The Basic Principles Of 峻朗
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一方、上記の位置Ｆ３では、複数のフィンガー部１１ｃの軸芯が把持対象物Ｐの中心からさらに大きくずれている。このため、制御部１０１による制御下のユニット駆動系の動作によってハンドリングユニット１０が把持動作を行う位置に向かう途中で、図示のように、少なくとも一つのフィンガー部１１ｃの先端が把持対象物Ｐに抵触することがある。このようになると、非把持状態のコレット１１は、保持ばね１５の弾性力に抗して軸線方向基端側へ移動し、その結果、未作動状態の作動体１３の駆動部１３ｃから被動部１１ｔが駆動力を受けてしまい、把持対象物Ｐを掴む前に、把持状態へ移行してしまう可能性がある。このような場合には、把持動作を行う位置に到達する前に、把持対象物Ｐに接触したフィンガー部１１ｃに対応する把持態様検出器Ｓ３～Ｓ５のいずれかの検出信号Ｓｄが変化したり、或いは、上記コレット１１の軸線方向の位置を検出するコレット位置検出器Ｓ２の検出信号Ｓｃが変化することにより、制御部１０１が位置ずれ量とずれ方向とを推定し、ユニット駆動系の位置制御量を修正する。この場合、把持態様検出器Ｓ３～Ｓ５の検出信号Ｓｄが変化したフィンガー部１１ｃがどれか、複数のフィンガー部１１ｃの幾つにおいて検出信号Ｓｄが変化したかを判定することにより、位置ずれの水平方向の方位と量を推定することができる。また、上記位置検出器Ｓ２の検出信号Ｓｄによってコレット１１の退避量を検出することにより、位置ずれの垂直方向の量を推定することもできる。したがって、ユニット駆動系の位置ずれの方位や量を三次元的に検出することができるため、種々の原因による位置ずれを解消することができる。
図６には、第５実施形態のハンドリングユニット５０の縦断面図（ａ）、平面図（ｂ）及び正面図（ｃ）を示す。この第５実施形態では、第１実施形態と同様のコレット５１、ハウジング５２及び作動体５３を備え、第１実施形態と同様のコネクタ５８を介して流体供給口５２ｐから流体がシリンダ構造５２ｓ内に供給可能になっている。このため、第１～第４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５２が、平坦面５２ｆを備えた外面構造を有する点で第１実施形態と異なる。平坦面５２ｆは、図示例では上面と下面の２面に形成されているが、いずれか一方の面にのみ形成されていてもよい。平坦面５２ｆを設け、この平坦面５２ｆをロボットアーム先端部の取付面に装着する際に、ハンドリングユニット５０を取付し易くなるとともに、その取付姿勢の高精度化や取付剛性の強化を図ることができる。
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図７には、第６実施形態のハンドリングユニット６０の正面図（ａ）及び縦断面図（ｂ）を示す。この第６実施形態では、第１実施形態と同様のコレット６１、ハウジング６２及び作動体６３を備え、第１実施形態と同様のコネクタ６８を介して流体供給口６２ｐ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～第５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６１が把持対象物Ｐの内周部を内側から把持する把持面６１ｇを備える複数のフィンガー部６１ｃを備えている点で第１実施形態と異なる。また、この構成に対応して、作動体６３は、コレット６１の軸孔６１ｘの内部を通過して、コレット６１の内面の一部で構成される被動部６１ｔに内側から当接して駆動力を与える駆動部６３ｃを先端外面に備える。さらに、コレット６１は、ハウジング６２の内面の一部の支持面部６２ｍに（インロー状態で）嵌合する基準部６１ａを備えるとともに、その軸線方向基端側に、ハウジング６２の内面の一部に形成された雌ねじ部に螺合する雄ねじ部を備えた被固定部６１ｅを備える。この実施形態では、コレット６１は、被固定部６１ｅのハウジング６２に対する螺合によって軸線方向の位置が固定され、基準部６１ａのハウジング６２の支持面部６２ｍに対する嵌合によって軸線に沿った同軸状の位置及び姿勢が保持されている。これにより、上記各実施形態と同様に、作動時においてコレット６１の位置及び姿勢が維持されながら作動体６３の駆動部６３ｃにより把持動作が行われるため、把持精度や繰り返し精度を向上できる。
上記制御部１０１は、種々の構成を採ることができる。例えば、ＭＰＵ（マイクロプロセッサユニット）によって実行されるハンドリング装置１００の動作プログラムによって、制御部１０１が各部を制御するように構成してもよい。この動作プログラムは、上記検出信号Ｓｓ、Ｓｃ、Ｓｄ、Ｓｔによってハンドリングユニット１０の状況を把握し、この状況に応じて、圧力調整器Ｐ１，Ｐ２の圧力値、開閉弁Ｖ１、Ｖ２の開閉状態、ユニット駆動系を含む上記駆動部Ｍ１，Ｍ２，・・・，Ｍｎを制御する。上記動作プログラムは、制御部１０１において、以下の各処理を実行する機能実現手段１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃ、１００Ｄなどを構成する。
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図５には、第４実施形態のハンドリングユニット４０の縦断面図（ａ）及び背面図（ｂ）を示す。この第４実施形態では、第１実施形態と同様のコレット４１、ハウジング４２及び作動体４３を備え、第１実施形態と同様のコネクタ４８を介して流体供給口４２ｐ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～第３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、作動体４３の受圧部４３ｄの軸線方向の位置を検出する近接センサなどからなる位置検出器４９を備えている点で第１実施形態と異なる。この位置検出器４９は、図示例では、ハウジング４２の基端部から支持部４２ｄを貫通してシリンダ構造４２ｓの内部に配置された検出部４９ｓを備える。なお、この位置検出器４９は、コレット４１のフィンガー部４１ｃが把持状態と非把持状態のいずれにあるかを判別できる程度に、作動体４３の軸線方向の位置を検出できるものであればよい。ただし、位置検出器４９を、作動体４３のシリンダ構造４２ｓ内の位置を詳細に検出できるセンサ機能を備えたものとすることにより、さらに詳細な状況を検知でき、後述する制御部の制御下において、さらに詳細な制御を行うことが可能になる。例えば、作動体４３の非把持状態から把持状態に移行したときの軸線方向のストロークを検出することにより、複数のフィンガー部４１ｃによって把持された把持対象物の把持寸法（把持径など）を推定することができる。
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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。
コレット１１は、軸線方向の一部を構成する基準部１１ａを有する。基準部１１ａは、図示例では、後述する作動体１３の内面に対して軸線１０ｘに沿って摺動可能に支持されることにより、軸線１０ｘに対する同軸状の位置及び姿勢が保持された状態となっている。図示例では、基準部１１ａは、軸線１０ｘに沿って同径に形成された円筒面状の外周面を備える一体の筒形状に構成される。この基準部１１ａの軸線１０ｘの方向の先端側（図示左側、以下、単に「軸線方向先端側」という。）には、複数の弾性変形部１１ｂが接続される。弾性変形部１１ｂは、上記基準部１１ａよりも弾性変形が容易な形状寸法となるように構成される。図示例では、弾性変形部１１ｂは、基準部１１ａより薄肉であり、かつ、軸線１０ｘの周りの周方向にスリット１１ｓにより分断された構造とされることで、個々に容易に弾性変形するようになっている。図示例では、軸線１０ｘの周りに３つの弾性変形部１１ｂが、軸線１０ｘの周りに３回対称性を備える態様で、等角度間隔に形成される。コレット１１の軸線１０ｘに沿った内部は軸線方向に貫通した軸孔１１ｘとなっている。
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