漾逸峰 - An Overview
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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。
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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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そこで、本発明の課題は、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にある。
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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