旋回時の吸着力の安全率と条件の問題点
- 吸着ノズルが旋回する際の吸着力の安全率について教えてください。
- 具体的な条件が示されていますが、吸着力の要件を満たす方法がわかりません。
- 旋回時の吸着力と製品の離れ方について、計算上どうすればいいか教えてください。
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旋回しているときの吸着力
いつもおせわになっています。 吸着ノズルが旋回しているときの 吸着力の安全率を教えていただきたいのです。 吸着力に関して、検索すると 水平、垂直方向の吸着力の安全率は 掲載していますが、 すでに吸着ノズルが製品を吸着していて そのノズルが旋回したとき 製品が飛ばないためには 吸着力をどれくらいすればいいのか わかりません。 具体的に条件を上げますと 吸着穴径 φ0.3? 真空度 -30kPa 回転角度 90° 回転時間 0.03s 回転速度 1000rps 回転半径 35? ワークの質量 2.0Ｘ10-4g この条件で 吸着力…9Ｘ10-4Ｎ 遠心力…0.76X10-4Ｎ となりました。 実際にはこの条件で 製品が離れてしまいまいました。 計算上のどうしればいいのか 教えてください。 よろしくお願いします。
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再出です。 計算が全てではないですが、経験則に基づく勘がない若い人達には、 計算に基づく安全率というか論理展開（考え方）にての判断が基準になりますよ。 ですから、今のアプローチ方法で進んでいってくださいね。 名前を変えてでの投稿ですね。 貴殿が終息したと判断したなら、前投稿同様に閉じましょうね。
計算計算て書いてあるが 吸盤の性質知ってるんだろうか (実際にくっつけて引っ張ったことありますか？） 吸着トラブルや横滑りなんかトラブル中のトラブルであり ぶん回せば吹っ飛んでいくなんて当たり前のこと いくら安全率を大きくしても 吸着後 ふつうはメカ的に飛んでかないようにするもんだと思うが
小生も確認してみます。 回転角度 90°で、回転時間 0.03secなら、0.12secで1回転(360°)となり、 8.33rps(r/s)になり、500rpm(r/m)となります。(加速時を考慮し、500rpm×2＝100rpmかな？) そして、回転速度 1000rpsと、回転半径 35?とで、ワーク質量 2.0Ｘ10-4gの遠心力は、 0.76x10-4Ｎではなく、回転速度 1000rpmと、回転半径 35?とで、ワーク質量 2.0Ｘ10-4g の遠心力でした。 以上から、回転の定常角速度の２倍にあたる回転速度 1000rpmを例題にだしていますが、 加速時や減速時(ショックアブソーバー使用なら尚更ですが、…)は、4～5倍程度を考慮した 方がよく、回転速度 2000rpm～2500rpmでの遠心力が働くと考えましょう。 回転速度2500rpmなら、吸着力…9x10-4N ＜ 遠心力…48x10-4N となり、飛びます飛びますです。 それに加え、上述URLの“接線方向”に、回転初期の加速時、停止時の減速時に、 角加速度(減速度)が働きます。 この計算を大まかに説明すると、吸着力…9x10-4N×吸着部の摩擦係数の力が加わると、 削ぎ落とされる感じで、ワークが飛びます。 実際は、(吸着力－遠心力)分がとなり、もっと小さい加減速の力で飛んでいきます。 その現象も確認が必要です。
まず最初にするべきはイナーシャの計算 http://sekkei.if.land.to/item_kaiten_gaiyou.html http://home.catv.ne.jp/hh/toku/jdsgn/inertia/inertia.htm イナーシャから加減速トルクを計算する http://sekkei.if.land.to/item_kaiten_huka_gaiyou.html ＞遠心力…0.76X10-4Ｎ この遠心力を検算してはないけれど 恐らく、加減速トルクの方が大きいと思う ＞回転速度 1000rps ですか？ 1000rpmではありませんか？ 回転角度 90° 回転時間 0.03s から、１回転に要する時間は０．１２ｓ ６０／０．１２＝５００ｒｐｍ この計算では最初から最後まで５００ｒｐｍの回転速度なので 加減速時間を考慮すると最高速度１０００ｒｐｍは妥当か？ ゼロから０．０１５ｓ後に１０００ｒｐｍまで加速 そこから０．０１５ｓ後に０ｒｐｓまで減速する この加減速カーブはサーボモータなら可能ですが 駆動は何でしょう？ もしかしてロータリシリンダとかじゃあ？ そしてぶっつけ停止 その場合は減速時間はもっと短くて０．０００１ｓとかだったりして
お礼
回答ありがとうございます。 回転速度は1000rpmです。 駆動はサーボモータです。 加減速トルク計算してみます。 ありがとうございました。
回転半径35?からはあまり考えにくいのですが 吸着しているものがシートなどで移動時に生じる空気の渦などにより 旋回時にシートの端がまくられるなどの現象が生じていないでしょうか？ 特にチャックより大きな形状のワークでは生じやすいですよ。 アーム形状などにもよりますが メーカーにイコライザーを付けて貰えば解決すると思います。
お礼
回答ありがとうございます。 確かに旋回時にワーク（吸着されている物）に 受ける空気抵抗も加味するべきですが まずは吸着力に反する大きな力が 遠心力と判断してしています。 アドバイスの結果計算してみて 遠心力が吸着力に対して極微量であれば 空気抵抗を考えてみます。 ありがとうございました。
回転速度 1000rps ですか？ 1000rpmではありませんか？ 吸着力は、ワークが吸着穴に対して完全に密着している場合と、隙間がある 場合とでは大きく異なる筈です。 吸着力の計算は、完全に密着している場合を想定なさっているのではありま せんか？
お礼
ご指摘ありがとうございます。 1000rpmのまちがいでした。 吸着力は完全に密着していると想定しています。
先ず、0.03秒間に90°＝0.25回転する場合、回転速度は0.25÷0.03＝8.3rps であり1000rpsまで速度は到達していないと思われます 実際には0.015秒間加速しながら0.125回転して最高回転速度に到達し、0.015 秒間で減速しながら0.125回転するのでしょう 0.125回転でワークの移動距離は35×2×π÷4÷2＝27.475mm 0.015秒間に静止状態から27.475mm移動するときの加速度よりワークにかかる 力(F=ma)を計算してみてください 直感ですが、遠心力よりも加減速度による影響の方が大きいのでは？ 加減速のパターンはリニアとかベル形曲線とかいろいろあると思いますが、 取りあえず直線で近似しては如何でしょう 考え方が間違っていたらごめんなさい．．． 面倒なので1/4回転の距離＝円弧として簡略化しましたが、 (4)さんのご回答が正論ですね 加減速による影響であるとの考えは間違っていなさそうなので よかったです 本件、もしも質問者さんにとって極めて重要な問題であり、ワーク離脱 のメカ二ズムの徹底究明が必要な場合、高速度カメラで撮影・検証する 手段があります 最近の高速度カメラは昔よりもずいぶんと安価かつ高性能になり、撮影も 簡単で、映像データはwindos形式で保存できます レンタルも可能ですが、１回だけだったらメーカにデモンストレーション を依頼しちゃうことも一案です
お礼
回答ありがとうございます。 1000rpmの間違いでした。 モータを三角動作で動かすと 最高速度は1000rpmになります。 加減速による力も考慮してみます。 ありがとうございました。
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