上下装置【転写/露光/段取り/回転による直動機構/リンク/カム/カムフォロア/ばね/モータ/ベアリング/リニアブッシュ/からくり】

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仕様
　目的・動作
　　モータの回転運動をカムによってスタンプの上下動に変換
　対象ワーク
　　テープ状シート

特徴
　動作仕様・寸法
　　装置外形：W385×D241×H204[mm]

　主要部品の選定根拠
　　可動部の重量を引き上げることができるばねを選定
　　カムを回転させるのに必要なトルクをもつモータを選定

設計ポイント
　主要部品の計算工程
　　ばねが負荷に対して適切な引張力であることを検証する
　　　可動部の質量M:1.0[kg]、ばねの初張力F1:1.579[N]（カタログ値）、ばね定数K:0.167[N/mm]（カタログ値）、ばねのたわみ量L：22.9～47.4[mm]より
　　　ばねの引張力F=(F1+KL)×2[本]={1.579+0.167×(22.9～47.4)}×2
　　　=10.8～19.0[N]＞M×9.8=9.8[N]
　　　⇒問題なし

　　モータの回転トルクを検証する
　　　可動部の回転トルクは、ばねのたわみ量が最大(Lmax:47.4[mm]、Fmax:19.0[N])の時に最大となるため、その時点を検証する
　　　モータトルク定格TM：8.2[N・m]（カタログ値）、Lmax時のカムの回転半径Rc：34[mm]、カムと接するベアリングの半径Rｂ：11[mm]、アームの回転方向とモータの回転方向とのなす角θ1：83.98[°]、ばねの引張方向とアームの回転方向のなす角θ2：6.02[°]、アーム中心からベアリング中心までの距離Ra1：65.3[mm]、アーム中心からばね中心までの距離Ra2：108[mm]より
　　　モータによるアームの回転方向の接線力FMとすると
　　　FM=TM÷（Rc+Rb）×ｃｏｓθ1=8.2÷{(34+11)×10-3}×ｃｏｓ83.98°
　　　=19.1[N]
　　　モータによるアームの回転トルクTM’とすると
　　　TM’=FM×Ra1=19.1×65.3×10-3=1.25[N・m]

　　可動部の回転トルクT1とすると
　　　T1=(Fmax-M×9.8)×COSθ2×Ra2
　　　=(19.0-1.0×9.8)×COS6.02°×108×10-3
　　　=0.988[N・m]＜TM’=1.25[N・m]
　　　⇒問題なし

　構造の作り込みと設計の勘所
　　ボールプランジャを使用し、スタンプ台の交換を容易にできる
　　引張りばねを使った上昇構造
　　アーム先端部の長穴にする事で上下動時の動作を成り立たせる

類似ワード：ボールプランジャー
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