THE BEST SIDE OF 漾逸峰

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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。

一方、特許文献2に記載のチャッキング装置では、コレットとエアシリンダ構造が隣接して配置されるために比較的コンパクトにはなるものの、両者が軸方向に配列されている点では上記と同様であり、構造上はコレットの大きさに対して実施例以上の小型化は難しい。また、コレット12がヘッドキャップ部3とピストン体20にそれぞれ局部的に接触するだけであるとともに、線ばね15や圧縮コイルばね18によって強制的に復帰するように構成されるため、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がある。

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。

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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。

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。

各弾性変形部11bの軸線方向先端側には、フィンガー部11cが接続される。フィンガー部11cは軸線10xに向いた把持面11gを備える。なお、図示例では、把持面11gは、軸線10xを中心とする円弧筒状の内周面(中心角が120度弱)で構成されるが、これに限定されず、図示しない把持対象物に対応するものであれば、楕円状、平坦状などの任意の内面形状であってもよい。フィンガー部11cの外面上には、軸線方向先端側に向いた係止段部11dが設けられるとともに、この係止段部11dの軸線10xの方向の基端側(図示右側、以下、単に「軸線方向基端側」という。)には、軸線方向基端側に斜めに向いて傾斜した円錐面状の被動面11tが、各弾性変形部11b及びフィンガー部11c毎にそれぞれ設けられる。さらに、この被動面11tの一部(一つ)には、軸線10xに沿って延びる、外周側に開放された規制溝11pが設けられる。

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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。

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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