本発明において、前記基準部の軸線に対する同軸状の位置及び姿勢は、前記作動体に設けられたコレット摺接部に対して前記基準部が軸線方向に移動可能に摺接することにより保持されるように構成してもよい。ここで、前記コレットは、前記作動体の外周側に配置されても、内周側に配置されてもよい。これらの場合には、前記受圧部が前記流体圧を受けることにより前記作動体が軸線方向先端側へ移動するとき、前記シリンダ摺接部が前記シリンダ構造の内面に対して摺動するとともに前記コレット摺接部が前記コレットに対して摺動しながら、前記駆動部が前記コレットの前記被動部に駆動力を与えることが望ましい。また、前記コレットが前記作動体の外周側に配置される場合には、前記基準部の軸線に対する同軸状の位置及び姿勢は、前記ハウジングに設けられた内面に前記基準部が支持されることにより固定されるように構成してもよい。
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また、本実施形態では、コレット１１と作動体１３がハウジング１２内において半径方向に直接に摺動可能な構造で収容されるため、半径方向のコンパクト化を図ることができる。特に、軸線方向基端側にシリンダ構造１２ｓと受圧面１３ｄ及びシリンダ摺接部１３ｓにより、流体圧による作動体１３の軸線方向先端側への駆動構造を設け、軸線方向先端側にはハウジング１２と作動体１３の間の空間内に構成された作動ばね１４などの作動体付勢手段によって作動体１３の軸線方向基端側への復帰機能を設けるようにしている。これにより、軸線方向先端側をさらに容易にコンパクト化することができる。また、後述するように流体圧を変えることによって、流体圧と作動体付勢手段の付勢力との差によって生ずる把持力を容易に調整可能なユニットを実現できる。
前記筒体の内周と前記軸体の前記大径胴部との間の環状隙間は、直径方向の隙間寸法が均一となるように設けられ、
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その上、本実施形態では、シリンダ構造１２ｓの内面に対する作動体１３のシリンダ摺接部１３ｓの気密なシール領域の軸線方向の範囲内に、上記基準部１１ａと支持面部１３ｂの摺接構造が配置されるので、コレット１１（特に基準部１１ａ）の外周側にもシリンダ構造１２ｓの一部が配置されるため、軸線方向のコンパクト化を図ることができる。また、シリンダ構造１２ｓの上記シール領域の内周側に支持面部１３ｂが配置されることで、支持面部１３ｂの支持面の位置及び姿勢の高精度化を図ることができるため、コレット１１の把持精度や繰り返し精度をさらに向上できる。
本発明において、前記コレットの内部には軸孔が設けられ、該軸孔の内部から軸線方向先端側へ向けての流体の供給、若しくは、軸線方向先端側から前記軸孔を介した流体の排出、を可能とする流体給排口が設けられることが好ましい。ここで、前記流体給排口は、前記ハウジングの基端面に開口することが望ましい。
図９は、上記第１～第７実施形態のハンドリングユニット１０を各種のロボット構造に接続することによって構成されるハンドリング装置１００の全体構成を模式的に示すブロック図である。なお、ロボット構造は特に限定されず、直動ロボットでもスカラー型ロボットでも構わない。また、図示例ではハンドリングユニット１０を示すが、その代わりに、上述の他の実施形態に係るハンドリングユニット２０～７０を同様に用いることができる。ハンドリングユニット１０は、制御装置１０１に接続されるとともに、上述のコネクタ１８を介して流体供給源１０２に接続される。流体供給源１０２は、流体供給路１０３に沿って設置された圧力調整器Ｐ１及び開閉弁Ｖ１を経て、流体を供給する。流体供給源１０２の例としては、コンプレッサやガスボンベなどの圧縮エア供給源が挙げられる。
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作動体１３の外面上には、軸線方向先端側から軸線方向基端側に向かうときに外形寸法（図示例では外径）が増大する段差構造である外側段部１３ｅ（第２の段部）が形成される。この外側段部１３ｅは、上記シリンダ摺接部１３ｓ（基端側外面部分）と、上記支持部１２ｋに対して軸線方向１０ｘに移動可能に摺接する被支持部１３ｋ（先端側外面部分）の間に形成される。ここで、内側段部１２ｅは外側段部１３ｅに対して軸線方向先端側に形成される。また、上記内側段部１２ｅと上記外側段部１３ｅとの間には、図示例ではコイルばねである作動ばね１４（作動体付勢手段）が配置（格納）される。この作動ばね１４は、上記流体供給口１２ｐから供給される流体の流体圧が低減若しくは消失したときに、弾性復元力により、作動体１３を軸線方向基端側に戻す。これによって、駆動部１３ｃから被動部１１ｔに与えられていた駆動力が低減若しくは消失されるので、コレット１１の弾性変形部１１ｂの弾性変形が低減若しくは消失されることにより、複数のフィンガー部１１ｃが把持対象物の把持状態から把持前の非把持状態に対応する半径方向の位置に復帰する。ここで、通気経路１３ｔは、内側段部１２ｅと外側段部１３ｅの間の空間を外部に連通させる。ただし、通気経路１３ｔを形成せずに、当該空間内に圧縮性流体（空気やガスなど）を充填し、これの圧力によって弾性復元力を発揮する上記の作動体付勢手段を構成してもよい。
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最初に、機能実現手段１００Ａにおける処理内容を説明する。この機能実現手段１００Ａは、流体供給源１０２の供給する流体の流体圧を制御することにより、コレット１１のフィンガー部１１ｃの把持力を制御する手段である。コレット１１のフィンガー部１１ｃによる把持対象物Ｐの把持力は、流体圧が受圧部１３ｄに加わることによって生ずる作動力が作動体１３に加わり、この作動体１３に加わる作動力と、作動ばね１４の弾性復元力との差によって定まる駆動力が駆動部１３ｃから被動部１１ｔに与えられることにより、フィンガー部１１ｃによる把持対象物Ｐの把持力が定まる。このため、上記流体圧を圧力調整器Ｐ１により調整することにより、上記把持力を適宜の値に調整し、設定したり、変化させたりすることができる。流体圧の調整は、制御部１０１の制御信号Ｒｐ１によって行うことができる。このとき、作動体位置検出器Ｓ１の検出信号Ｓｓ、把持態様検出器Ｓ３－Ｓ５の検出信号Ｓｄ、又は、把持対象物検出器Ｓ６の検出信号Ｓｔの少なくともいずれか一つに基づいて、制御部１０１が制御信号Ｒｐ１を設定し、上記流体圧を変化させる。ここで、以下に説明する検出信号Ｓｄの他に、検出信号Ｓｓからは上述のように把持対象物の把持寸法の大小を推定できるので、把持寸法の大小に適した把持力に調整することが可能になる。また、検出信号Ｓｔからは把持対象物の硬さを推定できるので、この硬さに適した把持力に調整することが可能になる。
そこで、本発明の課題は、小型化や軽量化を図ることが容易であるとともに、把持精度や繰り返し精度を確保できるハンドリングユニットを提供することにある。
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