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。
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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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。
作動体１３には、軸線１０ｘに沿って基端部から先端部まで延在する筒状（スリーブ状）に構成される。作動体１３の内周部には、上記コレット１１を収容する軸孔１３ａが設けられる。この軸孔１３ａに臨む軸線方向の一部には、上記コレット１１の基準部１１ａを軸線方向に摺動可能に支持する支持面部１３ｂが形成される。図示例では、この支持面部１３ｂは、軸線１０ｘを中心とする円筒内面で構成される。また、作動体１３には、上記コレット１１の被動部１１ｔに駆動力を与える円錐状の傾斜面で構成される駆動部１３ｃが設けられる。この駆動部１３ｃが上記被動部１１ｔに当接することによって上記弾性変形部１１ｂが弾性変形し、上記フィンガー部１１ｃが把持対象物を把持する方向（図示例では内周側）に移動する。また、作動体１３の先端部（駆動部１３ｃ）には、上記規制溝１１ｐに対して軸線方向に移動可能に導入された内周側規制ピン１６が取り付けられる。この内周側規制ピン１６と規制溝１１ｐの係合は、上記コレット１１と作動体１３の軸線１０ｘの周りの相対的な回転を規制する。さらに、この規制構造とは異なる軸線１０ｘの周りの角度位置において、作動体１３の先端部には、上記ハウジング１２に取り付けられた外周側規制ピン１７が軸線１０ｘに沿って移動可能に収容される、外周側に開放された規制溝１３ｐが設けられる。この外周側規制ピン１７と規制溝１３ｐの係合は、上記作動体１３と、ハウジング１２との軸線１０ｘの周りの相対的な回転を規制する。
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前記環状弾性体は、前記大径胴部の軸方向の中心位置の外周面に形成された環状凹部に嵌入されていることを特徴とする請求項１に記載の加工工具用保持具。 前記環状弾性体は、前記筒体の内周面に軸方向に離れて形成された２つの環状凹部にそれぞれ嵌入され、
また、ハンドリングユニット１０は、コネクタ１９を介して排気装置１０４に接続される。排気装置１０４は、排気経路１０５に沿って設置された圧力調整器Ｐ２及び開閉弁Ｖ２を経て、ハンドリングユニット１０の内部（軸孔１１ｘ及び通気口１２ｑ）を吸引し、排気する。なお、排気装置１０４の代わりに、上記と同様の流体供給源を接続してもよく、また、排気装置と流体供給源とを切替可能に接続するようにしてもよい。
この発明によれば、小型化や軽量化を図ることが容易であるとともに、把持精度や繰り返し精度を確保できるハンドリングユニットを提供することができる。また、ハンドリング装置において、コレットの把持特性に適した良好な作動状態を実現できる。
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