特開 2023-106750 接続状態検出機構、接続モジュール、及び搬送装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023106750

(43)【公開日】2023-08-02

(54)【発明の名称】接続状態検出機構、接続モジュール、及び搬送装置

(51)【国際特許分類】

   G01L 5/00 20060101AFI20230726BHJP

【ＦＩ】

G01L5/00 Z

【審査請求】未請求

【請求項の数】9

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022007666

(22)【出願日】2022-01-21

(71)【出願人】

【識別番号】000004204

【氏名又は名称】日本精工株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002147

【氏名又は名称】弁理士法人酒井国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】▲高▼橋 澄玲

(72)【発明者】

【氏名】勅使河原 誠一

【テーマコード（参考）】

2F051

【Ｆターム（参考）】

2F051AA10

2F051AB09

2F051BA07

(57)【要約】

【課題】２つの部材間の接続状態を検出することができる接続状態検出機構、接続モジュール、及び搬送装置を提供する。
【解決手段】接続状態検出機構１は、接続面１０ａから突出して接続面１０ａに直交する軸方向に延びる押圧ピン１１を有する接続部材１０と、押圧ピン１１が挿通可能なピン挿通穴２１ｂの開口を接続面１０ａと対向する被接続面２０ａに有し、かつピン挿通穴２１ｂに連通する空洞状の収容部２１ａを内部に有する被接続部材２０と、収容部２１ａに設けられ、ピン挿通穴２１ｂの底部に位置しかつ被接続面２０ａに平行な感圧面３２ａを有し、感圧面３２ａにかかる圧力を検出する感圧センサ３０と、を備え、接続部材１０と被接続部材２０とが接続状態である場合、押圧ピン１１は、ピン挿通穴２１ｂに挿通して先端１１ａで感圧面３２ａを押圧する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

接続面から突出して前記接続面に直交する軸方向に延びる押圧ピンを有する接続部材と、
前記押圧ピンが挿通可能なピン挿通穴の開口を前記接続面と対向する被接続面に有し、かつ前記ピン挿通穴に連通する空洞状の収容部を内部に有する被接続部材と、
前記収容部に設けられ、前記ピン挿通穴の底部に位置しかつ前記被接続面に平行な感圧面を有し、前記感圧面にかかる圧力を検出する感圧センサと、
を備え、
前記接続部材と前記被接続部材とが接続状態である場合、前記押圧ピンは、前記ピン挿通穴に挿通して先端で前記感圧面を押圧する、
接続状態検出機構。

【請求項2】

前記感圧センサの前記感圧面を覆う緩衝材をさらに備え、
前記接続部材と前記被接続部材とが接続状態である場合、前記押圧ピンは、前記ピン挿通穴を挿通して先端で前記緩衝材を介して前記感圧面を押圧する、
請求項１に記載の、接続状態検出機構。

【請求項3】

前記押圧ピンは、先端に向かって徐々に小さくなるようなドーム形状を含む、
請求項１又は２に記載の、接続状態検出機構。

【請求項4】

前記接続部材は、前記押圧ピンを複数有し、
前記被接続部材は、複数の前記押圧ピンに対応して、複数の前記ピン挿通穴及び複数の前記収容部を有し、
前記感圧センサは、複数の前記収容部に各々設けられる、
請求項１から３のいずれか１項に記載の、接続状態検出機構。

【請求項5】

複数の前記押圧ピンは、前記軸方向に視て、線対称又は回転対称に配置される、
請求項４に記載の、接続状態検出機構。

【請求項6】

前記押圧ピンは、前記軸方向の長さが、前記ピン挿通穴の深さより長い、
請求項１から５のいずれか１項に記載の、接続状態検出機構。

【請求項7】

請求項１から６のいずれか１項に記載の接続状態検出機構と、
平面視形状が正方形状である基部と前記基部の上面から突出して軸方向に延びる接続ピン部とを含む荷重受け部材と、
前記荷重受け部材の前記基部を収容する溝部を有する荷重センサ取付部材と、
前記荷重センサ取付部材に取り付けられ、前記基部に接して前記基部の変位に応じた測定値を測定する複数の荷重センサと、
を備え、
前記接続部材は、対象物に取り付けられ、前記接続ピン部が挿入可能な嵌合孔を有する取り付け部材であり、
前記被接続部材は、前記荷重センサ取付部材の前記溝部の周りの上面を覆うカバー部材である、
接続モジュール。

【請求項8】

前記接続ピン部は、
前記軸方向に視た形状が真円以外の形状を有する第１柱部を上端部に含み、
前記嵌合孔は、第１孔部、第２孔部、第３孔部が順に連通し、
前記第１孔部は、前記第２孔部に向かって徐々に小さくなるようなテーパ状の内壁を有し、
前記第２孔部は、前記第３孔部に向かって徐々に小さくなり、かつ前記第１孔部のテーパ比より小さいテーパ比のテーパ状の内壁を有し、
前記第３孔部は、前記接続ピン部の前記第１柱部が嵌合可能であり、
前記第３孔部に前記第１柱部が嵌合している場合、前記押圧ピンは、前記ピン挿通穴を挿通して先端で前記感圧面を押圧する、
請求項７に記載の接続モジュール。

【請求項9】

前記対象物は、車体と、前記車体に支持される複数の従動輪と、を備える搬送対象であり、
請求項７又は８に記載の接続モジュールと、
装置本体に支持されて前記装置本体を搬送する駆動輪と、
前記装置本体に対して一方向に移動可能に設けられる摺動部材と、
前記装置本体と前記荷重センサ取付部材とを接続し、かつ前記摺動部材の移動に伴って前記荷重センサ取付部材及び複数の前記荷重センサを介して前記荷重受け部材を前記装置本体に対して昇降させる昇降機構と、
前記摺動部材を前記装置本体に対して前記一方向に移動させる直動アクチュエータと、
を備え、
前記荷重受け部材は、前記車体の下面側に固定した前記取り付け部材の下方から上昇することで、前記取り付け部材を介して前記搬送対象を保持可能、かつ下降することで前記取り付け部材及び前記搬送対象から離脱可能である、
搬送装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、接続状態検出機構、接続モジュール、及び搬送装置に関する。

【背景技術】

【0002】

宅配ロボット、無人搬送台車（ＡＧＶ；Auto Guided Vehicle）、搬送用カート、ストレッチャー等搬送物を積載して床面上を走行する搬送車両の移動を実現する搬送装置が知られている。例えば、近年では、工場内や倉庫内等で搬送作業を行う自動搬送ロボット（ＡＭＲ：Autonomous Mobile Robot）の開発が進められ、大幅な省人化やコスト削減が期待されている。

【0003】

搬送ロボットには、搬送対象物と一体型されたものの他に、搬送対象物を持ち上げるものや、搬送対象物と接続して搬送するもの等がある。搬送対象物を持ち上げるものや接続して搬送するものは、既存の製品に適応可能であるが、搬送対象物にロボットを接続させる構成が必要となる。また、安全上の観点から、接続状態を常に監視して、大きな段差や障害物との衝突により搬送対象物との接続が解除された場合に、異常を検出して非常停止させる必要がある。一方で、小さな段差や勾配等による細かな振動や車体の傾きに対しては、接続解除状態であるという誤検出がされないようにする必要がある。

【0004】

例えば、特許文献１には、接続部平面に感圧センサを設置し、被接続部平面で感圧センサを押圧することにより、接続状態を検出する検出機構が開示されている。また、特許文献２には、接続時には被通電状態となり、非接続時には通電状態のなるスイッチ機構によって、接続状態を検出する構成が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０２０－１３１３７９号公報

【特許文献2】特開２０２１－０７００８２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、特許文献１の検出機構は、接続部平面と被接続部平面との間に感圧センサを設置しているため、感圧センサの厚み分、平面間の嵌め合いを阻害する可能性がある。また、感圧センサが接続部平面に露出しているため、外的要因による損傷の可能性がある。また、特許文献２の検出機構は、接続か非接続かのみを検出するため、接続部にかかる力を検出することはできない。

【0007】

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、２つの部材間の接続状態を検出することができる接続状態検出機構、接続モジュール、及び搬送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】

【0008】

本発明の一態様に係る接続状態検出機構は、接続面から突出して前記接続面に直交する軸方向に延びる押圧ピンを有する接続部材と、前記押圧ピンが挿通可能なピン挿通穴の開口を前記接続面と対向する被接続面に有し、かつ前記ピン挿通穴に連通する空洞状の収容部を内部に有する被接続部材と、前記収容部に設けられ、前記ピン挿通穴の底部に位置しかつ前記被接続面に平行な感圧面を有し、前記感圧面にかかる圧力を検出する感圧センサと、を備え、前記接続部材と前記被接続部材とが接続状態である場合、前記押圧ピンは、前記ピン挿通穴に挿通して先端で前記感圧面を押圧する。

【0009】

これにより、ピン挿通穴に挿通された押圧ピンで感圧センサの感圧面を押圧し、感圧センサ自体が被接続部材の内部の空洞部に埋め込まれるように配置されるため、感圧センサや配線への外的要因による負荷や損傷を抑制することができる。また、被接続部材の被接続面に感圧センサを配置する構成と比較して、接続部材との接続部分における感圧センサ分の厚みを軽減させることができる。また、押圧ピンは、感圧センサを押圧している状態においてピン挿通穴に挿通されており、感圧面と平行な面方向へのずれが抑制されるので、感圧センサにより安定して圧力が検出される。また、押圧ピンがピン挿通穴に挿通されることにより、接続部材と被接続部材とを、軸方向に直交する平面方向の２軸で互いに位置決めすることができる。

【0010】

本発明の一態様に係る接続状態検出機構は、前記感圧センサの前記感圧面を覆う緩衝材をさらに備え、前記接続部材と前記被接続部材とが接続状態である場合、前記押圧ピンは、前記ピン挿通穴を挿通して先端で前記緩衝材を介して前記感圧面を押圧する。
接続状態検出機構において、

【0011】

これにより、緩衝材が低周波振動を吸収し、ロバスト性を確保することができる。また、これに伴って、小さな段差や勾配等による細かい振動による接続状態解除の誤検出を抑制できる。また、感圧センサの感圧面を緩衝材で覆うことで保護できるので、感圧センサへの外的要因による負荷や損傷を抑制することができる。

【0012】

本発明の一態様に係る接続状態検出機構において、前記押圧ピンは、先端に向かって徐々に小さくなるようなドーム形状を含む。

【0013】

これにより、押圧ピンが軸方向に直交する平面に対して傾いても、感圧センサ又は緩衝材を押圧する接点を維持できるので、接続部分において傾きや振動が起こっても、接続状態の検出を維持することができる。

【0014】

本発明の一態様に係る接続状態検出機構において、前記接続部材は、前記押圧ピンを複数有し、前記被接続部材は、複数の前記押圧ピンに対応して、複数の前記ピン挿通穴及び複数の前記収容部を有し、前記感圧センサは、複数の前記収容部に各々設けられる。

【0015】

これにより、複数の押圧ピンによる感圧面への押圧にバラつきが生じた場合、押圧力が大きい押圧ピンにおいては接続状態を維持しているが、押圧力が小さい又は消失した押圧ピンは正常な接続状態に対し、感圧面から浮き上がっていると判断することができる。すなわち、接続部材が被接続部材に対して傾いていると判断することができる。また、複数の押圧ピンが、軸方向に直交する平面内の異なる位置のピン挿通穴に各々挿通されるので、接続部材と被接続部材とを、軸方向に直交する平面方向の２軸に加え、軸方向回りの回転方向の１軸を加えた３軸で互いに位置決めすることができる。

【0016】

本発明の一態様に係る接続状態検出機構において、複数の前記押圧ピンは、前記軸方向に視て、線対称又は回転対称に配置される。

【0017】

これにより、所定の原点に対する押圧ピンと感圧面との接点までの距離を一定にすることができるので、接続部材の被接続部材に対する傾きや振動を、各々の押圧ピンによる感圧面の押圧に対する検出結果に基づいて容易に算出することができる。

【0018】

本発明の一態様に係る接続状態検出機構において、前記押圧ピンは、前記軸方向の長さが、前記ピン挿通穴の深さより長い。

【0019】

これにより、押圧ピンの先端がピン挿通穴の底面に達している状態においても、接続部材の接続面と被接続部材の被接続面とが面合わせで接触しない。平面間での接触がないため、ロバスト性が向上し、細かな段差や勾配による振動や傾きで、接続解除状態の誤検出を抑制することができる。

【0020】

本発明の一態様に係る接続モジュールは、接続状態検出機構と、平面視形状が正方形状である基部と前記基部の上面から突出して軸方向に延びる接続ピン部とを含む荷重受け部材と、前記荷重受け部材の前記基部を収容する溝部を有する荷重センサ取付部材と、前記荷重センサ取付部材に取り付けられ、前記基部に接して前記基部の変位に応じた測定値を測定する複数の荷重センサと、を備え、前記接続部材は、対象物に取り付けられ、前記接続ピン部が挿入可能な嵌合孔をする取り付け部材であり、前記被接続部材は、前記荷重センサ取付部材の前記溝部の周りの上面を覆うカバー部材である。

【0021】

これにより、荷重受け部材は、対象物から取り付け部材を介して荷重を受け、荷重センサ取付部材に取り付けられた複数の荷重センサによって、受けた荷重が測定される。また、荷重受け部材は、荷重センサ取付部材及び荷重センサを介してカバー部材と一体で移動する。したがって、取り付け部材に設けられた押圧ピンが、カバー部材に設けられたピン挿通穴の底部に位置する感圧センサの感圧面を押圧していることを感圧センサが検出した場合、荷重受け部材と取り付け部材との接続状態が正常であると判断することができる。荷重受け部材と取り付け部材との接続状態が正常であることにより、荷重センサが測定した荷重受け部材にかかる荷重の測定値の正確性を確保できる。

【0022】

本発明の一態様に係る接続モジュールにおいて、前記接続ピン部は、前記軸方向に視た形状が真円以外の形状を有する第１柱部を上端部に含み、前記嵌合孔は、第１孔部、第２孔部、第３孔部が順に連通し、前記第１孔部は、前記第２孔部に向かって徐々に小さくなるようなテーパ状の内壁を有し、前記第２孔部は、前記第３孔部に向かって徐々に小さくなり、かつ前記第１孔部のテーパ比より小さいテーパ比のテーパ状の内壁を有し、前記第３孔部は、前記接続ピン部の前記第１柱部が嵌合可能であり、前記第３孔部に前記第１柱部が嵌合している場合、前記押圧ピンは、前記ピン挿通穴を挿通して先端で前記感圧面を押圧する。

【0023】

これにより、接続モジュールは、荷重受け部材と取り付け部材とを位置決めする際に、第１孔部で軸方向に交差する平面の２軸方向の位置決めをし、第２孔部で軸方向回りの回転方向の位置決めをし、第３孔部での嵌合で軸方向の１軸方向の位置決めをすることによって、一組の嵌合孔と接続ピン部との組み合わせのみで、４軸の位置決めが可能である。また、荷重受け部材は、第１孔部において取り付け部材に対して第２孔部の方向に移動すると、第１柱部の上端縁の１つの角状部が第１孔部の内壁に接触して内壁に案内されることで径中心方向に移動する。また、荷重受け部材は、第２孔部において取り付け部材に対して第３孔部の方向に移動すると、第１柱部の長径の両端部に位置する角状部が第２孔部の内壁に接触しながら第２孔部の角状部に向かって案内されることで軸中心回りに回転移動する。すなわち、接続モジュールは、接続ピン部と嵌合孔とを対向させた状態から、接続ピン部を嵌合孔に挿通するだけで、軸方向に交差する平面の２軸方向、軸方向回りの回転方向、軸方向の１軸方向に順次位置決めされるので、容易に４軸の位置決めが可能である。

【0024】

また、感圧センサによる検出により、荷重受け部材と取り付け部材との接続状態が正常であるか否かを判断できるので、第３孔部に第１柱部が確実に嵌合されたか否かを判断することができる。取り付け部材の嵌合孔と荷重受け部材の接続ピン部との嵌合が外れた場合には、感圧センサによって検出可能である。この際、例えば、取り付け部材の嵌合孔の周りの部分が接続ピン部の上面に乗り上げる等して、荷重受け部材に荷重がかかると、荷重センサでは、荷重受け部材にかかる対象物の荷重が検出され続けてしまう。しかしながら、このように、嵌合孔と接続ピン部との嵌合が外れたりずれたりした場合、押圧ピンがピン挿通穴から抜け、感圧センサの感圧面を押圧しなくなるので、感圧センサによって、接続状態解除を検出することができる。

【0025】

本発明の一態様に係る搬送装置は、前記対象物は、車体と、前記車体に支持される複数の従動輪と、を備える搬送対象であり、請求項７又は８に記載の接続モジュールと、装置本体に支持されて前記装置本体を搬送する駆動輪と、前記装置本体に対して一方向に移動可能に設けられる摺動部材と、前記装置本体と前記荷重センサ取付部材とを接続し、かつ前記摺動部材の移動に伴って前記荷重センサ取付部材及び複数の前記荷重センサを介して前記荷重受け部材を前記装置本体に対して昇降させる昇降機構と、前記摺動部材を前記装置本体に対して前記一方向に移動させる直動アクチュエータと、を備え、前記荷重受け部材は、前記車体の下面側に固定した前記取り付け部材の下方から上昇することで、前記取り付け部材を介して前記搬送対象を保持可能、かつ下降することで前記取り付け部材及び前記搬送対象から離脱可能である。

【0026】

これにより、搬送装置では、移動時に搬送対象からかかる荷重を接続モジュールによって測定することが可能である。また、搬送装置が搬送対象の下に潜り込んで、接続モジュールが下方から搬送対象に接続するので、牽引する搬送装置と比較して、右左折や旋回、前進と後進との切り換え等が容易であり、安定的な走行が可能である。また、押圧ピン及び感圧センサによって、装置本体側に固定される荷重受け部材と、搬送対象側に固定される取り付け部材との接続状態を常時監視できる。また、搬送対象への接続前に搬送対象の下方に潜り込む際は、接続モジュールを下降させることにより、搬送装置の全高を小さくできるので、低床の搬送対象にも対応が可能である。また、接続モジュールを下降させることにより搬送対象との接続が容易に解除できるので、複数の搬送対象を次々に搬送可能である。

【発明の効果】

【0027】

本発明によれば、２つの部材間の接続状態を検出することができる接続状態検出機構、接続モジュール、及び搬送装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0028】

【図1】図１は、実施形態に係る接続状態検出機構の構成例を模式的に示す斜視図である。

【図2】図２は、図１に示す接続状態検出機構の収容部を一部断面で示す側面図である。

【図3】図３は、図１に示す感圧センサの構成例を模式的に示す平面図である。

【図4】図４は、適用形態に係る搬送装置の構成例を示す斜視図である。

【図5】図５は、図４に示す搬送装置の平面図である。

【図6】図６は、図４に示す搬送装置の昇降機構の構成例を示す斜視図である。

【図7】図７は、図６の昇降機構の上昇状態を示す斜視図である。

【図8】図８は、図７の状態における摺動部材の構成例を示す斜視図である。

【図9】図９は、図４に示す接続モジュールの構成例を示す分解斜視図である。

【図10】図１０は、図９に示す接続モジュールの荷重センサ取付部材の構成例を示す斜視図である。

【図11】図１１は、図１０に示す接続モジュールに荷重センサを取り付けた状態を示す斜視図である。

【図12】図１２は、図９に示す接続モジュールの荷重受け部材の構成例を示す斜視図である。

【図13】図１３は、図１１に示す荷重センサ取付部材及び荷重センサに図１２に示す荷重受け部材を取り付けた状態を示す断面図である。

【図14】図１４は、図９に示す接続モジュールのカバー部材の構成例を示す平面図である。

【図15】図１５は、図９に示す接続モジュールの接続状態を示す断面図である。

【図16】図１６は、図１５に示す接続状態の空洞部を示す断面図である。

【図17】図１７は、図９に示す接続モジュールの取り付け部材の構成例を示す斜視図である。

【図18】図１８は、Ｘ軸方向又はＹ軸方向に対向して配置される荷重センサの回路図の一例である。

【図19】図１９は、Ｚ軸方向の上方に突起部を向けて配置される荷重センサの回路図の一例である。

【図20】図２０は、図４に示す搬送装置の搬送対象への接続前の状態を一部断面で示す側面図である。

【図21】図２１は、図４に示す搬送装置の搬送対象への接続後の状態を一部断面で示す側面図である。

【発明を実施するための形態】

【0029】

本発明を実施するための形態（実施形態）につき、図面を参照しつつ詳細に説明する。以下の実施形態に記載した内容により本発明が限定されるものではない。また、以下に記載した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のものが含まれる。さらに、以下に記載した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。

【0030】

（実施形態）
［接続状態検出機構１の構成］
まず、実施形態に係る接続状態検出機構１の構成について、図１から図３までを参照して説明する。図１は、実施形態に係る接続状態検出機構１の構成例を模式的に示す斜視図である。図２は、図１に示す接続状態検出機構１の空洞部２１を一部断面で示す側面図である。図３は、図１に示す感圧センサ３０の構成例を模式的に示す平面図である。

【0031】

接続状態検出機構１は、第１の対象物と第２の対象物との接続状態を検出するために、第１の対象物及び第２の対象物の接続部に設けられる機構である。接続状態検出機構１は、接続部材１０と、被接続部材２０と、感圧センサ３０と、緩衝材４０と、を備える。接続状態検出機構１は、第１の対象物に設けられる接続部材１０と、第２の対象物に設けられる被接続部材２０とが、軸方向（図１における上下方向）に接続している場合に、その接続状態を検出する。実施形態の接続状態検出機構１は、さらに、接続部材１０と被接続部材２０とを、軸方向に直交する平面方向の２軸で互いに位置決めする機能を有する。

【0032】

第１の対象物は、例えば、搬送対象Ｂ（図１６及び図１７参照）である。また、第２の対象物は、例えば、後述の図４から図２１までに示される適用形態の搬送装置１００（参照）である。搬送装置１００は、駆動輪１２０を有し、搬送対象Ｂの下に潜り込んで下方から搬送対象Ｂに接続して走行することで搬送対象Ｂを搬送する装置である。搬送対象Ｂは、少なくとも、車体と、車体を水平姿勢に維持して水平方向に移動させることが可能な複数の従動輪とを備え、搬送装置１００が車体の下に潜り込める隙間を有する搬送車両である。搬送対象Ｂは、例えば、台車、搬送カート、ストレッチャー等である。

【0033】

接続部材１０は、被接続部材２０と接続可能かつ分離可能である。接続部材１０は、被接続部材２０と軸方向に対向する接続面１０ａを含む。接続面１０ａは、軸方向に直交する面である。接続部材１０は、実施形態において、軸方向に視た形状が円形の略円柱形状に形成され、一方の端面（図１における下面）が接続面１０ａである。

【0034】

接続部材１０は、押圧ピン１１を有する。押圧ピン１１は、接続面１０ａから突出して軸方向に延びて形成される。押圧ピン１１は、軸方向の先端１１ａ（図１における下端）に向かって徐々に小さくなるようなドーム形状を含む。接続部材１０は、実施形態において、４つの押圧ピン１１を有する。接続部材１０が複数の押圧ピン１１を有する場合、複数の押圧ピン１１は、軸方向に視て、線対称又は回転対称に配置されることが好ましい。

【0035】

被接続部材２０は、接続部材１０と接続可能かつ分離可能である。被接続部材２０は、接続部材１０と軸方向に対向する被接続面２０ａを含む。接続部材１０と被接続部材２０とが接続状態である場合、実施形態において、被接続面２０ａは、接続面１０ａと面合わせとなる。被接続部材２０は、実施形態において、軸方向に視た形状が円形の略円柱形状に形成され、一方の端面（図１における上面）が被接続面２０ａである。

【0036】

被接続部材２０は、空洞部２１を有する。空洞部２１は、収容部２１ａと、ピン挿通穴２１ｂと、を含む。収容部２１ａは、被接続部材２０の内部に空洞状に設けられる。収容部２１ａは、底面の形状が感圧センサ３０に沿う柱状の空洞状であり、底面に感圧センサ３０を収容する。実施形態の収容部２１ａは、軸方向に視て、長手方向が被接続部材２０の周方向に一致するように形成される。ピン挿通穴２１ｂは、一端が被接続面２０ａに開口し、他端が収容部２１ａの天面側に連通し、軸方向に延びる穴である。ピン挿通穴２１ｂは、収容部２１ａの長手方向の一方の端部寄りに形成される。ピン挿通穴２１ｂには、被接続面２０ａ側の開口から押圧ピン１１が挿通可能である。

【0037】

被接続部材２０は、実施形態において、４つの空洞部２１を有する。複数の空洞部２１は、軸方向に視て、各々のピン挿通穴２１ｂの位置が、接続部材１０の各々の押圧ピン１１の位置に一致するように配置される。すなわち、空洞部２１のピン挿通穴２１ｂは、押圧ピン１１の数及び位置に対応した数及び位置に設けられる。実施形態のピン挿通穴２１ｂは、軸方向に視て、９０度の回転対称に配置される。空洞部２１の収容部２１ａは、実施形態において、軸方向に視て、収容部２１ａの長手方向が被接続部材２０の周方向に一致するように、９０度の回転対称に配置される。

【0038】

感圧センサ３０は、印加される外圧の位置及び大きさを検出可能なセンサである。感圧センサ３０は、例えば、静電容量式又は抵抗膜式等のセンサを含み、実施形態においては抵抗膜式のセンサである。感圧センサ３０は、基部３１と、機能部３２と、を含む。

【0039】

基部３１は、機能部３２及び機能部３２から延びる配線を保持する。基部３１は、薄板状に形成される。基部３１は、例えば、機能部３２を両面から挟む一対の保護フィルムを含んでもよい。

【0040】

機能部３２は、例えば、基板と、複数のセンサ電極と、感圧導電層と、が積層されて配置される。基板は、基部３１の上面に配置され、複数のセンサ電極を支持する。センサ電極は、基板の上面に配置される。感圧導電層は、押圧によって変形する柔軟な樹脂材料の中に導電性粒子を配合した感圧導電による層である。感圧導電層は、表面に、導電粒子が微細な凹凸をなして露出する。感圧導電層は、複数のセンサ電極に接触することで、複数のセンサ電極を導通させる。

【0041】

機能部３２は、センサ電極と感圧導電層の表面の導電粒子と接触面積が変化すると、電気抵抗値が変化する。具体的には、感圧導電層は、センサ電極とは反対側に位置する感圧面３２ａが押圧されると、層内が押し縮められる。これにより、感圧導電層とセンサ電極との接触面積が大きくなるので、感圧導電層を介して複数のセンサ電極間に流れる電流が大きくなり、電気抵抗値が小さくなる。機能部３２は、基部３１の配線を介して、検出した電気抵抗値を、外部の制御装置等に出力する。すなわち、感圧センサ３０は、電気抵抗値の変化を検出することによって、感圧面３２ａにかかる圧力を検出する。

【0042】

感圧センサ３０は、基部３１が収容部２１ａの底面上に収容されるとともに、機能部３２の感圧面３２ａがピン挿通穴２１ｂの底部に位置し、感圧面３２ａが被接続部材２０の被接続面２０ａに平行かつピン挿通穴２１ｂの開口側を向くように、空洞部２１に配置される。接続部材１０と被接続部材２０とが接続状態である場合、すなわち、接続部材１０の接続面１０ａと、被接続部材２０の被接続面２０ａとが面合わせで接している状態において、押圧ピン１１は、ピン挿通穴２１ｂに挿通し、先端１１ａで感圧センサ３０の感圧面３２ａを押圧する。

【0043】

実施形態においては、押圧ピン１１は、緩衝材４０を介して、感圧面３２ａを押圧する。緩衝材４０は、例えば、ウレタンやゴム等の柔らかく弾性に優れる樹脂材を含む。緩衝材４０は、感圧面３２ａを覆うように設けられる。緩衝材４０は、実施形態において、軸方向に視て、ピン挿通穴２１ｂと同形状である。緩衝材４０は、ピン挿通穴２１ｂに挿通する押圧ピン１１の先端１１ａで押圧される際、低周波振動を吸収しつつ、圧力を感圧面３２ａに伝達する。

【0044】

接続状態検出機構１は、複数の押圧ピン１１が各々ピン挿通穴２１ｂに挿通することによって、接続部材１０と被接続部材２０とが軸方向に直交する平面方向の２軸で互いに位置決めされる。この際、押圧ピン１１がピン挿通穴２１ｂの底部に位置する感圧センサ３０の感圧面３２ａを、緩衝材４０を介して押圧する。これにより、感圧センサ３０の機能部３２において、複数のセンサ電極と感圧導電層の表面の導電粒子との接触面積が大きくなり、電気抵抗値が下がる。接続状態検出機構１は、電気抵抗値が下がることを検出することによって、接続部材１０と被接続部材２０とが接続状態であることを検出する。

【0045】

接続部材１０と被接続部材２０とが離隔すると、押圧ピン１１による感圧面３２ａへの押圧が小さくなる、又はなくなるので、感圧センサ３０の機能部３２において、複数のセンサ電極と感圧導電層の表面の導電粒子との接触面積が小さくなり、電気抵抗値が上がる。接続状態検出機構１は、電気抵抗値が上がることを検出することによって、接続部材１０と被接続部材２０との接続状態が解除されたことを検出する。

【0046】

また、接続部材１０が被接続部材２０に対して傾いた場合、複数の押圧ピン１１のうち、一部の押圧ピン１１は、緩衝材４０を介して感圧面３２ａを押圧し続けるが、いくつかの押圧ピン１１は、浮き上がり、感圧面３２ａへの押圧が小さくなる、又はなくなる。すなわち、いくつかの押圧ピン１１に対応する感圧センサ３０の機能部３２において、複数のセンサ電極と感圧導電層の表面の導電粒子との接触面積が小さくなり、電気抵抗値が上がる。接続状態検出機構１は、電気抵抗値が上がることを検出することによって、接続部材１０が被接続部材２０に対して傾き、接続状態が一部解除されたことを検出する。

【0047】

以上説明したように、実施形態の接続状態検出機構１は、接続面１０ａから突出して接続面１０ａに直交する軸方向に延びる押圧ピン１１を有する接続部材１０と、押圧ピン１１が挿通可能なピン挿通穴２１ｂの開口を接続面１０ａと対向する被接続面２０ａに有し、かつピン挿通穴２１ｂに連通する空洞状の収容部２１ａを内部に有する被接続部材２０と、収容部２１ａに設けられ、ピン挿通穴２１ｂの底部に位置しかつ被接続面２０ａに平行な感圧面３２ａを有し、感圧面３２ａにかかる圧力を検出する感圧センサ３０と、を備え、接続部材１０と被接続部材２０とが接続状態である場合、押圧ピン１１は、ピン挿通穴２１ｂに挿通して先端１１ａで感圧面３２ａを押圧する。

【0048】

これによれば、ピン挿通穴２１ｂに挿通された押圧ピン１１で感圧センサ３０の感圧面３２ａを押圧し、感圧センサ３０自体が被接続部材２０の内部の空洞部２１に埋め込まれるように配置されるため、感圧センサ３０や配線への外的要因による負荷や損傷を抑制することができる。また、被接続部材２０の被接続面２０ａに感圧センサ３０を配置する構成と比較して、接続部材１０との接続部分における感圧センサ３０分の厚みを軽減させることができる。また、押圧ピン１１は、感圧センサ３０を押圧している状態においてピン挿通穴２１ｂに挿通されており、感圧面３２ａと平行な面方向へのずれが抑制されるので、感圧センサ３０により安定して圧力が検出される。

【0049】

また、実施形態の接続状態検出機構１は、感圧センサ３０の感圧面３２ａを覆う緩衝材４０をさらに備え、接続部材１０と被接続部材２０とが接続状態である場合、押圧ピン１１は、ピン挿通穴２１ｂを挿通して先端１１ａで緩衝材４０を介して感圧面３２ａを押圧する。

【0050】

これによれば、緩衝材４０が低周波振動を吸収し、ロバスト性を確保することができる。また、これに伴って、小さな段差や勾配等による細かい振動による接続解除の誤検出を抑制できる。また、感圧センサ３０の感圧面３２ａを緩衝材４０で覆うことで保護できるので、感圧センサ３０への外的要因による負荷や損傷を抑制することができる。

【0051】

また、実施形態の接続状態検出機構１において、押圧ピン１１は、先端１１ａに向かって徐々に小さくなるようなドーム形状を含む。

【0052】

これによれば、押圧ピン１１が軸方向に直交する平面に対して傾いても、感圧センサ３０又は緩衝材４０を押圧する接点を維持できるので、接続部分において傾きや振動が起こっても、接続状態の検出を維持することができる。

【0053】

また、実施形態の接続状態検出機構１において、接続部材１０は、押圧ピン１１を複数有し、被接続部材２０は、複数の押圧ピン１１に対応して、複数のピン挿通穴２１ｂ及び複数の収容部２１ａを有し、感圧センサ３０は、複数の収容部２１ａに各々設けられる。

【0054】

これによれば、複数の押圧ピン１１による感圧面３２ａへの押圧にバラつきが生じた場合、押圧力が大きい押圧ピン１１においては接続状態を維持しているが、押圧力が小さい又は消失した押圧ピン１１は正常な接続状態に対し、感圧面３２ａから浮き上がっていると判断することができる。すなわち、接続部材１０が被接続部材２０に対して傾いていると判断することができる。また、複数の押圧ピン１１が、軸方向に直交する平面内の異なる位置のピン挿通穴２１ｂに各々挿通されるので、接続部材１０と被接続部材２０とを、軸方向に直交する平面方向の２軸に加え、軸方向回りの回転方向の１軸を加えた３軸で互いに位置決めすることができる。

【0055】

また、実施形態の接続状態検出機構１において、複数の押圧ピン１１は、軸方向に視て、線対称又は回転対称に配置される。

【0056】

これによれば、所定の原点に対する押圧ピン１１と感圧面３２ａとの接点までの距離を一定にすることができるので、接続部材１０の被接続部材２０に対する傾きや振動を、各々の押圧ピン１１による感圧面３２ａの押圧に対する検出結果に基づいて容易に算出することができる。

【0057】

なお、実施形態の接続状態検出機構１において、押圧ピン１１の軸方向の長さを、ピン挿通穴２１ｂの深さより長くしてもよい。これによれば、押圧ピン１１の先端１１ａがピン挿通穴２１ｂの底面に達している状態においても、接続部材１０の接続面１０ａと被接続部材２０の被接続面２０ａとが面合わせで接触しない。平面間での接触がないため、ロバスト性が向上し、細かな段差や勾配による振動や傾きで、接続解除状態の誤検出を抑制することができる。

【0058】

（適用形態）
［搬送装置１００の構成］
まず、適用形態に係る搬送装置１００の構成について、図４から図８までを参照して説明する。図４は、適用形態に係る搬送装置１００の構成例を示す斜視図である。図５は、図４に示す搬送装置１００の平面図である。図６は、図４に示す搬送装置１００の昇降機構１４０の構成例を示す斜視図である。図７は、図６の昇降機構１４０の上昇状態を示す斜視図である。図８は、図７の状態における摺動部材１３０の構成例を示す斜視図である。なお、これらの図において、発明に係る構成要素以外の構成要素は、適宜省略して図示される。また、以下の説明では、搬送装置１００の水平な長手方向（図５の左右方向）を「前後方向」、短手方向（図５の上下方向）を「幅方向」と言う。

【0059】

搬送装置１００は、搬送対象Ｂ（図２０及び図２１参照）の下に潜り込んで下方から搬送対象Ｂに接続し、走行することで搬送対象Ｂを搬送する装置である。搬送対象Ｂは、少なくとも、車体と、車体を水平姿勢に維持して水平方向に移動させることが可能な複数の従動輪とを備え、搬送装置１００が車体の下に潜り込める隙間を有する搬送車両である。搬送対象Ｂは、例えば、台車、搬送カート、ストレッチャー等である。

【0060】

図４に示すように、適用形態の搬送装置１００は、装置本体１１０と、４つの駆動輪１２０と、摺動部材１３０と、昇降機構１４０と、直動アクチュエータ１５０と、接続モジュール２００と、を備える。なお、実施形態の接続状態検出機構１は、後述の接続モジュール２００に適用される。

【0061】

装置本体１１０は、水平姿勢の板状の基台１１１上に、駆動輪１２０、摺動部材１３０、昇降機構１４０、及び直動アクチュエータ１５０等の搬送装置１００の主な構成要素を支持する。基台１１１には、各々の駆動輪１２０の一部を基台１１１より下方に露出させるための駆動輪用開口１１１ａが形成されている。また、基台１１１は、各々の駆動輪１２０の回転軸を支持する４組８つの駆動輪支持部１１２と、直動アクチュエータ１５０の固定部１５１（図６等参照）を基台１１１に固定するアクチュエータ支持部１１３と、基台１１１に設けられる他の構成要素の各種支持部材と、を有する。

【0062】

また、装置本体１１０は、基台１１１に設けられる構成要素の側方及び上方を覆うカバー部材１１５を有する。カバー部材１１５は、昇降機構用開口１１５ａを有する。昇降機構用開口１１５ａは、カバー部材１１５の上面１１５ｂの中央部分に設けられる。昇降機構用開口１１５ａからは、後述の接続モジュール２００が昇降に伴って出没する。適用形態の搬送装置１００において、駆動輪１２０の走行面との接地面からカバー部材１１５の上面１１５ｂまでの高さは、１２５ｍｍである。装置本体１１０は、基台１１１とカバー部材１１５とが略直方体形状の筐体をなす。

【0063】

駆動輪１２０は、適用形態において、装置本体１１０に対して前後左右に合計４つ設けられる。駆動輪１２０は、適用形態において、全方向移動が可能なメカナムホイールであるが、例えば、オムニホイールであってもよい。各々の駆動輪１２０は、基台１１１に固定された駆動輪支持部１１２によって、回転軸回りに回動可能に設けられる。１組の駆動輪支持部１１２は、適用形態において、１つの駆動輪１２０を挟み対向して配置される２つの支持部材を含む。支持部材は、１つの駆動輪１２０の回転軸の両端部を各々支持する。

【0064】

駆動輪１２０は、回転アクチュエータ１２１から回転駆動力が伝達される。回転アクチュエータ１２１は、各々の駆動輪１２０を駆動する４つの回転アクチュエータ１２１を含む。回転アクチュエータ１２１は、例えば、ＢＬＤＣ（Brush-Less Direct-Current）モータを含む。回転アクチュエータ１２１は、適用形態において、前後に配置される駆動輪１２０の間に空間において、出力軸が駆動輪１２０の回転軸と平行となるように駆動輪１２０に隣接して配置され、プーリ及びベルト等を介して駆動輪１２０にトルクを伝達する。

【0065】

回転アクチュエータ１２１は、モータドライバによって制御される。モータドライバは、例えば、搬送装置１００の各構成を制御する制御部１２２に含まれる。制御部１２２は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等のマイクロプロセッサを有する演算処理部、ＲＯＭ（Read Only Memory）又はＲＡＭ（Random Access Memory）等のメモリ、記憶部、及び入出力インターフェース装置等のハードウェア資源を備える。制御部１２２の機能は、記憶部に格納された所定のプログラムを演算処理部が実行することで実現される。例えば、制御部１２２は、プログラムが実行され、後述の荷重受け部材２３０にかかる３軸の荷重Ｆ_ｘ、Ｆ_ｙ、Ｆ_ｚを算出する。制御部１２２は、演算処理部による演算結果に従って、各構成要素に各種機能を実行させる制御信号を出力し、演算結果を外部へ出力する。

【0066】

制御部１２２は、適用形態において、装置本体１１０の前後方向の一方の端部側であって、後述の直動アクチュエータ１５０の固定部１５１の上方に配置される。モータドライバは、例えば、４つ配置される。また、回転アクチュエータ１２１及びモータドライバを含む制御部１２２は、バッテリ１２３から電力が供給されて駆動する。バッテリ１２３は、装置本体１１０の前後方向の他方の端部側に配置される。さらに、装置本体１１０には、非常停止ボタン１２４と、リレースイッチ１２５と、が設けられる。搬送装置１００は、非常停止ボタン１２４が操作者によって押されると、リレースイッチ１２５が主電源を切り、バッテリ１２３からの電力供給が停止される。

【0067】

摺動部材１３０は、装置本体１１０の基台１１１に対して前後方向に移動可能に設けられる。摺動部材１３０は、例えば、水平姿勢かつ前後方向に平行に設けられるガイドレールに沿って移動可能なように設けられてもよい。摺動部材１３０は、一対のガイド軸部１３１と、被固定部１３２と、を有する。

【0068】

ガイド軸部１３１は、装置本体１１０の幅方向に延びる軸部材である。ガイド軸部１３１は、後述の昇降機構１４０の一対のガイド孔１４１ｂに各々挿通する摺動軸部材１４４ｂと同芯かつ一体に設けられるか、摺動軸部材１４４ｂに固定されるか、あるいは摺動軸部材１４４ｂと共用で設けられる。摺動部材１３０は、ガイド軸部１３１及び摺動軸部材１４４ｂがガイド孔１４１ｂ内を移動可能な範囲で、基台１１１に対して前後方向に移動可能である。

【0069】

被固定部１３２には、後述の直動アクチュエータ１５０の可動部１５２が固定される。摺動部材１３０は、直動アクチュエータ１５０が駆動して伸縮することによって、可動部１５２とともに基台１１１に対して前後方向に移動する。

【0070】

摺動部材１３０は、適用形態において、平面視形状が、直動アクチュエータ１５０に固定される被固定部１３２が凹状部１３３となるコ字形状に形成される。すなわち、被固定部１３２に対して、直動アクチュエータ１５０が収縮する方向の端部が二叉となる形状を有する。ガイド軸部１３１は、二叉の端部に各々設けられる。摺動部材１３０は、凹状部１３３がガイド軸部１３１に対して、直動アクチュエータ１５０の伸長する方向に設けられる。すなわち、摺動部材１３０は、昇降機構１４０との接続部に対して、直動アクチュエータ１５０の可動部１５２との接続部が、直動アクチュエータ１５０が伸長する方向に位置するように形成される。

【0071】

昇降機構１４０は、適用形態において、Ｘ状のリンクを含むシザースリンク機構を含む。昇降機構１４０は、装置本体１１０の基台１１１と後述の接続モジュール２００とを接続し、かつ接続モジュール２００の水平姿勢を維持した状態で上下動可能に支持する。昇降機構１４０は、摺動部材１３０の前後方向の移動に伴って、接続モジュール２００を装置本体１１０に対して昇降させる。適用形態の昇降機構１４０は、基台固定部１４１と、接続機構固定部１４２と、第１リンクアーム１４３と、第２リンクアーム１４４と、中央軸部材１４５と、を含む。

【0072】

基台固定部１４１は、装置本体１１０の基台１１１に対して固定される。基台固定部１４１は、適用形態において、前後方向に延びる断面Ｌ字形状の一対の支持フレームを含む。基台固定部１４１は、Ｌ字の底面部分が、基台１１１に固定される。基台固定部１４１は、Ｌ字の底面部分の幅方向の一方の端辺から上方に折り曲げたフランジ部に、軸孔１４１ａと、ガイド孔１４１ｂと、を有する。

【0073】

軸孔１４１ａは、前後方向に延びる基台固定部１４１の直動アクチュエータ１５０が伸長する方向の端部に設けられる丸孔である。軸孔１４１ａは、水平姿勢かつ装置本体１１０の幅方向に貫通して設けられる。軸孔１４１ａには、第１リンクアーム１４３の下端側に設けられる回転軸部材１４３ａが挿通する。

【0074】

ガイド孔１４１ｂは、前後方向に延びる基台固定部１４１の直動アクチュエータ１５０が収縮する側の端部から中央に亘って設けられる長孔である。ガイド孔１４１ｂは、水平姿勢かつ装置本体１１０の幅方向に貫通して設けられる。ガイド孔１４１ｂには、第２リンクアーム１４４の下端側に設けられる摺動軸部材１４４ｂが挿通する。

【0075】

接続機構固定部１４２は、後述の接続モジュール２００の下端に位置する荷重センサ取付部材２１０に対して固定される。接続機構固定部１４２は、適用形態において、前後方向に延びる断面逆Ｌ字形状の一対の支持フレームを含む。接続機構固定部１４２は、倒Ｌ字の天面部分が、荷重センサ取付部材２１０に固定される。接続機構固定部１４２は、倒Ｌ字の天面部分の幅方向の一方の端辺から下方に折り曲げたフランジ部に、軸孔１４２ａと、ガイド孔１４２ｂと、を有する。

【0076】

軸孔１４２ａは、前後方向に延びる接続機構固定部１４２の直動アクチュエータ１５０が伸長する方向の端部に設けられる丸孔である。軸孔１４２ａは、水平姿勢かつ装置本体１１０の幅方向に貫通して設けられる。軸孔１４２ａには、第２リンクアーム１４４の上端側に設けられる回転軸部材１４４ａが挿通する。

【0077】

ガイド孔１４２ｂは、前後方向に延びる接続機構固定部１４２の直動アクチュエータ１５０が収縮する側の端部から中央に亘って設けられる長孔である。ガイド孔１４２ｂは、水平姿勢かつ装置本体１１０の幅方向に貫通して設けられる。ガイド孔１４２ｂには、第１リンクアーム１４３の上端側に設けられる摺動軸部材１４３ｂが挿通する。

【0078】

第１リンクアーム１４３は、基台固定部１４１と接続機構固定部１４２とを連結する。第１リンクアーム１４３は、長手方向の下端部に設けられた回転軸部材１４３ａを介し、基台固定部１４１に対して、装置本体１１０の幅方向に平行な軸回りに回動可能に支持される。回転軸部材１４３ａは、基台固定部１４１に設けられた軸孔１４１ａに挿通する。回転軸部材１４３ａは、例えば、ピン部材である。

【0079】

第１リンクアーム１４３は、長手方向の上端部に設けられた摺動軸部材１４３ｂを介し、接続機構固定部１４２に対して、装置本体１１０の前後方向に摺動可能かつ装置本体１１０の幅方向に平行な軸回りに回動可能に支持される。摺動軸部材１４３ｂは、接続機構固定部１４２に設けられたガイド孔１４２ｂに挿通する。摺動軸部材１４３ｂは、例えば、ピン部材である。

【0080】

第２リンクアーム１４４は、基台固定部１４１と接続機構固定部１４２とを連結する。第２リンクアーム１４４は、長手方向の上端部に設けられた回転軸部材１４４ａを介し、接続機構固定部１４２に対して、装置本体１１０の幅方向に平行な軸回りに回動可能に支持される。回転軸部材１４４ａは、接続機構固定部１４２に設けられた軸孔１４２ａに挿通する。回転軸部材１４４ａは、例えば、ピン部材である。

【0081】

第２リンクアーム１４４は、長手方向の下端部に設けられた摺動軸部材１４４ｂを介し、基台固定部１４１に対して、装置本体１１０の前後方向に摺動可能かつ装置本体１１０の幅方向に平行な軸回りに回動可能に支持される。摺動軸部材１４４ｂは、基台固定部１４１に設けられたガイド孔１４２ｂに挿通する。摺動軸部材１４４ｂは、摺動部材１３０のガイド軸部１３１と同芯であるように、ガイド軸部１３１に固定される。摺動軸部材１４４ｂは、例えば、ボルトである。

【0082】

中央軸部材１４５は、第１リンクアーム１４３及び第２リンクアーム１４４の各々の長手方向の中央部同士を、回動可能に連結する。中央軸部材１４５は、例えば、ピン部材である。

【0083】

直動アクチュエータ１５０は、装置本体１１０の前後方向に伸縮する一軸アクチュエータである。直動アクチュエータ１５０は、例えば、装置本体１１０に搭載される制御装置が駆動源を駆動させることによって、駆動源の駆動力により伸縮する。直動アクチュエータ１５０は、固定部１５１と、可動部１５２と、を含む。

【0084】

固定部１５１は、適用形態において、軸心が水平姿勢かつ装置本体１１０の前後方向に平行な筒形状のハウジングである。固定部１５１は、長手方向の一方の端部が開口し、可動部１５２の一部を内部に収容する。固定部１５１は、長手方向の他方の端部が、装置本体１１０の基台１１１に設けられたアクチュエータ支持部１１３に固定される。

【0085】

可動部１５２は、適用形態において、軸心が水平姿勢かつ装置本体１１０の前後方向に平行なシャフトである。可動部１５２は、長手方向の一方の端部側の一部が、固定部１５１の内部に収容される。可動部１５２は、長手方向の他方の端部が、摺動部材１３０の被固定部１３２に固定される。

【0086】

可動部１５２は、固定部１５１及び装置本体１１０に対して前後方向に直動移動可能である。可動部１５２は、直動アクチュエータ１５０が伸縮することによって、固定部１５１及び装置本体１１０に対して前後方向に直動移動する。直動アクチュエータ１５０は、可動部１５２が前後方向に直動移動することによって、摺動部材１３０を前後方向に直動移動させる。

【0087】

［接続モジュール２００の構成］
次に、適用形態に係る接続モジュール２００の構成について、図９から図１７までを参照して説明する。図９は、適用形態に係る接続モジュール２００の構成例を示す分解斜視図である。なお、以下の説明では、水平な一方向をＸ軸方向といい、Ｘ軸方向に直交する水平な交差方向をＹ軸方向といい、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に直交する垂直方向をＺ軸方向という。また、Ｚ軸回りの回転方向をθ回転方向という。

【0088】

接続モジュール２００は、接続モジュール２００にかかる荷重をＸ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向、及びＺ軸回りに分離して測定する。適用形態の接続モジュール２００は、さらにＺ軸回りのモーメントを測定する。また、適用形態の接続モジュール２００は、搬送装置１００の装置本体１１０側と搬送対象Ｂ（図２０及び図２１参照）とを接続する接続機構としての機能を備える。

【0089】

接続モジュール２００は、適用形態において、荷重センサ取付部材２１０と、複数の荷重センサ２２０と、荷重受け部材２３０と、カバー部材２４０と、実施形態と同様の感圧センサ３０及び緩衝材４０と、取り付け部材２５０と、を備える。適用形態において、取り付け部材２５０は、実施形態の接続部材１０に相当し、カバー部材２４０は、実施形態の被接続部材２０に相当する。

【0090】

接続モジュール２００は、荷重センサ取付部材２１０、複数の荷重センサ２２０、荷重受け部材２３０、カバー部材２４０、感圧センサ３０、及び緩衝材４０が、取り付け部材２５０と分離可能である。荷重センサ取付部材２１０、複数の荷重センサ２２０、荷重受け部材２３０、及びカバー部材２４０は、摺動部材１３０の前後方向への移動に伴い昇降機構１４０によって昇降する。

【0091】

図１０は、図９に示す接続モジュール２００の荷重センサ取付部材２１０の構成例を示す斜視図である。荷重センサ取付部材２１０は、適用形態において、平面視形状が角丸の正方形状である略四角柱形状に形成されている。荷重センサ取付部材２１０は、接続モジュール２００の基部となる部分であって、昇降機構１４０の接続機構固定部１４２に固定される。荷重センサ取付部材２１０は、例えば、底面及び側面を接続機構固定部１４２に支持された状態で取り付けられる。荷重センサ取付部材２１０は、摺動部材１３０の前後方向の移動に伴って、昇降機構１４０を介し、装置本体１１０に対して昇降する。荷重センサ取付部材２１０には、複数のカバー固定ねじ穴２１１と、ピン脚収容溝部２１２と、８つの荷重センサ取付スリット２１３と、２つの荷重センサ取付凹部２１４と、配線穴２１５と、が形成される。

【0092】

カバー固定ねじ穴２１１は、図９及び後述の図１４等に示すカバー部材２４０を荷重センサ取付部材２１０の上面２１０ａ側に固定するためのねじが挿通される穴である。カバー固定ねじ穴２１１は、荷重センサ取付部材２１０の上面２１０ａ側から、Ｚ軸方向の下方に向かって形成される。カバー固定ねじ穴２１１は、適用形態において、４つ設けられる。４つのカバー固定ねじ穴２１１は、平面視における荷重センサ取付部材２１０の４角近傍の位置に形成される。

【0093】

ピン脚収容溝部２１２は、後述の荷重受け部材２３０の脚部２３５を収容するための溝である。ピン脚収容溝部２１２は、荷重センサ取付部材２１０の上面２１０ａから下方に凹状かつ平面視が四角環形状に設けられる。荷重センサ取付部材２１０は、平面視において、ピン脚収容溝部２１２の内周より内側の部分が、荷重センサ取付部材２１０の上面２１０ａにおけるＺ軸方向の高さより低く形成される。

【0094】

８つの荷重センサ取付スリット２１３は、各々後述の荷重センサ２２０が挿通して取り付けられる穴である。各々の荷重センサ取付スリット２１３は、荷重センサ取付部材２１０の上面２１０ａに細長い開口部を有し、上面２１０ａ側からＺ軸方向下方に向かって形成される。荷重センサ取付スリット２１３は、平面視において、荷重センサ取付部材２１０の外周とピン脚収容溝部２１２の外周との間であって、ピン脚収容溝部２１２の外周に細長い開口部の長手方向が沿うように形成される。各々の荷重センサ取付スリット２１３には、荷重センサ２２０の検出部がピン脚収容溝部２１２側に向いた状態で露出するように、ピン脚収容溝部２１２側に荷重センサ用開口２１３ａが形成されている。

【0095】

８つの荷重センサ取付スリット２１３は、ピン脚収容溝部２１２の外周近傍に取り付けられる荷重センサ２２０が均等に配置されるように形成される。すなわち、８つの荷重センサ取付スリット２１３は、荷重センサ取付部材２１０の中心に対して、Ｘ軸方向に線対称、Ｙ軸方向に線対称、Ｚ軸回りに９０°の点対称、かつＺ軸方向の高さが同一であるように形成される。具体的には、荷重センサ取付スリット２１３は、ピン脚収容溝部２１２の外周の４辺各々の近傍に２つずつ形成される。

【0096】

２つの荷重センサ取付凹部２１４は、後述の荷重センサ２２０が取り付けられる凹部である。各々の荷重センサ取付凹部２１４は、荷重センサ取付部材２１０のピン脚収容溝部２１２の内周より内側の部分の上面２１０ｂから下方に向かって凹状に形成される。各々の荷重センサ取付凹部２１４には、荷重センサ２２０の検出部が上方を向いた状態で荷重センサ取付凹部２１４に固定するための爪部２１４ａが形成されている。爪部２１４ａは、荷重センサ取付凹部２１４の縁から、平面視で内側に向かって突出して荷重センサ２２０の上面側の一部を覆うように形成される。

【0097】

２つの荷重センサ取付凹部２１４は、取り付けられる荷重センサ２２０が均等に配置されるように形成される。すなわち、２つの荷重センサ取付凹部２１４は、荷重センサ取付部材２１０の中心に対して、Ｘ軸方向に線対称、Ｙ軸方向に線対称、かつＺ軸方向の高さが同一であるように形成される。具体的には、荷重センサ取付凹部２１４は、Ｙ軸方向に並んで２つ形成される。

【0098】

配線穴２１５は、荷重センサ２２０に接続する配線が通る溝及び孔である。荷重センサ取付スリット２１３に取り付けられた荷重センサ２２０に接続する配線は、荷重センサ取付スリット２１３からピン脚収容溝部２１２の外周側の内壁に沿って形成された溝を通ってピン脚収容溝部２１２の底面２１２ａに延びる。

【0099】

また、荷重センサ取付凹部２１４に取り付けられた荷重センサ２２０に接続する配線は、荷重センサ取付凹部２１４からピン脚収容溝部２１２の内周より内側の部分の上面２１０ｂ及びピン脚収容溝部２１２の内周側の内壁に沿って形成された溝を通ってピン脚収容溝部２１２の底面に延びる。各々の配線は、ピン脚収容溝部２１２の底面２１２ａと荷重受け部材２３０の脚部２３５の下面２３１ｂとの間（後述の図１３参照）を這うように配線され、ピン脚収容溝部２１２の底面２１２ａに形成された孔を経由して、接続モジュール２００の外部の他素子に接続する。

【0100】

図１１は、図１０に示す接続モジュール２００に荷重センサ２２０を取り付けた状態を示す斜視図である。複数の荷重センサ２２０は、適用形態において、荷重を検出するひずみゲージ式のロードセルを含む。１つの荷重センサ２２０（ロードセル）は、２つのひずみゲージを有している。各々の荷重センサ２２０は、外枠２２０ａと、舌片２２０ｂと、を有する（図９参照）。

【0101】

外枠２２０ａは、四角環形状の板体である。舌片２２０ｂは、外枠２２０ａの内周側に設けられる四角形状の板体である。舌片２２０ｂは、一辺が、外枠２２０ａの内周縁の一辺に連結して、外枠２２０ａと一体で設けられる。舌片２２０ｂの両面には、各々ひずみゲージが１つずつ設けられる。また、舌片２２０ｂの一方の面の中心には、後述の荷重受け部材２３０と接する突起部２２０ｃが形成されている。舌片２２０ｂは、突起部２２０ｃを介して押圧されることで外枠２２０ａとの連結部を中心に揺動する。この際のひずみに基づいて、荷重センサ２２０は、面に垂直な方向に加わった値からを検出する。

【0102】

複数の荷重センサ２２０は、第１荷重センサ群と、第２荷重センサ群と、第３荷重センサ群と、を含む。第１荷重センサ群は、荷重受け部材２３０の基部２３１を水平な一方向（例えば、Ｙ軸方向）に挟んで支持する。第２荷重センサ群は、荷重受け部材２３０の基部２３１を水平かつ一方向に直交する交差方向（例えば、Ｘ軸方向）に挟んで支持する。第３荷重センサ群は、荷重受け部材２３０の基部２３１を一方向及び交差方向に直交する垂直方向（Ｚ軸方向）の下方から支持する。

【0103】

第１荷重センサ群は、実施形態において、第１正荷重センサ２２１ｐ及び第２正荷重センサ２２２ｐと、第１負荷重センサ２２１ｎ及び第２負荷重センサ２２２ｎと、の４個のロードセルを含む。第２荷重センサ群は、実施形態において、第３正荷重センサ２２３ｐ及び第４正荷重センサ２２４ｐと、第３負荷重センサ２２３ｎ及び第４負荷重センサ２２４ｎと、の４個のロードセルを含む。第３荷重センサ群は、実施形態において、第５荷重センサ２２５及び第６荷重センサ２２６の４個のロードセルを含む。すなわち、実施形態の複数の荷重センサ２２０は、合計１０個のロードセルを含む。なお、以下の説明において、各々の荷重センサを特に区別しない場合は、単に荷重センサ２２０と称する。

【0104】

第１正荷重センサ２２１ｐ、第１負荷重センサ２２１ｎ、第２正荷重センサ２２２ｐ、第２負荷重センサ２２２ｎ、第３正荷重センサ２２３ｐ、第３負荷重センサ２２３ｎ、第４正荷重センサ２２４ｐ、及び第４負荷重センサ２２４ｎは、突起部２２０ｃが荷重センサ用開口２１３ａに向くように立たせ、荷重センサ取付部材２１０の荷重センサ取付スリット２１３に挿通して取り付けられる。荷重センサ取付スリット２１３に取り付けられた荷重センサ２２０は、上端部が荷重センサ取付部材２１０の上面２１０ａより上方に突出している。荷重センサ取付スリット２１３に取り付けられた８つの荷重センサ２２０は、荷重センサ用開口２１３ａから突起部２２０ｃがピン脚収容溝部２１２側に突出した位置で、外枠２２０ａが荷重センサ取付部材２１０に支持される。

【0105】

第１正荷重センサ２２１ｐと第１負荷重センサ２２１ｎとは、荷重センサ取付部材２１０の中心に対してＹ軸方向に対向する位置の荷重センサ取付スリット２１３に取り付けられる。第２正荷重センサ２２２ｐと第２負荷重センサ２２２ｎと荷重センサ取付部材２１０の中心に対してＹ軸方向に対向する位置の荷重センサ取付スリット２１３に取り付けられる。第１正荷重センサ２２１ｐと第２正荷重センサ２２２ｐとは、Ｘ軸方向に隣接する位置の荷重センサ取付スリット２１３に取り付けられる。第１負荷重センサ２２１ｎと第２負荷重センサ２２２ｎとは、Ｘ軸方向に隣接する位置の荷重センサ取付スリット２１３に取り付けられる。

【0106】

第３正荷重センサ２２３ｐと第３負荷重センサ２２３ｎとは、荷重センサ取付部材２１０の中心に対してＸ軸方向に対向する位置の荷重センサ取付スリット２１３に取り付けられる。第４正荷重センサ２２４ｐと第４負荷重センサ２２４ｎとは、荷重センサ取付部材２１０の中心に対してＸ軸方向に対向する位置の荷重センサ取付スリット２１３に取り付けられる。第３正荷重センサ２２３ｐと第３負荷重センサ２２３ｎとは、Ｙ軸方向に隣接する位置の荷重センサ取付スリット２１３に取り付けられる。第４正荷重センサ２２４ｐと第４負荷重センサ２２４ｎとは、Ｙ軸方向に隣接する位置の荷重センサ取付スリット２１３に取り付けられる。

【0107】

また、荷重センサ取付スリット２１３に取り付けられる８つの荷重センサ２２０は、隣接する荷重センサ２２０と上下が逆になるように取り付けられる（図９参照）。具体的には、第１正荷重センサ２２１ｐ、第２負荷重センサ２２２ｎ、第３負荷重センサ２２３ｎ、及び第４正荷重センサ２２４ｐは、外枠２２０ａと舌片２２０ｂとの連結部が上方に位置するように取り付けられる。また、第１負荷重センサ２２１ｎ、第２正荷重センサ２２２ｐ、第３正荷重センサ２２３ｐ、及び第４負荷重センサ２２４ｎは、外枠２２０ａと舌片２２０ｂとの連結部が下方に位置するように取り付けられる。これにより、荷重センサ２２０は、隣接する荷重センサ２２０の突起部２２０ｃのＺ軸方向の位置がずれた状態で配置される。

【0108】

第５荷重センサ２２５及び第６荷重センサ２２６は、突起部２２０ｃが上方を向くように寝かせ、荷重センサ取付凹部２１４に嵌め込んで取り付けられる。荷重センサ取付凹部２１４に取り付けられた２つの荷重センサ２２０は、突起部２２０ｃがピン脚収容溝部２１２の内周より内側の部分の上面２１０ｂより上方に突出した位置で、外枠２２０ａが荷重センサ取付部材２１０に支持される。

【0109】

また、荷重センサ取付凹部２１４に取り付けられる２つの荷重センサ２２０は、外枠２２０ａと舌片２２０ｂとの連結部の位置がＹ軸方向に逆になるように取り付けられる。具体的には、第５荷重センサ２２５は、外枠２２０ａと舌片２２０ｂとの連結部がＹ軸の負方向に位置するように取り付けられる。また、第６荷重センサ２２６は、外枠２２０ａと舌片２２０ｂとの連結部がＹ軸の正方向に位置するように取り付けられる。

【0110】

このように、荷重センサ２２０は、後述の荷重受け部材２３０の、Ｙ軸方向、Ｘ軸方向、及びＺ軸方向の変位に応じた第１測定値、第２測定値、及び第３測定値を測定する。測定された各測定値は、例えば、搬送装置１００の制御部１２２に出力される。制御部１２２は、各測定値に基づいて、荷重受け部材２３０にかかるＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸の荷重と、Ｚ軸回りのθ回転方向のモーメントと、を算出する。

【0111】

図１２は、図９に示す接続モジュール２００の荷重受け部材２３０の構成例を示す斜視図である。図１３は、図１１に示す荷重センサ取付部材２１０及び荷重センサ２２０に図１２に示す荷重受け部材２３０を取り付けた状態を示す断面図である。荷重受け部材２３０は、後述の取り付け部材２５０を介して搬送対象Ｂにかかる荷重を受け、荷重センサ２２０に伝達する部材である。荷重受け部材２３０は、基部２３１と、接続ピン部２３２と、を有する。

【0112】

基部２３１は、荷重センサ２２０を介して荷重センサ取付部材２１０に支持される部分であり、適用形態において、平面視形状が角に丸みを含む正方形状である略四角柱形状に形成されている。基部２３１は、荷重受け部材２３０が荷重センサ２２０を介して荷重センサ取付部材２１０に支持されている状態において、上面２３１ａが荷重センサ取付部材２１０の上面２１０ａより下方に位置する。基部２３１は、凹状部２３３、２３４と、脚部２３５と、を含む。

【0113】

凹状部２３３は、基部２３１の下面２３１ｂ側から上方に向かって凹状に形成され、底面視形状が、角に丸みを含む正方形状の凹状部である。凹状部２３４は、凹状部２３３の天面からさらに上方に向かって凹状に形成され、底面視形状が、角に丸みを含む正方形状の凹状部である。凹状部２３３及び凹状部２３４は、平面視における中心が基部２３１の中心となるように形成される。すなわち、基部２３１の下面２３１ｂ側には、２段階の四角環形状部分が形成される。脚部２３５は、凹状部２３３の外周より外側の四角環形状部分である。

【0114】

荷重受け部材２３０は、荷重センサ取付部材２１０に対して、直接接触しないように設けられ、複数の荷重センサ２２０を介して荷重センサ取付部材２１０に支持される。この際、基部２３１は、脚部２３５がピン脚収容溝部２１２に収容され、４方の側面が荷重センサ２２０に接触されて支持される。また、基部２３１は、凹状部２３３及び凹状部２３４がピン脚収容溝部２１２の内周より内側の部分の上面２１０ｂと対向する。

【0115】

荷重受け部材２３０は、凹状部２３４の天面が、第５荷重センサ２２５及び第６荷重センサ２２６の突起部２２０ｃに支持されることによって、下方から支持される。凹状部２３３及び凹状部２３４は、第５荷重センサ２２５及び第６荷重センサ２２６の外枠２２０ａには接触しない。すなわち、第５荷重センサ２２５と第６荷重センサ２２６とは、隣接して配置され、いずれも荷重受け部材２３０の底面（凹状部２３４の天面）側からかかる荷重を受けるので、第５荷重センサ２２５及び第６荷重センサ２２６に荷重受け部材２３０から加わる力は、同方向となる。

【0116】

荷重受け部材２３０は、脚部２３５の外周側の側面が、第１正荷重センサ２２１ｐ、第１負荷重センサ２２１ｎ、第２正荷重センサ２２２ｐ、第２負荷重センサ２２２ｎ、第３正荷重センサ２２３ｐ、第３負荷重センサ２２３ｎ、第４正荷重センサ２２４ｐ、及び第４負荷重センサ２２４ｎの突起部２２０ｃに支持されることによって、側方から支持される。脚部２３５は、ピン脚収容溝部２１２の内壁及び底面２１２ａには接触しない。

【0117】

前述のとおり第１正荷重センサ２２１ｐと第１負荷重センサ２２１ｎとは、Ｙ軸方向に荷重受け部材２３０を挟んで対向して配置されるので、第１正荷重センサ２２１ｐ及び第１負荷重センサ２２１ｎに荷重受け部材２３０から加わる力は、逆方向となる。同様に、第２正荷重センサ２２２ｐと第２負荷重センサ２２２ｎとは、Ｙ軸方向に荷重受け部材２３０を挟んで対向して配置されるので、第２正荷重センサ２２２ｐ及び第２負荷重センサ２２２ｎに荷重受け部材２３０から加わる力は、逆方向となる。

【0118】

また、第３正荷重センサ２２３ｐと第３負荷重センサ２２３ｎとは、Ｘ軸方向に荷重受け部材２３０を挟んで対向して配置されるので、第３正荷重センサ２２３ｐ及び第３負荷重センサ２２３ｎに荷重受け部材２３０から加わる力は、逆方向となる。同様に、第４正荷重センサ２２４ｐと第４負荷重センサ２２４ｎとは、Ｘ軸方向に荷重受け部材２３０を挟んで対向して配置されるので、第４正荷重センサ２２４ｐ及び第４負荷重センサ２２４ｎに荷重受け部材２３０から加わる力は、逆方向となる。

【0119】

接続ピン部２３２は、基部２３１の上面２３１ａ側の中心部から突出して軸方向（Ｚ軸方向）に延びて形成される。接続ピン部２３２は、後述の取り付け部材２５０の嵌合孔２５４に下方から挿通して嵌合孔２５４に挿入可能である。接続ピン部２３２は、第１柱部２３２ａと、第２柱部２３２ｂと、を含む。

【0120】

第１柱部２３２ａは、接続ピン部２３２の上端部に位置し、軸方向がＺ軸方向に平行かつＸＹ断面の形状が一定である柱形状である。図１２に示す適用形態の第１柱部２３２ａは、軸方向と直交する平面で切った断面（以降の説明では、ＸＹ断面と称す）形状が角部に丸みを含む正方形状である四角柱形状であるが、本実施形態では真円柱を除く柱形状であればどのような形状でもよく、四角柱以外の角柱又は楕円柱でもよい。さらに、第１柱部２３２ａは、ＸＹ断面形状が、ルーローの多角形やレモン型等、辺の部分が外側に膨出しているような形状でもよい。すなわち、第１柱部２３２ａは、軸方向に視た形状が真円以外の形状を有する。第１柱部２３２ａは、ＸＹ断面形状が、回転対称であることが好ましい。

【0121】

また、第１柱部２３２ａの側辺に対応する角状部２３２ｃは、適用形態のように角丸や面取りされた形状であってもよい。なお、第１柱部２３２ａが楕円柱である場合は、長軸の両端部分を角状部２３２ｃとみなす。また、第１柱部２３２ａの上面２３２ｄは、適用形態において、ＸＹ平面に平行な平坦面に形成される。

【0122】

第２柱部２３２ｂは、第１柱部２３２ａの下方に位置し、軸方向がＺ軸方向に平行かつ指数関数テーパ又は放物線テーパ等の裾広がりである柱形状である。第２柱部２３２ｂは、上端部の側面が第１柱部２３２ａの下端部の側面に連続し、下端部の側面が基部２３１の上面２３１ａに連続する。

【0123】

図１４は、図９に示す接続モジュール２００のカバー部材２４０の構成例を示す平面図である。図１５は、図９に示す接続モジュール２００の接続状態を示す断面図である。図１６は、図１５に示す接続状態の空洞部２４４を示す断面図である。カバー部材２４０は、実施形態の接続状態検出機構１における被接続部材２０に相当する。適用形態のカバー部材２４０は、荷重センサ取付部材２１０に支持された荷重センサ２２０の上方を覆う四角環形状の保護部材である。カバー部材２４０は、下面が荷重センサ取付部材２１０の上面２１０ａに固定され、荷重受け部材２３０に対して直接接触しないように設けられる。すなわち、カバー部材２４０の下面は、荷重センサ取付部材２１０に固定されている状態において、荷重センサ２２０を介して荷重センサ取付部材２１０に支持される荷重受け部材２３０の基部２３１の上面２３１ａとの間に間隙を有する。

【0124】

また、荷重受け部材２３０及びカバー部材２４０は、荷重センサ取付部材２１０及び荷重センサ２２０を介して、一体で昇降する。カバー部材２４０の上面２４０ａは、荷重受け部材２３０と後述の取り付け部材２５０とが接続状態である場合、取り付け部材２５０の下面２５１ｂと対向する。カバー部材２４０は、固定ねじ孔２４１と、荷重センサ用穴２４２と、ピン用開口２４３と、実施形態の被接続部材２０の空洞部２１に相当する空洞部２４４と、配線孔２４５と、を有する。

【0125】

固定ねじ孔２４１は、カバー部材２４０を荷重センサ取付部材２１０（図１０等参照）の上面２１０ａ側に固定するためのねじが挿通される穴である。固定ねじ孔２４１は、Ｚ軸方向に貫通して形成される。固定ねじ孔２４１は、平面視において、荷重センサ取付部材２１０のカバー固定ねじ穴２１１に対応する位置に同数設けられ、適用形態では、平面視における４角近傍の位置に各々１つ、計４つ形成される。

【0126】

荷重センサ用穴２４２は、８つの荷重センサ取付スリット２１３に取り付けられた各々の荷重センサ２２０の、荷重センサ取付部材２１０の上面２１０ａより上方に突出している上端部が挿入するための孔である。荷重センサ用穴２４２は、カバー部材２４０の下面側から、Ｚ軸方向の上方に向かって形成され、適用形態においては、Ｚ軸方向に貫通して設けられる。荷重センサ用穴２４２は、平面視において、荷重センサ取付スリット２１３に対応する位置に同数設けられ、適用形態では、４辺近傍の位置に各々２つずつ、計８つ形成される。カバー部材２４０が荷重センサ取付部材２１０の上面２１０ａに固定された状態において、８つの荷重センサ取付スリット２１３に取り付けられた荷重センサ２２０は、上端が荷重センサ取付部材２１０の上面２１０ａより下方に位置する。

【0127】

ピン用開口２４３は、荷重受け部材２３０の接続ピン部２３２が挿通される開口である。すなわち、ピン用開口２４３は、四角環形状のカバー部材２４０の内周より内側の部分を示す。ピン用開口２４３は、平面視において、接続ピン部２３２より外側に内縁が離隔するように形成される。

【0128】

空洞部２４４は、収容部２４４ａと、ピン挿通穴２４４ｂと、を含む。収容部２４４ａは、カバー部材２４０の内部に空洞状に設けられる。収容部２４４ａは、底面の形状が感圧センサ３０に沿う柱状の空洞状であり、底面に感圧センサ３０を収容する。適用形態の収容部２４４ａは、軸方向（Ｚ軸方向）に視て、長手方向がカバー部材２４０の外縁に沿うように形成される。ピン挿通穴２４４ｂは、一端がカバー部材２４０の上面２４０ａに開口し、他端が収容部２４４ａの天面側に連通し、軸方向に延びる穴である。ピン挿通穴２４４ｂは、収容部２４４ａの長手方向の一方の端部寄りに形成される。ピン挿通穴２４４ｂには、上面２４０ａ側の開口から、後述の取り付け部材２５０の押圧ピン２５５が挿通可能である。

【0129】

カバー部材２４０は、適用形態において、２つの空洞部２４４を有する。２つの空洞部２４４は、軸方向に視て、各々のピン挿通穴２４４ｂの位置が、後述の取り付け部材２５０の各々の押圧ピン２５５の位置に一致するように配置される。すなわち、空洞部２４４のピン挿通穴２４４ｂは、押圧ピン２５５の数及び位置に対応した数及び位置に設けられる。適用形態のピン挿通穴２４４ｂは、軸方向に視て、点対称に配置される。空洞部２４４の収容部２４４ａは、適用形態において、軸方向に視て、収容部２４４ａの長手方向がカバー部材２４０の外縁に沿うように、点対称に配置される。空洞部２４４は、適用形態において、対角線上の２つの固定ねじ孔２４１近傍に１つずつ、計２つ形成される。

【0130】

適用形態の感圧センサ３０は、基部３１がカバー部材２４０の収容部２４４ａの底面上に収容されるとともに、機能部３２の感圧面３２ａがピン挿通穴２４４ｂの底部に位置し、感圧面３２ａがカバー部材２４０の上面２４０ａに平行かつピン挿通穴２４４ｂの開口側を向くように、空洞部２４４に配置される。

【0131】

適用形態の緩衝材４０は、実施形態と同様に、感圧センサ３０の感圧面３２ａを覆うように設けられる。緩衝材４０は、適用形態において、軸方向に視て、ピン挿通穴２４４ｂと同形状である。

【0132】

配線孔２４５は、後述の感圧センサ３０に接続する配線が通る孔である。配線は、配線孔２４５を経由して、例えば、荷重センサ取付部材２１０の配線穴２１５を経由して、接続モジュール２００の外部の他素子に接続する。

【0133】

図１７は、図９に示す接続モジュール２００の取り付け部材２５０の構成例を示す斜視図である。取り付け部材２５０は、実施形態の接続状態検出機構１における接続部材１０に相当する。適用形態の取り付け部材２５０は、搬送対象Ｂ（図２０及び図２１参照）に取り付けられる部材である。取り付け部材２５０は、荷重受け部材２３０と接続可能かつ分離可能である。取り付け部材２５０を荷重受け部材２３０に接続することにより、搬送装置１００は、搬送対象Ｂに接続される。取り付け部材２５０は、基部２５１と、孔形成部２５２と、複数（適用形態では４つ）の固定孔２５３と、嵌合孔２５４と、実施形態の接続部材１０の押圧ピン１１に相当する押圧ピン２５５と、を有する。

【0134】

基部２５１は、搬送対象Ｂ（図２０及び図２１参照）に取り付けられる部分であり、適用形態において、平面視形状が角に丸みを含む正四角環形状の厚板状に形成されている。基部２５１の上面２５１ａ（図９等参照）側は、搬送対象Ｂの下面側に対向する。

【0135】

孔形成部２５２は、平面視で基部２５１の下面２５１ｂ側から下方に向かって凸状に形成され、平面視形状が、角に丸みを含む正方形状の凸状部である。孔形成部２５２は、平面視における中心が基部２５１の中心となるように形成される。すなわち、基部２５１は、孔形成部２５２の外周より外側に四角環形状の下面２５１ｂを有する。取り付け部材２５０は、孔形成部２５２の部分のＺ軸方向の厚みが、孔形成部２５２の外周より外側の四角環形状の部分の厚みより大きく形成される。

【0136】

固定孔２５３は、取り付け部材２５０を搬送対象Ｂ（図２０及び図２１参照）の下面側に固定するためのねじが挿通される穴である。固定孔２５３は、取り付け部材２５０の基部２５１をＺ軸方向に貫通して形成され、例えば、内周面に雌ねじを含む。固定孔２５３は、適用形態において、４つ設けられる。４つの固定孔２５３は、平面視における取り付け部材２５０の４角近傍の位置に形成される。取り付け部材２５０は、例えば、基部２５１の上面２５１ａを搬送対象Ｂの下面側に合わせた状態で、ねじ等を固定孔２５３の下方から螺合することによって、上面２５１ａが搬送対象Ｂの下面に固定される。

【0137】

嵌合孔２５４は、取り付け部材２５０の孔形成部２５２をＺ軸方向に貫通する孔であって、荷重受け部材２３０の接続ピン部２３２が下方から挿入可能である。嵌合孔２５４は、平面視で取り付け部材２５０の中心部に形成される。嵌合孔２５４は、第１孔部２５４ａと、第２孔部２５４ｂと、第３孔部２５４ｃと、が順に連通する。

【0138】

第１孔部２５４ａは、適用形態において、第２孔部２５４ｂ及び第３孔部２５４ｃより下方に位置する。第１孔部２５４ａは、取り付け部材２５０の下面側に開口し、軸方向がＺ軸方向に平行な孔である。第１孔部２５４ａは、第２孔部２５４ｂに向かって徐々に小さくなるようなテーパ状の内壁を有する。適用形態の第１孔部２５４ａは、ＸＹ断面形状が角部に丸みを含む正方形状である。第１孔部２５４ａは、ＸＹ断面形状が、回転対称であることが好ましい。

【0139】

第２孔部２５４ｂは、第１孔部２５４ａと第３孔部２５４ｃとの間に位置する。第２孔部２５４ｂは、第１孔部２５４ａの上方に連通し、軸方向がＺ軸方向に平行な孔である。第２孔部２５４ｂは、第３孔部２５４ｃに向かって徐々に小さくなり、かつ第１孔部２５４ａのテーパ比より小さいテーパ比のテーパ状の内壁を有する。適用形態の第２孔部２５４ｂは、ＸＹ断面形状が角部に丸みを含む正方形状である。第２孔部２５４ｂは、ＸＹ断面形状が、回転対称であることが好ましい。

【0140】

第３孔部２５４ｃは、適用形態において、第１孔部２５４ａ及び第２孔部２５４ｂより上方に位置する。第３孔部２５４ｃは、第２孔部２５４ｂの上方に連通し、軸方向がＺ軸方向に平行かつＸＹ断面の形状が一定である孔である。第３孔部２５４ｃは、荷重受け部材２３０の接続ピン部２３２の第１柱部２３２ａが嵌合可能な穴である。第３孔部２５４ｃは、第１柱部２３２ａに嵌合している状態において、角状部２５４ｄが第１柱部２３２ａの角状部２３２ｃに対向する。

【0141】

適用形態の第３孔部２５４ｃは、取り付け部材２５０の上面２５１ａ側に開口する。適用形態の第３孔部２５４ｃは、ＸＹ断面形状が角部に丸みを含む正方形状であるが、外周に凹状の角部及び凹状の曲面を含まず、嵌合時に第１柱部２３２ａのθ回転方向の回転を規制可能であれば、どのような形状でもよい。第３孔部２５４ｃは、ＸＹ断面形状が、回転対称であることが好ましい。

【0142】

なお、嵌合孔２５４は、第１孔部２５４ａと第２孔部２５４ｂとの境界面における短径をＬとし、荷重受け部材２３０の第１柱部２３２ａの上面２３２ｄにおける長径をＤとした場合、Ｌ＝１／Ｄの関係が成り立つように形成される。

【0143】

荷重受け部材２３０は、接続ピン部２３２を嵌合孔２５４の下方から挿通する際、第１柱部２３２ａが嵌合孔２５４の第１孔部２５４ａ、第２孔部２５４ｂに順次ガイドされて、第３孔部２５４ｃに嵌合される。接続ピン部２３２と嵌合孔２５４とのＸＹ平面方向の位置がずれている場合は、嵌合孔２５４の第１孔部２５４ａが接続ピン部２３２の第１柱部２３２ａをガイドすることで、接続ピン部２３２がＸＹ平面方向に位置決めされる。また、接続ピン部２３２と嵌合孔２５４とのＺ軸回りのθ回転方向の位置がずれている場合は、嵌合孔２５４の第２孔部２５４ｂが接続ピン部２３２の第１柱部２３２ａをガイドすることで、嵌合孔２５４に対して接続ピン部２３２がθ回転方向に回転して位置決めされる。そして、第１柱部２３２ａの角状部２３２ｃが嵌合孔２５４の第３孔部２５４ｃの角状部２５４ｄに対向する位置で、荷重受け部材２３０が上昇し、第１柱部２３２ａと第３孔部２５４ｃとが嵌合する。

【0144】

第３孔部２５４ｃに第１柱部２３２ａが嵌合することによって、荷重受け部材２３０と取り付け部材２５０とは、ＸＹ平面方向及びθ回転方向に位置決めされる。また、第３孔部２５４ｃに第１柱部２３２ａが嵌合して、取り付け部材２５０の孔形成部２５２の下縁２５２ａが、荷重受け部材２３０の基部２３１の上面２３１ａに接して支持されることによって、荷重受け部材２３０と取り付け部材２５０とは、Ｚ軸方向に位置決めされる。すなわち、荷重受け部材２３０と取り付け部材２５０とは、４軸で位置決め可能である。

【0145】

なお、接続ピン部２３２が嵌合孔２５４に嵌合するまでは、接続ピン部２３２が嵌合孔２５４の内壁に接触しているので、取り付け部材２５０にかかる軸方向（Ｚ軸方向）の荷重は、接続ピン部２３２にもかかる。一方で、接続ピン部２３２が嵌合孔２５４に嵌合し、接続モジュール２００が接続状態である場合であって、搬送装置１００が静止している場合、取り付け部材２５０にかかる軸方向の静的な荷重は、接続ピン部２３２ではなく荷重受け部材２３０の基部２３１が受ける。搬送装置１００が走行すると、加減速によるＸＹ平面方向への加速度や振動によるＺ軸方向への加速度がかかるため、接続ピン部２３２の第１柱部２３２ａも嵌合孔２５４の第３孔部２５４ｃから荷重を受ける。

【0146】

嵌合孔２５４は、第１柱部２３２ａが第３孔部２５４ｃに嵌合している状態において、平面視で第１孔部２５４ａの下端部における外周縁が荷重受け部材２３０の基部２３１より内側に位置する。適用形態の荷重受け部材２３０は、第１柱部２３２ａが第３孔部２５４ｃに嵌合し、基部２３１で取り付け部材２５０を下方から支持している状態において、第１柱部２３２ａの上面２３２ｄが、取り付け部材２５０の上面２５１ａと同一の高さ、又は上面２５１ａより下方の位置に維持される。

【0147】

適用形態の第２孔部２５４ｂは、ＸＹ断面形状が角部に丸みを含む正方形状であるが、本実施形態では正方形状に限定されない。例えば、第１柱部２３２ａ及び第３孔部２５４ｃのＸＹ断面形状が正多角形状である場合、第２孔部２５４ｂは、外周に凹状の角部及び凹状の曲面を含まず、ＸＹ断面形状が第１柱部２３２ａ及び第３孔部２５４ｃのＸＹ断面の頂点数以下の正多角形状であればよい。

【0148】

適用形態の第１孔部２５４ａは、ＸＹ断面形状が角部に丸みを含む正方形状であるが、本実施形態では正方形状に限定されない。例えば、第２孔部２５４ｂのＸＹ断面形状が正多角形状である場合、第１孔部２５４ａは、外周に凹状の角部及び凹状の曲面を含まず、ＸＹ断面形状が第２孔部２５４ｂのＸＹ断面の頂点数以下の正多角形状、又は円形状であればよい。

【0149】

押圧ピン２５５は、基部２５１の下面２５１ｂから突出して軸方向に延びて形成される。押圧ピン２５５は、軸方向の先端２５５ａ（図１６における下端）に向かって徐々に小さくなるようなドーム形状を含む。押圧ピン２５５は、軸方向の長さが、カバー部材２４０のピン挿通穴２４４ｂの深さより長い。押圧ピン２５５は、荷重受け部材２３０と取り付け部材２５０とが接続状態である場合、感圧センサ３０を押圧する突起である。押圧ピン２５５は、適用形態において、緩衝材４０を介して感圧センサ３０を押圧する。

【0150】

取り付け部材２５０は、適用形態において、２つの押圧ピン２５５を有する。２つの押圧ピン２５５は、荷重受け部材２３０と接続状態である場合において、軸方向に視て、カバー部材２４０の各々のピン挿通穴２４４ｂの位置に一致するように配置される。すなわち、押圧ピン２５５は、空洞部２４４のピン挿通穴２４４ｂの数及び位置に対応した数及び位置に設けられる。適用形態の押圧ピン２５５は、軸方向（Ｚ軸方向）に視て、点対称に配置される。

【0151】

押圧ピン２５５は、カバー部材２４０と一体で移動する荷重受け部材２３０の接続ピン部２３２が、取り付け部材２５０の嵌合孔２５４に挿通される際、第１柱部２３２ａの上面２３２ｄが第１孔部２５４ａ及び第２孔部２５４ｂに位置する場合、押圧ピン２５５の先端２５５ａは、カバー部材２４０の上面２４０ａより上方に位置する。すなわち、この状態において、接続ピン部２３２が嵌合孔２５４に対してθ回転方向に回転しても、押圧ピン２５５とカバー部材２４０のピン挿通穴２４４ｂとは干渉しない。

【0152】

押圧ピン２５５は、第１柱部２３２ａと第３孔部２５４ｃとが嵌合すると、空洞部２４４に挿通される。この際、押圧ピン２５５は、空洞部２４４の下方の収容部２４４ａに配置される感圧センサ３０の感圧面３２ａを、緩衝材４０を介して押圧する。感圧センサ３０は、押圧ピン２５５の先端２５５ａによる緩衝材４０を介した感圧センサ３０の押圧を検出する。すなわち、感圧センサ３０は、荷重受け部材２３０と取り付け部材２５０との接続状態を検出する。

【0153】

押圧ピン２５５は、適用形態において、軸方向（Ｚ軸方向）に視て、対角状に配置される２つの押圧ピン２５５を含む。これにより、２つの押圧ピン２５５のいずれもが各々緩衝材４０を介して感圧センサ３０を押圧したことを感圧センサ３０が検出した場合に、荷重受け部材２３０と取り付け部材２５０との接続状態が正常であると判断することが可能である。押圧ピン２５５は、適用形態の２つが対角状に配置される構成に限定されず、３つ以上配置されてもよく、Ｚ軸方向視で線対称又は点対称に配置されることが好ましい。

【0154】

［接続モジュール２００による４軸荷重測定］
接続モジュール２００は、搬送装置１００に搬送対象Ｂが接続し、搬送装置１００が移動したり、搬送対象Ｂに搬送者の力がかけられたりした際に、取り付け部材２５０を介して荷重受け部材２３０に荷重が加わる。荷重受け部材２３０に荷重がかかると、荷重受け部材２３０は、基部２３１を支持する荷重センサ２２０に、かかった荷重を伝達する。

【0155】

ここで、荷重受け部材２３０から伝達された荷重を、図９、図１１及び図１３に示す荷重センサ２２０が測定する方法について説明する。荷重センサ取付スリット２１３に取り付けられる８つの荷重センサ２２０では、各々２つずつの荷重センサ２２０を用いてホイーストンブリッジ回路とし、正負方向のひずみに対する差動出力電圧値を測定する。

【0156】

具体的には、Ｘ軸方向に対向する第３正荷重センサ２２３ｐ及び第３負荷重センサ２２３ｎは、ホイーストンブリッジ回路を構成し、Ｘ軸方向へのひずみに対する差動出力電圧値Ｖ_Ｓ３±を測定する。また、Ｘ軸方向に対向する第４正荷重センサ２２４ｐ及び第４負荷重センサ２２４ｎは、ホイーストンブリッジ回路を構成し、Ｘ軸方向へのひずみに対する差動出力電圧値Ｖ_Ｓ４±を測定する。

【0157】

また、Ｙ軸方向に対向する第１正荷重センサ２２１ｐ及び第１負荷重センサ２２１ｎは、ホイーストンブリッジ回路を構成し、Ｙ軸方向へのひずみに対する差動出力電圧値Ｖ_Ｓ１±を測定する。また、Ｙ軸方向に対向する第２正荷重センサ２２２ｐ及び第２負荷重センサ２２２ｎは、ホイーストンブリッジ回路を構成し、Ｙ軸方向へのひずみに対する差動出力電圧値Ｖ_Ｓ２±を測定する。

【0158】

差動出力電圧値Ｖ_Ｓ１±、Ｖ_Ｓ２±、Ｖ_Ｓ３±、Ｖ_Ｓ４±を測定する荷重センサ２２０（ひずみゲージ）の回路図について説明する。図１８は、Ｘ軸方向又はＹ軸方向に対向して配置される荷重センサ２２０の回路図の一例である。なお、以下の説明では、一例として、第１正荷重センサ２２１ｐ及び第１負荷重センサ２２１ｎの回路図として説明するが、第２正荷重センサ２２２ｐ及び第２負荷重センサ２２２ｎ、第３正荷重センサ２２３ｐ及び第３負荷重センサ２２３ｎ、第４正荷重センサ２２４ｐ及び第４負荷重センサ２２４ｎも同様の回路構成を有する。

【0159】

図１８に示す回路図では、ブリッジ回路の４辺に各々、ひずみゲージＧｐ_１、Ｇｐ_２、Ｇｎ_１、Ｇｎ_２が接続される。ひずみゲージＧｐ_１は、第１正荷重センサ２２１ｐの突起部２２０ｃ側の面に設けられ、ブリッジ回路において、１辺に設けられる。ひずみゲージＧｐ_２は、第１正荷重センサ２２１ｐのひずみゲージＧｐ_１とは反対側の面に設けられ、ブリッジ回路において、ひずみゲージＧｐ_１が設けられる辺に隣接する１辺に設けられる。ひずみゲージＧｎ_１は、第１負荷重センサ２２１ｎの突起部２２０ｃ側の面に設けられ、ブリッジ回路において、ひずみゲージＧｐ_１が設けられる辺の対辺に設けられる。ひずみゲージＧｎ_２は、第１負荷重センサ２２１ｎのひずみゲージＧｎ_１とは反対側の面に設けられ、ブリッジ回路において、ひずみゲージＧｐ_２が設けられる辺の対辺に設けられる。前述のとおり、第１正荷重センサ２２１ｐ及び第１負荷重センサ２２１ｎに荷重受け部材２３０から加わる力は、逆方向なので、ひずみゲージＧｐ_１及びひずみゲージＧｎ_２が同方向にひずみ、ひずみゲージＧｐ_３及びひずみゲージＧｎ_１がその逆方向にひずむ。

【0160】

図１８に示す回路図では、下方から印加電圧Ｖ_ＩＮをかけることで、右方に出力電圧Ｖ_ＯＵＴが出力される。ゲージ率をＫとし、ひずみをεとすると、出力電圧Ｖ_ＯＵＴは、以下の数式（１）で示される。なお、出力電圧Ｖ_ＯＵＴは、回路に接続する荷重センサ２２０が第１正荷重センサ２２１ｐ及び第１負荷重センサ２２１ｎである場合、Ｖ_Ｓ１±である。

【0161】

【数1】

【0162】

また、荷重センサ取付凹部２１４に取り付けられる２つの荷重センサ２２０では、各々正方向のひずみに対する出力電圧値を測定する。具体的には、Ｙ軸方向に並ぶ第５荷重センサ２２５及び第６荷重センサ２２６は、各々Ｚ軸の正方向へのひずみに対する出力電圧値Ｖ_Ｓ５＋、Ｖ_Ｓ６＋を測定する。

【0163】

出力電圧値Ｖ_Ｓ５＋、Ｖ_Ｓ６＋を測定する荷重センサ２２０（ひずみゲージ）の回路図について説明する。図１９は、Ｚ軸方向の上方に突起部２２０ｃを向けて配置される荷重センサ２２０の回路図の一例である。なお、以下の説明では、一例として、第５荷重センサ２２５の回路図として説明するが、第６荷重センサ２２６も同様の回路構成を有する。

【0164】

図１９に示す回路図では、ブリッジ回路の隣接する４辺に各々、ひずみゲージＧ_１、Ｇ_２及び固定抵抗Ｒ_１、Ｒ_２が接続されている。ひずみゲージＧ_１は、第５荷重センサ２２５の突起部２２０ｃ側の面に設けられ、ブリッジ回路において、１辺に設けられる。ひずみゲージＧ_２は、第５荷重センサ２２５のひずみゲージＧ_１とは反対側の面に設けられ、ブリッジ回路において、ひずみゲージＧ_１が設けられる辺に隣接する１辺に設けられる。固定抵抗Ｒ_１は、ブリッジ回路において、ひずみゲージＧ_１が設けられる辺の対辺に設けられる。固定抵抗Ｒ_２は、ブリッジ回路において、ひずみゲージＧ_２が設けられる辺の対辺に設けられる。前述のとおり、第５荷重センサ２２５及び第６荷重センサ２２６に荷重受け部材２３０から加わる力は、同方向なので、第５荷重センサ２２５のひずみゲージＧ_１及び第６荷重センサ２２６ひずみゲージＧ_１が同方向にひずみ、第５荷重センサ２２５のひずみゲージＧ_２及び第６荷重センサ２２６ひずみゲージＧ_２がその逆方向にひずむ。

【0165】

図１９に示す回路図では、下方から印加電圧Ｖ_ＩＮをかけることで、右方に出力電圧Ｖ_ＯＵＴが出力される。出力電圧Ｖ_ＯＵＴは、以下の数式（２）で示される。なお、出力電圧Ｖ_ＯＵＴは、回路に接続する荷重センサ２２０が第５荷重センサ２２５である場合、Ｖ_Ｓ５＋であり、回路に接続する荷重センサ２２０が第６荷重センサ２２６である場合、Ｖ_Ｓ６＋である。

【0166】

【数2】

【0167】

このように接続モジュール２００によって測定された各測定値は、例えば、搬送装置１００の制御部１２２に出力される。制御部１２２は、各測定値に基づいて、荷重受け部材２３０にかかる３軸の荷重、及びＺ軸回りのモーメントを算出する。１［Ｎ］を荷重センサ２２０に加えた時の出力電力値をＶ_ｃａｌとする場合、Ｘ軸方向にかかる荷重Ｆ_ｘ、Ｙ軸方向にかかる荷重Ｆ_ｙ、及びＺ軸方向にかかる荷重Ｆ_ｚは、以下の数式（３）、（４）、（５）によって示される。

【0168】

【数3】

【0169】

【数4】

【0170】

【数5】

【0171】

また、荷重受け部材２３０の原点から荷重センサ２２０の突起部２２０ｃとの接点までの距離をｌとし、荷重受け部材２３０のＺ軸回りの回転角度をφとする場合、Ｚ軸回りのモーメントＭ_ｚは、以下の数式（６）によって示される。なお、荷重受け部材２３０の原点は、平面視で荷重受け部材２３０の中心に位置し、例えば、図１３に示す荷重受け部材２３０の上面２３２ｄに位置するように設定される。また、角度φは、Ｘ軸方向又はＹ軸方向に隣接する２つの荷重センサ２２０の突起部２２０ｃと荷重受け部材２３０との２つの接点のＹ軸方向又はＸ軸方向のひずみ量の差に基づいて算出される。

【0172】

【数6】

【0173】

［搬送装置１００の搬送対象Ｂへの接続動作］
次に、搬送装置１００の搬送対象Ｂへの接続動作について、図２０及び図２１を参照して説明する。図２０は、図４に示す搬送装置１００の搬送対象Ｂへの接続前の状態を一部断面で示す側面図である。図２１は、図４に示す搬送装置１００の搬送対象Ｂへの接続後の状態を一部断面で示す側面図である。

【0174】

適用形態の搬送装置１００で搬送対象Ｂを搬送する場合、作業者は、搬送対象Ｂに予め取り付け部材２５０を取り付けておく。作業者は、例えば、ねじ（不図示）等で、取り付け部材２５０の基部２５１の上面２５１ａを搬送対象Ｂの下面側に固定する。搬送装置１００が搬送する搬送対象Ｂが複数である場合は、全ての搬送対象Ｂに予め取り付け部材２５０を取り付けておく。また、作業者は、直動アクチュエータ１５０によって摺動部材１３０を介して昇降機構１４０を駆動させ、荷重センサ取付部材２１０及び荷重受け部材２３０を下降させておく。

【0175】

接続時には、まず、駆動輪１２０を駆動して、図２０に示すように、取り付け部材２５０を取り付けた搬送対象Ｂの下方に潜り込ませるよう、搬送装置１００を走行させる。次に、取り付け部材２５０の嵌合孔２５４の直下に荷重受け部材２３０の接続ピン部２３２を対向させるように位置づける。

【0176】

次に、直動アクチュエータ１５０を伸長させる方向に駆動する。直動アクチュエータ１５０の伸長に伴って、可動部１５２が摺動部材１３０を前後方向の回転軸部材１４３ａ側（図２０及び図２１に示す右方）に移動させる。すると、図２１に示すように、摺動部材１３０とともに、第２リンクアーム１４４の摺動軸部材１４４ｂが基台固定部１４１のガイド孔１４１ｂ内で回転軸部材１４３ａ側に移動する。

【0177】

これとともに、第２リンクアーム１４４は、回転軸部材１４４ａの軸心回りに回転し、中央軸部材１４５を介して連結される第１リンクアーム１４３は、回転軸部材１４３ａの軸心回りに回転するとともに、摺動軸部材１４３ｂが接続機構固定部１４２のガイド孔１４２ｂ内で回転軸部材１４４ａ側に移動する。これにより、接続機構固定部１４２とともに荷重センサ取付部材２１０、荷重センサ２２０、荷重受け部材２３０、及びカバー部材２４０が上昇する。

【0178】

上昇した荷重受け部材２３０は、取り付け部材２５０に下方から接近し、接続ピン部２３２が嵌合孔２５４に下方から挿通して嵌合する。荷重受け部材２３０を上昇させる際に、接続ピン部２３２と嵌合孔２５４とのＸＹ平面方向の位置、及びＺ軸回りのθ回転方向の位置がずれている場合は、前述のとおり、荷重受け部材２３０の第１柱部２３２ａが嵌合孔２５４の第１孔部２５４ａ、第２孔部２５４ｂに順次ガイドされて、第３孔部２５４ｃに嵌合される。

【0179】

荷重受け部材２３０と取り付け部材２５０とが正確に接続された場合、感圧センサ３０が緩衝材４０を介して押圧ピン２５５に押圧されて接続状態を検出する。適用形態においては、２つの押圧ピン２５５のいずれもが各々緩衝材４０を介して感圧センサ３０を押圧したことを感圧センサ３０が検出した場合、荷重受け部材２３０と取り付け部材２５０との接続状態が正常であるものとする。搬送装置１００は、接続ピン部２３２と嵌合孔２５４とが嵌合することで、搬送対象Ｂに対して水平方向（ＸＹ平面方向）、垂直方向（Ｚ軸方向）、及び垂直軸回りの旋回方向（θ回転方向）の４軸で位置決めされる。

【0180】

これにより、荷重受け部材２３０が取り付け部材２５０の水平方向及び垂直軸回りの旋回方向への移動を制限しかつ下方から支持して搬送対象Ｂを保持するので、接続モジュール２００を介して、搬送装置１００が搬送対象Ｂに接続される。この際、搬送装置１００が走行すると、走行した方向に接続モジュール２００が移動する。搬送装置１００は、接続モジュール２００を介して搬送対象Ｂを走行方向に引っ張る。その結果、搬送装置１００が移動した方向に、搬送対象Ｂが搬送される。また、搬送装置１００は、接続モジュール２００を介して搬送対象Ｂを右左折移動方向又は旋回移動方向に引っ張る。その結果、搬送装置１００の右左折動作又は旋回動作に従って、搬送対象Ｂが右左折又は旋回する。

【0181】

なお、搬送装置１００は、荷重受け部材２３０と接続可能な取り付け部材２５０を複数備えていてもよい。複数の搬送対象Ｂに各々取り付け部材２５０を取り付けておくことで、搬送装置１００で複数の搬送対象Ｂを順次搬送することができる。

【0182】

搬送装置１００が搬送対象Ｂを搬送中に、大きな段差や障害物等に衝突し、取り付け部材２５０の嵌合孔２５４と荷重受け部材２３０の接続ピン部２３２との嵌合が外れた場合は、感圧センサ３０によって検出可能である。この際、例えば、取り付け部材２５０の孔形成部２５２の下縁２５２ａが接続ピン部２３２の上面２３２ｄに乗り上げる等して、荷重受け部材２３０に荷重がかかり、荷重センサ２２０では、荷重受け部材２３０にかかる搬送対象Ｂの荷重が検出され続けてしまう。しかしながら、このように、嵌合孔２５４と接続ピン部２３２との嵌合が外れたりずれたりした場合、少なくとも１つの押圧ピン２５５がピン挿通穴２４４ｂから抜け、感圧センサ３０の感圧面３２ａを押圧しなくなるので、感圧センサ３０によって、接続状態解除を検出することができる。

【0183】

搬送装置１００を搬送対象Ｂから離脱させる際には、直動アクチュエータ１５０を収縮させる方向に駆動する。直動アクチュエータ１５０の収縮に伴って、可動部１５２が摺動部材１３０を前後方向の固定部１５１側（図２０及び図２１に示す左方）に移動させる。すると、摺動部材１３０とともに、第２リンクアーム１４４の摺動軸部材１４４ｂが基台固定部１４１のガイド孔１４１ｂ内で固定部１５１側に移動する。

【0184】

これとともに、第２リンクアーム１４４は、回転軸部材１４４ａの軸心回りに回転し、中央軸部材１４５を介して連結される第１リンクアーム１４３は、回転軸部材１４３ａの軸心回りに回転するとともに、摺動軸部材１４３ｂが接続機構固定部１４２のガイド孔１４２ｂ内で固定部１５１側に移動する。これにより、接続機構固定部１４２とともに荷重センサ取付部材２１０及び荷重受け部材２３０が下降する。

【0185】

下降した荷重受け部材２３０は、接続ピン部２３２が嵌合孔２５４から下方に抜けて、取り付け部材２５０の下方に離隔する。これにより、搬送装置１００が搬送対象Ｂから離脱される。

【0186】

以上説明したように、適用形態の接続モジュール２００は、接続状態検出機構１と、平面視形状が正方形状である基部２３１と基部２３１の上面２３１ａから突出して軸方向に延びる接続ピン部２３２とを含む荷重受け部材２３０と、荷重受け部材２３０の基部２３１を収容する溝部（ピン脚収容溝部２１２）を有する荷重センサ取付部材２１０と、荷重センサ取付部材２１０に取り付けられ、基部２３１に接して基部２３１の変位に応じた測定値を測定する複数の荷重センサ２２０と、を備え、接続部材１０は、対象物（搬送対象Ｂ）に取り付けられ、接続ピン部２３２が挿入可能な嵌合孔２５４を有する取り付け部材２５０であり、被接続部材２０は、荷重センサ取付部材２１０の溝部の周りの上面２１０ａを覆うカバー部材２４０である。

【0187】

これによれば、荷重受け部材２３０は、対象物（搬送対象Ｂ）から取り付け部材２５０を介して荷重を受け、荷重センサ取付部材２１０に取り付けられた複数の荷重センサ２２０によって、受けた荷重が測定される。また、荷重受け部材２３０は、荷重センサ取付部材２１０及び荷重センサ２２０を介してカバー部材２４０と一体で移動する。したがって、取り付け部材２５０に設けられた押圧ピン２５５が、カバー部材２４０に設けられたピン挿通穴２４４ｂの底部に位置する感圧センサ３０の感圧面３２ａを押圧していることを感圧センサ３０が検出した場合、荷重受け部材２３０と取り付け部材２５０との接続状態が正常であると判断することができる。荷重受け部材２３０と取り付け部材２５０との接続状態が正常であることにより、荷重センサ２２０が測定した荷重受け部材２３０にかかる荷重の測定値の正確性を確保できる。

【0188】

また、適用形態の接続モジュール２００において、接続ピン部２３２は、軸方向に視た形状が真円以外の形状を有する第１柱部２３２ａを上端部に含み、嵌合孔２５４は、第１孔部２５４ａ、第２孔部２５４ｂ、第３孔部２５４ｃが順に連通し、第１孔部２５４ａは、第２孔部２５４ｂに向かって徐々に小さくなるようなテーパ状の内壁を有し、第２孔部２５４ｂは、第３孔部２５４ｃに向かって徐々に小さくなり、かつ第１孔部２５４ａのテーパ比より小さいテーパ比のテーパ状の内壁を有し、第３孔部２５４ｃは、接続ピン部２３２の第１柱部２３２ａが嵌合可能であり、第３孔部２５４ｃに第１柱部２３２ａが嵌合している場合、押圧ピン２５５は、ピン挿通穴２４４ｂを挿通して先端２５５ａで感圧面３２ａを押圧する。

【0189】

これによれば、接続モジュール２００は、荷重受け部材２３０と取り付け部材２５０とを位置決めする際に、第１孔部２５４ａで軸方向に交差する平面の２軸方向（Ｘ軸方向及びＹ軸方向）の位置決めをし、第２孔部２５４ｂで軸方向回りの回転方向（θ回転方向）の位置決めをし、第３孔部２５４ｃでの嵌合で軸方向（Ｚ軸方向）の１軸方向の位置決めをすることによって、一組の嵌合孔２５４と接続ピン部２３２との組み合わせのみで、４軸の位置決めが可能である。また、荷重受け部材２３０は、第１孔部２５４ａにおいて取り付け部材２５０に対して第２孔部２５４ｂの方向に移動すると、第１柱部２３２ａの上端縁の１つの角状部２３２ｃが第１孔部２５４ａの内壁に接触して内壁に案内されることで径中心方向に移動する。また、荷重受け部材２３０は、第２孔部２５４ｂにおいて取り付け部材２５０に対して第３孔部２５４ｃの方向に移動すると、第１柱部２３２ａの長径の両端部に位置する角状部２３２ｃが第２孔部２５４ｂの内壁に接触しながら第２孔部２５４ｂの角状部に向かって案内されることで軸中心回りに回転移動する。すなわち、接続モジュール２００は、接続ピン部２３２と嵌合孔２５４とを対向させた状態から、接続ピン部２３２を嵌合孔２５４に挿通するだけで、軸方向に交差する平面の２軸方向、軸方向回りの回転方向、軸方向の１軸方向に順次位置決めされるので、容易に４軸の位置決めが可能である。

【0190】

また、感圧センサ３０による検出により、荷重受け部材２３０と取り付け部材２５０との接続状態が正常であるか否かを判断できるので、第３孔部２５４ｃに第１柱部２３２ａが確実に嵌合されたか否かを判断することができる。取り付け部材２５０の嵌合孔２５４と荷重受け部材２３０の接続ピン部２３２との嵌合が外れた場合には、感圧センサ３０によって検出可能である。この際、例えば、取り付け部材２５０の嵌合孔２５４の周りの部分が接続ピン部２３２の上面２３２ｄに乗り上げる等して、荷重受け部材２３０に荷重がかかると、荷重センサ２２０では、荷重受け部材２３０にかかる対象物（搬送対象Ｂ）の荷重が検出され続けてしまう。しかしながら、このように、嵌合孔２５４と接続ピン部２３２との嵌合が外れたりずれたりした場合、押圧ピン２５５がピン挿通穴２４４ｂから抜け、感圧センサ３０の感圧面３２ａを押圧しなくなるので、感圧センサ３０によって、接続状態解除を検出することができる。

【0191】

また、適用形態において、押圧ピン２５５は、軸方向（Ｚ軸方向）の長さが、ピン挿通穴２４４ｂの深さより長い。

【0192】

これによれば、押圧ピン２５５の先端２５５ａがピン挿通穴２４４ｂの底面に達している状態においても、取り付け部材２５０の下面２５１ｂとカバー部材２４０の上面２４０ａとが面合わせで接触しない。平面間での接触がないため、ロバスト性が向上し、細かな段差や勾配による振動や傾きで、接続解除状態の誤検出を抑制することができる。

【0193】

また、適用形態の搬送装置１００において、対象物は、車体と、車体に支持される複数の従動輪と、を備える搬送対象Ｂであり、搬送装置１００は、接続モジュール２００と、装置本体１１０に支持されて装置本体１１０を搬送する駆動輪１２０と、装置本体１１０に対して一方向（適用形態では、前後方向）に移動可能に設けられる摺動部材１３０と、装置本体１１０と荷重センサ取付部材２１０とを接続し、かつ摺動部材１３０の移動に伴って荷重センサ取付部材２１０及び複数の荷重センサ２２０を介して荷重受け部材２３０を装置本体１１０に対して昇降させる昇降機構１４０と、摺動部材１３０を装置本体１１０に対して一方向に移動させる直動アクチュエータ１５０と、を備え、荷重受け部材２３０は、車体の下面側に固定した取り付け部材２５０の下方から上昇することで、取り付け部材２５０を介して搬送対象Ｂを保持可能、かつ下降することで取り付け部材２５０及び搬送対象Ｂから離脱可能である。

【0194】

これによれば、搬送装置１００では、移動時に搬送対象Ｂからかかる荷重を接続モジュール２００によって測定することが可能である。また、搬送装置１００が搬送対象Ｂの下に潜り込んで、接続モジュール２００が下方から搬送対象Ｂに接続するので、牽引する搬送装置と比較して、右左折や旋回、前進と後進との切り換え等が容易であり、安定的な走行が可能である。また、押圧ピン２５５及び感圧センサ３０によって、装置本体１１０側に固定される荷重受け部材２３０と、搬送対象Ｂ側に固定される取り付け部材２５０との接続状態を常時監視できる。また、搬送対象Ｂへの接続前に搬送対象Ｂの下方に潜り込む際は、接続モジュール２００を下降させることにより、搬送装置１００の全高を小さくできるので、低床の搬送対象Ｂにも対応が可能である。また、接続モジュール２００を下降させることにより搬送対象Ｂとの接続が容易に解除できるので、複数の搬送対象Ｂを次々に搬送可能である。

【0195】

なお、本実施形態は、上記態様に限定されるものではない。即ち、本実施形態の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。

【0196】

例えば、荷重センサ取付部材２１０、カバー部材２４０、及び取り付け部材２５０は、平面視における外形状が正方形状に限定されず、長方形状、三角形状、円形状等でもよい。また、荷重センサ取付部材２１０とカバー部材２４０との固定や、取り付け部材２５０と搬送対象Ｂとの固定は、適用形態において、既存製品への汎用性が高いねじ固定を例示しているが、新規のアタッチメント構造を設けて固定するようにしてもよい。また、荷重センサ取付部材２１０は、荷重センサ２２０の取り付け部分の材質が特に限定されず、ＰＬＡ、アルミ、ＳＵＳ等の様々な材料で実現し得る。

【0197】

また、接続モジュール２００は、昇降可能な荷重受け部材２３０と、搬送対象Ｂに取り付ける取り付け部材２５０とが分離可能に設けられる適用形態の態様に限定されず、搬送対象Ｂの下方から上昇させることで、搬送対象Ｂの下面に吸着するマグネット又は吸盤を含んでもよい。

【符号の説明】

【0198】

１ 接続状態検出機構
１０ 接続部材
１０ａ 接続面
１１ 押圧ピン
１１ａ 先端
２０ 被接続部材
２０ａ 被接続面
２１ 空洞部
２１ａ 収容部
２１ｂ ピン挿通穴
３０ 感圧センサ
３１ 基部
３２ 機能部
３２ａ 感圧面
４０ 緩衝材
１００ 搬送装置
１１０ 装置本体
１１１ 基台
１１１ａ 駆動輪用開口
１１２ 駆動輪支持部
１１３ アクチュエータ支持部
１１５ カバー部材
１１５ａ 昇降機構用開口
１１５ｂ 上面
１２０ 駆動輪
１２１ 回転アクチュエータ
１２２ 制御部
１２３ バッテリ
１２４ 非常停止ボタン
１２５ リレースイッチ
１３０ 摺動部材
１３１ ガイド軸部
１３２ 被固定部
１３３ 凹状部
１４０ 昇降機構
１４１ 基台固定部
１４１ａ 軸孔
１４１ｂ ガイド孔
１４２ 接続機構固定部
１４２ａ 軸孔
１４２ｂ ガイド孔
１４３ 第１リンクアーム
１４３ａ 回転軸部材
１４３ｂ 摺動軸部材
１４４ 第２リンクアーム
１４４ａ 回転軸部材
１４４ｂ 摺動軸部材
１４５ 中央軸部材
１５０ 直動アクチュエータ
１５１ 固定部
１５２ 可動部
２００ 接続モジュール
２１０ 荷重センサ取付部材
２１０ａ、２１０ｂ 上面
２１１ カバー固定ねじ穴
２１２ ピン脚収容溝部
２１２ａ 底面
２１３ 荷重センサ取付スリット
２１３ａ 荷重センサ用開口
２１４ 荷重センサ取付凹部
２１４ａ 爪部
２１５ 配線穴
２２０ 荷重センサ
２２０ａ 外枠
２２０ｂ 舌片
２２０ｃ 突起部
２２１ｐ 第１正荷重センサ
２２１ｎ 第１負荷重センサ
２２２ｐ 第２正荷重センサ
２２２ｎ 第２負荷重センサ
２２３ｐ 第３正荷重センサ
２２３ｎ 第３負荷重センサ
２２４ｐ 第４正荷重センサ
２２４ｎ 第４負荷重センサ
２２５ 第５荷重センサ
２２６ 第６荷重センサ
２３０ 荷重受け部材
２３１ 基部
２３１ａ 上面
２３１ｂ 下面
２３２ 接続ピン部
２３２ａ 第１柱部
２３２ｂ 第２柱部
２３２ｃ 角状部
２３２ｄ 上面
２３３、２３４ 凹状部
２３５ 脚部
２４０ カバー部材（被接続部材）
２４０ａ 上面
２４１ 固定ねじ孔
２４２ 荷重センサ用穴
２４３ ピン用開口
２４４ 空洞部
２４４ａ 収容部
２４４ｂ ピン挿通穴
２４５ 配線孔
２５０ 取り付け部材（接続部材）
２５１ 基部
２５１ａ 上面
２５１ｂ 下面
２５２ 孔形成部
２５２ａ 下縁
２５３ 固定孔
２５４ 嵌合孔
２５４ａ 第１孔部
２５４ｂ 第２孔部
２５４ｃ 第３孔部
２５４ｄ 角状部
２５５ 押圧ピン
２５５ａ 先端
Ｂ 搬送対象

【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】