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基端部１２ｂの軸線１０ｘを中心とする中央部分には支持部１２ｄが形成される。この支持部１２ｄには、上記軸孔１１ｘに連通する通気口１２ｑが形成される。一方、先端部１２ｃには、軸線１０ｘが通過する中央部分において本体１２ａの内部に連通する開口部１２ｏが設けられている。この開口部１２ｏ内には、上記コレット１１の複数のフィンガー部１１ｃと、これらのフィンガー部１１ｃの把持面１１ｇによって把持対象物が把持されることとなる把持空間とが配置される。また、この開口部１２ｏの上記本体１２ａの内部に臨む開口内縁は、上記コレット１１の係止段部１１ｄに対して軸線方向先端側から当接するコレット係止部１２ｒとなっている。
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。
図１０は、ハンドリングユニット１０のコレット１１のフィンガー部１１ｃによって把持対象物Ｐを把持し、他の場所へ移動させる際の様子を示す説明図である。なお、フィンガー部１１ｃの形状は把持対象物Ｐの形状や設置場所に合わせて、第３実施形態のフィンガー部３１ｃに近似した形状としてある。ここで、上記の制御部１０１によりロボットアームの駆動機構などのユニット駆動系を制御することによって、ハンドリングユニット１０の位置及び姿勢を制御し、フィンガー部１１ｃを把持対象物Ｐに対する適正な位置及び姿勢とし、その後、上記開閉弁Ｖ１を開けて流体をシリンダ構造１２ｓ内に供給し、作動体１３を作動させることにより、フィンガー部１１ｃを非把持状態から把持状態へ移行させる。
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例えば、コレット１１は自動調心機能を有するので、基本的には、把持状態において複数の弾性変形部１１ｂ又はフィンガー部１１ｃの弾性変形量や歪などに大きな差異はないが、大きな差異がある場合には把持態様に何らかの不具合が生じていると考えることができる。例えば、把持対象物Ｐが柔らかい上に、把持動作時のハンドリングユニット１０の軸芯位置がずれていたことにより、複数のフィンガー部１１ｃが把持対象物Ｐを把持する際に偏心した状態で把持対象物Ｐを噛み込んでしまい、その結果、コレット１１の調心機能が発揮されずに、偏心状態のままで把持状態になった場合には、各フィンガー部１１ｃの把持態様が異なったまままとなるため、上記の大きな差異が生ずる可能性がある。したがって、この場合には、一旦、非把持状態に戻してから、圧力調整器Ｐ１の流体圧を低下させ、把持力を低下させた状態で、再度、把持状態に移行させる。また、上記とは逆に、把持力が弱すぎることによって把持対象物Ｐが把持面１１ｇからずれる場合にも、把持態様検出器Ｓ３～Ｓ５の検出信号Ｓｄによってこれを検知し、一旦、非把持状態に戻してから、流体圧を高めた上で、再度、把持状態へ移行させるか、或いは、そのまま流体圧を高めて把持力を増大させる。なお、把持態様検出器Ｓ３～Ｓ５としては、複数の弾性変形部１１ｂ又はフィンガー部１１ｃの間の検出値の異同或いは差若しくは比ではなく、各弾性変形部１１ｂと、これに接続されるフィンガー部１１ｃとの間の軸線方向の歪量を検出することによって、フィンガー部１１ｃが把持対象物Ｐを把持している把持力そのものを検出することも可能である。この把持力の検出値は、上記複数の弾性変形部１１ｂ又はフィンガー部１１ｃの間の検出値の異同或いは差若しくは比と同様に用いることができる他に、把持対象物Ｐの硬さを判定（推定）するデータとして用いることができるので、このデータに応じて、上記流体圧の調整により把持力を適切な範囲に修正することも可能である。
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。
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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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この発明によれば、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ができる。また、ハンドリング装置において、コレットの把持特性に適した良好な作動状態を実現できる。
特開平１１－２８１６４９号公報 実用新案登録第２６０５０３８号公報 特許文献１に記載の蓋把持装置では、コレットチャックとこれを駆動するソレノイドが軸方向に配列されるため、把持部と駆動系の一体性が低いために全体が大型化するという問題がある。また、コレットチャックを軸方向に作動させることで把持動作を行うため、コレットの位置精度を保ちにくいことから、把持部の把持精度や繰り返し精度が低下しやすいという問題もある。
本発明はハンドリングユニット及びハンドリング装置に係り、特に、ハンドリング装置のロボットアーム先端などに取り付けて対象物を把持し、移載、分配、取出、導入、加工などの種々の用途に用いる場合に好適な、把持部を備えたハンドリングユニットに関する。