XYZ方向可動導通検査機構【コンベヤ/クランプ/チャック/ステージ/ 数値計測/段取り/直動機構/シリンダ/ベルト/チェーン/ワイヤ】

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仕様
　目的・動作
　　複数のワークに対し、3軸機構で導通検査の自動化を実現
　　XY方向は、複数のワークに合わせてピッチ送りして位置決めを行う
　　Z方向は、定量ストロークして導通検査を行う
　　2列平行タイミングベルトコンベヤでワーク搬送を行う

　環境・操作性
　　複数の電子基板が搬送されて、プローブ位置で停止して導通検査を行う
　　ワークの向きは、プローブ位置までにガイドしてバラつきの抑制を行う

　対象ワーク
　　ワーク：電子基板
　　寸法：45×35×21.6[mm](ケースサイズ含む)
　　質量：0.05[kg]

特徴
　動作仕様・寸法
　　外形：W411×D293×H357[mm]
　　X方向：アクチュエータストローク：150[mm]
　　Y方向：アクチュエータストローク：50[mm]
　　Z方向：シリンダストローク：25[mm]

　必要精度・荷重
　　プローブ押し付け荷重：1[N]
　　繰返し精度：±0.01[mm]

　主要部品の選定根拠
　　シリンダ
　　　プローブユニットを昇降する推力と導通に必要な押し圧を満たすシリンダを選定する

　　アクチュエータ
　　　搭載部の水平駆動に必要な推力とストロークを満たすアクチュエータを選定する
　　　精度要求：±0.01[mm]の高精度要求の場合、繰返し精度が高いLXタイプを採用
　　　LXタイプ：繰返し精度=±0.005[mm] /RSタイプ：繰返し精度=±0.02[mm]

設計ポイント
　主要部品の計算工程
　　シリンダがプローブユニットの昇降駆動に必要な推力を満たすか検証する
　　シリンダ（昇降）
　　　シリンダ先端質量：m1=0.2[kg]
　　　シリンダ先端負荷重力：F1=m1g=2[N]
　　　プローブ反力-シリンダ先端質量：F2=1×本数-2=2[N]
　　　想定使用空気圧：P=0.4[MPa]
　　　シリンダ負荷率：Q=0.5
　　　シリンダ推力：F=r²π×P×Qより
　　　F3=6²π×0.4×0.5=22.62[N]
　　　F4=(6²-3²）π×0.4×0.5=16.96[N]
　　　F1＜F4、F2＜F3より成立
　　　アクチュエータが可搬質量を超えていないか検証する

　搬送条件
　　送り速度　X軸=30[mm・sec]、Y軸=V=10[mm・sec]
　　ストローク：X軸=150[mm]、Y軸=50[mm]
　　加減速時間：0.5[sec]
　　加速距離：1[mm]
　　等速距離：X軸＝148[mm]、Y軸＝48[mm]
　　減速距離：1[mm]
　　毎分往復回数：10min⁻¹
　　荷重係数　fw=1.5
　　カタログ値より仕様を全て満足できる

　アクチュエータ(y軸)
　　アクチュエータ搭載部質量：m2=0.85[kg]
　　アクチュエータ可搬質量：F5=10[kg]
　　m2＜F5より成立

　アクチュエータ(x軸)
　　アクチュエータ搭載部質量：m3=2.8kg]
　　アクチュエータ可搬質量：F6=20[kg]
　　m3＜F6より成立
　　アクチュエータ(x軸)が可搬質量のモーメントを満たしているか検証する

　アクチュエータ(x軸)
　　アクチュエータ搭載部質量：m3=2.8[kg]
　　重心までの距離：Y=0.17[m]
　　静的許容モーメント：M=m3×g×Y=2.8×9.8×0.17=4.7[N・m]
　　Mc=225＞4.7Nmより成立

　構造の作り込みと設計の勘所
　　市販品の小型アクチュエータを使用して片持ち構造による3軸機構を採用して省スペース化を実現
　　ストロークが短い駆動部は、配線と配管のたるみを利用する事でケーブルキャリアを廃止してコストダウンしている

　技術計算リンク
　　一軸アクチュエータ
　　ガイド付シリンダ概要

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