The best Side of 峻朗
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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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尚、本発明の方法及び装置は、上述の図示例のみに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。例えば、上記各実施形態では、それぞれ他の実施形態と異なる構成を有するが、各実施形態の構成は、相互に支障を生じない限り、相互に置換したり、相互に組み合わせたりして、種々に採用し、任意の組み合わせで構成することが可能である。また、上記実施形態において、各ハンドリングユニットは、ハンドリング装置のユニット駆動系によって任意の位置及び姿勢に制御できることを前提として構成されているが、例えば、ハンドリングユニット内に、コレット、ハウジング及び作動体の軸線周りの回動機構を組み込むなど、付加的な機能を与えることも可能である。
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。
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前記筒体の前記軸体よりも前記基部側に収容され、前記軸体を先端方向に付勢するコイルばねと、
本発明において、前記ハウジングの前記コレット係止部は、前記コレットを軸線方向先端側から係止し、前記コレットは、前記コレット係止部により前記係止位置で軸線方向先端側への移動が阻止されることが好ましい。この場合において、前記コレットは、前記係止位置より軸線方向基端側に移動可能に構成されることが望ましい。また、前記ハウジングに対して前記コレットを前記軸線方向先端側へ付勢することにより、前記コレットが前記コレット係止部に係止された状態に保持可能に構成されたコレット付勢手段をさらに具備することが望ましい。前記コレット付勢手段は、前記コレットと前記ハウジングとの間に設けられた弾性復元力を与える弾性体により構成されることが望ましい。
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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図４には、第３実施形態のハンドリングユニット３０の縦断面図を示す。この第３実施形態では、第１実施形態と同様のコレット３１、ハウジング３２及び作動体３３を備え、第１実施形態と同様のコネクタ３８を介して流体供給口３２ｐ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若しくは第２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、コレット３１の複数のフィンガー部３１ｃがハウジング３２の先端部から軸線方向先端側へ突出している点で第１実施形態と異なる。ここで、フィンガー部３１ｃの把持面３１ｇはハウジング３２の先端部より突出した位置にあるため、把持動作時において、ハウジング３２の先端部が把持対象物の周囲の構造と干渉しにくくなることから、より広範な状況下においても把持動作を可能とすることができる。