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No.000434 フィルムカット機構

フィルムを自動で切断する

円形刃を使用したフィルムカット機構

IDEA NOTE 円形刃を使用したカット機構

円形刃を使用することで刃物の寿命を延ばす

  • 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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  • ※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

  • 円形刃を使用したカット機構
  • 円形刃の円周上の刃全体を使用するため、刃の一部のみを使用する刃物に比べ寿命を延ばすことができる

環境・操作性

  • ロッドレスシリンダの送りを使用してフィルムを自動的にカットする
  • ロールから自動で送られてくるフィルムを一定幅にカットする
  • 回転刃押付力を調整する為にレギュレータが別途必要

対象ワーク

  • 形状種類:フィルム
  • 外形寸法:W170×D150×t0.1[mm]

特徴

動作仕様・寸法

  • ロッドレスシリンダストローク:200[mm]
  • ガイド付シリンダストローク:30[mm]
  • 外観寸法:W260×D600×H203[mm]

必要精度・荷重

  • ベアリングブロックと円形刃の重量:3.4[N]

主要部品の選定根拠

  • ベアリングブロックと円形刃を搬送するために要するシリンダを選定

設計ポイント

主要部品の計算工程

  • フィルムカット動作時に掛かる負荷を想定したロッドレスシリンダの検証
    • 部品質量
      ガイド付シリンダ:m1=0.42[kg]
      ベアリングブロック:m2=0.25[kg]
      カッター部:m3=0.10[kg]
    • 負荷質量:m
      m=m1+m2+m3=0.42+0.25+0.10=0.77[kg]
    • ガイド負荷率を求める
    • 最大負荷質量:m1max 
      m1max=14[kg](カタロググラフより)
    • 負荷率:α1=m/m1max=0.77/14=0.055
    • 押付時の静的モーメント:M2
      負荷質量重心位置:L1=40[mm]=0.04[m]
      回転刃の押付力:PF=40[N](ガイド付きシリンダ理論出力)
      押付位置:L2=48[mm]=0.048[m]
      M2=m×g×L1+PF×L2
          =0.77×9.8×0.04+40×0.048=2.22[N・m]
    • 静的許容モーメント:M2max
      M2max=3.3[N・m](カタロググラフより)
    • 負荷率:α2=M2/M2max=2.22/3.3=0.67
    • 衝突相当荷重:FE
      平均速度:va=200[mm/s]
      ダンパ係数:δ=1/100(エアクッション/ショックアブソーバ付)
      FE=1.4×va×δ×m×g
         =1.4×200×(1/100)×0.77×9.8=21.1[N]
    • 動的モーメント(ピッチング):M1E
      ピッチ軸から重心位置の距離:Z=0.04[m]
      M1E=1/3×FE×Z
            =1/3×21.1×0.04=0.28[N・m]
    • 動的許容モーメント(ピッチング):M1Emax
      M1Emax=25[N・m](カタロググラフより)
    • 負荷率:α4=M1E/M1Emax=0.28/25=0.011
    • 動的モーメント(ヨーイング):M3E
      ヨー軸から重心位置の距離:Y=0.032[m]
      M3E=1/3×FE×Y
           =1/3×21.1×0.032=0.23[N・m]
    • 動的許容モーメント(ヨーイング):M3Emax
      M3Emax=8[N・m]
      負荷率:α5=M3E/M3Emax=0.23/8=0.029
    • ガイド負荷率の合計
      Σα=α1+α2+α4+α5=0.055+0.67+0.011+0.029
          =0.765≦1
      以上より、許容値内であり使用可能
  • フィルムカット動作時に掛かる負荷を想定したガイド付シリンダの検証
    • シリンダへの負荷質量:m'
      m'=m2+m3=0.25+0.10=0.35[kg]
    • シリンダへの負荷荷重:F2
      F2=m'×g=0.35×9.8=3.4[N]
    • シリンダ推力:F2'
      負荷率:η=0.5
      使用圧力:p=0.4[MPa]
      シリンダの理論出力(φ16、引き側):Ft=60[N]
      F2'=η×Ft=0.5×60=30[N]
      F2'=30[N]>3.4[N]=F2
      以上より、許容値内であり使用可能

構造の作り込みと設計の勘所

  • ガイド付シリンダを用いてプレートに押し付けてる円形刃をロッドレスシリンダで送りながら回転させることで、円形刃に回転駆動を与えなくてもフィルムが切断できる
  • 円形刃は交換が容易にできるキーとボルト固定とする

技術計算リンク

  • 検索コード:#UL434

部品リスト

フィルムカット機構 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 ガイド付シリンダ ガイド付シリンダ MGCLF16-30 1
2 シリンダ用センサ シリンダ用センサ MD14L1 2
3 スピードコントローラ スピードコントローラ SPSNL6-M5 2
4 深溝玉軸受 深溝玉軸受 B6000DDU 2
5 金属ワッシャ 金属ワッシャ WSSM12-10-4 1
6 平行キー 平行キー KESF3-9 3
7 金属ワッシャ 金属ワッシャ WSSM15-6-3 1
8 ベアリング用ナット  ベアリング用菊座金 ベアリング用ナット  ベアリング用菊座金 JLNK10 1
9 座金組込六角穴付ボルト 座金組込六角穴付ボルト CBST5-10 4
10 座金組込六角穴付ボルト 座金組込六角穴付ボルト CBST8-20 6
11 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
  • 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。
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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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