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    No.000390 スプリングチャック機構

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    ばね力で常時チャック（チャック部水使用環境対応可能)

    IDEA NOTE ばね力による常時チャック構造

    ばねの取付位置をワーク近傍に配置する事により、常時チャックを維持する構造

    IDEA NOTE 外部駆動によるチャック解除

    シリンダにてレバーを押し、チャックを解除する、解除時にセンサにて検知する

    IDEA NOTE チャック部の上下方向のたわみ防止

    チャック/アンチャック時は停止位置にカムフォロアを上下配置し、上下方向を規制する

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      CADデータ利用規定
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      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。
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      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。
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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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    • ※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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    仕様

    目的・動作

    • 他ユニットからのワークをスプリング力のみで自動的にチャックする機構
    • 他ユニットへのアンチャックは外部よりシリンダでレバーを押す機構

    環境・操作性

    • 製造ラインでの、自動ワーク投入・排出
    • 自動化する事により、作業者によりワークを水使用環境へ投入、排出する作業が不要になる為に作業効率改善
    • チャック先端ツメを変更することにより、ワーク段取換え可能

    対象ワーク

    • 形状種類：スチールプレート
    • 外形寸法：L220×W38×t1.5[mm]
    • 質量：150[g]

    特徴

    動作仕様・寸法

    • チャック部寸法：W241×D114×H232[mm]
    • 外観寸法：W1005×D240×H544[mm]

    必要精度・荷重

    • ばねによるチャックの為、ワークの重さには制限がある（現在のワークの重さ：150[ｇ]）
    • 単軸ロボット精度：繰返し位置決め精度±0.01、最大速度600[mm/sec]、最大可搬質量55[kg]

    主要部品の選定根拠

    • ばね及びシリンダ
      • ワークを固定する為のばね及び解除するシリンダの選定
    • 単軸ロボット
      • チャックとワークを搬送できるロボットを選定

    設計ポイント

    主要部品の計算工程

    • ワーク保持(ばね力)、チャック解除(シリンダ容量)、可搬質量(単軸ロボット)について妥当であることを検証する
    • ばねによるワーク保持の確認
      • 条件値：
        ワーク重量：W=1.5[N](=0.15[kg])
        加減速を考慮し、判断荷重を2倍の3.0[N]とする
        ばね自由長：70[mm]
        チャック時ばね長：97.5[mm]
        ばね定数：k=0.29[N/mm]
        ばね初張力：Pi=3.92[N]
        ばね本数：n=2[本]
        支点からばねまでの距離：X1=14[mm]
        支点からチャックまでの距離：X2=39.5[mm]
      • チャック時ばねたわみ量：δ1=97.5-70=27.5[mm]
      • チャック時ばね荷重：P1[N]
        P1=(k×δ1+Pi)×n=(0.29×27.5+3.92)×2=23.8[N]
      • チャック時ばねによるモーメント：M1[N･mm]
        M1=P1×X1=23.8×14=333[N･mm]
      • チャック先端荷重：Fa
        Fa=M1/X2=333/39.5=8.4[N]
        Fa=8.4[N]＞3.0[N](判断荷重) よって、成り立つ
    • チャック解除力の確認
      • 条件値：
        チャック解除シリンダ力(0.4[MPa])：F=80[N]
        アンチャック時ばね長：101.6[mm]
        支点からシリンダで解除する位置：X3=16[mm]
      • アンチャック時ばねたわみ量：δ2=101.6-70=31.6[mm]
      • アンチャック時ばね荷重：P2[N]
        P2=(k×δ2+Pi)×n=(0.29×31.6+3.92)×2=26.2[N]
      • アンチャック時ばねによるモーメント：M2[N･mm]
        M2=P2×X1=26.2×14=366.8[N･mm]
      • シリンダにかかる荷重：Fb[N]
        Fb=M2/X3=366.8/16=22.9[N]
        Fb=22.9[N]＜80[N]=F　よって、成り立つ
    • 単軸ロボットの選定
      • 条件値：
        チャック部及びアーム部の質量：W=3.8[kg]
      • 最大可搬質量の確認
        最大可搬質量(水平)：55[kg]＞3.8[kg]=W　よって、成り立つ
      • 許容オーバーハング量の確認(壁面取付使用時)
        質量10[kg]の場合、A=193[mm]、B=132[mm]
        A=193[mm]＞114[mm](今回の重心位置)
        B=132[mm]＞35[mm](今回の重心位置)
        よって、成り立つ

    構造の作り込みと設計の勘所

    • 水使用環境に対応する為、ワークチャック部には駆動力を持たせずばね力のみで保持する構造
    • 構成部品はステンレスを多用している
    • チャックかアンチャックかは、センサにて検知し確認する
    • ロボット取付位置からチャック部までオーバーハング量があるので、ワーク投入・排出位置に上下方向の規制をしている
    • チャック部固定端は押しボルトと長穴により、その位置を微調整できる構造
    • アームには水使用環境へ投入時のさそい込み形状としている(板厚両側に角度面取)

    技術計算リンク

    • 検索コード：#UL390

    部品リスト

    スプリングチャック機構 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 ノックピン ノックピン MS6-15 2
    2 調整ねじ用ブロック 調整ねじ用ブロック TSE5-5 1
    3 引張りばね 引張りばね AUU8-70 2
    4 引張りばね用ポスト 引張りばね用ポスト SBSPO4-15 2
    5 金属ワッシャ 金属ワッシャ FWSSS-D9.0-V7.0-T1.0 2
    6 調整ねじセット 調整ねじセット SANBN5-30 1
    7 ストップピン ストップピン SSTEH5.5A 1
    8 スピードコントローラ スピードコントローラ SPJNLS6-M5-W 2
    9 単軸ロボットＲＳＦ４ 単軸ロボットＲＳＦ４ RSF410-C22A-C-F1-3-550 1
    10 カムフォロア カムフォロア CFUAS8-19 2
    11 六角穴付止めねじ 六角穴付止めねじ MSSU5-10 1
    12 調整ねじセット 調整ねじセット SANBN5-20 1
    13 フローティングジョイント フローティングジョイント FJW5-0.8 1
    14 金属プッシャ 金属プッシャ KPMR10-23-5 1
    15 無給油ブシュハウジングユニット 無給油ブシュハウジングユニット MHCTS10 1
    16 小型シリンダ 小型シリンダ MSCFA16-10 1
    17 シリンダ用センサ シリンダ用センサ ME33L1 2
    18 ストップピン ストップピン SSTEH10 1
    19 先端連結ジョイント 先端連結ジョイント TCJ10-51-M5 1
    20 ばね座金・平座金組込六角穴付ボルト ばね座金・平座金組込六角穴付ボルト SCBS4-16 2
    21 ばね座金組込六角穴付ボルト ばね座金組込六角穴付ボルト SCBZ3-6 4
    22 ばね座金組込六角穴付ボルト ばね座金組込六角穴付ボルト SCBZ3-10 8
    23 ばね座金組込六角穴付ボルト ばね座金組込六角穴付ボルト SCBZ5-20 10
    24 ばね座金組込六角穴付ボルト ばね座金組込六角穴付ボルト SCBZ6-16 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。
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      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。
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      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。
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      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。
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