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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-12-07
(45)【発行日】2023-12-15
(54)【発明の名称】冊子の紙面めくり装置及び紙面スキャンシステム
(51)【国際特許分類】
B25J 13/00 20060101AFI20231208BHJP
B25J 15/06 20060101ALI20231208BHJP
【ＦＩ】
B25J13/00 Z
B25J15/06 A
【請求項の数】
17
(21)【出願番号】P 2021041377
(22)【出願日】2021-03-15
(65)【公開番号】P2021160078
(43)【公開日】2021-10-11
【審査請求日】2022-11-01
(31)【優先権主張番号】P 2020060922
(32)【優先日】2020-03-30
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(73)【特許権者】
【識別番号】501428545
【氏名又は名称】株式会社デンソーウェーブ
(73)【特許権者】
【識別番号】599136142
【氏名又は名称】三菱ＨＣキャピタル株式会社
(73)【特許権者】
【識別番号】504275786
【氏名又は名称】株式会社松浦電弘社
(74)【代理人】
【識別番号】110000567
【氏名又は名称】弁理士法人サトー
(72)【発明者】
【氏名】山本 剛史
(72)【発明者】
【氏名】小畠 聖平
(72)【発明者】
【氏名】小野 育心
(72)【発明者】
【氏名】芝崎 理人
(72)【発明者】
【氏名】北村 威
(72)【発明者】
【氏名】片桐 康裕
(72)【発明者】
【氏名】小宮山 敏之
(72)【発明者】
【氏名】北野 和男
【審査官】杉山 悟史
(56)【参考文献】
【文献】特開平０５－２５４２７４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平０４－３１９４９４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平０５－１８９６０２（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１８－０５２１００（ＪＰ，Ａ）
【文献】国際公開第２０１７／０８５９３２（ＷＯ，Ａ１）
【文献】特開２０１１－２０１２８１（ＪＰ，Ａ）
【文献】中国実用新案第２０４８７０１４９（ＣＮ，Ｕ）
【文献】特開２００９－３２１８６（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｂ２５Ｊ １／００ ～ ２１／０２
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
１辺側の少なくとも一部が綴じられている冊子の各頁をなす紙面を１枚ずつめくる動作を行うもので、前記冊子が載置される作業台と、
前記冊子の手前側となる下辺に沿う方向をＸ方向、このＸ方向に直行し、前記冊子の綴じられている側の辺に沿う方向をＹ方向とすると
何れも手先に前記紙面を吸着する吸着部を備え、前記作業台上で前記冊子に対向して、Ｘ方向に沿って配置された第１及び第２アームと、
基端側が前記冊子の手前側でＸ方向に沿って直線的に移動し、先端側がＹ方向に延びるバーを備える補助機構と、
前記第１及び第２アーム並びに補助機構を制御する制御部とを有し、
前記冊子が閉じられた状態で、綴じられている側の辺を第１辺とし、この第１辺に対向する辺を第２辺とすると、
前記制御部は、前記補助機構のバーを前記第２辺側の初期位置に移動させておき、
前記第２アームの手先により前記冊子の第１辺側を押さえさせる第１ステップと、
前記第１アームの吸着部により前記冊子の紙面の第２辺側を吸着させて、前記紙面を所定の高さまで上方に持ち上げさせると、当該第１アームの動作を所定時間停止させる待機処理を行う第２ステップと、
前記補助機構のバーを前記紙面の下方に移動させる第３ステップと、
前記補助機構のバーを、前記第１辺を超えるまで移動させて前記紙面をめくる第４ステップと、
前記第２アームの吸着部により、前記紙面のめくられた第２辺側を吸着させて、前記紙面を外方に引っ張る第５ステップと、
前記第１及び第２アームの手先を紙面が開かれた状態の冊子の外方に移動させ、前記補助機構のバーを前記初期位置に移動させる第６ステップとを実行する冊子の紙面めくり装置。
【請求項2】
前記制御部は、前記第２ステップにおいて、前記第１アームの吸着部により前記冊子の紙面の第２辺側を吸着させて、前記紙面を所定の高さまで上方に持ち上げさせる際に、前記吸着部により、最初に前記紙面の第２辺側の中央部を抑え、前記吸着部を一旦Ｙ方向の端部に移動させた後、再び中央部に戻してから前記紙面を持ち上げさせる請求項１記載の冊子の紙面めくり装置。
【請求項3】
前記制御部は、前記第３ステップにおいて、前記補助機構のバーを前記紙面の下方に移動させる際に、前記第１アームにより前記紙面を所定の高さまで上方に持ち上げさせている状態で、前記補助機構を前記第１アームの吸着部と前記紙面の第１辺との間まで移動させると、一旦逆方向に戻させる請求項１又は２記載の冊子の紙面めくり装置。
【請求項4】
前記制御部は、前記第３ステップにおいて、前記補助機構のバーを前記紙面の下方に移動させると、前記第１アームの吸着部による前記紙面の吸着を停止させて、前記紙面の下方にある次の紙面の第２辺側を押えさせる請求項１から３の何れか一項に記載の冊子の紙面めくり装置。
【請求項5】
前記作業台上で前記第１及び第２アームに対向する側に配置され、前記冊子の閉じられている側の紙面の一部を上方より押さえるように動作する第１押さえ機構と、
前記冊子の開かれた側の紙面の一部を上方より押さえるように動作する第２押さえ機構とを備え、
前記制御部は、前記第１ステップを開始する以前に、前記第１押さえ機構により対応する紙面の一部を押さえさせ、
前記第２ステップを開始する前に、前記第１押さえ機構による押さえた状態を開放させ、前記第１アームの待機処理が終了すると、前記紙面の下方にある次の紙面の一部を前記第１押さえ機構により押さえさせ、
前記第５ステップを実行した後に、前記第２押さえ機構により対応する紙面の一部を押さえさせる請求項１から４の何れか一項に記載の冊子の紙面めくり装置。
【請求項6】
前記制御部は、前記第４ステップにおいて、前記補助機構のバーを移動させた後に、めくられた紙面の第１辺側を、前記第１アームの手先によりＸ方向に押圧させる請求項１から５の何れか一項に記載の冊子の紙面めくり装置。
【請求項7】
前記制御部は、前記第４ステップにおいて、前記第１アームの手先により前記紙面の第１辺側をＸ方向に押圧させる際に、吸着部を前記紙面と前記バーとの間に入り込ませ、前記手先をＹ方向に移動させてから上方に移動させる請求項６記載の冊子の紙面めくり装置。
【請求項8】
前記制御部は、前記第５ステップにおいて、前記紙面を外方に引っ張る際に、前記第２アームの手先を上方に移動させてからＸ方向に移動させて外方に引っ張り、前記手先を下方に移動させて前記紙面を前記作業台に押さえるように動作させる請求項１から７の何れか一項に記載の冊子の紙面めくり装置。
【請求項9】
前記第１アームの吸着部に、ベルヌーイチャックを用いる請求項１から８の何れか一項に記載の冊子の紙面めくり装置。
【請求項10】
前記第１アームに、前記作業台上の冊子を撮像するための撮像部を配置し、前記制御部は、前記第４ステップにおいて、前記撮像部により撮像された画像に基づいて紙面がめくられたか否かを判断し、前記紙面がめくられていなければエラー処理を行う請求項１から９の何れか一項に記載の冊子の紙面めくり装置。
【請求項11】
前記第２アームの吸着部の形状は、Ｙ方向に沿って延びる棒状である請求項１から１０の何れか一項に記載の冊子の紙面めくり装置。
【請求項12】
前記補助機構のバーはＹ方向が長辺となる矩形状であり、前記バーの面が前記作業台の面に対して紙面をめくる方向に傾斜している請求項１から１１の何れか一項に記載の冊子の紙面めくり装置。
【請求項13】
前記第１及び第２アームに、垂直６軸型のロボットアームを用いる請求項１から１２の何れか一項に記載の冊子の紙面めくり装置。
【請求項14】
請求項１から１３の何れか一項に記載の冊子の紙面めくり装置と、前記紙面めくり装置の作業台に、前記第１アーム側から冊子を供給する供給装置と、
前記作業台にある冊子の紙面をスキャンするスキャン装置と、
前記作業台から、前記冊子を前記第２アーム側から排出する排出装置と、
前記供給装置，前記紙面めくり装置，前記スキャン装置及び前記排出装置の動作を制御する制御装置とを備える紙面スキャンシステム。
【請求項15】
前記供給装置は、積載された状態の複数の冊子を収容する供給側収容部と、この供給側収容部において最上部に位置する冊子を、前記紙面めくり装置の作業台に移送する供給移送機構とを備え、
前記作業台における前記冊子の第２辺側の２か所に、凸状のストッパを備え、
前記供給移送機構は、前記供給側収容部の最上部に位置する冊子を吸着して移送する吸着移送部と、
前記２つのストッパの位置に合わせてスリットが形成された板状の搬送部をＸ方向に移動させて、前記冊子を前記作業台に移送する供給側Ｘ方向移送部とを備え、
前記制御装置は、前記吸着移送部により、吸着した冊子を前記搬送部の上方に移動させてから吸着を停止させて前記冊子を前記搬送部に載置させ、
前記供給側Ｘ方向移送部により、前記搬送部を、前記ストッパよりも上方に位置させた状態で＋Ｘ方向に移動させて前記冊子を前記作業台の所定位置に移送すると、前記スリットが前記ストッパに掛かるように前記搬送部を位置させてから、－Ｘ方向に移動させる請求項１４記載の紙面スキャンシステム。
【請求項16】
前記排出装置は、スキャン処理が完了した冊子を収容する排出側収容部と、前記作業台にある冊子を、前記排出側収容部に移送する排出移送機構とを備え、
前記排出側収容部における前記冊子の第１辺側の２か所に、凸状のストッパを備え、
前記排出移送機構は、前記２つのストッパの位置に合わせてスリットが形成された板状の搬送部をＸ方向に移動させて、前記冊子を前記排出側収容部に移送する排出側Ｘ方向移送部とを備え、
前記制御装置は、前記冊子のスキャン処理が開始される前に、前記排出側Ｘ方向移送部により、前記搬送部を予め前記作業台においてスキャン処理が終了した冊子が載置される位置に移動させておき、
前記冊子のスキャン処理が終了すると、前記搬送部を、前記ストッパよりも上方に位置させた状態で＋Ｘ方向に移動させて、前記スリットが前記ストッパに掛かる位置に到達すると、前記搬送部を降下させて前記スリットが前記ストッパに係合する状態にしてから、前記搬送部を更に＋Ｘ方向に移動させて前記冊子を前記排出側収容部に移動させる請求項１４又は１５記載の紙面スキャンシステム。
【請求項17】
前記紙面めくり装置の第２アームの吸着部の形状は棒状であり、前記第２アームに配置される撮像装置を備え、
前記制御装置は、前記撮像装置により撮像された画像に基づいて、前記供給装置により前記作業台に供給された冊子の位置を、前記第２アームの吸着部によって対応する各辺がそれぞれＹ方向及びＸ方向に沿うように修正する修正処理を行わせる請求項１４から１６の何れか一項に記載の紙面スキャンシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、１辺側の少なくとも一部が綴じられている冊子の紙面を１枚ずつめくる動作を行う装置，及びその装置を備える紙面スキャンシステムに関する。
【背景技術】
【0002】
例えば省スペース化やアクセス性を向上させる目的で、一部が綴じられている冊子に記載されている内容をデータ化して保存したいという要請がある。そのため、一般には、冊子の閉じられている部分をばらした個別のページをスキャナによりスキャンして、データ化することが行われている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開２００９－３２１８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、上記のような作業は煩雑で手間がかかる上に、綴じられた冊子の各ページがバラバラになってしまう。
【0005】
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、綴じられている冊子の紙面を１枚ずつめくる動作を自動的に行うことができる冊子の紙面めくり装置，及びその装置を備える紙面スキャンシステムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0006】
請求項１記載の冊子の紙面めくり装置によれば、作業台上に載置される冊子の手前側において、Ｘ方向の一端側と他端側とに、何れも手先に吸着部を備えた第１及び第２アームを配置する。補助機構は、基端側が冊子の手前側でＸ方向に沿って直線的に移動し、先端側がＹ方向に延びるバーを備える。制御部は、
第１ステップ：第２アームの手先により冊子の第１辺側を押さえさせると、
第２ステップ：第１アームの吸着部により冊子の紙面の第２辺側を吸着させて、紙面を所定の高さまで上方に持ち上げさせると、当該アームの動作を所定時間停止させる待機処理を行う。この待機処理において、例えば持ち上げる前に吸着した紙面に接していた紙面が静電気等の影響により共に持ち上げられたとしても、紙面の自重によって落下するのを待つ。
第１ステップ：第２アームの手先により冊子の第１辺側を押さえさせると、
第２ステップ：第１アームの吸着部により冊子の紙面の第２辺側を吸着させて、紙面を所定の高さまで上方に持ち上げさせると、当該アームの動作を所定時間停止させる待機処理を行う。この待機処理において、例えば持ち上げる前に吸着した紙面に接していた紙面が静電気等の影響により共に持ち上げられたとしても、紙面の自重によって落下するのを待つ。
【0007】
第３ステップ：補助機構のバーを移動させて持ち上げた紙面の下方に入り込ませる。
第４ステップ：補助機構のバーを、第１辺を超えるまで移動させることで、紙面をめくる、すなわち閉じている冊子を開く動作となる。
第５ステップ：第２アームの吸着部により、紙面のめくられた第２辺側を吸着させて、紙面を外方に引っ張る。これにより、めくられた紙面の撓みをなくす。
第４ステップ：補助機構のバーを、第１辺を超えるまで移動させることで、紙面をめくる、すなわち閉じている冊子を開く動作となる。
第５ステップ：第２アームの吸着部により、紙面のめくられた第２辺側を吸着させて、紙面を外方に引っ張る。これにより、めくられた紙面の撓みをなくす。
【0008】
第６ステップ：第１及び第２アームの手先を紙面が開かれた状態の冊子の外方に移動させ、補助機構のバーを初期位置に移動させる。これにより、紙面が開かれた状態の冊子上方の空間には障害となる物がなくなり、開かれた状態の冊子の画像をスキャナ等によりスキャンできる状態になる。
【0009】
すなわち、制御部が第１～第６ステップを循環的に繰り返し実行することで、閉じた状態の冊子の紙面が自動的に１枚ずつめくられて、順次両ページが開いた状態となる。したがって、各ページが開いたタイミングでスキャナ等により画像をスキャンしてデータ化して行けば、作業者が介在せずとも、閉じられた状態の冊子に記載されている内容の全てを電子データ化することが可能になる。
【0010】
請求項２記載の冊子の紙面めくり装置によれば、制御部は、第２ステップにおいて、第１アームの吸着部により冊子の紙面の第２辺側を吸着させて紙面を所定の高さまで上方に持ち上げさせる際に、吸着部により、最初に紙面の第２辺側の中央部を抑え、吸着部を一旦Ｙ方向の端部に移動させた後、再び中央部に戻してから紙面を持ち上げさせる。このように制御すれば、紙面の状態を適切に整えて、歪ませることなく持ち上げることができる。
【0011】
請求項３記載の冊子の紙面めくり装置によれば、制御部は、第３ステップにおいて、補助機構のバーを紙面の下方に移動させる際に、第１アームにより紙面を所定の高さまで上方に持ち上げさせている状態で、補助機構を第１アームの吸着部と紙面の第１辺との間まで移動させると、一旦逆方向に戻させる。このように制御すれば、補助機構によってめくられつつある紙面にたわみ等が生じている場合に、補助機構が逆方向に戻ることでそのたわみ等を解消することができ、紙面をより確実にめくることができるようになる。
【0012】
請求項４記載の冊子の紙面めくり装置によれば、制御部は、第３ステップにおいて、補助機構のバーを紙面の下方に移動させると、第１アームの吸着部による紙面の吸着を停止させて紙面の下方にある次の紙面の第２辺側を押えさせる。このように制御すれば、次の紙面の浮き上がりを確実に防止できる。
【0013】
請求項５記載の冊子の紙面めくり装置によれば、第１，第２押さえ機構は、作業台上で冊子の一辺側に配置され、それぞれ冊子の閉じられている側，開かれた側の紙面の一部を上方より押さえるように動作する。そして、制御部は、第１ステップを開始する以前に、第１押さえ機構により対応する紙面の一部を押さえさせる。これにより、第１ステップにて第２アームの手先で冊子の第１辺側を押さえさせる際に紙面に撓みが生じることを防止し、第２ステップを開始する前にその押さえた状態を開放させて、第１アームによる紙面の持ち上げ動作に備える。
【0014】
また、第１アームの待機処理が終了して、上述したように、付随して持ち上げられた紙面が自重によって落下してから当該紙面の一部を第１押さえ機構により押さえさせる。更に、第５ステップを実行した後に、第２押さえ機構により対応する紙面の一部を押さえさせることで、第６ステップにて第１及び第２アームの手先を冊子の外方に移動させても、めくられた紙面及び閉じている側の紙面が、それぞれ外方に引っ張られて延ばされた状態を保持できる。
【0015】
請求項６記載の冊子の紙面めくり装置によれば、制御部は、第４ステップにて補助機構のバーを移動させた後に、めくられた紙面の第１辺側を、第１アームの手先によりＸ方向に押圧させる。これにより、補助機構のバーを第１辺を超えるまで移動させた結果、たとえ紙面をめくる動作が不完全であったとしても、第１アームの手先が紙面の第１辺側をＸ方向に押圧することで、紙面をめくる動作を補助できる。
【0016】
請求項７記載の冊子の紙面めくり装置によれば、制御部は、第４ステップにおいて、第１アームの手先により紙面の第１辺側をＸ方向に押圧させる際に、吸着部を紙面とバーとの間に入り込ませるようにする。そして、手先をＹ方向に移動させてから上方に移動させる。この動作により、紙面をめくる動作を完全な状態に至らせることができる。
【0017】
請求項８記載の冊子の紙面めくり装置によれば、制御部は、第５ステップにて紙面を外方に引っ張る際に、第２アームの手先を上方に移動させてからＸ方向に移動させて外方に引っ張り、更に手先を下方に移動させて紙面を作業台に押さえるように動作させる。これにより、めくられた紙面の撓みをより確実になくすことができる。
【0018】
請求項９記載の冊子の紙面めくり装置によれば、第１アームの吸着部にベルヌーイチャックを用いる。ベルヌーイチャックを用いれば、紙面の一部を過剰に吸引することがなく、紙面の吸着した部分やその周辺に皺が寄るといった傷みが生じることを回避でき、吸着した紙面の離脱もスムーズに行うことができる。
【0019】
請求項１０記載の冊子の紙面めくり装置によれば、第１アームに作業台上の冊子を撮像するための撮像部を配置し、制御部は、第４ステップで撮像部により撮像された画像に基づき紙面がめくられたか否かを判断する。そして、紙面がめくられていなければエラー処理を行う。このように構成すれば、制御部は、第４ステップで紙面がめくられたか否か画像に基づいて確実に判断することができ、必要に応じて報知動作を行なったり、第４ステップを再試行するといったエラー処理を行うことが可能になる。
【0020】
請求項１１記載の冊子の紙面めくり装置によれば、第２アームの吸着部の形状をＹ方向に沿って延びる棒状にする。これにより、第２アームが第１ステップで冊子の第１辺側をその辺に沿って押さえたり、第５ステップでめくられた紙面を外方に引っ張る動作等をより効率的に行うことができる。
【0021】
請求項１２記載の冊子の紙面めくり装置によれば、補助機構のバーをＹ方向が長辺となる矩形状とし、そのバーの面を作業台の面に対して紙面をめくる方向に傾斜させる。このように矩形状のバーの面を傾斜させることで、第３ステップでバーを移動させる際に、持ち上げた紙面の下方に入り込ませることがより容易になる。
【0022】
請求項１３記載の冊子の紙面めくり装置によれば、第１及び第２アームに垂直６軸型のロボットアームを用いる。すなわち、自由度が比較的高い垂直６軸型のロボットアームを用いることで、第１，第２アームとして必要な動作を容易に実行させることができる。
【0023】
請求項１４記載の紙面スキャンシステムによれば、請求項１から１３の何れか一項に記載の冊子の紙面めくり装置と、作業台に第１アーム側から冊子を供給する供給装置と、作業台にある冊子の紙面をスキャンするスキャン装置と、作業台から冊子を第２アーム側から排出する排出装置と、これら各装置の動作を制御する制御装置とを備える。このように構成すれば、供給装置より供給される冊子の紙面を、紙面めくり装置によってめくりながらスキャン装置により順次スキャンさせて、スキャン処理が完了した冊子を排出装置によって排出させる動作を自動的に行わせることができる。したがって、冊子の紙面をスキャンして電子データ化する作業を迅速に行うことが可能になる。
【0024】
請求項１５記載の紙面スキャンシステムによれば、制御装置は、吸着移送部により、吸着した供給側収容部の最上部に位置する冊子を、搬送部の上方に移動させてから吸着を停止させて搬送部に載置させる。次に、供給側Ｘ方向移送部により、搬送部を、作業台にあるストッパよりも上方に位置させた状態で＋Ｘ方向に移動させて、冊子を作業台の所定位置に移送すると、スリットがストッパに掛かるように搬送部を位置させてから、－Ｘ方向に移動させる。尚、「＋Ｘ方向」は、第１アーム側から第２アーム側に向かう方向であり、「－Ｘ方向」はその逆方向である。このように制御すれば、搬送部によって冊子を作業台の所定位置に移送した後、搬送部を－Ｘ方向に退避させる際に冊子の第２辺側がストッパに当接するので、冊子が搬送部に残ることがなく、冊子を作業台の所定位置に確実に配置することができる。
【0025】
請求項１６記載の紙面スキャンシステムによれば、制御装置は、冊子のスキャン処理が開始される前に、排出側Ｘ方向移送部により、搬送部を予め作業台においてスキャン処理が終了した冊子が載置される位置に移動させておく。そして、冊子のスキャン処理が終了すると、搬送部を、排出側収容部付近に設けられたストッパよりも上方に位置させた状態で＋Ｘ方向に移動させて、スリットがストッパに掛かる位置に到達すると、搬送部を降下させてスリットが前記ストッパに係合する状態にしてから、搬送部を更に＋Ｘ方向に移動させて冊子を排出側収容部に移動させる。このように制御すれば、搬送部によって冊子を排出側収容部側に移送させる際に冊子の第１辺側がストッパに当接するので、冊子が搬送部に残ることがなく、冊子を排出側収容部に確実に配置することができる。
【0026】
請求項１７記載の紙面スキャンシステムによれば、制御装置は、第２アームに配置される撮像装置により撮像された画像に基づいて、供給装置により作業台に供給された冊子の位置を、第２アームの吸着部によって対応する各辺がそれぞれＹ方向及びＸ方向に沿うように修正する修正処理を行わせる。このように制御すれば、供給装置によって供給された冊子の位置にずれが生じたとしても、各辺がそれぞれＹ方向及びＸ方向に沿うように修正できる。
【図面の簡単な説明】
【0027】
【図1】第１実施形態であり、紙面めくり装置の外観を示す斜視図
【図2】紙面めくり装置の外観を示す平面図
【図3】紙面めくり装置の外観を示す側面図
【図4】制御系の構成を示す機能ブロック図
【図5】紙面めくり装置の初期状態を示す斜視図
【図6】動作１を示す斜視図
【図7】吸着パッド１０が冊子Ｂを押えた状態を模式的に示す図
【図8】動作２を示す斜視図
【図9】動作３を示す斜視図
【図10】動作３において上下に重なる紙面Ｐｕ，Ｐｄの状態を模式的に示す図
【図11】動作４（その１）を示す斜視図
【図12】動作４（その１）を異なる角度から示す斜視図
【図13】動作４（その２）を示す斜視図
【図14】動作４（その２）を異なる角度から示す斜視図
【図15】動作５を示す斜視図
【図16】動作５を異なる角度から示す斜視図
【図17】吸着パッドによる紙面Ｐが押えられた状態を模式的に示す図
【図18】動作６を示す斜視図
【図19】バーの仮想的な動作を模式的に示す図
【図20】動作７を示す斜視図
【図21】動作８を模式的に示す図
【図22】動作９を示す斜視図
【図23】動作９を異なる角度から示す斜視図
【図24】動作９を模式的に示す図
【図25】動作１０（その１）を示す斜視図
【図26】動作１０（その２）を示す斜視図
【図27】動作１０（その３）を示す斜視図
【図28】動作１１を示す斜視図
【図29】第２実施形態であり、動作２を示す斜視図（その１）
【図30】動作２を示す斜視図（その２）
【図31】動作２を示す斜視図（その３）
【図32】動作２を示す斜視図（その４）
【図33】動作５を示す斜視図（その１）
【図34】動作５を示す斜視図（その２）
【図35】動作５を示す斜視図（その３）
【図36】動作５を示す斜視図（その４）
【図37】第３実施形態であり、紙面スキャンシステムを示すと共に、動作Ｅ２を示す斜視図（その１）
【図38】制御系の構成を示す機能ブロック図
【図39】動作Ｓ１，Ｅ１を示す斜視図（その１）
【図40】動作Ｓ１を示す斜視図（その２）
【図41】動作Ｓ２を示す斜視図
【図42】動作Ｓ３を示す斜視図
【図43】動作０を示す斜視図（その１）
【図44】動作０を示す斜視図（その２）
【発明を実施するための形態】
【0028】
（第１実施形態）
以下、第１実施形態について図１から図２８を参照して説明する。図１から図３は、本実施形態の紙面めくり装置の外観を示す斜視図，平面図及び側面図である。紙面めくり装置１は、矩形状の作業台２の奥行後方側に台座３Ｌ，３Ｒを設け、台座３Ｌ，３Ｒの上に、比較的小型に構成された２台の垂直６軸型のロボット４Ｌ，４Ｒを配置している。ロボット４Ｌ，４Ｒは、それぞれ第１，第２アームに相当する。ロボット４には、例えば（株）デンソーウェーブのＣＯＢＯＴＴＡ（登録商標）等を用いる。
以下、第１実施形態について図１から図２８を参照して説明する。図１から図３は、本実施形態の紙面めくり装置の外観を示す斜視図，平面図及び側面図である。紙面めくり装置１は、矩形状の作業台２の奥行後方側に台座３Ｌ，３Ｒを設け、台座３Ｌ，３Ｒの上に、比較的小型に構成された２台の垂直６軸型のロボット４Ｌ，４Ｒを配置している。ロボット４Ｌ，４Ｒは、それぞれ第１，第２アームに相当する。ロボット４には、例えば（株）デンソーウェーブのＣＯＢＯＴＴＡ（登録商標）等を用いる。
【0029】
尚、以下では、図１中で作業台２の左右方向をＸ方向とし、作業台２の奥行方向をＹ方向とする。また、左右は基本的に、ロボット４Ｌ，４Ｒが作業台２に対向した状態で示すが、図によっては、その図中における左右を示す場合もある。
【0030】
作業台２には、一辺が綴じられている冊子Ｂが、当初は完全に閉じられた状態で、作業台２の左半面側に載置される。紙面めくり装置１は、この状態から、ロボット４等を用いて冊子Ｂの各頁をなす紙面Ｐを１枚ずつ右側にめくり返すように動作する。
【0031】
作業台２と台座３との間には、補助治具５の駆動部６が配置されている。駆動部６はリニアアクチュエータであり、Ｙ方向に延びるバー７の基端部が取りつけられた可動部８をＸ方向に直線的に移動させる。駆動部６の駆動源は例えばエアーである。バー７は矩形状であり、その面には、短辺の左側に対して右側が若干低くなるように傾斜が付与されている。補助治具５は補助機構に相当する。
【0032】
ロボット４Ｌの手先には、吸着部としての非接触吸着パッド９が取り付けられている。非接触吸着パッド９には、例えばベルヌーイチャック等を用いる。吸着パッド９は、外形が短い円筒状であり、図示しないコンプレッサより送出されているエアーを作業台２と対向する面側にあるノズルから噴き出すことでパッドの内部に旋回流を生成する。そして、吸着の対象である紙面Ｐとの隙間よりエアーを大気に放出することでパッド９と紙面Ｐとの間に負圧を発生させ、紙面Ｐを非接触状態で吸着する。一方、ロボット４Ｒの手先には、吸着部としての吸着パッド１０が取り付けられている。吸着パッド１０は、Ｙ方向に延びるバー形状であり、作業台２と対向する面側にあるノズルよりコンプレッサでエアーを吸引することで紙面Ｐを接触状態で吸着する。これらのパッド９，１０は何れも、エアーの流通を制御することで紙面Ｐの吸着，開放を行うもので、吸着部に相当する。
【0033】
また、ロボット４Ｌの手首部分には、撮像部に相当するカメラ１１が取り付けられている。カメラ１１は、作業台２に載置された冊子Ｂの画像を撮像し、その画像に基づいて後述するＩＰＣ１５が、紙面Ｐをめくる動作が確実に実行されたか否かを判断するために使用される。
【0034】
作業台２の奥側には、紙面Ｐの記載内容を光学的にスキャンして読み取るスキャン装置１２と、紙面Ｐの上端側を押さえるためのクランパ１３Ｌ，１３Ｒとが配置されている。スキャン装置１２は、図示しないヘッドを回動させることで当該装置１２の手前側から奥行方向に向かって、同じく図示しないライン型のＣＣＤセンサによって読み取りを行う。クランパ１３Ｌ，１３Ｒは、スキャン装置１２の両側に配置されており、例えばステッピングモータをアクチュエータとしてクランプ部材１４を上下に回動させて、紙面Ｐの上端側を押さえたり開放したりするように動作する。クランパ１３Ｌ，１３Ｒは第１，第２押え機構に相当する。
【0035】
図４は、制御系の構成を示す機能ブロック図である。紙面めくり装置１の各構成は、産業用プログラマブルコントローラであるＩＰＣ１５によって制御される。制御部に相当するＩＰＣ１５は、ＩＯポートを介して補助治具５，吸着パッド９及び１０，クランパ１３Ｌ及び１３Ｒを制御する。スキャン装置１２は、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）インターフェイスを介してＩＰＣ１５に接続されている。また、ＩＰＣ１５は、スイッチングハブ１６を経由して、Ethernet（登録商標）によりロボット４Ｌ，４Ｒ及びカメラ１１と接続されている。スイッチングハブ１６は、カメラ１１に対して電力を供給する機能も備えている。
【0036】
次に、本実施形態の作用について説明する。以下では、冊子Ｂの綴じられている辺側を「背側」と称し、その背側に対向してめくられる辺側を「開き側」と称する。背側は第１辺側に相当し、開き側は第２辺側に相当する。また、各部の符号については、動作のキーポイントとなる構成のみに付与し、パッド９，１０とコンプレッサとを接続してエアーを流通させるホースについては図示を省略する。
【0037】
＜初期状態；初期スキャン＞
図５に示すように、初期状態では、補助治具５は作業台２の左端側に位置しており、ロボット４Ｌ，４Ｒの手先はそれぞれ作業台２の左端側，右端側に位置している。また、クランパ１３Ｌ，１３Ｒは、何れもクランプ部材１４を上方に移動させている。そして、作業台２の上の左半面には、閉じた状態の冊子Ｂが載置される。この状態で、先ずスキャン装置１２がスキャンを行い、冊子Ｂが載置されていれば読取りを開始する。冊子Ｂが載置されていない場合は作業対象が存在しないと判断し、ＩＰＣ１５及び図示しないユーザインターフェイスを介してエラー警告や作業終了報告を行う。
図５に示すように、初期状態では、補助治具５は作業台２の左端側に位置しており、ロボット４Ｌ，４Ｒの手先はそれぞれ作業台２の左端側，右端側に位置している。また、クランパ１３Ｌ，１３Ｒは、何れもクランプ部材１４を上方に移動させている。そして、作業台２の上の左半面には、閉じた状態の冊子Ｂが載置される。この状態で、先ずスキャン装置１２がスキャンを行い、冊子Ｂが載置されていれば読取りを開始する。冊子Ｂが載置されていない場合は作業対象が存在しないと判断し、ＩＰＣ１５及び図示しないユーザインターフェイスを介してエラー警告や作業終了報告を行う。
【0038】
＜動作１；冊子Ｂの背側押さえ＞
次に、図６に示すように、ロボット４Ｒが手先の吸着パッド１０を、冊子Ｂの背側に移動させて上方より押さえる（第１ステップ）。また、クランパ１３Ｌのクランプ部材１４Ｌを下方に移動させて、冊子Ｂの上端側を押さえる。図７は、吸着パッド１０が冊子Ｂを押さえた状態を模式的に示している。冊子Ｂの最上層にある紙面Ｐのずれや滑りを防止するため、冊子Ｂの同図中左端よりも、やや右方向となる位置で押さえるのが望ましい。
次に、図６に示すように、ロボット４Ｒが手先の吸着パッド１０を、冊子Ｂの背側に移動させて上方より押さえる（第１ステップ）。また、クランパ１３Ｌのクランプ部材１４Ｌを下方に移動させて、冊子Ｂの上端側を押さえる。図７は、吸着パッド１０が冊子Ｂを押さえた状態を模式的に示している。冊子Ｂの最上層にある紙面Ｐのずれや滑りを防止するため、冊子Ｂの同図中左端よりも、やや右方向となる位置で押さえるのが望ましい。
【0039】
＜動作２；冊子Ｂの開き側を吸着＞
次に、図８に示すように、ロボット４Ｌが手先の吸着パッド９を、冊子Ｂの開き側に移動させて上方より軽く押さえ、吸着パッド９により最上層の紙面Ｐを非接触状態で吸着する。
次に、図８に示すように、ロボット４Ｌが手先の吸着パッド９を、冊子Ｂの開き側に移動させて上方より軽く押さえ、吸着パッド９により最上層の紙面Ｐを非接触状態で吸着する。
【0040】
＜動作３；最上層の紙面Ｐの持ち上げ＞
次に、図９に示すように、クランパ１３Ｌのクランプ部材１４Ｌを上方に移動させてから、ロボット４Ｌが最上層の紙面Ｐを上方に持ち上げ、その状態で一定時間待機する待機処理を行う（第２ステップ）。この時、図１０に示すように、紙面Ｐを上方に持ち上げてロボット４Ｌが動作を停止させた際になす角度θは、例えば３０度から４５度程度とする。吸着パッド９が最上層の紙面Ｐｕを持ち上げると、紙面Ｐｕに接している紙面Ｐｄが吸着パッド９の吸引力や静電気力が僅かに作用することで、紙面Ｐｕにくっついた状態で共に持ち上げられることが想定される。
次に、図９に示すように、クランパ１３Ｌのクランプ部材１４Ｌを上方に移動させてから、ロボット４Ｌが最上層の紙面Ｐを上方に持ち上げ、その状態で一定時間待機する待機処理を行う（第２ステップ）。この時、図１０に示すように、紙面Ｐを上方に持ち上げてロボット４Ｌが動作を停止させた際になす角度θは、例えば３０度から４５度程度とする。吸着パッド９が最上層の紙面Ｐｕを持ち上げると、紙面Ｐｕに接している紙面Ｐｄが吸着パッド９の吸引力や静電気力が僅かに作用することで、紙面Ｐｕにくっついた状態で共に持ち上げられることが想定される。
【0041】
紙面Ｐｄは、その自重に重力が作用した力Ｇ１で鉛直方向に引っ張られている。吸着パッド９が最上層の紙面Ｐｕを吸引する力をＦ１，その角度θに応じた鉛直方向成分をＦ１－１とすると、（Ｆ１－１）＜Ｇ１が成立するような角度θであれば良い。ここで行う待機処理は、紙面Ｐｄが力Ｇ１に引かれて作業台２の方に落下するのを待つためである。待機処理を終了すると、クランパ１３Ｌのクランプ部材１４Ｌを下方に移動させて、冊子Ｂ，つまり紙面Ｐｄの上端側を押さえる。
【0042】
【0043】
＜動作５；吸着パッド９による紙面Ｐｕの開放→紙面Ｐｄの開き側押さえ＞
次に、図１５及び図１６に示すように、吸着パッド９による紙面Ｐｕの吸着を解除すると、ロボット４Ｌの手先を紙面Ｐｄの開き側に移動させて上方より押さえる（第３ステップ）。この時、吸着パッド９による吸着は不要であり、図１７に示すように、冊子Ｂの同図中右端より若干はみ出した位置で押さえても問題はない。また、ロボット４Ｒの手先を上方に移動させて、吸着パッド１０による紙面Ｐｕの背側の押圧を解除する。
次に、図１５及び図１６に示すように、吸着パッド９による紙面Ｐｕの吸着を解除すると、ロボット４Ｌの手先を紙面Ｐｄの開き側に移動させて上方より押さえる（第３ステップ）。この時、吸着パッド９による吸着は不要であり、図１７に示すように、冊子Ｂの同図中右端より若干はみ出した位置で押さえても問題はない。また、ロボット４Ｒの手先を上方に移動させて、吸着パッド１０による紙面Ｐｕの背側の押圧を解除する。
【0044】
＜動作６；ロボット４Ｒの右方への移動及びバー７による紙面Ｐｕのターンオーバー＞
次に、図１８に示すように、吸着パッド１０を右方向；＋Ｘ方向に移動させる。尚、駆動部６についてはセンサを用いた制御は行っておらず、初期位置からＯＮで右方向；＋Ｘ方向に移動し、ＯＦＦで左方向；－Ｘ方向に移動するだけである。そのため、可動部８の移動経路の途中にはストッパ１７が配置されており、可動部８がストッパ１７に当接した時点で、概ねバー７が冊子Ｂの背側付近の位置で＋Ｘ方向への移動が停止する。この時点で、バー７により紙面Ｐｕをめくり切る（第４ステップ）。
次に、図１８に示すように、吸着パッド１０を右方向；＋Ｘ方向に移動させる。尚、駆動部６についてはセンサを用いた制御は行っておらず、初期位置からＯＮで右方向；＋Ｘ方向に移動し、ＯＦＦで左方向；－Ｘ方向に移動するだけである。そのため、可動部８の移動経路の途中にはストッパ１７が配置されており、可動部８がストッパ１７に当接した時点で、概ねバー７が冊子Ｂの背側付近の位置で＋Ｘ方向への移動が停止する。この時点で、バー７により紙面Ｐｕをめくり切る（第４ステップ）。
【0045】
尚、図１９に示すように、バー７を、冊子Ｂの背側を若干超す位の位置まで移動させれば、紙面Ｐｕを完全にめくり切ることができるが、作業時間を短縮するには、可動部８がストッパ１７に当接した位置で駆動部６をＯＦＦして初期位置まで戻すのが望ましい。
【0046】
＜動作７；カメラ１１による紙面Ｐｕのターンオーバー確認＞
次に、図２０に示すように、ロボット４Ｌの手首を作業台２の中央部に近付けて、カメラ１１より冊子Ｂの画像を撮像する。ＩＰＣ１５は、その画像を解析して紙面Ｐｕがターンオーバーされているか、つまり「めくり切れている」かを確認する。紙面Ｐｕがめくり切れていない場合は、例えばエラー処理として、次の動作８を行う。
次に、図２０に示すように、ロボット４Ｌの手首を作業台２の中央部に近付けて、カメラ１１より冊子Ｂの画像を撮像する。ＩＰＣ１５は、その画像を解析して紙面Ｐｕがターンオーバーされているか、つまり「めくり切れている」かを確認する。紙面Ｐｕがめくり切れていない場合は、例えばエラー処理として、次の動作８を行う。
【0047】
＜動作８；エラー処理，ロボット４Ｌによるアシスト動作＞
上記のエラー処理として、例えば図２１に模式的に示すように、ロボット４Ｌの手先をバー７の動きを後追いさせる様にして＋Ｘ方向に移動させ、吸着パッド９を紙面Ｐｕとバー７との間に入り込ませる。そして、手先を＋Ｙ方向に移動させてから、＋Ｚ方向に移動させる。吸着パッド９このように動作させて、紙面Ｐｕをめくり切れるようにアシストさせる。尚、動作６におけるエラーの発生を回避する案として、バー７を、冊子Ｂの背側を若干超す位の位置まで移動させた時点で駆動部６をＯＦＦすることなく、作業台２の右端側に行きつくまで移動させることも考えられる。この場合、動作７での確認作業を省略しても良い。
上記のエラー処理として、例えば図２１に模式的に示すように、ロボット４Ｌの手先をバー７の動きを後追いさせる様にして＋Ｘ方向に移動させ、吸着パッド９を紙面Ｐｕとバー７との間に入り込ませる。そして、手先を＋Ｙ方向に移動させてから、＋Ｚ方向に移動させる。吸着パッド９このように動作させて、紙面Ｐｕをめくり切れるようにアシストさせる。尚、動作６におけるエラーの発生を回避する案として、バー７を、冊子Ｂの背側を若干超す位の位置まで移動させた時点で駆動部６をＯＦＦすることなく、作業台２の右端側に行きつくまで移動させることも考えられる。この場合、動作７での確認作業を省略しても良い。
【0048】
＜動作９；めくられた紙面Ｐｕの撓み解消＞
動作６において紙面Ｐｕをめくり切ったとしても、冊子Ｂの背側の近傍では、紙面Ｐｕが膨れ上がったような状態で撓んでいることも想定される。次の動作１０では、ロボット４Ｒの吸着パッド１０によりめくられた紙面Ｐｕの右端側を吸着することを予定している。しかしながら、冊子Ｂの背側付近で紙面Ｐｕが大きく撓んでいると、ロボット４Ｒの手先が届かず、吸着パッド１０による吸着ができなくなるおそれがある。そこで、図２２から図２４に示すように、ロボット４Ｌの手先を冊子Ｂの背側に移動させて、吸着パッド９により紙面Ｐｕの撓んでいる部分を＋Ｘ方向に押し出すようにする。これにより、紙面Ｐｕの撓みを解消してより平坦な状態に近付ける。
動作６において紙面Ｐｕをめくり切ったとしても、冊子Ｂの背側の近傍では、紙面Ｐｕが膨れ上がったような状態で撓んでいることも想定される。次の動作１０では、ロボット４Ｒの吸着パッド１０によりめくられた紙面Ｐｕの右端側を吸着することを予定している。しかしながら、冊子Ｂの背側付近で紙面Ｐｕが大きく撓んでいると、ロボット４Ｒの手先が届かず、吸着パッド１０による吸着ができなくなるおそれがある。そこで、図２２から図２４に示すように、ロボット４Ｌの手先を冊子Ｂの背側に移動させて、吸着パッド９により紙面Ｐｕの撓んでいる部分を＋Ｘ方向に押し出すようにする。これにより、紙面Ｐｕの撓みを解消してより平坦な状態に近付ける。
【0049】
＜動作１０；めくられた紙面Ｐｕの均し動作＞
次に、図２５から図２７に示すように、ロボット４Ｒの手先をめくられた紙面Ｐｕの右端側に移動させ、吸着パッド１０により紙面Ｐｕを吸着すると、手先を若干上方に移動させてから＋Ｘ方向に移動させて、紙面Ｐｕを同方向に引っ張って均す（第５ステップ）。それから、クランパ１３Ｒのクランプ部材１４Ｒを下方に移動させて、紙面Ｐｕの上端側を押さえる。
次に、図２５から図２７に示すように、ロボット４Ｒの手先をめくられた紙面Ｐｕの右端側に移動させ、吸着パッド１０により紙面Ｐｕを吸着すると、手先を若干上方に移動させてから＋Ｘ方向に移動させて、紙面Ｐｕを同方向に引っ張って均す（第５ステップ）。それから、クランパ１３Ｒのクランプ部材１４Ｒを下方に移動させて、紙面Ｐｕの上端側を押さえる。
【0050】
＜動作１１；紙面Ｐｕ，Ｐｄのスキャン＞
そして、図２８に示すように、ロボット４Ｌ，４Ｒの手先を作業台２の外方に移動させると共にバー７を初期位置に戻し（第６ステップ）、紙面Ｐｕ，Ｐｄが右左に開いた状態で、スキャン装置１２によるスキャンを行ない、それぞれの紙面に記載されている内容を読み込んで電子データ化する。
そして、図２８に示すように、ロボット４Ｌ，４Ｒの手先を作業台２の外方に移動させると共にバー７を初期位置に戻し（第６ステップ）、紙面Ｐｕ，Ｐｄが右左に開いた状態で、スキャン装置１２によるスキャンを行ない、それぞれの紙面に記載されている内容を読み込んで電子データ化する。
【0051】
以上で一連の動作が終了し、動作１に戻って動作１１までを繰り返し実行する。これにより、冊子Ｂの各ページが１枚ずつ順次めくられながら、スキャン装置１２によるスキャンによるスキャンが行われる。
【0052】
＜動作１２；終了確認＞
紙面めくり装置１が全ての紙面をめくると、作業台２の冊子Ｂは、その右半面で閉じた状態になる。この状態において、動作１１でスキャン装置１２がスキャンを行うと、作業台２の左半面に紙面が存在しないことが認識される。これにより、コントローラは次にめくる対象の紙面がないと判断し、紙面めくり装置１の動作を終了させる。
紙面めくり装置１が全ての紙面をめくると、作業台２の冊子Ｂは、その右半面で閉じた状態になる。この状態において、動作１１でスキャン装置１２がスキャンを行うと、作業台２の左半面に紙面が存在しないことが認識される。これにより、コントローラは次にめくる対象の紙面がないと判断し、紙面めくり装置１の動作を終了させる。
【0053】
以上のように本実施形態の紙面めくり装置１によれば、作業台２上に載置される冊子Ｂの手前側におけるＸ方向の一端側と他端側とに、それぞれ手先に吸着パッド９，１０を備えたロボット４Ｌ，４Ｒを配置する。補助治具５は、基端側が冊子Ｂの手前側でＸ方向に沿って直線的に移動し、先端側がＹ方向に延びるバー７を備える。ＩＰＣ１５は、ロボット４Ｒ側の吸着パッド１０により冊子Ｂの背側を押さえさせると、ロボット４Ｌ側の吸着パッド９により冊子Ｂの紙面Ｐの開き側を吸着させて、紙面Ｐを所定の高さまで上方に持ち上げさせ、ロボット４Ｌの動作を所定時間停止させる待機処理を行わせる。
【0054】
次に、補助治具５のバー７を移動させて紙面Ｐｕの下方に入り込ませ、吸着パッド９による吸着を停止させてから次の紙面Ｐｄの開き側を吸着させる。それから、バー７を背側を超えるまで移動させて紙面Ｐｕをめくると、吸着パッド１０により紙面Ｐｕのめくられた開き側を吸着させて紙面Ｐｕを外方に引っ張り紙面Ｐｕの撓みを均す。そして、ロボット４Ｌ，４Ｒの手先を紙面Ｐｕ，Ｐｄが開かれた状態の冊子Ｂの外方に移動させると共にバー７を初期位置に移動させる。
【0055】
ＩＰＣ１５が以上の処理を循環的に繰り返し実行することで、閉じた状態の冊子Ｂの紙面Ｐが自動的に１枚ずつめくられて順次両ページが開いた状態となる。したがって、各ページが開いたタイミングでスキャン装置１２により画像をスキャンしてデータ化して行けば、作業者が介在せずとも、閉じられた状態の冊子Ｂに記載されている内容の全てを電子データ化することが可能になる。
【0056】
また、クランパ１３Ｌ，１３Ｒを、作業台２上における冊子Ｂの上辺側に配置し、ＩＰＣ５は、第１ステップを開始する以前に、クランパ１３Ｌにより対応する紙面Ｐの上辺側を押えさせる。したがって、吸着パッド９により冊子Ｂの開き側を押さえさせる際に紙面Ｐに撓みが生じることを防止し、第２ステップを開始する前にその押さえた状態を開放させて、ロボット４Ｌによる紙面Ｐの持ち上げ動作に備える。
【0057】
また、ロボット４Ｌの待機処理が終了し、紙面Ｐｕ共に持ち上げられた紙面Ｐｄが自重によって落下してから紙面Ｐｄの上辺側をクランパ１３Ｌに押えさせる。更に、第５ステップを実行した後に、クランパ１３Ｒに対応する紙面Ｐの上辺側を押えさせることで、第６ステップにてロボット４Ｌ、４Ｒの手先を冊Ｂ子の外方に移動させても、めくられた側及び閉じている側の紙面Ｐが、それぞれ外方に引っ張られて延ばされた状態を保持できる。
【0058】
また、ＩＰＣ１５は、第４ステップにてバー７を移動させた後に、めくられた紙面Ｐの背側をロボット４Ｌの手先のパッド９によりＸ方向に押圧させる。その際に、吸着パッド９を紙面Ｐｕとバー７との間に入り込ませと、手先を＋Ｙ方向に移動させてから、＋Ｚ方向に移動させる。吸着パッド９をこのように動作させて、紙面Ｐｕをめくり切れるようにアシスト処理を行う。これにより、バー７を移動させた結果、紙面Ｐをめくる動作が不完全であったとしても、ロボット４Ｌの手先によりめくる動作を補助して完全な状態に至らせることができる。
【0059】
また、ＩＰＣ１５は、第５ステップにて紙面Ｐを外方に引っ張る際に、ロボット４Ｒの手先を上方に移動させてからＸ方向に移動させて外方に引っ張り、更にその手先を下方に移動させて紙面Ｐを作業台２に押さえるように動作させる。これにより、めくられた紙面Ｐの撓みをより確実になくすことができる。
【0060】
また、吸着パッド９にベルヌーイチャックを用いたので、紙面Ｐの一部を過剰に吸引することがなく、紙面Ｐの吸着した部分やその周辺に皺が寄るといった傷みが生じることを回避でき、吸着した紙面Ｐの離脱もスムーズに行うことができる。
【0061】
また、ロボット４Ｌに作業台２上の冊子Ｂを撮像するためのカメラ１１を配置し、ＩＰＣ１５は、第４ステップでカメラ１により撮像された画像に基づき紙面Ｐがめくられたか否かを判断する。そして、紙面Ｐがめくられていなければエラー処理を行う。これにより、ＩＰＣ１５は、紙面Ｐがめくられたか否かを確実に判断することができ、必要に応じて報知動作を行なったり、第４ステップを再試行するといったエラー処理を行うことが可能になる。尚、ここでのエラー処理として上述したアシスト処理を行っても良い。
【0062】
また、吸着パッド１０の形状をＹ方向に沿って延びる棒状にしたので、ロボット４Ｒが冊子Ｂの背側を押えたり、めくられた紙面Ｐを外方に引っ張る動作等をより効率的に行うことができる。
【0063】
更に、バー７をＹ方向が長辺となる矩形状とし、そのバー７の面を作業台２の面に対して紙面Ｐをめくる方向に傾斜させることで、バー７を移動させる際に紙面Ｐの下方に入り込ませることがより容易になる。加えて、第１及び第２アームに垂直６軸型のロボット４を用いることで、第１，第２アームとして必要な動作を容易に実行させることができる。
【0064】
（第２実施形態）
以下、第１実施形態と同一部分には同一符号を付して説明を省略し、異なる部分について説明する。第１実施形態では＜動作２＞において、吸着パッド９により最上層の紙面Ｐを吸着する際に、図８に示したように、吸着パッド９を紙面Ｐの開き側の中央部に位置させていた。
以下、第１実施形態と同一部分には同一符号を付して説明を省略し、異なる部分について説明する。第１実施形態では＜動作２＞において、吸着パッド９により最上層の紙面Ｐを吸着する際に、図８に示したように、吸着パッド９を紙面Ｐの開き側の中央部に位置させていた。
【0065】
これに対して、第２実施形態の＜動作２＞では、図２９から図３２に示すように、吸着パッド９により、最初に紙面Ｐの開き側の中央部を抑えると、吸着パッド９を一旦Ｙ方向の手前側端部に移動させた後、再び中央部に戻してから紙面Ｐを吸着して持ち上げさせる。このように制御すれば、紙面Ｐの状態を適切に整えて、歪ませることなく持ち上げることができる。
【0066】
また、第１実施形態では図１１から図１４に示すように、＜動作４＞において、ロボット４Ｒの吸着パッド１０により紙面Ｐの閉じ側を押さえた状態で、補助治具５のバー７をロボット４Ｌが持ち上げている紙面Ｐの下方に位置させると、続く＜動作５＞では、吸着パッド９による紙面Ｐｕの吸着を解除した後、吸着パッド９で紙面Ｐｄを上方より押さえていた。
【0067】
これに対して、第２実施形態の＜動作５＞では、図３３及び図３４に示すように、吸着パッド１０は右側に退避させてからバー７の移動を開始させる。また、吸着パッド９は紙面Ｐｄを押さえることなく、紙面Ｐｕの吸着を継続させている。例えば冊子Ｂの紙質や動作時の湿度等の条件により、＜動作４＞において紙面Ｐｕとその下方の紙面Ｐｄとが問題なく分離できるようであれば、このように制御しても良い。
【0068】
また、第１実施形態では＜動作４～６＞において、補助治具５の可動部８がストッパ１７に当接するまでバー７を一気に＋Ｘ方向に移動させて、ロボット４Ｌが持ち上げている紙面Ｐｕをターンオーバーさせていた。これに対して、第２実施形態の＜動作５＞では、図３４から図３６に示すように、バー７を吸着パッド９と紙面Ｐｕの第１辺との間まで移動させると、一旦逆方向，つまり－Ｘ方向に戻させる。それから、可動部８を再度＋Ｘ方向に移動させてストッパ１７に当接させる。
【0069】
このように制御すれば、バー７によってめくられつつある紙面Ｐｕにたわみ等が生じている場合に、バー７が一旦逆方向に戻ることでそのたわみ等を解消することができ、紙面Ｐｕをより確実にめくることができるようになる。
【0070】
（第３実施形態）
第３実施形態は、紙面めくり装置１及びスキャン装置１２に、冊子Ｂの供給装置２１及び排出装置２２を加えた紙面スキャンシステム２３を示す。図３７に示すように、供給装置２１は、紙面めくり装置１のロボット４Ｌ側に配置され、排出装置２２は、同ロボット４Ｒ側に配置される。
第３実施形態は、紙面めくり装置１及びスキャン装置１２に、冊子Ｂの供給装置２１及び排出装置２２を加えた紙面スキャンシステム２３を示す。図３７に示すように、供給装置２１は、紙面めくり装置１のロボット４Ｌ側に配置され、排出装置２２は、同ロボット４Ｒ側に配置される。
【0071】
供給装置２１は、本体２４の長手方向がＹ方向に沿った矩形の小机型であり、その上面は紙面めくり装置１の作業台２の平面に略面一となっている。本体２４のロボット４Ｌの左側に位置する部分には、複数の冊子Ｂを積層した状態で本体２４の内部に収容するストッカ２５が設けられている。供給側収容部に相当するストッカ２５の内部には、最上部に位置する冊子Ｂを上面付近まで押し上げるための押上げ機構２６が配置されている。
【0072】
本体２４には、冊子Ｂをストッカ２５から＋Ｙ方向に移送するＹ方向移送部２７が配置されている。吸着移送部に相当するＹ方向移送部２７は、直線状の移送用アーム２８と、移送用アーム２８に沿ってアクチュエータによりＹ方向に移動する可動部２９と、可動部２９の下方側に位置する吸着パッド３０とを備えている。
【0073】
本体２４の図中前方には、冊子Ｂを紙面めくり装置１の作業台２に移送するＸ方向移送部３１が配置されている。尚、作業台２のロボット４Ｌ側には、Ｘ方向移送部３１の動作に関連するもので、凸状の２つのストッパ１８がＹ方向に並ぶように設けられている。供給側のＸ方向移送部３１は、直線状の移送用アーム３２と、移送用アーム３２に沿ってアクチュエータによりＸ方向に移動する可動部３３と、基部が可動部３３に固定された略Ｌ字状の支持アーム３４と、支持アーム３４の先端部に取り付けられた搬送部３５とを備えている。
【0074】
搬送部３５は、冊子Ｂと略同じ面積を有する板状であり、作業台２に設けられた２つのストッパ１８の位置に合わせたスリット３６がＸ方向に形成されている。また、搬送部３５の左側の端部は、垂直に立ち上がるように折れ曲がっており、その立ち上がっている部分に支持アーム３４の先端部が取り付けられている。Ｙ方向移送部２７及びＸ方向移送部３１は、供給移送機構に相当する。
【0075】
排出装置２２は、本体４１の長手方向がＸ方向に沿った矩形の小机型であり、その上面は作業台２の平面に略面一となっている。本体４１において作業台２右隣に位置する部分には、スキャン処理が完了した冊子Ｂを積層した状態で本体４１内に収容するストッカ４２が設けられている。排出側収容部に相当するストッカ４２の内部には、冊子Ｂの位置を降下させて収容させるための図示しない降下機構が配置されている。
【0076】
本体４１には、スキャン処理が完了した冊子Ｂを作業台２５からストッカ４２に移送するＸ方向移送部４４が配置されている。排出移送機構に相当するＸ方向移送部４４は、直線状の移送用アーム４５と、移送用アーム４５に沿ってアクチュエータによりＸ方向に移動する可動部４６と、基部が可動部４６に固定された略Ｌ字状の支持アーム４７と、支持アーム４７の先端部に取り付けられた搬送部４８とを備えている。搬送部４８の右側の端部は、搬送部３５と同様に垂直に立ち上がるように折れ曲がっており、その立ち上がっている部分に支持アーム４７の先端部が取り付けられている。
【0077】
ストッカ４２の右辺側には、ストッパ１８と同様に、Ｘ方向移送部４４の動作に関連する凸状の２つのストッパ４９が設けられている。搬送部４８は、冊子Ｂと略同じ面積を有する概ね板状であり、２つのストッパ４９の位置に合わせたスリット５０がＸ方向に形成されている。図３８に示すように、供給装置２１及び排出装置２２の動作は、制御装置としてのＩＰＣ１５によって制御される。以上により紙面スキャンシステム２３が構成されている。また、紙面めくり装置１のバー１９の形状は、バー７の下面側におけるＹ方向の２か所に、凸片部２０を設けた形状である。
【0078】
図３８に示すように、供給装置２１及び排出装置２２は、ＩＰＣ１５によって制御される。また、ロボット４Ｒの手先にも、カメラ１１Ｒが配置されており、カメラ１１Ｒもスイッチングハブ１６を介してＩＰＣ１５に接続されている。これに伴い、ロボット４Ｌ側のカメラはカメラ１１Ｌとしている。
【0079】
次に、第３実施形態の作用について図３９から図４４を参照して説明する。尚、以下において供給装置２１に関する動作番号には添え字「Ｓ」を、排出装置２２に関する動作番号には添え字「Ｅ」を付して示す。また、装置２１及び２２の動作を制御する主体はＩＰＣ１５であるが、説明を簡素化するため装置２１及び２２が主体であるように記載する。また、以下では主に装置２１及び２２の動作について説明するため、その都合上、紙面めくり装置１の動作の流れとしては繋がらない図面がある。
【0080】
＜動作Ｓ１；冊子Ｂの供給（１）＞
図３９から図４０に示すように、供給装置２１は、押上げ機構２６によりストッカ２５の上面付近に押し上げられた冊子ＢをＹ方向移送部２７の吸着パッド３０により吸着し、Ｘ方向移送部３１の搬送部３５の上方に移送してから、吸着を解除して冊子Ｂを搬送部３５に載置する。
図３９から図４０に示すように、供給装置２１は、押上げ機構２６によりストッカ２５の上面付近に押し上げられた冊子ＢをＹ方向移送部２７の吸着パッド３０により吸着し、Ｘ方向移送部３１の搬送部３５の上方に移送してから、吸着を解除して冊子Ｂを搬送部３５に載置する。
【0081】
＜動作Ｓ２；冊子Ｂの供給（２）＞
図３７に示す状態から、図４１に示すように、搬送部３５をＸ方向に移動させて、作業台２の左半面側に冊子Ｂを供給する。尚、Ｘ方向移送部３１の可動部３３は僅かに上下動可能となっており、作業台２に冊子Ｂを供給する際には、搬送部３５を、冊子Ｂが作業台２のストッパ１８に当接しない高さに位置させてＸ方向に移動させる。
図３７に示す状態から、図４１に示すように、搬送部３５をＸ方向に移動させて、作業台２の左半面側に冊子Ｂを供給する。尚、Ｘ方向移送部３１の可動部３３は僅かに上下動可能となっており、作業台２に冊子Ｂを供給する際には、搬送部３５を、冊子Ｂが作業台２のストッパ１８に当接しない高さに位置させてＸ方向に移動させる。
【0082】
＜動作Ｓ３；冊子Ｂの供給（３）＞
冊子Ｂの開き側がストッパ１８の位置を超えると、搬送部３５を下方に移動させて、スリット３６がストッパ１８に係合する状態にする。それから、図４２に示すように、搬送部３５を－Ｘ方向に移動させて、作業台２より退避させる。この時、仮に冊子Ｂが搬送部３５に引きずられて－Ｘ方向に移動したとしても、開き側の辺がストッパ１８に当接するので、そこで移動は阻止される。
冊子Ｂの開き側がストッパ１８の位置を超えると、搬送部３５を下方に移動させて、スリット３６がストッパ１８に係合する状態にする。それから、図４２に示すように、搬送部３５を－Ｘ方向に移動させて、作業台２より退避させる。この時、仮に冊子Ｂが搬送部３５に引きずられて－Ｘ方向に移動したとしても、開き側の辺がストッパ１８に当接するので、そこで移動は阻止される。
【0083】
＜動作０；冊子Ｂの位置修正＞
紙面めくり装置１は、第１実施形態の＜初期スキャン＞を開始する前に、作業台２に供給された冊子Ｂの位置を、カメラ１０Ｒにより撮像された画像に基づいて、ロボット４Ｒ手先の吸着パッド１０を用いて修正する。図４３に示すように、冊子Ｂの閉じ側の辺に吸着パッド１０を当ててＹ方向に沿うように修正した後、図４４に示すように、冊子Ｂの手前側の辺に吸着パッド１０を当ててＸ方向に沿うように修正する。
紙面めくり装置１は、第１実施形態の＜初期スキャン＞を開始する前に、作業台２に供給された冊子Ｂの位置を、カメラ１０Ｒにより撮像された画像に基づいて、ロボット４Ｒ手先の吸着パッド１０を用いて修正する。図４３に示すように、冊子Ｂの閉じ側の辺に吸着パッド１０を当ててＹ方向に沿うように修正した後、図４４に示すように、冊子Ｂの手前側の辺に吸着パッド１０を当ててＸ方向に沿うように修正する。
【0084】
＜動作Ｅ１；冊子Ｂの排出準備＞
図３９に示すように、排出装置２２は、Ｘ方向移送部４４の搬送部４８を、予め作業台２の右半面側に移動させておく。この段階から、紙面めくり装置１は、＜初期スキャン，動作１～１２＞を実行する。
図３９に示すように、排出装置２２は、Ｘ方向移送部４４の搬送部４８を、予め作業台２の右半面側に移動させておく。この段階から、紙面めくり装置１は、＜初期スキャン，動作１～１２＞を実行する。
【0085】
＜動作Ｅ２；冊子Ｂの排出（１）＞
動作１２が完了した時点で、図３７に冊子Ｂの全体が搬送部４８に載置された状態となる。すると、排出装置２２は、図４１に示すように、Ｘ方向移送部４４の搬送部４８をＸ方向に移動させる。可動部４６も可動部３３と同様に僅かに上下動可能となっており、作業台から冊子Ｂを排出する際には、搬送部４６がストッパ４９に当接しない高さに位置させてＸ方向に移動させる。
動作１２が完了した時点で、図３７に冊子Ｂの全体が搬送部４８に載置された状態となる。すると、排出装置２２は、図４１に示すように、Ｘ方向移送部４４の搬送部４８をＸ方向に移動させる。可動部４６も可動部３３と同様に僅かに上下動可能となっており、作業台から冊子Ｂを排出する際には、搬送部４６がストッパ４９に当接しない高さに位置させてＸ方向に移動させる。
【0086】
搬送部４６の右側端部がストッパ４９の位置を超えると、搬送部４６を下方に移動させて、スリット５０がストッパ４９に係合する状態にする。それから、搬送部３５をＸ方向に移動させる。すると、冊子Ｂの右側端部がストッパ４９に当接して、冊子Ｂの移動はそこで阻止され、図４３に示すように、冊子Ｂは搬送部４６より離脱してストッカ４２に収容される。そして、紙面めくり装置１が動作０を行うと、排出装置２２は動作Ｅ１を実行する。
【0087】
以上のように第３実施形態によれば、供給装置２１は、積載された状態の複数の冊子Ｂを収容するストッカ２５と、ストッカ２５内で最上部に位置する冊子Ｂを、紙面めくり装置１の作業台２に移送する供給移送機構とを備え、作業台２における冊子Ｂの第２辺側にストッパ１８を備える。供給移送機構は、ストッカ２５より冊子Ｂを吸着して移送するＸ方向移送部２７と、３５搬送部をＸ方向に移動させて冊子Ｂを作業台２に移送するＸ方向移送部３１とを備え、ＩＰＣ１５は、Ｘ方向移送部２７により、吸着した冊子Ｂを搬送部３５の上方に移動させてから吸着を停止させて冊子Ｂを搬送部３５に載置させ、Ｘ方向移送部３１により搬送部３５を作業台２の左半分側に移送すると、スリット３６がストッパ１８に掛かる状態にして－Ｘ方向に移動させる。このように制御すれば、搬送部３５を－Ｘ方向に退避させる際に冊子Ｂの第２辺側がストッパ１８に当接するので、冊子Ｂが搬送部３５に残ることがなく、冊子Ｂを作業台の所定位置に確実に配置できる。
【0088】
またＩＰＣ１５は、冊子Ｂのスキャン処理が開始される前に、排出装置２２のＸ方向移送部４４により搬送部４６を予め作業台２の右半分側に移動させておく。そして、冊子Ｂのスキャン処理が終了すると、搬送部４６を＋Ｘ方向に移動させて、スリット５０がストッパ４９に掛かる位置に到達すると、搬送部４６のスリット５０がストッパ４９に係合する状態にしてから、搬送部４６を更に＋Ｘ方向に移動させて冊子Ｂをストッカ４７に移動させる。このように制御すれば、冊子Ｂの第１辺側がストッパ４９に当接するので、冊子Ｂが搬送部４６に残ることがなく、冊子Ｂをストッカ４７に確実に収容させることができる。
【0089】
さらに、ＩＰＣ１５は、ロボット４Ｒのアームに配置されるカメラ１２により撮像された画像に基づいて、供給装置２１により作業台２に供給された冊子Ｂの位置を、ロボット４Ｒの吸着部１０によって対応する各辺がそれぞれＹ方向及びＸ方向に沿うように修正する修正処理を行わせる。したがって、供給装置２１により供給された冊子Ｂの位置にずれが生じたとしても、各辺がそれぞれＹ方向及びＸ方向に沿うように修正できる。
【0090】
本発明は上記した、又は図面に記載した実施形態にのみ限定されるものではなく、以下のような変形又は拡張が可能である。
２つのアームは、垂直６軸型のロボットに限ることなく、同様の作業が可能であれば各アームの具体構成は問わない。
バー７の平面を作業台２と平行にしても良い。また、バーの形状は矩形である必要はなく、例えば丸棒状や角棒状であっても良い。
非接触吸着パッド９は、ベルヌーイチャック以外の非接触吸着パッドでも良いし、接触型の吸着パッドでも良い。
２つのアームは、垂直６軸型のロボットに限ることなく、同様の作業が可能であれば各アームの具体構成は問わない。
バー７の平面を作業台２と平行にしても良い。また、バーの形状は矩形である必要はなく、例えば丸棒状や角棒状であっても良い。
非接触吸着パッド９は、ベルヌーイチャック以外の非接触吸着パッドでも良いし、接触型の吸着パッドでも良い。
【0091】
吸着パッド１０の形状は棒状である必要はなく、例えば吸着パッド９と同様な円形でも良い。
カメラ１１は必要に応じて設ければ良い。
ストッパ１７に替えて、バー７をロボット４Ｒに当接させて移動位置を規制しても良い。
冊子Ｂは、背側が全辺に亘って綴じられている必要はなく、少なくとも辺の一部が綴じられていれば良い。
カメラ１１は必要に応じて設ければ良い。
ストッパ１７に替えて、バー７をロボット４Ｒに当接させて移動位置を規制しても良い。
冊子Ｂは、背側が全辺に亘って綴じられている必要はなく、少なくとも辺の一部が綴じられていれば良い。
【0092】
ロボット４Ｒの手先に配置したカメラ１０Ｒにより、例えば動作１０；第５ステップにおいて吸着パッド１０により紙面Ｐｕを吸着してから手先を＋Ｘ方向に移動させる際に、カメラ１０Ｒにより撮像した画像に基づき紙面Ｐｕの傾きを検出する。そして、その傾きを補正し、紙面Ｐｕが作業台２に対して平行になる状態で＋Ｘ方向に移動させるようにしても良い。これにより、その後の動作１１におけるスキャン装置１２による紙面Ｐｕ，Ｐｄのスキャンによる読取りをより鮮明に行うことができる。
バー７の下面側に、紙が－Ｘ方向に逃げることを防止する逃げ防止部材を、下方側に伸ばすように設けても良い。
バー７の下面側に、紙が－Ｘ方向に逃げることを防止する逃げ防止部材を、下方側に伸ばすように設けても良い。
【符号の説明】
【0093】
図面中、１は紙面めくり装置、２は作業台、４Ｌ，４Ｒはロボット、５は補助治具、７はバー、９は非接触吸着パッド、１０は吸着パッド、１１はカメラ、１２はスキャン装置、１３Ｌ，１３Ｒはクランパ、１５はＩＰＣ、１７及び１８はストッパ、２１は供給装置、２２は排出装置、２３は紙面スキャンシステムを示す。
【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40】
【図41】
【図42】
【図43】
【図44】