JPH09314491A - ロボットアーム - Google Patents

ロボットアーム

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JPH09314491A
JPH09314491A JP13551096A JP13551096A JPH09314491A JP H09314491 A JPH09314491 A JP H09314491A JP 13551096 A JP13551096 A JP 13551096A JP 13551096 A JP13551096 A JP 13551096A JP H09314491 A JPH09314491 A JP H09314491A
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JP
Japan
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layer
arm
robot arm
magnesium alloy
plating layer
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Withdrawn
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JP13551096A
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English (en)
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Kiyonori Nakano
清憲 中野
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Mex KK
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Mex KK
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 重量を軽減して搬送時間を短縮し、クリーン
ルーム内におけるゴミの発生を極めて少なくすることの
できるロボットアームを提供すること。 【解決手段】 ロボットアームの第1アーム部及び第2
アーム部の枠体7は、マグネシウム合金で形成されてい
る。マグネシウム合金層11の表面上には亜鉛置換層1
2が皮膜され、亜鉛置換層12上には無電解銅メッキ層
13が皮膜され、無電解銅メッキ層13上には無電解メ
ッキ処理によるNi−P層14、Ni−B層15が順次
皮膜されている。この構成により重量が軽減されるとと
もに、耐食性、耐摩耗性のあるメッキ層が強固に密着さ
れる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、半導体等の薄型
基板を搬送するロボットのロボットアームに関し、さら
に、クリーンルーム内で稼働されるロボットアームの改
良に関する。
【0002】
【従来の技術】半導体等を製造するにあたっては、半導
体等は種々の工程を経て製造され、特にゴミ等を嫌う半
導体等に対して、それぞれの工程での作業はクリーンル
ーム内に設置される機械によって行なわれる。そのた
め、半導体等の薄型基板を搬送するロボットも当然なが
らクリーンルーム内に設置され、種々に改良されるロボ
ットもゴミ発生の対策が含まれている。また、薄型基板
の搬送においては、ゴミの発生対策と共に搬送時間の短
縮が求められ、システムの改良やロボットそのものの見
直しが検討されていた。
【0003】従来のロボットは、駆動部とロボットアー
ムを備えて構成され、該ロボットアームは駆動部に直接
連結される第1アーム部と、第1アーム部に駆動連結さ
れる第2アーム部と、薄型基板を吸着し前記第2アーム
部に駆動連結されるハンドアームと、を備え、薄型基板
を直線的に移動できるように構成されている。そして、
ロボットアームを構成する前記第1アーム部、前記第2
アーム部はアルミニウム合金で形成されいた。アルミニ
ウム合金は、引張強さや耐食性が優れていて、アルミニ
ウムの比重も2.71と比較的軽いため、各種に使用さ
れている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、搬送時間の短
縮がさらに求められると、従来のアルミニウム合金で形
成されているアーム部でもその重量をさらに軽くし、軽
くすることによって、アーム部の動作速度を向上するよ
う検討がなされるようになってきた。特に、ロボットを
大型化する場合、重量軽減はさらに重要視される。ま
た、アルミニウム合金は熱伝導度が130W/m℃あ
り、モータから発生する熱を吸収しにくい。そのため、
モータに掛かる負荷が大きくなりモータの寿命を早める
とともに搬送時間の短縮を妨げてしまう。さらに、アル
ミニウムやアルミニウム合金は切削性が必ずしもよくな
く、そのためコストが高くなり、アルミニウム合金より
切削性のよい材料が同時に求められていた。
【0005】この発明は、上述の課題を解決するもので
あり、搬送時間を短縮するためにロボットアームやロボ
ットアームを可動する部位の重量を軽減するとともに、
コストを低減し、クリーンルーム内でのゴミの発生を少
なくできるロボットアームを提供することを目的とす
る。
【0006】
【課題を解決するための手段】この発明にかかわるロボ
ットアームでは、上記の課題を解決するために以下のよ
うに構成するものである。すなわち、ワークを吸着し直
線的に搬送するために、少なくとも1個のアーム部を有
して駆動されるロボットのロボットアームであって、少
なくとも前記アーム部がマグネシウム合金を含んで形成
されることを特徴とするものである。
【0007】また、少なくとも前記アーム部が、マグネ
シウム合金層と、前記マグネシウム合金層の表面上に形
成される薄膜状の亜鉛置換層と、前記亜鉛置換層の表面
上に形成される薄膜状の無電解銅メッキ層と、前記銅メ
ッキ層の表面上に形成される薄膜状の無電解ニッケルメ
ッキ層と、を含んで形成されることを特徴とするもので
あれば良い。
【0008】また、前記無電解ニッケルメッキ層が、薄
膜状のNi−P層と前記Ni−P層の表面上に形成され
る薄膜状のNi−B層と、の2層で形成されることを特
徴とするものであればなお良い。
【0009】さらに、少なくとも前記アーム部が、マグ
ネシウム合金層と、前記マグネシウム合金層の表面上に
形成される薄膜状の亜鉛置換層と、前記亜鉛置換層の表
面上に形成される薄膜状の銅メッキ層と前記銅メッキ層
の表面上に形成される薄膜状の無電解銅メッキ層と、前
記無電解銅メッキ層の表面上に形成される無電解ニッケ
ルメッキ層と、を含んで形成されることを特徴とするも
のであってもよい。
【0010】また、このロボットアームは、ワークを吸
着し直線的に搬送するために、少なくとも1個のアーム
部を有して駆動されるロボットのロボットアームであっ
て、少なくとも前記アーム部がマグネシウム合金を含ん
で形成され、前記アーム部の枠体内の一部に補強リブが
配設されることを特徴とするものである。
【0011】
【発明の実施の形態】以下、この発明の一実施の形態を
図面に基づいて説明する。
【0012】図1は、ロボットアームの断面図を示すも
のであり、ロボットアーム1は駆動部2から連結される
第1アーム部3と、第1アーム部3に連結される第2ア
ーム部4と、第2アーム部4に連結されるハンドアーム
5とを備えて構成されている。そしてハンドアーム5は
薄型基板Wを吸着し、薄型基板Wを直線的に移動するよ
うに第1アーム部3、第2アーム部4内に配設されるプ
ーリP及びベルトB等によって駆動される。
【0013】図2は、第1アーム部3または第2アーム
部4の枠体7の断面図を示すものであり、中空状の枠体
7は外周部に下方に向かって突起部8aが形成され、幅
方向の中央部に下方に向かって補強リブ8bが形成され
る上部枠体8と、外周部に上方に向かって突起部9aが
形成され、補強リブ8bの位置に対応するように上方に
向かって補強リブ9bが形成される下部枠体9と、から
なり、上部枠体8の下面と下部枠体9の上面とが当接さ
れて、補強リブ8bと補強リブ9bがボルトで固着され
ている。なお、補強リブ8b、9bは、図1における長
手方向に対して、略中央部に長尺状に形成され、補強リ
ブ9bのボルトが配設される位置はボルトが下方から挿
入できるように凹状に形成されている。
【0014】枠体7は、基部がマグネシウム合金で形成
され、マグネシウム合金の表面上にメッキ処理が施され
る。そして、マグネシウム合金にメッキの密着性を向上
するために亜鉛置換処理、無電解銅メッキ処理を施すよ
うにしている。
【0015】マグネシウム合金は比重が1、7〜1、9
であり、アルミニウム合金に比べて30%強低い。その
ため、重量が軽くなりワークを搬送するロボットアーム
に使用されれば、慣性力が小さくなり電力消費量も軽減
される。また、マグネシウムの熱伝導度は20℃におい
て154W/m℃でアルミニウムに比べて放電性がよい
ことから、モータから発生する熱が伝導されモータの負
荷が低減される。さらに、加工性もアルミニウム合金に
比べて有利であり、加工時間の短縮につながり加工コス
トが低減される。しかし、マグネシウム合金には腐食性
があり、そのまま使用すると酸化しやすくクリーンルー
ム内での使用は困難であるため、マグネシウム合金の表
面に耐食性や耐摩耗性のあるメッキ処理が施される。本
形態においてはメッキ処理は無電解メッキ処理によるニ
ッケルメッキが施される。しかし、マグネシウム合金に
直接ニッケルメッキ処理するには密着性が悪いため、無
電解処理による銅メッキ処理することによってニッケル
メッキを強固にする。
【0016】詳細を図3により説明する。図3はは枠体
7の表面部の拡大図を示すものであり、基部のマグネシ
ウム合金層11の表面には薄膜状の亜鉛置換層12が皮
膜されている。亜鉛置換層を皮膜することにより表面の
粗いマグネシウム合金層の表面は滑らかにされ均一化さ
れる。そして、亜鉛置換層12の表面上に薄膜状の無電
解銅メッキ層13が皮膜される。銅メッキ層13は数μ
の膜厚で無電解処理により形成され、この無電解銅メッ
キ層13により表面をさらに均一にし次のニッケルメッ
キ層の密着性を強固にする。銅メッキ層13の表面上に
は無電解ニッケルメッキ処理されるNi−P層14とN
i−B層15が皮膜されている。Ni−P層14は数μ
の膜厚で耐食性・耐摩耗性に優れているので傷がつきに
くい。Ni−P層14の表面上に皮膜されるNi−B層
15は、Ni−P層14より厚めに形成され、表面を極
めて滑らかにするとともにアーム部の色合いを出すよう
にしている。
【0017】なお、無電解ニッケルメッキの処理として
は、熱処理された枠体7に次亜りん酸塩が還元剤として
使用される。そして、前工程として枠体7をアルカリ脱
脂・電解脱脂・酸洗をして洗浄する。次にNi−P合金
液及び水の入ったメッキ層に枠体7を投入し、液を攪拌
しながら加熱してメッキ処理を行なう。この処理後は皮
膜の硬度・耐摩耗性を向上するため熱処理を行ない、耐
食性を向上するためクロム酸処理を行なう。これによっ
て枠体7の外周表面にNi−P合金層が形成される。ま
た、Ni−B層を形成する時もNi−P合金液をNi−
B合金液に変更するだけで処理は同様である。
【0018】上記のメッキ処理は第1アーム部3及び第
2アーム部4の枠体7全ての表面において行なわれるた
め、いずれの部分からも傷がつきにくく、傷から発生す
るゴミがなくなる。
【0019】なお、上記メッキ処理においては、亜鉛置
換層12の表面上に電気分解による銅メッキ層を皮膜
し、電気分解による銅メッキ層の表面上に無電解による
銅メッキ層を形成してもよい。この2重の銅メッキ層を
形成することによって、無電解ニッケルメッキ層との反
応をよくして密着性を向上させることができる。
【0020】なお、本形態ではロボットアームは第1ア
ーム、第2アーム、ハンドアームで構成されるもので説
明したが、これに限られるものではなく、クリーンルー
ム内で使用されるロボットのロボットアームであればど
のようなタイプのものでもよく、例えば、1個のハンド
アームでワークを直線状に移動させるものでもよい。さ
らに、ロボットアームに限らず、ロボットアームを可動
する部位において、マグネシウム合金を使用できる部品
であればどのようなものでもよい。但しこの場合におい
ても、マグネシウム合金にニッケルメッキ層を強固に形
成することが必要である。
【0021】
【発明の効果】本発明によれば、ワークを直線的に移動
するように構成されるロボットアームが、マグネシウム
合金により形成されるため、従来のアルミニウム合金で
形成されるロボットアームに比べて30%強の重量が軽
減され、ロボットアームの動作速度を向上することがで
き搬送時間を短縮することができるとともに、モータの
負荷を軽減することによってモータの寿命を延ばし、さ
らに切削性に優れていることから加工コストも低減する
ことができる。
【0022】また、腐食性のあるマグネシウム合金に対
して、マグネシウム合金層の表面上に亜鉛置換層、無電
解銅メッキ層を形成し、その上に無電解のニッケルメッ
キ層を形成するため、耐食性、耐摩耗性に優れ、クリー
ンルーム内で最も嫌われるゴミの発生を極力少なくする
ことができるとともに、ニッケルメッキ層の密着性を強
固にできる。そのため、製造されるロボットアームは安
定した寿命を保つことができる。
【0023】さらに、無電解ニッケルメッキ層がNi−
P層、Ni−B層の2重の層に形成されるため、表面を
極めて滑らかにすることができ、マグネシウム合金から
発生するゴミを防ぐことができ、しかも色合いを出すこ
とができる。
【0024】また、マグネシウム合金で形成されるロボ
ットアームに補強リブを形成することにより、耐久性を
向上し、ロボットアームの寿命を延ばすことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態によるロボットアームの
概略断面図
【図2】図1におけるアーム部の枠体の断面図
【図3】図2におけるアーム部枠体の表面拡大図
【符号の説明】
1…ロボットアーム 3…第1アーム 4…第2アーム 5…ハンドアーム 7…枠体 8…上部枠体 8b…補強リブ 9…下部枠体 9b…補強リブ 11…マグネシウム合金層 12…亜鉛置換層 13…無電解銅メッキ層 14…Ni−P層 15…Ni−B層

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ワークを吸着し直線的に搬送するため
    に、少なくとも1個のアーム部を有して駆動されるロボ
    ットのロボットアームであって、 少なくとも前記アーム部がマグネシウム合金を含んで形
    成されることを特徴とするロボットアーム。
  2. 【請求項2】 少なくとも前記アーム部が、マグネシウ
    ム合金層と、前記マグネシウム合金層の表面上に形成さ
    れる薄膜状の亜鉛置換層と、前記亜鉛置換層の表面上に
    形成される薄膜状の無電解銅メッキ層と、前記銅メッキ
    層の表面上に形成される薄膜状の無電解ニッケルメッキ
    層と、を含んで形成されることを特徴とする請求項1記
    載のロボットアーム。
  3. 【請求項3】 前記無電解ニッケルメッキ層が、薄膜状
    のNi−P層と前記Ni−P層の表面上に形成される薄
    膜状のNi−B層と、の2層で形成されることを特徴と
    する請求項2記載のロボットアーム。
  4. 【請求項4】 少なくとも前記アーム部が、マグネシウ
    ム合金層と、前記マグネシウム合金層の表面上に形成さ
    れる薄膜状の亜鉛置換層と、前記亜鉛置換層の表面上に
    形成される薄膜状の銅メッキ層と前記銅メッキ層の表面
    上に形成される薄膜状の無電解銅メッキ層と、前記無電
    解銅メッキ層の表面上に形成される無電解ニッケルメッ
    キ層と、を含んで形成されることを特徴とする請求項1
    記載のロボットアーム。
  5. 【請求項5】 ワークを吸着し直線的に搬送するため
    に、少なくとも1個のアーム部を有して駆動されるロボ
    ットのロボットアームであって、 少なくとも前記アーム部がマグネシウム合金を含んで形
    成され、前記アーム部の枠体内の一部に補強リブが配設
    されることを特徴とするロボットアーム。
JP13551096A 1996-05-29 1996-05-29 ロボットアーム Withdrawn JPH09314491A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004160568A (ja) * 2002-11-11 2004-06-10 Sankyo Seiki Mfg Co Ltd ロボットアーム
JP2013018058A (ja) * 2011-07-07 2013-01-31 Ulvac Japan Ltd 搬送ロボット
JP2014180731A (ja) * 2013-03-19 2014-09-29 Yaskawa Electric Corp ロボット

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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JP2014180731A (ja) * 2013-03-19 2014-09-29 Yaskawa Electric Corp ロボット

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