TWI603822B

TWI603822B - Robot hand frame and robot hand

Info

Publication number: TWI603822B
Application number: TW102106445A
Authority: TW
Inventors: Shinichi Takemura; Toshiro Emura; Daisuke Uchida
Original assignee: Jx Nippon Oil & Energy Corp
Priority date: 2012-02-29
Filing date: 2013-02-23
Publication date: 2017-11-01
Also published as: JP2013180357A; KR20130099864A; CN103287005B; CN103287005A; TW201338940A; JP5778600B2

Description

機器人手用框體及機器人手

本發明係關於具備碳纖維強化塑膠層之機器人手用框體及機器人手。

先前，公知有例如專利文獻1所述之機器人手。專利文獻1所述之機器人手係安裝於用於搬送對象物之工業用機器人之手臂前端，包括用於支撐對象物之支撐部(叉子)及用於保持固定該支撐部之支架部(框體)。而且，該機器人手之叉子包括互相積層之第1碳纖維強化塑膠層及第2碳纖維強化塑膠層、以及配置於該等碳纖維強化塑膠層之間且具有低於構成該等碳纖維強化塑膠層之基質樹脂之剛性之柔軟性樹脂層。

[先前技術文獻] [專利文獻]

專利文獻1：日本專利特開2009-160685號公報

如上所述，於專利文獻1所述之機器人手之叉子中，藉由採用碳纖維強化塑膠層來確保剛性，並且藉由於碳纖維強化塑膠層之間配置柔軟性樹脂層來謀求提高振動衰減特性。如此，於工業用機器人之機器人手中，為了可靠地保持搬送之對象物，期望確保剛性並且提高振動衰減特性。

本發明係鑒於如此之情況而完成者，其課題在於提供能夠提高振動衰減特性之機器人手用框體及機器人手。

本發明人基於為了解決上述課題而反覆深入研究之結果，發現於用於搬送對象物之機器人手中，藉由提高用於保持可載置對象物之複數個叉子之框體之振動衰減特性，能夠提高機器人手整體之振動衰減特性。本發明係基於如此之見解而完成者。

即，本發明之機器人手用框體之特徵在於，其係應用於用於搬送對象物之機器人手，且保持可載置對象物之複數個叉子之長條管狀之機器人手用框體，其包括：第1碳纖維強化塑膠層，其形成為長條管狀；第2碳纖維強化塑膠層，其形成為長條管狀，且以從第1碳纖維強化塑膠層之一端延伸到另一端之方式配置於第1碳纖維強化塑膠層之內側；以及第1減振層，其配置於第1碳纖維強化塑膠層與第2碳纖維強化塑膠層之間；第1減振層包含剛性低於構成第1及第2碳纖維強化塑膠層之基質樹脂之剛性之黏彈性材料。

於該機器人手用框體中，於第1碳纖維強化塑膠層與第2碳纖維強化塑膠層之間配置有包含剛性低於構成碳纖維強化塑膠層之基質樹脂之剛性之黏彈性材料之第1減振層，因此，能夠提高振動衰減特性。因而，只要將該機器人手用框體應用於機器人手，就能夠提高該機器人手整體之振動衰減特性。

於本發明之機器人手用框體中，可以使第1碳纖維強化塑膠層中之、接合於第1減振層之層之碳纖維之配向方向與第2碳纖維強化塑膠層中之、接合於第1減振層之層之碳纖維之配向方向相對於該機器人手用框體之長度方向而對稱。如此，只要將減振層配置於碳纖維之配向方向相對於該機器人手用框體之長度方向互相對稱之碳纖維強化塑膠層之間，則能夠較佳地使該機器人手用框體之沿著長度方向之扭轉振動衰減。

於本發明之機器人手用框體中，可以使黏彈性材料之儲存模數為0.1 MPa以上2500 MPa以下。如此，只要使構成減振層之黏彈性材料之儲存模數為2500 MPa以下，就能夠得到充分之振動衰減特性，使構成減振層之黏彈性材料之儲存模數為0.1 MPa以上，剛性就不會降低很多。

於本發明之機器人手用框體中，可以使第1減振層隔著預先黏貼於第1減振層之樹脂膜接合於第1碳纖維強化塑膠層及第2碳纖維強化塑膠層，樹脂膜包含與構成第1碳纖維強化塑膠層及第2碳纖維強化塑膠層之基質樹脂相同之材料。於該情形時，能夠將各碳纖維強化塑膠層及減振層牢固地接合。

此處，本發明之機器人手之特徵在於，其係用於搬送對象物者，其包括：上述機器人手用框體；以及長條管狀之複數個叉子，其保持於機器人手用框體上，且可載置對象物；複數個叉子分別具有形成為長條管狀且互相積層之第3碳纖維強化塑膠層及第4碳纖維強化塑膠層。該機器人手具有上述機器人手用框體。因而，根據該機器人手，能夠提高振動衰減特性。

於本發明之機器人手中，可以使複數個叉子分別具有配置於第3碳纖維強化塑膠層與第4碳纖維強化塑膠層之間之第2減振層，第2減振層包含剛性低於構成第3碳纖維強化塑膠層及第4碳纖維強化塑膠層之基質樹脂之剛性之黏彈性材料。於該情形時，藉由於框體及叉子這兩者中設置減振層，能夠進一步提高機器人手整體之振動衰減特性。

根據本發明，可提供能夠提高振動衰減特性之機器人手用框體及機器人手。

1‧‧‧機器人手

10‧‧‧叉子

11‧‧‧CFRP層(第3碳纖維強化塑膠層)

12‧‧‧CFRP層(第4碳纖維強化塑膠層)

13‧‧‧減振層(第2減振層)

20‧‧‧框體(機器人手用框體)

21‧‧‧CFRP層(第1碳纖維強化塑膠層)

22‧‧‧CFRP層(第1碳纖維強化塑膠層、第2碳纖維強化塑膠層)

23‧‧‧CFRP層(第2碳纖維強化塑膠層)

24、25‧‧‧減振層(第1減振層)

50‧‧‧框體(機器人手用框體)

51‧‧‧CFRP層(第1碳纖維強化塑膠層)

52‧‧‧CFRP層(第1碳纖維強化塑膠層、第2碳纖維強化塑膠層)

53‧‧‧CFRP層(第1碳纖維強化塑膠層、第2碳纖維強化塑膠層)

54‧‧‧CFRP層(第1碳纖維強化塑膠層、第2碳纖維強化塑膠層)

55‧‧‧CFRP層(第2碳纖維強化塑膠層)

56、57、58、59‧‧‧減振層(第1減振層)

OB‧‧‧對象物

圖1係表示本發明之機器人手之第1實施形態之結構之立體圖。

圖2係圖1所示之區域AR1之放大圖。

圖3(a)、(b)係沿著圖2所示之III-III線之叉子之剖面圖。

圖4(a)、(b)係沿著圖2所示之IV-IV線之框體之剖面圖。

圖5(a)-(d)係表示圖1所示之框體之製造方法之一例之剖面圖。

圖6係表示本發明之機器人手之第2實施形態中之框體之局部剖面圖。

圖7係用於說明實施例及比較例之機器人手之振動衰減特性之評價方法之模式圖。

圖8係表示比較例1之機器人手之振動衰減特性之評價結果之圖表。

圖9係表示實施例1之機器人手之振動衰減特性之評價結果之圖表。

圖10係表示實施例2之機器人手之振動衰減特性之評價結果之圖表。

圖11係表示實施例3之機器人手之振動衰減特性之評價結果之圖表。

圖12係表示實施例4之機器人手之振動衰減特性之評價結果之圖表。

以下，參照附圖詳細說明本發明之機器人手用框體及機器人手之一實施形態。再者，於以下之附圖中，對相同或者相當之元件標註相同之附圖標記，省略重複之說明。又，以下附圖中之尺寸比例有時與實際之尺寸比例不同。

第1實施形態

圖1係表示本發明之機器人手之第1實施形態之結構之立體圖。圖1所示之機器人手1例如應用於用於搬送特定之對象物OB之工業用機器人。對象物OB例如是2.5 m×2.2 m左右大小之LCD(液晶顯示器)基板等。機器人手1包括可載置該對象物OB之複數根(此處為4根)叉子10及保持各叉子10之框體(機器人手用框體)20。叉子10及框體20呈長條之矩形管狀。

圖2係圖1所示之區域AR1之放大圖。如圖2所示，叉子10於將其一端部10a從框體20之開口20h插入到框體20之內部之狀態下，隔著SUS板等金屬板PL固定於框體20。再者，於機器人手1中，能夠根據對象物OB之尺寸適當地變更叉子10之根數。又，能夠根據該叉子10之根數適當地變更框體20之尺寸。

圖3係沿著圖2之III-III線之叉子之模式性之剖面圖。特別是，圖3之(b)是圖3之(a)所示之區域AR2之放大圖。如圖3所示，叉子10具有碳纖維強化塑膠(以下稱作「CFRP：Carbon Fiber Reinforced Plastics」)層(第3碳纖維強化塑膠層)11及CFRP層(第4碳纖維強化塑膠層)12。CFRP層11、12呈長條之矩形管狀，且互相積層。CFRP層11及CFRP層12藉由積層複數個碳纖維預浸料而構成。

又，叉子10具有減振層(第2減振層)13。減振層13配置於CFRP層11與CFRP層12之間。特別是，減振層13於叉子10之上壁部10a及下壁部10b中配置於CFRP層11與CFRP層12之間，其並不配置於叉子10之側壁部10c、10d。減振層13呈長條之矩形狀，從CFRP層11、12之一端延伸到另一端。減振層13由剛性低於構成CFRP層11、12之基質樹脂之剛性之黏彈性材料構成。對於構成減振層13之黏彈性材料，將於下文敍述。再者，4根叉子10各自成為彼此同樣之結構。

作為構成CFRP層11及CFRP層12之碳纖維預浸料，例如可以採用日本吉坤日礦日石能源(股份有限公司)製碳纖維預浸料(平織預浸料)FMP61-2026A(CF：日本東麗(股份有限公司)製PAN系 230GPaCF(商品名稱：ToraycaT300)，基質樹脂：130℃固化環氧樹脂，CF單位面積重量(AFW)：198 g/m²，樹脂含有率：40.0重量%，預浸料厚度(MPT)：0.237 mm)、日本吉坤日礦日石能源(股份有限公司)製碳纖維預浸料(單向預浸料)E8026C-25N(CF：日本石墨纖維(股份有限公司)製瀝青系高彈性780GPaCF(商品名稱：GranockXN-80)，基質樹脂：130℃固化環氧樹脂，CF單位面積重量(AFW)：250 g/m²，樹脂含有率：31.4重量%，預浸料厚度(MPT)：0.209 mm)、以及日本吉坤日礦日石能源(股份有限公司)製碳纖維預浸料(單向預浸料)B24N35C125(CF：日本三菱人造纖維(股份有限公司)製PAN系230GPaCF(商品名稱：PYROFIL TR30S)，基質樹脂：130℃固化環氧樹脂，CF單位面積重量(AFW)：125 g/m²，樹脂含有率：35.0重量%，預浸料厚度(MPT)：0.126 mm)等。

圖4係沿著圖2之IV-IV線之框體之模式性之剖面圖。特別是，圖4(b)係圖4(a)所示之區域AR3之放大圖。如圖4所示，框體20具有CFRP層(第1碳纖維強化塑膠層)21、CFRP層(第1碳纖維強化塑膠層、第2碳纖維強化塑膠層)22及CFRP層(第2碳纖維強化塑膠層)23。

CFRP層21形成為長條之矩形管狀。CFRP層22形成為長條之矩形管狀，以從CFRP層21之一端延伸到另一端之方式配置於CFRP層21之內側。CFRP層23形成為長條之矩形管狀，以從CFRP層22之一端延伸到另一端之方式配置於CFRP層22之內側。CFRP層21~23藉由積層複數個碳纖維預浸料而構成。

又，框體20具有減振層(第1減振層)24、25。減振層24配置於CFRP層21與CFRP層22之間。減振層24呈長條之矩形管狀，從CFRP層21、22之一端延伸到另一端。減振層25配置於CFRP層22與CFRP層23之間。減振層25呈長條之矩形管狀，從CFRP層22、23之一端延伸到另一端。減振層24、25由剛性低於構成CFRP層21~23之基質樹脂之剛性之黏彈性材料構成。對於構成減振層24、25之黏彈性材料，將於下文敍述。

CFRP層21包含接合於減振層24之接合層21a。CFRP層22包含接合於減振層24之接合層22a及接合於減振層25之接合層22b。CFRP層23包含接合於減振層25之接合層23b。如圖2所示，接合層21a、22b之碳纖維之配向方向D1與接合層22a、23b之碳纖維之配向方向D2於框體20之特定之面內(例如上表面20s)相對於框體20之長度方向Dx互相對稱(例如於上表面20s內，配向方向D1與長度方向Dx成45°(-45°)角，配向方向D2與長度方向Dx成-45°(45°)角)。

作為構成CFRP層21~23之碳纖維預浸料，除了上述FMP61-2026A及B24N35C125之外，例如還可以使用日本吉坤日礦日石能源(股份有限公司)製碳纖維預浸料(單向預浸料)B24N33C269(CF：日本三菱人造纖維(股份有限公司)製PAN系230GPaCF(商品名稱：PYROFIL TR30S)，基質樹脂：130℃固化環氧樹脂，CF單位面積重量：269 g/m²，樹脂含有率：33.4重量%，預浸料厚度(MPT)：0.263 mm)、以及日本吉坤日礦日石能源(股份有限公司)製碳纖維預浸料(單向預浸料)E6026E-26K(CF：日本石墨纖維(股份有限公司)製瀝青系高彈性600GPaCF(商品名稱：GranockXN-60)，基質樹脂：130℃固化環氧樹脂，CF單位面積重量(AFW)：260 g/m²，樹脂含有率：27.5重量%)等。

較佳為構成上述減振層13及減振層24、25之黏彈性材料於25℃下之儲存模數為0.1 MPa以上2500 MPa以下之範圍，更佳為0.1 MPa以上250 MPa以下之範圍，進一步較佳為0.1 MPa以上100 MPa以下之範圍。只要構成上述減振層13及減振層24、25之黏彈性材料之儲存模數為2500 MPa以下，就能夠得到充分之振動衰減特性，只要其儲存模數為0.1 MPa以上，叉子10及框體20之剛性就不會降低很多，而能夠滿足作為工業用部件所要求之性能。

又，構成減振層13及減振層24、25之黏彈性材料係藉由對碳纖維預浸料進行熱固化來製作叉子10及框體20，因此，較佳為其製作時產生之熱量穩定。進而，較佳為構成減振層13及減振層24、25之黏彈性材料與叉子10及框體20之各CFRP層之接著性優良。

從以上之方面考慮，構成減振層13及減振層24、25之黏彈性材料例如可以藉由添加苯乙烯-丁二烯橡膠(SBR)、氯丁二烯橡膠(CR)、丁基橡膠(IIR)、丁腈橡膠(NBR)及乙烯丙烯橡膠(EPM，EPDM)等橡膠，以及聚酯樹脂、乙烯基酯樹脂、聚氨酯樹脂及作為具有柔軟鏈之聚合物之橡膠或彈性體等，而形成降低了彈性模數之環氧樹脂等比CFRP柔軟之材料。

藉由將上述之碳纖維預浸料等捲繞於長方體狀之芯材而積層，之後對其進行熱固化，能夠製作如此之框體20。特別是，如圖5之(a)所示，於將一個碳纖維預浸料30以於芯材40之特定部分P1處重疊(over lap)之方式捲繞於芯材40之情形時，只要如圖5之(b)所示，藉由將另一個碳纖維預浸料31以於芯材40之另一個特定部分P2處重疊之方式捲繞於芯材40等，而使碳纖維預浸料之重疊位置互不重疊，就能夠避免框體20之厚度產生偏差。

又，如圖5之(c)所示，於將一個碳纖維預浸料32以於芯材40之特定部分P3處對接之方式捲繞於芯材40之情形時，只要如圖5之(d)所示，藉由將另一個碳纖維預浸料33以於芯材40之另一個特定部分P4處對接之方式捲繞於芯材40等，而使碳纖維預浸料之對接位置互相錯開，就能夠避免框體20之強度產生偏差。

如以上所說明般，根據本實施形態之機器人手1，於叉子10中，於CFRP層11與CFRP層12之間配置有減振層13，因此，能夠提高振動衰減特性。特別是，根據本實施形態之機器人手1，於框體20中，於 CFRP層21與CFRP層22之間、及CFRP層22與CFRP層23之間亦配置有減振層24及減振層25，因此，能夠進一步提高振動衰減特性。

又，於框體20中，使接合層21a之碳纖維之配向方向與接合層22a之碳纖維之配向方向相對於框體20之長度方向對稱。又，使接合層22b之碳纖維之配向方向與接合層23b之碳纖維之配向方向相對於框體20之長度方向對稱。因此，根據該機器人手1，能夠較佳地使沿著框體20之長度方向之扭轉振動衰減。

第2實施形態

本發明之機器人手之第2實施形態於具備圖6所示之框體(機器人手用框體)50來代替框體20這一方面與第1實施形態之機器人手1不同。本實施形態之框體50之減振層之層數與框體20之減振層之層數不同，即，第1實施形態之框體20具備2層減振層，相對於此，第2實施形態之框體50具備4層減振層。

詳細說明框體50之構造。框體50具有CFRP層(第1碳纖維強化塑膠層)51、CFRP層(第1碳纖維強化塑膠層、第2碳纖維強化塑膠層)52、CFRP層(第1碳纖維強化塑膠層、第2碳纖維強化塑膠層)53、CFRP層(第1碳纖維強化塑膠層、第2碳纖維強化塑膠層)54及CFRP層(第2碳纖維強化塑膠層)55。

CFRP層51形成為長條之矩形管狀。CFRP層52形成為長條之矩形管狀，以從CFRP層51之一端延伸到另一端之方式配置於CFRP層51之內側。CFRP層53形成為長條之矩形管狀，以從CFRP層52之一端延伸到另一端之方式配置於CFRP層52之內側。CFRP層53形成為長條之矩形管狀，以從CFRP層52之一端延伸到另一端之方式配置於CFRP層52之內側。

CFRP層54形成為長條之矩形管狀，以從CFRP層53之一端延伸到另一端之方式配置於CFRP層53之內側。CFRP層55形成為長條之矩形管狀，以從CFRP層54之一端延伸到另一端之方式配置於CFRP層54之內側。CFRP層51~55與CFRP層21~23同樣地藉由積層複數個碳纖維預浸料而構成。

又，框體50具有減振層(第1減振層)56~59。減振層56配置於CFRP層51與CFRP層52之間。減振層56呈長條之矩形管狀，從CFRP層51、52之一端延伸到另一端。減振層57配置於CFRP層52與CFRP層53之間。減振層57呈長條之矩形管狀，從CFRP層52、53之一端延伸到另一端。減振層58配置於CFRP層53與CFRP層54之間。減振層58呈長條之矩形管狀，從CFRP層53、54之一端延伸到另一端。

減振層59配置於CFRP層54與CFRP層55之間。減振層59呈長條之矩形管狀，從CFRP層54、55之一端延伸到另一端。減振層56~59可以由與減振層24、25同樣之材料構成。即，減振層56~59可以由剛性低於構成CFRP層51~55之基質樹脂之剛性之黏彈性材料構成。

CFRP層51包含接合於減振層56之接合層51a。CFRP層52包含接合於減振層56之接合層52a及接合於減振層57之接合層52b。CFRP層53包含接合於減振層57之接合層53b及接合於減振層58之接合層53c。CFRP層54包含接合於減振層58之接合層54c及接合於減振層59之接合層54d。CFRP層55包含接合於減振層59之接合層55d。

作為構成CFRP層51~55之碳纖維預浸料，可以採用與構成上述CFRP層21~23之碳纖維預浸料同樣之碳纖維預浸料。其中，如上述接合層21a、22b之碳纖維之配向方向與接合層22a、23b之碳纖維之配向方向般，接合層51a、52b、53c、54d之碳纖維之配向方向與接合層52a、53b、54c、55d之碳纖維之配向方向於框體50之特定之面內相對於框體50之長度方向互相對稱。

於以上說明之第2實施形態之機器人手中，由於與第1實施形態之機器人手1同樣之理由，能夠提高振動衰減特性。特別是，根據第2 實施形態之機器人手，藉由增加框體之減振層之數量，能夠進一步提高振動衰減特性。

以上之實施形態說明了本發明之機器人手用框體及機器人手之一實施形態。因而，本發明之機器人手用框體及機器人手並不限定於上述之實施形態。本發明之機器人手用框體及機器人手能夠於不變更申請專利範圍所記載之各請求項之主要內容之範圍內任意地對上述實施形態進行變形。

例如，上述各減振層(減振層13、24、25、56~59)亦可以隔著預先貼於各減振層之樹脂膜接合於各CFRP層(CFRP層11、12、21~23、51~55)。於該情形時，只要由與構成各CFRP層之基質樹脂相同之材料構成該樹脂膜，就能夠將各減振層及各CFRP層牢固地接合。

又，考慮到期望之框體20、50之剛性與振動衰減特性之平衡，框體20、50中之減振層之層數例如可以於1層~10層如此之範圍內任意地變更。進而，叉子10並不一定具備減振層13。

實施例

接著，說明本發明之機器人手之實施例。於本實施例中，如下所示，準備了比較例1、實施例1~4之各機器人手，並對其振動衰減特性進行了評價。

比較例1之機器人手於叉子及框體不具備減振層這一方面與第1實施形態之機器人手1不同。即，比較例1之機器人手具備4個如下述表1所示僅積層複數個碳纖維預浸料而構成之叉子，以及如下述表2所示僅積層複數個碳纖維預浸料而構成之框體。

再者，於以下之表中，「角度」表示碳纖維相對於叉子、框體之長度方向之配向角度(配向方向)。例如「角度」為「0°/90°」係表示於該碳纖維預浸料中，將相對於叉子、框體之長度方向以0°之角度配向之碳纖維及相對於叉子、框體之長度方向以90°之角度配向之碳纖維平織起來之情況。

實施例1之機器人手於叉子不具備減振層這一方面與第1實施形態之機器人手1不同(換言之，於實施例1之機器人手中，僅框體具備減振層)。即，實施例1之機器人手具備4個如上述表1所示僅積層複數個碳纖維預浸料而構成之叉子，以及如下述表3所示積層複數個碳纖維預浸料及兩層減振片(減振層)而構成之框體。再者，此處，作為減振片，使用SBR片(日本ASK工業股份有限公司製(商品名稱：，厚度：0.15 mm))。

實施例2之機器人手具有與第1實施形態之機器人手1同樣之結構(換言之，於實施例2之機器人手中，叉子及框體均具備減振層)。即，實施例2之機器人手包括4個由如下述表4所示積層複數個碳纖維預浸料及減振片而得到之上下壁部及如上述表1所示僅積層複數個碳纖維預浸料而得到之一對側壁部構成之叉子，以及如上述表3所示積層複數個碳纖維預浸料及2層減振片而構成之框體。

實施例3之機器人手於叉子不具備減振層這一方面與第2實施形態之機器人手不同(換言之，於實施例3之機器人手中，僅框體具備減振層)。即，實施例3之機器人手包括4個如上述表1所示僅積層複數個碳纖維預浸料而構成之叉子，以及如下述表5所示積層複數個碳纖維預浸料及4層減振片而構成之框體。

實施例4之機器人手具有與第2實施形態之機器人手1同樣之結構(換言之，於實施例4之機器人手中，叉子及框體均具備減振層)。即，實施例4之機器人手包括4個由如上述表4所示積層複數個碳纖維預浸料及減振片而得到之上下壁部及如上述表1所示僅積層複數個碳纖維預浸料而得到之一對側壁部構成之叉子，以及如上述表5所示積層複數個碳纖維預浸料及4層減振片而構成之框體。

再者，於實施例1~4之機器人手之框體中，夾著減振片地接合於減振片之一對碳纖維預浸料例如以碳纖維之配向角度為45°及-45°之方式相對於框體之長度方向對稱。

又，於以上之比較例1及實施例1~4中，按照各表所示之順序(數字之降序)將碳纖維預浸料等捲繞於長方體狀之芯材而積層，並從碳纖維預浸料之外側捲繞PP或PET等熱收縮帶，或者從碳纖維預浸料之外側壓入鋁、鐵等金屬製之外模，於該狀態下，藉由將其放入到真空袋中，一面將碳纖維預浸料等固定，一面對其進行熱固化，之後拔出芯材，從而得到厚度約5 mm左右之矩形管狀之框體。

對於如以上方式準備好之比較例1及實施例1~4之各機器人手，就其振動衰減特性進行了評價。此處之振動衰減特性之評價方法如下。即，如圖7所示，首先，預先於中央2個叉子10上懸吊2.7 kgf之重物60，藉由切斷其懸吊線61，對各機器人手施加振動。於該狀態下，利用雷射位移計70對各機器人手之框體20兩端之撓曲進行了測量。

圖8係表示比較例1之機器人手之振動衰減特性之評價結果之圖表，圖9係表示實施例1之機器人手之振動衰減特性之評價結果之圖表，圖10係表示實施例2之機器人手之振動衰減特性之評價結果之圖表，圖11係表示實施例3之機器人手之振動衰減特性之評價結果之圖表，圖12係表示實施例4之機器人手之振動衰減特性之評價結果之圖表。

對圖8所示之評價結果及圖9所示之評價結果進行比較可知，與比較例1之機器人手相比，實施例1之機器人手之叉子前端之撓曲更迅速地衰減下去。即，根據於框體中設有2層減振片之實施例1之機器人手，與於叉子及框體中未設置減振片之比較例1之機器人手相比，提高了振動衰減特性。

又，對圖9所示之評價結果及圖10所示之評價結果進行比較可知，與實施例1之機器人手相比，實施例2之機器人手之叉子前端之撓曲更迅速地衰減下去。即，根據除了於框體中設有2層減振片之外還於叉子中設有減振片之實施例2之機器人手，與僅於框體中設有2層減振片之實施例1之機器人手相比，進一步提高了振動衰減特性。

又，對圖8所示之評價結果及圖11所示之評價結果進行比較可知，與比較例1之機器人手相比，實施例3之機器人手之叉子前端之撓曲更迅速地衰減下去。即，根據於框體中設有4層減振片之實施例3之機器人手，與於叉子及框體中未設置減振片之比較例1之機器人手相比，提高了振動衰減特性。特別是，對圖9所示之評價結果及圖11所示之評價結果進行比較可知，與實施例1之機器人手相比，於實施例3之機器人手中，提高了振動衰減特性。即，藉由使減振片從2層變成4層，進一步提高了振動衰減特性。

進而，對圖11所示之評價結果及圖12所示之評價結果進行比較可知，與實施例3之機器人手相比，實施例4之機器人手之叉子前端之撓曲更迅速地衰減下去。即，根據除了於框體中設有4層減振片之外還於叉子中設有減振片之實施例4之機器人手，與僅於框體中設有4層減振片之實施例3之機器人手相比，進一步提高了振動衰減特性。

鑒於以上之評價結果可知，於機器人手中，藉由於框體中設置減振層，能夠改善振動衰減特性。另一方面可知，藉由將框體之減振層從2層增加到4層，能夠進一步改善振動衰減特性。

20‧‧‧框體(機器人手用框體)

21‧‧‧CFRP層(第1碳纖維強化塑膠層)

21a、22a、22b、23b‧‧‧接合層

22‧‧‧CFRP層(第1碳纖維強化塑膠層、第2碳纖維強化塑膠層)

23‧‧‧CFRP層(第2碳纖維強化塑膠層)

24、25‧‧‧減振層(第1減振層)

AR3‧‧‧區域

Claims

一種機器人手用框體，其特徵在於，其係應用於用於搬送對象物之機器人手，且保持可載置上述對象物之複數個叉子之長條管狀之機器人手用框體，其包括：第1碳纖維強化塑膠層，其形成為長條管狀；第2碳纖維強化塑膠層，其形成為長條管狀，且以從上述第1碳纖維強化塑膠層之一端延伸到另一端之方式配置於上述第1碳纖維強化塑膠層之內側；以及第1減振層，其配置於上述第1碳纖維強化塑膠層與上述第2碳纖維強化塑膠層之間；上述第1減振層包含剛性低於構成上述第1及第2碳纖維強化塑膠層之基質樹脂之剛性之黏彈性材料；上述第1減振層隔著預先黏貼於上述第1減振層之樹脂膜接合於上述第1及第2碳纖維強化塑膠層；且上述樹脂膜包含與構成上述第1及第2碳纖維強化塑膠層之基質樹脂相同之材料。
如請求項1之機器人手用框體，其中上述第1碳纖維強化塑膠層中之接合於上述第1減振層之層之碳纖維之配向方向與上述第2碳纖維強化塑膠層中之接合於上述第1減振層之層之碳纖維之配向方向，相對於該機器人手用框體之長度方向為對稱。
如請求項1或2之機器人手用框體，其中上述黏彈性材料之儲存模數為0.1MPa以上2500MPa以下。
一種機器人手，其特徵在於，其係用於搬送對象物者，其包括：如請求項1至3中任一項之機器人手用框體；以及長條管狀之複數個叉子，其保持於上述機器人手用框體上，可載置上述對象物；上述複數個叉子分別具有形成為長條管狀且互相積層之第3及第4碳纖維強化塑膠層。
如請求項4之機器人手，其中上述複數個叉子分別具有配置於上述第3碳纖維強化塑膠層與上述第4碳纖維強化塑膠層之間之第2減振層，上述第2減振層包含剛性低於構成上述第3及第4碳纖維強化塑膠層之基質樹脂之剛性之黏彈性材料。