(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークを保持するハンドと、該ハンドを水平方向に移動させる移動機構とを備えてなるワーク搬送装置において、上記ハンドはカーボンファイバー材製の一対の水平保持アームから成るワーク保持部とこれを支持するハンド基部とを有し、前記一対の水平保持アームは互いに平行に水平方向に伸びると共に、各水平保持アームに上記ワークに対向し水平方向に伸びる水平アーム部と、該水平アーム部と交差する方向に折り曲げられかつ水平方向に伸びる少なくとも１つの折り曲げ部とを備え、該折り曲げ部と上記水平アーム部との境の隅部の面が丸みをおびていることを特徴とするワーク搬送装置。
【請求項２】
上記水平保持アームは、上記水平アーム部の両側に上記折り曲げ部を有していることを特徴とする請求項１記載のワーク搬送装置。
【請求項３】
上記水平保持アームの上記水平方向に伸びる上記折り曲げ部は、上記水平アーム部に対する上記折り曲げ部の反対側がさらに折り曲げられてフランジ部が形成されていることを特徴とする請求項１または２記載のワーク搬送装置。
【請求項４】
上記フランジ部は、外向きに折り曲げられていることを特徴とする請求項３記載のワーク搬送装置。
【請求項５】
上記水平保持アームは、横断面が中空楕円状であることを特徴とする請求項１記載のワーク搬送装置。
【請求項６】
上記水平アーム部を貫通して上記水平アーム部の表側に上記ワークを吸着するための吸着部を突出させて配置するとともに、上記水平アーム部の裏側に上記吸着部を保持するための保持機構および吸着用の配管を収納してなることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載のワーク搬送装置。
【請求項７】
上記水平アーム部の裏側に上記折り曲げ部との間で形成された凹部からなるスペース内に上記保持機構が収納されていることを特徴とする請求項６記載のワーク搬送装置。
【請求項８】
上記ワークは薄板状の板材であり、上記水平アーム部には複数の上記吸着部を備えており、上記複数の吸着部により上記薄板状の板材を吸着保持してなることを特徴とする請求項６記載のワーク搬送装置。
【発明の詳細な説明】
技術分野
本発明は、ワーク搬送装置に関する。さらに詳述すると、本発明は特に液晶ガラスのようなワークをカセットから取り出し所定位置まで搬送する装置の形状や材質などの改良に関する。
背景技術
液晶ガラスなどのワークを搬送するワーク搬送装置１０１は、例えばFig.１３に示すように基台１０２、第１のアーム１０３、第２のアーム１０４、ハンド１０５を有している。この場合、ハンド１０５のワークを保持する部分（以下、単にワーク保持部１０５という）は、比較的大きなワーク１０６をも搬送し、しかも狭い収納ピッチで何層にも積まれたワーク１０６間の隙間に入り込んで取り出し得るように、薄くかつ長く形成されたものが好適である。また、このワーク保持部１０５はワーク１０６を保持した際の撓みを小さくする十分な剛性を備え、かつ軽量に形成されることも重要である。
このようなワーク保持部１０５としては、例えばアルミ材やカーボンなどを削り出して成形したフラットバーが使用されている。現状においては、ワーク保持部１０５の材料としてこれらアルミやカーボン、さらにはステンレス・スティールやセラミックなどを用い、軽量化を図りつつ十分な強度を備えさせるようにしている。
発明の開示
しかしながら、近年ではワーク１０６が大型化するのに伴いワーク搬送装置１０１のワーク保持部１０５も大型化し、ワーク保持部１０５の自重増加やこの増加に伴う撓みなどが問題となっている。このようにワーク保持部１０５が撓んでいると、カセット内でのワーク１０６の収納ピッチを大きくしないと安全かつ確実にワーク１０６を出し入れできなくなる。また、ワーク保持部１０５の差し込み時や取り出し時における直進性も撓みがあることによって劣ってしまうことから移動速度を下げなければならず、ワーク１０６を搬送するのに要するタクトタイムが延びてしまう。さらに、ワーク保持部１０５の重量がかさむと慣性も大きくなり、これを駆動するための出力を大きくしようとすれば装置全体の大型化を招きかねない。
しかも、ワーク搬送装置１０１のワーク保持部１０５はワーク１０６を吸着するための構成、すなわちパッド、ゴム材、配管、センサケーブルなどを備えなければならず、これらを収納しつつ全体として薄い形状とすることが必要である。このように薄くしたワーク保持部１０５としては例えば断面形状を矩形としたものがあるが、一般にワーク保持部１０５は中実の材料から削り出しによって成形されていることから、ワーク保持部１０５自体が中実構造となるので、長手方向に長く形成した場合、自重による等分布荷重のはたらきによってワーク保持部１０５が下側に撓んでしまうことがある。この場合、撓み量はワーク保持部１０５の先端で最大となり、しかもその影響が無視できない程になれば、ワーク保持部１０５をワーク１０６間に差し入れるときの精度が低くなってしまう。
そこで、本発明は、ワークを保持するワーク保持部を重量増加を抑えつつ長尺化でき、しかも長尺化に耐える剛性を備えたワーク搬送装置を提供することを目的とする。即ち、本発明は、ワーク保持部を軽量でかつ撓みの少ない長尺物とすることを目的とする。
かかる目的を達成するため、請求項１記載の発明は、ワークを保持するハンドと、該ハンドを水平方向に移動させる移動機構とを備えてなるワーク搬送装置において、ハンドはカーボンファイバー材製の一対の水平保持アームから成るワーク保持部とこれを支持するハンド基部とを有し、一対の水平保持アームは互いに平行に水平方向に伸びると共に、各水平保持アームにワークに対向し水平方向に伸びる水平アーム部と、該水平アーム部と交差する方向に折り曲げられかつ水平方向に伸びる少なくとも１つの折り曲げ部とを備え、該折り曲げ部と水平アーム部との境の隅部の面が丸みをおびているようにしたものである。
この場合、水平保持アームは、あたかも板状の部材が折り曲げられたような形状に当初から成形され、これにより、折り曲げ形状の凹部にスペースを形成し、このスペース内にワークの吸着を行うのに必要な部材を収納している。したがって、この水平保持アームは各部材を収納しながら全体を薄くコンパクトにすることができ、しかも、板状部材を折り曲げた形状とすることで高い曲げ剛性を得ることもできる。さらに、本願発明ではこの水平保持アームをカーボンファイバー材で構成することとしているので、軽量とした上でさらに高い剛性を得ることができる。これによれば、ハンドのワーク保持部を重量増加を抑えつつ長尺化でき、しかも長尺化に耐える剛性を備えるため、ワークを保持したときの撓み量も小さく狭いピッチで収納されたワークを速くかつ確実に搬送できる。
また、折り曲げ部のワーク側の面は丸みが付けられているので、保持したワークが湾曲したときにも干渉が起き難く、接触したとしても表面に傷が付くのを防止するとともに、ワークとしての液晶ガラスに静電気が飛びにくくなる。
請求項２記載の発明は、請求項１記載のワーク搬送装置において、水平保持アームを、水平アーム部の両側に折り曲げ部を備えるようにしている。この場合、断面二次モーメントを大きくし、断面積の割に高い曲げ剛性を得ることができる。特に、水平アーム部と折り曲げ部とを直交させた場合、断面二次モーメントをより大きくできる。
しかも、水平アーム部の裏側にスペースを形成し、このスペース内に吸着に要する部材などを収納し得るように利用することによって薄くてコンパクトなワーク保持部を形成することができる。
請求項３記載の発明は、請求項１または２記載のワーク搬送装置において、水平保持アームの水平方向に伸びる折り曲げ部は、水平アーム部に対する折り曲げ部の反対側がさらに折り曲げられてフランジ部が形成されている。この場合、断面二次モーメントを更に大きくして高い曲げ剛性を獲得できる。しかも、水平保持アームの少なくとも一側にフランジ部を形成しているため、さらに断面二次モーメントを大きくして高い曲げ剛性を得ることができる。
請求項４記載の発明は、請求項３記載のワーク搬送装置において、フランジ部は、外向きに折り曲げられている。この場合、水平保持アームは、水平アーム部と折り曲げ部とフランジ部とによって形成されたクランク形状あるいはＺ形状の断面を有し、高い断面二次モーメントを獲得する。
請求項５記載の発明は、請求項１記載のワーク搬送装置において、水平保持アームは、横断面が中空楕円状である。このように閉じた形状にすることにより、断面形状が変形し難いためワーク保持部を構成する水平保持アームの先端での撓み量も少ない。したがって、ワーク保持部を長尺化した大型のワーク搬送装置として好適である。
請求項６記載の発明は、請求項１から５のいずれかに記載のワーク搬送装置において、水平アーム部の表側を貫通して水平アーム部にワークを吸着するための吸着部を突出させて配置するとともに、水平アーム部の裏側に吸着部を保持するための保持機構および吸着用の配管を収納したものである。この装置によればワークを吸着した状態で搬送することができるし、保持機構などを収納したコンパクトな形状としてワーク保持部を薄く形成することも可能である。
請求項７記載の発明は、請求項６記載のワーク搬送装置において、水平アーム部の裏側に折り曲げ部との間で形成された凹部からなるスペース内に保持機構が収納されている。したがって、ワーク取り出しなどの際、水平保持アームの裏側がワークと接触してしまっても、保持機構によってワーク表面に傷を付けてしまうことを回避することができる。
請求項８記載の発明は、請求項６記載のワーク搬送装置において、ワークは薄板状の板材であり、水平アーム部には複数の吸着部を備えており、複数の吸着部により薄板状の板材を吸着保持したものである。したがって、板材を安定して搬送することでき、例えば液晶ガラスのような板材へ適応することが可能である。
発明を実施するための最良の形態
以下、本発明の構成を図面に示す実施の形態の一例に基づいて詳細に説明する。
Fig.１〜Fig.８に、本発明のワーク搬送装置１の一実施形態を示す。このワーク搬送装置１は、Fig.２およびFig.３に示すようにワーク２を保持するハンド１４と、該ハンド１４を水平方向に移動させる移動機構４とを備えたものである。移動機構４は基台１３と、基台１３上で回転可能な第１のアーム１１と、第１のアーム１１の先端に回転可能に取り付けられる第２のアーム１２とを備える。さらに、この第２のアーム１２の先端には回転自在なハンド１４が取り付けられる。第１のアーム１１からハンド１４までの部位は、Fig.４に示すように第１のアーム１１を上下動させることで高さ調整を行うことが可能である。また、基台１３はFig.５に示す直動機構２１に載置されて直線移動する。そして、第２のアーム１２の先端においてハンド１４を自在に回転させることで所望のワーク２の取り出しや搬送を行う。
ハンド１４は、ハンド基部１４ａに支持されてワーク２を保持するワーク保持部３を備えている。本実施形態では、このワーク保持部３は、Fig.２やFig.４に示すように水平方向に互いに平行に延びた水平で高さが等しい１対の水平保持アーム５により構成されている。
それぞれの水平保持アーム５は、ワーク２に対向する平坦面から成る水平アーム部７と、該水平アーム部７に対して交差する方向に折り曲げられた少なくとも１つの折り曲げ部６とを有し、かつ、折り曲げ部６と水平アーム部７との境の隅部５ｄ即ち折り曲げ部６のワーク側２の面が丸みをおびている。ここで、折り曲げ部６は水平アーム部７に対し直交するように折り曲げられていることが好ましいが、場合によっては斜交するように折り曲げられたり、Fig.９に示すような曲面を形成するように曲げられても良い。
また、水平保持アーム５としては、水平アーム部７と少なくとも１つの折り曲げ部６とから構成されていれば良いが、好ましくは例えばFig.８Ａに示すチャネル状のもの、より好ましくはFig.６やFig.８Ｂに示すシルクハット形のフランジ部５ｂを備えたものである。Fig.６やFig.８Ｂに示す水平保持アーム５は、幅方向の中央が上方へ突出することによって水平アーム部７と折り曲げ部６とを同時に形成する形状となっている。つまり、この水平保持アーム５は、水平アーム部７と、水平アーム部７の両側から鉛直下方に延びる折り曲げ部６を有した溝形状となっている。
さらに、水平アーム部７から離れた側の折り曲げ部６の端部は、更に外側ないし内側へ折り曲げられてフランジ部５ｂとされていることがより好ましい。Fig.６に示す水平保持アーム５は、両側の折り曲げ部６の下端側がそれぞれ外側に折り曲げられてフランジ部５ｂが形成されている。ここで、Fig.６の水平保持アーム５では、各フランジ部５ｂとも折り曲げ部６に対し直交方向に折り曲げられた水平面である。
尚、水平保持アーム５の断面形状は必ずしも水平アーム部７の左右に対称に折り曲げ部６とフランジ部５ｂを有しているものに限られない。例えば折り曲げ部６は少なくとも一方に設けられていれば足りる。また、折り曲げ部６は、常に水平アーム部７と平行な面でなくても構わず、例えば斜め方向に延びるものであってもよい。ただし、Fig.６に例示した形状は、水平保持アーム５の断面二次モーメントを大きくして高い曲げ剛性を獲得する上で好適である。
また、本実施形態における水平保持アーム５では、折り曲げ部６と水平アーム部７との境の隅部５ｄの面を丸みをおびた形状としている。このように、水平アーム部７から折り曲げ部６に至るカーブの外周面は、２本の水平保持アーム５により保持されたワーク２が湾曲しても干渉が起こり難く、仮に接触した場合にも表面に傷が付くのを防止するとともに、ワークとしての液晶ガラスに静電気が飛びにくくなる。
さらに、上述のような形状の水平保持アーム５は、水平アーム部７の裏側には折り曲げ部６との間で凹部からなるスペース５ｃを有している。本実施形態では、このスペース５ｃの内部に、吸着部８を保持する保持機構９やセンサ用ケーブル２７などの部材を収納するようにしている。吸着部８は、例えば、ワーク２の表面に吸着して保持する吸盤である。
また本実施形態では、Fig.１に示すように水平アーム部７に透孔１５を設け、ここから水平アーム部７の表側へ僅かに吸着部８を突出させるようにしている。そして、水平アーム部７の裏側に、吸着部８を保持するための保持機構９および図示していない真空源と連結されて空気室２３から吸気するための吸着用配管１０とを収納している。透孔１５は、孔内に設けられる吸着部８の周面形状に対応し、Fig.１に示すように上部径より下部径の方が小さいすり鉢状の斜面で形成されている。
さらに、本実施形態では、水平アーム部７の裏側の折り曲げ部６で囲まれたスペース５ｃが開放されているので、吸着部８、保持機構９、センサ用ケーブル２７等を収納する作業も容易におこなうことができる。
保持機構９は、上述の吸着部８を下側から保持するために設けた機構であり、本実施形態では、通気部材１７、支持部材１８、密閉部材１９、係合部材２０、吸着用配管１０、ばね手段２２によって構成している。
通気部材１７は、図示するようにフランジ部１７ａを備えた筒状部材であり、吸着部８の中央部の孔に下側から嵌め込まれ、管状溝に嵌まる係合部材２０とフランジ部１７ａとで吸着部８および支持部材１８を挟み込むことによって支持部材１８と気密に接してこれらを一体化している。この通気部材１７は中央に通気孔１７ｂを有し、ここから凹部８ａ内の空気を出し入れして負圧を作用させる。この通気孔１７ｂ内にはばね手段２２の端部を保持するための段部が設けられている。ばね手段２２は、通気部材１７と密閉部材１９の間に設けられており、通気部材１７を介して吸着部８を上方に常時付勢している。このばね手段２２としては例えばコイルスプリングを用いるがこれ以外のばね手段たとえば皿ばねや板ばね等により付勢するようにしても構わない。
支持部材１８は、中央に孔を有し、この中央孔に嵌まる吸着部８および通気部材１７を弾性的に支持する部材である。この支持部材１８はシリコンラバーによって形成されることで中央孔付近の内周側部分が上下動または水平にねじれるように回転しさらには前後左右に傾きを変え得る弾性を備え、かつフランジ部１７ａとの気密な接触を可能としている。また、この支持部材１８は密閉部材１９とも気密に接触する。
密閉部材１９は図示するように溝形状に形成され、支持部材１８を下側から保持するように取り付けられるとともに、この支持部材１８と気密に接触して空気室２３を形成する。この密閉部材１９は、水平保持アーム５の水平アーム部７まで到達するねじ２４，２４によって下側からねじ止めされ、支持部材１８などとともに水平保持アーム５に固定されている。また、密閉部材１９はその内側中央部に吸着用配管１０を設置するための溝部を有している。
このような構成の保持機構９は、吸着部８をワーク２の下面に接触させた状態で空気を抜き、空気室２３を負圧にすることでワーク２を吸着させることができる。このとき、吸着部８および支持部材１８が弾性を有していることから、吸着部８は前後左右いずれの方向にも吸着面の傾きを変えることができる。また、吸着部８はばね手段２２により上方への力を受けている。したがって、ワーク２が仮に湾曲していても、吸着部８はワーク２の下面に全面接触して空気室２３を負圧にできる。しかも、ワーク２の重量を受け、かつ空気室２３が負圧になることによって支持部材１８は下方に撓み、吸着部８と通気部材１７は下方に落ち込むが、ばね手段２２による上方への力を受け続けているので所定位置より降下しない。このため、ワーク２の下面が水平保持アーム５の水平アーム部７に接触して傷付くことを防止できる。また、弾性材から成る支持部材１８とばね手段２２によって弾力的に支えられている吸着部８は、ワーク２を吸着するために当接する際の衝撃を吸収し、ワーク２の面に傷を付けることがない。
さらに本実施形態では、上述の保持機構９とともに、空気用配管２５、配管押え２６などを水平保持アーム５のスペース５ｃ内に設けている。空気用配管２５は、密閉部材１９の下側面に固着した板状の配管押え２６によって下側から支持されている。このような空気用配管２５を設ける場合、吸着用配管１０と別系統とすることによって吸着部８における吸着圧を２系統で制御できる。また、この空気用配管２５の対称位置には、ワークの検出信号などを送信するセンサ用ケーブル２７を設け、同様に配管押え２６で支持している。
なお、水平保持アーム５には複数の透孔１５と吸着部８を備え、これら複数の吸着部８によりFig.２に示すように薄板状のワーク２を吸着保持するようにしている。この場合、吸着部８の個数や設置位置は特に限定を受けることはなく、対象となるワーク２の大きさや形状などによって適宜変更可能である。
上述したように、本実施形態の水平保持アーム５は、ワーク２から離れる方向に折り曲げ部６を形成することによってワーク２側へ向けて突出した水平アーム部７を形成してその裏側にスペース５ｃを備え、該スペース５ｃを利用して保持機構９などを内備するようにしている。この場合、スペース５ｃは、ねじ２４の頭部までも収納可能な深さを有しながらも、水平保持アーム５が全体としてできるだけ薄くなるような形状とすることが好ましい。このようにすることで、間隔をあけて積まれたワーク２の狭い隙間へ入り込むことが可能となるし、また水平保持アーム５の下部が仮にワーク２の上面に接触してしまったとしても、ねじ２４の頭部がフランジ部５ｂの下面よりも突出していなければワーク２の表面を傷付けるおそれも少ない。
また、本実施形態の水平保持アーム５は上述のように水平アーム部７、折り曲げ部６及びフランジ部５ｂを備え、高い曲げ剛性を有している。すなわち、水平アーム部７の両側に鉛直方向への折り曲げ部６を有し、さらに水平なフランジ部５ｂを有する本実施形態の水平保持アーム５はその断面積に比べ断面二次モーメントが大きく、高い曲げ剛性を有している。つまり、この水平保持アーム５は材料の使用量が少なくて済み、全体が軽くなることから、自重がもたらす等分布荷重をさらに小さくすることができるという相乗効果をもたらす。
なお、Fig.８Ａ、Fig.８Ｂ、Fig.８Ｃに示すように、断面積が同じでも、フランジ部５ｂを形成することで、断面二次モーメントが大きくなることがわかる。また、水平アーム部７とフランジ部５ｂとの比が、１：１の場合が剛性が高くなるため強度の面で最も好ましい形状となるが、これに限定されることはない。
ここで、水平保持アーム５の剛性という観点から好適な形状についてFig.８に示す。Fig.８Ｂに示すように水平アーム部７の幅をＡ、フランジ部５ｂの幅をＢとし、Ａ：２Ｂの比を変化させた場合の断面二次モーメントを計算すると、Fig.８Ｃに示すように、Ａ：２Ｂが１：１のときに断面二次モーメントがもっとも大きく、剛性が高くなることがわかる。なお、Fig.７のシルクハット型の断面二次モーメントの値（１９１３）がFig.８Ｃに記載した値と異なっているが、これはコーナーのＲ形状等、細かな寸法差から生じたものである。
続いて、Fig.９には、本発明の構成を示す他の実施の形態の一例を示す。なお、上述した実施形態で説明した構成と基本的に同じ構成・原理のものについては同一の符号を付し、その説明は省略する。
Fig.９に示す水平保持アーム５は、断面が楕円形状した中空状のパイプで形成していることが特徴である。より具体的には、この水平保持アーム５は、図示するように幅方向中央が平坦な水平アーム部７であり、この水平アーム部７の両側が湾曲した折り曲げ部６を構成している。この場合、水平アーム部７と折り曲げ部６との境の隅部５ｄは、折り曲げ部６そのものの円弧形状によって丸みが与えられている。また、折り曲げ部６の下方の内側へ折り曲げられた部位は、フランジ部５ｂを構成する。本実施形態ではFig.９に示すように、両側のフランジ部５ｂの端部をつなげた形状にし、断面が楕円の中空状のパイプとしている。なお、本明細書でいう楕円とは、厳密な意味での楕円に限らず、長円のような形状をも含む。
なお、特に図示しないが、断面が中空薄肉矩形の水平保持アーム５では、上面が水平アーム部７に該当し、両側面が折り曲げ部６に該当し、下面がフランジ部５ｂに該当し、水平アーム部７と折り曲げ部６とフランジ部５ｂとで囲んだ部分にスペース５ｃが形成される。
また本実施形態では、Fig.１に示した実施形態と同様に、水平アーム部７に透孔１５を設け、ここにワーク２を吸着するための吸着部８を通過させて表側へ突出させている。そして、内方のスペース５ｃに吸着部８を保持するための保持機構９および吸着用配管１０を収納している。
なお、Fig.９に示すように、フランジ部５ｂに相当する下面には孔５ｅが形成されており、この孔５ｅから吸着部８等を設置する作業を行うようにしている。本実施形態では、孔５ｅは吸着部８等の設置箇所に対応してこれら吸着部８等の裏側に設けられている。
また、この水平保持アーム５が取り付けられるハンド基部１４ａには、水平保持アーム５の基部側中空部分に納まるような挿入部材が挿入されて取り付けられている。
さらに、この水平保持アーム５を取り付けるハンド基部１４ａの締結部分には、シム等を入れて調整をしながら水平保持アーム５の平面度等の精度を出している。
水平保持アーム５をFig.９に示すような閉じた形状とした場合、断面形状が上述した実施例（Fig.１）に比べて変形し難いため、水平保持アーム５の先端でのたわみ量も上述の実施例（Fig.１）に比べて少ない。従って、Fig.９の実施例は、水平保持アーム５を長尺化した大型のワーク搬送装置１として好適である。
なお、ここまでは水平保持アーム５の断面形状について説明したが、加えて、この水平保持アーム５の材料を適宜選択することにより、さらに高い剛性と軽量化とを実現することが可能である。例えば、上述の実施形態では水平保持アーム５の材料としてカーボンファイバー材（ＣＦＲＰ）を採用し、ワーク保持部３としての強度を損なうことなく軽量化を図ることとしている。尚、場合によっては例えばＧＦＲＰ（ガラス繊維強化プラスチック）をはじめとするＦＲＰ（繊維強化プラスチック）の採用も可能である。
ここで、材料としてカーボンファイバー強化プラスチック（ＣＦＲＰ）を採用した本実施形態の水平保持アーム５と、従来からあるアルミ製の水平保持アームとの力学的特性を比較した結果の一例をFig.７に示す。長手方向長さと断面の幅、高さは互いに等しくなるように形成されている。この場合、ＣＦＲＰ製アームはアルミ製アームに比してヤング率（縦弾性係数）が２．５倍以上となり、自重による撓みも大きく減少（４分の１以下）するなど、ワーク２を搬送する手段としての特性が全てにおいて上回ることがわかる。
また、このように材料としてＣＦＲＰを採用する場合、繊維の配列方向や粗密についても考慮することが好ましい。すなわち、長手方向に延長形成される本実施形態の水平保持アーム５のような部材においては、この長手方向へ走る繊維を、これと直交する方向に走る横向きの繊維よりも密とすることが曲げ剛性を高める上でより好適である。また、繊維を斜め方向に配置するようにして剛性の向上を図るようにしても構わない。
ここまで説明した本実施形態のワーク搬送装置１では、水平保持アーム５によって、薄板状のワーク２を安定かつ確実に搬送することができるし、水平保持アーム５に相当の強度を備えさせることにより、厚みを伴うガラスのワーク２やガラス以外のワーク２であって重量を伴うものなどの搬送も可能である。
また、水平保持アーム５をさらに延長して形成したとしても、この水平保持アーム５によって形成されるワーク保持部３の重量増加を抑えて増加に伴う撓みを少なくすることができるので、カセット内のワーク２の収納ピッチが小さくてもワーク２を安全かつ確実に移動させることができるし、ワーク保持部３の差し込み時や取り出し時における直進性も確保し得る。
さらに、本実施形態におけるワーク保持部３は薄くなるように形成した上、水平アーム部７の裏側に保持機構９などを収納しているため、ワーク２の表面に傷を付けたりするおそれがない。しかも上述の水平保持アーム５は隅部５ｄに丸みが与えられており、仮にワーク２と接触しても隅部５ｄが接触するにとどまるからワーク２に傷を付けるという問題が生じない。
また、水平保持アーム５の材料としてＣＦＲＰを採用したことから、水平保持アーム５を断面シルクハット形に成形する場合は、成形する際の型が上下分割したものが使用できるので成形作業自体も行いやすいものである。更に、上述した実施形態のいずれにおいても材料が少なくて済むし、たわみ量を少なくするための調整にかかる手間を考慮すれば長期的には低コストとすることが可能である。
なお、上述の実施形態は本発明の好適な実施の一例ではあるがこれに限定されるものではなく本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変形実施可能である。例えばここまで説明したような水平保持アーム５は、Fig.２に示すようなシングルハンド型あるいはFig.５に示すようなダブルハンド型のいずれのワーク搬送装置１においても適用することができる。
また、本実施形態の水平保持アーム５はフランジ部５ｂを備えた形状としたが、このようなフランジ部５ｂのないFig.８Ａのような溝形状断面に形成することももちろん可能である。ただし、本実施形態の水平保持アーム５は吸着部８よりも低い位置にフランジ部５ｂを備えることで剛性を高めつつもワーク２と接触する可能性を少なくしていることに加え、ハンド１４の基部への取り付けの便宜をも図るようにしたものである。すなわち、このフランジ部５ｂを利用すれば、例えばFig.１０に示すようにフランジ部５ｂに設けた図示しないねじ孔にねじを通してハンド１４の基部に取り付けることができる。あるいは、水平アーム部７を利用してFig.１０に示すようにハンド１４の基部の下側に取り付けることもできて簡便である。しかも、このようにすれば、ダブルハンド型のワーク搬送装置１において上下の水平保持アーム５，５を背中合わせとなるように反転して取り付ける場合にも簡単である。したがって、水平保持アーム５をフランジ部５ｂのない溝形状に形成する場合にも、ハンド１４の基部への取付部分にのみ取り付け用のフランジ部を設けるようにしてもよい。また、フランジ部５ｂに補強部材を重ねてハンド基部１４ａに取り付けるようにしてもよい。
また、上述した実施形態では、両側に折り曲げ部６を有する水平保持アーム５の例を主に示したが、水平保持アーム５は少なくとも１つの折り曲げ部６を有していればよく、形状は左右対称でなくても構わない。例えば、Fig.１２に示すように、水平保持アーム５は、１つの水平アーム部７と１つのフランジ部５ｂを折り曲げ部６を介して接続した断面クランク形あるいはＺ形としても良い。フランジ部５ｂは、水平アーム部７とは反対側で外側へ折り曲げて形成されている。このFig.１２に示す形状とした場合、Fig.８Ａに示すような溝形の水平保持アーム５に比べて断面二次モーメントは大きく、高い曲げ剛性を有している。あるいは、図示しないが、フランジ部５ｂは水平アーム部７と同じ側つまり内側へ折り曲げられていても良い。この場合、水平保持アーム５は断面チャネル形状となり、断面二次モーメントが大きくなって高い曲げ剛性を獲得する。また、水平アーム部７と１つの折り曲げ部６とで２面を区画された開放的なスペース５ｃには、上述の各実施例と同様に保持機構９等が収められ、水平アーム部７から僅かに吸着部８が突出するように備え付けられる。
【図面の簡単な説明】
Fig.１は本発明の一実施形態を示すシルクハット形の水平保持アームの横断面図である。Fig.２はワーク搬送装置の平面図である。Fig.３はワーク搬送装置の正面図である。Fig.４はワーク搬送装置の側面図であるFig.５は直動機構上のワーク搬送装置を示す平面図である。Fig.６はシルクハット形の水平保持アームの断面形状を概略的に示す図である。Fig.７は水平保持アームの材料としてＣＦＲＰを採用した本実施形態の水平保持アームと従来からあるアルミ製の水平保持アームの力学的特性を比較した一例を示す表である。Fig.８Ａ、Fig.８Ｂ、Fig.８Ｃは水平保持アームの断面形状をチャネル形およびシルクハット形にした場合の断面二次モーメントを比較した図及び表である。Fig.９は本発明の他の実施形態を示す水平保持アームの横断面図である。Fig.１０はハンド基部に取り付けた水平保持アームを示す図である。Fig.１１は撓んだワークおよびこれを保持する水平保持アームを示す図である。Fig.１２は他の形状とした水平保持アームを示す概略図である。Fig.１３は従来のワーク搬送装置を示す斜視図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図８Ｃ】
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【図９】
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【図１１】
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【図１０】
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【図１２】
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【図１３】
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