複数チャック機構【ピック&プレイス/クランプ/チャック/直動機構/シリンダ/リニアブッシュ】

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環境・操作性
 P&Pの先端に装着し、複数のワークをチャックする
 複数ワークを一度に搬送する必要のあるアプリケーションに適用

対象ワーク
 ワーク形状:段付き円柱(SUS)
 ワーク外形:チャック部直径20×高さ20[mm]、頭部長径30×高さ5[mm]
 ワーク質量:80[g]

動作仕様・寸法
 外形寸法:W70×D638×H160[mm]
 シリンダストローク:10[mm]

必要精度・荷重
 シリンダの推力が70[N]以上

主要部品の選定根拠
 エアシリンダ
  チャック回転防止のためロッド回り止め形で、エア抜け時に把持力保持のためロック付とする

 主要部品の計算工程
  長ロッドとブッシュの摩擦よりシリンダ推力を検証する
   FA:シリンダにかかる荷重
   FB:シリンダの推力
   最悪条件でFA≦FBの時、仕様を満たす
   シリンダにかかる荷重
   ブッシュの摩擦係数:0.3(仮定)
   チャックする時のシリンダにかかる荷重:FA=(チャック総重量)×(摩擦係数)
   FA(チャックa)=(3.08×9.8)×0.3=9.05[N]
   FA(チャックb)=(2.66×9.8)×0.3=7.83[N]
   上記より、最悪条件はチャックaをシリンダ引き側へ動かす時となる
   シリンダ引き側の推力 シリンダ径:25[mm]
   ロッド径:12.5[mm]
   使用圧力:0.4[MPa]
   シリンダ効率:0.5(すべり摩擦を考慮して)
   シリンダ引き側推力(保持力):FB2=π×(シリンダ半径²-ロッド半径²)×使用圧力×シリンダ効率
   FB2=π×(12.5²-6²) ×0.4×0.5 =75.5[N]
   FA(チャックa)= 9.05[N] ≪ FB2 = 75.5[N]
   よって仕様を満たす

 構造の作り込みと設計の勘所
  ロッド回り止め形のシリンダを使用することでチャックの回転方向のずれ止めをする
  シリンダの推力がワークにかからない様、挟み込みではなく、すくい上げのチャックを採用
  シリンダのストロークエンドでチャック、アンチャックする為、シリンダ精度が±1[mm]のため、チャック時はワークと、アンチャック時は周辺部品と1[mm]以上クリアランスを確保
  組立時のチャック位置出しは位置出し治具で現場調整とする。位置出し治具でチャック位置を仮決めした後、セットカラーの位置決め・チャック取付となる
  セットカラーのブロックへの取付は①取付ボルト仮締め→②割締めを固定→③取付ボルト本締めの順に組付ける

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