PV20

2021-08-26

ラック&ピニオン搬送装置【水平搬送/ステージ/曲げ/切断/刻印/回転による直動機構/リニアガイド/歯車/モータ/からくり】

仕様
 目的・動作
  定尺でワークをカットするための送り機構

 環境・操作性
  ステッピングモータによる駆動でラック&ピニオン機構を採用
  パルス制御によりワークを定尺でカットできる

 対象ワーク
  樹脂シート:W80×D150×t0.5~1.0[mm]

特徴
 動作仕様・寸法
  装置外形:W240×D166×H135[mm]
  動作ストローク150[mm]

 必要精度・荷重
  位置決め精度±0.5[mm]

 主要部品の選定根拠
  ワークの定尺送りが可能になるラック&ピニオン機構とモータを選定

設計ポイント
 主要部品の計算工程

  モータトルクとリニアガイドが負荷に対応できるか検証する
   モータ負荷トルクの確認
   <条件値>
   モータギア径 D=12[mm]、摩擦係数 μ=0.3、ギア効率 η=0.85、
   モータ質量 MM=0.26[kg]、モータトルク TM=0.2[N・m]、
   テーブル質量 MT=0.2[kg]、ワーク質量 MW=0.02[kg]、
   リニアガイドの許容モーメント MC=52.1[N・m]
   負荷トルク T=F×D/(2×η)より
   T=μ×(MT+MM+MW)×g×D/(2×η)=0.3×0.48×9.8×0.012/(2×0.85)
   ≒0.00997[N・m]

  モータトルクTM=0.2[N・m]
   0.00997[N・m]<0.2[N・m]
   ⇒問題なし

  リニアガイド負荷モーメントの確認

  リニアガイドからテーブル重心までの距離 L=0.03[m]
  移動時のリニアガイド負荷モーメント荷重 Mは、
  M=L×(MT+MM+MW)×g=0.03×0.48×9.8=0.141[N・m]<MC=52.1[N・m]
  ⇒問題なし

 構造の作り込みと設計の勘所
  搬送機構にラック&ピ二オンを採用
  材質をアルミ部品にした軽量構造により駆動部への負荷を軽減

 技術計算リンク
  リニアシステムの寿命計算 2


(動画元:YouTubeチャンネル「MISUMI.inCAD Library.JP」)

バン

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