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No.000059 ピックアンドプレイス(吸着ヘッド)

単軸ロボットを使用したピック&プレイス機構

inCAD Components

ピックアンドプレイス(吸着ヘッド)

ガイド付シリンダ

商品名 ガイド付シリンダ
型番 MGCLB16-50
特徴 両端にガイドがついた使いやすいシリンダです。
※下記表内のオレンジ着色部分は本事例で使用した型式に該当する仕様です

選定根拠

上下動駆動源として、ガイド部設計不要のため選定

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選定可能サイズ

■ガイド付シリンダ(固定ストロークタイプ)

チューブ
内径
軸受 すべり軸受 リニアブッシュ軸受 シリンダ
全長
(下記+St)
厚さ
St 10 20 25 30 40 50 75 100 10 20 25 30 40 50 75 100
φ12 56 39 22
φ16 62 43 25
φ20 72 47 30
φ25 86 47.5 38
φ32 112 48
φ50 146 72 60

*センサは別売です

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精度情報

■ガイド付シリンダの不回転精度

不回転精度:ガイドロッドと軸受のクリアランスによるガタをピストンロッドを中心とした振れ角度で表した数値。

チューブ
内径
先端リンクバーの不回転精度
すべり軸受 リニアブッシュ軸受
φ12 ±0.12° ±0.06°
φ16 ±0.10° ±0.06°
φ20 ±0.09° ±0.05°
φ25 ±0.08° ±0.05°
φ32 ±0.06° ±0.04°
φ50 ±0.05°

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速度・荷重(負荷情報)

■ガイド付シリンダ使用圧力範囲

最低使用圧力(MPa): 0.1
最大使用圧力(MPa): 1.0
耐圧力(MPa): 1.5

■理論推力

(N)

チューブ
内径
作動
方向
使用圧力(MPa)
0.4 0.5
φ12 押し 45 57
引き 34 42
φ16 押し 80 101
引き 60 75
φ20 押し 126 157
引き 94 118
φ25 押し 196 245
引き 151 189
φ32 押し 322 402
引き 241 302
φ50 押し 785 982
引き 660 825

■許容回転トルク

ガイドロッド先端部に回転トルクが加わった状態でシリンダを作動させた動的な許容値を示します。

(N・m)

チューブ
内径
軸受
形式
ストローク
10 20 25 30 40 50 75 100
φ12 すべり軸受 0.50 0.40 - 0.33 0.28 0.25 0.77 0.65
リニアブッシュ 0.41 0.31 - 0.25 0.69 0.59 0.40 0.32
φ16 すべり軸受 0.91 0.75 - 0.64 0.56 0.49 1.25 1.06
リニアブッシュ 0.76 0.60 - 0.49 1.14 1.02 0.79 0.65
φ20 すべり軸受 - 1.43 - 1.23 1.08 0.96 1.51 1.27
リニアブッシュ - 1.12 - 0.93 2.12 1.90 1.50 1.24
φ25 すべり軸受 - 2.26 - 1.94 1.71 1.52 2.38 2.00
リニアブッシュ - 1.98 - 1.65 3.75 3.37 2.68 2.22
φ32 すべり軸受 - - 6.71 - - 5.24 4.30 3.64
リニアブッシュ - - 3.61 - - 2.55 6.48 5.41
φ50 すべり軸受 - - 13.0 - - 10.8 - 10.6

■許容横荷重

ガイドロッド先端部に横荷重W(ガイドロッドに垂直な荷重)が加わった状態でシリンダを作動させた動的な許容値を示します。

(N)

チューブ
内径
軸受
形式
ストローク
10 20 25 30 40 50 75 100
φ12 すべり軸受 24 19 - 16 14 12 37 31
リニアブッシュ 20 15 - 12 33 29 19 16
φ16 すべり軸受 40 33 - 28 24 21 55 46
リニアブッシュ 33 26 - 21 50 44 34 28
φ20 すべり軸受 - 52 - 45 39 35 55 46
リニアブッシュ - 41 - 34 77 69 54 45
φ25 すべり軸受 - 69 - 60 52 47 73 62
リニアブッシュ - 61 - 51 115 104 82 68
φ32 すべり軸受 - - 166 - - 131 107 91
リニアブッシュ - - 90 - - 34 162 135
φ50 すべり軸受 - - 296 - - 245 - 241

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吸着ホルダ

商品名 吸着ホルダ 固定式 上:ワンタッチタイプ(K形状)
型番 MVPKN10
※下記表内のオレンジ着色部分は本事例で使用した型式に該当する仕様です

選定根拠

ワークの平面部をグリップするのに適当

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リスク情報

劣化、へたりによる吸着力不足

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選定可能サイズ

■吸着ホルダ(パッド付き)固定式、上配管:ワンタッチタイプ(K形状)

本体材質 表面処理 パッド形状 パッド材質
黄銅 無電解
ニッケルメッキ
スタン
ダ−ド
ニトリルゴム
導電性シリコンゴム
フッ素ゴム
深形 ニトリルゴム
フッ素ゴム

■サイズ展開と各部寸法

パッド形状 吸着パッド 接続口径 全長 取付ねじ径×ピッチ
外径 長さ
スタン
ダ−ド
φ2 4 φ4 28.3 M6×0.75
φ3
φ4
φ6 7 φ6 32.6 M10×1.0
φ8 5.5 31.1
φ10 8 34.1 M12×1.0
φ15 9 35.1
φ20 10 37.5 M14×1.0
深形 φ20 11 38.7
φ25 12 39.7
φ30 14 41.7
φ40 17.5 45.2

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IDEA NOTE 市販品の組合わせで設計工数低減

主要な機構部を、市販品の組合わせで構成することにより設計工数の低減を図っている

  • SolidWorks,IGES,Parasolid,SATなどの3D CADとDXFの2D CADデータをダウンロードできます。
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    CADデータのうち、公差・表面の粗さ・面取り等については、実際の製品の形状と異なる場合があります。また、CADデータの容量を軽くし、安定したデータの提供を維持するため、一部の製品につきましては油溝形状やネジ、バネ形状等を省略したデータとなっている場合がございます。あらかじめご了承のうえご利用ください。
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    CADデータに関する留意事項

    1. アセンブリデータは構想設計段階の組立図で、構造を説明するためのものです。従って、詳細な部品形状は、各種設計条件を加味して仕上げられたものではありません。
      データの一部を流用される際は、ご設計中の条件に適合した仕様に編集してください。
    2. ユニットのアセンブリCADデータは、いくつかのサブアセンブリで構成されています。
      サブアセンブリ単位で流用、編集できるように構成することを意図しています。
    3. ※枠で囲われた部分がサブアセンブリ単位

    4. 製作部品は寸法や形状を編集しやすいスケッチ、ヒストリーを心がけて作成しています。
    5. ユニットに使用している他社購入品CADデータは、カタログを参照し、ミスミ監修にてオリジナルで作成しています。

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  • ピックアンドプレイス(吸着ヘッド)の部品リストをCSV形式でダウンロードできます。
  • ※ユニットのアセンブリCADデータは、いくつかのサブアセンブリで構成されています。
       サブアセンブリ単位で流用、編集できるように構成することを意図しています。

仕様

目的・動作

  • 吸着ホルダ(パッド付き)を使用したピック&プレイス搬送

対象ワーク

  • 樹脂円盤
  • 外形寸法:φ84×H13[mm]
  • 質量:20[g]

特徴

動作仕様・寸法

  • X軸ストローク:500[mm]
  • Z軸ストローク:50[mm]
  • 外観寸法:W990×D347×H311[mm]

必要精度・荷重

  • 位置決め精度:±0.9[mm]
  • ロボット搬送質量:3[kg]

主要部品の選定根拠

  • 多点位置決めが可能でロングストロークであることから単軸ロボットを使用

設計ポイント

主要部品の計算工程

  • ワークを吸着保持するのに適正な吸着ホルダと搬送仕様(可搬質量、速度、ストローク)に耐え得るロボットを選定する
  • 吸着ホルダの選定
    • 条件値:ワーク質量:Mw=0.02[kg]
      重力加速度:g=9.8[m/s²]より
      概算吸着力:Fr=Mw×g×1.2=0.02×9.8×1.2=0.24[N]
      ※1.2:概算のため20%のバッファを上乗せ
      パッド径仮選定:φ10[mm]
      パッド面積:A=0.785[cm²]
      真空度:Va=-40[kPa]としたとき、
    • 吸着力:Fv=(A×Va)/101×10.13=(0.785×40)/101×10.13=3.15[N]
      より、Fv>>Frであり、問題ない
  • 単軸ロボットの選定
    • ①可搬質量→スペック一覧の「最大可搬質量」から選定:3[kg]
      ②ストローク→スペック一覧の「ストローク」から選定:500 [mm]
      ③サイクルタイム→「サイクルタイム線図」or「最高速度」から選定:1.2[s]
      単軸ロボットを仮選定
      ④詳細確認
      オーバーハング量:4[kg]のとき許容量:120[mm]に対し、53.5[mm]のため問題なし

構造の作り込みと設計の勘所

  • ストロークが大きくハーネスの規制が難しいためケーブルキャリアを使用し整線している
  • パッドの劣化による吸着不具合が懸念されるため、圧力スイッチや定期的なメンテナンスが必要

技術計算リンク

  • 検索コード:#UL59

部品リスト

ピックアンドプレイス(吸着ヘッド) 構成部品
No. 部品名 イメージ写真 ミスミ型式 数量 参考単価
(単位:円)
参考出荷日 最新カタログ
掲載ページ番号
1 単軸ロボット スライダタイプ 単軸ロボット スライダタイプ RS220-C1-N-3-700 1 65,900 5 日目 1_519
2 ケーブルキャリア ケーブルキャリア MHPUS206-50-20-B 1 4,540 1 日目 1_692
3 ガイド付シリンダ ガイド付シリンダ MGCLB16-50 1 15,910 1 日目 2_1557
4 吸着ホルダ 吸着ホルダ MVPKN10 1 1,260 1 日目 2_1501
5 位置決めピン 位置決めピン SLPSQAG4-L12 2 1,050 2 日目 1_1764
6 六角支柱 両端めねじ 六角支柱 両端めねじ LSBRK8-40 6 210 2 日目 1_2317
7 四角ワッシャ 四角ワッシャ FK2TS16-A50-P30 1 540 1 日目 2_282
8 位置決めピン 位置決めピン SLPSQAG4-L9 2 1,050 2 日目 1_1764
9 六角支柱 両端めねじ 六角支柱 両端めねじ LSFB12-156.5 4 540 2 日目 1_2317
10 シリンダ用センサ シリンダ用センサ MD13L1 2 1,960 1 日目 2_1548
  • 上記の部品リストには、ミスミ部品のみをご案内しております。
    部品リストダウンロード(CSV)では、ミスミ部品以外の他社メーカー品、加工品のリストもダウンロード頂けます。
  • 価格、出荷日などは参考値のため実際と異なる場合があります。詳細はWeb Order System等にてご確認ください。
  • SolidWorks,IGES,Parasolid,SATなどの3D CADとDXFの2D CADデータをダウンロードできます。
    CADデータ利用規定
    1.データの利用目的
    株式会社ミスミ(以下「当社」といいます)が本サイトに掲載するCADデータ(3DCADデータ、3DCAD中間データおよび2DCADデータをいいます)は、CADを用いたレイアウト設計において、当社または当社取り扱いメーカーの製品(以下、製品といいます)の干渉・形状等を簡便に確認のためにご利用いただくことを目的として提供しております。
    また本サイトの各事例ページで記載された部品を組み合わせた場合の品質・正確性・機能・安全性・信頼性等の一切の保証は致しかねますので予めご了承ください。
    2.データの特性
    CADデータのうち、公差・表面の粗さ・面取り等については、実際の製品の形状と異なる場合があります。また、CADデータの容量を軽くし、安定したデータの提供を維持するため、一部の製品につきましては油溝形状やネジ、バネ形状等を省略したデータとなっている場合がございます。あらかじめご了承のうえご利用ください。
    3.免責事項
    当社は、CADデータの作成にあたり十分な注意をしておりますが、上述のデータの特性により、CADデータの正確性を保証するものではありません。また、当社は予告なしにCADデータを変更、追加または削除することがあります。当社は、理由の如何に関わらず、CADデータの利用、変更および削除により生じるいかなる損害に対しても責任を負うものではありません。
    4.著作権
    CADデータに含まれる一切の情報の著作権は、当社または当社取り扱いメーカーに帰属します。当該著作権は、著作権法および国際条約により保護されています。当社の事前の許可を得ることなく、上述の利用目的以外にCADデータを利用(複製、改変、アップロード、掲示、送信、頒布、ライセンス、販売、出版等を含む)することはできません。また、貴社の機械設計以外の目的でのご使用(販売促進等のご使用を含む)はできません。
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    CADデータに関する留意事項

    1. アセンブリデータは構想設計段階の組立図で、構造を説明するためのものです。従って、詳細な部品形状は、各種設計条件を加味して仕上げられたものではありません。
      データの一部を流用される際は、ご設計中の条件に適合した仕様に編集してください。
    2. ユニットのアセンブリCADデータは、いくつかのサブアセンブリで構成されています。
      サブアセンブリ単位で流用、編集できるように構成することを意図しています。
    3. ※枠で囲われた部分がサブアセンブリ単位

    4. 製作部品は寸法や形状を編集しやすいスケッチ、ヒストリーを心がけて作成しています。
    5. ユニットに使用している他社購入品CADデータは、カタログを参照し、ミスミ監修にてオリジナルで作成しています。

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