JP3153699U

JP3153699U - 部材搬送ハンド装置

Info

Publication number: JP3153699U
Application number: JP2009004592U
Authority: JP
Inventors: 健岡村; 渡辺　勉; 勉渡辺
Original assignee: Shimadzu Corp
Current assignee: Shimadzu Corp
Priority date: 2009-07-03
Filing date: 2009-07-03
Publication date: 2009-09-17
Anticipated expiration: 2019-07-03

Abstract

【課題】部品の削減と作業時間の短縮化を図る部材搬送ハンド装置を提供する。【解決手段】鉛直線に対し４５度または１３５度傾斜した斜面を有する支持部材の前記斜面に垂設された支軸と旋回機構にて前記支軸を中心に回動するアームを設け、このアームの先端に搬送部材を把持する把持機構を設けることにより、従来２つの旋回機構と２回の動作を必要としたものを１つの旋回機構と１回の動作で行うようにした。【選択図】図１

Description

本考案は、材料に引張または曲げ負荷を作用させてその材料強度を測定する材料試験装置に関する分野で、特に試験部材を搬送する部材搬送ハンド装置に関する。

材料の強度試験に使用される試験部材には、円柱状のものや全体が均一な厚さの平板状のものがあり通常両端を試験装置のチャックに把持させる把持部と中央に直径や幅、厚さ、平行部長さなどが規定された平行部を有した形状をしている。

これらの試験部材を用いて強度試験を行う工程は、先ず寸法測定を行い、次に負荷試験を行い、最後に試験部材を回収する。これら一連の作業を自動的に行うために試験部材置き場から測寸エリアへ、測寸エリアから負荷試験エリアへ、負荷試験エリアから負荷試験後の回収品置き場へと試験部材を移動する部材搬送ハンド装置が使用される。部材搬送ハンド装置は、試験部材を各エリアまで搬送すると共に試験部材を各エリアでの作業に適した姿勢に変える機能を有している。例えば側寸エリアでは試験部材を水平姿勢で寸法測定し、負荷試験エリアでは試験部材を垂直姿勢で試験する。

従来の部材搬送ハンド装置の構成と動作を図１０および図１１に示す。ただし、部材搬送ハンド装置全体の移動機構、制御機構、配線、配管等の図を省略する。図１０は部材搬送ハンド装置の構成と試験部材の搬送の状態を示し、図１１は試験部材の姿勢変更の状態を示す。

従来の部材搬送ハンド装置５０は、図１０に示すとおり支持部材５１の一端に設けられた鉛直線Ｚ１・Ｚ２に垂直な平面である支持面Ｎに支軸５８を垂設し、旋回機構５２にて前記支軸５８の回りに回動するアーム５３と、そのアーム５３の先端にアーム５３の軸芯Ｘ１・Ｘ２に垂直な平面である支持面Ｐに支軸５９を垂設し、試験部材５７を把持する爪５６と爪５６の開閉を制御する把持機構５５とを一体的に前記支軸５９の回りに回転させる回転機構５４とから構成されている。

この部材搬送ハンド装置５０の動作は、先ず図１０に示すとおり水平姿勢に把持されている試験部材５７（２点鎖線図参照）を旋回機構５２によりアーム５３を支軸５８の回りに旋回矢印Ｅの方向に１８０度旋回し、次に図１１に示すとおりアーム５３の先端に設けられた回転機構５４により支軸５９の回りに把持機構５５と一体的に試験部材５７を９０度回転して垂直姿勢にする。

また半導体ウエハ収納用カセットを把持して持ち上げるハンド装置の前記ウエハ収納用カセットに対する位置決めをする方法として、ハンド本体の左右側部に前後方向に延びかつ軸部回りに回動して開閉するアームを支持し、アーム先端部にウエハ収納用カセットのガイド部に係合するガイドピンとそのガイドピンの前後両側に位置し、前記ウエハ収納用カセットのフランジ部を下側から係合支持する前後の爪部材とを取り付け、爪部材をフランジ部に係合させて前記ウエハ収納用カセットを持ち上げる動きを利用してガイドピンとガイド部を係合させて位置決めする。（特許文献１参照）

特開２０００−３３５９１号公報

従来の部材搬送ハンド装置では、水平姿勢の試験部材を移動後垂直姿勢にするために、先ず試験部材を水平姿勢のまま旋回移動し、その後垂直姿勢に回転していた。そのため旋回機構と回転機構の２個の機構とそれに係わる制御措置、配線、配管も２個分必要となりコストが掛かると共に２回の動作を行うためにサイクルタイムが長くなるという問題があった。

本考案は上記の問題を解決するために、鉛直線の上方から計って４５度または１３５度の傾斜角度で鉛直線と交差する回転軸の回りに回動する部材の把持機構を有するアームとそのアームを旋回させる旋回機構を設けたものである。

本考案のアームを１８０度回転させることにより、従来の２個の旋回機構と２回の回転動作を１個の旋回機構と１回の回転動作で部材の水平方向の搬送と姿勢変更を行うことができ、部品の削減と作業時間の短縮化が図られる。

本考案が提供する部材搬送ハンド装置の正面図である。本考案が提供する部材搬送ハンド装置の右側面図である。本考案が提供する部材搬送ハンド装置の動作を説明する斜視図である。本考案が提供する部材搬送ハンド装置の正面図である。本考案が提供する部材搬送ハンド装置の右側面図である。本考案が提供する部材搬送ハンド装置の動作を説明する斜視図である。本考案が提供する部材搬送ハンド装置の正面図である。本考案が提供する部材搬送ハンド装置の右側面図である。本考案が提供する部材搬送ハンド装置の動作を説明する斜視図である。従来例の斜視図である。従来例の斜視図である。

鉛直線の上方から計って４５度または１３５度の傾斜角度で鉛直線と交差する回転軸の回りに回動する搬送部材の把持機構を有するアームとそのアームを旋回させる旋回機構を設けたもので、以下図面に示す実施例について説明する。

本考案が提供する第１実施例を図１から図３に示す。図１は本考案の部材搬送ハンド装置８の正面図、図２は部材搬送ハンド装置８の右側面図を示す。図３は部材搬送ハンド装置８の動作を示す斜視図である。

本考案の部材搬送ハンド装置８は、図１および図２に示すとおり支持部材１の鉛直線Ｚ１・Ｚ２に対して傾斜した平面であって、その法線Ｚ３・Ｚ４が前記支持部材１の鉛直線Ｚ１・Ｚ２の上方から計って１３５度である支持面Ｈに支軸７を垂設し、旋回機構２によって支軸７の回りに回動するアーム３を設け、そのアーム３の先端に搬送部材６を把持する爪５とその爪５の開閉を制御する把持機構４を設けた機構である。

本考案の動作を図３に基づいて説明する。図３において２点鎖線図は動作前の搬送部材６が水平に把持された状態を示す。旋回機構２によりアーム３を支軸７の回りに旋回矢印Ｆの方向に１８０度旋回させることにより搬送部材６の右片６ａ側を上にして鉛直姿勢となり、１回の旋回動作で搬送部材６の水平移動と姿勢変更を行うことができる。なお、旋回方向が旋回矢印Ｆと逆の旋回矢印Ｆ１方向であっても搬送部材６の右片６ａ側を上にした鉛直姿勢の姿勢変更を行うことができる。

本考案の第２実施例を図４から図６に示す。図４は本考案の部材搬送ハンド装置１７の正面図、図５は部材搬送ハンド装置１７の右側面図を示す。図６は部材搬送ハンド装置１７の動作を説明する斜視図である。

本考案の部材搬送ハンド装置１７は、図４および図５に示すとおり支持部材１０の鉛直線Ｚ１・Ｚ２に対して傾斜した平面であって、その法線Ｚ５・Ｚ６が前記支持部材１０の鉛直線Ｚ１・Ｚ２の上方から計って４５度である支持面Ｋに支軸１１を垂設し、旋回機構２によって支軸１１の回りに回動するアーム３を設け、そのアーム３の先端に搬送部材６を把持する爪５とその爪５の開閉を制御する把持機構４を設けた機構である。

本考案の動作を図６に基づいて説明する。図６において２点鎖線図は動作前の搬送部材６が水平に把持された状態を示す。旋回機構２によりアーム３を支軸１１の回りに旋回矢印Ｇの方向に１８０度旋回させることにより搬送部材６の左片６ｂ側を上にして鉛直姿勢となり、１回の旋回動作で試験部材の移動と姿勢変更を行うことができる。なお、旋回方向が旋回矢印Ｇと逆の旋回矢印Ｇ１方向であっても搬送部材６の左片６ｂ側を上にして鉛直姿勢の姿勢変更を行うことができる。ただしアーム３等が支持部材１０に当たらないように支持部材１０の形状を工夫する必要がある。

特に第２実施例の特徴は、鉛直線Ｚ１・Ｚ２に対する傾斜角度が１３５度の場合（第１実施例参照）に対し、アーム３を１８０度旋回したときの搬送部材６の姿勢が上下逆向きになることである。この機能により搬送部材の形状が左右非対称の場合、搬送後の上下の向きを特定することができる。

本考案の第３実施例を図７から図９に示す。図７は部材搬送ハンド装置２０の正面図、図８は部材搬送ハンド装置２０の右側面図、図９は部材搬送ハンド装置２０の動作を説明する斜視図である。

本考案の部材搬送ハンド装置２０は、図７および図８に示すとおり台座２１の上に支柱２４を鉛直に立設し、その支柱２４の上部先端に一端が水平な支軸２５の回りに旋回機構２６により旋回可能に固定され、他端が長手方向の軸に垂直な平面である支持面Ｌが形成された棒状部材２７と、前記支持面Ｌの法線Ｙ３・Ｙ４が鉛直線Ｙ１・Ｙ２の上方から計って４５度（図示せず）または１３５度の傾斜角度で鉛直線Ｙ１・Ｙ２と交差する位置で前記棒状部材２７の旋回を固定する固定部材３５を備え、前記支持面Ｌに支軸２８を垂設し、旋回機構２によって支軸２８の回りに回動するアーム３を設け、そのアーム３の先端に搬送部材６を把持する爪５とその爪５の開閉を制御する把持機構４を設けた機構である。

本考案の動作を図９に基づいて説明する。図９において２点鎖線図は動作前の搬送部材６が水平に把持された状態を示す。また、図９は前記棒状部材２７が前記鉛直線Ｙ１・Ｙ２上部から計って１３５度の旋回角度で固定された状態を示す。旋回機構２によりアーム３を支軸２８の回りに旋回矢印Ｍの方向に１８０度旋回させることにより搬送部材６の右片６ａ側を上にして鉛直姿勢となり、１回の旋回動作で搬送部材６の水平移動と姿勢変更を行うことができる。なお、旋回方向が旋回矢印Ｍと逆の旋回矢印Ｍ１方向であっても搬送部材６の右片６ａ側を上にして鉛直姿勢の姿勢変更を行うことができる。

また、図示されていないが前記棒状部材２７を前記鉛直線Ｙ１・Ｙ２に対し上部から計って４５度の旋回角度で固定し、前記支軸２８の回りに前記アーム３を１８０度旋回させることにより搬送部材６の左片６ｂ側を上にして鉛直姿勢となる。すなわち前述の棒状部材２７の鉛直線Ｙ１・Ｙ２上部から計って１３５度の旋回角度で固定した場合と比べ搬送部材６の鉛直姿勢が上下逆となる。

本考案が提供する部材搬送ハンド装置の特徴は以上のとおりであるが、上記ならびに図示例に限定されるものではなく色々な変形例を挙げることができる。

例えば図１においてアーム３を短くして事実上アーム３を無くし、把持機構４を直接旋回機構２に設けることも可能である。また、図９において部材搬送ハンド装置２０の支柱２４をＸ、Ｙ、Ｚ方向にスライドさせる方式も可能である。さらに、旋回機構として電動機、油圧モータ、空圧モータおよびそれらと各種の歯車機構を組み合わせた方式も考えられる。本考案はこれらの変形例をすべて包含するものである。

本考案は簡単な部品構成と製作方法で実施でき、産業上利用可能なものである。

１支持部材
２旋回機構
３アーム
４把持機構
５爪
６搬送部材
６ａ右片
６ｂ左片
７支軸
８部材搬送ハンド装置
１０支持部材
１１支軸
１７部材搬送ハンド装置
２０部材搬送ハンド装置
２１台座
２４支柱
２５支軸
２６旋回機構
２７棒状部材
２８支軸
３５固定部材
５０部材搬送ハンド装置
５１支持部材
５２旋回機構
５３アーム
５４回転機構
５５把持機構
５６爪
５７試験部材
５８支軸
５９支軸
Ｘ１・Ｘ２軸芯
Ｙ１・Ｙ２鉛直線
Ｙ３・Ｙ４軸芯
Ｚ１・Ｚ２鉛直線
Ｚ３・Ｚ４法線
Ｚ５・Ｚ６法線
Ｅ旋回矢印
Ｆ旋回矢印
Ｆ１旋回矢印
Ｇ旋回矢印
Ｇ１旋回矢印
Ｍ旋回矢印
Ｍ１旋回矢印
Ｈ支持面
Ｋ支持面
Ｌ支持面

Claims

部材を把持する把持機構を有し、該把持機構を移動させることで前記部材を第１位置からそれと水平方向に離れた第２位置に搬送する部材搬送ハンド装置において、鉛直線の上方から計って４５度または１３５度の傾斜角度で鉛直線と交差する回転軸の回りに回動するアームを備え、該アームに前記把持機構が取り付けられており、該アームを１８０度回転させることで前記第１位置から前記第２位置に前記部材を搬送することを特徴とする部材搬送ハンド装置。
請求項１に記載された部材搬送ハンド装置において、鉛直線に対して傾斜した平面であって、その法線方向が鉛直線上方から計って１３５度である支持面を有し、前記アームを該支持面によって支持する支持部材を備え、前記アームの回転軸は前記支持面に対して垂直方向に形成された軸であることを特徴とする部材搬送ハンド装置。
請求項１に記載された部材搬送ハンド装置において、鉛直線に対して傾斜した平面であって、その法線方向が鉛直線上方から計って４５度である支持面を有し、前記アームを該支持面によって支持する支持部材を備え、前記アームの回転軸は前記支持面に対して垂直方向に形成された軸であることを特徴とする部材搬送ハンド装置。
請求項１に記載された部材搬送ハンド装置において、一端が水平な軸の回りに旋回可能に固定され他端が長手方向の軸に垂直な平面である支持面が形成された棒状部材と、前記支持面の法線が鉛直線の上方から計って４５度または１３５度の傾斜角度で鉛直線と交差する位置で前記棒状部材の旋回を固定できる固定部材を備え、前記アームの回転軸は前記支持面に対して垂直方向に形成された軸であることを特徴とする部材搬送ハンド装置。