ガラス基板搬送ロボットに使用する材料

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ガラス基板搬送ロボットに使用する材料は、その性能や耐久性、安全性に大きく影響します。特にガラス基板は非常に脆いため、搬送ロボットの設計には適切な材料選定が不可欠です。以下は、ガラス基板搬送ロボットに使用される主要な材料です。

アルミニウム

特長：軽量で高い強度を持つ金属素材です。アルミニウムは加工が容易で、耐腐食性もあり、ロボットアームやフレームの構造に広く使われます。
使用例：ロボットアームやフレーム部品、駆動部分に使用され、搬送ロボットの軽量化と耐久性を確保します。

ステンレス鋼

特長：耐久性に優れ、強度が高いだけでなく、耐腐食性も持つ金属です。特に高負荷や過酷な環境下での使用に適しています。
使用例：搬送ロボットの構造部やジョイント部分に使用され、強度を高める役割を果たします。

カーボンファイバー

特長：非常に軽量で強度が高い素材で、振動吸収能力にも優れています。金属よりも軽量で、搬送中の負担を軽減します。
使用例：ロボットアームや保持装置、基板を支える部分に使用され、精度と効率を向上させます。

エラストマー（ゴム系材料）

特長：柔軟性があり、衝撃吸収性に優れた材料です。ガラス基板を取り扱う際、衝撃や摩擦から保護する役割があります。
使用例：ガラス基板を保持するパッドや吸着面に使用され、基板に傷をつけず、安定して搬送します。

プラスチック（ポリウレタン、ナイロン、PEEKなど）

特長：軽量で耐摩耗性があり、特に動きが多い部分に使用されます。プラスチックは摩擦を減少させる特性があり、耐久性にも優れています。
使用例：ロボットの可動部分や滑り面、シール部品などに使用され、動作をスムーズにします。

セラミック（ジルコニア、アルミナなど）

特長：硬度が高く、耐摩耗性に優れています。また、非常に精密な加工が可能で、耐熱性もあります。
使用例：高精度な部品や摩耗の激しい部位に使用され、長期間の運用でも高い耐久性を維持します。

ゴム・シリコン

特長：ガラス基板を傷つけないため、吸着部分や保持部分に使われることが多いです。柔軟で衝撃吸収性があり、精密な取り扱いが可能です。
使用例：ガラス基板を取り扱うエアパッドや吸着パッド部分に使用され、基板に優しく接触します。

真空吸着パッド（シリコンゴムや高分子材料）

特長：真空吸着技術に使用されるパッドは、ガラス基板を吸着し、破損せずに搬送するための重要な部品です。これらのパッドは、柔軟で高い耐久性を持ちながら、強力な吸着力を提供します。
使用例：ガラス基板を保持し、搬送中に安定して支える役割を果たします。

ダイヤモンドコーティング

特長：摩耗に強く、高い耐久性を持ちます。ダイヤモンドコーティングされた部品は、摩擦や摩耗に強く、長期間安定して使用できます。
使用例：高精度な機構部品や摺動部品に使用され、ロボットの寿命を延ばします。

セラミック・カーボン複合材料

特長：セラミックとカーボンファイバーを複合した材料は、軽量でありながら強度と耐熱性を提供します。精密機器において特に有効な材料です。
使用例：耐摩耗性が要求される部品や、過酷な環境下での使用が求められる部品に使用されます。

まとめ

ガラス基板搬送ロボットの設計において、使用する材料の選定は非常に重要です。ガラス基板を損傷から守りつつ、精密な操作を実現するためには、適切な強度、耐久性、衝撃吸収性、摩耗性が求められます。アルミニウムやステンレス鋼といった金属材料から、カーボンファイバーやプラスチック、エラストマーなどの軽量で柔軟な素材まで、各部位に最適な材料を選ぶことが、ガラス基板搬送ロボットの性能向上に繋がります。

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当社では、FRP・GFRP・CFRPを用いたCFRP成形加工メーカーとして多くの技術ノウハウを活用し、設計・解析から製造、二次加工・アッセンブリ、塗装、品質保証、試験までワンストップに対応しています。

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UCHIDAの設備

UCHIDAではお客様の高度な課題にも対応できるように最先端の設備を導入しております。

DMG森精機 - VS1000/40/2050
X軸：2,050mm（ストローク）／ Y軸：1,000mm ／ Z軸：600mm ／テーブル作業面：2,250×1,000mm

芦田製作所 - AUTO CLAVE 2号機
サイズ：Ø1,150×1,000mm ／使用温度：常温〜400℃ ／設計圧力：2.0Mpa（最高使用圧力）／真空方式：バック吸引方式／真空口数：5個

芦田製作所 - AUTO CLAVE 3号機
サイズ：Ø3,000×6,000mm ／使用温度：常温〜200℃ ／分布精度：±2.5℃以内／昇温速度：4.0℃/分（空炉）／冷却速度：4.0℃/分（空炉）／設計圧力：0.99Mpa（最高使用圧力）／常用圧力：0.7Mpa以内（メーカーから指定がなければ0.3Mpa位）／圧力精度：±0.02Mpa（０〜0.99Mpa/cm²の圧力設定に対して）／昇圧精度：0〜0.03Mpa/min ／圧力源：圧縮空気（常用時）／真空方式：バック吸引方式／真空口数：10個

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オーブン
サイズ：W1,000×H1,000×D1,000mm ／温度範囲：環境温度+20〜300℃ ／昇温能力：環境温度（20〜40℃）〜300℃まで/45分以内／真空方式：バック吸引方式／真空口数：10個

エスペック - 恒温恒湿槽

インストロン - 万能試験機5958

オーブン
サイズ：W7,000×H3,000×D2,000mm ／温度範囲：環境温度+20〜300℃（MAX）／昇温能力：環境温度（20〜40℃）〜300℃まで/60分以内／真空方式：バック吸引方式／真空口数：10個

NEO
X軸：4,000mm（ストローク）／ Y軸：2,000mm ／ Z軸：1,200mm ／ C軸：0度〜±270度／ B軸：0度〜±110度／テーブル作業面：4,000×2,000mm

【開発】
3Dプリンター | Markforged

塗装ブース
各種塗装・クリア仕上げ等は、専用の塗装ブースで行っています。

接着・仕上げ・コーティングルーム
型や成形物の表面処理・トリミング・穴明け・接着等の仕上げ工程は専用ブースで行っています。

東芝 - マトリックスアイEX （超音波探傷器）
Matrix-Arrey：32

AMETEK CREAFORM MetraSCAN750 Elite（3Dスキャン）

• 検査室オリンパス - 倒立顕微鏡

オーブン
サイズ：W450×H450×D450mm ／温度範囲：環境温度+50〜650℃ ／昇温能力：環境温度+50〜650℃/120分以内

カッティングプロッター
テーブル作業面：W1,500×L3,500mm

島精機製作所 - カッティングプロッター

KUKA - ロボット

Krauss Maffei - エポキシ樹脂注入機
Resin 60ℓ ／ Hardener 25ℓ

Krauss Maffei - 630t プレス機
W1,200×L1,500×H1,700mm ／ Power Unit：Vacuum valve×2 ／ Air valve×5 ／ Hydraulic valve×5

DMG森精機 - NV5000B/40
X軸：1,020mm（ストローク）／ Y軸：510mm ／ Z軸：510mm ／テーブル作業面：1,320×600mm

大型クリーンルーム
JIS B 9920 清浄度クラスの上限濃度（個/立方メートル）／クラス5：100,000m³ ／室容量：256m²（16,000×16,000mm）　760m²（16,000×16,000×3,000mm）／室内温湿度条件：温度 23℃±3℃　湿度 65%以下／外気条件：夏期　温度35℃　湿度 70%以下／冬期　温度-5℃　湿度 40%以下