回転方向の位置決め

質問

拙い説明で大変申し訳ないのですが、小生は初心者の為
分かり易くご回答を頂ければ幸いです。

円形対象物（φ30ｍｍ）を回転方向で±50μにて
位置決めを行います。対象物は回転方向に関しては
任意に配置されており、こちらを等配分にて7箇所
配置された穴（φ1ｍｍ）にて位置決めを行います。
位置決め後、対象物上側よりエア吸着にてより
搬送を行います。どの様な装置を使用すれば安価で
且つ、簡易的に位置決めを行えるのでしょうか？
購入部品及び構造をご教授頂けますか？

回答No.1

noname#230359 · ベストアンサー

上記から察する事のできる設備のイメージは、中華の円卓のようなところに、円形対象物があり、円卓のような物を回転して、円卓に1mm程度の穴で位置決めを決めると言う事でしょうか。
その推測で考えると、位置決めを決める前の回転をどのようにするかがキーだと思います。
通常考えるのが、
1)サーボモータのシャフトと円卓の軸を直付けして回転させると言う物
2)サーボモータと円卓のシャフトをタイミングベルトで駆動させる物
ぐらいではないでしょうか。
停止精度が1mmの場合であれば、サーボモータでないとおそらく無理だと思います。
また、位置決めの穴を利用するのも？ですね。
それほど小さい穴では、設備のチョコ停を助長させるような気がします。
位置決めの穴を使うのであれば、シリンダの先端に縫い針のように先端が鋭い物で穴を通していかないとダメかと思います。

的外れな回答だったらお許しください。

追記します。
あくまでサーボモータは、円卓を回すだけの機構です。
吸着する際、回答(3)さんが言われているように、いくらブレーキ付のモータでも、それを取り付けている部品(キー、タイミングベルトのがた、バックラッシ等)の隙間などのがたが必ずあります。
停止精度が50μとなれば、当然その程度のがたで停止精度が狂います。
シリンダのピンは、回転後、品物の位置がずれないようにメカ的に停止位置を強制する物です。
円卓のどの方向に停止位置の穴がついているかわかりませんが、上でも厚み方向でも、シリンダの先端に針のようなピンをつけて、強制的に位置決めするのが良いと思います。
動きとしては、
円卓に品物を載せる
　↓
位置決めピンのシリンダー後退(穴から抜ける)
　↓
サーボモータで回転
　↓
ある回転角で停止
　↓
位置決めピンのシリンダー前進(穴に入る)
　↓
吸盤にて取り出し

になると思います。
ピンは、円卓の中心近くの方だと…穴の停止位置がずれづらい。しかし磨耗してくると、円卓の外周のズレは格段に大きくなる
外周付近…ピンや穴が多少磨耗しても、磨耗分ぐらいしかズレがおぽきくならない。しかし、モータの停止位置がずれないようにしないと、ピン穴に入らずトラブルとなる。

対策として、今は1mmの穴ですが、その穴を出来るだけ大きくし、穴の中心に刺さるように円錐状のピンにする。
シリンダーの出端位置は常時の検出ではなく、通過を見て、何秒か後に吸盤を異動させるようにすれば良いと思います。

ちょっと判りづらいですかね。

お礼

早速ご回答頂き誠にありがとうございます。
ご推察頂いた通りの内容です。

サーボモータの具体的な組付け方法は
大変参考になりました。
別の方のご指摘でもありましたが、
やはりφ1ｍｍでの位置決めが懸念される点で
ある事は理解出来ました。

サーボモータとシリンダ（先端部ピン）との併用では
具体的にはどの様な構造になるのでしょうか？
お時間の許す時で結構ですので、
ご教授頂ければ幸いです。

本当にありがとうございました。

お礼が遅くなり申し訳ありませんでした。
初心者の私でも分かり易くご説明頂き、
大変参考になりました。

こういった場では知識をひけらかす方が
多いのではないかと思っておりましたが、
大変親身にご指導頂き感謝しております。

本当にありがとうございました。

回答No.4

noname#230359

システム的に成り立っているかが疑問です。貴殿の記述で、
★ 対象物は回転方向に関しては任意に配置
★ 位置決めは、P.C.D.10mmを7等分したφ1mmの穴を1箇所使用
ですが、位置決め用φ1mmの穴と対象物の（回転方向）位置関係は、区々
ではエア吸着パットの搬送機器が、どの位置に取りに行ったら良いか、
図示できなく設計もできませんが、その内容の補足をして下さい。

さて、回転テーブルを固定させるために、軸受けが必要です。
この軸受けは、ベアリングメーカーのカタログ資料を観れば、参考例が
掲載されています。但し、図面展開されていなく、部品図展開や公差記入
等が問題となってきます。ベアリングメーカーは、NTNさん、NSKさん、
ジェイテクト（旧Koyo）さん、THKさん、IKOさん、等々があります。
また、サーボモータの取付例は、三菱電機さん等のカタログに記入があり
ますし、減速機は三菱電機さんの純正を使用すると納期等が問題なので、
日本電産シンポ株式会社を使用します。そのカタログ資料を入手すれば、
取付イメージが解かります。後は、φ1mm穴の位置決め方法ですが、軸受
メーカーのカタログに使用例が掲載されています。
大同メタルさん、三協オイレスさん、等々のカタログを参照するか、
標準部品のミスミさんや空圧メーカーのSMCさん等で、ユニット位置決め
を参考ししたり、ユニット購入しても可です。

最後に、前述の内容に関して、補足して頂かないと、大前提がひっくり
返り、システム的に成り立たなくなりますよ。宜しく！！

お礼

お礼が遅くなり申し訳ありませんでした。
また説明が不十分の中、
より具体的なご指導を頂き、
部品選定の参考になりました。

まだ今回の設備は草案の段階ですので、
（対象物は完成済み）
今回ご指摘頂いた懸念点も含め、
更に具体的に構想を進めていく予定です。

本当にありがとうございました。

回答No.3

noname#230359

等配分7箇所配置された穴（φ1ｍｍ）のP.C.D.（Pitch Circle Diagram）
は幾らでしょうか？
それで、±50μmを角度に換算でき、±**°又は±**radとなります。
この変換は、直接関係ありませんが、システム構築に大きく影響します。

さて、システムの構築ですが、
＊ 回転の精度
　 モータ等での回転停止精度、これは、角度で表示します。
　 位置決め穴がある箇所で、最低±0.3mm以下でないと、φ1mmのピンは
　 面取り等をして、位置決めピンとして使用できません。
　 φ1mmを基準に段付きブッシュを製作して、位置決めピンをφ1mmより
　 大きくする方法もあります。
　 また、モータ等での回転停止精度に影響があるのは、モータ単体の
　 停止精度、軸のキーのガタ、減速機のバックラッシ等々です。
＊ 回転の時間
　 回転の時間＋位置決め時間が、長く取れるのであれば、ACモータで
　 ストッパー等を使用して安く、短いのであればサーボモータで位置
　 決めしてピンでロック
等々が考えられます。
先ず、回転の時間＋位置決め時間の1サイクルのタイムを教えて下さい。

お礼

早速ご回答頂き誠にありがとうございます。
中途半場な説明で申し訳ありませんでした。

P.C.D,はφ10ｍｍで等配置の穴7箇所中1箇所で
位置決め致します。
（穴以外の形状も7分割に等配置）
サイクルタイムは15ｓです。

注意点を列挙頂き大変参考になりました。

＞サーボモータで位置決めしてピンでロック
具体的にはどの様な構造になるのでしょうか？
お時間の許す時で結構ですので、
ご教授頂ければ幸いです。

本当にありがとうございました。

回答No.2

noname#230359

的外れかもしれませんが、その公差で位置決めをするのであれば
品物の形状にもよりますが、ストッパー品物をで止めた方が安価で仕上がると思います

お礼

早速ご回答頂き誠にありがとうございます。
参考にさせて頂きます。