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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上記の非把持状態から把持状態への移行過程において、作動体１３が軸線方向先端側へ移動するとき、作動体１３の支持面部１３ｂはコレット１１の基準部１１ａに対して摺動する。このとき、支持面部１３ｂの表面は軸線１０ｘに沿った面となっているため、これと同様の表面を有する基準部１１ａを備えるコレット１１の軸線１０ｘに対する同軸状の位置及び姿勢は保持される。また、コレット１１が外力を受けない限りは、保持ばね１５によりコレット１１の係止段部１１ｄはハウジング１２のコレット係止部１２ｒに当接した状態に維持されているので、ハウジング１２に対するコレット１１の軸線方向の位置は固定されている。これらの構成により、上記移行過程では、コレット１１の複数のフィンガー部１１ｃは、軸線１０ｘに対する同軸状の位置及び姿勢、並びに、軸線方向の位置が保持された状態で、把持対象物に対して高精度（高い把持精度及びその繰り返し精度）で作動する。
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上記課題を解決するために、本発明のハンドリングユニットは、軸線方向の一部に設けられた基準部、該基準部の軸線方向先端側に接続された複数の弾性変形部、該弾性変形部の軸線方向先端側にそれぞれ接続されたフィンガー部、及び、該フィンガー部が半径方向に移動する態様で前記弾性変形部の弾性変形を生じさせるための駆動力を受ける被動部、を一体に有するコレットと、該コレットを収容するハウジングであって、前記コレットの外周側若しくは軸線方向基端側に構成されるとともに流体供給口を備えるシリンダ構造、及び、前記コレットを軸線方向の既定の係止位置において係止するコレット係止部、を有する前記ハウジングと、前記弾性変形を生じさせるための前記駆動力を前記被動部に与える駆動部、前記シリンダ構造の内部で前記流体供給口から供給される流体圧を受ける受圧部、及び、前記シリンダ構造の内面に対して軸線方向に気密に移動可能に摺接するシリンダ摺接部、を有する作動体と、を具備する。この場合において、前記基準部は、前記ハウジング若しくは前記作動体によって軸線に対する同軸状の位置及び姿勢が保持された状態にあることが好ましい。
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なお、ハウジング１２の先端部１２ｃは、本体１２ａに対してボルトなどで着脱可能に構成されているとともに、先端部１２ｃを本体１２ａから取り外した状態ではコレット１１も着脱可能に構成される。このため、ハンドリングユニット１０を図示しないロボットアームの先端部などから取り外すことなしに、コレット１１を交換することができるので、コレットにおける把持構造の変更やスプリングバック量の変更などを容易に行うことができる。
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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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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。
特開平１１－２８１６４９号公報 実用新案登録第２６０５０３８号公報 過大禮生果 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。
図３には、第２実施形態のハンドリングユニット２０の縦断面図（ａ）及び背面図（ｂ）を示す。この第２実施形態では、第１実施形態と同様のコレット２１、ハウジング２２及び作動体２３を備え、第１実施形態と同様のコネクタ２８を介して流体供給口２２ｐから流体がシリンダ構造内に供給可能になっている。このため、第１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、ハウジング２２の支持部２２ｄに設けられた通気口２２ｑにコネクタ２９を接続し、コネクタ２９を介して通気口２２ｑから軸孔２１ｘ内へ流体を供給したり、軸孔２１ｘ内から通気口２２ｑを介して流体を排出したりすることができるようになっている点で第１実施形態と異なる。ここで、通気口２２ｑは、後述する排気装置や流体供給源に接続される場合において上記流体吸排口を構成する。