メカニカル部品

　3次元測定器は任意の基準に対する精度測定や、平行度、同軸度などの幾何偏差が直接測定できるなどの利点がありますが、従来の測定方法と基準面（基準線）の定義が異なってくるためこの点の注意が必要です。ここでは、ダイヤルゲージを用いる従来の測定結果と、3次元測定器による結果の違いを解説します。

　代表的な真空ポンプについて、ご紹介しましょう。 （1）油回転ポンプ 　水ポンプのように、円板状のシェルの中を、弁をもった回転子が回転して、吸気・圧縮・排気を行うもので、擦動部の潤滑に油を使います。大気圧から吸気するので、多くの真空システムで初段の真空ポンプとして使われています。このポンプにはその構造から、回転翼形、カム形、揺動ピストン形があります。2段式のものは、2つのポンプを直列につないだもので、高精度のものは10-3Pa程度に到達するものもあります。【写真】にモータ直結型油回転ポンプの外観を示します。

　ドライプロセスを実施するには、真空系をつくる必要があります。真空系は、真空容器、真空ポンプ、真空計などで構成されます。 　真空容器は、表面処理するワークの大きさや処理量、成膜する元素・化合物の供給源、電極など、容器内に設置しなければならない装置の占める容積から決められますが、材質は真空漏れのない緻密な構造で、表面にガスなどを吸着しないような鏡面状平滑面が求められます。 　真空ポンプは、「特定の空間（真空容器）から気体を排除する装置」と定義されていますが、その動作原理から、いろいろな種類のものがあります。【表1】に、主な真空ポンプの作動範囲を示しました。 【表1】主な真空ポンプの作動範囲

　人類ではじめて真空を作ったのは、イタリア人のトリチェリ（Trricelli:1643）であるといわれています。彼は、水銀で満たされた試験管状のガラス管を、水銀で満たされた皿にさかさまに立てることによって生じるガラス管中の水銀柱の上にできた空白を、これが真空であるとしました。 　当時これは非常に説得力のある実験でありましたが、管の中が、真に空っぽで何もないかというと、実はそうではなく、水銀の蒸気や水蒸気などのほか多くのガスが含有されていることが、今日では分かっています。技術の発達した今日でも、全く何もない真の真空をつくることは至難の技です。

　エアーシリンダのピストンロッドを、可動体に連結させる方法を紹介します。 エアーシリンダのピストンロッドとの連結方法 （1）直動機構の連結方法の原則 　直動機構は、次の2方式が代表です。

　2つの機素の連結方法について事例（2つの連結部品のうち片側を固定側とし、他方を回転させる連結方法）を紹介します。（回転軸を連結させる締結方法についてはこちら） （1）ヒンジピンの連結方法 （1）ヒンジ（Hinge）とは 　ヒンジ（Hinge）とは「ちょうつがい」の意味です。片側が固定され他方が回転できる仕組みが「ちょうつがい」です。ヒンジピンを用いて構成できます。 （2）ヒンジピンの連結法 　次の種類があります。

　ここではシリコンウェハ（円形薄板）、回路基板（矩形薄板）を例に、位置決め方法の決め方を紹介します。 （1）位置決め方法の決め方のヒント 　次の項目を適切に選定することで、多様なワークについて位置決め方法を決めることが可能です。

　ここでは、位置決めピンと位置決めブシュをペアで使用した事例を紹介します。 位置決めピンと位置決めブシュのペアの使い方 　位置決めピンと位置決めブシュは、次の狙いのためにペアで使用されます。 位置決めブシュ（または位置決めピン）を交換可能とすることで、摩耗による位置決め精度の劣化を抑え、長期間の安定精度を維持させる。 位置決め用アクチュエータ（例えば、ピック＆プレイス用ツイストシリンダなど）の遊びを位置決め、ピンとブシュのペアで小さくし、位置決め精度を向上させる。 ■解説1 　フリーフロータイプの自動機にはキャリアを多数使用しますが、軽量でかつそれぞれのキャリア精度を長期間維持させるには、アルミ材の基板に位置決めブシュを挿入し、上記 1. を実現させます。

　ここでは、位置決め調整ねじについて解説します。 位置決め調整ねじの使い方

　ピンを用いた位置決め法の要点を解説します。 ■位置決めピンの使い方 通常2本のピンを用いて、治具側に対してワークを位置決めする。 2本のピンの一方は円筒外形を基準とし、他方のピンは円筒外形のうち両穴を結ぶ中心線近傍を切り欠いて、挿入／排出の作業性と位置決め精度を両立させる（【図1】参照）。 2本のピンの高さに違いを持たせ、高い方のピンへの挿入で予備的な位置決めを行い、残りの低いピンへの挿入で正確な位置決めを行う（【図1】参照）。

　位置決めピン／ガイドの使用方法を解説します。初めに位置決めの原理・原則を解説し、引き続き位置決めピン／ガイドの使用事例を紹介します。

　採用したベアリング固定部品は（＊）マークの3部品です。

事例（【図1】参照） 　ここでは、2個のT型ベアリングホルダに、両端にカムフォロアを取り付けたリンクを固定する構造を事例に、軸受のアキシャル方向の固定法を解説します。 　採用したベアリング固定部品は、（＊）マークの3部品です。

　L型シャフトホルダーには4種類のシャフト保持構造があります。ここでは4種類からの選択の参考となるよう、それぞれの特徴を整理してみます。 　【図1】と【図3】は基本の形状がほぼ同じで、シャフトホルダーの種類が異なる（側方型、セパレート型）のみです。この2つの図の比較では、シャフトの挿入/抜き取りの方法が大きく異なることが分ります。その作業の差の違いが、可動テーブルの組付け手順やメンテナンスにも関係が出てきます。下表に4種の違いを比較しました。

　この方法は、流動浸漬法と似ていますが、粉体塗料の流動層に被塗物を浸漬するのではなく、流動層の上部にできる電荷された塗料粒子の浮遊層の中で、粉体塗料を電気的に付着する方法です。 　装置は【図1】に示すように、多孔板に電極が設けてあり、その電極とアースの間に高電圧発生器によって30〜100kvの直流電圧を印加します。その結果、接地された被塗物と電極との間に強い電界が生じ、また電極から発生するコロナ放電によって槽内の空気がイオン化され、粉体塗料粒子が帯電し、相互に反撥し合って流動層上部に浮遊し、反対極の被塗物に吸着されます。

　セットカラーはシャフト外周をクランプして保持する機能を持っています。このシャフト機能を利用して、シャフトを案内とする直動機構のストッパとしてセットカラーを利用することが出来ます。セットカラーを用いる利点は、ストッパ位置の調整が簡単にできることです。 セットカラーを用いたストッパ機構の一例を【図1】に示しました。特徴は次の内容です。

　流動浸漬法は、流動床法あるいはフィルダイズベッド法などと呼ばれています。 　【図1】のように多孔板を底板とする流動槽に粉体塗料を入れ、圧縮空気または不活性ガスを圧送すると、多孔板を通じて粉体塗料が舞い上がり、流動状態になります。 　この流動層に、塗料の溶融温度以上に予熱した被塗物を浸漬すると、その表面に接触した粉体塗料は半溶融状態か溶融状態で塗膜を形成します。必要に応じて後加熱して仕上げます。 　多孔板は、セラミックス板、発泡樹脂板、焼結金属板、濾布などで、気孔が均一で、気孔の大きさは10〜60μmのもののうち、塗料の粒度に合ったものが用いられます。

　セットカラーは、シャフトや円形支柱などの円筒形状の位置決めに便利な部品です。ここではシャフトの停止位置決めの使用事例を紹介します。 事例1（【図1】の場合） 　ダンパ付セットカラーによる、シャフトストッパ機構について解説します。

　シャフトを直接取り付ける構造とシャフトホルダーブラケットを用いた取付け方法を事例として、それぞれの設計のポイントとメンテナンス性などを解説します。