリンダ122でリンク121を揺動し、昇降するようにした昇降機構を、110と電動直道スライダのスライド部分119の間に接続した。
【００４９】
図３０は取上げ機構でもちいるハンドがワークに接触していないときの図面である。
図３１は取上げ機構でもちいるハンドがワークに接触したときの図面である。ハンドはロボット端部のハンド（エンドエフェクタ）取付面に直接接続しても良いが、ワークの山の頂点を計測するような場合、計測データに多少の誤差を含むことになる。この計測値が実際よりも高めにでるとワークを把持できず、低めにでるとワークを過剰に押さえつけることになり最悪の場合、過負荷でロボットが停止する。これらの不具合を解消するためハンドとロボットのハンド取付面の間に緩衝機構140を配置した。図３１では緩衝機構は機構の変形により過剰におさえつけても一定の押しつけ力をワークに与える。機構はスライド機構や揺動機構等を組み合わせて構成すればよい。ここでは、平行４節リンク141,142,144,145で機構を構成し、リンクの中間部142aと固定部145bをエアシリンダ143の両端を支点として配置することで、コンパクトで変形量の大きな機構にした。エアシリンダのストローク下端部には近接センサ143cがあり、近接センサ143cが作動するときはハンドが下端にあることを検知できる。これはワークを押さえつけて機構が変形したことを検知できることであるので、把持認識位置が実際よりも上だったためワークを押さえれず把持できないときは、近接センサ143cの信号が変化するまで適当量ハンドを下降させることで高速、確実にワークを取り出せる。
押しつけ力はハンドの質量とシリンダからの押しつけ力の合計になるが、布の取り出しにおいては確実にハンド先端がワークに接触していれば良い。取り出し装置でのハンドの姿勢が決まっている場合では、ハンドの自重のみで押しつけ作用するのでシリンダのエア圧は不要であり、近接センサの機能のみを使用すればよい。（移動の途中でハンド姿勢が変化するのが不都合なときはエア圧を加えるとよい）
【００５０】
図３２はフィンガの開放時の把持幅を選択可能にするための機構である
フィンガはストローク拘束部を換えることで、ワークに応じ解放把持幅を全開、中間の２つもつ。図３１は中間位置を示し、図３０は全開を示す。
取上げ機構で使用するハンドは市販の把持ハンドでよいが、第２実施形態のようにワークの山から取り上げる工程と、ワークの端部を取り上げる工程がある等、複数工程を担当する場合でそれぞれの最適な把持幅が異なる場合には、フィンガの解放幅を選べるようにするため図３２のようなリンク機構を付加したり、フィンガ形状を工夫してハンド本体のフィンガ取付部151が閉じるときにフィンガ152が開くようにする。このとき二つのハンドのフィンガ取付部の間に適当な幅の部材153を挟むようにすることでフィンガ解放時の幅を、部材がないときよりも小さくできる。この部材は二種類の幅を用意しこの部材に接続したシリンダ154スライド用のガイド161で、フィンガが閉じたときに次に解放するときの把持幅に適した幅の側になるよう部材を移動可能にする。部材の把持幅を選択できるようにすることでフィンガの解放時の把持幅を選べる。
第２実施形態では、山から取り出すときは一枚ないし数枚把持すればよいので幅を広めにして把持して、端部を把持するときは幅を狭めにして把持するとよい。
またフィンガはハンドのフィンガ取付部に直接把持するように接続する、あるいは交差して把持するように接続するような形状に接続しても良いが、この図３２のように平行リンク機構152,155,159を利用して、フィンガ先端が前進しながら把持するような把持経路の設計をくみいれることで、たとえば展開機構での辺把持動作のときのようにワークの把持位置周辺で不要な布地が存在して両方を挟む可能性がある場合でも、フィンガの進入経路をそのようにすることで複数枚数把持する可能性を減少できる。ここではフィンガ取付部151とリンク155の中間部に支点を設け、これをレバー160を左右交互に連結して、ハンドのフィンガ取付部151がスライドしたときリンク機構の一部であるフィンガ152が開閉するようにしている。
【００５１】
図３２はリンクの機構関係がわかる図である。
【００５２】
図３３はコンベア上のワークの端部をとるときの図である。フィンガ先端に先端がとがったピン156を出し入れ可能に配置している。フィンガ152をコンベア上のワークに出したピンを接触しながら近づけ、フィンガ開閉したさい、フィンガを押さえつけるときのコンベアからの反力でピンはもどる。
ピン156がワークの繊維に引っかかっているのでコンベア上をフィンガ先端が押さえながら把持するとき、両フィンガの間にワークを入れるような作用をするので確実な取り出しができる。
ピンはフィンガ先端に取り付けたエアシリンダ157のロッド158と一体であり、ピンやロッドの軸方向は、フィンガ152がワークに接近するときや、ワークを把持するときに把持しやすいような方向に配置されている。ピン156の作用は繊維が引っかかりやすくするためであり、ほかにもブラシ状の素材をフィンガ表面に貼り付けても良いが、第２実施形態のコンベア上にワークをおくようなときは繊維がブラシ上の素材にからんでフィンガから分離しないときがあるのでピンのほうがワークを完全に解放でき好ましい。
このとき前記の緩衝機構はワークの押しつけ力を一定にする作用があり、確実な取り出しに寄与する相乗効果がある。
【００５３】
図３４はフィンガにつけたピンが出たときのイメージ図である。
この場合、把持したときにフィンガの間に摘んだように保持されるので、実質２枚の布を挟んだことになる。
【００５４】
図３５に示すように、ワーク端部の把持姿勢の例２である。裾の下部からスライドして把持することで袋状にならない把持ができる。
この場合、把持したときにフィンガの間にすくうように保持されるので、実質１枚の布を挟むことになる。
【符号の説明】
【００５５】
１ 取上げロボット
２ ワーク昇降機
３ ピックアップ装置
４ コンベヤ
５ 傾斜スライダ装置
６ ワーク端部保持装置
７ 展開ロボット
８ 排出コンベア
【技術分野】
【０００１】
本発明は、不定形な方形状布物の自動展開投入装置に関する。さらに詳しくは、不定形な方形状布物のワークを山積みにしたワーク堆積物から１枚ずつワークを取り上げて、固有の方形状に広げるよう展開し次工程装置に投入する自動展開投入装置に関する。
【０００２】
本発明が対象とする布物の代表例は、タオル類であるが、これに限らず、不定形な性状を有し、方形の形状をもつ布物であれば、本発明の対象となる。
また、本発明はタオルのうち、フェイスタオルとバスタオルのように同じ方形の布物でありながら大きさが異なるものの扱いを主な対象としている。とりわけ、洗濯工場で洗い乾燥したタオルを折畳み機できちんと折り畳むために、山積みになった洗濯後のタオルの山から１枚づつタオルを取り出して、固有の方形状に広げて折畳み機（本明細書にいう次工程装置の一つ）に投入する自動展開投入装置に関する。
【背景技術】
【０００３】
従来のタオルの自動展開投入装置として、特許文献１記載のものがある。
この自動展開投入装置は、吊上げ装置と、角端出し装置と、角端取り装置と、横引き装置と、２位置保持装置と、縁出しコンベアと、ローラと、載せ掛け装置と、吊下げ装置とを基本構成としている。
吊上げ装置は、丸めた状態の矩形布片の任意の箇所を保持して該布片を所定高さまで吊上げるためのものである。角端出し装置は、吊上げ装置で吊上げた布片の任意の箇所を保持して該布片を例えば台板上で水平方向に引き摺り、該布片の終端部である布片角端を現出させるためのものである。
角端取り装置は、角端出し装置により例えば台板上に現出させた布片角端付近を保持し且つ該布片角端付近を保持して布片を垂れ下げ状態で支持するものである。横引き装置は、角端取り装置で垂れ下げ支持している布片を水平方向に横たわらせるためのものである。
２位置保持装置は、横引き装置で横たわらせた状態の布片の角端付近とそこから適宜距離だけ離間する箇所の２位置を同高さで保持するものである。縁出しコンベアは、２位置保持装置で保持した布片を載せて布片長辺側の一方の側縁を現出させるためのものである。
ローラは、縁出しコンベアの終端側にあって該縁出しコンベアの走行方向に向けて設置している。載せ掛け装置は、縁出しコンベア上に現出させた布片長辺部における間隔をもった２位置を保持する各チャックを有し且つ該布片をローラ上を引き摺りながら該ローラ上に載せ掛けするものである。
吊下げ装置は、ローラ上に載せ掛けた布片の一方の短辺側端縁の各端部寄り２箇所を保持する各チャックを有し且つ該各チャックで布片短辺側端縁を保持して該布片を展開状態で吊下げるものである。
【０００４】
上記従来技術によれば、上記各個別装置により、丸めた状態の矩形布片を吊上げ装置で吊上げる初期工程から、吊下げ装置で矩形布片を展開状態で吊下げる最終工程までの全工程を自動で行うことができる。
しかしながら、上記従来技術は、全てメカニカルな要素で構成されているため、専用化した設計とならざるを得ない。したがって、バスタオルとフェイスタオルの混在に対応することができない。
混在に対処するため、バスタオル用とフェイスタオル用と分ける工程を入れ、それぞれ専用の装置を備えることは可能であるが、それでは設備費が高くなるし、仕分け工程が入る結果、能率も低下する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−１１３３００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は上記事情に鑑み、大きさや種類の異なる布物の混在に１台で対応でき、設備費が安くつき、能率も高い布物の自動展開投入装置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】
第１発明の布物の自動展開投入装置は、不定形な方形状布物のワークを山積みにしたワーク堆積物から１枚ずつワークを取り上げて、固有の方形状に広げるよう展開し次工程装置に投入する自動展開投入装置であって、ワークを取り上げるハンドを有しており、ワーク堆積物から１枚のワークを取り上げる取上げ機構と、ワークの両端を保持する二つの保持装置を有しており、取り上げられたワークの両端を把持して、ワークのコーナー部を撮像可能に吊下げる吊下げ機構と、ワークの端辺を把持するハンドを有しており、該ワークを把持して次工程装置の投入部に移動させて、固有の方形状に広げる展開機構と、前記吊下げ機構で両端を支持されたワークのコーナー部を撮像するカメラと、その撮像画像からコーナー部の３次元位置を演算し、前記展開機構のハンドの移動経路を演算して教示する演算部を備えた展開動作制御部を備えたことを特徴とする。
第２発明の布物の自動展開投入装置は、第１発明において、ワーク堆積物を撮像するカメラと、その撮像画像からワーク堆積物の頂点の３次元位置を演算し前記取上げ機構のハンドの移動経路を演算して教示する演算部を備えた取上げ動作制御部を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
第１発明によれば、取上げ機構によりワークの堆積物から１枚のワークを取り上げ、ついで、吊下げ機構で吊下げられたワークのコーナー位置も画像を基に展開動作制御部で演算するので、長さや形の違うワークが混在していても必ず展開機構のハンドで把持することができる。このように、ワークの混在に拘らず、確実にワークを取り上げ、平たく展開して次工程に投入することができる。
第２発明によれば、ワーク堆積物の頂点位置は画像を基に取上げ動作制御部により演算するので、異種のワークが混在していてもワーク堆積物の形や大きさが変動しても必ず取上げ機構のハンドで１枚のワークを取り上げることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の第１実施形態に係る自動展開投入装置Ａの全体説明図である。
【図２】第１実施形態における自動展開投入装置Ａの斜視図である。
【図３】同自動展開投入装置におけるワークピックアップの説明図である。
【図４】同自動展開投入装置におけるワーク保持動作の説明図である。
【図５】同自動展開投入装置におけるワーク引き上げ動作の説明図である。
【図６】同自動展開投入装置におけるワーク計測動作の説明図である。
【図７】同自動展開投入装置におけるワーク把持動作の説明図である。
【図８】同自動展開投入装置におけるワーク展開動作の説明図である。
【図９】同自動展開投入装置におけるワークたぐり動作の説明図である。
【図１０】同自動展開投入装置におけるワークたぐり動作の説明図である。
【図１１】本発明の第２実施形態に係る自動展開投入装置Ｂの斜視図である。
【図１２】同実施形態の自動展開投入装置Ｂにおけるワーク分離動作の説明図である。
【図１３】同実施形態の自動展開投入装置におけるワークピックアップ動作の説明図である。
【図１４】同実施形態の自動展開投入装置におけるワーク受け渡し動作の説明図である。
【図１５】同実施形態の自動展開投入装置におけるワーク引き上げ動作前の説明図である。
【図１６】同実施形態の自動展開投入装置におけるワーク引き上げ動作の説明図である。
【図１７】同実施形態の自動展開投入装置におけるワーク端撮像時の説明図である。
【図１８】同実施形態の自動展開投入装置におけるワーク把持動作の説明図である。
【図１９】同実施形態の自動展開投入装置におけるワークたぐり動作の説明図である。
【図２０】同実施形態の自動展開投入装置におけるワーク展開動作の説明図である。
【図２１】ワーク角部提示装置の改良の説明図である。
【図２２】ワーク角部提示装置の改良の説明図である。
【図２３】ワーク角部提示装置およびたぐり補正装置の改良説明図である。
【図２４】たぐり補正装置の改良説明図である。
【図２５】たぐり補正装置の改良説明図である。
【図２６】たぐり補正装置の改良説明図である。
【図２７】たぐり補正装置の改良説明図である。
【図２８】たぐり補正装置の改良説明図である。
【図２９】たぐり補正装置の改良説明図である。
【図３０】把持装置の改良の説明図である。
【図３１】把持装置の改良の説明図である。
【図３２】把持装置の改良の説明図である。
【図３３】把持装置の改良の説明図である。
【図３４】把持装置の改良の説明図である。
【図３５】把持装置の改良の説明図である。
【図３６】本発明の第３実施形態に係る自動展開投入装置の斜視図である。
【図３７】同実施形態の自動展開投入装置における取上げ機構の説明図である。
【図３８】同実施形態の自動展開投入装置における取上げ機構の説明図である。
【図３９】同実施形態の自動展開投入装置における取上げ機構の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
つぎに、本発明の実施形態を図面に基づき説明する。
不定形な方形状布物であるタオル等のワークの自動展開では、（１）ワーク分離、（２）ワーク端出し、（３）ワークコーナー出し、（４）ワークの辺出し、（５）短辺出し、（６）展開、といった基本的な流れが必要である。
【００１１】
本発明においてメカニカルな構成要件は、取上げ機構、吊下げ機構および展開機構の三つであるが、これらは以下のように構成することができる。
イ）取上げ機構
ワークを１枚づつ取り上げる機構なので、種々の形状のワークを確実に把持する機能と自由度とを有するハンドと、ワークを搬送できる動きが可能なアームやスライダを有するロボットが好ましい。そのような機能と搬送自由度を有する機構と制御手段の組合せである限り、構造的には制約がなく、次のいずれのタイプのロボットでも採用可能である。また、１台のロボットでなく、２台のロボットを用い、ワークの取込みと、その中からのピックアップとに分担させてもよい。
１）直角座標形（伸縮−伸縮−伸縮−ハンド）
２）円筒座標形（回転−伸縮−伸縮−ハンド）
３）極座標形（回転−旋回−伸縮−ハンド）
４）多関節形
・多関節極座標系
・多関節円筒座標系
・多関節直角座標系
例えば、取上げ機構ではＸＹＺ（デカルト）座標系で並進運動制御するロボットでよく、展開機構ではワーク姿勢に対応するハンド把持姿勢をとるためＸＹＺ座標系での並進運動制御に加えて上記座標軸周りの回転角Ａ，Ｂ，Ｃでハンド制御点のポーズ変換移動ができる６軸多関節ロボットがよい。
ロ）吊下げ機構
ワークの両端を保持して引っ張り、ワークのコーナー出しができるように、二つのハンドを有して引っ張った状態でワークを吊下げる機能を有していればよい。いわゆるロボット型よりも、スライダ機構によって動く可動ハンドと、定位置で保持する固定ハンドからなる機構が好ましい。また、ワークの吊下げ状態を略三角形にして、コーナー出しが出来るように、ワークを引っ張るときに幅方向に狭めるガイドなどの機構も備えるのが好ましい。
ハ）展開機構
ワークを本来持っている固有の形状に広げる機構であり、種々の形状のワークを確実に把持する機能と自由度とを有するハンドと、ワークを搬送できる動きが可能なアームを有するロボットが好ましい。そのような機能と搬送自由度を有する限り、構造的には制約がなく、前記取上げ機構と同様に種々のタイプのロボットを採用可能である。
【００１２】
前記取上げ機構と前記展開機構は、自らワークを把持しに行って搬送し、受け渡す機能を持っているが、前記吊下げ機構は、この機能を欠いている。そのため、取上げ機構のハンドで吊下げ機構へのワーク受渡し機能を果たさせるか、あるいは何らかの受渡し専用機構を用いてワーク受渡しを行うようにしている。また、吊下げ機構も、吊下げ用の二つのハンドの外にワーク受入れ用のハンドを備えておくようにしてもよい。
【００１３】
本発明は、画像処理によりワーク位置を特定する点に特徴がある。つまり、取上げ動作制御部と把持動作制御部は、ワークを撮像するカメラと、そのカメラにより撮像された撮像画面に基づいてワーク堆積物の頂点位置や吊下げられたワークのコーナー位置を演算してハンドの移動軌跡を演算して教示するコンピュータを用いた演算部を備えている。
本発明は、この取上げ動作制御部と把持動作制御部を備えていることにより、ワークの大きさや形が異なっていても把持動作を確実に実行できる自由度の高さが特徴である。
【００１４】
以下に、本発明の三つの実施形態を説明する。
【００１５】
（第１実施形態）
第１実施形態を図１〜図１０に基づき説明する。
図１において、Ａは本発明の第１実施形態に係る布物の自動展開投入装置Ａである。Ｘは検査機、Ｙは折畳機であり、これらは自動展開投入装置Ａの次工程装置である。
Ｚはかごであって、前工程の洗濯機で洗濯されたフェイスタオルやバスタオル等の布物（以下、ワークという）を山積みに投入して、自動展開投入装置Ａの入側まで運搬してくる。
自動展開投入装置Ａは、山積みのワークからワークを取り込み、これを１枚づつ分離し、ワーク端出し、ワークコーナー出し、ワーク辺出し、短辺出し、平たく展開というステップを実行し、付設のコンベヤで折畳機Ｙに送り込む装置である。
折畳機Ｙは、平たく展開されたワークを、フェイスタオルやバスタオルの識別を行い、きちんと折畳む仕上げ装置である。
【００１６】
図２に示す自動展開投入装置Ａは、つぎのように構成されている。
取上げ機構は、取上げロボット１とピックアップ装置３で構成されている。
吊下げ機構はスライダを用いた専用機で構成され、ワーク受渡し用のワーク昇降機２を備えている。
展開機構は展開ロボット７で構成されており、次工程にワークを送る排出コンベヤ８が付設されている。また、取上げ動作制御部を構成するカメラ１１，１２を備え、展開動作制御部を構成するカメラ（後述）も備えている。これらの演算部となるコンピュータやそれに付属するモニタ、入力機器等は図示省略している。
以下に、上記主構成要素に加え付随要素も含めて、その構造を説明する。
【００１７】
図２において、１は取上げロボット、２はワーク昇降機、３はピックアップ装置、４はコンベヤであり、これらがワーク分離とワーク端出しを実行するためのメカニズムである。
取上げロボット１は、かごＤの到着位置に近接して配置された多関節ロボットである。ワーク昇降機２はワーク保持板２１とその上端部に取付けられたハンド２２と、ワーク保持板２１を昇降させるレールやプーリー、タイミングベルト、サーボモータ等の昇降機構とからなる。ピックアップ装置３は、左右２本の縦ガイド３１と、縦ガイドに昇降自在に取付けられた横ガイド３２と、横ガイド３２に横行自在に取付けられた移動ハンド３３とからなる。横ガイド３２の昇降や移動フィンガ３３の横行は、タイミングベルトやボールネジとサーボモータでの駆動等の任意の機構を採用できる。コンベヤ４は取上げロボット１とワーク昇降機２とピックアップ装置３の下部に沿って配置されている。
１１は前記かごＤの上方に取付けられ、かごＤ内の山積みワークを撮像するカメラである。１２はコンベヤ４の上方に取付けられ、コンベヤ４上のワークを撮像するカメラである。カメラ１１，１２はいずれもコンピュータを用いた画像処理装置に接続され、取上げ動作制御部を構成している。
取上げ動作制御部は、カメラ１１の撮像図から山積みのワーク堆積物の頂点を捉え、頂点位置まで取上げロボット１を動かす移動軌跡を算出する。
一回のワーク撮像から得る把持位置データは１ワークについて一セットだが、ワークの山のような複数ワーク計測では時間の短縮の為、ワーク把持位置候補群をリストとしてもっておき、優先順位の高い位置から（例：高い位置）取り出し、リストの位置を全て処理したら再計測してもよい。ロボットが撮像範囲にないときは撮像可能である。
カメラ１２の撮像図からコンベヤ４上のワークの後端位置を検出し、ピックアップ装置３の移動方向と移動量を算出する。
【００１８】
図３に示すように、ワークは洗濯ライン末端の乾燥機に接続された搬送ラインからコンベア４に供給されるケースもある。この場合、かごＤおよび取上げロボット１は用いられない。ワークのピックアップ処理は図２で説明した場合と同じである。
この場合、ワークが山積み状態でワーク取上げロボットの下までくるのでカメラ１２からの画像をもとにワーク山の頂点を演算し、ピックアップ装置３およびコンベア４の移動方向と移動量を算出する。
【００１９】
図４に示すように、ピックアップ装置３のハンド３３で把持されたワークは、ワーク保持板２１上部のハンド２３に受け渡される。ワーク保持板２１の背面の吸着ブロワが動作しワークのすそを負圧で保持する。その後ワークの下端が検知センサ（光電管等を用いた光センサで符号３４を示す）で検出されるまで保持板２１全体が下降する。
図４において、５は傾斜スライダ装置、６はワーク端部保持装置であり、これらがワークのコーナー出し、辺出し、短辺出しを行うメカニズムである。
図６に詳細を示すように、傾斜スライダ装置５は、斜めに傾斜して設置されたスライドガイド５１をそれに沿って動くスライダ５２と、スライダ５２に取付けられた可動ハンド５３とを有している。
また、スライドガイド５１の下側にワークを通したとき細くしぼっていく三角形の凹所を形成したワーク保持装置５４と、その内部に設けられたワークの脱落を防止する固定ハンド５５を備えている。
ワーク端部保持装置６は長い板材または棒材６１，６１をリンク６２とエアシリンダ６３を開閉自在にしたもので、長く引き伸ばされたワークが落下しないようにしたものである。傾斜スライダ５は、水平でもよいが、傾斜することにより端部を一端持ち上げる行程を減らすことができる。
【００２０】
図５に示すように、カメラ１４はワーク保持板２１に吸着されたワークのすそ部を撮影するカメラ１４で取上げ動作制御部の演算部によって、ワークの端部位置を認識する。ワークのすそ端部の位置データから傾斜スライダ装置５がクロス方向に、ワーク保持板２１が上下にスライドし可動ハンド５３を把持位置に位置決めし、傾斜スライダ装置５の長手(傾斜)方向のスライドによりワークを把持して引き上げる。引き上げる際に(ワーク角部計測用)ワーク保持装置５４内の固定ハンド５５は開放している。
【００２１】
図６に示すように、ワークを傾斜スライダ装置５で引き上げ（引き上げ前にクロス位置は中央に移動）、ワーク後端の通過をセンシングすると、ワーク保持装置５４内の固定ハンド５５がワークの末端を保持し、ワーク端部保持装置６が閉まる。この状態で、ワークは両端を僅かに引っ張られて吊下げられており、ワークの中央部は少し垂れ下がり、三角形になったコーナー部が現出している。ここでカメラ１３がスクリーン（図示していない）を背景にしてワークのコーナー部を撮像し、その画像に基づいて展開動作制御部の演算部がワーク角部のポーズを計測する。そして、展開ロボット７に向けハンドの移動経路とハンドの向きを指示し、ワークを把持させる。また、把持した後の排出コンベヤ８までの移動経路も指示する。
ここで、カメラ撮像図を元に演算部のコンピュータがワークのコーナー形状情報として、角部端点ａ、角部周辺の長辺点ｂ、角部周辺の短辺点ｃの３点のＸＹＺ座標値を計測する。カメラの計測座標系での計測座標値は演算部でロボットの座標系での座標値に変換される。
ここで画像からどのようにして把持特徴点の３次元位置データをだすかは、
H.Kobayashi, S.Hata, H.Hojoh, T.Hamada, H.Kawai, "A Study on Handling System for Cloth Using 3-D Vision Sensor", Proceedings of the 34th Annual Conference of the IEEE Industrial Electronics Society (IECON 2008), Sensors and Actuators for Human Support Systems, pp. 3403-3408, 2008.
またこのデータをどのように処理してロボット動作を行うかは、
S.Hata, T.Hiroyasu, J.Hayashi, H.Hojoh T.Hamada, "Robot System for Cloth Handling", Proceedings of the 34th Annual Conference of the IEEE Industrial Electronics Society (IECON 2008), Sensors and Actuators for Human Support Systems, pp. 3449-3454, 2008.として、どちらも本願発明者を含む著者名で既に論文発表されている。
この論文では
・６軸多関節ロボットに追加したハンドのツール座標系の定義方法
・布の角部の形状を定義する三点の位置の計測方法
・３点の位置計測値からワーク座標系の定義方法
・ワーク座標系とツール座標系を一致させるように６軸ロボットを制御する方法
をワークの端部を単純につり下げたとき、ワークの下部に出現する角部の点、角部周辺の長辺側の点、短辺側の点の三点から、角部から上の方にしやすい長辺点との間でワークを把持するように、ワーク座標系を設定する方法を記述しているため不定な変形をするタオルのようなワークの角部周辺の辺の一部を把持するための演算手法になる。一般的に専用機のシステム設計では各動作機構の駆動タイミングを制御する従来の手法で動作方法を設計できるが、本発明のように撮像画像からの三次元データからハンドリングを行う場合この計算手法により把持姿勢をとることができる。
ここで本発明と公開された論文の技術との違いは以下がある。
公開論文では一対の把持フィンガで角部を把持する手法を記載しているが、本発明では２対のフィンガを用いて角と角周辺の辺把持をおこなうという違いがある。しかし、撮像画像からはフィンガが把持すべき辺上の２点の３次元位置計測を行ない、他の一点の位置関係から把持の方向を出しているので、最初の２点の間隔をハンドの間隔と同じになるように認識させることで、この手法を採用できる。
第１実施形態の場合では、これが公開論文とは、長辺側と短辺側の方向が入れ替わった状態でワークをつり下げているが、第１実施形態では角部から上の方に出現する短辺点を把持しようとするので、基本把持姿勢のときの下側のフィンガをロボット制御点になるようにロボット端部からフィンガ制御点までのツールパラメータを設定しツール座標系を設定することで、この方法と同じ方法で把持ポーズを決定することができる。
具体的にはロボットは短辺の角部周辺を把持するようにハンド姿勢をとるので、把持開始状態のハンドの二組のフィンガのうち下側のフィンガの先端をロボット制御点として設定しさらにロボットの端部からフィンガの基底座標系を記述するツールパラメータをロボットコントローラに設定することで制御点のポーズ制御が可能になる。
ここでワーク角部周辺の短辺を把持するためワーク形状情報のａ、ｂ、ｃ各点の位置情報からａからｃに向かうベクトルＡＣ、ａからｂに向かうベクトルＡＢ、その外積ベクトル（ＡＢ×ＡＣ）を計算し、ＡＣと外積ベクトル（ＡＢ×ＡＣ）が設定されたフィンガのツール座標系の基底座標系と一致するようにすると所望の辺ａ，ｃを把持する姿勢がとれる。
【００２２】
図７に示すように、可動ハンド５３と固定ハンド５５で両端を保持され吊り下げられたワークの角部周辺の短辺を把持した状態である。その後、ワークはワーク端部保持装置６で吊下げられ、傾斜スライダ装置５と可動ハンド５３は待機位置に帰っていく。カメラの撮像画像に基づく計測データからロボット７の保持姿勢を計算しロボット７のハンドを閉じてワークを把持する。
【００２３】
図８に示すように、７はワークを展開するための端部にたぐり展開機能を有するハンドをもつ多軸展開ロボット、８は排出コンベアであり、これらによりワークを平らに展開して排出するメカニズムが構成されている。
展開ロボット７でワークを平らに、折り重ねがないように展開した後、コンベア８に受け渡している状態である。コンベア８は、その受入側の下部にブロワを設置し、コンベヤ８の受入部分には多数の吸引孔を形成している。この吸引により、受け渡し時にタオル等のワークが落ちないようにしている。
【００２４】
図９に示すように、展開ロボット７でワークを排出コンベヤ８の受入側に移動させ、ワークのたぐり動作を開始する。ハンドに設けたたぐりフィンガは左右一組あり、内側の固定フィンガ７１、外側の移動フィンガ７２がある。それぞれのフィンガの把持力は大小に調整することができるまた、それぞれのフィンガ７１，７２にはワークの有無を検出するセンサがある。フィンガを閉じたまま固定フィンガ７１と移動フィンガ７２の把持力を変え、インチワーム動作しながらセンサでワーク端通過を確認することで把持量を一定にすることができる。このようにして、たぐりフィンガ装置の間隔を広げワークを平らに広げる展開動作を実行する。
【００２５】
図１０に示す状態からワークを展開して、ワークを排出コンベヤ８に広げてのせ終わると、排出コンベヤ８がワークを次工程装置（折畳機）へ送る。このとき可動ハンド６は待機位置に帰っている。
【００２６】
（第２実施形態）
第２実施形態を図１１〜図２０に基づき説明する。
図１１に示す自動展開投入装置Ｂでは、取上げ機構は取上げロボット１で構成され、吊下げ機構はスライダを用いた専用機で構成され、展開機構は展開用ロボット７で構成されている。取上げ動作制御部は、カメラ１２とコンピュータを用いた演算部（図示省略）から構成され、展開動作制御部はカメラ１３（図１６参照）とコンピュータを用いた演算部から構成されている。
以下に、上記主構成要素に加え付随要素も含めて、その構造を説明する。
【００２７】
図１１において、１はワークを取り込むための取上げロボット、４Ａおよび４Ｂはコンベヤ、５は傾斜スライダ、７はワークを展開するための展開ロボット、８は排出コンベヤである。これら各構成要素の機能は、第１実施形態のものと実質同一である。
カメラ１２の撮像画像に基づき、コンベヤ４Ａ上の山積みのワーク堆積物を計測して、頂点を抽出する。ついで、取上げロボット１が、コンベヤ４Ａ上の最上位付近の１枚ないし数枚のワークを把持する。
【００２８】
図１２では、図１１に引き続いて、取上げロボット１が山から１枚ないし２枚を分離したワークを、コンベア４Ｂに載せる状態を示している。
【００２９】
図１３では、コンベヤ４Ｂ上のワークを光電センサ等の位置センサで通過を確認しながらワークの後端が定位置にきたらコンベア４Ｂを停止する。カメラ１２の撮像画像に基づきタオルの角部候補を計測識別し、取上げロボット１がワーク端部を把持する。ワークの角部はコンベヤ４Ｂ上で直角ないし鋭角的になって伸びているので、そのワークの角部のコンベヤ上における位置を特定すると、その位置にハンドが到達するように教示できる。取上げロボット１のハンドでワークの角を把持したとき、ワークの端は少しフィンガより上に出ているようにする。
【００３０】
図１４では、取上げロボット１が、把持したワークの端部を、傾斜スライダ５の固定ハンド５６まで移動し受け渡す。ワークは固定ハンド５６で端部を把持され吊り下げられる。
【００３１】
図１５では、図１４の違う視点からの図である。ワークＷは取上げロボット１で搬送され、固定ハンド５６で把持される寸前である。
本図の状態から固定ハンド５６がワークの一端を把持すると、可動ハンド５３がワーク側に移動してきて、ワークの上端（固定ハンド５６より上方に突出している部分）を把持する。そして、可動ハンド５３が元の位置へ帰りはじめ、固定ハンド５６はワークを離すことになる。
【００３２】
図１６では、傾斜スライダ５の下方にはワーク保持装置５４が設けられている。ワーク保持装置５４には、ワークを通すと、幅を細く絞っていく三角形の凹所が形成されており、内部には展開してワークを保持するハンド５５が設けられている。
カメラ１３はスクリーンの前面のワークを撮像できる位置に取り付けられている。
【００３３】
図１７では、固定ハンド５６がワークを離した後、なお可動ハンド５３はワークを把持した状態で斜め上方へ引っ張っていく。すると、ワークはワーク保持装置５４の三角形の凹所を通る間に細くしぼられ、そしてワークの末端が内蔵のハンド５５で把持される。
この状態で、ワークは三角形になって、その両端が引っ張られ、真中が三角形の頂点となって下に向いている。また、ワークはこの状態で背景を遮断するスクリーンの前面に位置している。
カメラ１３がスクリーンを背景にして三角形になったワークを撮像する。その撮像図を元に演算部のコンピュータがワークのコーナー形状を３Ｄ計測して（ａ，ｂ，ｃの３点）、ロボット７のハンド移動軌跡を求める。
図１７はロボット７のハンドがコーナーを把持しようとしている状態を示している。
ここで、カメラ撮像図を元に演算部のコンピュータがワークのコーナー形状情報として、角部端点ａ、角部周辺の長辺点ｂ、角部周辺の短辺点ｃの３点のＸＹＺ座標値を計測する。カメラの計測座標系での計測座標値は演算部でロボットの座標系での座標値に変換される。
ここでこの撮像データをどのように処理してロボット動作を行うかは、前述した論文で公開された通りである。この論文ではワークの端部を単純につり下げたとき、ワークの下部に出現する角部の点、角部周辺の長辺側の点、短辺側の点の三点から、角部から上の方にしやすい長辺点との間でワークを把持するように、ワーク座標系を設定する方法を記述している。ここで第２実施形態の場合では、これが長辺側と短辺側が入れ替わった状態でワークをつり下げているが、角部から水平方向に出現する長辺点を把持しようとするので、ロボットからみて右側で構えるフィンガの先端をロボットの制御点として下から長辺を把持するように把持ポーズを決定することができる。
具体的には、ここで、カメラ撮像図を元に演算部のコンピュータがワークのコーナー形状情報として、角部端点ａ、角部周辺の長辺点ｂ、角部周辺の短辺点ｃの３点のＸＹＺ座標値を計測する。カメラの計測座標系での計測座標値は演算部でロボットの座標系での座標値に変換される。
ロボットは長辺の角部周辺を把持するようにハンド姿勢をとるので、把持開始状態のハンドの二組のフィンガのうち端部を把持する図示右側フィンガの先端をロボット制御点として設定しさらにロボットの端部からフィンガの基底座標系を記述するツールパラメータをロボットコントローラに設定することで制御点のポーズ制御が可能になる。
ここでワーク角部周辺の長辺を把持するためワーク形状情報のａ、ｂ、ｃ各点の位置情報からａからｃに向かうベクトルＡＣ、ａからｂに向かうベクトルＡＢ、その外積ベクトル（ＡＢ×ＡＣ）を計算し、ＡＢと外積ベクトル（ＡＢ×ＡＣ）の向きが設定されたフィンガのツール座標系の基底座標系と一致するようにすると所望の辺ａ，ｂを把持する姿勢がとれる。
【００３４】
図１８では、ロボット７でワークの角部長辺を把持したあと、少しポーズをかえて（たぐりやすいポーズに）、たぐりハンドで把持して、ワークの長辺をすこしたぐり把持幅を拡大する。たぐり後の把持幅は100ｍｍ〜200ｍｍが好ましく、とくに150ｍｍ位が、後でワークを平たく展開するために好ましい。ロボット７のハンドは左右２個のフィンガを設けておき、一方の固定側のフィンガの把持力を強くし、他方の移動側のフィンガの把持力を弱くしておくのがよい。または、固定側フィンガの摩擦力を強くするため表面にギザギザ加工し、移動側フィンガには滑り性を良くする加工をしてもよい。
たぐりのためのフィンガの移動機構は、移動側フィンガをスライド機構に接続するようにしている。スライド機構は直動レールとエアシリンダを組合せている。この他にも第１実施形態のような平行リンク機構を用いても良い。
【００３５】
図１９では、排出コンベヤ８の受入部には吸引ボックスを内蔵し、ワークを吸引して仮保持できるようにしている。８１は多数の吸引孔である。また、受入部の片側には三角筒状のたぐり開始部８２を設けている。このたぐり開始部８２は三角形状の凸部によって、ワークの両側を垂れ下がりやすくしている。また、たぐり開始部８２の上面に設けた吸引孔８３によって、ワークのたぐり開始時に多少の抵抗を与えるようにしている。
排出コンベヤ８は停止している。コンベヤ８の吸引ボックスが吸引動作開始すると、ロボット７はワーク長辺角部周辺部をコンベヤ８のたぐり補正装置の処理開始部に移動する。なおたぐり開始部８２の形状は三角筒状に限定するものではなくワークを保持できれば他の形状でもよい。
【００３６】
図２０では、ロボット７がワークの一辺をたぐり出すたぐり開始部８２の上を水平に移動する。このときワーク短辺が、直列に並べた通過確認用光電センサ130の上を通過するときの位置をセンサで検知しながら、スライド開始時点からの変位に応じて吸引スライド装置が変位の反対方向にスライドしワーク辺位置補正する。
ワークの短辺周辺部がたぐり開始部８２を通過して、センサ130が全てワーク無しと判定したらコンベア８の上面にきれいにのったと判定し、排出コンベヤ８が起動し、ワークが排出される。コンベヤ８で排出されるワークは折畳機に投入される。
【００３７】
（第３実施形態）
第３実施形態を、図３６〜図３９に基づき説明する。
図３６において、Ｃは第３実施形態の自動展開投入装置である。
本実施形態において、ワークの吊下げ機構と展開機構は第１，第２実施形態と同様の構成であり、取上げ機構のみが相違している。吊上げ機構は、多関節形ロボットを用いず、支柱型のピックアップ装置３を用いている。
本実施形態は、取上げ機構にロボットを用いずピックアップ装置３のみで構成しているため、システム全体を安価に構成できるという利点がある。
取上げ動作制御部と展開動作制御部は、第１，第２実施形態と同様に用いられる。
【００３８】
図３６において、４Ａと４Ｂはワークを供給するコンベヤ、５は傾斜スライダ装置、６はワーク端部保持装置、７は展開ロボット、８は排出コンベヤである。
ピックアップ装置３は、支柱３５とこれに沿って昇降する移動ハンド３３からなる。ハンドの昇降機構は、直動スライダ、サーボモータ、タイミングベルト駆動等の任意の機構を援用できる。ワークが山積みで供給されるとき、このピックアップ装置３を用いると、コンベヤ４上に送られてきたワーク堆積物から、１枚のワークを取り上げることができる。ここでは図示しないが第２実施形態のピックアップ装置と接続するとワーク堆積物の頂点位置を把握するため、カメラとコンピュータを用いた演算部からなる取上げ動作制御部を用いると、能率よく１枚のワークを取上げることができるが、取上げ動作制御部を用いずに、ランダムにワークを取上げてもよい。
【００３９】
図３７において、９は受渡し装置である。受渡し装置９は、前記移動ハンド３３に吊下げられたワークを把持するフィンガ９１とそれを伸縮させるシリンダ９２を有している。また、フィンガ９１で引き摺られるワークの移動経路に配置された上下一対の押圧板９３，９３と、上方の押圧板９３を押えるシリンダ９４を有している。さらに、ワークの移動経路に配置された上下一対のローラ９５，９５と上方のローラ９５を押圧動作させるシリンダ９６を有している。
図３８に示すように、フィンガ９１で把持したワークをシリンダ９２で引きながら、閉じられた押圧板９３，９３とローラ９５，９５の間を引き摺ると、ワークは布片の間の空気が排出されていく。
【００４０】
図３９に示すように、傾斜スライダ装置５の可動ハンドがワークを把持しに来て把持すると、あとは前記第１，第２実施形態と同様にワークの両端を保持して吊下げることができる。そして、吊下げ状態でワークのコーナー出しを行い、カメラで撮像してコーナー位置を演算し、展開ロボット７でワークを展開し、排出コンベヤ８にのせる点も前記第１，第２実施形態と同様である。
【００４１】
（改良技術）
（１）ワーク角部提示装置の改良
（２）たぐり補正装置の改良
（３）把持装置の改良
の３点があり、概要は以下のとおりである。
第１，第２，第３実施形態に記載した取上げ機構、吊り下げ機構、展開機構は適宜その組合せを変更しても構成できる。
またこれらの機構についての改良技術については以下のような技術がある。下記の改良技術はどの実施形態での改良技術であるかを記載しているが、示されていない実施形態でも搭載してよい。
図２１では第２実施形態の構成に第１実施形態に記載したワーク端部保持装置６を搭載している。機構追加することで、これまで展開ロボット７が把持するまで可動ハンド５３が保持し続けなければならなかったのが、ワークを引き出してワーク端部保持装置６が作動すれば、次のワークを取りに行けるのでタクトタイムが短縮した。
【００４２】
図２２では、第２実施形態の構成に第１実施形態に記載したワーク端部保持装置６を搭載し、ワークを可動ハンド５３からワーク保持装置６に受け渡した状態である。ワーク両端を保持しているので可動ハンド５３が次のワークの処理を処理するための動作を開始できるとともに、カメラ１３はワーク角部の計測を開始できる。
【００４３】
図２３では、展開ロボット７がワーク角周辺の長辺を把持して、たぐり動作を行ったあと、ワーク角部長辺をたぐり開始部８２（ワーク保持吸引箱）の定位置に掛けた状態である。改良点として・たぐり補正装置にワーク長辺部を把持してコンベアのローラ部周辺でローラ軸に平行にワークを引き出すスライド付き長辺把持機構を追加したことと、
・処理装置の左側にたぐり開始部８２を設けている。
これにより展開ロボットはワーク保持吸引箱にワーク角周辺の長辺を掛けることで処理が完了し、展開ロボット７のハンド７３，７４がたぐり補正装置の上を平行に移動することなく次のワークの処理に取りかかれるので工程のサイクルタイムが大幅に短縮する。
【００４４】
図２４は図２３のワーク受け渡し状態をコンベアの上流側からみた展開ロボットから長辺把持装置へ持ち替える前の状態である。
図２５は図２３のワーク受け渡し状態をコンベアの上流側からみた展開ロボットから長辺把持装置へ持ち替えた後の状態である。
ここで展開ロボット７の受け渡し姿勢については、展開ロボットが把持しているワークの長辺把持部を確実にスライド付き長辺把持装置に持ち替えさせるのが好ましいので、第２実施形態に示すような進入姿勢が好ましく第２実施形態と同じ方向にワークを送るのが好ましい。
しかし、第２実施形態のような配置の場合、ロボットの動作パスの長さが長くなり展開ロボットのサイクルタイムが長くなる。短縮のためには展開ロボットの受け渡し姿勢を変え、第２実施形態と反対方向に補助たぐりを行うようにすることを考案した。
展開ロボット７のハンド７３，７４が、把持したワーク角部周辺の長辺の間隔を広げたたぐり開始部８２であるワーク吸引保持箱に接近し、ワークを吸引箱８２の上部と側面から負圧吸引して整形しながら通過し、スライド付き長辺把持装置の下部把持板周辺まで移動する。移動後展開ロボットハンドを解放するとワーク長辺部は、前記長辺把持装置の下部把持板に載る。このとき、コンベアには負圧が発生するようにコンベア下部にブロアが配置されていて、空気の流れを作っておりこれを利用して長辺が把持板に載るようにしている。ワークを乗せたら展開ロボットは次の処理のための待機位置に復帰する。
長辺把持装置の把持フィンガ110は、４節リンクで構成しており、リンク113、リンク114の支点は一端が固定されている。フィンガ112はリンク113とリンク114に連結し他のリンク支点をフィンガの上下に固定して配置することを特徴として、リンクパラメータを設定している。図では１式のリンク機構しか見えないが前後に平列して２式配置されており両フィンガならびに各支点となるシャフト117は前後のリンクを貫通すると同等の配置をしている。駆動は両端を支点とするシリンダ116であり、一端は固定端で揺動し他端はフィンガに接続された支点に連結している。これによりシリンダ116が引き込み待機したときは図２４に示すように装置の高さが低くおさえられるので、展開ロボット７の受け渡し姿勢が図２４のようであってもワークの受け渡しが可能になる。またフィンガ先端の動作経路はワーク辺の状態が、はねていたりしてもワークをまたぐようにして押さえることができる。
なおこの機構は、展開ロボットからの受け渡し配置に制限がある場合に用いられるものである。たとえば第２実施形態と同じ方向に補助たぐりをおこなうような展開ロボットの受け渡し姿勢であれば、フィンガ機構がロボットハンドと干渉はしにくいので、展開ロボットのハンドの内側に持ち替えるフィンガ２組を配置する等の単純な機構ですむ。
【００４５】
図２５はワークたぐり展開スライダの受け渡し図である。
【００４６】
図２６はたぐり開始部８２であるワーク保持吸引箱に掛けたワークを、スライド付き長辺把持装置110に持ち替えた後、長辺把持装置がスライドしている状態である。たぐり開始部８２とコンベアの間で、ワークが通過する部分の直下には直列にワーク通過確認用光電センサ130を配置してあり、ワークをスライド開始した時点での布端位置と、長辺把持装置をスライドしているときにの短辺の布端位置が変化してないか検知する。変化した場合は修正されるまでワーク保持吸引箱を変位の反対方向にスライドする。
スライド付長辺把持装置110は、把持部とスライダ機構118から構成していて118のスライド部119に把持部が連結されている。
110がスライドしているあいだコンベア８の下の吸引ブロワとたぐり開始部８２の吸引ブロワは作動しワーク保持する。
【００４７】
図２７はたぐり補正装置で、スライド付き長辺把持装置110がタオルを展開しながらスライドし、ワークの短辺周辺がすべてコンベア８に乗った状態である。この状態ではワーク通過光電センサはすべてワークがないと識別し、その信号をうけて長辺把持装置のフィンガは解放動作しワークをコンベアに乗せることになる。
【００４８】
図２８はたぐり補正動作をしたあと長辺把持装置が待機位置に横行復帰する状態を示している。
図２９は横行復帰動作の後、長辺把持装置が待機位置に下降復帰する状態を示している。このときワークはコンベア８に載っており、下流へ搬送開始する。このときそのままの高さで長辺把持装置を復帰させるには、ワークのコンベア通過を待たないといけないので、長辺把持装置を昇降する機構120を設けている。これにより長辺把持装置は上昇して待機位置まで横行スライドし下降することで待機位置に復帰することを、ワーク解放後、直後にできる。
昇降機構はどのような機構でもよいがここでは、平行４節リンク121,123を利用しエアシリンダ122でリンク121を揺動し、昇降するようにした昇降機構を、110と電動直道スライダのスライド部分119の間に接続した。
【００４９】
図３０は取上げ機構でもちいるハンドがワークに接触していないときの図面である。
図３１は取上げ機構でもちいるハンドがワークに接触したときの図面である。ハンドはロボット端部のハンド（エンドエフェクタ）取付面に直接接続しても良いが、ワークの山の頂点を計測するような場合、計測データに多少の誤差を含むことになる。この計測値が実際よりも高めにでるとワークを把持できず、低めにでるとワークを過剰に押さえつけることになり最悪の場合、過負荷でロボットが停止する。これらの不具合を解消するためハンドとロボットのハンド取付面の間に緩衝機構140を配置した。図３１では緩衝機構は機構の変形により過剰におさえつけても一定の押しつけ力をワークに与える。機構はスライド機構や揺動機構等を組み合わせて構成すればよい。ここでは、平行４節リンク141,142,144,145で機構を構成し、リンクの中間部142aと固定部145bをエアシリンダ143の両端を支点として配置することで、コンパクトで変形量の大きな機構にした。エアシリンダのストローク下端部には近接センサ143cがあり、近接センサ143cが作動するときはハンドが下端にあることを検知できる。これはワークを押さえつけて機構が変形したことを検知できることであるので、把持認識位置が実際よりも上だったためワークを押さえれず把持できないときは、近接センサ143cの信号が変化するまで適当量ハンドを下降させることで高速、確実にワークを取り出せる。
押しつけ力はハンドの質量とシリンダからの押しつけ力の合計になるが、布の取り出しにおいては確実にハンド先端がワークに接触していれば良い。取り出し装置でのハンドの姿勢が決まっている場合では、ハンドの自重のみで押しつけ作用するのでシリンダのエア圧は不要であり、近接センサの機能のみを使用すればよい。（移動の途中でハンド姿勢が変化するのが不都合なときはエア圧を加えるとよい）
【００５０】
図３２はフィンガの開放時の把持幅を選択可能にするための機構である
フィンガはストローク拘束部を換えることで、ワークに応じ解放把持幅を全開、中間の２つもつ。図３１は中間位置を示し、図３０は全開を示す。
取上げ機構で使用するハンドは市販の把持ハンドでよいが、第２実施形態のようにワークの山から取り上げる工程と、ワークの端部を取り上げる工程がある等、複数工程を担当する場合でそれぞれの最適な把持幅が異なる場合には、フィンガの解放幅を選べるようにするため図３２のようなリンク機構を付加したり、フィンガ形状を工夫してハンド本体のフィンガ取付部151が閉じるときにフィンガ152が開くようにする。このとき二つのハンドのフィンガ取付部の間に適当な幅の部材153を挟むようにすることでフィンガ解放時の幅を、部材がないときよりも小さくできる。この部材は二種類の幅を用意しこの部材に接続したシリンダ154スライド用のガイド161で、フィンガが閉じたときに次に解放するときの把持幅に適した幅の側になるよう部材を移動可能にする。部材の把持幅を選択できるようにすることでフィンガの解放時の把持幅を選べる。
第２実施形態では、山から取り出すときは一枚ないし数枚把持すればよいので幅を広めにして把持して、端部を把持するときは幅を狭めにして把持するとよい。
またフィンガはハンドのフィンガ取付部に直接把持するように接続する、あるいは交差して把持するように接続するような形状に接続しても良いが、この図３２のように平行リンク機構152,155,159を利用して、フィンガ先端が前進しながら把持するような把持経路の設計をくみいれることで、たとえば展開機構での辺把持動作のときのようにワークの把持位置周辺で不要な布地が存在して両方を挟む可能性がある場合でも、フィンガの進入経路をそのようにすることで複数枚数把持する可能性を減少できる。ここではフィンガ取付部151とリンク155の中間部に支点を設け、これをレバー160を左右交互に連結して、ハンドのフィンガ取付部151がスライドしたときリンク機構の一部であるフィンガ152が開閉するようにしている。
【００５１】
図３２はリンクの機構関係がわかる図である。
【００５２】
図３３はコンベア上のワークの端部をとるときの図である。フィンガ先端に先端がとがったピン156を出し入れ可能に配置している。フィンガ152をコンベア上のワークに出したピンを接触しながら近づけ、フィンガ開閉したさい、フィンガを押さえつけるときのコンベアからの反力でピンはもどる。
ピン156がワークの繊維に引っかかっているのでコンベア上をフィンガ先端が押さえながら把持するとき、両フィンガの間にワークを入れるような作用をするので確実な取り出しができる。
ピンはフィンガ先端に取り付けたエアシリンダ157のロッド158と一体であり、ピンやロッドの軸方向は、フィンガ152がワークに接近するときや、ワークを把持するときに把持しやすいような方向に配置されている。ピン156の作用は繊維が引っかかりやすくするためであり、ほかにもブラシ状の素材をフィンガ表面に貼り付けても良いが、第２実施形態のコンベア上にワークをおくようなときは繊維がブラシ上の素材にからんでフィンガから分離しないときがあるのでピンのほうがワークを完全に解放でき好ましい。
このとき前記の緩衝機構はワークの押しつけ力を一定にする作用があり、確実な取り出しに寄与する相乗効果がある。
【００５３】
図３４はフィンガにつけたピンが出たときのイメージ図である。
この場合、把持したときにフィンガの間に摘んだように保持されるので、実質２枚の布を挟んだことになる。
【００５４】
図３５に示すように、ワーク端部の把持姿勢の例２である。裾の下部からスライドして把持することで袋状にならない把持ができる。
この場合、把持したときにフィンガの間にすくうように保持されるので、実質１枚の布を挟むことになる。
【符号の説明】
【００５５】
１ 取上げロボット
２ ワーク昇降機
３ ピックアップ装置
４ コンベヤ
５ 傾斜スライダ装置
６ ワーク端部保持装置
７ 展開ロボット
８ 排出コンベア
【特許請求の範囲】
【請求項１】
不定形な方形状布物のワークを山積みにしたワーク堆積物から１枚ずつワークを取り上げて、固有の方形状に広げるよう展開し次工程装置に投入する自動展開投入装置であって、
ワークを取り上げるハンドを有しており、ワーク堆積物から１枚のワークを取り上げる取上げ機構と、
ワークの両端を保持する二つの保持装置を有しており、取り上げられたワークの両端を保持して、ワークのコーナー部を撮像可能に吊下げる吊下げ機構と、
ワークの端辺を把持するハンドを有しており、該ワークを把持して次工程装置の投入部に移動させて、固有の方形状に広げる展開機構と、
前記吊下げ機構で両端を支持されたワークのコーナー部を撮像するカメラと、その撮像画像からコーナー部の３次元位置を演算し、前記展開機構のハンドの移動経路を演算して教示する演算部を備えた展開動作制御部を備えた
ことを特徴とする布物の自動展開投入装置。
【請求項２】
ワーク堆積物を撮像するカメラと、その撮像画像からワーク堆積物の頂点の３次元位置を演算し前記取上げ機構のハンドの移動経路を演算して教示する演算部を備えた取上げ動作制御部を備えた
ことを特徴とする請求項１記載の布物の自動展開投入装置。
【請求項１】
不定形な方形状布物のワークを山積みにしたワーク堆積物から１枚ずつワークを取り上げて、固有の方形状に広げるよう展開し次工程装置に投入する自動展開投入装置であって、
ワークを取り上げるハンドを有しており、ワーク堆積物から１枚のワークを取り上げる取上げ機構と、
ワークの両端を保持する二つの保持装置を有しており、取り上げられたワークの両端を保持して、ワークのコーナー部を撮像可能に吊下げる吊下げ機構と、
ワークの端辺を把持するハンドを有しており、該ワークを把持して次工程装置の投入部に移動させて、固有の方形状に広げる展開機構と、
前記吊下げ機構で両端を支持されたワークのコーナー部を撮像するカメラと、その撮像画像からコーナー部の３次元位置を演算し、前記展開機構のハンドの移動経路を演算して教示する演算部を備えた展開動作制御部を備えた
ことを特徴とする布物の自動展開投入装置。
【請求項２】
ワーク堆積物を撮像するカメラと、その撮像画像からワーク堆積物の頂点の３次元位置を演算し前記取上げ機構のハンドの移動経路を演算して教示する演算部を備えた取上げ動作制御部を備えた
ことを特徴とする請求項１記載の布物の自動展開投入装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図３１】
【図３２】
【図３３】
【図３４】
【図３５】
【図３６】
【図３７】
【図３８】
【図３９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図３１】
【図３２】
【図３３】
【図３４】
【図３５】
【図３６】
【図３７】
【図３８】
【図３９】
【公開番号】特開２０１０−２７３７３２（Ｐ２０１０−２７３７３２Ａ）
【公開日】平成２２年１２月９日（２０１０．１２．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１２６９３５（Ｐ２００９−１２６９３５）
【出願日】平成２１年５月２６日（２００９．５．２６）
【国等の委託研究の成果に係る記載事項】（出願人による申告）平成１８から２２年度、独立行政法人新エネルギー・産業技術総合開発機構、戦略的先端ロボット要素技術開発プロジェクト委託研究、産業技術力強化法第１９条の適用を受ける特許出願
【出願人】（５０２４０７１３０）株式会社プレックス (75)
【公開日】平成２２年１２月９日（２０１０．１２．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年５月２６日（２００９．５．２６）
【国等の委託研究の成果に係る記載事項】（出願人による申告）平成１８から２２年度、独立行政法人新エネルギー・産業技術総合開発機構、戦略的先端ロボット要素技術開発プロジェクト委託研究、産業技術力強化法第１９条の適用を受ける特許出願
【出願人】（５０２４０７１３０）株式会社プレックス (75)
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