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No.000237 円筒シート熱溶着

バキューム吸着でワークを保持

円筒シート熱溶着

カートリッジヒータ

カートリッジヒータ
商品名カートリッジヒータ 固定タイプ
型番MCHS12-400-V100-W400-F1000
※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

熱利用設備への選定は一般的

選定可能サイズ

■カートリッジヒータ(シース長、電力指定タイプ)

シース径材質
本体リード線リード線被覆端子
3.1SUS304銅線ガラス編組-
4ニッケルガラス編組+ポリイミドフィルム-
5~18.95SUS321ガラス編組銅+すずメッキ

■サイズ展開と各部寸法

シース径シース長
指定1mm単位
電圧(選択)電力
指定10W単位
リード線長
指定10mm単位
650~25010050~500100~1000
11050~500
20060~600
22080~600
6.2510050~500
11050~500
20060~600
22080~600
850~40010050~600
11050~600
20050~1200
22070~1200
9.4210050~600
11050~600
20050~1200
22070~1200
1050~80010050~600
11050~600
20050~1200
22070~1200
1210050~800
11050~800
20050~1600
22070~1600
12.610050~800
11050~800
20050~1600
22070~1600
1410050~800
11050~800
20060~1600
22080~1600
15.7710050~800
11060~800
20070~1600
22090~1600
1610050~800
11060~800
20070~1600
22090~1600
1810050~800
11060~800
200100~1600
220130~1600
18.9510050~800
11060~800
200100~1600
220130~1600

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アンギュラベアリングホルダセット

アンギュラベアリングホルダセット
商品名アンギュラベアリングホルダセット アンギュラ背面組合せ+深溝玉軸受 インロータイプ
型番ABGY7006-N-120
特徴アンギュラベアリングホルダセット・背面組合せに深溝玉軸受けをセットしたインロージタイプ
※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

ワークの付け外し時の外力を考慮し、スラスト荷重にも耐えられるアンギュラを選定

選定可能サイズ

■アンギュラベアリングホルダセット

①アンギュラベアリング
(背面組合せ)
③ホルダ④内輪用スペーサ⑤ノーマルカバー
⑥標準カバー・オイルシール用・Oリング用カバー
⑦内輪固定用カラー
⑧カバー固定用ボルト
②深溝玉軸受
材質材質表面処理材質表面処理
SUJ2S45C四三酸化鉄皮膜SCM435四三酸化鉄皮膜
無電解ニッケルメッキSUS304-

■サイズ展開と各部寸法

ベアリング品番カバー選択全長
7002標準カバー

オイルシール用

Oリング用
6075
70037085
700480100
7005100125
7006120150
7007140175
7008160200
7009180225
7010200250

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インデックスプランジャ

インデックスプランジャ
商品名インデックスプランジャ 細目リターンタイプ
型番PXYK10
※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

作業時のワーク位置仮止めに適切

選定可能サイズ

■インデックスプランジャスタンダードタイプ(細目ねじ、レストポジションタイプ)

ノブ本体ピンスプリングロック
ナット
材質材質表面処理材質硬度表面処理材質
ナイロン6
(つや消し黒)
SUM22四三酸化鉄皮膜S45C50-60HRC四三酸化鉄皮膜SWP-B
SUS303-SUS303-ニッケルメッキSUS301

■サイズ展開と各部寸法

ねじ径×ピッチ
(細目)
ノブ
外径
ピン径ストローク全長ねじ部長さ
M10×1.0φ21φ13.854517
51
M12×1.5φ25φ16.2654.520
61
M16×1.5φ31φ21.976926
75.5

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速度・荷重(負荷情報)

■インデックスプランジャ(細目)のばね荷重

ねじ径ストローク荷重(N)
最小最大
M105717
M126924
M1681130

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IDEA NOTE バキューム吸着でワーク保持

ドライポンプにて、ワークを吸着し、保持する

IDEA NOTE エリアセンサで安全性向上

ワークセット時に装置が作動しない様、エリアセンサにて制御

IDEA NOTE 両手起動

作業スペースの外に設置されているボタン2個を、両手で押してシリンダが起動

  • 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・簡易図面データ利用規定
    本規定は、株式会社ミスミ(以下「当社」といいます)が運営するWebサイト「MISUMIサイト」(以下「当サイト」といいます)に掲載されているCADデータ・簡易図面データをダウンロードする場合のご利用条件を定めたものです。お客さまは当サイトに掲載されているCADデータ・簡易図面データをダウンロードする場合、本規定に同意したものとみなされます。

    1. データの利用目的
    株式会社ミスミは、当サイトに掲載する各種データを、お客さまが以下の目的に利用するため(以下「利用目的」といいます)に提供しています。
    (1) CADデータ(3D CADデータおよび2D CADデータをいいます): 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商品(以下「商品」といいます)の干渉・形状等を簡便に確認するため
    (2) 簡易図面データ(PDF):商品の仕様を簡便に確認するため
    2. データの特性
    CADデータおよび簡易図面データ(以下総称して「データ」といいます)のうち、公差・表面の粗さ・面取り等については、実際の商品の形状と異なる場合があります。
    また、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、一部の商品につきましては油溝形状やねじ、ばね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、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等により、データの正確性、完全性、安全性、およびお客さまにおける有用性等をいかなる保証をするものではありません。また、当社は予告・通知なしにデータを変更、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、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。
    当社は、当社サイトにおいて複数の部品を組み合わせた設計事例のデータをお客さまに提供する場合があります。その場合の品質・正確性・機能・安全性・信頼性等については一切保証いたしませんので予めご了承ください。
    当社はお客さまに対し、ダウンロードいただいたデータの利用の停止及び破棄を依頼することができるものとし、そのような依頼があった場合、お客さまは当社の依頼に基づき、速やかにデータの利用の停止または破棄するものとします。
    4. 禁止事項
    お客さまは、データの全部または一部について、次の各号に掲げる行為をすることはできません。
    (1) 当社グループおよび当社が認める者以外の第三者に対し、商品の見積依頼または注文を行うこと
    (2) 第三者に利用させ、または自らの営業活動に利用して、第三者から商品の見積依頼もしくは注文を受けること
    (3) 当社の承諾なく、データに関連する当サイトへのリンクを、自らのWebサイト等に表示すること
    (4) 利用目的の範囲を超えて利用すること
    (5) 利用目的のために必要な範囲を超えて複製すること
    (6) 修正、改変、改ざん、翻訳または翻案すること
    (7) 販売、譲渡、貸与、再利用許諾、または公衆送信その他の方法で、第三者に提供することおよび利用させること
    (8) 内容を改変、リバースエンジニアリング、逆コンパイル、逆アッセンブル、その他解析すること
    (9) 当社に無断で一般に公開または展示すること
    (10) 当社と同一または類似する商品及びサービスを提供する目的で利用すること
    (11) 大量にデータを取得する等により当サイトに負荷をかける行為を行うこと
    5. 著作権等
    データに関する権利(特許権、著作権等の知的財産権を含みます。以下同様。)は、当社または当社にデータを提供した第三者(取り扱いメーカーを含みます)に帰属します。お客さまは、本規定に従うことを条件として、データに関して利用目的の範囲内での非独占的かつ無償の利用が許諾されます。データダウンロードにより、データに含まれる知的財産権がお客さまに移転するものではありません。当社の事前の許可を得ることなく、利用目的以外にデータを利用(複製、譲渡、貸与、翻案等を含む)することはできません。
    利用目的、本規約および法令等に違反したデータの利用が認められた場合、当社は、利用者に対しデータおよび当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。
    6. 第三者規定
    第三者(取り扱いメーカーを含みます)が権利を有するデータやデータ作成・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。
    7. 輸出管理
    お客様がデータを直接、もしくは間接的に海外へ提供する場合、お客様ご自身の責任において「外国為替及び外国貿易法」ならびに適用される全ての法令・規則を遵守していただく必要があります。
    8. 規定改定
    当社は、当社の裁量により、本規定の改定、変更及び修正(以下「改定等」といいます)を行うことができるものとします。
    当社は、本規定の改定等にあたり、改定等の効力発生日の前までに、改定等の内容および効力発生日その他必要な事項を当サイトの「重要なお知らせ」(URL:https://jp.misumi-ec.com/news/topics/important/)に掲示する方法その他相当な方法で周知します。
    本規定の改定等は、周知の際に定める効力発生日から適用されるものとします。
    9. 条項一部無効または合意対象除外時の取扱い
    本規定のいずれかの条項が制定法、命令、規則等の適用法に基づいて無効または合意対象の除外になる場合には、当該条項は適用法の遵守に必要な範囲でのみ、修正または削除されたものとみなします。本規定のその他の条項は全面的に有効に存続するものとします。
    10.その他
    お客さまが本規定に違反した場合、当社はお客さまに対して当社の損害および費用(弁護士費用を含む)を請求できるものとします。
    本規定は、日本法に従って解釈されるものとします。データの利用ならびに本規定に関する紛争が生じた場合、東京地方裁判所を第一審の専属的合意管轄裁判所とします。

    改定日:2025年01月20日

    CADデータダウンロード

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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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  • 円筒シート熱溶着の部品リストを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

  • 樹脂シートをバキューム吸着させることで円筒状に保持し、重なった部分を熱溶着する装置
  • 熱溶着は左右にあるボタンを同時に押すことでカバーで隠れたところから溶着機構部が出てくる機構
  • ワークセット位置、溶着位置はインデックスプランジャにて回転テーブルを固定する

環境・操作性

  • ワークのセットは手動(樹脂シートを吸着ブロックにそわせて吸着させる)
  • ワークセット完了後、インデックスプランジャを操作し、ハンドルを時計回りに回して樹脂シートラップ部を熱溶着
  • 溶着部が退避した後、ワークを上から取出す
  • ワークセット中の誤作動防止・安全性向上の為、エリアセンサを設置し、ヒータの動作は作業スペースより外のボタンを両手起動

対象ワーク

  • 形状種類:樹脂シート
  • 外形寸法:W335×D405×t0.1[mm]
  • 質量:18[g]

特徴

動作仕様・寸法

  • エアシリンダストローク量:100[mm]
    <最大ストローク量:100[mm]>
  • 外観寸法:W650×D675×H658[mm]

必要精度・荷重

  • シリンダの推力:11.8[N]以上

主要部品の選定根拠

  • エアシリンダ
    • 省スペースの為、薄型シリンダを選定
  • カートリッジヒータ
    • 熱溶着に必要な熱量を満足するもので長尺のものを選定

設計ポイント

主要部品の計算工程

  • ワーク負荷よりシリンダ推力を、加熱条件よりヒータに求められる熱量をそれぞれ検証する
  • シリンダ
    • 条件値:動かす質量:m=4[kg]、摩擦係数:μ=0.3、負荷率:η=0.5
      押出受圧面積:A1=1256[mm²](カタログより)、使用圧力:P=0.4[MPa]
    • シリンダにかかる負荷:F=m・g・μ よって、F=4×9.8×0.3=11.8[N]
    • シリンダ出力:F1=負荷率×押出受圧面積×使用圧力 よって、
      F1=0.5×1256×0.4=251.2[N]
      ⇒安全率:F1/F=251.2/11.8≒21
  • ヒータに必要な熱量
    • 条件値:被加熱物の質量:0.585[kg](A5052)
      被加熱物の比熱:0.23[kcal/kg℃]
      上昇温度:190[℃](被加熱物が210[℃]になるまで加熱)
      加熱時間:0.25[h](アイドル)、加熱時間:約3[s](ワーク)
      効率:0.3(標準仕様:カタログより)
    • ワーク加熱時間はワークサイズ・厚さ・材質により異なる為、トライアンドエラー
    • ヒータに必要な熱量:H[kW]=被加熱物の質量[kg]×被加熱物の比熱[kcal/kg℃]×上昇温度[℃]/(860×加熱時間[h]×効率(η)) よって、
      H=0.585×0.23×190/(860×0.25×0.3)=0.396[kW]=396[W]

構造の作り込みと設計の勘所

  • 安全性を考慮し、ヒータは溶着時以外はカバーの中で待機
  • 溶着する際は作業スペース外のボタンを両手起動させることによって、誤操作での事故防止
  • ワークセット時、吸着ブロックの溝に合わせ1周巻き、ラップ代が5[mm]になっていることを確認後、吸着ブロックを溶着位置に手動で回転させプランジャで保持
  • 本装置は、自動化前の確認用で、自動化時は、モータによって回転させる
  • 熱溶着の条件出しの為、ヒータプレートの温度を測定する
  • 溶着部は、ワークの材質、厚さ、形状により条件が変わる為、トライアンドエラーで材質、形状を検討する(母材はアルミ等熱伝導率の高いものを選定し、先端は高温でも使用可能な密着性のいい柔らかいものを選定)

技術計算リンク

  • 検索コード:#UL237

部品リスト

円筒シート熱溶着 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 薄型エアシリンダ 薄型エアシリンダ MSCCA40-100 1
2 シリンダ用センサ シリンダ用センサ ME33L1 2
3 スピードコントローラー スピードコントローラー ASPSL8-1 2
4 フローティングジョイント フローティングジョイント FJXS14-1.5 1
5 シャフト シャフト SFJC20-200-M6-SC20 2
6 フランジ付リニアブッシュ フランジ付リニアブッシュ LHMRW20 2
7 ファインUナット ファインUナット FUNT30 1
8 ワンタッチ継手 ワンタッチ継手 MSELL8-3 1
9 Oリング Oリング NPA24 1
10 Oリング Oリング NPA34 1
11 スタンドブラケット スタンドブラケット CLTMD20 4
12 デバイス取付用スタンド デバイス取付用スタンド MFSTF20 6
13 シャフト シャフト SFJ20-600 4
14 シャフトホルダ シャフトホルダ SHSTS20-50 4
15 六角支柱 六角支柱 PLSBWRK14-150 4
16 アルミフレーム アルミフレーム HFS8-4040-600 2
17 片側突起付ブラケット 片側突起付ブラケット HBLFSNE8 4
18 先入れバネナット 先入れバネナット SHNTU8-5 6
19 先入れバネナット 先入れバネナット SHNTU8-8 4
20 キャップ付回転グリップ キャップ付回転グリップ GRM6 1
21 カートリッジヒータ カートリッジヒータ MCHS12-400-V100-W400-F1000 1
22 アンギュラベアリングホルダセット アンギュラベアリングホルダセット ABGY7006-N-120 1
23 インデックスプランジャ インデックスプランジャ PXYK10 1
24 六角穴付止ねじ 六角穴付止ねじ MSSF4-6 2
  • 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・簡易図面データ利用規定
    本規定は、株式会社ミスミ(以下「当社」といいます)が運営するWebサイト「MISUMIサイト」(以下「当サイト」といいます)に掲載されているCADデータ・簡易図面データをダウンロードする場合のご利用条件を定めたものです。お客さまは当サイトに掲載されているCADデータ・簡易図面データをダウンロードする場合、本規定に同意したものとみなされます。

    1. データの利用目的
    株式会社ミスミは、当サイトに掲載する各種データを、お客さまが以下の目的に利用するため(以下「利用目的」といいます)に提供しています。
    (1) CADデータ(3D CADデータおよび2D CADデータをいいます): 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商品(以下「商品」といいます)の干渉・形状等を簡便に確認するため
    (2) 簡易図面データ(PDF):商品の仕様を簡便に確認するため
    2. データの特性
    CADデータおよび簡易図面データ(以下総称して「データ」といいます)のうち、公差・表面の粗さ・面取り等については、実際の商品の形状と異なる場合があります。
    また、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、一部の商品につきましては油溝形状やねじ、ばね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、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等により、データの正確性、完全性、安全性、およびお客さまにおける有用性等をいかなる保証をするものではありません。また、当社は予告・通知なしにデータを変更、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、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。
    当社は、当社サイトにおいて複数の部品を組み合わせた設計事例のデータをお客さまに提供する場合があります。その場合の品質・正確性・機能・安全性・信頼性等については一切保証いたしませんので予めご了承ください。
    当社はお客さまに対し、ダウンロードいただいたデータの利用の停止及び破棄を依頼することができるものとし、そのような依頼があった場合、お客さまは当社の依頼に基づき、速やかにデータの利用の停止または破棄するものとします。
    4. 禁止事項
    お客さまは、データの全部または一部について、次の各号に掲げる行為をすることはできません。
    (1) 当社グループおよび当社が認める者以外の第三者に対し、商品の見積依頼または注文を行うこと
    (2) 第三者に利用させ、または自らの営業活動に利用して、第三者から商品の見積依頼もしくは注文を受けること
    (3) 当社の承諾なく、データに関連する当サイトへのリンクを、自らのWebサイト等に表示すること
    (4) 利用目的の範囲を超えて利用すること
    (5) 利用目的のために必要な範囲を超えて複製すること
    (6) 修正、改変、改ざん、翻訳または翻案すること
    (7) 販売、譲渡、貸与、再利用許諾、または公衆送信その他の方法で、第三者に提供することおよび利用させること
    (8) 内容を改変、リバースエンジニアリング、逆コンパイル、逆アッセンブル、その他解析すること
    (9) 当社に無断で一般に公開または展示すること
    (10) 当社と同一または類似する商品及びサービスを提供する目的で利用すること
    (11) 大量にデータを取得する等により当サイトに負荷をかける行為を行うこと
    5. 著作権等
    データに関する権利(特許権、著作権等の知的財産権を含みます。以下同様。)は、当社または当社にデータを提供した第三者(取り扱いメーカーを含みます)に帰属します。お客さまは、本規定に従うことを条件として、データに関して利用目的の範囲内での非独占的かつ無償の利用が許諾されます。データダウンロードにより、データに含まれる知的財産権がお客さまに移転するものではありません。当社の事前の許可を得ることなく、利用目的以外にデータを利用(複製、譲渡、貸与、翻案等を含む)することはできません。
    利用目的、本規約および法令等に違反したデータの利用が認められた場合、当社は、利用者に対しデータおよび当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。
    6. 第三者規定
    第三者(取り扱いメーカーを含みます)が権利を有するデータやデータ作成・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。
    7. 輸出管理
    お客様がデータを直接、もしくは間接的に海外へ提供する場合、お客様ご自身の責任において「外国為替及び外国貿易法」ならびに適用される全ての法令・規則を遵守していただく必要があります。
    8. 規定改定
    当社は、当社の裁量により、本規定の改定、変更及び修正(以下「改定等」といいます)を行うことができるものとします。
    当社は、本規定の改定等にあたり、改定等の効力発生日の前までに、改定等の内容および効力発生日その他必要な事項を当サイトの「重要なお知らせ」(URL:https://jp.misumi-ec.com/news/topics/important/)に掲示する方法その他相当な方法で周知します。
    本規定の改定等は、周知の際に定める効力発生日から適用されるものとします。
    9. 条項一部無効または合意対象除外時の取扱い
    本規定のいずれかの条項が制定法、命令、規則等の適用法に基づいて無効または合意対象の除外になる場合には、当該条項は適用法の遵守に必要な範囲でのみ、修正または削除されたものとみなします。本規定のその他の条項は全面的に有効に存続するものとします。
    10.その他
    お客さまが本規定に違反した場合、当社はお客さまに対して当社の損害および費用(弁護士費用を含む)を請求できるものとします。
    本規定は、日本法に従って解釈されるものとします。データの利用ならびに本規定に関する紛争が生じた場合、東京地方裁判所を第一審の専属的合意管轄裁判所とします。

    改定日:2025年01月20日

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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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