JPH11176904A - 薄板状ワーク搬送用ハンド - Google Patents

薄板状ワーク搬送用ハンド

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JPH11176904A
JPH11176904A JP34256897A JP34256897A JPH11176904A JP H11176904 A JPH11176904 A JP H11176904A JP 34256897 A JP34256897 A JP 34256897A JP 34256897 A JP34256897 A JP 34256897A JP H11176904 A JPH11176904 A JP H11176904A
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JP
Japan
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hand
thin
work
thin plate
plate
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JP34256897A
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English (en)
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Kazuki Nagayama
和樹 長山
Toru Kato
徹 加藤
Yasuhiro Nishi
泰博 西
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Toray Industries Inc
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Toray Industries Inc
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 FRP製搬送用ハンド特有の弱いねじれ変形
を解消し、薄板状ワーク搭載時のたわみ変形ならびに自
重たわみを低減し、収納効率を向上させた搬送用ハンド
を提供することにある。 【解決手段】 薄板状ワークを搭載し、棚状カセットに
対して水平に接近、離脱し、薄板状ワークを積み下ろし
する自動搬送用装置の先端に取り付けられる薄板状ワー
ク搬送用ハンドにおいて、繊維強化プラスチック部材と
金属により形成されてなることを特徴とする薄板状ワー
ク搬送用ハンド。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、自動搬送装置に用
いられる搬送用ハンドに関する。例えば、液晶基板、プ
リント基板やガラス基板等の薄板状ワークを搭載する搬
送用ハンドを棚状のカセットに水平に接近、離脱し、薄
板状のワークを積み下ろしする自動搬送機器の先端に取
り付けられる薄板状ワーク搬送用ハンドに関する。
【0002】
【従来の技術】例えば、図1に示されるごとく、薄板状
ワーク1は棚状のカセット2にピッチP1で上下多段に
収納される。このカセット2のピッチP1を小さくする
と一定高さのカセットに対して収納される薄板状ワーク
の数量が多くなり、収納効率が向上する。
【0003】収納効率を向上させるために、従来アルミ
ニウム単体またはアルミニウム合金から製造された薄板
状ワーク搬送用ハンド3をCFRPなどの繊維強化複合
材料で製造し、薄板状ワーク搭載時のたわみ変形ならび
に自重変形を小さくすることにより、カセット2のピッ
チP1を小さくして効率化を実現してきた。
【0004】ところで、近年の各種基板の大型化に伴い
薄板状ワーク1は、大型化が進み、重量が増加する傾向
にある。そのためワーク搬送用ハンド形状が長くなり、
自重も増大することになる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術におい
て、ワーク搬送用ハンドの形状が長く、また自重が増加
することにより、ワーク搭載時のたわみ変形量ならびに
自重変形量が大きくなる。
【0006】すなわち、搬送用ハンドの変形量が大きく
なることにより、カセット2の収納効率が低下する。
【0007】一般にワーク搬送用ハンドのたわみ変形量
を低減するためには、使用材料の曲げ弾性率を向上させ
ることにより解決できる。
【0008】しかしながら、一般に使用されているCF
RP製の搬送用ハンドの場合、カセットに対して水平に
接近する方向4の曲げ弾性率を向上させるだけでは、た
わみ変形量を低減することは難しい。
【0009】例えば、図2に示す形状5の搬送用ハンド
の場合、薄板状ワーク搭載時に、ハンド爪部分6とハン
ド基部部分7を接合する湾曲部分8に大きなねじれ変形
を生じるため、たわみ変形量が大きくなる問題が生じ、
カセットのピッチP1が大きくなる要因となっていた。
【0010】本発明の目的は、FRP製搬送用ハンド特
有の弱いねじれ変形を解消し、薄板状ワーク搭載時のた
わみ変形ならびに自重たわみを低減し、収納効率を向上
させた搬送用ハンドを提供することにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は基本的には、薄板状ワークを搭載し、棚状
カセットに対して水平に接近、離脱し、薄板状ワークを
積み下ろしする自動搬送用装置の先端に取り付けられる
薄板状ワーク搬送用ハンドにおいて、繊維強化プラスチ
ック部材と金属により形成されてなることを特徴とする
薄板状ワーク搬送用ハンドにより達成される。その特徴
とするところは、繊維強化プラスチック部材と金属によ
り形成されたことにある。
【0012】
【発明の実施の形態】本発明においては、薄板状ワーク
搬送用ハンドは、繊維強化プラスチック部材のねじれ変
形を低減するための金属から形成されているため、ハン
ド形状が大きくなっても軽量でかつ機械的強度ならびに
ねじり剛性が高く、重力によるたわみ変形ならびにワー
ク搭載時のたわみ変形が小さい搬送用ハンドを確実に実
現できる。
【0013】勿論、繊維強化プラスチック部材のねじれ
変形を低減するための金属を搬送用ハンドの様々な場所
に使用することが可能であり、薄板状ワークの形状なら
びに収納カセット形状などに応じて自在に設定でき、用
途に対応させることができる。
【0014】このため、結果としてカセットの薄板状ワ
ークの収納ピッチをかなり小さくすることが可能であ
り、カセットに収納された薄板状ワークの処理作業能率
の格段の向上に寄与できる。
【0015】繊維強化プラスチック部材は、一方向にシ
ート状に引き揃えられた強化繊維と樹脂とを複合してな
る一方向性プリプレグ等を積層する方法で積層する方法
で形成することができる。
【0016】繊維強化プラスチック部材を構成する強化
繊維としては、十分な曲弾性係数と可撓性を有する繊維
が好ましく、用途に応じて炭素繊維(黒鉛繊維を含
む)、ガラス繊維、ボロン繊維、アラミド繊維などの高
強度、高弾性繊維を用いる。特に好ましくは炭素繊維で
ある。強化繊維の形態は、たとえば、炭素繊維の場合は
解撚糸、有撚糸、無撚糸のいずれでもよいが、FRP板
の仕上がり厚みに制約があるような場合には、平面的に
拡がりやすい解撚糸や無撚糸を用いるのが好ましい。
【0017】繊維強化プラスチック部材のマトリックス
樹脂としては、熱可塑性樹脂や熱可塑性樹脂を用いるこ
とができる。具体的には、エポキシ樹脂、不飽和ポリエ
ステル樹脂、ビニルエステル樹脂、フェノール樹脂、ポ
リエステル樹脂、ビニロン樹脂、ポリアミド樹脂などが
ある。好ましくは熱硬化性樹脂である。繊維強化プラス
チック部材の樹脂含有率は、繊維強化プラスチック部材
の物性の面から15〜70重量%の範囲がよく、さらに
好ましくは20〜40重量%がよい。
【0018】繊維強化プラスチック部材としては、炭素
繊維と熱硬化性樹脂とからなる熱硬化性部材であること
が好ましい。
【0019】さらに、かかる繊維強化プラスチック部材
は、必要により積層構成を調製することなどにより、曲
げ弾性係数を制御するとよい。腕乃至は爪の伸びる方向
をX方向、X方向と鉛直方向に直交する方向をY方向と
したとき、薄板状ワーク搬送用ハンドのX方向曲弾性係
数(E1)は、16000〜20000kgf/mm2が好ま
しく、Y方向曲弾性係数(E2)は、2000〜400
0kgf/mm2が好ましい。
【0020】金属としては、比重が軽く高強度であるな
らば特に限定されるものではなく、アルミニウムやチタ
ン等が挙げられ、また、それらの合金などが挙げられ
る。これらの金属は、本発明の薄板状ワーク搬送用ハン
ドにおいて10〜70体積%を占めていることが好まし
く、より好ましくは15〜65体積%である。
【0021】なぜならば、金属の体積%が少なすぎると
繊維強化プラスチック部材のねじれ剛性を補強し、自重
ならびに薄板状ワーク搭載時のたわみ変形量を低減する
効果が十分に発揮されない。逆に多すぎると自重が大き
くなり、その結果、搬送用アクチュエーターに対する負
荷が大きくなったり、搬送精度の低下の恐れがある。
【0022】また、さらに繊維強化プラスチック部材に
金属を積層することも好ましい。この場合、繊維強化プ
ラスチック部材と金属の厚みの比率は9:1〜3:1が
好ましい。
【0023】
【実施例】以下、本発明を図示の実施例により詳細に説
明する。図2は、薄板状ワークを搭載し、棚状カセット
に対して水平に接近、離脱し、薄板状ワークを積み下ろ
しする自動搬送用装置の先端に取り付けられる薄板状ワ
ーク搬送用ハンドの概略図である。
【0024】図2に示す搬送用ハンド5は、請求項6に
かかる発明の実施例を示す例であって、図1の搬送用ハ
ンド3の詳細図を示している。搬送用ハンド3におい
て、ハンド爪部分6ならびにハンド基部部分7は、炭素
繊維と熱硬化性樹脂とからなる繊維強化プラスチック部
材により形成されている。また、ハンド爪部分6とハン
ド基部部分7接合する湾曲部分8は、アルミニウム合金
ならびにチタン合金などの金属から形成されている。
【0025】搬送用ハンド3において、ハンド爪部分6
ならびにハンド基部部分7に使用する繊維強化プラスチ
ック部材は炭素繊維ならびに積層構成を組み合わせるこ
とにより、無数に選定することが可能であるが、本実施
例においては、機械的特性を考慮し、表1に示される熱
硬化性樹脂を用いたCFRPにより搬送用ハンドを形成
するとする。
【0026】
【表1】 搬送用ハンド3において、ハンド爪部分とハンド基部部
分を接合する湾曲部分は、合金等を含めると無数に選定
可能であるが、本実施例においては、比重ならびにコス
トの面から一般に使用されているアルミ合金により形成
するとする。
【0027】本実施例による発明の効果については、搬
送用ハンドの形状が複雑であり、理論解の導出が困難な
ため、広く一般に実施されている有限要素法(FEM)
により数値計算を実施した結果により示す。
【0028】FEM数値解析の実施あたり、拘束条件
は、実際の薄板状ワークを搭載し、棚状カセットに対し
て水平に接近、離脱し、薄板状ワークを積み下ろしする
自動搬送用装置に搬送ハンドが結合されている状態を忠
実に再現し、また薄板状ワーク搭載状態ならびに自重に
ついても解析モデル上に忠実に再現している。
【0029】本実施例として、図3に示す形状の搬送用
ハンドを取り上げる。
【0030】図3に示す搬送用ハンドにおいて、ハンド
爪部分9とハンド基部部分10は表1に示す機械的特性
を有するCFRP、ハンド爪部分9とハンド基部部分1
0を接合する湾曲部分11は、一般に使用されているア
ルミニウム合金とした。
【0031】また、薄板状ワークは重量1.7kgとし、
ハンド爪部分9に搭載されているとする。
【0032】表3にFEM数値解析結果を示す。
【0033】なお、本実施例の効果を示すために表2に
示す3ケースについて解析を実施した。
【0034】
【表2】
【表3】 前記表3より、搬送用ハンドが、全てアルミニウム合金
より形成されているケース1に比べて、本実施例のケー
ス3は、格段にたわみ変形量が小さくなっている。
【0035】また、搬送用ハンドが全て表1に示す積層
構成例1のCFRPからなるケース2に比べて、本実施
例のケース3は、自重+荷重が作用する場合、たわみ変
形量で29%も小さくなることがわかる。
【0036】すなわち、本実施例の搬送用ハンドを使用
すれば、従来技術である全てCFRPにより形成された
搬送用ハンドを使用する場合に比べて、薄板状ワークの
カセッテ収納能率を約41%アップすることができる。
【0037】勿論、ハンド爪部分9とハンド基部部分1
0を接合する湾曲部分11に、チタン合金を使用しても
ほぼ同等の効果を得ることができる。
【0038】さらに、ハンド先端から基部側に平面中央
部分が切り欠かれてU字状に形成されている場合のみな
らず、ハンド先端から基部側に平面中央部分が1ないし
数カ所切り欠かれている場合についても同等の効果を得
ることができる。
【0039】さらにまた、本実施例のようにハンド爪部
分9とハンド基部部分10を接合する湾曲部分11のみ
にアルミ合金等の金属を使用せずに、薄板状ワーク非搭
載面に薄金属板を張付けた場合についてもねじれ剛性が
向上し、同等の効果を得ることができる。
【0040】
【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明に
関わる薄板状ワーク搬送用ハンドは、炭素繊維と熱硬化
性樹脂とからなる繊維強化プラスチック部材と金属によ
り形成され、搬送用ハンド形状ならびに薄板状ワーク収
納カセットの形状等により、金属を使用する部分、金属
の種類を自由に設定でき、用途に対応させることができ
る。
【0041】このため、炭素繊維と熱硬化性樹脂とから
なる熱硬化性部材の弱点であるねじれ剛性を金属により
補強し、いかなる形状の搬送用ハンドにおいても、自重
ならびに薄板状ワーク搭載時のたわみ変形量を低減する
ことに成功した。結果として、カセットの薄板状ワーク
搭載ピッチを飛躍的に小さくして、カセットに収納され
た薄板状ワークの処理作業能率の飛躍的な向上に寄与す
ることができる。
【0042】さらに、たわみ変形が飛躍的に低減される
ことにより、薄板状ワークを安定して支持することが可
能となり、広幅で、長尺の薄板状ワークを安定し、かつ
スピーディーに搬送することが可能となる。例えば、薄
板状ワークが広幅で極端に薄い液晶基板の場合に有効で
ある。
【0043】勿論、自重が比較的小さく、また薄板状ワ
ークの重量もかなり小さいことが予測されるため、搬送
時における搬送用ハンドの破壊の考察は無用となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明乃至は従来技術の自動搬送用装置の概
略図。
【図2】 本発明の対象とする搬送用ハンド概略図の1
例。
【符号の説明】
1:薄板状ワーク 2:棚状ワーク収納カセット 3:薄板状ワーク搬送用ハンド 4:搬送用ハンドがカセットに接近する方向 5:搬送用ハンド爪部分 6:搬送用ハンド基部部分 7:搬送用ハンド湾曲部分

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 薄板状ワークを搭載し、棚状カセットに
    対して水平に接近、離脱し、薄板状ワークを積み下ろし
    する自動搬送用装置の先端に取り付けられる薄板状ワー
    ク搬送用ハンドにおいて、繊維強化プラスチック部材と
    金属により形成されてなることを特徴とする薄板状ワー
    ク搬送用ハンド。
  2. 【請求項2】 該ハンド先端から基部側に平面中央部分
    が1ないし数カ所切り欠かれていることを特徴とする薄
    板状ワーク搬送用ハンド。
  3. 【請求項3】 該ハンド先端から基部側に平面中央部分
    が切り欠かれてU字状に形成されていることを特徴とす
    る薄板状ワーク搬送用ハンド。
  4. 【請求項4】 該ハンド爪部分ならびにハンド基部部分
    に繊維強化プラスチック部材を、またハンド爪部分とハ
    ンド基部部分を接合する湾曲部分に金属を使用している
    ことを特徴とする請求項3記載の薄板状ワーク搬送用ハ
    ンド。
  5. 【請求項5】 該ハンド爪部分とハンド基部部分を接合
    する湾曲部分にチタン合金を使用したことを特徴とする
    請求項4の薄板状ワーク搬送用ハンド。
  6. 【請求項6】 板状ワークを搭載し、棚状カセットに対
    して水平に接近、離脱し、薄板状ワークを積み下ろしす
    る自動搬送用装置の先端に取り付けられる薄板状ワーク
    搬送用ハンドにおいて、ハンド爪部分とハンド基部部分
    を接合する湾曲部分にアルミ合金を使用したことを特徴
    とする請求項4の薄板状ワーク搬送用ハンド。
  7. 【請求項7】 該薄板状ワーク非搭載面に薄金属板を張
    付けたことを特徴とする請求項3の薄板状ワーク搬送用
    ハンド。
  8. 【請求項8】 該薄板状ワーク非搭載面に薄アルミ合金
    板を使用したことを特徴とする請求項7の薄板状ワーク
    搬送用ハンド。
  9. 【請求項9】 該薄板状ワーク非搭載面に薄チタン合金
    板を使用したことを特徴とする請求項7の薄板状ワーク
    搬送用ハンド。
  10. 【請求項10】 該薄板状ワーク非搭載面に薄鉄板を使
    用したことを特徴とする請求項7の薄板状ワーク搬送用
    ハンド。
  11. 【請求項11】 金属の体積%が10〜70%であるこ
    とを特徴とする請求項1の薄板状ワーク搬送用ハンド。
JP34256897A 1997-12-12 1997-12-12 薄板状ワーク搬送用ハンド Pending JPH11176904A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6815037B2 (en) 2001-09-19 2004-11-09 Nippon Mitsubishi Oil Corporation Carrier member made of a UV resistant fiber-reinforced composite material and process for producing thereof
KR100639082B1 (ko) * 2000-05-17 2006-10-27 신닛뽄세키유 가부시키가이샤 자외선 내성을 갖는 섬유강화 복합재료제의 반송용 부재및 그의 제조방법
JP2012131011A (ja) * 2010-12-24 2012-07-12 Fujikura Ltd 取り外し工具及び取り外し方法
JP2017123461A (ja) * 2010-10-08 2017-07-13 ブルックス オートメーション インコーポレイテッド 同軸駆動真空ロボット

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