推力管理ができる装置

Question

お世話になります。
現在圧入装置を考えているのですが、圧入力の管理を10g位でできるものを探しています。
装置取り付けは垂直方向でストロークが30mm程度、必要推力は1K6Kで可変でき、設定値にたいして10g以内で保証できるものとしたいのです。
実際に管理した推力が必要なストロークは、最終の圧入時のみですので、2mm位となります。
エアーシリンダーで、精密レギュレーターとの組み合わせで考えたのですが、10gの保証は不安定要素があり、断念しました。
そこで、皆様のお知恵を拝借頂たく質問いたしました。
なにかよい方法、装置があればよろしくお願いします。

Accepted Answer

逃げの例
100gf/mmというバネがあれば、あらかじめ8mm圧縮しておき、圧入ストロークに応じた2mmの逃げストロークがあれば、下死点一定とすれば800gfの圧入に対応でき、800gf以上の圧入力であればバネが圧縮され最終荷重は、1000gf程度となります。
この構成であれば、両ロッドのエアーシリンダーで下死点を決めることができます。
加圧力コントロール例
たとえば上記のバネ内蔵冶具の逃げストロークを、12mmとし、1/100mmの分解能を持つ電動シリンダで、位置決めすれば、1gf単位での押し切り圧設定が可能です。
ポイント
バネが逃げる時の摺動抵抗をいかに押さえるかがポイントです。10gf程度の繰り返し誤差は十分ねらえると思います。
荷重モニタしながら電動アクチュエータを1/00mm単位で急停止させることが難しいことからバネ等を用います。
かなりラフな冶具で、電動シリンダを用い、100300Ｎの加圧力を、±2N程度で構成したことがあります。
ご参考になれば幸いです。
頑張ってください。

Answer

見当違いでしたらご容赦下さい。
圧入力は、ワークのはめ合いに依存します。よって、アクチュエータの推力と圧入力は基本的に無関係であり、1kgfの推力のアクチュエータで加圧しても、1tonfで加圧しても圧入力は同じ値となります。
圧入中の推力が16kgf以内でなければいけないとのことであればアクチュエータの推力コントロールは、スプリング等を用いた逃げ機構の採用が有利と思われます。逃げ機構を用いる前提であれば、アクチュエータの選定の自由度は、かなり増すのではないでしょうか。
また10gf単位での管理が、分解能として必要なのか、測定精度として必要なのかによって、加重センサーの選定が大幅に変わります。
本件の、圧入荷重測定の留意点としては、荷重センサはアクチュエータに取り付ける（圧入中センサが移動する）方法ではなく、ベースプレート等に固定できる構成が必要と思われます。（センサの慣性、センサケーブルの揺れが測定精度に影響してしまいます）
規定推力内で圧入が完了しての圧入荷重値の測定とのことであればエアーシリンダでも可能であると思います。

アクチュエータ推力を10gf単位でコントロールとなるとお役に立てずお詫びいたします。

Answer

こんばんは
エアーシリンダや油圧ではこんなに正確に止める事は難しいでしょう
油圧サーボと言う手もありますが
油圧サーボにするより電動シリンダの方が安くて制御もし易い
例え電動といえど１０ｇ以内に抑えるのはサーボトルク制御では
難しい

これはロードセルで推力をフィードバックしての制御にする必要が
有ると思う

オリエンタルモータ　電動スライダ
http://www.orientalmotor.co.jp/cgi-bin/WebObjects/OM_Limo/#act2

NSK　モノキャリア
http://www.jp.nsk.com/jp/seiki/products/new/index.html

ミスミ　シャフトモータ
http://www.mol.ne.jp/face/fa/s5.html

共和電業　ロードセル
http://www.kyowa-ei.co.jp/japanese/product/index_2002-02.htm

ミネベア　ロードセル
http://www.minebea.co.jp/product/electronics/load_cell_f.html

Answer

オリエンタルモーターさんに電動シリンダーなる物が有ります。
用途として、圧入も含まれていたので大丈夫だと思います。ただし１０ｇ単位の推力保証は、さだかでは有りません。
しかし、エアーシリンダーより確かな動作は可能なはずです。
なにぶん、使った事がないので参考までに。

推力管理ができる装置を探しています