JP2005175141A

JP2005175141A - 搬送装置用ハンド

Info

Publication number: JP2005175141A
Application number: JP2003411923A
Authority: JP
Inventors: Tatsuya Shiogai; 達也塩貝; Hiroyuki Tsuto; 宏之津戸; Yoshibumi Takei; 義文武井; Ichiro Aoki; 一郎青木; Tomoyuki Hikita; 友幸引田; Tadashi Matsumoto; 匡史松本
Original assignee: Taiheiyo Cement Corp
Current assignee: Taiheiyo Cement Corp
Priority date: 2003-12-10
Filing date: 2003-12-10
Publication date: 2005-06-30
Anticipated expiration: 2023-12-10
Also published as: JP4262587B2

Abstract

【課題】軽量であるために高速移動が容易であり、高剛性であるために歪が発生せず、かつ、放熱特性に優れた搬送装置用ハンドを提供する。
【解決手段】複合材料中のＳｉＣの含有率が40〜80体積％であるＳｉＣ−Ｓｉ複合材料からなるハニカム構造体を含み、かつ、該ハニカム構造体の上下にＳｉＣ−Ｓｉ複合材料からなる平板が接合されていることを特徴とする搬送装置用ハンド。本発明の搬送装置用ハンドによれば、軽量で高剛性であり、かつ、放熱性に優れた搬送装置用ハンドを得ることが可能となる。このため、被搬送物の高速移動が可能であり、蓄熱による熱歪を被搬送物に与えない効果がある。
【選択図】図１

Description

本発明は、搬送装置に使用される搬送装置用ハンドであって、たとえば、シリコンウェハーや液晶ガラス基板等を自動搬送装置により移動するときに使用される搬送装置用ハンドに関するものである。

近年、搬送装置に使用される搬送装置用ハンドは高速に動作することが多いことから軽量化と剛性が高いことが望まれている。
このような要求に対して、金属に近い信頼性があるものとして、炭素繊維と樹脂の複合材からなる層と金属からなる層とを有する積層体からなる搬送装置用ハンドが開示されている（例えば、特許文献1参照）。
特開平１１−３５４６０７号公報

しかしながら、前記の搬送装置用ハンドは、熱伝導率が小さいため、搬送中に熱が蓄積して、被搬送物に余計な熱ひずみを与える場合があるという課題がある。
さらには、剛性も金属と比較して十分ではないという課題があった。

したがって、本発明の目的は、軽量で高剛性であり、かつ、放熱特性に優れた搬送装置用ハンドを提供することを目的としている。

本発明者らは、上記課題に鑑み鋭意研究した結果、Ｓｉ金属マトリックス中にＳｉＣ強化材が複合されたＳｉＣ−Ｓｉ複合材料からなるハニカム構造体を含む搬送装置用ハンドとすることで軽量化が可能なことと、高剛性であり、かつ、ＳｉＣ−Ｓｉ複合材料が放熱特性に優れているため高速に動作に好適であることを見出して本発明を完成した。
即ち本発明の目的は、下記する手段により達成される。
（１）ＳｉＣ−Ｓｉ複合材料からなるハニカム構造体を含み、かつ、該ハニカム構造体の上下にＳｉＣ−Ｓｉ複合材料からなる平板が接合されていることを特徴とする搬送装置用ハンド。
（２）前記複合材料のＳｉＣの含有率が40〜80体積％であることを特徴とする（１）に記載の搬送装置用ハンド。

以下に詳細に説明する通り、本発明の搬送装置用ハンドによれば、軽量で高剛性であり、かつ、放熱性に優れた搬送装置用ハンドを得ることが可能となる。このため、被搬送物の高速移動が可能であり、蓄熱による熱歪を被搬送物に与えない効果がある。

以下、本発明の搬送装置用ハンドについて、更に詳しく説明する。
上記で述べたように本発明の搬送装置用ハンドは、ＳｉＣ−Ｓｉ複合材料からなるハニカム構造体を含み、かつ、該ハニカム構造体の上下にＳｉＣ−Ｓｉ複合材料からなる平板が接合されていることを特徴とするものである。（請求項１）

ここで、本発明でＳｉＣ−Ｓｉ複合材料からなるハニカム構造体を用いた理由は、従来の密充填のセラミックスでは重たくて高速移動ができないという課題を解決するためであって、内部にハニカム構造体による中空部を形成することにより軽量化が可能としたものである。また、ハニカム構造体は、単に同体積の空孔を形成した多孔体と比較して強度や剛性面で優れているという作用がある。
また、本発明でＳｉ金属マトリックス中にＳｉＣ強化材が複合されたＳｉＣ−Ｓｉ複合材料を用いた理由は、ＳｉＣ−Ｓｉ複合材料（熱伝導率：約170W／mK）は、有機材料（たとえば、炭素繊維強化樹脂複合材：約1W／mK）に比して熱伝導率が高く、放熱性に優れているという作用を持つからである。

次に、本発明の搬送装置用ハンドは、前記複合材料のＳｉＣの含有率が40〜80体積％であることを特徴ととしている。（請求項２）
ここで、強化材であるＳｉＣの含有率を40〜80体積％に限定したのは、ＳｉＣ含有率が40体積％より少ないと場合では、ＳｉＣ−Ｓｉ複合材料の剛性が低下するため歪が発生しやすくなり好ましくないからである。また、ＳｉＣ含有率を80体積％以下とする理由は、これよりＳｉＣ含有率が多いと緻密なＳｉＣ−Ｓｉ複合材料が得られなくなるからである。

以下、本発明に係る搬送装置用ハンドの模式的な斜視図である図１を参照しながら、実施例を示し、本発明を具体的に説明するが、本発明は下記の実施例に制限されるものではない。
〔実施例〕
SiC粉末100質量部にメチルセルロース10質量部、水20質量部を混練、押し出し成形しSiCハニカムを作製した。（図１のハニカム構造体１の前駆体に相当する。）
平均粒形100μmのSiC粉末100重量部とアクリルバインダー10質量部およびエタノール20質量部を混練した接合剤を、搬送装置用ハンド形状に切り出した２枚の多孔質カーボン平板（図１の平板２の前駆体に相当する。）のハニカム構造体との接合面に塗布し、その２枚の塗布面の間に上記SiCハニカムを複数個配置して、次に、金属SiとともにArガス雰囲気中で1600℃に加熱した。その後、搬送装置用ハンド形状からはみ出た余分なハニカム構造体を切削除去した。
その結果、ＳｉＣ−Ｓｉ複合材料からなるハニカム構造体１の両側にＳｉＣ−Ｓｉ複合材料からなる平板２が配置され、それらの間にSiC強化材と金属Siとの複合材料による接合層（図示せず。）を有し、この接合層によりＳｉＣ−Ｓｉ複合材料からなるハニカム構造体１と両側にＳｉＣ−Ｓｉ複合材料からなる平板２が強固に接合された搬送装置用ハンドを得た。ここで、得られた複合材料の強化材ＳｉＣの含有率は、５０体積％であった。

次に、このようにして得られた搬送装置用ハンドのかさ密度を測定したところ、1.08g/cm³と軽量であった。また、得られた搬送装置用ハンド400mm×400mm×H40mmの試験体を切り出し、4隅を固定し、中心部にφ50mmの棒で0.1MPaの荷重をかけるという「たわみ試験」を行った。その結果、たわみ量は2.5μmと小さく、高い剛性を示した。
次に、このようにして得られた搬送装置用ハンドから大きさ5mm×5mm×1mmの試験体を切り出し、レーザーフラッシュ法熱物性測定装置により熱伝導率を測定したところ、170W／mKと大きく、放熱性は十分であることが分かった。

本発明に係る搬送装置用ハンドの模式的な斜視図である。

符号の説明

１；ハニカム構造体
２：平板

Claims

ＳｉＣ−Ｓｉ複合材料からなるハニカム構造体を含み、かつ、該ハニカム構造体の上下にＳｉＣ−Ｓｉ複合材料からなる平板が接合されていることを特徴とする搬送装置用ハンド。
前記複合材料のＳｉＣの含有率が40〜80体積％であることを特徴とする請求項１記載の搬送装置用ハンド。