TW483809B - Workpiece transporting device - Google Patents

Description

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五、發明說明（1) 發明所屬技 本發明係有關於工件搬運裝置。二、， 係有關於自卡匣取出特別是如液晶】詳而言之，本發明 位置為止之裝置之形狀或材質之工件後搬至既定 、、 叹良。 習知技術 搬運液 所示，具有 在此情況， 105)也搬運 收藏間距裝 薄宜長的。 彎曲變小之 在這種 等所形成之 用銘或碳， 備充分之強 可是， 之工件保持 該增加所伴 彎曲時，不 晶玻璃等工件之工件搬運

基座1〇2、第一们03、第：臂1〇 :::圖U 保持手105之工件之部分（ 乂及手1 。

比較大之工件106 ’而且為了可進入以二V 了好幾層之工件106間之間隙取出 又，該工件保持部1 〇 5且借佶徂枝 口 I成 備使保持工件1 06時之 充分之剛性，而且形成重量輕的也重要。 工件保持部1 05上，例如使用切削鋁材料或碳 扁條。在現狀，在工件保持部丨〇 5之材料上使 甚至不銹鋼或陶瓷等，使得在可輕量化下令具 度。 I、 近年來隨著工件106大型化，工件搬運裝置1〇][ 部1 0 5也大型化，工件保持部1 0 5之自重增加或 隨之彎曲等成為問題。於是，工件保持部1 〇 5 增大在卡匣内之工件1 06之收藏間距時，無法 使工件106安全且確實的進出。又，因在插入或取出工件 1 0 6時之直進性也因有彎曲而惡化，必須降低移動速度， 搬運工件1 0 6所需之工作時間就變長。此外，工件保持部

五、發明說明（2) 1〇5之重量增大時，慣性也變大，若想增大用以驅動工件 106之輪出’很可能導致裝置整體大型化。 、而且，工件搬運裝置101之工件保持部1〇5必須具備用 =吸f工件1〇6之構造，即襯墊（pad)、橡膠材料、配管、 二5益，t Ϊ等:需要在收藏這些構件下整體上採用薄之 二為拓樣變，之工件保持部1 05上例如有#截面形 料ί削而^ ，但是因一般工件保持部105藉著自實心材 ，工件保持部105本身變成實心構造，在形成 載牛保持部m因自重所引起之等分布負 將λ端λ成最大，而且若其影響變成無法忽略之 因部105插入工件106間時之精度降低。 在抑制伴持i:之1的在於提供一種工件搬運裝置，可 件保持部重量增加下増長，而且具備 用輕而且彎曲量小之長# #月之目的在於工件保持部採 發 係 機 碳 水 部 明要解決之課題 為了達成上述之目的，如申 關於具備保持工件之手和人二=ΐ利乾圍第1項之發明 構而成之卫件搬運裝置，i S f $平方向移動之移動 纖維材料構成之水平保持带】用^水平方向延伸之由 平保持臂具有和該工件相7^手之工件保持部，該 交叉之方向彎曲^^ $ ,丨、: 7平臂部及向和該水平臂 U弓W <主少一個審 4曲口P ’該彎曲部和該水平

五、發明說明（3) 臂部之交界之角部之面具有圓角。 彎曲^ ::況萨：I : f臂最初成形為宛如由板狀之構件 =藏吸附工件所需之構件。因二：；：持 體薄…，而且藉著將二 材料構成該水平保持臂，不僅重卜量，因用碳纖維 :増長，而且具備可以；：：：工;量：加 里也小’可2速且確實的搬運以窄間距收藏之工:牛，弓曲 件·5 1因彎曲部之工件側之面具有圓角，當所佯持之工 ，曲時也難發生干涉，即使接觸也防止表面：η: 靜電難跳到工件之液晶玻璃。 又劳而且 到相對於截面積之彎曲剛性大。“ ”二二人力矩，可得 曲部正交之情況，可使截面二次力矩更=水平臂部和彎 而且在水平臂部之背側开彡&处卩目 ^ 該：間内收藏吸附工件所需之構件；間可猎可在 工件保持部。 了^成溥且小型之 ^如申請專利範圍第3項之發明， 第1或2項之工件搬運褒置，水平保’劈申Μ專利範圍 臂部反側還具有彎曲之凸緣部。在、#在育曲部之和水平 五、發明說明（4) 矩更大，可獲得大的彎曲剛性。 — 至少一側形成凸緣部，更 而且，因在水平保持臂之 彎曲剛性。 面二次力矩，可得到大的 卜如申請專利範圍第4項之發明 第3項之工件搬運裝置，凸x ，係在如申請專利範圍 平保持臂具有利用水平臂部。外彎曲。在此情況，水 柄形或Z形之截面，獲得大的/曲部以及凸緣部形成之曲 如申請專利範圍第5項之=次力矩。 項之工件搬運裝置，水平保持，眢係在如申請專利範圍第1 形。、藉著像這樣採用封閉之形^之橫向剖面係中空橢圓 構成工件保持部之水平保持臂 ^因截面形狀難變形，在 此，適合作為工件保持部掸=I端之彎曲量也小。因 如申請專利範圍第6項曰之大型之工件搬運裝置。 至5項之其中一項之工件搬運^ w在如申請專利範圍第1 用：吸附該工件之吸附部突出 '置’纟水平臂部之表側令 收賊用以保持該吸附部之且在該水平臂部之背側 本襄置，可在吸附了工件^狀離與吸附用配管。若依據 之小型之形狀上也可將工“ J收藏保持機構等 項之：：2專利範圍第7項之發明係在如#申：專利-貝之工件搬運裝置， 月專利乾圍第fi 所形成之凹部構成之 ：：：：2背側和彎曲部之間 構弄傷工件表面"之背侧接觸工件’也可避免保持: 如申請專利範園第8項之發明係在如申請專利範 五、發明說明（5) 備複數I t :裝5 ’工件係薄板形之板件，在水平臂部具 因此，可安i的舻用複數吸附部吸附保持薄板形之板件。 件。 、搬運板件，可應用於例如如液晶玻璃之板 圖式簡單說明 圖1係表示本發明之一每 臂之橫向剖面圖。 貝t例之大帽形之水平保持 圖2係工件搬運裝置之平面圖。 圖3係工件搬運裝置之正視圖。 圖4係工件搬運裝置之側視圖。 圖5係表示直動機構上之工 圖6#相f畋主搬運裝置之平面圖。 圖。概略表不大禮帽形之水平保持臂之截面L之 圖7係表示在水平保持臂之 本實施例之水平保持臂和習知之鋁制比^採用了 CFRP之 上之特性之一例之表。 、.衣之水平保持臂之力學 圖8 A 8 B、8 C係比較了水平保 形與大禮帽形之情況之截面二次力、拓#之截面形狀形為槽 圖9係表示本發明之別的實施之圖與表。 剖面圖。 之水平保持臂之橫向 圖10係表示裝在手基部之水平 圖Π係表示彎曲之工件與保 f #之圖。 圖。 一 >、、件之水平保持臂之

第8頁 483809 五、發明說明（6) 圖1 2係表示其他形狀之水平保持臂之概略圖。 圖13係表示習知之工件搬運裝置之立體圖。 發明之最佳實施例

以下，依照圖面所示一實施例詳細說明本發明之構 造。 X 圖卜圖8表示本發明之工件搬運裝置1之一實施例。該 工件搬運裝置1如圖1、2、3所示，具備手丨4，保持工件 2 ’及移動機構4，令該手1 4在水平方向移動。移動機構4 具備基座13 ;第一臂11，在基座13上可轉動；以及第二臂 12，在第一臂U之前端裝成可轉動。還在該第二臂丨2之前 裝安裝自由轉動之手14。自第-臂U至手14為止之部位如 圖4所示’藉著令第一臂n上下動可調整高度。又，基座 13放在圖5所示直動機構21上直線移動。而， 之前端藉著令手14自由轉動’可取出或搬運所要之一工件 手1 4具備工件保持部3，由手基^ 在本實施例，該工件保持部3如示保 平方向彼此平行的延伸之水平且 在水 臂5構成。 又相寺之一對水平保才: 各自之水平保持臂5具有水平臂 之平坦面構成；及至少一個彎曲 σ ，由和工件2相向 又之方向彎曲；而且’ f曲部Μ:水平該水平臂部 5d，即彎曲部6之工件側2之 是。P7之交界之角4 面具囫角。在此，彎曲部6

4835UV 、發明說明（7) 曲成和平立卩ry 曲，或如形成圄q辦父較好’❻是視情況，如斜交般彎 成圖9所示之曲面般彎曲也可。 部6構又成即在可水平作保B持臂5上，由水平臂部7和至少—個彎曲 隨所示之大上疋例如圖以所示槽形的較好，具備圖6或 之水平保持臂5 :著形，声凸方緣:二的^ ^ 時艰+ ^精者見度方向之中央向上方突出，成兔^ 成為呈L平臂部7和彎曲部6之形狀。即，該水平保持；5 之i曲ίΓ平臂部7和自水平臂部7之兩側向鉛垂下方“ <、考曲部6之槽形。 土卜方延伸 此外’遠離水平臂部7側之彎曲部6之端邱&语从 内侧彎羊而形成凸緣部讣更好。二所之''向更外側或 5，兩侧之彎曲部6之二戚在圖6所不之水平保持臂 5b。在此，在圖6之水平伴持臂/”号：而形成凸緣部 弯曲部6垂直之水平二持^ ’係各凸緣部5b彎曲成和 此外’水平保持臂5 平臂部Y之左右對稱之彎曲部/大必限制為具有在水 6至少設於-方就夠了。又：：凸緣部5b。例如，彎曲部 7平行之面也彳，例如係向斜=部6不是—直#水平臂部 舉之形狀適合於增大水平保持°伸的也可。但，圖6所列 向彎曲剛性。 ’、、5之截面一-欠力矩而獲得 又’在本實施例之水平 7之交界之角部5d之面採用帶持考5，彎曲部6和水平臂部 平臂部7至彎曲部6之彎曲之^外圓。角之形狀。於是，在自水 保持之工件2彎曲也難發生周面’利用2支水平保持臂5 /v，在如果接觸之情況也防

483809 五、發明說明（8) 止表面受傷，而且靜電難跳至作 此外，如上述之形狀之水：：；^之液晶玻璃。 背側和彎曲部6之間有由凹部構成、在水平臂部7之 或感測器用電纜27等構件。吸附邱、°附部8之保持機構9 面而保持之吸盤。 及附°卩8例如係吸附工件2之表 又在本實施例，如圖1所示， 15，令吸附部8由此向水平臂 7平臂部7設置穿透孔 水平臂部7之背側，收藏和保^吸7稍微突出。而，在 上未示之真空源連結而用以自空氣室持機構9與圖 10。穿透孔15和設於孔内之吸附部8 氣之吸附用配管 圖1所示，以下部徑比上部徑小之 ^ =狀對應，如 〜π萍狀之斜面带屮 此外，在本實施例，因由水平臂部7 / ^二 包圍之空間5c開放，收藏吸附部8、二側之，考曲部δ 電㈣等之作業也可容易的進行。保持棧構9、感測器用 保持機構9係為了自下側保持上述之吸附部8 機構，在本實施例，利用通氣構件丨7、支撐 叹置之 構件19、卡合構件20、吸附用配管1〇以及^ 18、f閉 成。 、衣置Ζ Ζ構 通氣構件17如圖所示，係具備凸緣部17a之 件，自下側嵌入吸附部8之中央部之孔，藉著用爭^ 槽之卡合構件20和凸緣部1 7a夾入吸附部8與支& /狀 和支撐構件1 8氣密的接觸’將這些構件一體化。▲ ^ 件17在中央具有通氣孔i 7b，凹部8a内之* A 6。该通氣構 工乳目此出入， 五、發明說明（9) 產生負壓作用。在該通氣孔丨7b内設置用以保 22之端部之段部。彈簧裝置22設於通氣構件1 7和穷更閉^ 19之間’經由通氣構件17將吸附部8一^冓件 該彈簧褒置22上，例如使用線圈彈簀 方偏麼。在 或板彈簧等其他之彈簧裝置偏壓也可。 列如盤簧 支撐構件】8係在尹央具有孔，並彈性 孔之吸附部8與通氣構件17之 队^该中央

ill：18 J 千的扭轉以及可在前後左右 水 和凸緣部17a氣密的接觸。χ，生’而且使得可 19也氣密的接觸。 ^支撐構件18和密閉構件 密閉構件19形成為如圖所 ~ 持支撐構件18，而且和該=:形二安裝成自下側保 氣室23。該密閉構件19利用m1】，检的接，，形成空 為止之螺絲24、24自側g $ $ 7± ^保持臂5之水平臂部7 ^ ^ ^ # f 5 > vli^ Q Λ# # ^18 ^ - ^ ^ ^ 設置吸附用配管1 〇之槽部。八有用以在其内側中央部 ，種構造之保持^構9在 觸之狀態排氣，藉著使办气及附邻8和工件2之下面接 2一。此時，因吸附部8與：J 成負壓，可令吸附工件 珂後左右任一方向都可=牛1 8具有彈性，吸附部8在 利用彈簧裝置22承受θ °附面之傾斜。又，吸附部8 ^ ’吸附部δ也全此，如果工件2,彎 壓。而且，承受工件2 旦 下面，在空氣室23產生負 重ΐ，並因空氣室23變成負壓，、 483809 五、發明說明（ίο) ___ 支撐構件18向下方彎曲，吸附部8和 方，但是因利用彈簧裝置22持續承W件17落入下 既$位置下降。因而，可防止因 上方之力，不會自 持臂5之水平臂部7而受傷。又 之下面接觸水平保 構件18和彈*裳置22彈性支撐之吸=性，構成之支樓 工件2而娅觸時之衝擊，不會使工件2之 收為了吸附 此外，在本實施例，和上述 二劳。 保持臂5之空間5。内設置空氣用配4夺、機西起在水平 管壓板26自下側支撐。在設置側面之板狀之配 藉著採用和吸附用θ /工虱用配官25之情況， 吸附部8之吸附壓又官0Λ Λ糸統，可用2系統控制在 管壓板26 ί揮 4之感測器用電欖27，一樣的用配 利用=水平保持臂5具備複數冑透孔15和吸附部8， 丄在使得如圖2所示吸㈣ 依據成為心之工：， 如μ、+象之件2之大小或形狀等可適當的變更。 件^方上;本實施例之水平保持臂5藉著在離開工 7，在其背側，形成向工件2侧突出之水平臂部 機構9等。在Ϊ ’利用該空間5C在内部具備保持 之深度，也r用間5。雖然具有連螺絲24都可收藏 好。_著u = 7 、保持臂5在整體上儘量薄之形狀較 碏者廷樣做，可進入空出間隔所裝工件2之窄間隙，

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又如果水平保持臂5之下部接觸工件2之上面，也只要螺絲 24之頭部不比凸緣部5b之下面突出，傷害工件2之表面之”、 可能性小。 <

名 又，本貝施例之水平保持臂5如上述所示，具備水平 臂部7、彎曲部6以及凸緣部5b，具有高的彎曲剛性。即， 具有在水平臂部7之兩側往鉛垂方向之彎曲部6，還具有水 平之凸緣部5b之本實施例之水平保持臂5，截面二次力矩 比其截面積大，具有高彎曲剛性。即，該水平保持臂5之 材料使用量可少，因整體輕，帶來可使自 布負載更小之相乘效果。 寺刀 ，外，如圖8A、8B、8C所示，得知截面積相同 者形成凸緣部5b，截面二次力矩變大。又，因水平$错 和凸緣部5b之比為1 : 1之情況剛性變。 好之形狀，但是未限定如此。 门&為在強度上最 f在此，圖8所示在水平保持臂5之剛性之觀點上、商人 形狀。如圖8 B所示，設水平臂部7之办 ” 、δ之

寬度為Β，計算令A : 2Β之比變化時之見戴又面二；^緣部5b之 8C所示’得知當A :2"1 :1時，截面二次一力人矩之’如圖 性變高。此外，圖7之大禮帽形之截面二欠矩取大，剛 (1913)和圖8C所記載之值不同，徊县、人/7矩之值 等細部之尺寸差所產生的。 化’、角部之R形狀 接著’在圖9表示本發明之構造之別的每 外，對於構造•原理基本上和在j_成者—只知例。此 相同的賦與相同之符號，省略其說明。 W祝明之構造 483809 五、發明說明（12) ---〜··_______ _ 圖9所示水平保持臂5之 空管子形成。更具體而言，兮f在於用載面為橢圓形之中 寬度方向中央平坦之水平臂ϋ，平保持臂5如圖9所示，係 曲之彎曲部6。在此情況，彎^都，成水平臂部7之兩側彎 角部5d利用彎曲部6本身之 ^和水平臂部7之交界之 部6之向下方之内側彎曲之部』大賦與圓角。又，彎曲 例，如圖9所示，設為將兩側之凸=，緣部5b。在本實施 狀，採用截面為橢圓形之中空管子部5b之端部連接之形 書所指之橢圓形不限嚴格意義此外在本專利說明 狀。 我之橢圓形，也包含扁圓之形 此外’雖未特別圖示，在截 持臂5，上面相當於水平臂部γ， j 工薄矩形之水平保 下面相當於凸緣部5b，在水平臂部則面物相當於彎曲部6， 5b所包圍之部分形成空間5c。 、、等曲部6以及凸緣部 又’在本貫 部7設置穿透孔1 5，在此令用以吸Π 一樣’在水平 過，令向表側突出。而，在内； 附部8之保持機構9與吸附用配管1〇Γ間5C收臧用以保本 緣部5b之下面形成孔 等之作業。在本實施 應的設置於這些吸附

此外’如圖9所不’在相當於凸 5e，使得自該孔5e進行設置吸附部8 例，孔5 e和吸附部8等之設置位置對 部8之背側。 又，在安裝該水平保持臂5之手基部，插入如收藏於 水平保持臂5之基部側中空部分之插入構件後安裝。、

483809 ^ 五、發明說明（13) 還在女裝該水平俾姓辛 隙片，邊調整邊產生水二: = =部分插入填 在水平保持臂5採用圖9所之+面度荨精度。 截面形狀比上述之實施例(圖1}:之:合之形狀之情況，因 前端之.彎曲量也比上述之實施例（圖在=平保持臂5之 施例適合作為水平保持臂+ 、因此，圖Θ之實 此外，至目前為止;：了長水之二 …藉著適當的選擇該水 ；持=截面形狀， 高之剛性和輕量化。例予之材枓，可實現更 臂5之材料上使用碳纖維材料^二)之^^；/水平保持 作為工件保持部3之強度下 在不會損害 採用例如以㈣P(玻璃纖維強化塑此外’有的情況也可 塑膠）。 ）為主之FRP(纖維強化 Ϊ 在材料上比較採用碳纖維強化塑膠（CFRP)之太 只她例之水平保持臂5和習知之 /(CFRP)之本 上之特性之結果之一例如圖7所示。；：=臂之力學 和截面之寬度、古# 成又方之縱向長度 臂相比，；情況，cfrp製之臂和銘製 所引起之弯曲也大為減少(1/4以數;广等成2.=上、自重 工件2之裝置之特性上全部都較佳下。）寺，仔知在作為搬運 之排Ϊ方材料上採用CFRP之情況，也考慮纖維 橫向之ΞΪϋ 使在縱向之纖維比在和其正交之 纖、准雄、在棱尚彎曲剛性上更適合。又，使得在斜向

第16頁 483809 五、發明說明（14) 配置纖維’提高剛性也可。 在至目可為止所說明之本實施例之工件 利用水平保持臂5可安定且確實的搬 "， 著令水平保持臂5具備相當之強度，= = 藉 件2或玻璃以外之重的工件2等。 予玻璃之工 臂5戶/Ι’Λ延長水平保持臂5後形成，也抑制該水平保持 煮5所形成之工件保持部3之重量、 部3;ϊί;:的移動，也可確保在插入或取出工件保持 平劈二外，办因在本實施例之工件保持部3形成薄後，在水 :“7之背側收藏保持機構9等…弄傷工件2之表 接觸Ξί//,之水平保持臂5賦與角部5d圓角，因如果 題。 於角部5d接觸，不會發生弄傷工件2之問 保持开因成在截水Λ保持臂5之材料上採用cfrp，在將水平 用，面成大开禮上^ 任-實施例，材；:;ΐ!本！i容易進行。此外，上述之 之人六4 η士问 Ρ 了夕’右考慮用以減少彎曲量之調整 之人力和日守間、，長期上可降低費用。 η . ^ 述之Κ知例係本發明之合適之實施例之一， 種變带二t t ’在未超出本發明之主旨之範圍可實施各 说殳計）。例如至目論盔 之大禮帽型戈圖5所：所說明之水平保持臂5在圖2所示 飞圖5所不之雙手型之任一工件搬運裝置1都可

483809 五、發明說明（15) 應用。 又，本實施例之水平保持臂5採用具備凸緣部5b之 狀，但是當然也可形成無這種凸緣部5b之圖8A所示之槽形 截面。但，本實施例之水平保持臂5藉著在比吸附 1 > 位置具備凸緣部5b，不僅在提高剛性下降低和工件2 - 之可能性，而且使得也設法便於裝在手14之基部。 # 利用該凸緣部5b，例如如圖i 〇所示，可將螺絲穿過於凸= 部5b之圖上未示之螺絲孔後裝在手"之 、用 =部7,如圖1〇所示，也可裝在手14之基：之者下：，用 係間便。而且，若照這樣做，在雙手型之工件 \ 1在。如上下之水平保持臂5、5背靠背般反轉安裝之情況 彤：因此，在將水平保持臂5形成為無凸緣部5b之栌 用ί = 得只在對手“之基部之安裝部分設置安曰裝 在手之基部也可。“在凸緣㈣重疊補強構件後裝 之水平伴：㊁5述之之:：㈣’主要表示在兩侧具有彎曲部6 個彎：ί=:Γ㉟是水平保持臂5只要具有至少- 12所示，水臂5不是左右對稱也無妨。例如，如圖 水十保持臂5採用經由蠻曲邱β 4 , 7和—個凸緣部5b之截面曲柄=連接一個水平臂部 水平臂邱7 e j, ^ y或Z形也可。凸緣部5 b在和 之情ί和J :所外二f曲形成。在採用㈣所示之形狀 力矩大，： = 形之水平保持臂5相比，截面二次 和水平臂1 7 ^门4〖生。或者，雖未圖示，凸緣部5b向 十同侧’即内側f曲也可。在此情況，水平保

第18頁 483809 五、發明說明（16) 持臂5成為截面槽形，截面二次力矩變大，獲得高 性。又，在用水平臂部7和一個彎曲部6劃分2面之 空間5c，和上述各實施例一樣的收藏保持機構9等 成吸附部8自水平臂部7稍微突出。 曲剛 放的 配備

Claims (1)

1. 六、申請專利範圍 1 · 種工件搬運裝置，且据仅姓 . 水平方向移動之移動機構而/保持工件之手和令該手在 其特徵在於： 利用在羊t ， 臂形成該手之工件二=伸之由碳纖維材料構成之水平保持 向之水平臂部及：：；：平；：！保持臂具有和該工件相 圓角。 亥弓曲部和該水平臂部之交界之角部之面具有 平保第1項之工件搬運裝置’其中該水 q 千煮邛之兩側具有該彎曲部。 •申請專利範圍第1項之工件搬i軍牡罢 甘士# k 平保持臂在該、彎曲m + \ 牛搬運裝置，其中该水 緣部。 / <曲4之和該水平臂部反側還具有彎曲之凸 4.如申請專利範圍第2項之件搬 甘士巧τ k 平保持臂在該彎曲部^f 件搬運裝置，其中戎水 緣部。 °卩之和該水平臂部反側還具有彎曲之凸 其中該凸 其中該凸 5^巾請專利範圍第3項之 緣部向外彎曲。 ％衣1 绫％ h t申明專利範圍第4項之工件搬運裝置 緣部向外彎曲。 文衣罝 平保7持ΐ::!:利範圍第1項之工件搬運裝置’其中該水 、’之板向剖面係中空橢圓形。 8·如申請專利範圍第工、2 搬運裝詈，甘士 A 4 〇、6或7項之工仟 八 μ水平臂部之表側令用以吸附該工件之

   第20頁 、申ό青專利範圍 吸附部突出，而且在該水平臂部之 附部之保持機構與吸附用配管。者側收藏用以保持該吸 在該= m項之工件搬運裝置，其中在由 空間内收藏該保i ^ ^曲部之間所形成之凹部構成之 件係薄板形之:專件利，圍第8項，工件搬運裝置，其中該工 該複數吸附部吸該f平臂部具備複數吸附部，利用 1及附保持該薄板形之板件。

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