ワークサイズ段替えコンベヤ【コンベヤ/段取り/回転による直動機構/機構の安定化/リニアガイド/ねじ駆動/ベルト/チェーン/ワイヤ/ローラ/モータ/ベアリング/からくり】

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環境・操作性
 モータでタイミングベルトを駆動しガイド幅を調整する自動機構

対象ワーク
 ワーク:ダンボール
 ワーク大寸法:W400×D300×H200[mm]
 ワーク大質量:156[g]
 ワーク小寸法:W200×D300×H200[mm]
 ワーク小質量:100[g]

動作仕様・寸法
 外形寸法:W810×D810×H162[mm]
 ストローク:100[mm]
 ガイド内寸調整幅:202.4~402.4[mm]

主要部品の選定根拠
 モータ
  ワークガイドを幅寄せ可能なモーターを選定

主要部品の計算工程
 モータがワークガイドを幅寄せ可能か検証する
  ガイド幅寄せモーター容量
  タイミングプーリの慣性モーメント
  タイミングプーリ質量:m1=0.0270[kg]
  回転直径:D=0.0478[m]
  J1=m1・D²/8=0.027×0.0478²/8=7.70×10⁻⁶[kg・m²]
  ガイドの慣性モーメント
  ガイドの質量:m2=4.7[kg]
  J2=m2・D²/4=4.7×0.478²/4=2.68×10⁻³[kg・m²]
  カップリングの慣性モーメント:J3=9.0×10⁻⁷[kg・m²]
  総負荷慣性モーメント
  JL’=J1+J2+J3=2.69×10⁻³[kg・m²]
  減速比:i=7.2
  モータ軸換算の慣性モーメント
  JL=JL’/i²=2.69×10⁻³/7.2²=5.17×10⁻⁵[kg・m²]
  モータをステッピングモータ CRK564AKD-T7.2 と仮選定する
  モータのローター慣性モーメント
  JM=175×10⁻⁷[kg・m²]
  イナーシャ比
  JL/JM=5.17×10⁻⁵/175×10⁻⁷=2.95<10となりOK

構造の作り込みと設計の勘所
 センサ数量を最低限にする
 モータ始動時に原点センサONの時は、ガイド内側方向へ移動させ、センサをOFFにしてからガイド外側方向へ移動させ原点を出す
 モータ始動時に原点センサOFFの時は、ガイド外側方向へ移動させ原点を出す
 以上の制御にことでセンサを減らしている

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