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No.000152 XYフローティング機構
簡易フローティング機構
ミニチュアリニアガイド
| 商品名 | ミニチュアリニアガイド 標準ブロック／軽予圧 |
|---|---|
| 型番 | SEB10-55 |
| 特徴 | 業界標準の中でも最も基本となるタイプです |
選定根拠
スペースがない場所で直動運動させたい時に有効
選定可能サイズ
■ミニチュアリニアガイド（標準ブロック 軽予圧 微すきま）
| 材質 | 硬度 |
|---|---|
| ステンレス鋼 （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 | 17.4 | 6 | 25-100 |
| 17 | 23.6 | 8 | 40-130 | |
| 20 | 30 | 10 | 35-275 | |
| 27 | 33.9 | 13 | 45-470 | |
| 32 | 42.4 | 16 | 70-670 | |
| 40 | 50 | 20 | 100-700 | |
| 2 | 12 | 17.4×2個 | 6 | 70-100 |
| 17 | 23.6×2個 | 8 | 70-130 | |
| 20 | 30×2個 | 10 | 75-275 | |
| 27 | 33.9×2個 | 13 | 95-470 | |
| 32 | 42.4×2個 | 16 | 110-670 | |
| 40 | 50×2個 | 20 | 160-700 |
選定順序
- 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、ブロック数、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
精度情報
■予圧と精度基準(標準ブロック 軽予圧 微すきま)
(μm）
| 仕様 | 軽予圧 上級 | 軽予圧 精密級 | 微すきま 並級 |
|---|---|---|---|
| ラジアルすきま | -3-0 | 0～+15 | |
| Hの寸法許容差 | ±20 | ±10 | ±20 |
| Hのペア相互差 | 15 | 7 | 40 |
| W2の寸法許容差 | ±25 | ±15 | ±25 |
| W2のペア相互差 | 20 | 10 | 40 |
■走り平行度
(μm）
| レール長さ(mm) | ||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| -80 | 81-200 | 201-250 | 251-315 | 316-400 | 401-500 | 501-630 | 631-700 | |
| 精密級 | 2 | 3 | 3.5 | 4 | 5 | 5 | 6 | 6 |
| 上級 | 3 | 7 | 9 | 11 | 11 | 12 | 13.5 | 14 |
| 並級 | 13 | 15 | 17 | 18 | 18 | 19 | 21 | 21.5 |
*微すきまタイプはレールとブロックの間にすきま（ガタ）がございます
速度・荷重(負荷情報)
■リニアガイドの定格荷重(ワイド標準ブロック、微すきま)
| 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 | 4.1 | 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 |
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）
選定根拠
位置決め用の反力として省スペース＆安価な部品として有効
選定可能サイズ
■スプリングプランジャ ステンレスボディタイプ
| ノーズ 材質 | 荷重タイプ | ボディ | ピン | スプリング | 使用可能温度 | |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 材質 | 材質 | 硬度 | 材質 | |||
| ステンレス | 極軽荷重用 | SUS304相当 | SUS440C | 55HRC〜 | SUS631 | －30〜260℃ |
| 軽荷重用 | ||||||
| 重荷重用 | ||||||
| 極重荷重用 | ||||||
| 樹脂 | 極軽荷重用 | ポリアセタール | − | －30〜80℃ | ||
| 軽荷重用 | ||||||
| 重荷重用 | ||||||
| 極重荷重用 | ||||||
■サイズ展開・各部寸法
| ねじ径 (並目) | ノーズ | ボディ長さ | |
|---|---|---|---|
| 直径 | ストローク | ||
| M3 | φ1 | 1.5 | 15 |
| 3 | 15 | ||
| M4 | φ1.6 | 2 | 15 |
| 4 | 24 | ||
| M5 | φ2 | 3 | 20 |
| 5 | 27 | ||
| M6 | φ2.5 | 3 | 25 |
| 5 | 30 | ||
| M8 | φ3.1 | 3 | 25 |
| 5 | 27 | ||
| M10 | φ3.8 | 5 | 30 |
| 10 | 43 | ||
| M12 | φ5.5 | 5 | 30 |
| 10 | 43 | ||
| 15 | 51 | ||
| M16 | φ8 | 10 | 57 |
| 15 | 57 | ||
| 20 | 65 | ||
速度・荷重(負荷情報)
■スプリングプランジャ（ステンレスボディタイプ）のばね荷重(N)
| 荷重タイプ | ||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| ねじ径 (並目) | ノーズ | 極軽荷重用 | 軽荷重用 | 重荷重用 | 極重荷重用 | |||||
| 直径 | ストローク | min． | max． | min． | max． | min． | max． | min． | max． | |
| M3 | φ1 | 1.5 | 0.1 | 0.4 | 0.4 | 1.3 | 0.8 | 2.9 | 1.1 | 3.4 |
| 3 | 0.1 | 0.4 | 0.2 | 1.3 | 0.6 | 2.9 | 0.8 | 3.4 | ||
| M4 | φ1.6 | 2 | 0.3 | 0.7 | 0.9 | 2.0 | 2.0 | 8.8 | 6.1 | 13.8 |
| 4 | 0.2 | 0.7 | 0.6 | 2.1 | 1.9 | 8.8 | 5.8 | 13.6 | ||
| M5 | φ2 | 3 | 0.4 | 3.0 | 1.4 | 9.7 | 2.7 | 16.3 | 6.8 | 22.0 |
| 5 | 0.4 | 3.0 | 1.1 | 10.3 | 1.0 | 17.1 | 5.7 | 21.5 | ||
| M6 | φ2.5 | 3 | 1.8 | 3.1 | 6.0 | 9.8 | 8.0 | 26.4 | 15.8 | 35.6 |
| 5 | 1.5 | 3.1 | 3.4 | 9.86 | 4.4 | 26.6 | 12.9 | 34.4 | ||
| M8 | φ3.1 | 3 | 1.9 | 3.2 | 6.0 | 9.9 | 14.7 | 27.0 | 21.9 | 36.3 |
| 5 | 1.4 | 3.2 | 4.0 | 9.83 | 6.7 | 26.6 | 14.7 | 34.5 | ||
| M10 | φ3.8 | 5 | 1.6 | 4.6 | 5.7 | 14.7 | 8.2 | 45.7 | 24.5 | 58.6 |
| 10 | 1.6 | 4.6 | 4.4 | 14.7 | 6.2 | 45.1 | 19.8 | 58.7 | ||
| M12 | φ5.5 | 5 | 1.7 | 4.7 | 5.8 | 14.7 | 18.2 | 49.0 | 34.9 | 63.6 |
| 10 | 1.6 | 4.7 | 5.0 | 14.7 | 8.2 | 49.1 | 25.5 | 63.6 | ||
| 15 | 1.8 | 4.7 | 6.9 | 14.7 | 7.5 | 48.9 | 20.1 | 63.7 | ||
| M16 | φ8 | 10 | 2.8 | 10.8 | 9.2 | 34.2 | 18.9 | 68.5 | 38.7 | 88.4 |
| 15 | 2.6 | 10.8 | 8.6 | 34.4 | 14.4 | 68.6 | 33.9 | 88.1 | ||
| 20 | 2.0 | 11.0 | 7.1 | 34.4 | 4.2 | 68.6 | 25.4 | 88.1 | ||
＊荷重min.は初期荷重、max.はノーズを最大限沈めたときの荷重です
選定根拠
基準位置出し用のピンとして既製品を使用できるのは有効
選定可能サイズ
■調整ねじ(六角穴付タイプ)
| 調整ねじ | 材質 | 硬度 | 表面処理 |
|---|---|---|---|
| 細目 | S45C | 45-50HRC | 無電解ニッケルメッキ |
| 三価クロメート | |||
| SCM435 | 50HRC- | ||
| SUS304 | － | － | |
| SUS420J2 | 45HRC- | － | |
| 並目 | S45C | 45-50HRC | 無電解ニッケルメッキ |
| 三価クロメート | |||
| SCM435 | 50HRC- | ||
| SUS304 | － | － | |
| SUS420J2 | 45HRC- | － |
| ねじ径(mm) | 長さ(mm) |
|---|---|
| 3 | 10-40（5とび） |
| 4 | 10-50（5とび）、60 |
| 5 | 10-50（5とび）、60 |
| 6 | 15-50（5とび）、60 |
IDEA NOTE ワーク挿入前の位置設定
各リニアガイドの両端にスプリングプランジャと固定用ボルトを配置し、ワーク挿入前のチャック位置のセンター調整が容易に行える
-
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
-
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CADデータダウンロード
CADデータダウンロード: ファイル形式
CADデータに関する留意事項
-
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。 -
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。 - 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。
- 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。
※枠で囲われた部分がサブアセンブリ単位
-
- ※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
- 目的
- ラフに位置決めされたピンにブッシュを挿入する
- 動作
- 昇降ユニットとブッシュチャックの間に二つのリニアガイドにより、X・Y方向にフローティング出来るように構成されている。ブッシュをピンに挿入前、ブッシュチャック位置はセンターにある。昇降ユニットにより、ブッシュ及びブッシュチャックは下げられる。ブッシュはピンに倣ってフローティングしながらピンに挿入される。ブッシュ挿入後、ブッシュチャック位置はスプリングプランジャによりセンター復帰する
対象ワーク
- ①ブッシュ
- 形状：円筒形
- 外形寸法：φ20×H20[mm]
- 質量：7[g]
- ②ピン
- 形状：円柱形
- 外形寸法：φ7×H15[mm]
- 質量：110[g]
特徴
動作仕様・寸法
- 昇降ユニットによる上下ストローク：38[mm]
- 挿入ワークと披挿入ワークの許容最大ずれ量：L=1.5[mm]
- 外観寸法：W88×D100×H96［mm］
必要精度・荷重
- 位置決め精度：±0.1[mm]
主要部品の選定根拠
- スプリングプランジャ
- 挿入ワークアンプランプ時にはセンター位置へ復帰を可能にするためリニアガイドのシール抵抗：2[N]～5[N]より最小荷重が大きいものを選定
設計ポイント
主要部品の計算工程
- ワークのセンタリングが可能か、センタリング力とスプリングプランジャ押付け力を比較検証する
- 挿入ワークのセンタリング力とスプリングプランジャ押付け力の確認
- 条件値：被挿入ワークのセンタリングピンテーパ角：θ=23[°]
昇降ユニットの下向き押付け力：P=30[N]、重力加速度：g=9.8[m/s²]
摩擦係数：μ=0.2(金属と金属) - 摩擦角：ψ、μ=tanψより、ψ=tan⁻¹μ=tan⁻¹(0.2)=11.3[°]
- 挿入ワークのセンタリング力：Fは、P=F×tan(θ+ψ) より
F=P/(tan(θ+ψ))=30/(tan(23+11.3))=44.0[N] - スプリングプランジャ押付け力：PS=5.8～13.6[N]＜挿入ワークのセンタリング力：F=44.0[N]
⇒挿入ワークのセンタリング力はスプリングプランジャ押付け力より十分に大きいのでセンタリングを妨げない。また、ワーク挿入前のチャック位置がセンターに復帰できる
- 条件値：被挿入ワークのセンタリングピンテーパ角：θ=23[°]
構造の作り込みと設計の勘所
- プランジャ押し面は、横移動の荷重がかかるため、仕上げは滑らかにしておく
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