WO2011108676A1 - ロボットハンド - Google Patents

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carbon fiber
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竹村　振一
啓裕 伊原
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    • Y10S294/902—Gripping element

Definitions

  • the present invention relates to a robot hand applied to, for example, an industrial robot.
  • a robot hand manufactured by carbon fiber reinforced plastic is known (for example, see Patent Document 1).
  • Such robot hands are lighter and have higher bending rigidity than those manufactured from metals such as aluminum and iron.
  • the robot hand manufactured using the carbon fiber reinforced plastic as described above also has poor vibration damping properties. For this reason, in a robot hand configured to include carbon fiber reinforced plastic, it is required to improve the vibration damping performance while ensuring a certain bending rigidity.
  • an object of the present invention is to provide a robot hand capable of improving the vibration damping performance while ensuring the bending rigidity.
  • a robot hand is a robot hand having a holding scheduled portion that is held when assembled into a robot, and is a first and second carbon fiber reinforced plastic layer laminated to each other. And a damping elastic layer disposed between the first carbon fiber reinforced plastic layer and the second carbon fiber reinforced plastic layer, wherein the damping elastic layer is a viscoelastic resin region made of a viscoelastic resin. And a high-rigidity resin region made of a high-rigidity resin having rigidity higher than that of the viscoelastic resin, and the viscoelastic resin region and the high-rigidity resin region are alternately arranged in the holding portion It is characterized by being.
  • This robot hand holds the planned holding part when it is incorporated into the robot.
  • the damping elastic layer having a viscoelastic resin region made of a viscoelastic resin is disposed between the first carbon fiber reinforced plastic layer and the second carbon fiber reinforced plastic layer, the vibration damping property is improved. Be improved. Further, since the viscoelastic resin region and the relatively rigid high-rigidity resin region are alternately arranged in the planned holding portion, the bending rigidity is ensured.
  • the high-rigidity resin is the same as the resin constituting the first and second carbon fiber-reinforced plastic layers, and the high-rigidity resin region is the first and second It is preferably formed integrally with the carbon fiber reinforced plastic layer. According to this configuration, when the first and second carbon fiber reinforced plastic layers and the vibration-damping elastic layer are integrally formed, the resin constituting the first and second carbon fiber reinforced plastic layers can be easily formed. A highly rigid resin region can be formed.
  • the high-rigidity resin region is provided with a heat medium channel for circulating the heat medium along the outer edge of the viscoelastic resin region.
  • the temperature of the robot hand can be suitably adjusted by circulating the heat medium through the heat medium flow path provided in the high-rigidity resin region.
  • the temperature of the viscoelastic resin region can be adjusted efficiently.
  • a robot hand includes a first carbon fiber reinforced plastic layer, a first carbon fiber reinforced plastic layer, and a second carbon fiber reinforced layer that are stacked on each other.
  • a damping elastic layer disposed between the plastic layer and the damping elastic layer having a viscoelastic resin region made of a material including a viscoelastic resin and a fibrous material kneaded in the viscoelastic resin.
  • the fibrous substance has a higher rigidity than that of the viscoelastic resin.
  • a fibrous material kneaded with a viscoelastic resin and a viscoelastic resin between the first carbon fiber reinforced plastic layer and the second carbon fiber reinforced plastic layer and having a relatively high rigidity. Since the damping elastic layer which has the viscoelastic resin area
  • the vibration-damping elastic layer further includes a high-rigidity resin region made of a high-rigidity resin having higher rigidity than that of the viscoelastic resin, and the viscoelastic resin region, the high-rigidity resin region, Are preferably arranged alternately in the planned holding parts that are held when the robot hands are incorporated into the robot.
  • the planned holding portion is held.
  • the viscoelastic resin region and the high-rigidity resin region having a relatively high rigidity are alternately arranged in the holding portion, the bending rigidity is improved.
  • the high-rigidity resin is the same as the resin constituting the first and second carbon fiber-reinforced plastic layers, and the high-rigidity resin region is the first and second carbon fiber-reinforced plastics. It is preferable to be formed integrally with the layer. According to this configuration, when the first and second carbon fiber reinforced plastic layers and the vibration-damping elastic layer are integrally formed, the resin constituting the first and second carbon fiber reinforced plastic layers can be easily formed. A highly rigid resin region can be formed.
  • the high-rigidity resin region is provided with a heat medium flow path for circulating the heat medium along the outer edge of the viscoelastic resin region.
  • the temperature of the robot hand can be suitably adjusted by circulating the heat medium through the heat medium flow path provided in the high-rigidity resin region.
  • the temperature of the viscoelastic resin region can be suitably adjusted.
  • the fibrous substance is preferably at least one of carbon nanotubes, ketjen black, short glass fibers, and short carbon fibers. According to this configuration, it is possible to suitably improve the bending rigidity using carbon nanotubes, ketjen black, short glass fibers, and short carbon fibers.
  • FIG. 1 is a perspective view of a first embodiment of a robot hand according to the present invention.
  • FIG. 2 is a partial sectional view taken along line II-II in FIG. It is a top view of a 2nd embodiment of a robot hand concerning the present invention. It is a top view which shows the other aspect of the damping elastic layer shown by FIG.1 and FIG.3. It is a top view which shows the further another aspect of the damping elastic layer shown by FIG.1 and FIG.3.
  • FIG. 6A is a perspective view of a third embodiment of the robot hand according to the present invention, and FIG. 6B is a partial cross-sectional view taken along the line VI-VI of FIG.
  • FIG. 7A is a perspective view showing another embodiment of the vibration damping elastic layer shown in FIG. 6, and FIG.
  • FIG. 7B is a partial sectional view taken along line VII-VII in FIG. 7A. It is. It is a perspective view of 4th Embodiment of the robot hand which concerns on this invention. It is a fragmentary sectional view along the II-II line of FIG. It is a perspective view of 5th Embodiment of the robot hand which concerns on this invention. It is a fragmentary sectional view along the IV-IV line of FIG. It is a top view of 6th Embodiment of the robot hand which concerns on this invention. It is a top view which shows the other aspect of the damping elastic layer shown by FIG.10 and FIG.12. FIG. 13 is a plan view showing still another aspect of the vibration-damping elastic layer shown in FIGS. 10 and 12. FIG.
  • FIG. 15A is a perspective view of a seventh embodiment of the robot hand according to the present invention
  • FIG. 15B is a partial cross-sectional view taken along the line VIII-VIII of FIG. 16 (a) is a perspective view showing another embodiment of the vibration damping elastic layer shown in FIG. 15, and
  • FIG. 16 (b) is a partial sectional view taken along the line IX-IX in FIG. 16 (a). It is.
  • the robot hand 1 includes a main body portion A and a planned holding portion B that extends from one end of the main body portion A and is held when the robot hand 1 is assembled into the robot.
  • a robot hand 1 can be applied to an industrial robot for transporting, for example, a glass substrate or a semiconductor substrate.
  • the robot hand 1 is fixed to the industrial robot through the holding part B, and a conveyance object such as a glass substrate or a semiconductor substrate is placed on the main body part A.
  • the robot hand 1 includes a carbon fiber reinforced plastic (hereinafter referred to as “CFRP: Carbon Fiber Reinforced Plastics”) layer 2 and a CFRP layer 3, and a CFRP layer 2 and a CFRP layer. And a vibration damping elastic layer 4 disposed between the two.
  • CFRP Carbon Fiber Reinforced Plastics
  • the planned holding portion B is constituted by one end portions of the CFRP layers 2 and 3 and the damping elastic layer 4.
  • the CFRP layers 2 and 3 are formed in a substantially V-shaped long plate shape. More specifically, the CFRP layer 2 (CFRP layer 3) includes two trapezoidal plate-like claw portions 21 (claw portions 31) and a rectangular plate-like connection that connects the claw portions 21 (claw portions 31). Part 22 (connection part 32).
  • CFRP layers 2 and 3 include a plurality of carbon fiber layers in which carbon fibers are oriented in a predetermined direction. For example, a carbon fiber prepreg formed by impregnating a carbon resin layer with a matrix resin (for example, epoxy resin) is used. It is produced by laminating multiple layers and thermosetting.
  • the carbon fiber prepreg for example, granock prepreg (pitch-based carbon fiber granock XN-60 manufactured by Nippon Graphite Fiber Co., Ltd. (tensile elastic modulus: 620 GPa, carbon fiber basis weight: 125 g / m 2 , matrix resin content: 32 weight) %, Thickness of one layer: 0.11 mm)), granock prepreg (pitch-based carbon fiber granock XN-80 manufactured by Nippon Graphite Fiber Co., Ltd.
  • Y24N33C269 prepreg PAN-based carbon fiber T700S, carbon fiber tensile modulus: 230 GPa, carbon fiber weight per unit area: 269g / m 2, containing the matrix resin Amount: 33.4% by weight, thickness of one layer: 0.26 mm) and the like can be used.
  • the vibration-damping elastic layer 4 has two viscoelastic resin regions 41 made of viscoelastic resin and three high-rigidity resin regions 42 made of high-rigidity resin having higher rigidity than that of the viscoelastic resin.
  • the viscoelastic resin regions 41 are rectangular parallelepiped regions extending from one end of the CFRP layer 2 (CFRP layer 3) to the tip of each claw portion 21 (claw portion 31), and are separated from each other and substantially parallel to each other. It has become.
  • the high-rigidity resin regions 42 are disposed on both sides of each viscoelastic resin region 41, respectively. That is, the viscoelastic resin regions 41 and the high-rigidity resin regions 42 are alternately arranged along the direction intersecting the longitudinal direction of the CFRP layers 2 and 3 over the entire length of the robot hand 1.
  • the viscoelastic resin constituting the viscoelastic resin region 41 is a material having rigidity lower than that of the matrix resin of the CFRP layers 2 and 3, for example, a viscoelastic material (flexible resin material) such as rubber or elastomer, can do.
  • the viscoelastic material preferably has a storage elastic modulus at 25 ° C. in the range of 0.1 MPa to 2500 MPa, more preferably in the range of 0.1 MPa to 250 MPa, and in the range of 0.1 MPa to 25 MPa. It is more preferable that If the storage elastic modulus of the viscoelastic material is 2500 MPa or less, sufficient vibration damping performance can be obtained.
  • the storage elastic modulus is 0.1 MPa or more, the rigidity of the robot hand 1 is hardly lowered and is required as an industrial part. Performance can be satisfied. Further, since the viscoelastic material is produced by thermosetting the carbon fiber prepreg to produce the CFRP layers 2 and 3, it is preferable that the viscoelastic material is stable against the heat generated at that time. Furthermore, the viscoelastic material is preferably a material having excellent adhesion to the matrix resin of the CFRP layers 2 and 3.
  • the viscoelastic material constituting the viscoelastic resin region 41 includes, for example, styrene-butadiene rubber (SBR), chloroprene rubber (CR), butyl rubber (IIR), nitrile rubber (NBR), and ethylene propylene rubber.
  • CFRP such as (EPM, EPDM) and other rubbers, and polyester resins, vinyl ester resins, polyurethane resins, and epoxy resins whose elastic modulus is reduced by adding rubbers or elastomers that are polymers having flexible chains Compared to the above, it can be made a flexible material.
  • the high-rigidity resin constituting the high-rigidity resin region 42 can be, for example, an epoxy resin or the like, and is particularly preferably the same as the matrix resin of the CFRP layers 2 and 3.
  • the high-rigidity resin region 42 can be easily integrated with the CFRP layers 2 and 3 by the matrix resin of the CFRP layers 2 and 3 when the CFRP layers 2 and 3 and the damping elastic layer 4 are integrally formed. Formed.
  • the planned holding portion B is held.
  • the damping elastic layer 4 having the viscoelastic resin region 41 made of a viscoelastic resin is disposed between the CFRP layer 2 and the CFRP layer 3, the damping performance is improved.
  • the viscoelastic resin regions 41 and the high-rigidity resin regions 42 having relatively high rigidity are alternately arranged along the direction intersecting the longitudinal direction of the CFRP layers 2 and 3 in the holding portion B. Bending rigidity along the longitudinal direction of the CFRP layers 2 and 3 is ensured.
  • the robot hand 1a includes a damping elastic layer 4a instead of the damping elastic layer 4 of the robot hand 1 according to the first embodiment.
  • the vibration-damping elastic layer 4a has two viscoelastic resin regions 41a made of viscoelastic resin and a high-rigidity resin region 42a made of high-rigidity resin having rigidity higher than that of the viscoelastic resin. .
  • the viscoelastic resin regions 41a are trapezoidal plate-like regions extending from one end of the CFRP layer 2 (CFRP layer 3) to the vicinity of the tip of each claw portion 21 (claw portion 31), and are separated from each other.
  • the high-rigidity resin region 42a is disposed so as to surround these viscoelastic resin regions 41a.
  • the viscoelastic resin regions 41a and the high-rigidity resin regions 42a are alternately arranged along the direction intersecting the longitudinal direction of the CFRP layers 2 and 3 at least in the portion to be held B.
  • the viscoelastic resin region 41a and the high-rigidity resin region 42a can be made of the same material as the viscoelastic resin region 41 and the high-rigidity resin region 42 according to the first embodiment, respectively.
  • a flow path (heat medium flow path) 5 for circulating a coolant (heat medium) such as cooling water or cooling gas is provided at the outer edge S of the two viscoelastic resin areas 41a. It is provided along.
  • An inlet 6 for introducing a refrigerant into the flow path 5 is provided at a position corresponding to the start end of the flow path 5 in the CFRP layer 2 (CFRP layer 3), and the CFRP layer 2 (CFRP layer 3).
  • a lead-out port 7 for leading the refrigerant from the flow path 5 is provided at a position corresponding to the end of the flow path 5.
  • the holding part B is held.
  • the vibration damping elastic layer 4a having the viscoelastic resin region 41a made of viscoelastic resin is disposed between the CFRP layer 2 and the CFRP layer 3, the vibration damping property is improved.
  • the viscoelastic resin regions 41a and the high-rigidity resin regions 42a having relatively high rigidity are alternately arranged along the direction intersecting the longitudinal direction of the CFRP layers 2 and 3 in the holding portion B, Bending rigidity along the longitudinal direction of the CFRP layers 2 and 3 is ensured.
  • the robot hand 1a can be suitably cooled by circulating the coolant through the flow path 5 provided in the high-rigidity resin region 42a.
  • the flow path 5 is provided along the outer edge S of the viscoelastic resin region 41a, the viscoelastic resin region 41a can be efficiently cooled.
  • the heat medium circulated through the flow path 5 is not limited to the refrigerant, and may be a heat medium for heating the robot hand 1a and the viscoelastic resin region 41a. Therefore, the temperature of the robot hand 1a and the viscoelastic resin region 41a can be suitably adjusted by appropriately changing the heat medium flowing through the flow path 5 to a cooling medium or a heating medium.
  • damping elastic layer 4 and the damping elastic layer 4a according to the first and second embodiments can be configured as follows.
  • the damping elastic layers 4 and 4a are arranged on the connecting portion 22 (connecting portion 32) of the CFRP layer 2 (CFRP layer 3) as shown in FIG.
  • the elastic resin region 41b and the high-rigidity resin region 42b arranged so as to surround the viscoelastic resin region 41b can be provided.
  • the viscoelastic resin region 41b and the high-rigidity resin region 42b are alternately arranged along the direction intersecting the longitudinal direction of the CFRP layers 2 and 3 at least in the holding portion B (here, the high-rigidity resin region 42b, viscoelastic resin region 41b, and highly rigid resin region 42b).
  • the vibration-damping elastic layers 4 and 4a include three viscoelastic resin regions 41c that are spaced apart from each other and a high height that is disposed so as to surround these viscoelastic resin regions 41c. And a rigid resin region 42c.
  • the viscoelastic resin regions 41c are rectangular parallelepiped regions extending from one end of the CFRP layer 2 (CFRP layer 3) along the longitudinal direction of the CFRP layers 2 and 3, and are substantially parallel to each other. Also in this case, the viscoelastic resin regions 41c and the high-rigidity resin regions 42c are alternately arranged along the direction intersecting the longitudinal direction of the CFRP layers 2 and 3 at least in the planned holding portion B.
  • regions 41b and 41c is respectively the same as the material which comprises the viscoelastic resin area
  • the high-rigidity resin that constitutes the high-rigidity resin regions 42b and 42c is the same as the high-rigidity resin that constitutes the high-rigidity resin region 42 according to the first embodiment.
  • the robot hand 1 d is composed of a main body part A and a scheduled holding part B that extends from one end of the main body part A and is held when the robot hand 1 d is incorporated into the robot.
  • a robot hand 1d can also be applied to an industrial robot for transporting, for example, a glass substrate or a semiconductor substrate.
  • the robot hand 1d is fixed to the industrial robot through the holding portion B, and a conveyance object such as a glass substrate or a semiconductor substrate is placed on the main body portion A.
  • the robot hand 1d includes a long cylindrical CFRP layer 2d having a rectangular cross section, a long cylindrical CFRP layer 3d having a rectangular cross section stacked on the CFRP layer 2d, and a CFRP layer 2d and a CFRP layer. And a vibration-damping elastic layer 4d disposed between 3d.
  • the planned holding portion B is constituted by one end portions of the CFRP layers 2d and 3d and the vibration damping elastic layer 4d.
  • the CFRP layers 2d and 3d are manufactured by winding a carbon fiber prepreg obtained by impregnating a carbon fiber layer with a matrix resin (for example, epoxy resin) around a core metal such as aluminum, and thermosetting the laminated layers.
  • the vibration-damping elastic layer 4d has a single viscoelastic resin region 41d made of viscoelastic resin and a high-rigidity resin region 42d made of high-rigidity resin having higher rigidity than that of the viscoelastic resin.
  • the viscoelastic resin region 41d is a trapezoidal plate-like region extending from one end to the other end of the CFRP layers 2d and 3d, and is disposed on one side surface of the CFRP layer 2d.
  • the high-rigidity resin region 42d is disposed on both sides of the viscoelastic resin region 41d.
  • the viscoelastic resin region 41d and the high-rigidity resin region 42d are alternately arranged along the direction intersecting the longitudinal direction of the CFRP layers 2d and 3d over the entire length of the robot hand 1d (here, the high-rigidity resin region 42d, the viscoelasticity The resin region 41d and the high-rigidity resin region 42d are arranged in this order).
  • the viscoelastic resin region 41d and the high-rigidity resin region 42d can be made of the same material as the viscoelastic resin region 41 and the high-rigidity resin region 42 according to the first embodiment, respectively.
  • the holding part B is held.
  • the vibration damping elastic layer 4d having the viscoelastic resin region 41d made of viscoelastic resin is disposed between the CFRP layer 2d and the CFRP layer 3d, the vibration damping property is improved.
  • the viscoelastic resin regions 41d and the high-rigidity resin regions 42d having relatively high rigidity are alternately arranged along the direction intersecting the longitudinal direction of the CFRP layers 2d and 3d in the holding portion B, Bending rigidity along the longitudinal direction of the CFRP layers 2 and 3 is ensured.
  • the damping elastic layer 4d includes two viscoelastic resin regions 41f disposed on one side surface of the CFRP layer 2d and spaced apart from each other, and on both sides of each viscoelastic resin region 41f. And a high-rigidity resin region 42f that is disposed.
  • These viscoelastic resin regions 41f are rectangular parallelepiped regions extending from one end to the other end of the CFRP layers 2d and 3d, respectively, and are substantially parallel to each other.
  • the viscoelastic resin region 41f and the high-rigidity resin region 42f are alternately arranged along the direction intersecting the longitudinal direction of the CFRP layers 2d and 3d over the entire length of the robot hand 1d.
  • the viscoelastic resin region 41f and the high-rigidity resin region 42f are made of the same material as the viscoelastic resin region 41 and the high-rigidity resin region 42 according to the first embodiment, respectively.
  • the viscoelastic resin regions 41d and 41f described above may be arranged not only on one side surface of the CFRP layer 2d but also on a plurality of side surfaces of the CFRP layer 2d.
  • the viscoelastic resin regions 41d and 41f can be disposed on the upper surface of the CFRP layer 2d and on the lower surface facing the upper surface.
  • the upper surface and the lower surface of the CFRP layer 2d are surfaces extending along a direction intersecting the vibration direction of the robot hand 1d.
  • the viscoelastic resin regions 41d and 41f can also be disposed on the other two side surfaces of the CFRP layer 2d.
  • the vibration damping property can be further improved.
  • the robot hand 1A includes a main body portion AA and a holding portion BA that extends from one end of the main body portion AA and is held when the robot hand 1A is incorporated into the robot.
  • a robot hand 1A can be applied to an industrial robot for transporting, for example, a glass substrate or a semiconductor substrate.
  • the robot hand 1A is fixed to the industrial robot via the holding portion BA, and a conveyance object such as a glass substrate or a semiconductor substrate is placed on the main body portion AA.
  • the robot hand 1A includes a carbon fiber reinforced plastic (hereinafter referred to as “CFRP: Carbon Fiber Reinforced Plastics”) layer 2A and a CFRP layer 3A, and a CFRP layer 2A and a CFRP layer. And a damping elastic layer 4A disposed between 3A and 3A.
  • the holding portion BA is composed of one end portions of the CFRP layers 2A and 3A and the vibration damping elastic layer 4A.
  • the CFRP layers 2A and 3A are formed in a substantially V-shaped long plate shape. More specifically, the CFRP layer 2A (CFRP layer 3A) has two trapezoidal plate-like claw portions 21A (claw portions 31A) and a rectangular plate-like connection that connects these claw portions 21A (claw portions 31A). 22A (connection portion 32A).
  • CFRP layers 2A and 3A include a plurality of carbon fiber layers in which carbon fibers are oriented in a predetermined direction. For example, a carbon fiber prepreg formed by impregnating a carbon resin layer with a matrix resin (for example, epoxy resin) is used. It is produced by laminating multiple layers and thermosetting.
  • the carbon fiber prepreg for example, granock prepreg (pitch-based carbon fiber granock XN-60 manufactured by Nippon Graphite Fiber Co., Ltd. (tensile elastic modulus: 620 GPa, carbon fiber basis weight: 125 g / m 2 , matrix resin content: 32 weight) %, Thickness of one layer: 0.11 mm)), granock prepreg (pitch-based carbon fiber granock XN-80 manufactured by Nippon Graphite Fiber Co., Ltd.
  • Y24N33C269 prepreg PAN-based carbon fiber T700S, carbon fiber tensile modulus: 230 GPa, carbon fiber weight per unit area: 269g / m 2, containing the matrix resin Amount: 33.4% by weight, thickness of one layer: 0.26 mm) and the like can be used.
  • the damping elastic layer 4A has a viscoelastic resin region 41A.
  • the viscoelastic resin region 41A is disposed over the entire region between the CFRP layer 2A and the CFRP layer 3A.
  • the viscoelastic resin region 41A is made of a material including a viscoelastic resin and a fibrous material kneaded in the viscoelastic resin.
  • the viscoelastic resin constituting the viscoelastic resin region 41A is a material having a rigidity lower than that of the matrix resin of the CFRP layers 2A and 3A, for example, a viscoelastic material (flexible resin material) such as rubber or elastomer, can do.
  • the viscoelastic material preferably has a storage elastic modulus at 25 ° C. in the range of 0.1 MPa to 2500 MPa, more preferably in the range of 0.1 MPa to 250 MPa, and in the range of 0.1 MPa to 25 MPa. It is more preferable that If the storage elastic modulus of the viscoelastic material is 2500 MPa or less, sufficient vibration damping performance can be obtained.
  • the storage elastic modulus is 0.1 MPa or more, the rigidity of the robot hand 1A is hardly lowered and is required as an industrial part. Performance can be satisfied. Further, since the viscoelastic material is produced by thermosetting the carbon fiber prepreg to produce the CFRP layers 2A and 3A, it is preferable that the viscoelastic material is stable against the heat generated at that time. Furthermore, the viscoelastic material is preferably a material having excellent adhesion to the matrix resin of the CFRP layers 2A and 3A.
  • the viscoelastic material constituting the viscoelastic resin region 41A includes, for example, styrene-butadiene rubber (SBR), chloroprene rubber (CR), butyl rubber (IIR), nitrile rubber (NBR), and ethylene propylene rubber.
  • CFRP such as (EPM, EPDM) and other rubbers, and polyester resins, vinyl ester resins, polyurethane resins, and epoxy resins whose elastic modulus is reduced by adding rubbers or elastomers that are polymers having flexible chains Compared to the above, it can be made a flexible material.
  • the fibrous substance has higher rigidity than the viscoelastic resin, and can be, for example, at least one of carbon nanotubes, ketjen black, short glass fibers, and short carbon fibers.
  • the carbon nanotubes can have a Young's modulus in the fiber longitudinal direction in the range of, for example, 500 GPa to 10,000 GPa.
  • the short glass fiber can have a Young's modulus in the fiber longitudinal direction in the range of, for example, 60 GPa or more and 90 GPa or less.
  • the short carbon fiber can have a Young's modulus in the longitudinal direction of the fiber in the range of, for example, 50 GPa or more and 1000 GPa or less.
  • the length of these fibrous substances can be made into the range of 1 micrometer or more and 6 mm or less, for example. If the length of the fibrous substance is 1 ⁇ m or more, the shear force exerted on the viscoelastic resin by the fibrous substance is relatively large, so that the rigidity of the robot hand 1A can be improved.
  • the storage elastic modulus of the vibration damping elastic layer 4A does not become too high, and sufficient vibration damping performance can be obtained.
  • the aspect ratio obtained by dividing the length of the fibrous substance by the diameter of the fibrous substance is preferably in the range of 5 to 600, and more preferably in the range of 5 to 300.
  • the aspect ratio is 5 or more, entanglement between the fibrous materials is likely to occur, so that the rigidity of the robot hand 1A can be improved. If the aspect ratio is 600 or less, the fibrous materials are kneaded into the viscoelastic resin. In this case, the fibrous substance can be dispersed relatively uniformly in the viscoelastic resin.
  • the kneading ratio of the fibrous substance to the viscoelastic resin can be set in the range of 0.1 wt% to 30 wt%, for example. If the mixing ratio of the fibrous material to the viscoelastic resin is 0.1% by weight or more, the effect of improving the rigidity of the robot hand 1A is relatively large. If it is 30% by weight or less, sufficient vibration damping performance is obtained. It is done.
  • Such a damping elastic layer 4A is obtained, for example, by adding a fibrous substance to a solution of a viscoelastic resin and stirring it, then pouring it into a sheet-shaped mold, drying it, and heating and compressing it with a hot press. Can be produced.
  • the robot hand 1 ⁇ / b> A described above holds the scheduled holding portion BA when it is incorporated into the robot.
  • a damping elastic layer having a viscoelastic resin region 41A made of a material including a viscoelastic resin and a fibrous material kneaded with the viscoelastic resin and having a relatively high rigidity between the CFRP layer 2A and the CFRP layer 3A. Since 4A is arrange
  • the robot hand 1aA is different from the robot hand 1A according to the fourth embodiment in that a damping elastic layer 4aA is provided instead of the damping elastic layer 4A.
  • the damping elastic layer 4aA includes two viscoelastic resin regions 41aA made of a material containing a viscoelastic resin and a fibrous material kneaded in the viscoelastic resin, and a high rigidity having a rigidity higher than that of the viscoelastic resin. And three high-rigidity resin regions 42aA made of resin.
  • the viscoelastic resin regions 41aA are rectangular parallelepiped regions extending from one end of the CFRP layer 2A (CFRP layer 3A) to the tip of each claw portion 21A (claw portion 31A), and are separated from each other and substantially parallel to each other. It has become.
  • the high-rigidity resin region 42aA is disposed on both sides of each viscoelastic resin region 41aA. That is, the viscoelastic resin region 41aA and the high-rigidity resin region 42aA are alternately arranged along the direction intersecting the longitudinal direction of the CFRP layers 2A and 3A over the entire length of the robot hand 1aA.
  • region 41aA can be made into the same thing as the material which comprises the viscoelastic resin area
  • the high-rigidity resin constituting the high-rigidity resin region 42aA can be, for example, an epoxy resin or the like, and is particularly preferably the same as the matrix resin of the CFRP layers 2A and 3A.
  • the high-rigidity resin region 42aA can be easily integrated with the CFRP layers 2A and 3A by the matrix resin of the CFRP layers 2A and 3A when the CFRP layers 2A and 3A and the damping elastic layer 4aA are integrally formed. Formed into
  • the scheduled holding portion BA is held.
  • a damping elastic layer having a viscoelastic resin region 41aA made of a material containing a viscoelastic resin and a fibrous material kneaded with the viscoelastic resin and having a relatively high rigidity between the CFRP layer 2A and the CFRP layer 3A. Since 4aA is arranged, it is possible to improve the vibration damping performance while ensuring the bending rigidity.
  • the robot hand 1bA includes a damping elastic layer 4bA instead of the damping elastic layer 4aA of the robot hand 1aA according to the fifth embodiment.
  • the vibration-damping elastic layer 4bA has two viscoelastic resin regions 41bA made of a material containing a viscoelastic resin and a fibrous material kneaded in the viscoelastic resin, and higher in rigidity than the viscoelastic resin in the viscoelastic resin region 41bA. And a high-rigidity resin region 42bA made of a high-rigidity resin having rigidity.
  • the viscoelastic resin regions 41bA are trapezoidal plate-like regions extending from one end of the CFRP layer 2A (CFRP layer 3A) to the vicinity of the tip of each claw portion 21A (claw portion 31A), and are separated from each other.
  • the high-rigidity resin region 42bA is disposed so as to surround these viscoelastic resin regions 41bA.
  • the viscoelastic resin regions 41bA and the high-rigidity resin regions 42bA are alternately arranged along the direction intersecting the longitudinal direction of the CFRP layers 2A and 3A at least in the planned holding portion BA.
  • the material constituting the viscoelastic resin region 41bA can be the same as the material constituting the viscoelastic resin region 41A according to the fourth embodiment.
  • the high-rigidity resin constituting the high-rigidity resin region 42bA can be the same as the high-rigidity resin constituting the high-rigidity resin region 42aA according to the fifth embodiment.
  • a flow path (heat medium flow path) 5A for circulating a coolant (heat medium) such as cooling water or a cooling gas is provided at the outer edge SA of the two viscoelastic resin areas 41bA. It is provided along.
  • a flow path (heat medium flow path) 5A for circulating a coolant (heat medium) such as cooling water or a cooling gas is provided at the outer edge SA of the two viscoelastic resin areas 41bA. It is provided along.
  • a flow path (heat medium flow path) 5A for circulating a coolant (heat medium) such as cooling water or a cooling gas is provided at the outer edge SA of the two viscoelastic resin areas 41bA. It is provided along.
  • the CFRP layer 2A CFRP layer 3A
  • a lead-out port 7A for leading out the refrigerant from the flow passage 5A is provided at a position corresponding to the end of the flow passage 5A.
  • a damping elastic layer having a viscoelastic resin region 41bA made of a material containing a viscoelastic resin and a fibrous material kneaded with the viscoelastic resin and having a relatively high rigidity between the CFRP layer 2A and the CFRP layer 3A. Since 4bA is arranged, it is possible to improve the vibration damping performance while ensuring the bending rigidity.
  • the viscoelastic resin region 41bA and the highly rigid resin region 42bA having relatively high rigidity are alternately arranged along the direction intersecting the longitudinal direction of the CFRP layers 2A and 3A in the holding portion BA, The bending rigidity along the longitudinal direction of the CFRP layers 2A and 3A is improved.
  • the robot hand 1bA can be suitably cooled by circulating the coolant through the flow path 5A provided in the high-rigidity resin region 42bA.
  • the flow path 5A is provided along the outer edge SA of the viscoelastic resin region 41bA, the viscoelastic resin region 41bA can be efficiently cooled.
  • the heat medium circulated through the flow path 5A is not limited to the refrigerant, and may be a heat medium for heating the robot hand 1bA and the viscoelastic resin region 41bA. Therefore, the temperature of the robot hand 1bA and the viscoelastic resin region 41bA can be suitably adjusted by appropriately changing the heat medium circulated through the flow path 5A to those for cooling or those for heating.
  • damping elastic layer 4aA and the damping elastic layer 4bA according to the fifth and sixth embodiments can be configured as follows.
  • damping elastic layers 4aA and 4bA are arranged on the connection portion 22A (connection portion 32A) of the CFRP layer 2A (CFRP layer 3A) as shown in FIG.
  • the elastic resin region 41cA and the high-rigidity resin region 42cA arranged so as to surround the viscoelastic resin region 41cA can be provided.
  • the viscoelastic resin region 41cA and the high-rigidity resin region 42cA are alternately arranged along the direction intersecting the longitudinal direction of the CFRP layers 2A and 3A at least in the holding portion BA (here, the high-rigidity resin region 42cA, viscoelastic resin region 41cA, and high-rigidity resin region 42cA in this order).
  • the damping elastic layers 4aA and 4bA include three viscoelastic resin regions 41dA that are spaced apart from each other, and a high height that is disposed so as to surround these viscoelastic resin regions 41dA.
  • Rigid resin region 42dA The viscoelastic resin regions 41dA are rectangular parallelepiped regions extending from one end of the CFRP layer 2A (CFRP layer 3A) along the longitudinal direction of the CFRP layers 2A and 3A, and are substantially parallel to each other.
  • the viscoelastic resin region 41dA and the high-rigidity resin region 42dA are alternately arranged along the direction intersecting the longitudinal direction of the CFRP layers 2A and 3A at least in the holding portion BA.
  • the materials constituting the viscoelastic resin regions 41cA and 41dA are the same as the materials constituting the viscoelastic resin region 41A according to the fourth embodiment.
  • the high-rigidity resin constituting the high-rigidity resin regions 42cA and 42dA is the same as the high-rigidity resin constituting the high-rigidity resin region 42aA according to the fifth embodiment.
  • the robot hand 1fA includes a main body portion AA and a holding portion BA that extends from one end of the main body portion AA and is held when the robot hand 1fA is incorporated into the robot.
  • a robot hand 1fA can also be applied to an industrial robot for transporting, for example, a glass substrate or a semiconductor substrate.
  • the robot hand 1fA is fixed to the industrial robot via the holding portion BA, and a conveyance object such as a glass substrate or a semiconductor substrate is placed on the main body portion AA.
  • the robot hand 1fA includes a long cylindrical CFRP layer 2fA having a rectangular cross section, a long cylindrical CFRP layer 3fA having a rectangular cross section laminated on the CFRP layer 2fA, and a CFRP layer 2fA and a CFRP layer. And a damping elastic layer 4fA disposed between 3fA.
  • the holding portion BA is constituted by one end portions of the CFRP layers 2fA and 3fA and the vibration damping elastic layer 4fA.
  • the CFRP layers 2fA and 3fA are produced by winding a carbon fiber prepreg obtained by impregnating a carbon fiber layer with a matrix resin (for example, an epoxy resin) around a core metal such as aluminum, and thermosetting it.
  • the vibration-damping elastic layer 4fA includes a single viscoelastic resin region 41fA made of a material including a viscoelastic resin and a fibrous material kneaded in the viscoelastic resin, and a high rigidity having a rigidity higher than that of the viscoelastic resin. And a high-rigidity resin region 42fA made of a rigid resin.
  • the viscoelastic resin region 41fA is a trapezoidal plate-like region extending from one end to the other end of the CFRP layers 2fA and 3fA, and is disposed on one side surface of the CFRP layer 2fA.
  • the high-rigidity resin region 42fA is disposed on both sides of the viscoelastic resin region 41fA.
  • the viscoelastic resin region 41fA and the high-rigidity resin region 42fA alternate along the direction intersecting the longitudinal direction of the CFRP layers 2fA and 3fA over the entire length of the robot hand 1fA (here, the high-rigidity resin region 42fA and the viscoelasticity
  • the resin region 41fA and the high-rigidity resin region 42fA are arranged in this order).
  • the viscoelastic resin region 41fA and the high-rigidity resin region 42fA can be made of the same material as the viscoelastic resin region 41aA and the high-rigidity resin region 42aA according to the fifth embodiment, respectively.
  • the scheduled holding portion BA is held.
  • a damping elastic layer having a viscoelastic resin region 41fA made of a material containing a viscoelastic resin and a fibrous material kneaded in the viscoelastic resin and having a relatively high rigidity between the CFRP layer 2fA and the CFRP layer 3fA. Since 4fA is arranged, it is possible to improve the vibration damping performance while ensuring the bending rigidity.
  • the viscoelastic resin region 41fA and the high-rigidity resin region 42fA having relatively high rigidity are alternately arranged along the direction intersecting the longitudinal direction of the CFRP layers 2fA and 3fA in the holding portion BA, The bending rigidity along the longitudinal direction of the CFRP layers 2fA and 3fA is improved.
  • the vibration damping elastic layer 4fA is arranged on one side surface of the CFRP layer 2fA and spaced apart from each other, and on both sides of each viscoelastic resin region 41gA. And a high-rigidity resin region 42gA disposed.
  • These viscoelastic resin regions 41gA are rectangular parallelepiped regions extending from one end to the other end of the CFRP layers 2fA and 3fA, and are substantially parallel to each other.
  • the viscoelastic resin regions 41gA and the high-rigidity resin regions 42gA are alternately arranged along the direction intersecting the longitudinal direction of the CFRP layers 2fA and 3fA over the entire length of the robot hand 1fA.
  • the viscoelastic resin region 41gA and the high-rigidity resin region 42gA are made of the same material as the viscoelastic resin region 41aA and the high-rigidity resin region 42aA according to the fifth embodiment, respectively.
  • the above-described viscoelastic resin regions 41fA and 41gA are not limited to one side surface of the CFRP layer 2fA but may be disposed on a plurality of side surfaces of the CFRP layer 2fA.
  • the viscoelastic resin regions 41fA and 41gA can be disposed on the upper surface of the CFRP layer 2fA and on the lower surface facing the upper surface.
  • the upper surface and the lower surface of the CFRP layer 2fA are surfaces extending along a direction intersecting the vibration direction of the robot hand 1fA.
  • the viscoelastic resin regions 41fA and 41gA can be disposed on the other two side surfaces of the CFRP layer 2fA.
  • the vibration damping property can be further improved.

Landscapes

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Abstract

　ロボットに組み込まれる際に保持される保持予定部Ｂを有するロボットハンド(１)は、互いに積層されたＣＦＲＰ層(２)，(３)とＣＦＲＰ層(２)とＣＦＲＰ層(３)との間に配置された制振弾性層(４)とを備える。制振弾性層(４)は、粘弾性樹脂からなる粘弾性樹脂領域(４１)と高剛性樹脂からなる高剛性樹脂領域(４２)とを有する。粘弾性樹脂領域(４１)と高剛性樹脂領域(４２)とは、保持予定部(Ｂ)において、ＣＦＲＰ層(２)の長手方向に交差する方向に沿って交互に配列されている。ロボットハンド(１)においては、粘弾性樹脂領域(４１)により制振性が向上される。また、保持予定部(Ｂ)において、粘弾性樹脂領域(４１)と高剛性樹脂領域(４２)とが、ＣＦＲＰ層(２)の長手方向に交差する方向に沿って交互に配列されているので、ＣＦＲＰ層(２)の長手方向に交差する方向に沿っての曲げ剛性が確保される。

Description

ロボットハンド
　本発明は、例えば産業用ロボット等に適用されるロボットハンドに関する。
　従来、ガラス基板や半導体基板を搬送するための産業用ロボット等に適用されるロボットハンドとして、炭素繊維強化プラスチックにより製造されるロボットハンドが知られている（例えば、特許文献１参照）。このようなロボットハンドは、例えばアルミニウムや鉄等の金属より製造されるものに比べて、軽量であり且つ曲げ剛性が高い。
特開２００２－２９２５９１号公報
　しかしながら、炭素繊維強化プラスチック自体が制振性に乏しいため、上述したような炭素繊維強化プラスチックにより製造されるロボットハンドも制振性に乏しい。このため、炭素繊維強化プラスチックを含んで構成されるロボットハンドにおいては、一定の曲げ剛性を確保しつつ制振性を向上させることが要請されている。
　そこで、本発明は、曲げ剛性を確保しつつ制振性を向上させることができるロボットハンドを提供することを課題とする。
　上記課題を解決するため、本発明に係るロボットハンドは、ロボットに組み込まれる際に保持される保持予定部を有するロボットハンドであって、互いに積層された第１及び第２の炭素繊維強化プラスチック層と、第１の炭素繊維強化プラスチック層と第２の炭素繊維強化プラスチック層との間に配置された制振弾性層と、を備え、制振弾性層は、粘弾性樹脂からなる粘弾性樹脂領域と、粘弾性樹脂の剛性よりも高い剛性を有する高剛性樹脂からなる高剛性樹脂領域と、を有し、粘弾性樹脂領域と高剛性樹脂領域とは、保持予定部において、交互に配列されていることを特徴とする。
　このロボットハンドは、ロボットに組み込まれる際に、保持予定部が保持される。このとき、第１の炭素繊維強化プラスチック層と第２の炭素繊維強化プラスチック層との間に、粘弾性樹脂からなる粘弾性樹脂領域を有する制振弾性層が配置されているので制振性が向上される。また、粘弾性樹脂領域と比較的剛性の高い高剛性樹脂領域とが、保持予定部において交互に配列されているので、曲げ剛性が確保される。
　本発明に係る炭素繊維強化プラスチック成形体においては、高剛性樹脂は、第１及び第２の炭素繊維強化プラスチック層を構成する樹脂と同一であり、高剛性樹脂領域は、第１及び第２の炭素繊維強化プラスチック層と一体的に形成されていることが好ましい。この構成によれば、第１及び第２の炭素繊維強化プラスチック層と制振弾性層とを一体的に成形する際に、第１及び第２の炭素繊維強化プラスチック層を構成する樹脂によって、容易に高剛性樹脂領域を形成することができる。
　本発明に係る炭素繊維強化プラスチック成形体においては、高剛性樹脂領域には、熱媒体を流通させるための熱媒体流路が粘弾性樹脂領域の外縁に沿って設けられていることが好ましい。この構成によれば、高剛性樹脂領域に設けられた熱媒体流路に熱媒体を流通させることによって、当該ロボットハンドの温度を好適に調整できる。特に、熱媒体流路が粘弾性樹脂領域の外縁に沿って設けられているので、粘弾性樹脂領域の温度を効率的に調整できる。
　また、上記課題を解決するために、本発明に係るロボットハンドは、互いに積層された第１及び第２の炭素繊維強化プラスチック層と、第１の炭素繊維強化プラスチック層と第２の炭素繊維強化プラスチック層との間に配置された制振弾性層と、を備え、制振弾性層は、粘弾性樹脂と粘弾性樹脂に混練された繊維状物質とを含む材料からなる粘弾性樹脂領域を有し、繊維状物質は、粘弾性樹脂の剛性よりも高い剛性を有することを特徴とする。
　この炭素繊維強化プラスチック成形体では、第１の炭素繊維強化プラスチック層と第２の炭素繊維強化プラスチック層との間に、粘弾性樹脂と粘弾性樹脂に混練され剛性が比較的高い繊維状物質とを含む材料からなる粘弾性樹脂領域を有する制振弾性層が配置されているので、曲げ剛性を確保しつつ制振性を向上させることができる。
　本発明に係るロボットハンドにおいては、制振弾性層は、粘弾性樹脂の剛性よりも高い剛性を有する高剛性樹脂からなる高剛性樹脂領域をさらに有し、粘弾性樹脂領域と高剛性樹脂領域とは、当該ロボットハンドがロボットに組み込まれる際に保持される保持予定部において、交互に配列されていることが好ましい。この構成によれば、ロボットハンドは、ロボットに組み込まれる際に保持予定部が保持されることとなる。このとき、粘弾性樹脂領域と剛性が比較的高い高剛性樹脂領域とが保持予定部において交互に配列されているので、曲げ剛性が向上される。
　本発明に係るロボットハンドにおいては、高剛性樹脂は、第１及び第２の炭素繊維強化プラスチック層を構成する樹脂と同一であり、高剛性樹脂領域は、第１及び第２の炭素繊維強化プラスチック層と一体的に形成されていることが好ましい。この構成によれば、第１及び第２の炭素繊維強化プラスチック層と制振弾性層とを一体的に成形する際に、第１及び第２の炭素繊維強化プラスチック層を構成する樹脂によって、容易に高剛性樹脂領域を形成することができる。
　本発明に係るロボットハンドにおいては、高剛性樹脂領域には、熱媒体を流通させるための熱媒体流路が粘弾性樹脂領域の外縁に沿って設けられていることが好ましい。この構成によれば、高剛性樹脂領域に設けられた熱媒体流路に熱媒体を流通させることによって、当該ロボットハンドの温度を好適に調整できる。特に、熱媒体流路が粘弾性樹脂領域の外縁に沿って設けられているので、粘弾性樹脂領域の温度を好適に調整できる。
　本発明に係るロボットハンドにおいては、繊維状物質は、カーボンナノチューブ、ケッチェンブラック、ガラス短繊維及び炭素短繊維のうちの少なくとも一つであることが好ましい。この構成によれば、カーボンナノチューブ、ケッチェンブラック、ガラス短繊維及び炭素短繊維を利用して、好適に曲げ剛性を向上させることができる。
　本発明によれば、曲げ剛性を確保しつつ制振性を向上させることができるロボットハンドを提供することが可能となる。
本発明に係るロボットハンドの第１の実施形態の斜視図である。 図１のII－II線に沿っての部分断面図である。 本発明に係るロボットハンドの第２の実施形態の平面図である。 図１及び図３に示された制振弾性層の他の態様を示す平面図である。 図１及び図３に示された制振弾性層のさらに他の態様を示す平面図である。 図６（ａ）は本発明に係るロボットハンドの第３の実施形態の斜視図であり、図６（ｂ）は図６（ａ）のVI－VI線に沿っての部分断面図である。 図７（ａ）は図６に示された制振弾性層の他の態様を示す斜視図であり、図７（ｂ）は図７（ａ）のVII－VII線に沿っての部分断面図である。 本発明に係るロボットハンドの第４の実施形態の斜視図である。 図８のII－II線に沿っての部分断面図である。 本発明に係るロボットハンドの第５の実施形態の斜視図である。 図１０のIV－IV線に沿っての部分断面図である。 本発明に係るロボットハンドの第６の実施形態の平面図である。 図１０及び図１２に示された制振弾性層の他の態様を示す平面図である。 図１０及び図１２に示された制振弾性層のさらに他の態様を示す平面図である。 図１５（ａ）は本発明に係るロボットハンドの第７の実施形態の斜視図であり、図１５（ｂ）は図１５（ａ）のVIII－VIII線に沿っての部分断面図である。 図１６（ａ）は図１５に示された制振弾性層の他の態様を示す斜視図であり、図１６（ｂ）は図１６（ａ）のIX－IX線に沿っての部分断面図である。
　以下、本発明の好適な実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図において同一又は相当部分には同一符号を付し、重複する説明を省略する。
［第１の実施形態］
　図１に示されるように、ロボットハンド１は、本体部Ａと、本体部Ａの一端から延設され、ロボットに組み込まれる際に保持される保持予定部Ｂと、からなる。このようなロボットハンド１は、例えばガラス基板や半導体基板等を搬送するための産業用ロボットに適用することができる。その場合、ロボットハンド１は、保持予定部Ｂを介して産業用ロボットに固定され、本体部Ａ上にガラス基板や半導体基板等の搬送対象物が載置される。
　ロボットハンド１は、図１及び２に示されるように、互いに積層された炭素繊維強化プラスチック（以下、「ＣＦＲＰ：Carbon　Fiber　Reinforced　Plastics」という）層２及びＣＦＲＰ層３と、ＣＦＲＰ層２とＣＦＲＰ層３との間に配置された制振弾性層４と、を備えている。保持予定部Ｂは、ＣＦＲＰ層２，３及び制振弾性層４の一端部により構成されている。
　ＣＦＲＰ層２，３は、略Ｖ字形の長尺板状に形成されている。より具体的には、ＣＦＲＰ層２（ＣＦＲＰ層３）は、台形板状の２つの爪部２１（爪部３１）と、これらの爪部２１（爪部３１）を接続する長方形板状の接続部２２（接続部３２）と、から構成されている。このようなＣＦＲＰ層２，３は、炭素繊維が所定の方向に配向された炭素繊維層を複数層含み、例えば、炭素繊維層にマトリックス樹脂（例えばエポキシ樹脂）を含浸してなる炭素繊維プリプレグを複数層積層し熱硬化して作製される。
　炭素繊維プリプレグとしては、例えば、グラノックプリプレグ（日本グラファイトファイバー（株）製ピッチ系炭素繊維グラノックＸＮ－６０（引張弾性率：６２０ＧＰａ、炭素繊維目付け：１２５ｇ／ｍ２、マトリックス樹脂含有量：３２重量％、１層の厚さ：０．１１ｍｍ））、グラノックプリプレグ（日本グラファイトファイバー（株）製ピッチ系炭素繊維グラノックＸＮ－８０（引張弾性率：７８０ＧＰａ、炭素繊維目付け：１２５ｇ／ｍ２、マトリックス樹脂含有量：３２重量％、１層の厚さ：０．１１ｍｍ））、グラノックプリプレグ（日本グラファイトファイバー（株）製ピッチ系炭素繊維グラノックＸＮ－９０（引張弾性率：８６０ＧＰａ、炭素繊維目付け：１２５ｇ／ｍ２、マトリックス樹脂含有量：３２重量％、１層の厚さ：０．１０５ｍｍ））、炭素繊維プリプレグ（新日本石油（株）製Ｙ２４Ｎ３３Ｃ２６９プリプレグ、ＰＡＮ系炭素繊維Ｔ７００Ｓ、炭素繊維引張弾性率：２３０ＧＰａ、炭素繊維目付け：２６９ｇ／ｍ２、マトリックス樹脂含有量：３３．４重量％、１層の厚さ：０．２６ｍｍ）等を使用できる。
　制振弾性層４は、粘弾性樹脂からなる２つの粘弾性樹脂領域４１と、この粘弾性樹脂の剛性よりも高い剛性を有する高剛性樹脂からなる３つの高剛性樹脂領域４２と、を有する。粘弾性樹脂領域４１は、それぞれ、ＣＦＲＰ層２（ＣＦＲＰ層３）の一端から各爪部２１（爪部３１）の先端まで延在する直方体状の領域であり、互いに離間すると共に互いに略平行となっている。高剛性樹脂領域４２は、各粘弾性樹脂領域４１の両側にそれぞれ配置されている。つまり、粘弾性樹脂領域４１と高剛性樹脂領域４２とは、ロボットハンド１の全長にわたって、ＣＦＲＰ層２，３の長手方向に交差する方向に沿って、交互に配列されている。
　粘弾性樹脂領域４１を構成する粘弾性樹脂は、ＣＦＲＰ層２，３のマトリックス樹脂の剛性よりも低い剛性を有する材料であって、例えばゴムやエラストマー等の粘弾性材料（柔軟性樹脂材料）とすることができる。粘弾性材料は、２５℃における貯蔵弾性率が、０．１ＭＰａ以上２５００ＭＰａ以下の範囲であることが好ましく、０．１ＭＰａ以上２５０ＭＰａ以下の範囲であることがさらに好ましく、０．１ＭＰａ以上２５ＭＰａ以下の範囲であることが一層好ましい。粘弾性材料の貯蔵弾性率が、２５００ＭＰａ以下であれば、十分な制振性能を得ることができ、０．１ＭＰａ以上であれば、ロボットハンド１の剛性の低下が少なく、産業用部品として要求される性能を満たすことができる。また、粘弾性材料は、炭素繊維プリプレグを熱硬化してＣＦＲＰ層２，３を作製することから、その際に発生する熱に対して安定であることが好ましい。さらに、粘弾性材料は、ＣＦＲＰ層２，３のマトリックス樹脂との接着性に優れた材料であることが好ましい。
　以上の観点から、粘弾性樹脂領域４１を構成する粘弾性材料は、例えば、スチレン－ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、ブチルゴム（ＩＩＲ）、ニトリルゴム（ＮＢＲ）、及び、エチレンプロピレンゴム（ＥＰＭ，ＥＰＤＭ）等のゴム、並びに、ポリエステル樹脂、ビニルエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、及び、柔軟鎖を持つポリマーであるゴムやエラストマー等を添加することによって弾性率を低くしたエポキシ樹脂等の、ＣＦＲＰに比べて柔軟な材料とすることができる。
　一方、高剛性樹脂領域４２を構成する高剛性樹脂は、例えばエポキシ樹脂等とすることができるが、特に、ＣＦＲＰ層２，３のマトリックス樹脂と同一のものとすることが好ましい。この場合、高剛性樹脂領域４２は、ＣＦＲＰ層２，３と制振弾性層４とを一体的に成形する際に、ＣＦＲＰ層２，３のマトリックス樹脂によりＣＦＲＰ層２，３と一体的に容易に形成される。
　以上説明したロボットハンド１は、ロボットに組み込まれる際に、保持予定部Ｂが保持される。このとき、ＣＦＲＰ層２とＣＦＲＰ層３との間に、粘弾性樹脂からなる粘弾性樹脂領域４１を有する制振弾性層４が配置されているので制振性が向上される。また、粘弾性樹脂領域４１と剛性が比較的高い高剛性樹脂領域４２とが、保持予定部Ｂにおいて、ＣＦＲＰ層２，３の長手方向に交差する方向に沿って交互に配列されているので、ＣＦＲＰ層２，３の長手方向に沿っての曲げ剛性が確保される。したがって、ロボットハンド１によれば、保持予定部Ｂにより保持され、本体部Ａにガラス基板や半導体基板等が載置された時に、一定の曲げ剛性により好適に形状を維持しつつ、振動を迅速に減衰することができる。
［第２の実施形態］
　図３に示されるように、ロボットハンド１ａは、第１の実施形態に係るロボットハンド１の制振弾性層４に換えて、制振弾性層４ａを備えている。制振弾性層４ａは、粘弾性樹脂からなる２つの粘弾性樹脂領域４１ａと、この粘弾性樹脂の剛性よりも高い剛性を有する高剛性樹脂からなる高剛性樹脂領域４２ａと、を有している。
　粘弾性樹脂領域４１ａは、それぞれ、ＣＦＲＰ層２（ＣＦＲＰ層３）の一端から各爪部２１（爪部３１）の先端近傍まで延在する台形板状の領域であり、互いに離間している。高剛性樹脂領域４２ａは、これらの粘弾性樹脂領域４１ａを取り囲むように配置されている。粘弾性樹脂領域４１ａと高剛性樹脂領域４２ａとは、少なくとも保持予定部Ｂにおいて、ＣＦＲＰ層２，３の長手方向に交差する方向に沿って、交互に配列されている。
　なお、粘弾性樹脂領域４１ａ及び高剛性樹脂領域４２ａは、それぞれ、第１の実施形態に係る粘弾性樹脂領域４１及び高剛性樹脂領域４２と同様の材料からなるものとすることができる。
　ここで、高剛性樹脂領域４２ａには、冷却水や冷却ガス等の冷媒（熱媒体）を流通させるための流路（熱媒体流路）５が、２つの粘弾性樹脂領域４１ａの外縁Ｓに沿って設けられている。また、ＣＦＲＰ層２（ＣＦＲＰ層３）において流路５の始端に対応する位置には、流路５に冷媒を導入するための導入口６が設けられており、ＣＦＲＰ層２（ＣＦＲＰ層３）において流路５の終端に対応する位置には、流路５から冷媒を導出するための導出口７が設けられている。
　以上説明したロボットハンド１ａも、ロボットに組み込まれる際に、保持予定部Ｂが保持される。このとき、ＣＦＲＰ層２とＣＦＲＰ層３との間に、粘弾性樹脂からなる粘弾性樹脂領域４１ａを有する制振弾性層４ａが配置されているので制振性が向上される。また、粘弾性樹脂領域４１ａと剛性が比較的高い高剛性樹脂領域４２ａとが、保持予定部Ｂにおいて、ＣＦＲＰ層２，３の長手方向に交差する方向に沿って交互に配列されているので、ＣＦＲＰ層２，３の長手方向に沿っての曲げ剛性が確保される。さらに、ロボットハンド１ａにおいては、高剛性樹脂領域４２ａに設けられた流路５に冷媒を流通させることによって、ロボットハンド１ａを好適に冷却できる。特に、流路５が粘弾性樹脂領域４１ａの外縁Ｓに沿って設けられているので、粘弾性樹脂領域４１ａを効率的に冷却できる。
　なお、流路５に流通させる熱媒体は、冷媒に限らず、ロボットハンド１ａ及び粘弾性樹脂領域４１ａを加熱するための熱媒体とすることができる。したがって、流路５に流通させる熱媒体を、冷却用のものや加熱用のものと適宜変更することによって、ロボットハンド１ａ及び粘弾性樹脂領域４１ａの温度を好適に調整することができる。
　上記第１及び第２の実施形態に係る制振弾性層４及び制振弾性層４ａは、例えば、以下のような態様とすることができる。
　すなわち、制振弾性層４，４ａは、図４に示されるように、ＣＦＲＰ層２（ＣＦＲＰ層３）の接続部２２（接続部３２）上に配置され平面視で正方形状の単一の粘弾性樹脂領域４１ｂと、この粘弾性樹脂領域４１ｂを取り囲むように配置された高剛性樹脂領域４２ｂと、を有するものとすることができる。この場合も、粘弾性樹脂領域４１ｂと高剛性樹脂領域４２ｂとは、少なくとも保持予定部Ｂにおいて、ＣＦＲＰ層２，３の長手方向に交差する方向に沿って交互に（ここでは、高剛性樹脂領域４２ｂ、粘弾性樹脂領域４１ｂ、高剛性樹脂領域４２ｂの順に）配列されている。
　また、制振弾性層４，４ａは、図５に示されるように、互いに離間して配置された３つの粘弾性樹脂領域４１ｃと、これらの粘弾性樹脂領域４１ｃを取り囲むように配置された高剛性樹脂領域４２ｃと、を有するものとすることができる。粘弾性樹脂領域４１ｃは、それぞれ、ＣＦＲＰ層２（ＣＦＲＰ層３）の一端からＣＦＲＰ層２，３の長手方向に沿って延びる直方体状の領域であり、互いに略平行となっている。この場合も、粘弾性樹脂領域４１ｃと高剛性樹脂領域４２ｃとは、少なくとも保持予定部Ｂにおいて、ＣＦＲＰ層２，３の長手方向に交差する方向に沿って交互に配列されている。
　なお、粘弾性樹脂領域４１ｂ，４１ｃを構成する材料は、それぞれ、第１の実施形態に係る粘弾性樹脂領域４１を構成する材料と同様である。また、高剛性樹脂領域４２ｂ，４２ｃを構成する高剛性樹脂は、それぞれ、第１の実施形態に係る高剛性樹脂領域４２を構成する高剛性樹脂と同様である。
［第３の実施形態］
　図６に示されるように、ロボットハンド１ｄは、本体部Ａと、本体部Ａの一端から延設され、ロボットに組み込まれる際に保持される保持予定部Ｂと、からなる。このようなロボットハンド１ｄも、例えばガラス基板や半導体基板等を搬送するための産業用ロボットに適用することができる。その場合、ロボットハンド１ｄは、保持予定部Ｂを介して産業用ロボットに固定され、本体部Ａ上にガラス基板や半導体基板等の搬送対象物が載置されることとなる。
　ロボットハンド１ｄは、長方形状の断面を有する長尺筒状のＣＦＲＰ層２ｄと、ＣＦＲＰ層２ｄ上に積層され長方形状の断面を有する長尺筒状のＣＦＲＰ層３ｄと、ＣＦＲＰ層２ｄとＣＦＲＰ層３ｄとの間に配置された制振弾性層４ｄと、を備えている。保持予定部Ｂは、これらＣＦＲＰ層２ｄ，３ｄ及び制振弾性層４ｄの一端部により構成されている。ＣＦＲＰ層２ｄ，３ｄは、炭素繊維層にマトリックス樹脂（例えばエポキシ樹脂）を含浸させてなる炭素繊維プリプレグを、アルミニウム等の芯金に巻き付けて積層し、熱硬化して作製される。
　制振弾性層４ｄは、粘弾性樹脂からなる単一の粘弾性樹脂領域４１ｄと、この粘弾性樹脂の剛性よりも高い剛性を有する高剛性樹脂からなる高剛性樹脂領域４２ｄと、を有する。粘弾性樹脂領域４１ｄは、ＣＦＲＰ層２ｄ，３ｄの一端から他端まで延在する台形板状の領域であり、ＣＦＲＰ層２ｄの一側面上に配置されている。高剛性樹脂領域４２ｄは、粘弾性樹脂領域４１ｄの両側に配置されている。粘弾性樹脂領域４１ｄと高剛性樹脂領域４２ｄとは、ロボットハンド１ｄの全長にわたって、ＣＦＲＰ層２ｄ，３ｄの長手方向に交差する方向に沿って交互に（ここでは、高剛性樹脂領域４２ｄ、粘弾性樹脂領域４１ｄ、高剛性樹脂領域４２ｄの順に）配列されている。
　なお、粘弾性樹脂領域４１ｄ及び高剛性樹脂領域４２ｄは、それぞれ、第１の実施形態に係る粘弾性樹脂領域４１及び高剛性樹脂領域４２と同様の材料からなるものとすることができる。
　以上説明したロボットハンド１ｄも、ロボットに組み込まれる際に、保持予定部Ｂが保持される。このとき、ＣＦＲＰ層２ｄとＣＦＲＰ層３ｄとの間に、粘弾性樹脂からなる粘弾性樹脂領域４１ｄを有する制振弾性層４ｄが配置されているので制振性が向上される。また、粘弾性樹脂領域４１ｄと剛性が比較的高い高剛性樹脂領域４２ｄとが、保持予定部Ｂにおいて、ＣＦＲＰ層２ｄ，３ｄの長手方向に交差する方向に沿って交互に配列されているので、ＣＦＲＰ層２，３の長手方向に沿っての曲げ剛性が確保される。
　なお、制振弾性層４ｄは、例えば、図７に示されるように、ＣＦＲＰ層２ｄの一側面上に配置され互いに離間した２つの粘弾性樹脂領域４１ｆと、各粘弾性樹脂領域４１ｆの両側に配置された高剛性樹脂領域４２ｆと、を有するものとすることができる。これらの粘弾性樹脂領域４１ｆは、それぞれ、ＣＦＲＰ層２ｄ，３ｄの一端から他端まで延在する直方体状の領域であり、互いに略平行となっている。この場合においても、粘弾性樹脂領域４１ｆと高剛性樹脂領域４２ｆとは、ロボットハンド１ｄの全長にわたって、ＣＦＲＰ層２ｄ，３ｄの長手方向に交差する方向に沿って交互に配列されている。
　なお、粘弾性樹脂領域４１ｆ及び高剛性樹脂領域４２ｆは、それぞれ、第１の実施形態に係る粘弾性樹脂領域４１及び高剛性樹脂領域４２と同様の材料からなる。
　ここで、上述した粘弾性樹脂領域４１ｄ，４１ｆは、ＣＦＲＰ層２ｄの一側面上に限らず、ＣＦＲＰ層２ｄの複数の側面上に配置されてもよい。例えば、粘弾性樹脂領域４１ｄ，４１ｆは、ＣＦＲＰ層２ｄの上面上と該上面に対向する下面上とに配置することができる。ここで、ＣＦＲＰ層２ｄの上面及び下面は、ロボットハンド１ｄの振動方向に交差する方向に沿って延びる面である。また、粘弾性樹脂領域４１ｄ，４１ｆは、ＣＦＲＰ層２ｄの上面及び下面に加えて、ＣＦＲＰ層２ｄの他の２つの側面上に配置することもできる。このように、ＣＦＲＰ層２ｄの複数の側面上に粘弾性樹脂領域４１ｄ，４１ｆを配置すれば、制振性を一層向上させることができる。
［第４の実施形態］
　図８に示されるように、ロボットハンド１Ａは、本体部ＡＡと、本体部ＡＡの一端から延設され、ロボットに組み込まれる際に保持される保持予定部ＢＡと、からなる。このようなロボットハンド１Ａは、例えばガラス基板や半導体基板等を搬送するための産業用ロボットに適用することができる。その場合、ロボットハンド１Ａは、保持予定部ＢＡを介して産業用ロボットに固定され、本体部ＡＡ上にガラス基板や半導体基板等の搬送対象物が載置される
　ロボットハンド１Ａは、図８及び９に示されるように、互いに積層された炭素繊維強化プラスチック（以下、「ＣＦＲＰ：Carbon　Fiber　Reinforced　Plastics」という）層２Ａ及びＣＦＲＰ層３Ａと、ＣＦＲＰ層２ＡとＣＦＲＰ層３Ａとの間に配置された制振弾性層４Ａと、を備えている。保持予定部ＢＡは、ＣＦＲＰ層２Ａ，３Ａ及び制振弾性層４Ａの一端部により構成されている。
　ＣＦＲＰ層２Ａ，３Ａは、略Ｖ字形の長尺板状に形成されている。より具体的には、ＣＦＲＰ層２Ａ（ＣＦＲＰ層３Ａ）は、台形板状の２つの爪部２１Ａ（爪部３１Ａ）と、これらの爪部２１Ａ（爪部３１Ａ）を接続する長方形板状の接続部２２Ａ（接続部３２Ａ）と、から構成されている。このようなＣＦＲＰ層２Ａ，３Ａは、炭素繊維が所定の方向に配向された炭素繊維層を複数層含み、例えば、炭素繊維層にマトリックス樹脂（例えばエポキシ樹脂）を含浸してなる炭素繊維プリプレグを複数層積層し熱硬化して作製される。
　炭素繊維プリプレグとしては、例えば、グラノックプリプレグ（日本グラファイトファイバー（株）製ピッチ系炭素繊維グラノックＸＮ－６０（引張弾性率：６２０ＧＰａ、炭素繊維目付け：１２５ｇ／ｍ２、マトリックス樹脂含有量：３２重量％、１層の厚さ：０．１１ｍｍ））、グラノックプリプレグ（日本グラファイトファイバー（株）製ピッチ系炭素繊維グラノックＸＮ－８０（引張弾性率：７８０ＧＰａ、炭素繊維目付け：１２５ｇ／ｍ２、マトリックス樹脂含有量：３２重量％、１層の厚さ：０．１１ｍｍ））、グラノックプリプレグ（日本グラファイトファイバー（株）製ピッチ系炭素繊維グラノックＸＮ－９０（引張弾性率：８６０ＧＰａ、炭素繊維目付け：１２５ｇ／ｍ２、マトリックス樹脂含有量：３２重量％、１層の厚さ：０．１０５ｍｍ））、炭素繊維プリプレグ（新日本石油（株）製Ｙ２４Ｎ３３Ｃ２６９プリプレグ、ＰＡＮ系炭素繊維Ｔ７００Ｓ、炭素繊維引張弾性率：２３０ＧＰａ、炭素繊維目付け：２６９ｇ／ｍ２、マトリックス樹脂含有量：３３．４重量％、１層の厚さ：０．２６ｍｍ）等を使用できる。
　制振弾性層４Ａは、粘弾性樹脂領域４１Ａを有する。粘弾性樹脂領域４１Ａは、ＣＦＲＰ層２ＡとＣＦＲＰ層３Ａとの間の領域全体にわたって配置されている。粘弾性樹脂領域４１Ａは、粘弾性樹脂と粘弾性樹脂に混錬された繊維状物質とを含む材料からなる。
　粘弾性樹脂領域４１Ａを構成する粘弾性樹脂は、ＣＦＲＰ層２Ａ，３Ａのマトリックス樹脂の剛性よりも低い剛性を有する材料であって、例えばゴムやエラストマー等の粘弾性材料（柔軟性樹脂材料）とすることができる。粘弾性材料は、２５℃における貯蔵弾性率が、０．１ＭＰａ以上２５００ＭＰａ以下の範囲であることが好ましく、０．１ＭＰａ以上２５０ＭＰａ以下の範囲であることがさらに好ましく、０．１ＭＰａ以上２５ＭＰａ以下の範囲であることが一層好ましい。粘弾性材料の貯蔵弾性率が、２５００ＭＰａ以下であれば、十分な制振性能を得ることができ、０．１ＭＰａ以上であれば、ロボットハンド１Ａの剛性の低下が少なく、産業用部品として要求される性能を満たすことができる。また、粘弾性材料は、炭素繊維プリプレグを熱硬化してＣＦＲＰ層２Ａ，３Ａを作製することから、その際に発生する熱に対して安定であることが好ましい。さらに、粘弾性材料は、ＣＦＲＰ層２Ａ，３Ａのマトリックス樹脂との接着性に優れた材料であることが好ましい。
　以上の観点から、粘弾性樹脂領域４１Ａを構成する粘弾性材料は、例えば、スチレン－ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、ブチルゴム（ＩＩＲ）、ニトリルゴム（ＮＢＲ）、及び、エチレンプロピレンゴム（ＥＰＭ，ＥＰＤＭ）等のゴム、並びに、ポリエステル樹脂、ビニルエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、及び、柔軟鎖を持つポリマーであるゴムやエラストマー等を添加することによって弾性率を低くしたエポキシ樹脂等の、ＣＦＲＰに比べて柔軟な材料とすることができる。
　繊維状物質は、上記の粘弾性樹脂よりも高い剛性を有するものであって、例えばカーボンナノチューブ、ケッチェンブラック、ガラス短繊維及び炭素短繊維のうちの少なくとも一つとすることができる。カーボンナノチューブは、その繊維長手方向のヤング率が、例えば５００ＧＰａ以上１００００ＧＰａ以下の範囲のものとすることができる。ガラス短繊維は、その繊維長手方向のヤング率が、例えば６０ＧＰａ以上９０ＧＰａ以下の範囲のものとすることができる。炭素短繊維は、その繊維長手方向のヤング率が、例えば５０ＧＰａ以上１０００ＧＰａ以下の範囲のものとすることができる。
これらの繊維状物質の長さは、例えば１μｍ以上６ｍｍ以下の範囲とすることができる。繊維状物質の長さが、１μｍ以上であれば、繊維状物質が粘弾性樹脂におよぼすせん断力が比較的大きくなるため、ロボットハンド１Ａの剛性を改善することができ、６ｍｍ以下であれば、制振弾性層４Ａの貯蔵弾性率が高くなり過ぎず、十分な制振性能が得られる。また、繊維状物質の長さを繊維状物質の直径で除したアスペクト比は、５以上６００以下の範囲であることが好ましく、５以上３００以下の範囲であることがさらに好ましい。アスペクト比が、５以上であれば、繊維状物質同士の絡み合いが生じ易くなるため、ロボットハンド１Ａの剛性を改善することができ、６００以下であれば、粘弾性樹脂に繊維状物質を混練する際に、粘弾性樹脂内に繊維状物質を比較的均一に分散させることができる。
　また、粘弾性樹脂に対する繊維状物質の混練比率は、例えば０．１重量％以上３０重量％以下の範囲とすることができる。粘弾性樹脂に対する繊維状物質の混練比率が、０．１重量％以上であれば、ロボットハンド１Ａの剛性改善に対する効果が比較的大きく、３０重量％以下であれば、十分な制振性能が得られる。
　このような制振弾性層４Ａは、例えば、粘弾性樹脂の溶液に繊維状物質を添加し攪拌した後、これをシート状の型に流し込み乾燥させ、ホットプレス器にて加熱・圧縮することにより作製することができる。
　以上説明したロボットハンド１Ａは、ロボットに組み込まれる際に、保持予定部ＢＡが保持される。このとき、ＣＦＲＰ層２ＡとＣＦＲＰ層３Ａとの間に、粘弾性樹脂と粘弾性樹脂に混練され剛性が比較的高い繊維状物質とを含む材料からなる粘弾性樹脂領域４１Ａを有する制振弾性層４Ａが配置されているので、曲げ剛性を確保しつつ制振性を向上させることができる。したがって、ロボットハンド１Ａによれば、保持予定部ＢＡにより保持され、本体部ＡＡにガラス基板や半導体基板等が載置された時に、一定の曲げ剛性により好適に形状を維持しつつ、振動を迅速に減衰することができる。
［第５の実施形態］
　図１０及び１１に示されるように、ロボットハンド１ａＡは、第４の実施形態に係るロボットハンド１Ａに対して、制振弾性層４Ａに換えて制振弾性層４ａＡを備えている点で異なっている。制振弾性層４ａＡは、粘弾性樹脂と粘弾性樹脂に混練された繊維状物質とを含む材料からなる２つの粘弾性樹脂領域４１ａＡと、この粘弾性樹脂の剛性よりも高い剛性を有する高剛性樹脂からなる３つの高剛性樹脂領域４２ａＡと、を有する。
　粘弾性樹脂領域４１ａＡは、それぞれ、ＣＦＲＰ層２Ａ（ＣＦＲＰ層３Ａ）の一端から各爪部２１Ａ（爪部３１Ａ）の先端まで延在する直方体状の領域であり、互いに離間すると共に互いに略平行となっている。高剛性樹脂領域４２ａＡは、各粘弾性樹脂領域４１ａＡの両側にそれぞれ配置されている。つまり、粘弾性樹脂領域４１ａＡと高剛性樹脂領域４２ａＡとは、ロボットハンド１ａＡの全長にわたって、ＣＦＲＰ層２Ａ，３Ａの長手方向に交差する方向に沿って、交互に配列されている。
　なお、粘弾性樹脂領域４１ａＡを構成する材料は、第４の実施形態に係る粘弾性樹脂領域４１Ａを構成する材料と同様のものとすることができる。一方、高剛性樹脂領域４２ａＡを構成する高剛性樹脂は、例えばエポキシ樹脂等とすることができるが、特に、ＣＦＲＰ層２Ａ，３Ａのマトリックス樹脂と同一のものとすることが好ましい。この場合、高剛性樹脂領域４２ａＡは、ＣＦＲＰ層２Ａ，３Ａと制振弾性層４ａＡとを一体的に成形する際に、ＣＦＲＰ層２Ａ，３Ａのマトリックス樹脂によりＣＦＲＰ層２Ａ，３Ａと一体的に容易に形成される
　以上説明したロボットハンド１ａＡも、ロボットに組み込まれる際に、保持予定部ＢＡが保持される。このとき、ＣＦＲＰ層２ＡとＣＦＲＰ層３Ａとの間に、粘弾性樹脂と粘弾性樹脂に混練され剛性が比較的高い繊維状物質とを含む材料からなる粘弾性樹脂領域４１ａＡを有する制振弾性層４ａＡが配置されているので、曲げ剛性を確保しつつ制振性を向上させることができる。また、粘弾性樹脂領域４１ａＡと剛性が比較的高い高剛性樹脂領域４２ａＡとが、保持予定部ＢＡにおいて、ＣＦＲＰ層２Ａ，３Ａの長手方向に交差する方向に沿って交互に配列されているので、ＣＦＲＰ層２Ａ，３Ａの長手方向に沿っての曲げ剛性が向上される。
［第６の実施形態］
　図１２に示されるように、ロボットハンド１ｂＡは、第５の実施形態に係るロボットハンド１ａＡの制振弾性層４ａＡに換えて、制振弾性層４ｂＡを備えている。制振弾性層４ｂＡは、粘弾性樹脂と粘弾性樹脂に混練された繊維状物質とを含む材料からなる２つの粘弾性樹脂領域４１ｂＡと、粘弾性樹脂領域４１ｂＡの粘弾性樹脂の剛性よりも高い剛性を有する高剛性樹脂からなる高剛性樹脂領域４２ｂＡと、を有する。
　粘弾性樹脂領域４１ｂＡは、それぞれ、ＣＦＲＰ層２Ａ（ＣＦＲＰ層３Ａ）の一端から各爪部２１Ａ（爪部３１Ａ）の先端近傍まで延在する台形板状の領域であり、互いに離間している。高剛性樹脂領域４２ｂＡは、これらの粘弾性樹脂領域４１ｂＡを取り囲むように配置されている。粘弾性樹脂領域４１ｂＡと高剛性樹脂領域４２ｂＡとは、少なくとも保持予定部ＢＡにおいて、ＣＦＲＰ層２Ａ，３Ａの長手方向に交差する方向に沿って、交互に配列されている。
　なお、粘弾性樹脂領域４１ｂＡを構成する材料は、第４の実施形態に係る粘弾性樹脂領域４１Ａを構成する材料と同様のものとすることができる。また、高剛性樹脂領域４２ｂＡを構成する高剛性樹脂は、第５の実施形態に係る高剛性樹脂領域４２ａＡを構成する高剛性樹脂と同様のものとすることができる。
　ここで、高剛性樹脂領域４２ｂＡには、冷却水や冷却ガス等の冷媒（熱媒体）を流通させるための流路（熱媒体流路）５Ａが、２つの粘弾性樹脂領域４１ｂＡの外縁ＳＡに沿って設けられている。また、ＣＦＲＰ層２Ａ（ＣＦＲＰ層３Ａ）において流路５Ａの始端に対応する位置には、流路５Ａに冷媒を導入するための導入口６Ａが設けられており、ＣＦＲＰ層２Ａ（ＣＦＲＰ層３Ａ）において流路５Ａの終端に対応する位置には、流路５Ａから冷媒を導出するための導出口７Ａが設けられている。
　以上説明したロボットハンド１ｂＡも、ロボットに組み込まれる際に、保持予定部ＢＡが保持される。このとき、ＣＦＲＰ層２ＡとＣＦＲＰ層３Ａとの間に、粘弾性樹脂と粘弾性樹脂に混練され剛性が比較的高い繊維状物質とを含む材料からなる粘弾性樹脂領域４１ｂＡを有する制振弾性層４ｂＡが配置されているので、曲げ剛性を確保しつつ制振性を向上させることができる。また、粘弾性樹脂領域４１ｂＡと剛性が比較的高い高剛性樹脂領域４２ｂＡとが、保持予定部ＢＡにおいて、ＣＦＲＰ層２Ａ，３Ａの長手方向に交差する方向に沿って交互に配列されているので、ＣＦＲＰ層２Ａ，３Ａの長手方向に沿っての曲げ剛性が向上される。さらに、ロボットハンド１ｂＡにおいては、高剛性樹脂領域４２ｂＡに設けられた流路５Ａに冷媒を流通させることによって、ロボットハンド１ｂＡを好適に冷却できる。特に、流路５Ａが粘弾性樹脂領域４１ｂＡの外縁ＳＡに沿って設けられているので、粘弾性樹脂領域４１ｂＡを効率的に冷却できる。
　なお、流路５Ａに流通させる熱媒体は、冷媒に限らず、ロボットハンド１ｂＡ及び粘弾性樹脂領域４１ｂＡを加熱するための熱媒体とすることができる。したがって、流路５Ａに流通させる熱媒体を、冷却用のものや加熱用のものと適宜変更することによって、ロボットハンド１ｂＡ及び粘弾性樹脂領域４１ｂＡの温度を好適に調整することができる。
　上記第５及び第６の実施形態に係る制振弾性層４ａＡ及び制振弾性層４ｂＡは、例えば、以下のような態様とすることができる。
　すなわち、制振弾性層４ａＡ，４ｂＡは、図１３に示されるように、ＣＦＲＰ層２Ａ（ＣＦＲＰ層３Ａ）の接続部２２Ａ（接続部３２Ａ）上に配置され平面視で正方形状の単一の粘弾性樹脂領域４１ｃＡと、この粘弾性樹脂領域４１ｃＡを取り囲むように配置された高剛性樹脂領域４２ｃＡと、を有するものとすることができる。この場合も、粘弾性樹脂領域４１ｃＡと高剛性樹脂領域４２ｃＡとは、少なくとも保持予定部ＢＡにおいて、ＣＦＲＰ層２Ａ，３Ａの長手方向に交差する方向に沿って交互に（ここでは、高剛性樹脂領域４２ｃＡ、粘弾性樹脂領域４１ｃＡ、高剛性樹脂領域４２ｃＡの順に）配列されている。
　また、制振弾性層４ａＡ，４ｂＡは、図１４に示されるように、互いに離間して配置された３つの粘弾性樹脂領域４１ｄＡと、これらの粘弾性樹脂領域４１ｄＡを取り囲むように配置された高剛性樹脂領域４２ｄＡと、を有するものとすることができる。粘弾性樹脂領域４１ｄＡは、それぞれ、ＣＦＲＰ層２Ａ（ＣＦＲＰ層３Ａ）の一端からＣＦＲＰ層２Ａ，３Ａの長手方向に沿って延びる直方体状の領域であり、互いに略平行となっている。この場合も、粘弾性樹脂領域４１ｄＡと高剛性樹脂領域４２ｄＡとは、少なくとも保持予定部ＢＡにおいて、ＣＦＲＰ層２Ａ，３Ａの長手方向に交差する方向に沿って交互に配列されている。
　なお、粘弾性樹脂領域４１ｃＡ，４１ｄＡを構成する材料は、それぞれ、第４の実施形態に係る粘弾性樹脂領域４１Ａを構成する材料と同様である。また、高剛性樹脂領域４２ｃＡ，４２ｄＡを構成する高剛性樹脂は、それぞれ、第５の実施形態に係る高剛性樹脂領域４２ａＡを構成する高剛性樹脂と同様である。
［第７の実施形態］
　図１５に示されるように、ロボットハンド１ｆＡは、本体部ＡＡと、本体部ＡＡの一端から延設され、ロボットに組み込まれる際に保持される保持予定部ＢＡと、からなる。このようなロボットハンド１ｆＡも、例えばガラス基板や半導体基板等を搬送するための産業用ロボットに適用することができる。その場合、ロボットハンド１ｆＡは、保持予定部ＢＡを介して産業用ロボットに固定され、本体部ＡＡ上にガラス基板や半導体基板等の搬送対象物が載置されることとなる。
　ロボットハンド１ｆＡは、長方形状の断面を有する長尺筒状のＣＦＲＰ層２ｆＡと、ＣＦＲＰ層２ｆＡ上に積層され長方形状の断面を有する長尺筒状のＣＦＲＰ層３ｆＡと、ＣＦＲＰ層２ｆＡとＣＦＲＰ層３ｆＡとの間に配置された制振弾性層４ｆＡと、を備えている。保持予定部ＢＡは、これらＣＦＲＰ層２ｆＡ，３ｆＡ及び制振弾性層４ｆＡの一端部により構成されている。ＣＦＲＰ層２ｆＡ，３ｆＡは、炭素繊維層にマトリックス樹脂（例えばエポキシ樹脂）を含浸させてなる炭素繊維プリプレグを、アルミニウム等の芯金に巻き付けて積層し、熱硬化して作製される。
　制振弾性層４ｆＡは、粘弾性樹脂と粘弾性樹脂に混練された繊維状物質とを含む材料からなる単一の粘弾性樹脂領域４１ｆＡと、この粘弾性樹脂の剛性よりも高い剛性を有する高剛性樹脂からなる高剛性樹脂領域４２ｆＡと、を有する。粘弾性樹脂領域４１ｆＡは、ＣＦＲＰ層２ｆＡ，３ｆＡの一端から他端まで延在する台形板状の領域であり、ＣＦＲＰ層２ｆＡの一側面上に配置されている。高剛性樹脂領域４２ｆＡは、粘弾性樹脂領域４１ｆＡの両側に配置されている。粘弾性樹脂領域４１ｆＡと高剛性樹脂領域４２ｆＡとは、ロボットハンド１ｆＡの全長にわたって、ＣＦＲＰ層２ｆＡ，３ｆＡの長手方向に交差する方向に沿って交互に（ここでは、高剛性樹脂領域４２ｆＡ、粘弾性樹脂領域４１ｆＡ、高剛性樹脂領域４２ｆＡの順に）配列されている。
　なお、粘弾性樹脂領域４１ｆＡ及び高剛性樹脂領域４２ｆＡは、それぞれ、第５の実施形態に係る粘弾性樹脂領域４１ａＡ及び高剛性樹脂領域４２ａＡと同様の材料からなるものとすることができる。
　以上説明したロボットハンド１ｆＡも、ロボットに組み込まれる際に、保持予定部ＢＡが保持される。このとき、ＣＦＲＰ層２ｆＡとＣＦＲＰ層３ｆＡとの間に、粘弾性樹脂と粘弾性樹脂に混練され剛性が比較的高い繊維状物質とを含む材料からなる粘弾性樹脂領域４１ｆＡを有する制振弾性層４ｆＡが配置されているので、曲げ剛性を確保しつつ制振性を向上させることができる。また、粘弾性樹脂領域４１ｆＡと剛性が比較的高い高剛性樹脂領域４２ｆＡとが、保持予定部ＢＡにおいて、ＣＦＲＰ層２ｆＡ，３ｆＡの長手方向に交差する方向に沿って交互に配列されているので、ＣＦＲＰ層２ｆＡ，３ｆＡの長手方向に沿っての曲げ剛性が向上される。
　なお、制振弾性層４ｆＡは、例えば、図１６に示されるように、ＣＦＲＰ層２ｆＡの一側面上に配置され互いに離間した２つの粘弾性樹脂領域４１ｇＡと、各粘弾性樹脂領域４１ｇＡの両側に配置された高剛性樹脂領域４２ｇＡと、を有するものとすることができる。これらの粘弾性樹脂領域４１ｇＡは、それぞれ、ＣＦＲＰ層２ｆＡ，３ｆＡの一端から他端まで延在する直方体状の領域であり、互いに略平行となっている。この場合においても、粘弾性樹脂領域４１ｇＡと高剛性樹脂領域４２ｇＡとは、ロボットハンド１ｆＡの全長にわたって、ＣＦＲＰ層２ｆＡ，３ｆＡの長手方向に交差する方向に沿って交互に配列されている。
　なお、粘弾性樹脂領域４１ｇＡ及び高剛性樹脂領域４２ｇＡは、それぞれ、第５の実施形態に係る粘弾性樹脂領域４１ａＡ及び高剛性樹脂領域４２ａＡと同様の材料からなる。
　ここで、上述した粘弾性樹脂領域４１ｆＡ，４１ｇＡは、ＣＦＲＰ層２ｆＡの一側面上に限らず、ＣＦＲＰ層２ｆＡの複数の側面上に配置されてもよい。例えば、粘弾性樹脂領域４１ｆＡ，４１ｇＡは、ＣＦＲＰ層２ｆＡの上面上と該上面に対向する下面上とに配置することができる。ここで、ＣＦＲＰ層２ｆＡの上面及び下面は、ロボットハンド１ｆＡの振動方向に交差する方向に沿って延びる面である。また、粘弾性樹脂領域４１ｆＡ，４１ｇＡは、ＣＦＲＰ層２ｆＡの上面及び下面に加えて、ＣＦＲＰ層２ｆＡの他の２つの側面上に配置することもできる。このように、ＣＦＲＰ層２ｆＡの複数の側面上に粘弾性樹脂領域４１ｆＡ，４１ｇＡを配置すれば、制振性を一層向上させることができる。
　本発明によれば、曲げ剛性を確保しつつ制振性を向上させることができるロボットハンドを提供することが可能となる。
　１，１ａ，１ｄ…ロボットハンド、２，２ｄ，３，３ｄ…ＣＦＲＰ層、４，４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ，４ｆ…制振弾性層、４１，４１ａ，４１ｂ，４１ｃ，４１ｄ，４１ｆ…粘弾性樹脂領域、４２，４２ａ，４２ｂ，４２ｃ，４２ｄ，４２ｆ…高剛性樹脂領域、Ｂ…保持予定部、１Ａ，１ａＡ，１ｂＡ，１ｆＡ…ロボットハンド、２Ａ，２ｆＡ，３Ａ，３ｆＡ…ＣＦＲＰ層、４Ａ，４ａＡ，４ｂＡ，４ｆＡ…制振弾性層、４１Ａ，４１ａＡ，４１ｂＡ，４１ｃＡ，４１ｄＡ，４１ｆＡ，４１ｇＡ…粘弾性樹脂領域、４２ａＡ，４２ｂＡ，４２ｃＡ，４２ｄＡ，４２ｆＡ，４２ｇＡ…高剛性樹脂領域、ＢＡ…保持予定部。

Claims (8)

  1. 　ロボットに組み込まれる際に保持される保持予定部を有するロボットハンドであって、
    　互いに積層された第１及び第２の炭素繊維強化プラスチック層と、
    　前記第１の炭素繊維強化プラスチック層と前記第２の炭素繊維強化プラスチック層との間に配置された制振弾性層と、を備え、
    　前記制振弾性層は、粘弾性樹脂からなる粘弾性樹脂領域と、前記粘弾性樹脂の剛性よりも高い剛性を有する高剛性樹脂からなる高剛性樹脂領域と、を有し、
    　前記粘弾性樹脂領域と前記高剛性樹脂領域とは、前記保持予定部において、交互に配列されていることを特徴とするロボットハンド。
  2. 　前記高剛性樹脂は、前記第１及び前記第２の炭素繊維強化プラスチック層を構成する樹脂と同一であり、
    　前記高剛性樹脂領域は、前記第１及び前記第２の炭素繊維強化プラスチック層と一体的に形成されていることを特徴とする請求項１記載のロボットハンド。
  3. 　前記高剛性樹脂領域には、熱媒体を流通させるための熱媒体流路が前記粘弾性樹脂領域の外縁に沿って設けられていることを特徴とする請求項１又は２記載のロボットハンド。
  4. 　互いに積層された第１及び第２の炭素繊維強化プラスチック層と、
    　前記第１の炭素繊維強化プラスチック層と前記第２の炭素繊維強化プラスチック層との間に配置された制振弾性層と、を備え、
    　前記制振弾性層は、粘弾性樹脂と前記粘弾性樹脂に混練された繊維状物質とを含む材料からなる粘弾性樹脂領域を有し、
    　前記繊維状物質は、前記粘弾性樹脂の剛性よりも高い剛性を有することを特徴とするロボットハンド。
  5. 　前記制振弾性層は、前記粘弾性樹脂の剛性よりも高い剛性を有する高剛性樹脂からなる高剛性樹脂領域をさらに有し、
    　前記粘弾性樹脂領域と前記高剛性樹脂領域とは、当該ロボットハンドがロボットに組み込まれる際に保持される保持予定部において、交互に配列されていることを特徴とする請求項４記載のロボットハンド。
  6. 　前記高剛性樹脂は、前記第１及び前記第２の炭素繊維強化プラスチック層を構成する樹脂と同一であり、
    　前記高剛性樹脂領域は、前記第１及び前記第２の炭素繊維強化プラスチック層と一体的に形成されていることを特徴とする請求項５記載のロボットハンド。
  7. 　前記高剛性樹脂領域には、熱媒体を流通させるための熱媒体流路が前記粘弾性樹脂領域の外縁に沿って設けられていることを特徴とする請求項５又は６記載のロボットハンド。
  8. 　前記繊維状物質は、カーボンナノチューブ、ケッチェンブラック、ガラス短繊維及び炭素短繊維のうちの少なくとも一つであることを特徴とする請求項４～７の何れか一項記載のロボットハンド。
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