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No.000283 ワーク搬送治具段替え機構

電磁ホルダを使用し、治具の段取り替え後自動ロックをする

ワーク搬送治具段替え機構

電磁ホルダ

電磁ホルダ
商品名電磁ホルダ コード縦向きタイプ
型番MGE30
※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

選定可能サイズ

段取後の治具を固定する保持力として電磁ホルダを選定

選定可能サイズ

■電磁ホルダ スタンダードタイプ

  材質 表面処理
本体部 SS400 無電解ニッケルメッキ
樹脂部 エポキシ樹脂 -

■サイズ展開と各部寸法

外径 厚み 取付ねじ×ピッチ
20 28 4×0.7
30 40 6×1.0
40 40
50 50 8×1.25
60 60 10×1.5

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速度・荷重(負荷情報)

■電磁ホルダ スタンダードタイプの速度・荷重(負荷情報)

外径 最大吸着力
N(kgf)
20 28(2.8)
30 180(18)
40 300(30)
50 600(60)
60 1200(120)

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カムフォロア

カムフォロア
商品名カムフォロア ドライバ溝付 クラウンタイプ
型番CFUR6-16
特徴スタッド頭部にドライバ溝がついたタイプです。最も安価なタイプです。51個~20%OFFになりました
※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

ユニットへの外力を支えるため、負荷のかかる箇所のみに取付、回転運動にも対応

選定可能サイズ

■カムフォロア ドライバ溝タイプクラウンタイプ

用途 本体 ナット
材質 シール 材質 表面処理
なし
一般 SUJ2 S45C 四三酸化鉄皮膜
SUS440C相当 SUS304 -
低発塵 -

■サイズ展開と各部寸法

スタッド径 ねじ径×ピッチ 外輪径 外輪幅 全長
φ5 M5×0.8 φ13 9 23
φ6 M6×1.0 φ16 11 28
φ8 M8x1.25 φ19 11 32
φ10 M10x1.25 φ22 12 36
φ26

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精度情報

■カムフォロアの精度

スタッド径 スタッド径公差
(h7)
外輪幅公差
φ5 0
-0.012
0
-0.12
φ6
φ8 0
-0.015
φ10

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速度・荷重(負荷情報)

■カムフォロアの定格荷重と回転数

スタッド径
-外輪径
基本動定格荷重
C(kN)
基本静定格荷重
Cor(kN)
最大許容荷重
(kN)
トラック負荷容量
(kN)
限界回転数(rpm)
シール付 シールなし
φ3−φ10 1.47 1.18 0.36 1.37 32900 47000
φ4−φ12 2.06 2.05 0.78 1.76 25900 37000
φ5−φ13 3.14 2.77 1.42 2.25 20300 29000
φ6−φ16 3.59 3.58 2.11 3.43 17500 25000
φ8−φ19 4.17 4.65 4.73 4.02 14000 20000
φ10−φ22 5.33 6.78 5.81 4.7 11900 17000
φ10−φ26 5.49
φ12−φ30 7.87 9.79 9.37 7.06 9800 14000
φ12−φ32 7.45
φ16−φ35 12 18.3 17.3 11.2 7000 10000
φ18−φ40 14.7 25.2 26.1 14.4 5950 8500
φ20−φ52 20.7 34.8 32.1 23.2 4900 7000

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IDEA NOTE 治具の保持を電磁ホルダーにすることにより段替えが容易

ボルト止めをしない為、段取り替えが容易

IDEA NOTE ロータリテーブルへの負荷低減

ワークへのピン圧入工程がある為、ロータリテーブルに負荷がかかってしまう。その為、圧入箇所下部にカムフォロアを設け、ロータリテーブルへの負荷を最小限に抑えている。但し、回転時にカムフォロアと回転プレートを接触させてしまうとカムフォロアにスラスト方向の負荷がかかる為、極僅かな隙間を設けている

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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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  • ワーク搬送治具段替え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

  • 多品種のワークを組立る装置の為、ワーク固定用の治具を段取り替えする
    段取り替えは、ワーク搬送用の6軸ロボットが作業を兼ねる形で行う為、可搬重量の問題で治具をボルト締結するような機構を設けられない。その為、段取り替え時に、磁力を利用して治具を吸着保持する

環境・操作性

  • ボルト締結をしない、段取り替え&保持

対象ワーク

  • 樹脂部品
  • 外形寸法:W70×D25×H15[mm]
  • 質量:約25[g]

特徴

動作仕様・寸法

  • 外観寸法:W450×D329×H210[mm]

必要精度・荷重

  • 治具吸着力
    • 治具質量(640[g])以上で、かつ回転時に浮き上がらない(遠心力以上)吸着力

主要部品の選定根拠

  • 電磁ホルダ吸着力

設計ポイント

主要部品の計算工程

  • 電磁ホルダ吸着力が治具負荷、および遠心力以上の力を有すか検証する
    • 条件値:治具質量:m=0.64[kg]、回転半径(治具中心):r=0.175[m]、
      回転時間:t=1[sec]、回転角度:θ=180[°]=3.14[rad]、g=9.8[m/s²]
    • ω=θ/t=3.14/1=3.14[rad/s]
    • 遠心力:F=m×r×ω²=0.64×0.175×3.14²=1.1[N]
      電磁ホルダ吸着力:カタロググラフ値より約100[N]
      ⇒F=1.1<100[N]…安全率90、m×g=0.64×9.8=6.27[N]<100[N]…安全率:15.9

      ※電磁ホルダ吸着力は、吸着対象の面精度及び吸着対象との隙間で大きな影響を受ける為、安全率を高めに設定している

構造の作り込みと設計の勘所

  • 工具スペースを考慮した結果、ベースの締結には六角ボルトを使用している
  • 電磁ホルダの配線は、回転することを考慮し巻きつかないように工夫が必要
  • 治具は、極力軽量化したい為、基本的にアルミ+樹脂で構成しているので磁性がない
    その為、治具設置時に電磁ホルダ上部に来る箇所にのみ磁性体の吸着プレートを取りつけてある。また、吸着プレートは面粗度を上げる為、また電磁ホルダとの隙間を最小にするように板厚方向にも加工を入れる
  • 吸着位置は、極力治具重心の真下がよい(今回の装置では、圧入位置との兼ね合いで多少ずれている)
  • 検索コード:#UL283

部品リスト

ワーク搬送治具段替え機構 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 電磁ホルダ 電磁ホルダ MGE30 2
2 フランジ付リニアブッシュ  フランジ付リニアブッシュ  LHMRD6 4
3 ヒンジピン ヒンジピン GCLBRM6-45 4
4 丸線コイルスプリング WR8-15 4
5 金属ワッシャ  金属ワッシャ  WSSM12-6-1.5 4
6 金属ワッシャ  金属ワッシャ  WSSM12-6-1 4
7 位置決めピン 位置決めピン SJPBB6-10 2
8 位置決めピン 位置決めピン SJPDB6-10 2
9 カムフォロア カムフォロア CFUR6-16 1
10 ワンタッチ継手 ターンエルボユニオン ワンタッチ継手 ターンエルボユニオン USYELN6-1 2
11 ノックピン ノックピン MSC8-15 2
12 座金組込六角穴付ボルト 座金組込六角穴付ボルト SCBS6-12 2
13 座金組込六角穴付ボルト 座金組込六角穴付ボルト SCBS6-15 6
14 座金組込六角穴付ボルト 座金組込六角穴付ボルト SCBS6-20 4
15 六角穴付皿ボルト 六角穴付皿ボルト SFB3-6 4
16 六角穴付皿ボルト 六角穴付皿ボルト SFB3-8 4
  • 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。
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    4.著作権
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      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

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