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歯車orカム機構について
- 左右100mmの範囲を、ワークから一定の距離にてセンサなどをリンクにつけて、等速(10m/s)にて動かしたいと考えています。
- 書籍のメカニズムの辞典(p.24-等速滑子クランク機構)の参考URLのような機構を考えましたが、成り立たないように感じます。
- 本機構が成り立つかどうかをお聞きしたいのと、成り立たない場合はどのような機構がよいか教えて頂けると助かります。
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ご提案の機構だと左下の図の状態でデッドロックになると思います。 (左の端なのに下向きと左向きの力しか存在しないため) 素直にリニアアクチュエーター系ではだめなのでしょうか？ (ガイド＋ボールねじ＋モーター) ミスミの単軸ロボット＋マイコンとかだと下手に機構に凝るよりも安上がりな 気がします。
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たぶんこれが最速 3G http://www.iai-robot.co.jp/product/lsa/lsa_lsas.html 一般的なものは 0.2Gぐらい
お礼
具体的に調査して頂きましてありがとうございました。 こちらが国内最速なのですね。 メーカ名も聞いたことがないメーカでしたので、 頭に留めておきます。 正直今のところ、分からない部分が分からない状態でして･･･。 ご回答頂きましてありがとうございました。
> 本機構が成り立つかどうかをお聞きしたいのと、 成り立たない まず、可動リンクの長孔サイズから見て 可動リンク下部をガイドの中心まで引くことが出来ない よって、右上の図のようにはならない。 （可動リンク下部が少し右よりになる） 運良く（勢いで）ガイド中心まで来たとしても 固定リンクにより逆方向の力が掛かり 左下の図のようにガイドの左端までは進めない その後の固定リンクの動きで左端に進めたとしても・・・ この先は他の回答参照 と言うことで等速は難しい また、運悪くガイド中心付近で可動リンク下部が引っかかったりしたら そこを中心にして可動リンクがメトロノームのような動きになりそう・・・ つまり可動リンクが自由奔放に動ける（人としては羨ましいのだが） > 成り立たないのであればポンチ絵でかまいませんので、 > どのような機構がよいか教えて頂けると助かります。 それを飯の種にしている人も多い まあみんな親切なので教えてくれるとは思いますが・・・
お礼
回答頂きましてありがとうございました。 分かりやすい説明助かりました。 ＞それを飯の種にしている人も多い まあみんな親切なので教えてくれるとは思いますが・・・ 確かにその通りですね。。。どうもありがとうございました。
とくに(3)指摘の通り、10m/s が疑いたくなる程の値です。 100m走で日本人は未だ誰も到達しない。 工作機械では加速度２Ｇが最速。ストロークは１m程で最大速度は遥か低いが、目に止まらぬ速さ。 振動試験で、振幅100mm、加減速時間を等分に加え周波数33Hzとして、その加速度は219Ｇとなり並の試験機では対応不可。 因みに振動試験機に使われるのはVCMで工作機械のリニアモータ駆動と同じ原理です。 シャトル織機 https://www.youtube.com/watch?v=HV0r265StFE これだって結構凄いが50年前。同時代に目に見えない速さのものも。でも10m/s には及ばず。 私が大昔、カム式生産機械に携わっのでは210回/minが最高。ストロークは20mm位。それでも、音煩い、摩耗、調整面倒と、すぐ絶滅しました。 カムの速度限界ってたいして進歩ありません。
お礼
回答ありがとうございます。 ＞10m/s が疑いたくなる程の値です そうなんですね・・・無知ですみません。 ＞振動試験で、振幅100mm、加減速時間を等分に加え周波数33Hzとして、その加速度は219Ｇとなり並の試験機では対応不可。 因みに振動試験機に使われるのはVCMで工作機械のリニアモータ駆動と同じ原理です。 このように聞くとすごいですね。 回答頂きましてありがとうございました。 シャトル織機・・・すごい機構ですね。 カムについても勉強不足です。 これからも色々と要素を勉強していきたいと思います ご回答頂きありがとうございました。
サーボ全盛の此の時代にあり慣性力を左程考えなくてもよいSYLは使えんの？↓ ある意味、頑張っているメーカーに敬意を評してみました。 ショックアブもいいねぇええ（パテントだし） メカニズムの辞典(p.24-等速滑子クランク機構)・・・会社に置きっぱだから。 ＞成り立たなければ、ハートカムを用いた機構 ？設計仕様が分からなければ、＞のような機構がよいか教えて も難しくない？ 回答(5)さんのいうように加速度に依る慣性力が問題だ・・・イナーシャーだし カタログを良く見てみたら、ショックアブソーバを付けても800mm/s=0.8m/sしか 出せなかった。要はイナーシャを吸収できないことによるもののようす。従って 、今回貴殿の御提示の10m/sに遠く及ばずタクト時間もoverしてしまい没でした。
お礼
回答頂きありがとうございました。 ロッドレスシリンダについて検討したいと思います。 ありがとうございました。 再度調査頂きましてありがとうございました。 機械要素についても勉強中ですので、 ショックアブソーバ・ロッドレスシリンダについても 確認しておきます。 回答ありがとうございました。
いつもいってるんだが タクト秒だせと だいたい速度が先行して そこからはじめようとしている 方向と向きが変われば 速度は０からMAX速度マデあがる時間が必要です カール君とか知らない世代かなこの間ボルト君がでてましたが 用は加速度 搬送物の重量とあいまって機構が決まるだが まあ、エスパーでこらえるなら リニアロボットかな
お礼
回答頂きありがとうございました。 タクトタイムというものも重要なのですね。 まだまだ勉強不足なので、検討しながら勉強したいと思います。 ありがとうございました。
駆動源が、回転なので、モータでしょうか？ それなら、自動車のワイパーを参考に、揺動＆円弧をLMガイド等で、直線化。 又は、右ねじ＆左ねじのような、回転を直接直線化させ、反転機構を設ける手法。 これらも、一種のカムです。
お礼
ご回答頂きありがとうございました。 ＞駆動源が、回転なので、モータでしょうか？ 駆動源はモーターです。 ＞それなら、自動車のワイパーを参考に、揺動＆円弧をLMガイド等で、直線化。又は、右ねじ＆左ねじのような、回転を直接直線化させ、反転機構を設ける手法。これらも、一種のカムです。 上記2点について検討したいと思います。 ありがとうございました。
代案なしに批評ばかりで申し訳ないのですが、そもそもやりたいことに無理があると思います。 １．等速区間について よほどの低速ならともかく、基本的には動作端で加減速区間が必要です。これがないと加減速度が無限大になり、ものすごい振動が発生します。 ２．10m/sという速度について これを支える案内としては、よくつかわれる国内のリニアガイドでは無理なはずです。 （一度国内メーカにお問い合わせください） 海外メーカでやるか、カムフォロアで構成する必要があります。 カムフォロアの場合は、軌道面とのスキマおよび線接触による面圧をどうするかよく検討する必要があります。 あと一つ苦言を言わせていただければ、ご自分の投稿内容が他人の善意を呼び起こすような書き方か振り返ってもらえると、後々ご自分のためになると思います。
お礼
ご回答頂きありがとうございました。 加減速・カムフォロアについて検討したいと思います。 機構について検討するのが初めてですので、 まだまだ勉強していきたいと思います。 ありがとうございました。
ご提案の機構では、楕円歯車と偏芯歯車が組み合わされていますが、 ご提示の図では、偏芯歯車の回転中心が左右にぶれているように お見受けします。 偏芯歯車の回転中心は一定として、楕円歯車の形状（歯形）を偏芯 歯車に対応するように修正することが必要かと思います。 添付図の右上の状態から、固定リンクが右回りに回るとき、固定リン クのピンは可動リンクの長穴の中を滑って、直線運動させたいガイド 側の一端に力を伝えることができないようにお見受けします。 ただし、振れ幅100のガイドに取り付けられた物体が、慣性力で 中立位置から左端まで移動できる可能性はありそうです。 回答(1)さんのご指摘と共通するかと思いますが、添付図の左下の状態 から、固定リンクが右回りに回るとき、固定リンクのピンは可動リンク の長穴の中を滑って、直線運動させたいガイド側の一端に力を伝える ことができないようにお見受けします。左端では振れ幅100のガイドに 取り付けられた物体の速度が一旦ゼロになりますから、慣性力による 移動は期待できません。しかし、激しく左端にぶつかれば、跳ね返り （反発力）による右向きの運動が起こるかもしれませんが、確実な往復 運動のための機構としては、課題が多いように思います。 多くの回答者さんが、移動速度が極めて速く、直動機構の如何に関わらず 実現が難しいことをご指摘です。 振れ幅100mmのうち、10m/sの速度を確保したい領域はどれ程でしょうか？ 100mmの両端ギリギリまで10m/sの速度を確保したいのであれば、必然的に 端部での折り返しの際の加速度が極めて大きくなり、直動機構の如何によ らず実現が難しくなります。 また、端部での折り返しを除き、一定速度を期待する領域において、速度 の変化は10m/sを基準にどの程度が許容されるのでしょうか？ 振れ幅100mmの領域に対する時間と変位の関係を図示して頂ければ、もう 少々具体的な回答を期待できそうに思います。
お礼
ご回答頂きましてありがとうございました。 ＞確実な往復運動のための機構としては、課題が多いように思います。 そうだと思います。 本機構についてもっと考えてみます。 度々ご回答頂きましてありがとうございました。 上の人間から与えられた条件が、「等速10m/s」、「ワークから距離一定」、 「走査範囲100mm」だけでしたので、上記のような質問となりました。 タクトタイムや等速の確保領域は？というと、 不勉強につき回答ができません。 左右端でサインカーブにある程度なっていても、機構として成り立っていれば 納得して頂けるかもしれません。
お礼
ご回答ありがとうごさいます。 当方、ほぼ素人なのですが、 絵のようにそのような機構でも縦置き にもできますでしょうか。 また、ボールねじですと速度が足りないかなと 思ったのですが、10m/sの速度は出せるものでしょうか。