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No.000110 カメラを使用した精密目視検査

手動治具での位置決めの再現性

カメラを使用した精密目視検査

リニアガイド

商品名 ミニチュアリニアガイド ロングブロック/軽予圧
型番 SSELB16-350
特徴 業界標準規格のロングブロックタイプです。標準ブロックに比べ定格荷重、許容モーメントがUP。
※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

繰り返し、安定した直線運動が必要なため

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選定可能サイズ

■ミニチュアリニアガイド(ロング、軽予圧)

材質 硬度
ステンレス(SUS440C相当) 56HRC-
炭素鋼(SCM等合金鋼) 58HRC-

■サイズ展開と各部寸法

ブロック数 ブロック幅 ブロック長さ 全高 レール長さ
1 12 21 6 40-100
17 32 8 40-130
20 40 10 65-275
27 45.8 13 70-470
32 58.3 16 110-670
40 67.7 20 160-700
2 12 21×2個 6 70-100
17 32×2個 8 85-130
20 40×2個 10 95-275
27 45.8×2個 13 120-470
32 58.3×2個 16 150-670
40 67.7×2個 20 220-700

* 選択可能サイズの詳細については、商品ページをご参照下さい。

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選定順序

■ミニチュアリニアガイドの選定手順

使用条件を決定
(移動体質量、送り速度、運転パターン、寿命時間)

リニアガイドの仕様を仮選定
(使用条件に応じて、ブロックタイプ、全高、レール長さを仮選定します。)

基本的な安全性の確認
  • ●許容荷重
  • ●寿命
  • ●予圧荷重

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精度情報

■予圧と精度基準(ロングブロック・軽予圧・上級)

(μm)

ラジアルすきま -3~0
Hの寸法許容差 ±20
Hのペア相互差 15
W2の寸法許容差 ±25
W2のペア相互差 20

(μm)

レール長さ(mm)
-80 81-200 201-250 251-400 401-500 501-630 631-700
走り平行度 3 7 9 11 12 13.5 14

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速度・荷重(負荷情報)

■リニアガイドの定格荷重(標準ブロック・軽予圧・上級)

全高 基本定格荷重 静的許容モーメント
C(動)kN C0(静)kN MA
N・m
MB
N・m
Mc
N・m
6 0.3 0.6 0.8 0.8 1.5
8 0.9 1.5 4.1 4.1 5.2
10 1.5 2.5 5.1 5.1 10.2
13 2.2 3.3 8.8 9.5 16.1
16 3.6 5.4 21.6 23.4 39.6
20 5.2 8.5 48.4 48.4 86.4

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技術計算

■リニアガイドの寿命計算

●寿命
リニアガイドが荷重を受けて直線往復運動をする場合には、たえず繰返し応力が転動体(鋼球)や転送面(レール)に作用しますので、材料の疲れによるフレーキングと呼ばれる、うろこ状の損傷が現れます。この最初のフレーキングが発生するまでの総走行距離を、リニアガイドの寿命といいます。
●定格寿命
定格寿命とは、一群の同じリニアガイドを、同じ条件で個々に走行させたとき、そのうちの90%がフレーキングを起こすことなく到達できる総走行距離をいいます。定格寿命は基本動定格荷重とリニアガイドに加わる荷重から次のように求めることができます。
実際にリニアガイドを使用する場合には、まず荷重計算を行わなければなりません。直線往復運動における荷重は、運動中の振動や衝撃、更にはリニアガイドに対する分布状況も十分に考慮する必要があり計算で求めることは容易ではありません。また使用温度なども、寿命に大きく影響を与えます。これらの条件を加味すると前記の計算式は次のようになります。
  • L : 定格寿命(km)
  • fH : 硬度係数(図-1参照)
  • fT : 温度係数(図-2参照)
  • fC : 接触係数(表-1参照)
  • fW : 荷重係数(表-2参照)
  • C : 基本動定格荷重(N)
  • P : 作用荷重(N)
●硬度係数(fH)

リニアガイドの使用に際しては、ボールが接触する軸についても十分な硬度が必要です。適切な硬度が得られない場合は、許容荷重が減少することになり、結果として寿命が短くなります。
定格寿命を硬度係数で補正してください

●温度係数(fT)

リニアガイドの温度が100℃を超えると、リニアガイド及び軸の硬度が下がり、常温で使用する場合より許容荷重が減少し、寿命も短くなります。定格寿命を温度係数で補正してください。
*リニアガイドは、各商品ページの耐熱温度の範囲内でご使用ください

●接触係数(fC)

表-1. 接触係数

1本の軸に組付けられるベアリング数接触係数fc

1 1.00
2 0.81
3 0.72
4 0.66
5 0.61

実際のリニアガイドの使用に当っては、一本の軸に対し2ヶ以上のリニアガイドを使用する場合が一般的です。この場合、それぞれのリニアガイドにかかる荷重は加工精度によって変化し、等分布荷重にはなりません。その結果、一軸当りのリニアガイド数によってそのリニアガイド1ヶあたりの許容荷重が変化します。定格寿命を表-1の接触係数で補正してください

●荷重係数(fW)

表-2. 荷重係数

使 用 条 件 fw
外部からの衝撃振動もなく
速度も遅い場合 15m/min以下
1.0-1.5
特に著しい衝撃振動もなく
速度も中速の場合 60m/min以下
1.5-20
外部から衝撃振動があり
速度は高速の場合 60m/minを超えるもの
2.0-3.5

リニアガイドに作用する荷重を計算する場合、物体の重量のほかに運動速度に原因する慣性力、あるいはモーメント荷重、さらには各々の時間的変化なども正確に求めることが必要です。しかし、往復運動においては常に起動、停止の繰返しが伴う以外にも、振動・衝撃の要素が考えられ、正確な計算は困難です。したがって、表-2の荷重係数を用い、寿命計算を簡素化します

●作用荷重Pの算出方法
ブロック単体にモーメント荷重が掛かる場合は次の計算式によってモーメント荷重を作用荷重に換算してください。
  • P:作用荷重(N)
  • F:下向荷重(N)
  • Co:静定格荷重(N)
  • MA:静的許容モーメントーピッチング方向(N.m)
  • MC:静的許容モーメントーローリング方向(N.m)
  • Lp:ピッチング方向の荷重点距離(m)
  • Lr:ローリング方向の荷重点距離(m)

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位置決め調整ねじブロック

商品名 位置決め調整ねじブロック L型横調整タイプ 並目
型番 AJLTTS4-20
※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

部品レイアウトに合ったスリムなボディが適当

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選定可能サイズ

■位置決め調整ねじブロックL型タイプ縦調整タイプ

材質 表面処理 調整ねじタイプ
並目 細目
S45C 四三酸化鉄皮膜
無電解ニッケルメッキ
SUS304

■サイズ展開と各部寸法

調整ねじ 全高 全幅 全長 板厚 取付ボルト
ピッチ 中心高さ
並目 細目
M3 0.5 0.35 15・20 中心高さ+4 9 25 6 M4
M4 0.7 0.5
M5 0.8 0.5 15 中心高さ+6 12 32 8 M5
M6 1 0.75
M8 1.25 0.75 25・30・35 中心高さ+10 22 44 10 M6
M10 1.5 1
M12 1.75 1
M16 2 1.5 35・40 中心高さ+15 30 65 15 M8
M20 2.5 1.5

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支柱ピン

商品名 高さ調整ピン -フラットタイプ・先端止めねじタイプー
型番 STPASU6-L11.5
特徴 スパナ溝付きで、先端フラットでの調整もしくは先端にピンを取り付けて、位置決めも可能です。
※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

標準品で、必要な高さ精度が確保できるため

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選定可能サイズ

■支柱ピンフラットタイプおねじ

材質 表面処理 硬度
S45C 四三酸化鉄皮膜
硬質クロムメッキ -
四三酸化鉄皮膜 焼入硬度 45〜50HRC
硬質クロムメッキ 焼入硬度 45〜50HRC
SUS304 - -
SUS440C相当 焼入硬度 50〜55HRC

■サイズ展開と各部寸法

ピン径 ピン部長さ ねじ部 二面取幅
指定0.01mm単位 径(並目) 長さ
φ6 10.00〜50.00 M3 4.5 5
φ8 M5 7.5 7
φ10 20.00〜80.00 8
φ12 10
φ15 M8 12 13
φ20 17

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精度情報

■支柱ピンフラットタイプの精度

ピン径公差: ±0.1

ピン部長さ公差: +0.05/0

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IDEA NOTE ワークセット再現性

位置決めピンによりワークの位置出し、トグルクランプにて保持する機構

IDEA NOTE ワークセット作業性向上

リニアガイドでワークセット位置が移動し、広いスペースでのワークセットが可能

IDEA NOTE リニアガイドレール当てピンを抜け止めに

リニアガイドブロックを手動走行させるため、ワーク投入位置でオーバーランし、脱落の可能性あり。
これを防止するため、リニアガイドレールの当てピンがブロック抜け止めを兼用。

  • 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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    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。
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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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  • ※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

  • ワークをセットし、トグルクランプで保持
  • カメラを使用して、モニタの画像を目視検査する

環境・操作性

  • リニアガイドにより、広いスペースでワークセットし、カメラ下へ移動し、トグルで保持する機構

対象ワーク

  • 基板
  • 外形寸法:W50×D80×t2[mm]

特徴

動作仕様・寸法

  • 外観寸法:W400×D135×H100[mm]
  • トグルクランプアーム開閉角度:90[°]
  • リニアガイドストローク:230[mm]

必要精度・荷重

  • 繰り返し位置決め精度:0.1[mm]

主要部品の選定根拠

  • トグルクランプ
    • ワーク形状が上下面のみ保持可能な形状により下面押さえを選定

設計ポイント

構造の作り込みと設計の勘所

  • ワークセットしやすいようにリニアガイドを使用しストロークさせることにより、作業スペース確保
  • 位置決めピンとトグルクランプにより、ワークの位置決めの再現性向上
  • 検索コード:#UL110

部品リスト

カメラを使用した精密目視検査 構成部品
No. 部品名 イメージ写真 ミスミ型式
(商品詳細は下記型式をクリック)
数量
1 リニアガイド リニアガイド SSELB16-350 1
2 トグルクランプ トグルクランプ MC01-2B 1
3 トグルクランプ トグルクランプ MC01-1 2
4 クランプ用先端金具 クランプ用先端金具 MCS4-15 2
5 カメラ カメラ EMVC-CB130C3 1
6 固定グリップ 固定グリップ GRAM6 1
7 位置決め調整ねじブロック 位置決め調整ねじブロック AJLTTS4-20 1
8 位置決めボルト 位置決めボルト STBBS4-20 1
9 治具用位置決めピン 治具用位置決めピン ELANA6-P4-B5-L8-MC3 2
10 支柱ピン 支柱ピン STPASU6-L11.5 2
11 樹脂カラー 樹脂カラー FCLJJ-V4-D8-L30 3
12 位置決めピンストレートテーパタイプ 位置決めピンストレートテーパタイプ CLPSTAH3-L10-E0.5-A15 8
13 六角穴付止めねじ 六角穴付止めねじ MSSU5-8 2
14 ストップピン ストップピン SSTEH5.5A 1
  • 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。
  • 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。
    上述の利用目的および法令等に違反したCADデータの利用が認められた場合、当社は、利用者に対しCADデータおよび当社のサイトの利用を禁止するほか、法的措置を取る場合があります。
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    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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