JP2019010692A - Hand for industrial robot and industrial robot - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、搬送対象物を搬送する産業用ロボットのハンドに関する。また、本発明は、このハンドを備える産業用ロボットに関する。 The present invention relates to an industrial robot hand for transporting a transport object. The present invention also relates to an industrial robot provided with this hand.
従来、液晶ディスプレイ用のガラス基板を搬送する産業用ロボットが知られている(たとえば、特許文献1参照)。特許文献1に記載の産業用ロボットのハンドは、直線状に形成される2本のフォークを備えている。フォークの先端側には、フォークに載置されるガラス基板を真空吸着する複数の吸着パッドが取り付けられている。 Conventionally, an industrial robot that transports a glass substrate for a liquid crystal display is known (for example, see Patent Document 1). The industrial robot hand described in Patent Literature 1 includes two forks formed in a straight line. A plurality of suction pads for vacuum-sucking a glass substrate placed on the fork are attached to the front end side of the fork.
本願発明者は、たとえば、フィルム状に形成される有機ELディスプレイの製造システムで使用可能な産業用ロボットのハンドの構造を検討している。フィルム状の有機ELディスプレイの製造システムの中には、たとえば、フィルム状に形成された製造途中の有機ELディスプレイが単体で搬送される製造システムもあれば、フィルム状に形成された製造途中の有機ELディスプレイがガラス基板に貼り付けられた状態で搬送される製造システムもある。 The inventor of the present application examines the structure of a hand of an industrial robot that can be used in, for example, a manufacturing system of an organic EL display formed in a film shape. Some production systems for film-like organic EL displays include, for example, a production system in which an organic EL display formed in the form of a film is transported as a single unit. There is also a manufacturing system in which an EL display is transported in a state of being attached to a glass substrate.
特許文献1に記載の産業用ロボットのハンドによって、製造途中のフィルム状の有機ELディスプレイを単体で搬送する場合、搬送対象物である製造途中の有機ELディスプレイの剛性が低いため、製造途中の有機ELディスプレイの、吸着パッドに吸着された部分が大きく変形して損傷するおそれがある。また、特許文献1に記載の産業用ロボットのハンドによって、製造途中のフィルム状の有機ELディスプレイをガラス基板に貼り付けた状態で搬送する場合、搬送対象物である製造途中の有機ELディスプレイの剛性が高いため、たとえば、製造途中の有機ELディスプレイが撓んでいると、この有機ELディスプレイに吸着パッドが接触しなくなって、この有機ELディスプレイを吸着パッドで吸着できないおそれがある。 When a film-like organic EL display being manufactured is transported as a single unit by the hand of an industrial robot described in Patent Document 1, the rigidity of the organic EL display being manufactured, which is the object to be transported, is low. There is a possibility that a portion of the EL display adsorbed by the adsorption pad may be greatly deformed and damaged. Moreover, when the film-like organic EL display in the middle of manufacture is conveyed in the state which was affixed on the glass substrate with the hand of the industrial robot of patent document 1, the rigidity of the organic EL display in the middle of manufacture which is a conveyance target object For example, if the organic EL display being manufactured is bent, the suction pad does not come into contact with the organic EL display, and the organic EL display may not be sucked by the suction pad.
そこで、本発明の課題は、搬送対象物の下面を真空吸着する吸着機構を備える産業用ロボットのハンドにおいて、比較的剛性の低い搬送対象物が吸着機構で吸着されたときの搬送対象物の変形を抑制することが可能であって、かつ、比較的剛性の高い搬送対象物を吸着機構で確実に吸着することが可能な産業用ロボットのハンドを提供することにある。また、本発明の課題は、このハンドを備える産業用ロボットを提供することにある。 Therefore, an object of the present invention is to deform a conveyance object when a relatively low-conveyance object is adsorbed by the adsorption mechanism in an industrial robot hand having an adsorption mechanism that vacuum-sucks the lower surface of the object to be conveyed. Another object of the present invention is to provide a hand for an industrial robot that can restrain a conveyance object having a relatively high rigidity with a suction mechanism. Moreover, the subject of this invention is providing the industrial robot provided with this hand.
上記の課題を解決するため、本発明の産業用ロボットのハンドは、搬送対象物を搬送する産業用ロボットのハンドにおいて、上面側に搬送対象物が載置される複数のフォークと、フォークの上面側に載置される搬送対象物の下面を真空吸着する吸着機構とを備え、吸着機構は、搬送対象物の下面に接触して搬送対象物を吸着する吸着板と、吸着板が上端側に固定されるとともに上下方向に貫通する吸引穴が形成される固定部材と、フォークに対して傾動可能となるように固定部材を支持するフローティング機構とを備え、吸着板は、多孔質の樹脂で形成されていることを特徴とする。 In order to solve the above-described problems, an industrial robot hand according to the present invention is an industrial robot hand for transporting a transport object, and includes a plurality of forks on which a transport object is placed on an upper surface side, and an upper surface of the fork. A suction mechanism that vacuum-sucks the lower surface of the object to be transported placed on the side, the suction mechanism contacting the lower surface of the object to be transported and suctioning the object to be transported, and the suction plate on the upper end side A fixing member that is fixed and formed with a suction hole penetrating in the vertical direction, and a floating mechanism that supports the fixing member so as to be tiltable with respect to the fork, and the suction plate is made of porous resin It is characterized by being.
本発明の産業用ロボットのハンドでは、搬送対象物の下面に接触して搬送対象物を吸着する吸着板は、多孔質の樹脂で形成されている。そのため、本発明では、搬送対象物を吸着する穴(すなわち、気孔)の大きさが小さい。したがって、本発明では、比較的剛性の低い搬送対象物が吸着機構で吸着されたときの搬送対象物の変形を抑制することが可能になる。また、本発明では、吸着板が固定される固定部材は、フォークに対して傾動可能となるようにフローティング機構に支持されているため、比較的剛性の高い搬送対象物が撓んでいても、この搬送対象物の撓みに応じて吸着板を傾けて搬送対象物に吸着板を確実に接触させることが可能になる。したがって、本発明では、比較的剛性の高い搬送対象物を吸着機構で確実に吸着することが可能になる。 In the hand of the industrial robot of the present invention, the suction plate that contacts the lower surface of the transport object and sucks the transport object is formed of a porous resin. Therefore, in the present invention, the size of the hole (that is, the pore) for attracting the conveyance object is small. Therefore, in this invention, it becomes possible to suppress a deformation | transformation of a conveyance target object when the conveyance target object with comparatively low rigidity is attracted | sucked by the adsorption | suction mechanism. In the present invention, since the fixing member to which the suction plate is fixed is supported by the floating mechanism so as to be tiltable with respect to the fork, even if a relatively rigid transport object is bent, It becomes possible to incline the suction plate according to the bending of the conveyance object and to reliably bring the suction plate into contact with the conveyance object. Therefore, in the present invention, it is possible to reliably suck a conveyance object having a relatively high rigidity by the suction mechanism.
また、上記の課題を解決するため、本発明の産業用ロボットのハンドは、搬送対象物を搬送する産業用ロボットのハンドにおいて、上面側に搬送対象物が載置される複数のフォークと、フォークの上面側に載置される搬送対象物の下面を真空吸着する吸着機構とを備え、吸着機構は、搬送対象物の下面に接触して搬送対象物を吸着する吸着板と、吸着板が上端側に固定されるとともに上下方向に貫通する吸引穴が形成される固定部材と、フォークに対して傾動可能となるように固定部材を支持するフローティング機構とを備え、吸着板には、シャワーヘッドの複数のシャワー穴のように配置される複数の第2の吸引穴が形成されていることを特徴とする。 In order to solve the above problems, an industrial robot hand according to the present invention includes a plurality of forks on which an object to be transported is placed on an upper surface side of the hand of an industrial robot that transports an object to be transported, a fork A suction mechanism that vacuum-sucks the lower surface of the object to be transported placed on the upper surface side of the substrate, the suction mechanism contacting the lower surface of the object to be transported and sucking the object to be transported, and the suction plate at the upper end And a floating mechanism that supports the fixing member so as to be tiltable with respect to the fork. The suction plate includes a shower head A plurality of second suction holes arranged like a plurality of shower holes are formed.
本発明の産業用ロボットのハンドでは、搬送対象物の下面に接触して搬送対象物を吸着する吸着板に、シャワーヘッドの複数のシャワー穴のように配置される複数の第2の吸引穴が形成されている。そのため、本発明では、搬送対象物を吸着する1個の第2の吸引穴の大きさを小さくすることが可能になる。したがって、本発明では、比較的剛性の低い搬送対象物が吸着機構で吸着されたときの搬送対象物の変形を抑制することが可能になる。また、本発明では、吸着板が固定される固定部材は、フォークに対して傾動可能となるようにフローティング機構に支持されているため、比較的剛性の高い搬送対象物が撓んでいても、この搬送対象物の撓みに応じて吸着板を傾けて搬送対象物に吸着板を確実に接触させることが可能になる。したがって、本発明では、比較的剛性の高い搬送対象物を吸着機構で確実に吸着することが可能になる。 In the industrial robot hand of the present invention, a plurality of second suction holes arranged like the plurality of shower holes of the shower head are provided on the suction plate that contacts the lower surface of the transport target and sucks the transport target. Is formed. Therefore, in the present invention, it is possible to reduce the size of one second suction hole that sucks the conveyance target. Therefore, in this invention, it becomes possible to suppress a deformation | transformation of a conveyance target object when the conveyance target object with comparatively low rigidity is attracted | sucked by the adsorption | suction mechanism. In the present invention, since the fixing member to which the suction plate is fixed is supported by the floating mechanism so as to be tiltable with respect to the fork, even if a relatively rigid transport object is bent, It becomes possible to incline the suction plate according to the bending of the conveyance object and to reliably bring the suction plate into contact with the conveyance object. Therefore, in the present invention, it is possible to reliably suck a conveyance object having a relatively high rigidity by the suction mechanism.
本発明において、フローティング機構は、フォークに固定されるとともに固定部材を傾動可能に保持する保持部材と、保持部材に対して固定部材を上側に向かって付勢する付勢部材と、固定部材と保持部材とを繋ぐ環状のゴム板とを備え、ゴム板の外周側部分は、ゴム板の周方向の全域に亘って保持部材に固定され、ゴム板の内周側部分は、ゴム板の周方向の全域に亘って固定部材に固定され、固定部材と保持部材とゴム板とに囲まれた部分は、吸引穴が繋がる密閉空間となっており、保持部材には、密閉空間に繋がる第3の吸引穴が形成され、第3の吸引穴に接続される吸引機構によって空気が吸引されて吸着板に搬送対象物が吸着されると、密閉空間が負圧になり、付勢部材の付勢力に抗して吸着板および固定部材が下側へ移動することが好ましい。このように構成すると、吸着板が搬送対象物を吸着して吸着板および固定部材が下側へ移動すると、吸着板および固定部材がフォークに対してふらつきにくくなる。したがって、搬送対象物の搬送時に、ハンドに搭載された搬送対象物の状態を安定させることが可能になる。 In the present invention, the floating mechanism includes a holding member that is fixed to the fork and holds the fixing member in a tiltable manner, an urging member that urges the fixing member upward with respect to the holding member, and the holding member and the holding mechanism. An annular rubber plate connecting the members, the outer peripheral side portion of the rubber plate is fixed to the holding member over the entire circumferential direction of the rubber plate, and the inner peripheral side portion of the rubber plate is the circumferential direction of the rubber plate The part surrounded by the fixing member, the holding member and the rubber plate is a sealed space to which the suction hole is connected, and the holding member has a third space connected to the sealed space. When the suction hole is formed and air is sucked by the suction mechanism connected to the third suction hole and the object to be transported is sucked to the suction plate, the sealed space becomes negative pressure, and the biasing force of the biasing member The suction plate and the fixing member move downward Preferred. If comprised in this way, if an adsorption | suction board will adsorb | suck a conveyance target object and an adsorption | suction board and a fixing member will move below, it will become difficult for an adsorption | suction board and a fixing member to wobble with respect to a fork. Therefore, it is possible to stabilize the state of the transport object mounted on the hand when transporting the transport object.
本発明において、付勢部材は、圧縮コイルバネであり、圧縮コイルバネの上端側部分は、吸引穴の中に配置されていることが好ましい。このように構成すると、吸引穴の外側に付勢部材が配置されている場合と比較して、吸着機構を小型化することが可能になる。 In the present invention, the biasing member is a compression coil spring, and the upper end side portion of the compression coil spring is preferably disposed in the suction hole. If comprised in this way, compared with the case where the urging | biasing member is arrange | positioned on the outer side of a suction hole, it will become possible to miniaturize an adsorption | suction mechanism.
本発明において、たとえば、保持部材は、ゴム板の外周側部分を上下方向で挟むように配置される第1保持部材および第2保持部材を備え、第1保持部材は、フォークの上面側に配置され、第2保持部材は、中空状に形成されるフォークの内部に配置され、第3の吸引穴は、第2保持部材に形成されている。 In the present invention, for example, the holding member includes a first holding member and a second holding member arranged so as to sandwich the outer peripheral side portion of the rubber plate in the vertical direction, and the first holding member is arranged on the upper surface side of the fork. The second holding member is disposed inside a fork formed in a hollow shape, and the third suction hole is formed in the second holding member.
本発明のハンドは、ハンドが先端側に回動可能に連結されるアームと、アームの基端側が回動可能に連結される本体部とを備える産業用ロボットに用いることができる。この産業用ロボットでは、比較的剛性の低い搬送対象物が吸着機構で吸着されたときの搬送対象物の変形を抑制することが可能になるとともに、比較的剛性の高い搬送対象物を吸着機構で確実に吸着することが可能になる。 The hand of the present invention can be used in an industrial robot including an arm that is pivotally connected to the distal end side and a main body that is pivotally connected to the proximal end side of the arm. In this industrial robot, it is possible to suppress the deformation of the conveyance object when the conveyance object having a relatively low rigidity is adsorbed by the adsorption mechanism, and the conveyance object having a relatively high rigidity can be suppressed by the adsorption mechanism. It can be reliably adsorbed.
以上のように、本発明では、比較的剛性の低い搬送対象物が吸着機構で吸着されたときの搬送対象物の変形を抑制することが可能になるとともに、比較的剛性の高い搬送対象物を吸着機構で確実に吸着することが可能になる。 As described above, according to the present invention, it is possible to suppress the deformation of the conveyance object when the conveyance object having a relatively low rigidity is adsorbed by the suction mechanism, and the conveyance object having a relatively high rigidity can be used. Adsorption can be ensured by the adsorption mechanism.
以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態を説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(産業用ロボットの全体構成)
図1は、本発明の実施の形態にかかる産業用ロボット1の平面図である。図2は、図1に示す産業用ロボット1の側面図である。
(Overall configuration of industrial robot)
FIG. 1 is a plan view of an industrial robot 1 according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a side view of the industrial robot 1 shown in FIG.
本形態の産業用ロボット1(以下、「ロボット1」とする。)は、所定の搬送対象物2を搬送するための水平多関節型のロボットである。このロボット1は、たとえば、有機ELディスプレイの製造システムに組み込まれて使用される。本形態の搬送対象物2は、たとえば、フィルム状に形成された製造途中の有機ELディスプレイであり、有機ELディスプレイの製造システムでは、この有機ELディスプレイが単体で搬送されたり、ガラス基板に貼り付けられた状態で搬送されたりする。また、搬送対象物2は、長方形の平板状に形成されている。本形態のロボット1は、大きさの異なる複数種類の搬送対象物2を搬送することが可能になっている(図3参照)。
The industrial robot 1 of this embodiment (hereinafter referred to as “robot 1”) is a horizontal articulated robot for transporting a predetermined
ロボット1は、搬送対象物2が搭載される2個のハンド3と、2個のハンド3のそれぞれが先端側に連結される2本のアーム4と、2本のアーム4を支持する本体部5と、本体部5を水平方向に移動可能に支持するベース6とを備えている。本体部5は、アーム4の基端側を支持するとともに上下動可能なアームサポート7と、アームサポート7を上下動可能に支持する支持フレーム8と、本体部5の下端部分を構成するとともにベース6に対して水平移動可能な基台9と、支持フレーム8の下端が固定されるとともに基台9に対して回動可能な旋回フレーム10とを備えている。
The robot 1 includes two
アーム4は、第1アーム部12と第2アーム部13との2個のアーム部によって構成されている。第1アーム部12の基端側は、アームサポート7に回動可能に連結されている。すなわち、アーム4の基端側は、本体部5に回動可能に連結されている。第1アーム部12の先端側には、第2アーム部13の基端側が回動可能に連結されている。第2アーム部13の先端側には、ハンド3が回動可能に連結されている。すなわち、アーム4の先端側には、ハンド3が回動可能に連結されている。ロボット1は、2本のアーム4のそれぞれを伸縮させる2個のアーム駆動機構を備えている。
The
支持フレーム8は、アームサポート7を介してハンド3およびアーム4を昇降可能に保持している。この支持フレーム8は、アームサポート7を昇降可能に保持する柱状の第1支持フレーム14と、第1支持フレーム14を昇降可能に保持する柱状の第2支持フレーム15とを備えている。ロボット1は、第1支持フレーム14に対してアームサポート7を昇降させる昇降機構と、第2支持フレーム15に対して第1支持フレーム14を昇降させる昇降機構と、第1支持フレーム14を上下方向に案内するガイド機構と、アームサポート7を上下方向へ案内するガイド機構とを備えている。
The
第2支持フレーム15の下端は、旋回フレーム10に固定されている。旋回フレーム10は、上述のように、基台9に対して回動可能となっている。ロボット1は、基台9に対して旋回フレーム10を回動させる回動機構を備えている。基台9は、上述のように、ベース6に対して水平移動可能となっている。ロボット1は、ベース6に対して基台9を水平移動させる水平移動機構を備えている。
The lower end of the
(ハンドの構成)
図3は、図1に示すハンド3の平面図である。図4は、図3に示すハンド3の基部17の内部の構造を説明するための平面図である。図5は、図3に示すフォーク18、19の動作を説明するための平面図である。
(Hand structure)
FIG. 3 is a plan view of the
ハンド3は、第2アーム部13の先端側に回動可能に連結される基部17と、上面側に搬送対象物2が載置される複数のフォーク18、19とを備えている。本形態のハンド3は、2本のフォーク18と2本のフォーク19との合計4本のフォーク18、19を備えている。また、ハンド3は、フォーク18、19の上面側に固定されるとともに搬送対象物2が載置される複数の載置部材21と、載置部材21に載置される搬送対象物2(すなわち、フォーク18、19の上面側に載置される搬送対象物2)の下面を真空吸着する複数の吸着機構22とを備えている。
The
基部17は、中空状に形成されるとともに上下方向の厚さが薄い扁平な略直方体状に形成されている。フォーク18、19は、直線状に形成されている。4本のフォーク18、19は、基部17から水平方向の同方向へ突出している。また、4本のフォーク18、19は、互いに平行に配置されている。フォーク18、19の長手方向(図3等のX方向)を「前後方向」とし、上下方向と前後方向とに直交する図3等のY方向を「左右方向」とすると、2本のフォーク18は、左右方向の内側に配置され、2本のフォーク19は、左右方向の外側に配置されている。
The
フォーク18、19は、炭素繊維を含有する樹脂で形成されている。また、フォーク18、19は、中空状に形成されるとともに細長い略直方体状に形成されている。フォーク18、19の上下の両面は、平面となっている。また、フォーク18、19の左右の両側面は、左右方向に直交する平面となっている。フォーク18、19の上下方向の厚さは、フォーク18、19の基端から先端に向かうにしたがって次第に薄くなっている(図2参照)。
The
載置部材21は、樹脂で形成されている。また、載置部材21は、略長方形の平板状に形成されている。2本のフォーク18のそれぞれの上面、および、2本のフォーク19のそれぞれの上面に、複数の載置部材21が固定されている。複数の載置部材21は、前後方向において、フォーク18、19の、搬送対象物2を載置可能な範囲の全域に配列されている。すなわち、図3に示すように、複数の載置部材21は、前後方向において、フォーク18、19の、搬送対象物2を載置可能な範囲の全域に連なるように並んでいる。
The mounting
フォーク18において、吸着機構22は、フォーク18の先端側の2箇所に取り付けられている。フォーク19において、吸着機構22は、フォーク19の先端側の2箇所と、前後方向におけるフォーク19の中間位置の1箇所との合計3箇所に取り付けられている。吸着機構22が取り付けられる箇所では、前後方向における載置部材21の間隔が広くなっており、吸着機構22は、前後方向における載置部材21の間に配置されている。吸着機構22の詳細な構成については後述する。
In the
フォーク18、19の基端部は、中空状に形成される基部17の内部に配置されている。図4に示すように、基部17の内部には、左右方向における2本のフォーク18のピッチを変更するフォークピッチ変更機構26と、左右方向における2本のフォーク19のピッチを変更するフォークピッチ変更機構27とが配置されている。すなわち、ハンド3は、フォークピッチ変更機構26、27を備えている。
The base end portions of the
フォークピッチ変更機構26は、駆動源であるモータ29と、モータ29の出力軸に連結されるネジ部材30と、2本のフォーク18のうちの一方に固定されるナット部材(図示省略)と、2本のフォーク18のうちの他方に固定されるナット部材(図示省略)とを備えている。フォークピッチ変更機構27は、フォークピッチ変更機構26と同様に構成されている。すなわち、フォークピッチ変更機構27は、モータ29と同様に構成されるモータ34と、ネジ部材30と同様に構成されるネジ部材35と、2本のフォーク19のうちの一方に固定されるナット部材(図示省略)と、2本のフォーク19のうちの他方に固定されるナット部材(図示省略)とを備えている。
The fork
ネジ部材30、35は、細長い棒状に形成されている。ネジ部材30、35は、ネジ部材30、35の軸方向と左右方向とが一致するように配置されており、基部17に回転可能に支持されている。ネジ部材30、35は、ネジ部材30、35の一端側を構成する順ネジ部30a、35aと、ネジ部材30、35の他端側を構成する逆ネジ部30b、35bとを備えている。順ネジ部30a、35aには、順ネジが形成され、逆ネジ部30b、35bには、逆ネジが形成されている。
The
一方のフォーク18に固定されるナット部材は、順ネジ部30aに係合し、他方のフォーク18に固定されるナット部材は、逆ネジ部30bに係合している。同様に、一方のフォーク19に固定されるナット部材は、順ネジ部35aに係合し、他方のフォーク19に固定されるナット部材は、逆ネジ部35bに係合している。2本のフォーク18および2本のフォーク19は、2本の共通のガイドレール36によって左右方向に案内される。ガイドレール36は、ガイドレール36の長手方向と左右方向とが一致するように基部17に固定されている。フォーク18、19には、ガイドレール36に係合するガイドブロック(図示省略)が取り付けられている。
The nut member fixed to one
フォークピッチ変更機構26では、モータ29が回転してネジ部材30が回転すると、一方のフォーク18と他方のフォーク18とが左右の逆方向へ同じ量だけ移動して2本のフォーク18の左右方向のピッチが変更される。同様に、フォークピッチ変更機構27では、モータ34が回転してネジ部材35が回転すると、一方のフォーク19と他方のフォーク19とが左右の逆方向へ同じ量だけ移動して2本のフォーク19の左右方向のピッチが変更される。
In the fork
本形態では、ロボット1で搬送される搬送対象物2の大きさが決まると、ロボット1が搬送対象物2を搬送する搬送動作の前に、フォークピッチ変更機構26は、必要に応じて2本のフォーク18の左右方向のピッチを変更し、フォークピッチ変更機構27は、必要に応じて2本のフォーク19の左右方向のピッチを変更する。すなわち、フォークピッチ変更機構26、27は、ロボット1による搬送対象物2の搬送動作中に、フォーク18、19の左右方向のピッチを変更することはない。フォークピッチ変更機構26、27は、たとえば、図5に示すように、ロボット1で搬送される搬送対象物2の大きさに応じて、フォーク18、19の左右方向のピッチを変更する。
In this embodiment, when the size of the
(吸着機構の構成)
図6は、図3に示す吸着機構22およびフォーク18、19の断面図である。
(Configuration of adsorption mechanism)
6 is a cross-sectional view of the
フォーク18、19の上面部には、吸着機構22が配置される貫通穴18a、19aが形成されている。貫通穴18a、19aは、フォーク18、19の上面部を上下方向で貫通している。吸着機構22は、搬送対象物2の下面に接触して搬送対象物2を吸着する吸着板(吸着パッド)40と、吸着板40が上端側に固定される固定部材41とを備えている。また、吸着機構22は、フォーク18、19に対して傾動可能となるように固定部材41を支持するフローティング機構42を備えている。すなわち、吸着機構22は、フォーク18、19に対して固定部材41を傾けることが可能となるように固定部材41を支持するフローティング機構42を備えている。
On the top surfaces of the
固定部材41は、樹脂で形成されている。この固定部材41は、固定部材41の上端側部分をなす上端部41aと、固定部材41の下端側部分をなす下端部41bと、上下方向における固定部材41の中間部分をなす中間部41cとから構成されている。上端部41aは、略円板状に形成されている。下端部41bは、略円柱状に形成されている。中間部41cは、上側に向かうにしたがって外径が次第に大きくなる略円錐台状に形成されている。
The fixing member 41 is made of resin. The fixing member 41 includes an upper end portion 41a that forms an upper end portion of the fixing member 41, a
下端部41bの上端は、中間部41cの下端に繋がり、中間部41cの上端には、上端部41aが繋がっている。上端部41aの外径は、中間部41cの上端の外径よりも大きくなっている。下端部41bの外径は、中間部41cの下端の外径よりも小さくなっている。上下方向から見たときに、上端部41aの中心と、中間部41cの中心と、下端部41bの中心とは一致している。
The upper end of the
固定部材41の中心には、上下方向に貫通する吸引穴41dが形成されている。上端部41aの上面には、下側に向かって窪む円形状の凹部41eが形成されている。上下方向から見たときに、凹部41eの中心は、吸引穴41dの中心と一致している。凹部41eの中心部分には、下側に向かってさらに窪む円形状の凹部41fが形成されている。上下方向から見たときに、凹部41fの中心は、吸引穴41dの中心と一致している。吸引穴41dの上端は、凹部41fの中心に繋がっている。
In the center of the fixing member 41, a
吸着板40は、多孔質の樹脂で形成されている。また、吸着板40は、円板状に形成されている。吸着板40は、凹部41eの中に配置されている。吸着板40の上面および下面は、平面となっている。また、吸着板40は、凹部41eに固定されている。具体的には、吸着板40の下面は、凹部41eの底面に接触しており、吸着板40の下面が接着剤によって凹部41eの底面に固定されている。吸着板40の外径は、凹部41eの内径とほぼ等しくなっている。吸着板40の上面には、搬送対象物2が載置される。
The
フローティング機構42は、上述のように、フォーク18、19に対して傾動可能となるように固定部材41を支持している。また、フローティング機構42は、フォーク18、19に対して上下動可能となるように固定部材41を支持している。フローティング機構42は、フォーク18、19に固定されるとともに固定部材41を傾動可能に保持する保持部材43と、固定部材41と保持部材43とを繋ぐ環状のゴム板44と、保持部材43に対して固定部材41を上側に付勢する付勢部材としての圧縮コイルバネ45とを備えている。保持部材43は、フォーク18、19の上面側に配置される第1保持部材48と、中空状に形成されるフォーク18、19の内部に配置される第2保持部材49とを備えている。本形態では、第1保持部材48と第2保持部材49とによって保持部材43が構成されている。第1保持部材48と第2保持部材49とは別体で形成されている。
As described above, the floating
第1保持部材48は、上下方向の厚さが薄い扁平な略直方体状に形成されている。第1保持部材48の中心には、上下方向に貫通する貫通穴48aが形成されている。貫通穴48aの内周面は、上側に向かうにしたがって内径が次第に大きくなる傾斜面となっている。第1保持部材48の上面には、下側に向かって窪む円形状の凹部48bが形成されている。上下方向から見たときに、凹部48bの中心は、貫通穴48aの中心と一致している。貫通穴48aの上端は、凹部48bの中心に繋がっている。
The first holding member 48 is formed in a flat and substantially rectangular parallelepiped shape with a small thickness in the vertical direction. At the center of the first holding member 48, a through
第1保持部材48の下面には、段差が形成されており、第1保持部材48の下面の外周側部分は、第1保持部材48の下面の内周側部分よりも上側に配置されている。第1保持部材48の下面の外周側部分は、フォーク18、19の上面に接触している。第1保持部材48は、フォーク18、19の上面部に上側から固定されている。第1保持部材48の一部は、貫通穴18a、19aの中に配置されている。
A step is formed on the lower surface of the first holding member 48, and the outer peripheral side portion of the lower surface of the first holding member 48 is disposed above the inner peripheral side portion of the lower surface of the first holding member 48. . The outer peripheral side portion of the lower surface of the first holding member 48 is in contact with the upper surfaces of the
第2保持部材49は、略直方体のブロック状に形成されている。左右方向において、第2保持部材49は、第1保持部材48よりも小さくなっている。第2保持部材49は、フォーク18、19の上面部に下側から固定されている。第2保持部材49の上面には、下側に向かって大きく窪む円形状の凹部49aが形成されている。上下方向から見たときに、凹部49aの中心は、第2保持部材49の中心と一致している。第2保持部材49の下端側部分には、凹部49aの底面の中心に繋がる吸引穴49bが形成されている。本形態の吸引穴49bは、第3の吸引穴である。
The second holding
吸引穴49bは、凹部49aの底面の中心から下側に向かって窪む部分と、この部分の下端から前後方向の一方側へ伸びる部分とから構成されており、左右方向から見たときの吸引穴49bの形状は、L形状となっている。吸引穴49bの一端は、凹部49aに繋がり、吸引穴49bの他端には、所定の配管を介して真空ポンプ等の吸引機構(図示省略)が接続されている。
The
ゴム板44は、たとえば、シリコンゴムで形成されている。また、ゴム板44は、円環状に形成されている。ゴム板44の内周側には、固定部材41の下端部41bが挿通されている。ゴム板44の外周側部分は、ゴム板44の周方向の全域に亘って保持部材43に固定されている。具体的には、第1保持部材48の下面と第2保持部材49の上面とによって、ゴム板44の外周側部分が保持部材43に固定されている。ゴム板44の外周側部分は、第1保持部材48の下面の内周側部分と第2保持部材49の上面との間に挟まれている。すなわち、第1保持部材48と第2保持部材49とは、ゴム板44の外周側部分を上下方向で挟むように配置されている。
The
ゴム板44の内周側部分は、ゴム板44の周方向の全域に亘って固定部材41に固定されている。具体的には、固定部材41の下端部41bと中間部41cとの間の段差面と、座金50と、止め輪51とによって、ゴム板44の内周側部分が固定部材41に固定されている。座金50は、下端部41bと中間部41cとの間の段差面よりも下側に配置されており、この段差面と座金50の上面との間にゴム板44の内周側部分が挟まれている。止め輪51は、座金50の下面に接触するように下端部41bに取り付けられており、下端部41bからの座金50の抜けを防止する機能を果たしている。
An inner peripheral side portion of the
固定部材41の下端部41bの外径は、第2保持部材49の凹部49aの内径よりも小さくなっており、下端部41bは、凹部49aの中に配置されている。また、固定部材41の中間部41cは、第1保持部材48の貫通穴48aの中に配置されている。中間部41cの外周面と貫通穴48aの内周面との間には隙間が形成されている。
The outer diameter of the
吸着板40に外力が作用していない状態では、上下方向から見たときに、固定部材41の吸引穴41dの中心と第2保持部材49の吸引穴49bの中心(具体的には、吸引穴49bの、凹部49aの底面から下側に向かって窪む部分の中心)とが一致している。圧縮コイルバネ45の上端側部分は、吸引穴41dの中に配置され、圧縮コイルバネ45の下端側部分は、吸引穴49bの中に配置されている。圧縮コイルバネ45の上端は、吸引穴41dの上端側に形成される段差面に接触し、圧縮コイルバネ45の下端は、吸引穴49bの底面に接触している。
In a state where no external force is applied to the
固定部材41と保持部材43とゴム板44とに囲まれた部分は、吸引穴41d、49bが繋がる密閉空間Sとなっている。具体的には、固定部材41の下端部41bと第2保持部材49とゴム板44とに囲まれた部分は、密閉空間Sとなっている。すなわち、凹部49aの内部かつゴム板44の下側の空間であって、下端部41bの外側の空間は、密閉空間Sとなっている。
A portion surrounded by the fixing member 41, the holding member 43, and the
本形態では、吸着板40に搬送対象物2が載置された状態で、吸引穴49bに接続される吸引機構によって空気が吸引されると、吸引穴49b、密閉空間S、吸引穴41dおよび吸着板40を介して搬送対象物2が吸引されて、吸着板40に搬送対象物2が吸着される。また、吸着板40に搬送対象物2が吸着されると、密閉空間Sが負圧になる。密閉空間Sが負圧になると、図6(B)に示すように、圧縮コイルバネ45の付勢力に抗して吸着板40および固定部材41が下側へ移動する。このときには、ゴム板44が変形する。
In this embodiment, when air is sucked by the suction mechanism connected to the
(本形態の主な効果)
以上説明したように、本形態では、搬送対象物2の下面に接触して搬送対象物2を吸着する吸着板40は、多孔質の樹脂で形成されている。そのため、本形態では、搬送対象物2を吸着する穴(すなわち、気孔)の大きさが小さい。したがって、本形態では、フィルム状に形成された製造途中の有機ELディスプレイ単体のように剛性の低い搬送対象物2が吸着機構22で吸着されたときの搬送対象物2の変形を抑制することが可能になる。
(Main effects of this form)
As described above, in the present embodiment, the
本形態では、吸着板40が固定される固定部材41は、フォーク18、19に対して傾動可能となるようにフローティング機構42に支持されている。そのため、本形態では、ガラス基板に貼り付けられた製造途中のフィルム状の有機ELディスプレイのように剛性の高い搬送対象物2が撓んでいても、この搬送対象物2の撓みに応じて吸着板40を傾けて搬送対象物2の下面に吸着板40の上面を確実に接触させることが可能になる。したがって、本形態では、剛性の高い搬送対象物2を吸着機構22で確実に吸着することが可能になる。
In this embodiment, the fixing member 41 to which the
本形態では、吸着板40に搬送対象物2が吸着されると、密閉空間Sが負圧になり、圧縮コイルバネ45の付勢力に抗して吸着板40および固定部材41が下側へ移動する。そのため、本形態では、吸着板40が搬送対象物2を吸着して吸着板40および固定部材41が下側へ移動した後は、吸着板40および固定部材41がフォーク18、19に対してふらつきにくくなる。したがって、本形態では、搬送対象物2の搬送時に、ハンド3に搭載された搬送対象物2の状態を安定させることが可能になる。
In this embodiment, when the
(吸着板の変形例)
図7は、本発明の他の実施の形態にかかる吸着板40の構成を説明するための断面図である。図8は、図7に示す吸着板40の平面図である。
(Modification of suction plate)
FIG. 7 is a cross-sectional view for explaining the configuration of a
上述した形態において、吸着板40は、多孔質の樹脂以外の樹脂で形成されていても良い。たとえば、吸着板40は、ポリエーテルエーテルケトンで形成されていても良い。この場合には、図7、図8に示すように、吸着板40には、シャワーヘッドの複数のシャワー穴のように配置される複数の第2の吸引穴としての複数の吸引穴40aが形成されている。複数の吸引穴40aは、上下方向で吸着板40を貫通している。吸着板40の下面には、複数の吸引穴40aの下端が繋がる吸引用の凹部40bが上側に向かって窪むように形成されている。図7では、上述した形態と共通する構成については、同一の符号を付している。
In the embodiment described above, the
図7に示す例では、固定部材41は、吸着板40が固定される第1固定部材58と、固定部材41の中心部分をなす第2固定部材59とから構成されている。第1固定部材58と第2固定部材59とは別体で形成されており、第1固定部材58と第2固定部材59とが一体となると、上述した形態の固定部材41とほぼ同じ形状となる。第2固定部材59の中心には、吸引穴41dが形成されている。吸着板40は、第1固定部材58にネジ(図示省略)で固定されている。
In the example shown in FIG. 7, the fixing member 41 includes a first fixing member 58 to which the
ゴム板44の内周側には、第2固定部材59が挿通されている。ゴム板44の内周側部分は、第2固定部材59の下端に形成される鍔部59aと第1固定部材58と止め輪51とによって、ゴム板44の周方向の全域に亘って固定部材41に固定されている。鍔部59aは、第1固定部材58の下面よりも下側に配置されており、鍔部59aの上面と第1固定部材58の下面との間にゴム板44の内周側部分が挟まれている。止め輪51は、第2固定部材59の上端部に取り付けられており、第1固定部材58からの第2固定部材59の抜けを防止する機能を果たしている。
A second fixing member 59 is inserted through the inner peripheral side of the
図7、図8に示す変形例においても、吸着板40に搬送対象物2が吸着されると、密閉空間Sが負圧になり、図7(B)に示すように、圧縮コイルバネ45の付勢力に抗して吸着板40および固定部材41が下側へ移動する。この変形例においても上述した形態と同様の効果を得ることができる。たとえば、シャワーヘッドの複数のシャワー穴のように配置される複数の吸引穴40aが吸着板40に形成されているため、搬送対象物2を吸着する1個の吸引穴40aの大きさを小さくすることが可能になる。したがって、比較的剛性の低い搬送対象物2が吸着機構22で吸着されたときの搬送対象物2の変形を抑制することが可能になる。
Also in the modified examples shown in FIGS. 7 and 8, when the
(他の実施の形態)
上述した形態は、本発明の好適な形態の一例ではあるが、これに限定されるものではなく本発明の要旨を変更しない範囲において種々変形実施が可能である。
(Other embodiments)
The above-described embodiment is an example of a preferred embodiment of the present invention, but is not limited to this, and various modifications can be made without departing from the scope of the present invention.
上述した形態において、吸着板40は、四角形等の多角形の平板状に形成されていても良いし、楕円形や長円形の平板状に形成されていても良い。また、上述した形態において、保持部材43に対して固定部材41を上側に付勢する付勢部材は、板バネ等のバネ部材であっても良い。ただし、上述した形態のように、保持部材43に対して固定部材41を上側に付勢する付勢部材が圧縮コイルバネ45であって、圧縮コイルバネ45の上端側部分が吸引穴41dの中に配置され、圧縮コイルバネ45の下端側部分が吸引穴49bの中に配置されている場合には、吸引穴41d、49bの外側に付勢部材が配置されている場合と比較して、吸着機構22を小型化することが可能になる。
In the embodiment described above, the
上述した形態において、左右方向における2本のフォーク18のピッチは固定されていても良いし、左右方向における2本のフォーク19のピッチは固定されていても良い。また、上述した形態において、ハンド3が備えるフォークの数は、2本または3本であっても良いし、5本以上であっても良い。この場合には、左右方向における複数のフォークのピッチが変更可能となっていても良いし、固定されていても良い。
In the embodiment described above, the pitch of the two
上述した形態では、ロボット1は、水平多関節型のロボットであるが、本発明が適用されるロボットは、水平多関節型のロボット以外の産業用ロボットであっても良い。たとえば、本発明が適用されるロボットは、上述の特許文献1に開示された産業用ロボットであっても良い。 In the embodiment described above, the robot 1 is a horizontal articulated robot, but the robot to which the present invention is applied may be an industrial robot other than the horizontal articulated robot. For example, the robot to which the present invention is applied may be an industrial robot disclosed in Patent Document 1 described above.
1 ロボット(産業用ロボット)
2 搬送対象物
3 ハンド
4 アーム
5 本体部
18、19 フォーク
22 吸着機構
40 吸着板
40a 吸引穴(第2の吸引穴)
41 固定部材
41d 吸引穴
42 フローティング機構
43 保持部材
44 ゴム板
45 圧縮コイルバネ(付勢部材)
48 第1保持部材
49 第2保持部材
49b 吸引穴(第3の吸引穴)
S 密閉空間
1 Robot (industrial robot)
2
41 Fixing
48
S sealed space
Claims (6)
上面側に前記搬送対象物が載置される複数のフォークと、前記フォークの上面側に載置される前記搬送対象物の下面を真空吸着する吸着機構とを備え、
前記吸着機構は、前記搬送対象物の下面に接触して前記搬送対象物を吸着する吸着板と、前記吸着板が上端側に固定されるとともに上下方向に貫通する吸引穴が形成される固定部材と、前記フォークに対して傾動可能となるように前記固定部材を支持するフローティング機構とを備え、
前記吸着板は、多孔質の樹脂で形成されていることを特徴とするハンド。 In industrial robot hands that transport objects to be transported,
A plurality of forks on which the transport object is placed on the upper surface side, and a suction mechanism that vacuum-sucks the lower surface of the transport object placed on the upper surface side of the fork,
The suction mechanism includes a suction plate that contacts the lower surface of the transport object and sucks the transport object, and a fixing member that is formed with a suction hole that is fixed to the upper end side and penetrates in the vertical direction. And a floating mechanism that supports the fixing member so as to be tiltable with respect to the fork,
The suction plate is made of a porous resin.
上面側に前記搬送対象物が載置される複数のフォークと、前記フォークの上面側に載置される前記搬送対象物の下面を真空吸着する吸着機構とを備え、
前記吸着機構は、前記搬送対象物の下面に接触して前記搬送対象物を吸着する吸着板と、前記吸着板が上端側に固定されるとともに上下方向に貫通する吸引穴が形成される固定部材と、前記フォークに対して傾動可能となるように前記固定部材を支持するフローティング機構とを備え、
前記吸着板には、シャワーヘッドの複数のシャワー穴のように配置される複数の第2の吸引穴が形成されていることを特徴とするハンド。 In industrial robot hands that transport objects to be transported,
A plurality of forks on which the transport object is placed on the upper surface side, and a suction mechanism that vacuum-sucks the lower surface of the transport object placed on the upper surface side of the fork,
The suction mechanism includes a suction plate that contacts the lower surface of the transport object and sucks the transport object, and a fixing member that is formed with a suction hole that is fixed to the upper end side and penetrates in the vertical direction. And a floating mechanism that supports the fixing member so as to be tiltable with respect to the fork,
The hand, wherein the suction plate is formed with a plurality of second suction holes arranged like a plurality of shower holes of a shower head.
前記ゴム板の外周側部分は、前記ゴム板の周方向の全域に亘って前記保持部材に固定され、
前記ゴム板の内周側部分は、前記ゴム板の周方向の全域に亘って前記固定部材に固定され、
前記固定部材と前記保持部材と前記ゴム板とに囲まれた部分は、前記吸引穴が繋がる密閉空間となっており、
前記保持部材には、前記密閉空間に繋がる第3の吸引穴が形成され、
前記第3の吸引穴に接続される吸引機構によって空気が吸引されて前記吸着板に前記搬送対象物が吸着されると、前記密閉空間が負圧になり、前記付勢部材の付勢力に抗して前記吸着板および前記固定部材が下側へ移動することを特徴とする請求項1または2記載のハンド。 The floating mechanism includes a holding member that is fixed to the fork and holds the fixing member in a tiltable manner, an urging member that urges the fixing member upward with respect to the holding member, and the fixing member And an annular rubber plate connecting the holding member,
The outer peripheral side portion of the rubber plate is fixed to the holding member over the entire circumferential direction of the rubber plate,
The inner peripheral side portion of the rubber plate is fixed to the fixing member over the entire circumferential direction of the rubber plate,
The portion surrounded by the fixing member, the holding member, and the rubber plate is a sealed space to which the suction hole is connected,
The holding member has a third suction hole connected to the sealed space,
When air is sucked by the suction mechanism connected to the third suction hole and the object to be transported is sucked by the suction plate, the sealed space becomes negative pressure and resists the biasing force of the biasing member. The hand according to claim 1, wherein the suction plate and the fixing member move downward.
前記圧縮コイルバネの上端側部分は、前記吸引穴の中に配置されていることを特徴とする請求項3記載のハンド。 The biasing member is a compression coil spring;
The hand according to claim 3, wherein an upper end side portion of the compression coil spring is disposed in the suction hole.
前記第1保持部材は、前記フォークの上面側に配置され、
前記第2保持部材は、中空状に形成される前記フォークの内部に配置され、
前記第3の吸引穴は、前記第2保持部材に形成されていることを特徴とする請求項3または4記載のハンド。 The holding member includes a first holding member and a second holding member that are arranged so as to sandwich the outer peripheral side portion of the rubber plate in the vertical direction,
The first holding member is disposed on the upper surface side of the fork,
The second holding member is disposed inside the fork formed in a hollow shape,
The hand according to claim 3 or 4, wherein the third suction hole is formed in the second holding member.
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