前記軸体は、前記各環状凹部に嵌入された２つの前記環状弾性体の間に位置して形成された段差面部と、前記段差面部の大径端より前記先端部側に向かって漸次小さくなる第１のテーパー軸部と、前記基部側の前記環状弾性体よりも前記基部側の位置から前記基部側の前記環状弾性体よりも前記先端部側の領域にわたり前記先端部側に向かって漸次小さくなる第２のテーパー軸部とを有し、
前記環状弾性体は、前記大径胴部の軸方向の両端に形成された各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。 前記軸体は、前記環状弾性体に支持される大径胴部を有し、
次に、上記とは別の機能実現手段１００Ｃについて説明する。この機能実現手段１００Ｃは、コレット位置検出器Ｓ２、又は、把持態様検出器Ｓ３～Ｓ５の少なくともいずれか一つの検出結果に基づいて、ハンドリングユニット１０の位置及び姿勢（或いは、位置と姿勢の少なくとも一方）を修正する手段である。図１０において実線で示すフィンガー部１１ｃの位置Ｆ１が把持対象物Ｐに対する適正な位置であり、このときのハンドリングユニット１０は適正な位置及び姿勢にある。一方、上記ユニット駆動系の作動ずれなどにより、フィンガー部１１ｃの軸芯（軸線１０ｘ）が把持対象物Ｐに対して上記の正規の位置Ｆ１からずれ、異なる位置Ｆ２やＦ３に配置される場合がある。例えば、位置Ｆ２では、複数のフィンガー部１１ｃの軸芯が把持対象物Ｐの中心からやや図示右側へずれている。このような微妙な位置ずれを検出することは難しいが、例えば、上記の把持態様検出器Ｓ３～Ｓ５を用いることにより、複数のフィンガー部１１ｃが非把持状態から把持状態へ移行する際に、各フィンガー部１１ｃに対応する弾性変形部１１ｂの変形量が検出信号Ｓｄによって時間的にずれて検出されるため、この時間ずれに対応する位置ずれ量と、各フィンガー部１１ｃの時間の先後に対応するずれ方向とを推定して、ユニット駆動系の位置制御量を修正する。なお、複数のフィンガー部１１ｃが把持状態となり、把持対象物Ｐの把持が完了した時点では、コレット１１の自動調芯機能により、把持対象物Ｐの中心はコレット１１の軸芯、すなわち軸線１０ｘに整合した状態とされる。
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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さらに、本実施形態では、コレット１１がハウジング１２内の軸線方向の既定の範囲で移動可能に構成されるため、ハンドリングユニット１０が把持対象物へ向けてアクセスする際において、ハンドリングユニット１０の位置制御不良、把持対象物の配置不良・形状不良などによってフィンガー部１１ｃが外部との間で異常な干渉を生じた場合でも、軸線１０ｘに沿った軸線方向基端側への後退によってコレット１１の損傷を回避することができる。また、その回避動作によっても、上記基準部１１ａと支持面部１３ｂの摺接構造によってコレット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ため、その後の作動精度が低下する虞はない。
コレット、前記コレットを駆動する作動体、及び、前記コレットと前記作動体を収容し、流体供給口を備えるシリンダ構造を含むハウジング、を有するハンドリングユニットと、 前記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、
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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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。
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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。
本発明はハンドリングユニット及びハンドリング装置に係り、特に、ハンドリング装置のロボットアーム先端などに取り付けて対象物を把持し、移載、分配、取出、導入、加工などの種々の用途に用いる場合に好適な、把持部を備えたハンドリングユニットに関する。