本発明に係るハンドリング装置は、上記のいずれかのハンドリングユニットと、該ハンドリングユニットの位置及び姿勢を定めるユニット駆動系と、前記シリンダ構造内に流体を供給する流体供給手段と、前記ユニット駆動系及び前記流体供給手段を制御する制御部と、を具備する。ここで、前記シリンダ構造内の前記作動体の軸線方向の位置を検出する作動体位置検出手段をさらに具備することが好ましい。また、本発明において、前記コレットの軸線方向の位置を検出するコレット位置検出手段をさらに具備することが好ましい。さらに、本発明において、複数の前記フィンガー部若しくは前記弾性変形部の振動、歪、変位などの個々の変位態様或いは変位態様の差若しくは比を検出する把持態様検出手段をさらに具備することが好ましい。また、本発明において、前記フィンガー部によって把持された把持対象物の物理量を検出する把持対象物検出手段をさらに具備することが好ましい。この把持対象物検出手段は、例えば、前記フィンガー部に設けられた、熱電対、導電センサ、振動センサなどの各種検出器で構成できる。
前記筒体と前記軸体とにわたり設けられ、前記軸体を前記コイルばねの付勢により移動される先端方向停止位置と加工時に加工反力により移動される後端方向停止位置との間を移動可能に位置規制する位置規制部と、
次に、上記とは別の機能実現手段１００Ｃについて説明する。この機能実現手段１００Ｃは、コレット位置検出器Ｓ２、又は、把持態様検出器Ｓ３～Ｓ５の少なくともいずれか一つの検出結果に基づいて、ハンドリングユニット１０の位置及び姿勢（或いは、位置と姿勢の少なくとも一方）を修正する手段である。図１０において実線で示すフィンガー部１１ｃの位置Ｆ１が把持対象物Ｐに対する適正な位置であり、このときのハンドリングユニット１０は適正な位置及び姿勢にある。一方、上記ユニット駆動系の作動ずれなどにより、フィンガー部１１ｃの軸芯（軸線１０ｘ）が把持対象物Ｐに対して上記の正規の位置Ｆ１からずれ、異なる位置Ｆ２やＦ３に配置される場合がある。例えば、位置Ｆ２では、複数のフィンガー部１１ｃの軸芯が把持対象物Ｐの中心からやや図示右側へずれている。このような微妙な位置ずれを検出することは難しいが、例えば、上記の把持態様検出器Ｓ３～Ｓ５を用いることにより、複数のフィンガー部１１ｃが非把持状態から把持状態へ移行する際に、各フィンガー部１１ｃに対応する弾性変形部１１ｂの変形量が検出信号Ｓｄによって時間的にずれて検出されるため、この時間ずれに対応する位置ずれ量と、各フィンガー部１１ｃの時間の先後に対応するずれ方向とを推定して、ユニット駆動系の位置制御量を修正する。なお、複数のフィンガー部１１ｃが把持状態となり、把持対象物Ｐの把持が完了した時点では、コレット１１の自動調芯機能により、把持対象物Ｐの中心はコレット１１の軸芯、すなわち軸線１０ｘに整合した状態とされる。
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ハンドリングユニット１０には、制御部１０１に検出信号を出力する種々のセンサを設置することができる。例えば、前述の第４実施形態の位置検出器４９と同様に、作動体１３の軸線方向の位置を検出し、検出信号Ｓｓを出力する作動体位置検出器Ｓ１と、コレット１１の軸線方向の位置を検出し、検出信号Ｓｃを出力するコレット位置検出器Ｓ２と、コレット１１の複数の弾性変形部１１ｂ又はフィンガー部１１ｃの各々において、弾性変形量やこれに伴う歪に基づく電圧、電流などをそれぞれ検出し、検出信号Ｓｄを出力する把持態様検出器Ｓ３～Ｓ５と、複数のフィンガー部１１ｃの少なくとも一つに設置され、検出信号Ｓｔを出力する熱電対などの把持対象物Ｐの温度を検出する温度検出器や、導電率を検出する抵抗センサ、把持対象物Ｐの振動を検出する振動センサなどの、把持対象物の各種の物理量を検出する把持対象物検出器Ｓ６とを設けることができる。ここで、上記把持態様検出器Ｓ３～Ｓ５は、各弾性変形部１１ｂやフィンガー部１１ｃに対応するそれぞれの検出信号Ｓｄを出力するものであってもよく、また、検出信号Ｓｄとして、複数の弾性変形部１１ｂやフィンガー部１１ｃの間のセンサ値の差や比を出力するものであってもよい。
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作動体１３には、軸線１０ｘに沿って基端部から先端部まで延在する筒状（スリーブ状）に構成される。作動体１３の内周部には、上記コレット１１を収容する軸孔１３ａが設けられる。この軸孔１３ａに臨む軸線方向の一部には、上記コレット１１の基準部１１ａを軸線方向に摺動可能に支持する支持面部１３ｂが形成される。図示例では、この支持面部１３ｂは、軸線１０ｘを中心とする円筒内面で構成される。また、作動体１３には、上記コレット１１の被動部１１ｔに駆動力を与える円錐状の傾斜面で構成される駆動部１３ｃが設けられる。この駆動部１３ｃが上記被動部１１ｔに当接することによって上記弾性変形部１１ｂが弾性変形し、上記フィンガー部１１ｃが把持対象物を把持する方向（図示例では内周側）に移動する。また、作動体１３の先端部（駆動部１３ｃ）には、上記規制溝１１ｐに対して軸線方向に移動可能に導入された内周側規制ピン１６が取り付けられる。この内周側規制ピン１６と規制溝１１ｐの係合は、上記コレット１１と作動体１３の軸線１０ｘの周りの相対的な回転を規制する。さらに、この規制構造とは異なる軸線１０ｘの周りの角度位置において、作動体１３の先端部には、上記ハウジング１２に取り付けられた外周側規制ピン１７が軸線１０ｘに沿って移動可能に収容される、外周側に開放された規制溝１３ｐが設けられる。この外周側規制ピン１７と規制溝１３ｐの係合は、上記作動体１３と、ハウジング１２との軸線１０ｘの周りの相対的な回転を規制する。
本発明に係る第１実施形態のハンドリングユニットの縦断面図（図２のＸ－Ｘ線に沿った断面図）である。 第１実施形態のハンドリングユニットの正面図である。 第２実施形態のハンドリングユニットの縦断面図（ａ）及び背面図（ｂ）である。 第３実施形態のハンドリングユニットの縦断面図である。 第４実施形態のハンドリングユニットの縦断面図（ａ）及び背面図（ｂ）である。 第５実施形態のハンドリングユニットの縦断面図（ａ）、平面図（ｂ）及び正面図（ｃ）である。 第６実施形態のハンドリングユニットの正面図（ａ）及び縦断面図（ｂ）である。 第７実施形態のハンドリングユニットの正面図（ａ）及び縦断面図（ｂ）である。 ハンドリングユニットを備えたハンドリング装置の概略構成を示すブロック図である。 把持対象物に対するハンドリングユニットの把持作動時の様子を示す説明図である。 次に、添付図面を参照して本発明の実施形態について詳細に説明する。最初に、図１及び図２を参照して、本発明に係る基本的な構成を有する第１実施形態の構成について説明する。本実施形態のハンドリングユニット１０は、コレット１１と、このコレット１１を収容するハウジング１２と、ハウジング１２の内部においてコレット１１に作用する作動体１３とを具備する。
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以上説明したハンドリングユニット１０においては、図１に示す非把持状態において、ハウジング１２の基端部１２ｂに装着された図示のコネクタ１８などを介して流体供給口１２ｐから供給されるエアなどの流体の流体圧が受圧部１３ｄに加わることにより、作動ばね１４の付勢力に抗して作動体１３が軸線方向先端側へ移動する。これによって、駆動部１３ｃが被動部１１ｔに駆動力を与えるため、コレット１１の複数の弾性変形部１１ｂが弾性変形し、複数のフィンガー部１１ｃが内周側へ移動する。これにより、図示しない把持対象物が複数のフィンガー部１１ｃの内側に配置されていれば、複数のフィンガー部１１ｃによって把持対象物が把持される把持状態となる。
コレット１１は、軸線方向の一部を構成する基準部１１ａを有する。基準部１１ａは、図示例では、後述する作動体１３の内面に対して軸線１０ｘに沿って摺動可能に支持されることにより、軸線１０ｘに対する同軸状の位置及び姿勢が保持された状態となっている。図示例では、基準部１１ａは、軸線１０ｘに沿って同径に形成された円筒面状の外周面を備える一体の筒形状に構成される。この基準部１１ａの軸線１０ｘの方向の先端側（図示左側、以下、単に「軸線方向先端側」という。）には、複数の弾性変形部１１ｂが接続される。弾性変形部１１ｂは、上記基準部１１ａよりも弾性変形が容易な形状寸法となるように構成される。図示例では、弾性変形部１１ｂは、基準部１１ａより薄肉であり、かつ、軸線１０ｘの周りの周方向にスリット１１ｓにより分断された構造とされることで、個々に容易に弾性変形するようになっている。図示例では、軸線１０ｘの周りに３つの弾性変形部１１ｂが、軸線１０ｘの周りに３回対称性を備える態様で、等角度間隔に形成される。コレット１１の軸線１０ｘに沿った内部は軸線方向に貫通した軸孔１１ｘとなっている。
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