簡易手動特性検査機構【数値計測/手動ワークセット/直動機構/ばね/ハンドル/レバー/リニアブッシュ/からくり】

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仕様
 目的・動作
  コンタクトプローブで電気特性検査する治具
  ワークガイドを引出し、ワークをセット後検査位置に移動
  レバーを操作し、ワークの電気特性を検査する
  結果は別途設置された表示部で確認する

 環境・操作性
  手動検査による少量生産対応の治具
  作業者側からワークセット・検査操作ができる操作性

 対象ワーク
  ワーク:ケースに組み付けられた電子基板
  寸法:W80×D80×H50[mm](ケースサイズ含む)
  質量:0.5[kg]

特徴
 動作仕様・寸法
  外形:W290×D302×H228[mm]
  レバー旋回半径:260[mm]

 必要精度・荷重
  レバー想定押し力:26[N]以上

 主要部品の選定根拠
  圧縮ばね
   手動で圧縮できるものを選定

設計ポイント
 主要部品の計算工程
  ばねによる反力がレバー想定押し力の範囲内であることを検証する
  圧縮ばね荷重
   計算式:反力F=nkx
   プローブ10本のばね力:f=0.98×10=9.8[N]
   ばねが受ける自重:R=9.8[N]
   回転中心からストリッパボルトまでの距離:A=76[mm]
   回転中心からレバーの手で押す位置までの距離:B=217.7[mm]
   操作荷重WをW=26[N]と仮定すると
   ばね荷重:F=(BW-(f-R)×A)A=(217.7×26-(9.8-9.8)×76)/76=74.5[N]
   操作エンド時想定たわみ:x=67.6[mm]
   ばね本数:n=2
k=F/nx=74.5/(2×67.6)=0.55となり
   ばね定数:k=0.55[N/mm]を選定
   セット長:100[mm]、自由長:130[mm]
   このばねを使用すれば想定操作荷重内となる

 構造の作り込みと設計の勘所
  プローブフォルダは、通電性があってはならないため樹脂(POM)を使用
  ストッパ位置までワークベースを長さの半分引き出せることにより、ワーク投入をしやすくしている
  レバー比の関係で、ばね荷重より操作荷重が小さい力で圧縮させることができる構造
  ヒンジ部に蝶番を採用するなど、低コストを意識した、部品を選定している
  プローブはリニアシャフト、ブッシュで支えられてはいるが、過大な力で操作した時、蝶番にガタが出る可能性があるため、メンテナンス項目とする

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