ハンドリング装置１００の制御部１０１は、ハンドリングユニット１０や上記圧力調整器Ｐ１，Ｐ２及び開閉弁Ｖ１，Ｖ２とともに、各所の駆動部Ｍ１、Ｍ２、・・・、Ｍｎ（ｎは２以上の自然数）を制御する。制御部１０１は、上記圧力調整器Ｐ１，Ｐ２に制御信号Ｒｐ１，Ｒｐ２を出力することによって流体の供給圧や排気圧を制御する。また、制御部１０１は、開閉弁Ｖ１，Ｖ２に制御信号Ｒｖ１，Ｒｖ２を出力することによって流体の供給と停止、排気の開始と終了を制御する。さらに、制御部１０１は、上記駆動部Ｍ１、Ｍ２、・・・、Ｍｎに設置された位置検出器からの検出信号Ｓｍ１，Ｓｍ２，・・・，Ｓｍｎを受けるとともに、上記駆動部Ｍ１、Ｍ２、・・・、Ｍｎに対して制御信号Ｒｍ１，Ｒｍ２，・・・，Ｒｍｎを出力して、それらの作動状態を制御する。なお、上記駆動部Ｍ１、Ｍ２、・・・、Ｍｎには、例えば、ハンドリングユニット１０の位置及び姿勢を制御するための、１又は複数のロボットアームの駆動機構などといったユニット駆動系が含まれる。
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、
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。
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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従来から、ハンドリング装置のロボットアームの先端等に取り付けるエンドエフェクターの一種として、対象物を把持する把持部を備えたハンドリングユニットが知られている。このハンドリングユニットでは、複数のフィンガー（爪）を相互に開閉可能に設置したものが知られている。これらの中には、複数のフィンガーをそれぞれ個別に動作可能に構成した駆動機構を備えたものの他に、複数のフィンガーをコレットに一体的に形成し、このコレットを所定の駆動機構により同時に動作させるようにした、以下の特許文献１及び２に記載のユニットが知られている。
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本発明において、前記作動体では、前記シリンダ摺接部と前記シリンダ構造の内面とが気密に構成される軸線方向の範囲に対して、相互に重なる軸線方向の範囲に前記コレット摺接部が設けられることが好ましい。ここで、前記シリンダ側摺接部と前記シリンダ構造の内面とが気密に構成される軸線方向の範囲は、前記シリンダ側摺接部と前記シリンダ構造の内面との間に単一のシール部材のみが配置される場合には当該シール部材が配置される軸線方向の範囲、或いは、複数のシール部材が配列される場合には、複数のシール部材の間の相互に最も離れたシール部材の間にわたる軸線方向の範囲である。
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。
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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。