メカ：詳細設計
製造現場から褒められる部品設計の秘訣とは？
3D CADデータアップロードで、即時見積もりと加工、最短1日出荷の meviy（メヴィー） 。 このサイト内にて、株式会社小川製作所の小川真由氏による「 製造現場から褒められる部品設計の秘訣 」が展開中です。生産設備や装置の設計者向けに、...
空気圧駆動システムの設計法（設計のイメージトレーニング-49）
機械システムには機構設計図があるように、空気圧駆動システムや油圧駆動システムにも設計図があります。ここでは空気圧駆動システムの設計図について解説します。 機械設計の基本ルールはJISB0001機械製図―表記方法、JISB0002-1,2,3...
懸案構造の製図過程での処理（設計のイメージトレーニング-45）
組立図の設計を進める過程で、構造がだんだんと明らかになるに従い頭で考えていた構想と違って、懸案が生じてきます。このような場合の対処法をいくつか紹介します。 設計を進める過程で懸案課題が生じた場合は次の様な対処法がありますが、解決担当者は設計...
組立図の寸法記入について（設計のイメージトレーニング-44）
組立図の寸法記入について解説します。 【図1】はビンゴゲーム機の全体組立図の中の正面図と平面図です。この図の中に寸法記入箇所が5箇所あります。 全体組立図の寸法記入の目的は、装置の代表寸法を示して、装置の概略寸法を理解し、搬入時のチェックや...
タグ：製図・図面
自動機の部品図製作のポイント-2（設計のイメージトレーニング-42）
自動機の部品は形状と寸法で決まりますが、この設計者が決める2つの項目（形状と寸法）は、部品費と自動機の組立費の両者に大きな影響をおよぼします。前号では部品加工費への影響を解説しました。ここでは組立費への影響について解説します。 ・自動機の価...
タグ：製図・図面
自動機の部品図製作のポイント（設計のイメージトレーニング-41）
全ての機械装置はさまざまな部品を組みつけて製作されています。したがって、自動機をはじめ全ての機械装置は部品図が最終の出力情報となります。ここでは自動機の部品図作成のポイントを解説します。 自動機の価格は次のような構成で決まってきます。 自動...
自動機の部品図展開（設計のイメージトレーニング-40）
自動機の部品は、組立図で表現される各図面（正面図、平面図、側面図、断面図など）に部品番号を付けて、部品の組立位置とその状態を図示します。ここでは、部品図の展開について解説します。 【図1】にビンゴゲーム機のエアーシリンダを用いたカラーボール...
部品供給は大型駐車場の設計構造（設計のイメージトレーニング-39）
ビンゴゲーム機を事例に部品の供給・回収機構、センシング技術などを解説してきました。ここでは部品供給・回収システム全体のイメージを事例で解説します。 ・部品供給は次の作業で構成されています。 部品供給＝貯蔵＋整列＋給送＋分離 ・給送とは、整列...
可動体の設計表示法（設計のイメージトレーニング-38）
可動体を持つ機械設備の場合、可動体の移動範囲の全てにおいて予期せぬ問題が生じないことを機械設備設計者は、設計段階で確認する必要があります。ここでは可動体の設計技法を解説します。 ・二点鎖線は想像線とも呼び、稼動状態の図示などに使用します。破...
配線・配管処理とベース設計（設計のイメージトレーニング-37）
機械装置にアクチュエータ（エアーシリンダ、電動モータなど）やセンサー類が増えると、それらの配線・配管処理のためのレイアウト設計が、(1)装置の信頼性、(2)メンテナンスのし易さ、(3)見栄えなどに影響するため非常に重要は装置設計のテーマです...
高さ調整が楽なカバー構造（設計のイメージトレーニング-36）
自動機には次の様な用途のカバーが必要となります。この場合、駆動する物とカバーとの隙間を現物合わせで調整する場合があります。ここでは高さ調整が楽なカバー構造の事例を紹介します。 自動機のカバー事例 （1） 駆動部を覆う安全用保護カバー （2）...
ローコストなカラーボール識別（設計のイメージトレーニング-35）
このビンゴゲームの場合、直線状に同色のカラーボールが並ぶと勝ちとなります。したがって、並べたカラーボールの色の識別を自動で検知するセンシングが必要です。ここではローコストなカラーボールの識別法を紹介します。 ・色の識別にはカラーセンサがあり...
タグ：センサ
エスケープメントのセンシング（設計のイメージトレーニング-34）
供給機構エスケープメントでは、供給部品を分離し、次の動作（例えば、移載など）を自動で行い易くします。このため、エスケープメント後のワークステーションにはほとんど全ての自動機でセンサによる部品の有無の判断機能を持たせます。 ・【写真1】はカラ...
タグ：センサ
駆動モーターの取付ベース（設計のイメージトレーニング-33）
カラーボールストッカーを回転させる駆動モーターの取付ベースの設計を考えてみます。 ・カラーボールストッカーと駆動モーターは弾性のあるプラスチック製丸ベルトで繋げられ回転運動が伝達されます（【写真1】）。 ・したがって、駆動モーターは、カラー...
カラーボールの分離アクチュエータ（設計のイメージトレーニング-32）
分離（エスケープメント）機構のユニットについて解説します。 ・分離（エスケープメント）機構は直線状にワークを押出す方式と回転しながらワークを分離する方式が代表的な駆動機構です。 ・直線状に押出す方式は、エアーシリンダを利用し、ワークをストッ...
カラーボールストッカーの回転機構（設計のイメージトレーニング-31）
ビンゴゲーム機は、カラーボールがランダムに選択されるようにストッカーを常時回転させます。この低速回転機構について解説します。コンベア駆動や上下方向の昇降機構などの駆動機構に応用できます。 ・低速回転機構は、ミスミの回転軸、ベアリングホルダセ...
供給機構エスケープメント-4（設計のイメージトレーニング-29）
分離（エスケープメント）機構には次の2つの方式があります。代表的な機構事例を併せて紹介します。 出典： 工場自動化・省力化事典 出典： 工場自動化・省力化事典
供給機構エスケープメント-2（設計のイメージトレーニング-28）
・ランダムに蓄えられた状態のワークを分離（エスケープメント）させる方式がビンゴゲーム機には採用されています。 ・回転円板に分離用ワークホルダを設けて、ワークを1個ずつ分離させ、次の工程に供給する機構です（【図1】）。ここでは、ロータリーステ...
供給機構エスケープメント（設計のイメージトレーニング-27）
・搬送レールなどのシュート部に連続して貯まった供給部品（ワーク）を1個ずつ送り出す装置をエスケープメントと言います。 ・エスケープメントはシュートに貯まるワークの貯まり具合や送り出す動作速度に対して、安定して確実な送り出し処理が出来なければ...
昇降機構と回収機構（設計のイメージトレーニング-26）
・部品供給の自動化・省力化では、ワークの自重を利用したり、アクチュエータを用いて機動的に移動させたりと、部品形状や次工程の作業との関係などで供給方式を決めます。 ・ビンゴゲーム機の場合、ビンゴ配置板からの回収にはカラーボールの自重を利用した...
昇降機構の構造 （設計のイメージトレーニング-25 ）
部品供給の代表的要素機構に昇降機構があります。ここではビンゴゲーム機の昇降機構を事例に解説します。ビンゴゲーム機の昇降ユニットは、回収したカラーボールをストック回転テーブルに戻すものです。 昇降ユニットの構成 昇降ユニット構成部品 役 割 ...
昇降機構（設計のイメージトレーニング-24）
部品供給の代表的要素機構に昇降機構があります。ここではビンゴゲーム機の昇降機構を事例に解説します。 ビンゴゲーム機の場合、カラーボールを供給するための機構ユニットは次のサブユニット（要素機構）で構成されています。 カラーボール供給機構ユニッ...
ピックアンドプレイス用アクチュエータ（設計のイメージトレーニング-23）
ピックアンドプレイスの動きは上下動作と回転動作でほとんど対応が可能です。また、対象物が決まると上下動のストロークと回転角度もピック位置とプレイス位置の設計配置で設計時に決める事ができます。 したがって、駆動のフレキシビリティを重視するよりも...
ピックアンドプレイスと組立（設計のイメージトレーニング-22）
ピックアンドプレイスは、部品を保持・つまみ上げて、目標の位置に置く作業で1工程を終える作業単位です。このピックアンドプレイスは、対象部品の形状の特徴により、(1)そのまま組立作業がなされる、(2)組立作業の前段取り作業となる、のように異なっ...
ピックアンドプレイス用部品図-3（設計のイメージトレーニング-21）
P&P機構部の部品図のチャックブラケット（アーム）について解説します。 ・ＸＹテーブルに組み付けられる長いアーム（【図1】参照）は、軽量化のために2枚のプレートで梁構造に組付け剛性を高くしています。 ・2枚のプレートは溶接で接合させています...
ピックアンドプレイス用部品図-2（設計のイメージトレーニング-20）
P&P機構部の部品図のチャックツメ部品について解説します。 ・【図2】がチャックツメ部品図です。 チャック面と位置決め用の溝基準には、仕上げ面粗さの指示 を付けています。 ・チャックツメにはワーククランプの有無を確認する光電センサーをつける...
ピックアンドプレイス用部品図（設計のイメージトレーニング-19）
P&P機構部の部品図について解説します。 ・P&Pユニット部品は、ＸＹテーブルに組み付けて高速の駆動制御を行うため組付け部品やアクチュエータを軽量化させる必要があります。このため加工部品にはアルミ材を多用し、長いアーム形状などは補強を構造設...
ピックアンドプレイス機構-2（設計のイメージトレーニング-18）
ビンゴ自動機とは異なるP&P機構部の写真と図面で解説します。 ・P&Pユニット部品は軽量化させる必要があるためアルミ材を多く用います。ここではA5052材で製作しています。ハンド部はプラスチックを採用。 ・直動のアクチュエータは軽量コンパク...
ピックアンドプレイス機構（設計のイメージトレーニング-17）
ピックアンドプレイス（P&P）機構は、自動機の機構部の中でワークを直接触るメカニズムのためワークの特徴に合った設計（構造、材質、運動方式、サイズ、その他）が必要となります。ビンゴ自動機を事例に解説します。 ・P&P機構は、「ピック」＝取り出...
ユニット配置（設計のイメージトレーニング-16）
自動機は次のような数種類のユニットで構成されています。 上の3つのユニットの中では、機構ユニットが自動機の最重要ユニットになります。自動機の狙い（例：組立、検査、選別）を最も効果的に実現するための設計を行います。 電装・制御ユニットは、オペ...
表示盤/操作盤の設計（設計のイメージトレーニング-15）
表示盤、操作盤の配置とそれらの保持構造設計は、自動機の操作性（作業のし易さ）と安全性の向上、さらに、外観的見栄えの関係から重要な項目です。 表示盤、操作盤の配置と構造設計は、匡体設計の段階で盛り込まなければならないため匡体設計の一部と考える...
キャスタ/アジャスタの設計（設計のイメージトレーニング-14）
機械設備は製作場所から納入先までの移動や、納入後の工場搬入、さらには、レイアウト変更など設置場所の移動があります。このため、移動に便利なキャスタと、設置用アジャスタの選定も重要となってきます。ここではビンゴゲーム自動機を事例にキャスタとアジ...
ビンゴゲーム自動機の事例展開（設計のイメージトレーニング-11）
本号から、ビンゴゲーム自動機（写真）を事例に自動機の色々な機構要素とその設計についてイメージトレーニングを進めます。ビンゴゲーム自動機を事例とした場合、次のような機構要素や製図法が課題として挙げられます。 (1)フレーム設計 (2)クリーン...
防振マウントの仕様選定の解説（機械設計者の生産技術レベルアップ講座-53）
防振マウントの仕様選定は次の手順で行います。 (1)防振マウントにかかる荷重の算出 ↓ (2)固有振動数の算出 ↓ (3)ばね定数の算出 ↓ (4)防振マウントの選定 ↓ (5)振動伝達率の効果確認 ＜防振マウントの仕様選定の事例解説：SI...
防振マウントの防振効果（機械設計者の生産技術レベルアップ講座-52）
防振マウントの防振効果は振動伝達率Tr（％）で表現します。 ・振動伝達率 Tr ＜ 100％ の場合、振動減衰効果が得られています。 ・振動伝達率 Tr ＝ 100％ の場合、振動減衰効果が全く得られていません。 ・振動伝達率 Tr ＞ 1...
防振マウントの振動評価法-2（機械設計者の生産技術レベルアップ講座-51）
防振マウントの衝撃試験の事例を紹介します。衝撃吸収試験の評価システムが下図です。
タグ：ショックアブソーバー
防振マウントの振動評価法-1（機械設計者の生産技術レベルアップ講座-50）
防振マイントの性能評価には次の項目が挙げられます。(1)～(3)は静的特性、(4)、(5)は動的振動特性の試験項目です。 【表1】防振マウントの製品評価項目 評価項目 評価方法 規格情報 使用試験機 (1)荷重-変形特性 製品、ゴム単体 J...
振動の表現（機械設計者の生産技術レベルアップ講座-49）
地震の強さの表現に、「震度」と「マグニチュード」があります。２つの言葉は、ともに地震の大きさを表現していますが、震度は地震の揺れの大きさの指標で、後者は地震のエネルギーの大きさの指標です。ここでは、振動に用いられる用語を解説します。 1)振...
タグ：材料力学
除振対策の基本（機械設計者の生産技術レベルアップ講座-48）
外部の振動源から伝播してくる振動の影響を小さくすることを 「除振」 と言います。 1)除振と生産現場の問題 除振を必要とする生産現場の問題の事例は次のようなものです。 例： (1)近隣の工場のプレス装置が稼動すると自動機の位置決め精度のバラ...
タグ：材料力学
振動とローコストオートメション（機械設計者の生産技術レベルアップ講座-47）
日本のモノづくり現場が高付加価値化への傾向を強める関係で、振動問題の重要性が大きくなっています。質量を持つ装置の運動制御においては、高速化と精密化は相反する物理現象となるため高度な制御技術と免振技術を活用することが望まれます。以降では自動化...