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No.000217 低衝撃、一定力マニュアルクランプ機構

低衝撃クランプ

低衝撃、一定力マニュアルクランプ機構

ストッパボルト

ストッパボルト
商品名ウレタン付ストッパボルト ストレートタイプ
型番PUSS10-40
※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

ワーククランプ部品として、先端に樹脂の付いたストッパボルトを流用。消耗時も容易に交換できるため

選定可能サイズ

■ストッパボルト(ストレートタイプ)

ストッパボルト付属品(六角ナット)
材質硬度材質強度区分表面処理材質表面処理
ウレタン(黒色)ショアA90SCM43510.9三価クロメートSS400三価クロメート
SUS304--SUS304-
ポリアセタール(白色)-SCM43510.9三価クロメートSS400三価クロメート
SUS304--SUS304-

■サイズ展開と各部寸法

ねじ径(並目)ねじ長さ(選択)ストッパ部長さストッパ部径
1015202530354045506070
4-----4.53.1
5----4
6--4.8
8----5.56.5
10----8.3
12------610

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マッシュルームノブ

マッシュルームノブ
商品名マッシュルームノブ
型番NMM6-25
※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

安価に作業性がよいノブを取り付けられる為

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選定可能サイズ

■マッシュルームノブ

ねじノブねじ
材質材質表面処理
おねじフェノール樹脂
(黒)
SUM22L三価クロメート
めねじ黄銅(インサート)

■サイズ展開と各部寸法

ねじねじ部長さノブ外径取付高さ
タイプ径(並目)おねじめねじ
おねじ

めねじ
M5107φ1715
M611φ2118
φ2522
M81512φ3330

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樹脂四角ワッシャ

樹脂四角ワッシャ
商品名樹脂四角ワッシャプ
型番WSRPM20-40-20
※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

ワークを傷つけずに固定するのに最適な為

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選定可能サイズ

■樹脂四角ワッシャ(皿穴二穴タイプ)

材質
ポリアセタール
MCナイロン
スタンダードグレード

■サイズ展開と各部寸法

長さ
(1mm単位)
穴ピッチ
(0.5mm単位)
(穴ピッチ≦幅-端面からの穴位置)
厚さボルト
呼び径
端面からの穴位置
1020-4010.0-30.0335
1224-4612.0-36.0446
1530-6015.0-45.0457.5
2040-8020.0-60.05610
2550-10025.0-75.06812.5

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精度情報

■樹脂四角ワッシャ(皿穴二穴タイプ)の精度

幅公差±0.3
穴ピッチ公差±0.1
長さ公差±0.3
厚さ公差±0.1

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IDEA NOTE ポカヨケ

作業者によって不要な衝撃を与えることがない。テーパ部のあるスライドシャフトを使用することにより、衝撃がなくワークをクランプする

IDEA NOTE ストッパカムでクランプ位置保持

クランプ位置では、ストッパカムがスライドシャフトを固定するため、クランプ状態が保持される。これを解除するには、ノブによる動作で解除カムを動かすしか方法がない構造

  • 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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    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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  • 低衝撃、一定力マニュアルクランプ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。

仕様

目的・動作

  • 目的
    • 衝撃に弱いワーク:ガラス基板のクランプ
  • 動作
    • ノブの付いたアームを倒すとアームに取付けられたピン(調整ねじセット)がリンクベースの窓を介し、内部のシャフトのテーパ部に接触する。この段階ではアーム先端のストッパボルトはワークをクランプしていない
    • リンクベース内部のシャフトを後方より押込むと、シャフトテーパに沿ってアームが微量スイングし、先端のストッパボルトがワークを静かにクランプする
    • スライドシャフト先端には別のテーパと段落ち溝があり、シャフトを押込むことにより、スプリングプランジャで押されたストッパカムがこの段落ち溝とかん合し、クランプ状態が保持される
    • アンクランプ

      緩める、クランプを外す

      時、マッシュルームノブ を引き上げるとストッパが動かされ、スライドシャフトは押し込まれた状態から開放される

環境・操作性

  • 人力操作によるクランプ
    試験機で利用

対象ワーク

  • 形状:ガラス基板
  • 外形寸法:W65×L130×H0.7[mm]
  • 質量:10.6[g]

特徴

動作仕様・寸法

  • スライダシャフトストローク:10[mm]
    アーム回転角度:90[°]
  • 外形寸法:W200×D380×H144[mm]

必要精度・荷重

  • クランプ力:3~4[N]

主要部品の選定根拠

  • ワークをクランプする力が3~4[N]を満たすばね定数:k=0.16[N/mm]のばねを選定

設計ポイント

主要部品の計算工程

  • 負荷モーメントからクランプ力を検証する
  • ワークをクランプする力の確認
    • 条件値:回転軸とアーム重心との距離:Lg=87.4[mm]
      回転軸とアームの重心との角度:α=15.3[°]
      アームの質量:M=436.9[g]、重力加速度:g=9.8[m/s²]
      回転軸とアームのばねポストの距離:Lk1=95.52[mm]
      リンクベースのばねポストとアームのばねポストと回転軸とのなす角:β=20.69[°]
      リンクベースのばねポストとアームのばねポストとの距離:Lk2=111.4[mm]
      ばね定数:k=0.16[N/mm]、引張ばねの自然長:Lk0=100[mm]
      ばねの初期張力:F1=2.94[N]、ばねの数:n=2[個]
      回転軸とクランプ部との距離:La=201[mm]
      回転軸とクランプ部との角度:γ=3.27[°]
    • アームの質量によるモーメント:Mm=(M×g×cosα)×Lg よって、
      Mm=436.9×10⁻³×9.8×0.964×87.4=360.74[N・mm]
      引張ばねによるモーメント:Mk={k×(Lk2-Lk0)+F1}×sinβ×Lk1×n よって、
      Mk={0.16×(111.4-100)+2.94}×0.353×95.52×2=321.26[N・mm]
    • モーメント対比
      クランプ部の力:F、クランプ部のモーメント:Maとすると、
      Mm+Mk=Ma=F×cosγ×Laより、
      F=(Mm+Mk)/(cosγ×La) よって、
      F=(360.74+321.26)/(0.998×201)=3.39[N]
      ⇒クランプする力は目標範囲(3~4[N])に収まっている

構造の作り込みと設計の勘所

  • クランプ時にスライドシャフトを固定し、アンクランプ

    緩める、クランプを外す

    時にスプリングプランジャに内臓するコイルスプリングによって自動的に戻るストッパの形状

技術計算リンク

  • 検索コード:#UL217

部品リスト

低衝撃、一定力マニュアルクランプ機構 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 引張バネ 引張バネ AWA12-100 2 480 1 日目 2_365
2 丸線コイルスプリング 丸線コイルスプリング WR18-20 1 433 1 日目 2_381
3 段付ボルト 段付ボルト DBTS6-10-10 1 1,030 3 日目 2_240
4 無給油ブッシュ 無給油ブッシュ MPBZ15-10 2 510 1 日目 1_421
5 金属ワッシャ 金属ワッシャ WSSS25-15-1 1 270 1 日目 2_145
6 金属ワッシャ 金属ワッシャ WSSS25-8-1 1 270 1 日目 2_145
7 ローレットノブ ローレットノブ NOOS8-16 1 930 1 日目 2_1210
8 ヒンジピン ヒンジピン SCCG8-55 1 660 2 日目 1_934
9 ストッパボルト ストッパボルト PUSS10-40 1 360 1 日目 1_1847
10 調整ねじセット 調整ねじセット ANBNS10-80 1 530 1 日目 1_1837
11 マッシュルームノブ マッシュルームノブ NMM6-25 1 250 1 日目 2_1219
12 樹脂四角ワッシャ 樹脂四角ワッシャ WSRPM20-40-20 1 1,030 2 日目 2_188
13 スプリングプランジャ スプリングプランジャ PJL8-10 1 500 1 日目 1_1939
14 引張りばね用ポスト 引張りばね用ポスト SBSPO8-45 2 260 1 日目 2_375
15 引張りばね用ポスト 引張りばね用ポスト SBSPO8-30 2 260 1 日目 2_375
16 無給油ブッシュ 無給油ブッシュ MPFZU8-10 2 810 1 日目 1_427
17 ワークガイド ワークガイド WGDLJ-20-5-5 4 1,840 2 日目 1_1868
18 角シム 角シム ASFFR-A40-B20-T0.1-Q6-E10-C10-P20 6 585 1 日目 2_193
  • 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。
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    4.著作権
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