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No.000273 左右ねじによるガイド段替機構

搬送コンベヤのガイドを無段階に変更出来る

左右ねじによるガイド段替機構

テンショナーユニット

テンショナーユニット
商品名テンショナーユニット
型番TNSR10-Y28-F10
特徴取り付けが容易なテンショナーユニットです。チェーンおよびベルト駆動でご利用いただけます
※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

市販の標準品を流用し、設計工数削減

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選定可能サイズ

■テンショナーユニット(長穴・調整ねじタイプ)

材質 表面処理
取付プレート テンションピン スライドプレート テンションブロック
SS400-D S45C S45C
(精密鋳造)
SS400-D 四三酸化鉄皮膜
無電解ニッケルメッキ

■サイズ展開と各部寸法

テンションピン
軸径
指定1mm単位 ストローク A B T J Z
Y F
10 10~50 8~50 25 120 50 6 24 21
12
15 12~60 10~50 25 125 55 9 31 29
17 30 140 60 30
20

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歯付アイドラー

歯付アイドラー
商品名フランジ付 歯付アイドラー P2M・P3M・P5M・P8M/2GT・3GT・5GT・8YUタイプ
型番AGTF24GT5120
特徴タイミングベルトのテンション調整や従動側プーリにご使用頂けます
※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

機能は単純なため、市販の標準品を選定

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選定可能サイズ

■フランジ付 歯付アイドラー(2GT・3GT・5GT・8YUタイプ)

タイプ 材質 表面処理
センターベアリング 両サイドベアリング 本体 フランジ ベアリング
A2017 A5052 スチール 白アルマイト
- - 硬質アルマイト
S45C SPCC 四三酸化鉄皮膜

■サイズ展開と各部寸法

歯数 対応ベルト 軸径 基準円直径 外径 歯幅
40 GT2060 6 25.46 24.96 30
GT2090 6
30 GT3060 6 28.65 27.89 32
GT3090 6
20 GT5090 8 31.83 30.69 35
GT5120 8
24 GT5090 10 38.20 37.06 42
GT5120 10
28 GT5090 10 44.56 43.42 48
GT5120 10
30 GT5090 12 47.75 46.61 51
GT5120 12
20 YU8150 20 50.93 49.56 62
YU8200 20
30 YU8150 25 76.39 75.02 85
YU8200 25
YU8250 25

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台形ねじ

台形ねじ
商品名30度台形ねじ 両端段付タイプ
型番MTSYW16-545-F20-V10-S65-Q10-X200
特徴最も一般的に使用するタイプです
※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

左右ねじを選定し、両側同時駆動を図る

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選定可能サイズ

■30度台形ねじ両端段付タイプ

材質 表面処理 適合台形ねじナット
タイプ 材質
S45C 右・左ねじ C6782
四三酸化鉄皮膜
低温黒色クロムメッキ
SUS303

■サイズ展開と各部寸法

ねじ軸呼び径 ピッチ 全長
1mm単位
14 3 80〜1000
16 100〜1200
18 4 150〜1200
20
22 5
25
28
32 6 200〜1200

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精度情報

■台形ねじ:ねじ軸振れ公差(最大)

(mm)

ねじ軸径 ねじ軸長
-125 126
-200
201
-315
316
-400
401
-500
501
-630
631
-800
801
-1000
1001-
1250
1251-
1600
1601-
2000
φ8 0.1 0.14 0.21 0.27 0.35 - - - - - -
φ10-12 0.09 0.12 0.16 0.21 0.27 0.35 0.46 0.58 - - -
φ14 0.09 0.11 0.13 0.16 0.2 0.25 0.32 0.42 - - -
φ16 0.09 0.11 0.13 0.16 0.2 0.25 0.32 0.42 0.55 0.73 1
φ18-20 - 0.11 0.13 0.16 0.2 0.25 0.32 0.42 0.55 0.73 1
φ22-32 - 0.09 0.11 0.13 0.16 0.19 0.23 0.3 0.38 0.5 0.69
φ36-50 - 0.11 0.11 0.11 0.13 0.15 0.17 0.22 0.27 0.34 0.46

■台形ねじ規格精度

項目 内容
許容限界寸法及び公差 JISB0217 0218
ねじ精度 7e級
ナット精度 7H級
単一ピッチ誤差 ±0.02
累積ピッチ誤差 ±0.15/300mm
長さ寸法に関する許容差 JISB0405(中級)
ねじ軸端径公差 h7

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技術計算

■台形ねじ・台形ねじナット選定手順

台形ねじナットに異常摩耗が発生しないことを確認するために使用条件から接触面圧P、すべり速度Vを算出します。
算出したPとVの値をPV値グラフにプロットし交点を確認します。
交点がグラフの①、②線の内側にあれば異常摩耗は発生しないと判断できます

使用条件の決定

台形ねじ・台形ねじナット型式の仮決定

①接触面圧P、②すべり速度Vの算出
PV値グラフの①、②の内側にあるか確認

ねじ効率η、負荷トルクTの算出

(軸方向荷重、回転数)

 

(台形ねじ・台形ねじナット材質)

(NGの時)

PV値グラフ

  • ①鋼(潤滑) -黄銅
  •    ②鋼(無潤滑) -樹脂
PV値グラフ

①接触面圧P(N/mm²)

接触面圧P
  • Fs:軸方向荷重(N)
  • F0:動的許容推力(N) → 台形ねじナット仕様表より
    台形ねじ軸と台形ねじナットに作用する接触面圧が9.8(N/mm2)となるときの推力
  • α:9.8(黄銅) 0.98(樹脂)

②すべり速度V(m/min)

すべり速度V
  • d2:ねじ軸有効径 → 台形ねじ仕様表より
  • d:ねじ軸リード角(度) → 台形ねじ仕様表より
  • n:ねじ軸毎分回転数(min-1)

③ねじ効率η

ねじ効率η
  • μ:動摩擦係数
  • d:ねじ軸リード角(度)

<動摩擦係数参考値>

ねじ軸 台形ねじナット 動摩擦係数μ
鋼(潤滑) 黄銅 0.21
鋼(無潤滑) ポリアセタール/
摺動性PPS樹脂
0.13

④負荷トルク(N・cm)

負荷トルク
  • Fs:軸方向荷重
  • η:ねじ効率
  • R:リード(cm)

IDEA NOTE ワークガイド無段階切り替え

モータで左右ねじを回転させ任意の幅にガイドを移動させる

  • 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・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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  • 左右ねじによるガイド段替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

  • モータ駆動でガイドを無段階に切り替える
  • ベルトと左右ねじでガイドの同期をとる
  • ガイド幅の制御はインバータにて行う

環境・操作性

  • モータで決められたガイドの幅に移動する

対象ワーク

  • 外形寸法:W150~300×L400×H150[mm]
  • ワーク質量:3~5[kg]

特徴

動作仕様・寸法

  • 外観寸法:W1000×D780×H340[mm]
  • ガイド寸法:W1000×D220×t9[mm]

必要精度・荷重

  • 位置決め精度:±1[mm]

主要部品の選定根拠

  • モータ
    • ガイドの重量に合わせてモータの容量を選定する

設計ポイント

主要部品の計算工程

  • 必要トルクを満足するか、モータ許容トルクを検証する
  • モータ
    • 条件値:ガイド質量:W=17[kg/枚]、ねじピッチ:P=0.003[m]、
      ねじ効率:η=0.24、ガイドの摩擦係数:μ=0.1、
      重力加速度:g=9.8[m/s²] 、ガイド数:2[枚]
    • 必要トルク:T=W×g×μ×P/(2×π×η)より、
      T=(17×2)×9.8×0.1×0.003/(2×π×0.24)
      =0.07[N・m]<0.57[N・m] (60[Hz])
    • 安全率:0.57/0.07=8.1

構造の作り込みと設計の勘所

  • タイミングベルトの中間地点に、アイドラーをつけて、テンションを調整している
  • テンショナーユニットは取付プレートを取外し、製作プレートに直接取り付けている

技術計算リンク

  • 検索コード:#UL273

部品リスト

左右ねじによるガイド段替機構 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 カップリング カップリング MCORK34-10-15 1
2 テンショナーユニット テンショナーユニット TNSR10-Y28-F10 1
3 歯付アイドラー 歯付アイドラー AGTF24GT5120 1
4 タイミングベルト タイミングベルト GBN900EV5GT-120 1
5 タイミングプーリ タイミングプーリ GPA20GT5120-B-H10 2
6 シャフト シャフト VPFJT20-200-M5 8
7 リニアブッシュ リニアブッシュ LHMRW20 8
8 台形ねじ 台形ねじ MTSYW16-545-F20-V10-S65-Q10-X200 2
9 台形ねじナット 台形ねじナット MTSFR16 2
10 無給油ブッシュ 銅合金ツバ付 無給油ブッシュ 銅合金ツバ付 MPFZ10-15 4
11 座金組込六角穴付ボルト 座金組込六角穴付ボルト SCBS5-25 12
12 座金組込六角穴付ボルト 座金組込六角穴付ボルト SCBS6-15 16
13 座金組込六角穴付ボルト 座金組込六角穴付ボルト SCBS8-25 2
14 台形ねじナット 台形ねじナット MTSFL16 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。
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    4. 禁止事項
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    (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。
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    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
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    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。

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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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