JPS6384762A - ロボツト用ア−ム装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） この発明は例えば自動半田装置等に用いられる耐環境用
ロボットシステムに好適するロボット用アーム装置に関
する。

（従来の技術） 一般に、この種のロボット用アーム装置はその駆動用モ
ータ及び歯車等で構成されるロボットシステムにおける
駆動機構部の小形化のために、被作業部品保持用のホー
ク部材や、このホーク部材を支持する支持部材を軽量な
アルミ合金やカーボン繊維強化プラスチック（以下、Ｃ
ＦＲＰと称する）を用いて形成されていることが知られ
ている。

ところが、上記ロボット用アーム装置では、例えば自動
半田装置等の３００’以上の高温下や塩素系ガスや亜硫
酸ガス等の腐蝕性ガスの発生する環境下に適用した場合
、ホーク部材が温度の影響により変形したり、腐蝕性ガ
スにより腐蝕したりして、その寿命が非常に短いものと
なっていた。

（発明が解決しようとする問題点） この発明は例えば上記の耐熱性及び腐蝕性ガスに対する
耐腐蝕性の劣る点を解決するためになされたもので、軽
量化の要請を確保したうえで、耐熱性の向上を図り得、
かつ、耐腐蝕性の向上を図り得るようにしたロボット用
アーム装置を提供することを目的とする。

［発明の構成］ （問題点を解決するための手段及び作用）この発明はポ
リイミド系のカーボン繊維強化プラスチックで形成され
た構造体に熱伝導性粒子分散複合材料層及びシリコン系
の熱放射塗料層が順に積層され、一端に被作業部品を保
持する保持部を有したホーク部材と、このホーク部材の
他端が保持されるガラス繊維強化プラスチックで形成さ
れた構造体に薄膜金属を被着してなる支持部材とを備え
ることにより、ホーク部材と支持部材でいわゆる放熱回
路を構成すると共に、耐腐蝕性の向上を実現したもので
ある。

（実施例） 以下、この発明の実施例について、図面を参照して詳細
に説明する。

第１図はこの発明の一実施例に係るロボット用アーム装
置の適用されたロボットシステムの設置された自動半田
装置を示゛すもので、半田槽１０に対応して駆動機構部
１１に連結された支持部材１２が配設される。この支持
部材１２は例えば図示しないマンドレルと称する型にフ
ィラメントワインディング法（以下ＦＷ法と記す）によ
りガラスフィラメントにエポキシレジンを含浸したガラ
ス繊維強化プラスチック（以下ＧＦＲＰと称する）で筒
状の構造体１３が形成され、その中間部には第２図に示
すように嵌合部１３ａが形成される。

そして、この構造体１３の表面には薄膜金属層（図中で
は図の都合上図示せず）が例えばブタジェンゴムの接着
剤を塗布した後、９０ミクロンの銅箔が被着された後、
１３０＠で約２時間の硬化温度で硬化されて積層される
。また、この支持部材１２の嵌合部１３ａにはホーク部
材１４の他端が例えば軸方向（矢印Ａ、Ｂ方向）に移動
自在に支持される。このホーク部材１４は上記駆動機構
部１１により上記支持部材１２に対して矢印Ａ。

Ｂ方向に移動制御されるもので、その他端には被作業部
品保持用の保持部１４ａが形成される。このホーク部材
１４は例えばＦＷ法によりマンドレルと称する型にカー
ボンフィラメントまたはプリプレグにポリイミドレジン
を含浸したカーボン繊維強化プラスチックで矩形をした
筒状の構造体１５（第３図参照）が形成された後、プレ
キュアと称する１７０’の温度で２時間の熱処理とボス
トキュアと称する２４０’の温度で３時間の熱処理が施
されて硬化され製作される。その後、この構造体１５は
その表面がサンディングと称する表面加工法により表面
処理が施されて、その両端がめくら板１６により閉塞さ
れた後、第３図に示すように注形用の型１７収容されて
熱伝導性粒子分散複合材料層１８がアルミナ含有エポキ
シレジンを被着した後、１３０’で約２時間の硬化温度
で硬化され、約７〜８ｍｍの厚さ形成される。そして、
この熱伝導性粒子分散複合材料層１８上には第４図に示
すようにシリコン系の熱放射塗料層１９がシリコンモノ
マーを約６０″の温度で３０分焼付けした後、熱放射性
塗料を充填剤として例えば酸化亜鉛を用いて約６０ミク
ロンの膜厚で塗布して、その後約２４時間の自然乾燥が
施されて形成される。次に、上記シリコン系の熱放射塗
料層１９の形成された構造体１５は仕上げ加工された後
、その一端に上記被作業部品保持用の保持部１４ａが形
成され、その他端部には嵌合部１４ｂが上記支持部材の
嵌合部１３ａに対応して形成される。

上記構成のように駆動機構部１１を介して支持部材１２
に支持されたホーク部材１４は被作業部品の半田付作業
を行なう場合、先ず支持部材１２とともに図示しない制
御部により駆動制御される駆動機構部１１を介して適宜
に作動制御され、その保持部１４ａに図示しない半田付
部品を保持する。そして、ホーク部材１４は再び駆動機
構部１１を介して適宜に作動されて半田槽１０に導かれ
、その半田付部品（図示せず）を浸漬して半田付し、そ
の後再び駆動機構１１を介して作動されて、その保持部
１４ａで保持した半田付部品を搬送用ベルトコンベア２
０まで運んで、該ベルトコンベア２０上に裁置する。こ
れにより、半田付部品（図示せず）はベルトコンベア２
０により、次ぎの工程の冷却槽２１に移送されて冷却さ
れ、その半田付工程が完了する。

このように、上記アーム装置はポリイミド系のカーボン
繊維強化プラスチック製の構体１５に熱伝導性粒子分散
複合材料層１８及びシリコン系の熱放射塗料層１９を順
に積層したホーク部材１４をガラス繊維強化プラスチッ
ク製の構造体１３に薄膜金属を被着してなる支持部材１
２に移動調整自在に配設して、被作業部品等からの熱の
伝導をそのホーク部材１４のシリコン系の熱放射塗料層
１９で放熱すると共に、その熱伝導性粒子分散複合材料
層１８で吸収し、しかも支持部材１２の薄膜金属層との
間で放熱回路を構成するようにしたことにより、例えば
上述した自動半田装置のように環境温度が３００’以上
に達する環境下に適用した場合においても効率的な熱放
射が可能なことで、熱による悪影響を受けることが確実
に防止される。これは、シリコン系の熱放射塗料層１９
を構成する熱放射塗料が吸収率α０．１９〜０．２４、
放射率ε０．８３〜０．９３で、シリコンゴム、ケイ成
力すュウム及び酸化亜鉛を主組成とし、常温での形態が
トルエン、キシレン含有マルジョンで、その熱伝導性粒
子分散複合材料層１８を構成する熱伝導性エポキシ樹脂
が熱伝導率３５ｃａ　ｌ／ｃｍｓ　ｓ　ｅｃ’　Ｃｓ熱
膨張率３１×１０’　／’　Ｃｓ引張り強度５．１２ｋ
　ｇ／ｍｍ２、熱安定性−０，１７％、比重２．３の特
性値を有することから明らかなものである。また、これ
によれば、その構成上、従来のアルミニウム合金及びエ
ポキシ系のＣＦＲＰを用いたホーク部材に比して本願の
ホーク部材１４は下記の表１のように曲げ強度及び引張
りヤング率の向上が顕著であることが確認されている。

表１ さらに、上記アーム装置はホーク部材１４と支持部材１
２とで放熱回路が構成されることで、従来のエポキシ系
のＣＦＲＰを用いたホーク部材及び支持部材に比して、
下記の表２に示す如くホーク部材配置部の環境温度が４
００°Ｃ１支持部材配置部の環境温度が７０’Ｃの環境
下における測定値より、ホーク部材１４の蓄熱が支持部
材１２を介して効率的に放熱されることが顕著に現われ
ていることからして、高７Ｈ環境化における使用に十分
対応し得ることが確認されるものである。

表２ また、上記実施例では、自動半田付装置に適用した場合
で説明したが、その他、製造装置を含む高温環境下及び
腐蝕環境下で使用される各種の装置に適用することが可
能なもので、同様の顕著な効果が期待できる。

なお、この発明はホーク部材及び支持部材の駆動形態と
しては上記実施例で述べた駆動形態に限ることなく、各
種の駆動形態に適用することが可能である。よって、こ
の発明は上記実施例に限ることなく、その他、この発明
の要旨を逸脱しない゛　範囲で種々の変形を実施し得る
ことはいうまでもないことである。

［発明の構成］ 以上詳述したように、この発明によれば、軽量化の要請
を確保したうえで、耐熱性の向上を図り得、かつ、耐腐
蝕性の向上を図り得るようにしたロボット用アーム装置
を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例に係るロボット用アーム装
置の適用された自動半田装置を示す斜視図、第２図はこ
の発明のアーム装置の支持部材を示す一部断面図、第３
図はこの発明のアーム装置のホーク部材の製造工程を説
明するために示した習作説明図、第４図はこの発明のア
ーム装置のホーク部材を示す断面図である。 １０・・・半田槽、１１・・・駆動機構部、１２・・・
支持部材、１３・・・構造体、１３ａ・・・嵌合部、１
４・・・ホーク部材、１４ａ・・・保持部、１４ｂ・・
・嵌合部、１５・・・構造体、１６・・・めくら板、１
７・・・型、１８・・・熱伝導性粒子分散複合材料層、
１９・・・シリコン系の熱放射塗料層、２０・・・ベル
トコンベア、２１・・・冷却Ｉ（ｌＩ。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦 第３図 第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　ポリイミド系のカーボン繊維強化プラスチックで形成
   された構造体に熱伝導性粒子分散複合材料層及びシリコ
   ン系の熱放射塗料層が順に積層され、一端に被作業部品
   を保持する保持部を有したホーク部材と、このホーク部
   材の他端が保持されるガラス繊維強化プラスチックで形
   成された構造体に薄膜金属を被着してなる支持部材とを
   具備することを特徴とするロボット用アーム装置。