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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。

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図8には、第7実施形態のハンドリングユニット70の正面図(a)及び縦断面図(b)を示す。この第7実施形態では、第1実施形態と同様のコレット71、ハウジング72及び作動体73を備え、第1実施形態と同様のコネクタ78を介して流体供給口72pから流体がシリンダ構造72s内に供給可能になっている。このため、第1~第6実施形態と同様に構成される部分の説明は省略する。ただし、本実施形態は、上記流体の流体圧が低減され若しくは消失された状態で、コレット71の複数のフィンガー部71cがその弾性変形部71bの弾性復元力により拡径して把持対象物Pを内側から把持して把持状態となり、上記流体圧が増大され若しくは印加された状態で、駆動部73cにより被動部71tに駆動力が与えられることにより、コレット71の複数のフィンガー部71cが弾性変形部71bの内側への弾性変形により把持対象物から退避して非把持状態となる点で第1実施形態と異なる。すなわち、コレット71の把持対象物Pへの把持態様は第6実施形態と同様に内径把持であるが、基本的な構造は第1~第5実施形態と同様に構成される。ただし、作動体73の動作によってコレット71が把持状態から非把持状態へ移行し、作動体73の退避によってコレット71が非把持状態から把持状態に戻る点で、第1~第5実施形態とは逆になる。このコレット71では、スプリングバック量が負の値に設計されており、駆動力を受けない状態で弾性変形部71bの弾性復元力に基づく把持力が発生し、駆動力を受けることによる弾性変形に基づいて把持力が低下し若しくは消失する。

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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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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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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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次に、上記とは別の機能実現手段100Bについて説明する。この機能実現手段100Bは、排気装置又は流体供給源104の圧力調整器P2の圧力値及び開閉弁V2の開閉状態を制御することにより、把持対象物をコレット11により適切な把持状態で把持できるように制御する手段である。なお、排気装置104を用いる場合には、第2実施形態で説明したように、スリット11s内に変形可能なシール材を配置して、コレット11の軸孔11x内の圧力が低下しやすくなるように構成することが好ましい。この排気装置104を用いる場合には、例えば、制御部101の制御下のユニット駆動系の作動によってハンドリングユニット10が把持対象物Pに近づいたとき、把持動作前に、制御部101の制御信号Rv2により開閉弁V2を開弁して、通気口12qを介して軸孔11xの内部の排気を開始する。これにより、コレット11の先端の複数のフィンガー部11cの間の開口領域に吸引力が生じるため、把持対象物が複数のフィンガー部11cの間に吸引されることにより把持面11gの間の把持位置に導かれる。この場合、上記吸引力によって把持対象物が開口領域内に容易に導かれるように、フィンガー部11cの先端の把持位置の側の角部(図示例では内側角部)にテーパー状のガイド部を設けることが好ましい。

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