JP3109624U - Robot hand for transfer - Google Patents
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Abstract
【課題】基板搬送用ロボットハンドのフォーク部材に負荷荷重及び自重により発生するたわみを減少さし、たわみ量を調節可能とすることにより基板を水平に保持し搬送できるようにする。
【解決手段】フォーク部材3の曲げ中立面の上方にパラアラミド繊維、PBO繊維、スチールコード等の高張力部材からなる張力メンバー2と張力調節機構4を取り付け、その張力を調節することによりフォーク部材の曲げ中立面より上方に発生する引張応力を打ち消し、発生するたわみ量を調節することのより荷重条件の違う複数のフォークを同一たわみとする。
【選択図】図2To reduce a deflection caused by a load and its own weight on a fork member of a substrate carrying robot hand and adjust a deflection amount so that a substrate can be held and conveyed horizontally.
A fork member is provided by attaching a tension member 2 and a tension adjusting mechanism 4 made of a high-strength member such as para-aramid fiber, PBO fiber, steel cord and the like above the neutral neutral surface of the fork member 3 and adjusting the tension. A plurality of forks with different load conditions are made to have the same deflection by canceling the tensile stress generated above the bending neutral plane and adjusting the amount of deflection generated.
[Selection] Figure 2
Description
本考案は、液晶ディスプレイ装置やプラズマディスプレイ装置等の製造工程において、ガラス基板等の薄板状の製品を搬送するロボットハンドの改良に関するものである。 The present invention relates to an improvement of a robot hand that conveys a thin plate-like product such as a glass substrate in a manufacturing process of a liquid crystal display device or a plasma display device.
液晶ディスプレイ装置やプラズマディスプレイ装置等の製造工程においては、ガラス基板加工装置間をロボットで、ガラス基板を搬送することが行われている。 In a manufacturing process of a liquid crystal display device, a plasma display device or the like, a glass substrate is transported by a robot between glass substrate processing apparatuses.
図1は搬送用ロボットハンドを示す平面図であり、ガラス基板を保持するフォーク部
3 は、ロボット手首部 5 を固定側とした片持ち梁形式で運用され、フォーク部上面にはガラス基板を安定に保持するため真空吸着装置や、サポート部材が取り付けられている。
搬送ワークの重量は3〜6kgと、あまり重くはないが、広幅長尺のため、それを保持するフォーク部も長くなりたわみが発生し、搬送に悪影響を与える。このため、フォーク部は軽量で弾性係数の大きい炭素繊維強化プラスチック等の複合材料を、断面2次モーメントの大きいパイプ状に成形した材料などが使用されている。
FIG. 1 is a plan view showing a transfer robot hand. A
Although the weight of the transfer work is 3 to 6 kg, it is not so heavy, but because it is wide and wide, the fork portion that holds it becomes longer and is bent, which adversely affects the transfer. For this reason, the fork portion is made of a composite material such as a carbon fiber reinforced plastic that is lightweight and has a large elastic modulus, and is formed into a pipe shape having a large secondary moment.
また、発生したたわみの悪影響を極力すくなくするため、予めロボットハンドの先端を持ち上げるようにシムを用いてロボットに取り付け、搬送中のロボットハンド先端のたわみを相殺するように調節をする方法もとられている。 In addition, in order to minimize the adverse effects of the generated deflection, a method is used in which a shim is attached to the robot in advance to lift the tip of the robot hand, and an adjustment is made to offset the deflection of the tip of the robot hand being transferred. ing.
しかし、大型ガラス基板の場合、これらの方法でも、過度のたわみが発生し、ロボットハンド先端を持ち上げて取り付けると、ガラス基板を水平に保つことができず高速での搬送が出来ない問題がある。 However, in the case of a large glass substrate, even with these methods, excessive deflection occurs, and if the tip of the robot hand is lifted and attached, there is a problem that the glass substrate cannot be kept horizontal and cannot be conveyed at high speed.
炭素繊維強化プラスチックの、より剛性の高い材料の製造方法については、予歪を与えた形状記憶合金ワイヤを炭素繊維強化プラスチックなどのマトリクス中に埋め込み、成形後に形状記憶合金を過熱して記憶形状を復元し、材料の剛性を増加させる方法が提案されている。(特開平9−317821号公報、特開2002-356757号公報など)
しかし、これらの方法で製造された材料は、剛性を増加させる形状記憶合金を部分的にも切除することはできず、上面に真空吸着装置やサポート部材を取り付けるための溝や穴加工をする必要がある搬送用ロボットハンド材料としては適さない。
Regarding the manufacturing method of carbon fiber reinforced plastic with higher rigidity, pre-strained shape memory alloy wire is embedded in a matrix such as carbon fiber reinforced plastic, and the shape memory alloy is overheated after molding to form the memory shape. Methods have been proposed for restoring and increasing the stiffness of the material. (Japanese Patent Laid-Open Nos. 9-317821 and 2002-356757)
However, the materials manufactured by these methods cannot partially cut the shape memory alloy that increases the rigidity, and it is necessary to process grooves and holes for attaching the vacuum suction device and the support member on the upper surface. It is not suitable as a robot hand material for transport.
さらに、フォーク式ロボットハンドでは、担当する負荷重量が端部のフォークと中央部フォークとでは違う為、フォーク毎にたわみが異なり、ロボットハンド先端を持ち上げるシム調節は個々のフォーク対し実施しバランスをとる必要があった。
以上のように、従来の搬送用ロボットハンドでは、たわみが大きいため、ガラス基板を水平に保ち搬送することが出来ず、高速で安定した搬送が出来ない問題があった。 As described above, the conventional transfer robot hand has a large deflection, so that the glass substrate cannot be held horizontally and cannot be transferred stably at a high speed.
本考案は、搬送用ロボットハンドフォーク部材の曲げ中立面より上方にパラアラミド繊維、PBO繊維、スチールコード等の、高張力部材を張力メンバーとし、張力メンバーの張力を調節できる機構を取り付け、負荷荷重および自重によりフォーク部材に生じる曲げ応力のうち曲げ中立面より上方の引張り応力を張力メンバーの張力により打ち消し、たわみ量を少なくする。 This invention uses a high tension member such as para-aramid fiber, PBO fiber, steel cord, etc. as a tension member above the bending neutral plane of the robot hand fork member for conveyance, and a mechanism that can adjust the tension of the tension member is installed. In addition, the bending stress generated in the fork member due to its own weight cancels the tensile stress above the bending neutral plane by the tension of the tension member, thereby reducing the amount of deflection.
本考案のロボットハンドは、張力メンバーにより、たわみを少なくできるだけではなく、たわみの量を調節できるため、部材毎に負荷条件の異なるフォーク式ハンドに於いて同一の部材を使用しても負荷時のたわみを同じにでき、安定した搬送を可能とする。 The robot hand of the present invention can not only reduce the deflection by the tension member, but also adjust the amount of deflection, so even if the same member is used in a fork type hand with different load conditions for each member, The same deflection can be achieved, enabling stable conveyance.
ロボットハンドのたわみを少なくできるため、フォーク部材料として、炭素繊維強化プラスチックより弾性係数は小さいが安価な硝子繊維強化プラスチック、アルミニューム合金等も使用できるため、安価なロボットハンドを供給できる。 Since the deflection of the robot hand can be reduced, glass fiber reinforced plastic, aluminum alloy, etc., which have a smaller elastic coefficient than carbon fiber reinforced plastic but are cheaper than the carbon fiber reinforced plastic, can be used, so an inexpensive robot hand can be supplied.
添付図を参照して本考案の実施形態について説明をする。図2 (a)は、本考案による第1の実施形態に係るロボットハンドフォーク部の水平断面図で、図2
(b)は図2 (a) の A-A線の断面を示す。
Embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. FIG. 2A is a horizontal sectional view of the robot hand fork portion according to the first embodiment of the present invention.
(B) shows the cross section of the AA line of FIG. 2 (a).
フォーク 3 は、ロボットの手首部 5 に固定されており、張力メンバー 2 は固定金具 1 により、フォーク先端上側に固定され、反対端は 張力調節機構
4 により フォーク固定端上側に接続されている。 張力メンバーは 図2 (b)に示すように、フォーク部材の曲げ中心面よりできるだけ離れた上側に設置するほうが望ましい。
The
真空吸着装置 7 は 張力メンバーの間に設置する。
The
図3 (a) は、本考案による第2の実施形態に係るロボットハンドフォーク部の水平断面を示し、滑車
6 を使用し、固定端に近づくほど張力メンバーを増やした例である。 図3 (b)は図3 (a) の B-B線の断面を示す。
FIG. 3A shows a horizontal cross section of the robot hand fork portion according to the second embodiment of the present invention, and is an example in which the pulley 6 is used and the tension member is increased toward the fixed end. FIG. 3 (b) shows a cross section taken along line BB of FIG. 3 (a).
フォーク 3 は、ロボットの手首部 5 に固定されており、張力メンバー 2 は固定金具 1 により、フォーク先端上側に固定され、フォーク固定端上側、及びフォーク中央上側に設置された滑車を通って
張力調節機構 4 により フォーク固定端上側に接続されている。 張力メンバーは 図3 (b)に示すように、フォーク部材の曲げ中心面よりできるだけ上側に離れた位置に設置するほうが望ましい。
The
張力メンバーを、この様に配置することにより、張力メンバーの張力を、一定にできると同時に、発生する曲げ応力の小さいフォーク先端には張力を小さく、曲げ応力の大きい固定部には大きい張力を与えることができ、張力メンバーの張力を有効に使用できる。 By arranging the tension member in this way, the tension of the tension member can be kept constant, and at the same time, the tension is reduced at the tip of the fork where the bending stress is small and high tension is applied to the fixed portion where the bending stress is large. The tension member tension can be used effectively.
図4 (a) は、本考案による第3の実施形態に係るロボットハンドフォーク部の水平断面を示し、張力調節機構
4 をフォーク部材の 両側に配置した例である。 図4 (b)は図4 (a) の C-C線の断面を示す。
FIG. 4A shows a horizontal cross section of a robot hand fork portion according to a third embodiment of the present invention, and is an example in which
フォーク 3 は、ロボットの手首部 5 に固定されており、張力メンバー 2 は固定金具 1 により、フォーク両端上側に固定され、フォーク側面に、配置された
張力調節機構 4 により 左右に引っ張られ張力を発生する。
The
張力メンバーを、この様に配置することにより、フォーク部材の曲げに対するたわみを少なくなるだけでなく、捻りに対する剛性を増加させることが可能となり、大型フォーク部材には有利である。 By arranging the tension member in this way, not only the bending of the fork member is reduced, but also the rigidity against torsion can be increased, which is advantageous for a large fork member.
1 固定金具
2 張力メンバー
3 フォーク部材
4 張力調節機構
5 ロボットの手首部
6 滑車
7 真空吸着機構
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (1)
Priority Applications (1)
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JP2005000001U JP3109624U (en) | 2005-01-04 | 2005-01-04 | Robot hand for transfer |
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Publications (1)
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JP3109624U true JP3109624U (en) | 2005-05-19 |
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CN110911325A (en) * | 2019-11-29 | 2020-03-24 | 西安奕斯伟硅片技术有限公司 | Wafer conveying blade |
KR20200047085A (en) * | 2018-10-26 | 2020-05-07 | 주식회사 알에스 | CFRP substrate transfer robot hand using pre-tension wire |
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