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    No.000159 倍速倍ストローク機構

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    エコノミーシリーズ特集

    この事例の概要
    目　　　的：
    ワークをスライドさせたい
    状　　　況：
    十分なストロークを満たすシリンダを設置できるスペースがない
    解決方法：
    ラック&ピニオンを利用して、シリンダのストロークを倍増する
    point1
    底面のラックを固定することにより、テーブルに連結された上面のラックがスライドする
    • 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。
      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。
      ５．第三者規定
      第三者（取り扱いメーカーを含む）が権利を有するＣＡＤデータやＣＡＤデータ作成・閲覧ソフトウェアを利用する場合は、別途、第三者が定める規定に同意しなければＣＡＤデータやソフトウェアが利用できない場合がございます。またこの場合、当社は当該第三者のＣＡＤデータ及びソフトウェアの瑕疵、権利侵害等については、一切の責任を負いません。あらかじめご了承下さい。

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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

      3. 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。
      4. 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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    • 倍速倍ストローク機構の部品リストを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。

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    対象ワーク

    • 形状：ブロック
    • 材質：タングステン
    • 外形寸法：W50×D50×H100[mm]

    動作仕様・寸法

    • シリンダ前進ストローク：50[mm]
    • 稼動側ラックストローク：100[mm]
    • 外観寸法：L340×W132×H94[mm]

    必要精度・荷重

    • 荷重：48[N]

    主要部品の選定根拠

    • ラックと平歯車を材質を変えることで両方の磨耗を防ぎ交換部品を明確にする

    主要部品の計算工程

    • シリンダ出力の確認
          • 条件値
            • 工場エア圧力：0.5[MPa]、シリンダ内径：20[mm]の時
      シリンダ推力（押出し側）：157[N]
      シリンダ推力（引込み側）：132[N]
      ワーク質量：M₁=4.8[kg]、ワークテーブル質量：M₂=1.17[kg]
      リニアガイド摩擦係数：μ=0.005、重力加速度：g=9.8[m/s²]
      シリンダストローク：ｓｔ₁=50[mm]
      ラックストローク：ｓｔ₂=100[mm]
      必要シリンダ推力：Fc 
      ワークによる負荷：F₁
          • 仕事量保存の法則
            • シリンダ側とラック側での仕事量は等しいと考えると、
      Fc×st₁=F₁×st₂
      Fc=F₁×st₂/st₁
      • ここで、ワークによる負荷F₁は
        • F₁=(M₁＋M₂)×g×μ=(4.8+1.17)×9.8×0.005=0.29[N]
      • よって、必要シリンダ推力Fcは
        • Fc=0.29×0.1/0.05 　Fc=0.58[N]
      • 結論
        • シリンダ推力（引込み側）：132[N]＞0.58[N]となり十分といえる

    構造の作り込みと設計の勘所

    • 歯車とシリンダを一直線で繋ぐことでシリンダの押出力をロスなく回転に繋げる
      ラックとピニオンの位置調整は下のラックの取付（バカ穴）、及びシム増減で調整
      平歯車よりラックを硬くすることで交換部品が平歯車一点になる
    • 検索コード：#UL159

    部品リスト

    倍速倍ストローク機構 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 小型シリンダ 小型シリンダ MSCFA20-50 1
    2 ミニチュアリニアガイド ミニチュアリニアガイド SSE2BZ13-195 2
    3 ミニチュアリニアガイド用高さ調整ブロック ミニチュアリニアガイド用高さ調整ブロック GETE13-195-41 1
    4 ミニチュアリニアガイド用高さ調整ブロック ミニチュアリニアガイド用高さ調整ブロック GETA13-195-41 1
    5 ラックギア　Ｌ寸指定　圧力角２０° ラックギア　Ｌ寸指定　圧力角２０° RGEAL1.0HT-100-A10-B80 1
    6 ラックギア　Ｌ寸指定　圧力角２０° ラックギア　Ｌ寸指定　圧力角２０° RGEAL1.0Z-100-A10-B80 1
    7 回転軸　止め輪溝止め輪付タイプ 回転軸　止め輪溝止め輪付タイプ SSFHRRA6-24-B2-S2 1
    8 ステンレス小径玉軸受　エコノミータイプ　両シールド形 ステンレス小径玉軸受　エコノミータイプ　両シールド形 SC676ZZ 2
    9 ベアリング用スペーサ ベアリング用スペーサ CLBUS6-9-1 2
    10 平歯車　圧力角２０°モジュール１．０ 平歯車　圧力角２０°モジュール１．０ GEAHS1.0-30-10-A-8-WDH-Q10-R10-S3-T3 1
    11 シリンダ用センサ シリンダ用センサ MD13L3 2
    12 スピードコントローラ スピードコントローラ SPSNL4-M5 2
    13 ワークガイド ワークガイド WGLN-20-20-12 4
    14 フローティングジョイント フローティングジョイント FJCC6-1.0 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。
      ５．第三者規定
      第三者（取り扱いメーカーを含む）が権利を有するＣＡＤデータやＣＡＤデータ作成・閲覧ソフトウェアを利用する場合は、別途、第三者が定める規定に同意しなければＣＡＤデータやソフトウェアが利用できない場合がございます。またこの場合、当社は当該第三者のＣＡＤデータ及びソフトウェアの瑕疵、権利侵害等については、一切の責任を負いません。あらかじめご了承下さい。

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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

      3. 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。
      4. 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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