(57)【要約】【課題】様々な形状のワークを確実に保持可能なワーク保持装置を提供する。【解決手段】ワーク保持装置２０は、貫通孔３２が形成された基体２２と、中空部５１を有し、貫通孔３２の周りを囲むように基体２２に取り付けられ、膨張及び収縮可能なワーク保持部材２４と、中空部５１内に設けられ、周方向Ｚに沿って延び、中空部５１を径方向Ｙに仕切って複数の収容室５８、６０を形成する周方向隔壁６２と、各々の収容室５８、６０に収容された粉体２８と、基体２２に設けられ、各々の収容室５８、６０に連通し、各々の収容室５８、６０からそれぞれ気体を吸引するための複数の吸引路３０、３１と、を備える。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
貫通孔が形成された基体と、
中空部を有し、前記貫通孔の周りを囲むように前記基体に取り付けられ、膨張及び収縮可能なワーク保持部材と、
前記中空部内に設けられ、前記ワーク保持部材の周方向に沿って延び、前記中空部を前記ワーク保持部材の径方向に仕切って複数の収容室を形成する周方向隔壁と、
前記複数の収容室の少なくとも１つに収容された粉体と、
前記基体に設けられ、各々の前記収容室に連通し、各々の前記収容室からそれぞれ気体を吸引するための複数の吸引路と、
を備える、ワーク保持装置。
【請求項２】
前記中空部内に前記周方向に間隔をあけて設けられ、前記径方向に沿って延びて前記複数の収容室を前記周方向に仕切る径方向隔壁を更に備える、請求項１に記載のワーク保持装置。
【請求項３】
複数の前記吸引路に接続され、複数の前記収容室から各々の真空度が異なるように気体を吸引可能な吸引手段を更に備える、請求項１又は請求項２に記載のワーク保持装置。
【請求項４】
前記吸引手段は、前記径方向外側に位置する前記収容室よりも前記径方向内側に位置する前記収容室で真空度が高くなるように気体を吸引する、請求項３に記載のワーク保持装置。
【請求項５】
前記吸引手段は、前記径方向内側に位置する前記収容室の真空度を高めた状態で、前記径方向外側に位置する前記収容室の真空度が高くなるように気体を吸引する、請求項４に記載のワーク保持装置。
【請求項６】
前記吸引手段は、前記貫通孔に接続されており、前記ワーク保持部材の内側に形成される空間から気体を吸引可能とされている、請求項３〜５のいずれか１項に記載のワーク保持装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ワーク保持装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
様々な形状のワークを保持して搬送するため、ワークと接触するワーク接触部分がワークの形状に倣うように変形するワーク保持装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１には、２本のチューブを介して減圧装置と接続される固定部材のワーク対向面に、形状自在パッドが取り付けられた吸着パッドが開示されている。形状自在パッドは、ワークの表面形状に沿って形状を変化させられる中空パッドと、この中空パッドの内部に充填された粒体とで構成されている。この中空バッグは、一方のチューブを介して減圧装置に接続されている。
また、吸着パッドは、形状自在パッドの内側領域に形成される減圧空間が他方のチューブを介して減圧装置に接続されている。このため、吸着パッドでは、減圧装置によって減圧空間を負圧にできると共に中空バックの内部を負圧にすることが可能とされている。
【０００４】
上記吸着パッドでは、形状自在パッドをワークに押し付けてワーク形状に沿って変形させた状態で減圧装置により減圧空間を負圧にしている。その後、中空バッグ内を減圧すると、中空バック内の粒体がジャミング転移によって密着固化し、形状自在パッドのワーク接触部分がワーク形状に倣った状態で硬化する。このように形状自在パッドのワーク接触部分をワーク形状に倣った状態で硬化できるため、ワークを把持しつつ吸着することが可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１１−１８３５３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、特許文献１に開示されたワーク保持装置では、中空バック内の粒体にジャミング転移を生じさせるため、中空バッグ内を減圧すると、粒体や中空バッグが減圧装置の一方のチューブの吸引口側に吸い寄せられる傾向がある。粒体や中空バッグが減圧装置の一方のチューブの吸引口側に吸い寄せられると、ワークへの押し付けによってワーク形状に倣って変形していた形状自在パッドのワーク接触部がワークの形状に倣わなくなる。形状自在パッドがワークの形状に倣っていない場合には、形状自在パッドとワークとの間に隙間が生じるため、減圧空間を減圧し難くなり、ワークの保持力が低下する。
【０００７】
一方、中空バッグ内を減圧せずに減圧空間のみを減圧してワークを吸着保持する場合、中空バッグが減圧装置の他方のチューブの吸引口側に吸い寄せられる傾向がある。中空バッグが減圧装置の他方のチューブの吸引口側に吸い寄せられると、ワークへ押し付けられている形状自在パッドとワークとの間に隙間が生じるため、減圧空間を減圧し難くなり、ワークの保持力が低下する。
【０００８】
本発明は、上記事実を考慮し、様々な形状のワークを確実に保持可能なワーク保持装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の第１態様に係るワーク保持装置は、貫通孔が形成された基体と、中空部を有し、前記貫通孔の周りを囲むように前記基体に取り付けられ、膨張及び収縮可能なワーク保持部材と、前記中空部内に設けられ、前記ワーク保持部材の周方向に沿って延び、前記中空部を前記ワーク保持部材の径方向に仕切って複数の収容室を形成する周方向隔壁と、前記複数の収容室の少なくとも１つに収容された粉体と、前記基体に設けられ、各々の前記収容室に連通し、各々の前記収容室からそれぞれ気体を吸引するための複数の吸引路と、を備える。
【００１０】
第１態様に係るワーク保持装置の基体をロボットアーム等に取り付ける。その後、上記ワーク保持装置のワーク保持部材をワークに押し付ける。ここで、ワークの形状が単純な場合やワーク表面が平らな場合には、ワーク保持部材とワークとの間の気密性を確保しやすい。このため、貫通孔を通してワーク保持部材とワークとの間に形成される空間から気体を吸引する、すなわち、当該空間を減圧することで、ワークを吸着保持することができる。
【００１１】
一方、ワークの形状が複雑な場合やワーク表面に大小の凹凸が形成されている場合には、ワーク保持部材とワークとの間の気密性が確保され難い。この場合には、ワーク保持部材をワークに押し付けてワークの形状に沿わせた状態（倣わせた状態）で、粉体のジャミング転移を利用してワーク接触部分を硬化させることによって、ワーク保持部材でワークを保持（把持）することが可能となる。具体的には、ワーク保持部材をワークに押し付けることで、ワーク保持部材の径方向内側に位置する収容室（以下、適宜「内側収容室」と記載する。）及びワーク保持部材の径方向外側に位置する収容室（以下、適宜「外側収容室」と記載する。）が変形し、ワーク保持部材がワークの形状に倣った状態となる。この状態で、各吸引路を通して内側収容室及び外側収容室から気体を吸引することで、収容室内における粉体の密度が高まり、粉体がジャミング転移によって密着固化（粉体を構成する粒子が密着して固化）する。粉体が密着固化することで、粉体を収容する収容室の形状が維持されるため、ワーク保持部材のワーク接触部分がワークの形状に倣った状態のまま硬化する（言い換えると、形状保持される）。このようにワーク接触部分が形状保持されることで、ワーク保持部材によってワークを把持することができる。
【００１２】
また、上記ワーク保持装置では、粉体のジャミング転移を利用してワーク保持部材のワーク接触部分を硬化（形状保持）させてワークを把持しつつ、貫通孔を通してワーク保持部材とワークとの間に形成される空間から気体を吸引することでワークを吸着保持することができる。この場合には、ワーク保持装置によるワークの保持力が向上する。
【００１３】
上記ワーク保持装置によれば、ワーク保持部材の中空部が周方向隔壁によって複数の収容室に仕切られていることから、例えば、ワーク保持部材の中空部が仕切られない構成（収容室が一つの構成）と比べて、ワーク保持部材の各収容室の減圧（負圧）状態を別々に制御することができる。このように各収容室の減圧（負圧）状態を別々に制御することで、各収容室において、粉体を収容する収容室内における粉体の密着固化のタイミングを制御できるため、様々な形状のワークを確実に保持することができる。
【００１４】
本発明の第２態様に係るワーク保持装置は、第１態様のワーク保持装置において、前記中空部内に前記周方向に間隔をあけて設けられ、前記径方向に沿って延びて前記複数の収容室を前記周方向に仕切る径方向隔壁を更に備える。
【００１５】
第２態様に係るワーク保持装置では、複数の収容室が径方向隔壁によってワーク保持部材の周方向に仕切られているため、例えば、複数の収容室がワーク保持部材の周方向に仕切られていない構成と比べて、収容室内の粉体がワーク保持部材の周方向に移動することで粉体に偏りが生じるのを抑制できる。これにより、上記ワーク保持装置では、収容室内の粉体に確実にジャミング転移を生じさせることができる。
【００１６】
本発明の第３態様に係るワーク保持装置は、第１態様又は第２態様のワーク保持装置において、複数の前記吸引路に接続され、複数の前記収容室から各々の真空度が異なるように気体を吸引可能な吸引手段を更に備える。
【００１７】
第３態様に係るワーク保持装置では、複数の収容室から各々の真空度が異なるように気体を吸引可能な吸引手段を備えている。このため、各収容室に粉体が収容されている場合、各収容室の粉体の密着固化の状態（硬さ）を異ならせることができ、例えば、複数の収容室における各々の真空度を略同一の真空度にしか設定できない構成と比べて、様々な形状のワークを確実に保持することができる。
【００１８】
本発明の第４態様に係るワーク保持装置は、第３態様のワーク保持装置において、前記吸引手段は、前記径方向外側に位置する前記収容室よりも前記径方向内側に位置する前記収容室で真空度が高くなるように気体を吸引する。
【００１９】
第４態様に係るワーク保持装置では、吸引手段によってワーク保持部材の外側収容室よりも内側収容室で真空度が高くなるように気体が吸引される。このため、各収容室に粉体が収容されている場合、外側収容室内の粉体の密着固化の状態が内側収容室内の粉体の密着固化の状態よりも軟らかくなる。これにより、上記ワーク保持装置では、例えば、外側収容室内の粉体の密着固化の状態を内側収容室内の粉体の密着固化の状態よりも硬くする構成と比べて、ワーク保持部材をワークの形状に倣わせやすくなる。
【００２０】
本発明の第５態様に係るワーク保持装置は、第４態様のワーク保持装置において、前記吸引手段は、前記径方向内側に位置する前記収容室の真空度を高めた状態で、前記径方向外側に位置する前記収容室の真空度が高くなるように気体を吸引する。
【００２１】
第５態様に係るワーク保持装置では、吸引手段によって内側収容室の真空度が高められた状態で外側収容室の真空度が高められる。このため、各収容室に粉体が収容されている場合、内側収容室内の粉体が密着固化した後で、外側収容室内の粉体が密着固化する。これにより、上記ワーク保持装置では、例えば、外側収容室内の粉体が密着固化した後で、内側収容室内の粉体が密着固化する構成と比べて、ワーク保持部材でワークを保持（把持）する際の位置ズレを抑制することができる。
【００２２】
本発明の第６態様に係るワーク保持装置は、第３態様〜第５態様のいずれか一態様のワーク保持装置において、前記吸引手段は、前記貫通孔に接続されており、前記ワーク保持部材の内側に形成される空間から気体を吸引可能とされている。
【００２３】
第６態様に係るワーク保持装置では、吸引手段によって基体の貫通孔を通してワーク保持部材の内側に形成される空間から気体が吸引される。このため、上記ワーク保持装置では、例えば、吸引路用の吸引手段と貫通孔用の吸引手段を別々に備える構成と比べて、簡単かつ少ない部品点数でワークの保持力を向上させることができる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、様々な形状のワークを確実に保持可能なワーク保持装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の一実施形態に係るワーク保持装置の斜視図である。
【図２】図１に示すワーク保持装置を下方から見た斜視図である。
【図３】図１に示すワーク保持装置の分解斜視図である。
【図４】図１に示されるワーク保持装置の上面図である。
【図５】図４の５−５線断面図である。
【図６】図４の６−６線断面図である。
【図７】図５の７−７線断面図である。
【図８】図６の８−８線断面図である。
【図９】本発明のその他の実施形態に係るワーク保持装置のワーク保持部を下方から見た下面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、添付の図面を参照しながら、本発明の一実施形態に係るワーク保持装置について具体的に説明する。
【００２７】
図１〜図８に示されるように、本実施形態のワーク保持装置２０は、搬送用ロボットのアームの先端にハンドに代わって取り付けられ、ワークＷ（図５参照）を保持するように構成されている。
【００２８】
＜ワーク保持装置＞
図５及び図６に示されるように、ワーク保持装置２０は、基体２２と、ワーク保持部材２４と、周方向隔壁２６と、粉体２８と、吸引路３０及び吸引路３１とを備えている。
【００２９】
（基体）
図１及び図３に示されるように、基体２２は、円盤状とされており、中央部に軸方向に貫通する貫通孔３２（図５参照）が形成されている。なお、基体２２の軸方向、径方向、周方向は、それぞれワーク保持装置２０の軸方向、径方向、周方向に対応している。以下では、ワーク保持装置２０の軸方向、径方向、周方向をそれぞれ符号Ｘ、Ｙ、Ｚで示す。
【００３０】
図１及び図５に示されるように、基体２２は、トッププレート３４と、上側外プレート３６と、上側内プレート３８と、下側外プレート４０と、下側内プレート４２とを含んで構成されている。
【００３１】
図１及び図３に示されるように、トッププレート３４は、円環板状とされ、ワーク保持装置２０の上面を形成している。
【００３２】
上側外プレート３６は、円環板状とされ、トッププレート３４の下方に配置されている。
【００３３】
上側内プレート３８は、トッププレート３４の下方で且つ上側外プレート３６の径方向内側に配置されている。また、図５に示されるように、上側内プレート３８と上側外プレート３６との間には、周方向隔壁２６の上端側部分が位置している。この周方向隔壁２６の上端側部分は、上側内プレート３８と上側外プレート３６とによって径方向Ｙで挟まれている。また、周方向隔壁２６の上端から径方向内側ＹＩへ向けて張り出した内フランジ部２６Ａがトッププレート３４と上側内プレート３８とによって軸方向Ｘで挟まれている。一方、周方向隔壁２６の上端から径方向外側ＹＯへ向けて張り出した外フランジ部２６Ｂがトッププレート３４と上側外プレート３６とによって軸方向Ｘで挟まれている。
なお、ここでいう「径方向内側ＹＩ」は、径方向Ｙにおける内側、すなわち、径方向Ｙにおいてワーク保持装置２０の中心線ＣＬ側を示している。また、「径方向外側ＹＯ」は、径方向Ｙにおける外側（径方向内側ＹＩと反対側）、すなわち、径方向Ｙにおいてワーク保持装置２０の中心線ＣＬ側と反対側を示している。
【００３４】
図１及び図５に示されるように、下側外プレート４０は、円環板状とされ、上側内プレート３８の下方に配置されている。
【００３５】
下側内プレート４２は、上側内プレート３８の下方で且つ下側外プレート４０の径方向内側に配置されている。また、図５に示されるように、下側内プレート４２と下側外プレート４０との間には、ワーク保持部材２４の後述するワーク保持部５０の上端側部分が位置している。ワーク保持部５０の内周壁上端から径方向内側ＹＩへ向けて張り出した内フランジ部５２Ａが上側内プレート３８と下側内プレート４２によって軸方向Ｘで挟まれている。一方、ワーク保持部５０の外周壁上端から径方向外側ＹＯへ向けて張り出した外フランジ部５４Ａが上側外プレート３６と下側外プレート４０とによって軸方向Ｘで挟まれている。
【００３６】
図３及び図５に示されるように、基体２２には、トッププレート３４、上側外プレート３６、下側外プレート４０を軸方向に貫通する貫通孔４４が周方向Ｚに間隔（本実施形態では等間隔）をあけて形成されている。この貫通孔４４は、トッププレート３４の孔部４４Ａ、上側外プレート３６の孔部４４Ｂ及び下側外プレート４０の孔部４４Ｃを含んで構成されている。また、孔部４４Ｃの内周には、図示しない雌ねじが形成されている。さらに、外フランジ部５４Ａには、貫通孔４４に対応した位置に貫通孔５４Ｂが形成されている。そして、図示しないねじ部材がトッププレート３４の孔部４４Ａ、上側外プレート３６の孔部４４Ｂ、及び外フランジ部５４Ａの貫通孔５４Ｂを貫通し、ねじ部が孔部４４Ｃの雌ねじに捩じ込まれて、トッププレート３４、上側外プレート３６、外フランジ部５４Ａ及び下側外プレート４０が締結固定されている。
【００３７】
また、基体２２には、トッププレート３４、上側内プレート３８、下側内プレート４２を軸方向に貫通する貫通孔４６が周方向Ｚに間隔（本実施形態では等間隔）をあけて形成されている。この貫通孔４６は、トッププレート３４の孔部４６Ａ、上側内プレート３８の孔部４６Ｂ及び下側内プレート４２の孔部４６Ｃを含んで構成されている。また、孔部４６Ｃの内周には、図示しない雌ねじが形成されている。さらに、内フランジ部５２Ａには、貫通孔４６に対応した位置に貫通孔５２Ｂが形成されている。そして、図示しないねじ部材がトッププレート３４の孔部４６Ａ、上側内プレート３８の孔部４６Ｂ、及び内フランジ部５２Ａの貫通孔５２Ｂを貫通し、ねじ部が孔部４６Ｃの雌ねじに捩じ込まれて、トッププレート３４、上側内プレート３８、内フランジ部５２Ａ及び下側内プレート４２が締結固定されている。
【００３８】
なお、トッププレート３４の径方向内側ＹＩに形成される中空部、上側内プレート３８の径方向内側ＹＩに形成される中空部、及び、下側内プレート４２の径方向内側ＹＩに形成される中空部によって、上記の貫通孔３２が構成されている。
【００３９】
また、図５及び図６に示されるように、基体２２には、基体２２をロボットアームの先端に接続するための接続部材１６が取り付けられている。具体的には、基体２２の貫通孔３２の上部に形成された図示しない雌ねじに接続部材１６の先端部に形成された雄ねじを捩じ込むことで、基体２２が接続部材１６に取り付けられている。なお、接続部材１６は、フランジ部を備える円柱状の部材であり、内部に貫通孔３２と連通する連通路１８が形成されている。この連通路１８は、接続部材１６の外周に開口しており、後述する吸引装置６４が備える配管６５が接続されている。また、上記吸引装置６４は、配管６５、連通路１８及び貫通孔３２内を介して後述するワーク保持部材２４のワーク保持部５０の内側に形成される空間１９から気体を吸引することが可能である。
【００４０】
（ワーク保持部材）
図２及び図３に示されるように、ワーク保持部材２４は、円環状とされており、中心をワーク保持装置２０の中心線ＣＬに一致させた状態で、基体２２の下部に貫通孔３２の周りを囲むように取り付けられている。
【００４１】
図５及び図６に示されるように、ワーク保持部材２４は、中空部５１を有し、円環状とされたワーク保持部５０と、ワーク保持部５０を基体２２に取り付けるための上記の内フランジ部５２Ａ及び外フランジ部５４Ａと、を備えている。
【００４２】
ワーク保持部５０は、中空部５１内の圧力を増減させることで膨張及び収縮可能とされている。また、ワーク保持部５０は、後述するワークＷに押し付けることで、押し付けた部分の形状がワークＷの形状に倣うよう変形可能な弾性材料で形成されている。ワーク保持部５０を形成する弾性材料としては、例えば、ゴム、熱可塑性エラストマ、熱硬化性エラストマ等が挙げられる。
【００４３】
また、ワーク保持部５０は、内周を形成する内周壁５２（径方向内側ＹＩに位置する周壁）と、外周を形成する外周壁５４（径方向外側ＹＯに位置する周壁）と、内周壁５２の下端と外周壁５４の下端とをつなぐ連結壁５６と、を含んで構成されている。また、ワーク保持部５０は、内周壁５２と外周壁５４と連結壁５６とによって構成される内部空間が中空部５１とされている。なお、本実施形態では、内周壁５２の下端よりも外周壁５４の下端が下方へ位置している。
【００４４】
内フランジ部５２Ａは、内周壁５２の上端から径方向内側ＹＩへ向けて張り出しており、上記のようにねじ締結によって、基体２２の上側内プレート３８と下側内プレート４２とで挟持固定されている。
【００４５】
外フランジ部５４Ａは、外周壁５４の上端から径方向外側ＹＯへ向けて張り出しており、上記のようにねじ締結によって、基体２２の上側外プレート３６と下側外プレート４０とで挟持固定されている。
【００４６】
（周方向隔壁）
図５及び図６に示されるように、周方向隔壁２６は、ワーク保持部５０の中空部５１内に設けられている。この周方向隔壁２６は、軸方向Ｘに延びると共に周方向Ｚに沿って延びており、中空部５１を径方向Ｙに仕切って２つの収容室５８、６０を形成している。具体的には、周方向隔壁２６は、下端が連結壁５６につながり、上端側が基体２２のトッププレート３４、上側外プレート３６及び上側内プレート３８によって挟持固定されている。
【００４７】
収容室５８は、中空部５１の径方向内側ＹＩ部分を構成している。この収容室５８は、上方が開放されており、環状路４８を介して基体２２に形成された吸引路３０に連通している。
【００４８】
収容室６０は、中空部５１の径方向外側ＹＯ部分を構成している。この収容室６０は、上方が開放されており、環状路４９を介して基体２２に形成された吸引路３１に連通している。
【００４９】
また、本実施形態では、ワーク保持部５０の中空部５１内に周方向Ｚに間隔をあけて複数（８つ）の径方向隔壁６２が設けられている。これらの径方向隔壁６２は、内周壁５２から外周壁５４へ向かって径方向Ｙに沿って延びて収容室５８及び収容室６０を周方向Ｚに仕切っている。これらの径方向隔壁６２によって、収容室５８及び収容室６０がそれぞれ径方向Ｙで８つに分割されている。
【００５０】
なお、本実施形態のワーク保持部材２４は、ワーク保持部５０を形成する弾性材料を用いて、ワーク保持部５０と、内フランジ部５２Ａと、外フランジ部５４Ａと、周方向隔壁２６と、径方向隔壁６２とを一体成形した一体成形品である。
【００５１】
（粉体）
図５及び図６に示されるように、収容室５８及び収容室６０には、それぞれ粉体２８が収容されている。具体的には、収容室５８の周方向Ｚの分割室５８Ａ毎に粉体２８が収容されると共に収容室６０の周方向Ｚの分割室６０Ａ毎に粉体２８が収容されている。なお、ここでいう「粉体」には、微細な固体粒子の集合体及び粗い固体粒子の集合体が含まれる。本実施形態では、粉体２８の固定粒子としてクッションビーズを用いているが、本発明はこの構成に限定されない。粉体２８の固体粒子として、例えば、発泡スチロール等を用いてもよい。また、収容室５８、６０には、それぞれ粉体２８と共に気体が収容されている。本実施形態では、粉体２８と共に収容される気体として空気を用いているが、本発明はこの構成に限定されない。例えば、粉体２８と共に収容される気体として窒素ガス等の不活性気体を用いてもよい。
【００５２】
また、収容室５８及び収容室６０に対する粉体２８の充填率は、それぞれ８０％〜９０％の範囲内に設定されている。これは、粉体２８の充填率が８０％未満の場合、後述する粉体２８のジャミング転移が発生し難くなるためである。一方、粉体２８の充填率が９０％を超えた場合、収容室の減圧後すぐに粉体２８のジャミング転移が発生するため、ワーク保持部５０の形状をワークＷの形状に倣わせ難くなるためである。したがって、収容室５８及び収容室６０に対する粉体２８の充填率は、それぞれ８０％〜９０％の範囲内に設定することが好ましい。
【００５３】
（吸引路）
図４及び図５に示されるように、吸引路３０は、基体２２に設けられており、収容室５８に連通している。吸引路３０の一端３０Ａは、トッププレート３４の上面に開口している。また、吸引路３０の一端３０Ａには、吸引手段の一例としての吸引装置６４が備える配管６６が接続されている。
【００５４】
また、吸引路３０の他端３０Ｂは、下側内プレート４２の外周側下面に周方向Ｚに連続して形成された段差部４２Ａに開口している。この段差部４２Ａと周方向隔壁２６との間には、周方向Ｚに連続する環状路４８が形成されている。この環状路４８を介して吸引路３０が収容室５８に連通している。
【００５５】
図４及び図６に示されるように、吸引路３１は、基体２２に設けられており、収容室６０に連通している。吸引路３１の一端３１Ａは、トッププレート３４の上面に開口している。また、吸引路３１の一端３１Ａには、吸引装置６４が備える配管６８が接続されている。
【００５６】
また、吸引路３１の他端３１Ｂは、下側外プレート４０の内周側下面に周方向Ｚに連続して形成された段差部４０Ａに開口している。この段差部４０Ａと周方向隔壁２６との間には、周方向Ｚに連続する環状路４９が形成されている。この環状路４９を介して吸引路３１が収容室６０に連通している。
【００５７】
吸引路３０と収容室５８との間には、粉体２８を構成する固体粒子の移動を阻止する図示しないフィルタが設けられている。同様に、吸引路３１と収容室６０との間には、粉体２８を構成する固体粒子の移動を阻止する図示しないフィルタが設けられている。なお、上記フィルタの設置場所については、特に限定されない。
【００５８】
また、図５及び図６に示されるように、本実施形態のワーク保持装置２０は、吸引装置６４を備えている。この吸引装置６４は、負圧を発生させる減圧装置７０と、吸引路３０の一端３０Ａに接続される配管６６と、吸引路３１の一端３１Ａに接続される配管６８と、接続部材１６の連通路１８に接続される配管６５とを備えている。
【００５９】
減圧装置７０としては、負圧を発生できれば、特に限定されないが、本実施形態では、真空イジェクタを用いている。また、本実施形態では、配管６５、６６、６８にそれぞれ流量調整用の制御弁（図示省略）が設けられている。なお、制御弁に関しては、ワーク保持装置２０の用途に応じて、各配管毎に設けない構成としてもよいし、複数ポートを有する一つの制御弁で各配管の流量を調整する構成としてもよい。
【００６０】
本実施形態の吸引装置６４では、上記の構成により、収容室５８、６０から各々の真空度が異なるように気体（本実施形態では空気）を吸引可能となっている。具体的には、収容室６０よりも収容室５８で真空度が高くなるように気体を吸引することができる。
【００６１】
また、吸引装置６４では、収容室５８の真空度を高めた状態で、収容室６０の真空度が高くなるように気体を吸引することもできる。
【００６２】
次に、本実施形態に係るワーク保持装置２０の作用及び効果について説明する。
ワーク保持装置２０をロボットアーム等に取り付ける。その後、ロボットアームを操作してワーク保持装置２０のワーク保持部材２４をワークＷに押し付ける。なお、ワーク保持部材２４をワークＷに押し付ける際には、ワーク保持部５０の中空部５１（収容室５８及び収容室６０）内を大気圧に設定しておくことが好ましい。また、ワーク保持部５０をワークＷへ押し付けた際に、ワーク保持部５０がワーク形状に倣って変形するよう中空部５１（収容室５８及び収容室６０）内の気体（空気）を排出するように構成してもよい。
【００６３】
ここで、ワークＷの形状が単純な場合やワークＷの表面が平らな場合には、ワークＷへ押し付けたワーク保持部５０とワークＷとの間の気密性を確保しやすい。このような場合には、ワーク保持部５０の内側に形成される空間１９が密閉空間となるため、配管６５から連通路１８及び貫通孔３２を通して空間１９から気体を吸引する、すなわち、空間１９を減圧することで、ワークＷを吸着保持することができる。
【００６４】
一方、ワークＷの形状が複雑な場合やワークＷの表面に大小の凹凸が形成されている場合には、ワーク保持部５０とワークＷとの間の気密性が確保され難い。このような場合には、ワーク保持部５０をワークＷに押し付けてワークの形状に沿わせた状態（倣わせた状態）で、粉体２８のジャミング転移を利用してワーク保持部５０のワーク接触部分を硬化させる。これにより、ワーク保持部材２４でワークＷを保持（把持）することが可能となる。具体的には、ワーク保持部５０をワークＷに押し付けることで、ワーク保持部５０の収容室５８及び収容室６０が変形してワーク保持部５０がワークＷの形状に倣った状態となる。この状態で、吸引路３０、３１を通して収容室５８及び収容室６０から気体を吸引することで、収容室５８内及び収容室６０内の各粉体２８の密度が高まり、粉体２８がジャミング転移によって密着固化（粉体２８を構成する固体粒子が密着して固化）する。粉体２８が密着固化することで、収容室５８及び収容室６０の形状が維持されるため、ワーク保持部５０のワーク接触部分がワークＷの形状に倣った状態のまま硬化する（言い換えると、形状保持される）。このようにワーク保持部５０のワーク接触部分が形状保持されることで、ワーク保持部材２４によってワークＷを把持することができる。
【００６５】
さらに、ワーク保持装置２０では、ワークＷの形状が複雑な場合やワークＷの表面に大小の凹凸が形成されている場合に、粉体２８のジャミング転移を利用してワーク保持部５０のワーク接触部分を硬化（形状保持）させてワークＷを把持しつつ、配管６５から連通路１８及び貫通孔３２を通して空間１９から気体を吸引することでワークＷを吸着保持することができる。このようにすることで、ワーク保持装置２０によるワークＷの保持力が向上する。
【００６６】
上記のように本実施形態のワーク保持装置２０によれば、ワーク保持部５０の中空部５１が周方向隔壁２６によって収容室５８及び収容室６０に仕切られていることから、例えば、ワーク保持部５０の中空部５１が仕切られない構成（収容室が一つの構成）と比べて、ワーク保持部５０の収容室５８及び収容室６０の減圧（負圧）状態を別々に制御することができる。このように収容室５８内の減圧による粉体２８の密着固化と収容室６０内の減圧による粉体２８の密着固化のタイミングを制御できるため、様々な形状のワークＷを確実に保持することができる。
【００６７】
また、ワーク保持装置２０では、収容室５８及び収容室６０が径方向隔壁６２によって周方向Ｚに仕切られているため、例えば、収容室５８及び収容室６０が周方向Ｚに仕切られていない構成と比べて、収容室５８及び収容室６０内の粉体２８が周方向Ｚに移動することで粉体２８に偏りが生じるのを抑制できる。これにより、ワーク保持装置２０では、収容室５８及び収容室６０内の粉体２８に確実にジャミング転移を生じさせることができる。
【００６８】
さらに、ワーク保持装置２０が収容室５８及び収容室６０から各々の真空度が異なるように気体を吸引可能な吸引装置６４を備えている場合、収容室５８及び収容室６０の粉体２８の密着固化の状態（硬さ）を異ならせることができる。このため、ワーク保持装置２０は、例えば、収容室５８及び収容室６０における各々の真空度を略同一の真空度にしか設定できない構成と比べて、様々な形状のワークＷを確実に保持することができる。
【００６９】
また、ワーク保持装置２０が吸引装置６４を備えている場合、吸引装置６４によってワーク保持部５０の収容室６０よりも収容室５８で真空度が高くなるように気体が吸引される、すなわち、外側収容室内の粉体の密着固化の状態が内側収容室内の粉体の密着固化の状態よりも軟らかくなる。このため、ワーク保持装置２０は、例えば、収容室６０内の粉体２８の密着固化の状態を収容室５８内の粉体２８の密着固化の状態よりも硬くする構成と比べて、ワーク保持部５０をワークＷの形状に倣わせやすくなる。
【００７０】
またさらに、ワーク保持装置２０が吸引装置６４を備えている場合、吸引装置６４によって収容室５８の真空度が高められた状態で収容室６０の真空度が高められる、すなわち、収容室５８内の粉体２８が密着固化した後で、収容室６０内の粉体２８が密着固化する。このため、ワーク保持装置２０は、例えば、収容室６０内の粉体２８が密着固化した後で、収容室５８内の粉体２８が密着固化する構成と比べて、ワーク保持部５０でワークＷを保持（把持）する際のワークＷの位置ズレを抑制することができる。
【００７１】
そして、ワーク保持装置２０が吸引装置６４を備えている場合、吸引装置６４によって配管６５から連通路１８及び貫通孔３２を通して空間１９から気体が吸引される。このため、ワーク保持装置２０は、例えば、吸引路３０、３１用の吸引装置と貫通孔３２用の吸引装置を別々に備える構成と比べて、簡単かつ少ない部品点数でワークＷの保持力を向上させることができる。
【００７２】
前述の実施形態のワーク保持装置２０では、ワーク保持部５０の中空部５１内に径方向隔壁６２を設けているが、本発明はこの構成に限定されず、ワーク保持部５０の中空部５１内に径方向隔壁６２を設けなくてもよい。
【００７３】
また、前述の実施形態のワーク保持装置２０は、吸引装置６４を備えているが、本発明はこの構成に限定されず、吸引装置６４を備えていなくてもよい。例えば、搬送用ロボットやこのロボットの設置場所等に設けられた吸引装置とワーク保持装置２０を接続してもよい。
【００７４】
またさらに、前述の実施形態のワーク保持装置２０では、吸引装置６４を用いて収容室５８、６０及び空間１９を負圧にしているが、本発明はこの構成に限定されない。例えば、ワーク保持装置２０が、収容室５８を負圧にするための吸引装置と、収容室６０を負圧にするための吸引装置と、空間１９を負圧にするための吸引装置をそれぞれ別々に備え、これらの吸引装置を用いて収容室５８、６０及び空間１９を負圧にしてもよい。
【００７５】
また、前述の実施形態のワーク保持装置２０では、収容室５８と収容室６０のそれぞれに粉体２８が収容されているが、本発明はこの構成に限定されない。例えば、収容室５８と収容室６０のうち、どちらか一方に粉体２８が収容されている構成としてもよい。例えば、収容室５８に粉体２８が収容され、収容室６０に粉体２８が収容されず、気体のみが収容される構成とした場合、粉体２８が収容されていない収容室６０を柔軟にできるため、ワーク保持部５０をワークＷの形状に倣わせやすくなる。
【００７６】
さらに、前述の実施形態のワーク保持装置２０では、ワーク保持部５０の中空部５１を一つの周方向隔壁２６によって２つの収容室５８、６０に仕切る構成としているが、本発明はこの構成に限定されない。例えば、ワーク保持部５０の中空部５１を２つ以上の周方向隔壁２６によって３つ以上の収容室に仕切る構成としてもよい。このように中空部５１を３つ以上に仕切る構成とした場合も、少なくとも１つの収容室に粉体２８が収容されていればよい。例えば、最も内側の収容室に粉体２８を収容し、最も外側の収容室に粉体２８を収容せずに気体のみを収容する構成とした場合、最も内側の収容室では粉体２８にジャミング転移を生じさせることで、ワーク接触部分の形状がワークＷの形状に倣った状態となり、ワークＷを確実に把持できる。さらに、粉体２８が収容されていない最も外側の収容室を柔軟にできるため、ワーク保持部５０をワークＷの形状に倣わせやすくなる。
【００７７】
またさらに、前述の実施形態のワーク保持装置２０では、ワーク保持部５０の中空部５１内を径方向隔壁６２で周方向Ｚに仕切る構成としているが、本発明はこの構成に限定されない。例えば、図９に示されるワーク保持部材７２のように、ワーク保持部７４を周方向Ｚに分断させる構成としてもよい。
【００７８】
そして、前述の実施形態のワーク保持装置２０では、ワークＷの形状によって下側内プレート４２の下面をワークＷの表面に接触させる構成としているが、本発明はこの構成に限定されない。例えば、下側内プレート４２の下面に図示しない円環板状の緩衝板（クッション性を有する板状部材）を配置して、ワークＷの表面への押付力を吸収する構成としてもよい。
【００７９】
以上、実施形態を挙げて本発明の実施の形態を説明したが、これらの実施形態は一例であり、要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施できる。また、本発明の権利範囲がこれらの実施形態に限定されないことは言うまでもない。
【符号の説明】
【００８０】
２０    ワーク保持装置
２２    基体
２４    ワーク保持部材
２６    周方向隔壁
２８    粉体
３０    吸引路
３１    吸引路
３２    貫通孔
５１    中空部
５８    収容室（径方向内側に位置する収容室）
６０    収容室（径方向外側に位置する収容室）
６２    径方向隔壁
６４    吸引装置（吸引手段）
７２    ワーク保持部材
Ｗ      ワーク
Ｙ      径方向
ＹＩ    径方向内側
ＹＯ    径方向外側
Ｚ      周方向
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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