ワークをゆっくり降ろす冶具の設計方法について
- 約10kgのワークをゆっくり降ろす冶具の設計方法について頭を悩ませています。
- 常に一定の速度でゆっくり降ろす必要があり、エアシリンダーや電気を使用しない条件があります。
- 安価に作るためにどのような部品や機構を使えばいいかアドバイスをいただきたいです。
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ワークをゆっくり降ろす冶具
ズブの機械設計素人です。 約10kgのワークをゆっくり100mm降ろす冶具を設計したく考えています。 その中で、“ゆっくり100mm降ろす”動作をどのようにして実現したらよいか頭を悩ませています。 頭を悩ませている理由としては、 ?常に一定の速度でゆっくり降ろす必要がある。 ?エアシリンダーは使えない。※エアが来ていない場所で使用する為。 ?電気を必要とする部品は使えない。※自分が電気関係全く知識が無いこと。回りに電気を使用する部品について詳しい人が物理的にいない為。 ?なるべく安価で作る必要がある。 の4つの縛りがある為です。 全体的に抽象的な質問で申し訳ないのですが、上記４つの縛りを満たし動作を実現する部品や機構あればアドバイスいただければ幸いです。
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スプリングバランサ http://www.endo-kogyo.co.jp/japanese/product/balancer/spring/product/ewf/index.html http://www.monotaro.com/g/00007483/ 速度安定性のバラツキに少々問題アリですが ご予算でバランサに勝てるのは少ないでしょう 逆に言えばバランサの速度安定性がコスパの基準になるであろう つまり、速度安定性がもっと必要ならバランサの価格にいくらまでなら上乗せ出来るのか？ オイルダンパと言う手もあるが、通常のは速度調整ができないし https://www.monotaro.com/g/01130016/ 油圧手動ポンプ https://www.izumi-products.co.jp/products/densetsu/ippan/pump.html https://www.monotaro.com/g/00007039/
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ねじ による Z軸 ラックピニオン＆減速機でもできる リンク張り忘れ ねじ による Z軸 http://www.threes.jp/sn10061.jpg モータの代わりにハンドル ↑ フライス盤のZ軸 どうように ラックピニオン＆減速機 http://homepage1.nifty.com/kuwayama/web/P2270105.jpg ↑ ボール盤のZ軸 実機を見てね
お礼
アドバイスいただきありがとうございます。 ラックピニオンと減速機について詳細調べて検討させていただきます。
油圧ジャッキ http://shop.tairaml.net/index.php/m/product_detail?gf_mph=14689 構造図 http://eagle-jack.jp/gijyutsu-shiryo/jack/kiso.php 精度を上げれば 空気ジャッキを作ることも可能
お礼
アドバイスありがとうございます。 具体的な商品、構造図のURLありがとうございます。 リンク先確認し検討させていただきます。
アイディアだけですが、調速機(ガバナ)機構というのを御存知でしょうか？ 慣性力を利用し、ある速度以上になると其れを超えないような機械的機構です ただし今回の質問内容では使えるかどうかさえも判断できないので投稿だけ。 ↓のように時計やオルゴールにも使われていますし、勿論エレベータなどにも http://www.musical.jp/box/musicbox5/mb86.htm オルゴールや時計では空気抵抗利用してますが、油圧シリンダのオリフィスの ように粘性抵抗の大きい油を使うこともできるんじゃないかと思います。 更にカメラのシャッター部分にも使われているようです。面白そうですねぇ http://blog.livedoor.jp/camera_repair_minoha/tag/PEN-FV 高速シャッターなんて普段は目にすることは無いが究極の機械仕掛けですねぇ 私の覚書にしてしまいました。。。。。
お礼
ガバナという機構を初めて知りました。 エンジン等に使われている機構なのですね。 恐らく私の知識・技術では使いこなせない為、今回は見送らせていただきます。 せっかくアドバイスいただいたにも関わらず申し訳ございません。。。
ボールねじを利用したジャッキ式フォークリフトですね。 構造は、転造のボールねじに、ロングタイプのボールスライドブッシュ。 上昇は、ハンドルを手動で回転させる。 そして、ブレーキは、2段階で、 ?；フリー時、ハンドルにて上昇させる時に使用 ?；ゆっくり下降は、ブレーキをバネ等で押し、調整が可能にし、落下速度を調整する ?；完全ロック時、上昇端等の停止が必要時に使用 ですかね。 それか、油圧ジャッキ又はリフターを改造/転用し、ロックと上昇のジャッキと下降時の 油圧スピードコントローラー擬きの速度調整は、付属しているから、約10kgのワークサイズ と重心を確認し、サイズ＆機種選定するです。
お礼
具体的な構造・動作のご説明ありがとうございました。勉強になります。 ボールねじ式のジャッキ式フォークリフトについて情報収集し検討させていただきます。
（１）の方の挙げたスプリングバランサが手軽だと思います。 作るのなら滑車とカウンターウェイト、または手巻きウインチで下す。 ただどちらも一定の速度を保つという要求を満たすのかは疑問ですが、 ゆっくり下すことは可能だとは思います。
お礼
アドバイスいただきありがとうございます。 スプリングバランサについて詳細を調べて検討させていただきます。
油圧ジャッキの一例 http://shop.tairaml.net/upload/product_main/14689_1254582863.jpg ストローク100 荷重5?！ 油を充たしたシリンダに負荷して押下げると、油が抜ける流れとなり、途中にバルブを設け流れを絞ると速度が緩やかとなる。 下降が完了し、ワークを降ろし、手動ポンプをギコギコして油を元に戻す。 多くの製品はバルブが簡易で調整が難しいが、配管含めて改造すれば微妙な調整も可能なはずです。 空圧／油圧の両方出来るが油圧が勝るのでは。 ジャッキは持上げる方をお仕事とするが、使用後は手／足で10kg以下の力で押下げて仕舞います。 なので上記より小型をそのまま使うことも出来るが、サイズを小さくしたいなら油圧シリンダを購入して造る。但し手動ポンプに何を使うかが浮かばず。
お礼
油圧ジャッキについて詳細な説明いただきありがとうございます。 確かに油圧ジャッキの降ろす動作のゆっくり加減はイメージに近い動作です。 油圧シリンダー含め検討させていただきます。 ありがとうございました。
まずは、電気もエアも使わないという条件は、とても大きな制約であること をお含みおきくださるようにお願いします。 そのうえで、 “ゆっくり100mm降ろす”動作に伴って、ワークピースをつかむ動作、放す 動作をどのように行うか、降ろしたあとは元の位置に復帰する必要がある と思いますが、それぞれは、どれほどの時間で、どのような動作をする必要 があるか、整理する必要がありそうに思います。 下降速度を抑制するだけなら、一例として“ダッシュポット”を使うことも 考えられますが、ワークピースの降下によって伸びきったダッシュポットを もとの状態に戻すことを考えておかないと、繰り返し動作に支障をきたし ます。
- 参考URL：
- https://kotobank.jp/word/%E3%83%80%E3%83%83%E3%82%B7%E3%83%A5%E3%83%9D%E3%83%83%E3%83%88-93570
お礼
作業工程を整理することが重要なのですね。 確かに私自身が考えて具体的な案がでないのも、単純に知識の無さだけではなく、作業工程を整理できていないからなのかもしれません。 一度整理し直してもう一度考えてみます。 また、ダッシュポットについては知見が無いので検索して調べてみます。 アドバイスいただきありがとうございました。
ゆっくりの定義だけは具体的にお願いします。 毎秒どのくらい降ろせばあなたの考えるゆっくりですか。 持って下ろす/吊って下ろす/台を下ろす等他の縛りは有りますか。
補足
抽象的な質問で申し訳ありませんでした。 ゆっくりの定義ですが、具体的には決まっていません。 しかし、おおよそ300mm/minくらいの速度で降ろせれば妥当かなと現在考えています。 降ろす方式等他に縛りは現在ありません。
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