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下記記事はDRAFTです。随時加筆訂正していきます。
執筆時からCADの機能も変わり、設計手法も変わりました。今記事を書くと、もう少し違ったやり方をすると思います。
質問・アドバイス等があれば連絡願います。
皆さんの参考になるように記事を充実させていきたいと思っています。

7.具体的な設計例:概略構想から詳細設計へ:検査部(1)

今回からより詳細な設計に入っていきます。

[基準にする部品の配置]

まず、「検査部.asm」を開きます。
上位のアセンブリファイルとのリンクが入っていますが、リンクを無視して開きます。
次に「基板テーブル組.asm」を選択し右クリック、「編集」で開きます。
まず、「ベースとなるパーツ」としてワークである基板を配置します。(ワーク.par)
配置位置はワークフロースケッチのワーク位置に固定します。(図1) (注1)

図1.ワークを配置した状態
図1.ワークを配置した状態
図2.「基板テーブル.par」を配置した状態 図2.「基板テーブル.par」を配置した状態

ここで「基板テーブル.par」をインプレースで作成します。ファイルの作成場所は「基板テーブル組」フォルダです。
パーツ作成に当たっては、「テーブル移動体」スケッチを包含してプロファイルを作ります(厚みはスケッチに依存)。 大きさは仮に□70mm、として作成します。(図2) (注1)

このパーツの中心は「ワーク.par」に合わせます。
一旦、「終了して戻り」ます。

[具体的な検討・部品の配置(1)]

「検査部.asm」に戻ったら、次に「ベース部.asm」を開き、各部のベースとなる「ベース板.par」をインプレースで作成します。(図3)

図3.「ベース板.par」を配置した状態
図3.「ベース板.par」を配置した状態
図4.「ベース部.asm」
図4.「ベース部.asm」
作成位置は、「基板テーブル.par」に当たらない適当なスペースを開けて(今回は5mm)作成しています。
ここから、レイアウトスケッチで検討していた部品を配置していきます。
基準パーツは「ベース板.par」です。
作成する部品は、
「y軸保持板.par」(z軸保持板としても共用)
「y軸シャフト.par」
「z軸シャフト.par」
です。ファイルの場所は「ベース組」フォルダとします。

シャフト部品をのぞいて、y軸保持板、z軸保持板ともトップアセンブリのレイアウトスケッチにリンクされていますので、レイアウトスケッチの寸法を変えることにより自由にサイズ、位置の変更が可能です。
また、レイアウトスケッチ作成時に概略の見当を付けてありますので、それほど頭の中の構想とはずれたモノでは無いと思えるはずです。(図4)

さて次は「テーブル移動部.asm」を選択し右クリック、「編集」で開きます。
上記と同様に部品を配置していきますが、
その前に「ベースとなるパーツ」を配置しなければいけません。
ベースパーツとしては「基板テーブル.par」が良いと思いますが、先ほど「基板テーブル組.asm」のベース部品として使ってしまいましたね。
そこで、「基板テーブル組.asm」をベースパーツにすることにします。
このために「パーツの転送」コマンドを使って、「基板テーブル組.asm」を「テーブル移動部.asm」に転送します。(図5)

図5.「基板テーブル組.asm」を「テーブル移動部.asm」に転送
図5.「基板テーブル組.asm」を「テーブル移動部.asm」に転送

ベースパーツが配置出来ましたので、パーツを配置していきます。
作成する部品は、
「テーブル上板.par」
「テーブル側板.par」
「アングル板.psm」
「アングル板(R).psm」
「BRGホルダ.par」
「LMUF8.par」(リニアモーションベアリング)
「BRGカラー.par」
「RTW15.par」(穴用C型止め輪)
です。
ファイルの場所は「テーブル移動部」フォルダとします。
ただし、ここで「BRGホルダ.par]「LMUF8.par」「BRGカラー.par」「RTW15.par」は使用するのはあくまで「組」としてですから、 今後の配置を考えると、別の小さなアセンブリとしておいた方が良さそうです。
そこで、「BRGホルダ組.asm」を新たに作り、そこに上記の4パーツを「パーツの転送」コマンドを使って転送します。
この様に構想段階では、個々のパーツを都度配置していき、必要に応じてサブアセンブリ を作成し「転送」する方が、最初から細かいファイル構成を決めておくやり方より、柔軟に設計の試行錯誤が出来て良いと思います。
そうしてできあがったのが図6です。(アセンブリの構成を図7に示します)

      
図6.「テーブル移動部.asm」
図6.「テーブル移動部.asm」
図7.「テーブル移動部.asm」構成
図7.「テーブル移動部.asm」構成

[付記]:参考まで
誤解の無いようお断りしておきますが、これらの配置した部品の寸法や形状は確定したものではなく、「この程度で良いか?」の寸法・形状で「可」です。
また、部品配置する際に「完全拘束」にしてもよいのですが、「不完全拘束」にしておいても構いません。構想段階では、結構「必要と思った部品が無くなったり、増えたりします」ので、がっちりと拘束を付けておくと面倒な事もあります。 面倒な様ですが、部品間に拘束をかけるよりもレイアウトスケッチに拘束を掛けておいた方が、結局は変更がしやすいことも有ります。
この辺りのことはここも見て下さい。

[参考]:以下の説明は、わかりずらいかも知れませんので、読み飛ばしても構いません。
さて、今のままでは「基板テーブル組.asm」は「検査部.asm」の直下のサブアセンブリになっていますから、 「パーツの転送」コマンドを使って「テーブル移動部.asm」に転送します。

検討していくうちにサブアセンブリファイルが増えて来たりします。
その為、上に述べたこととは意味が違うのですが、今後この様な作業はどうしても発生してきます。
先にも述べたように、機能本位のユニット分けと3DCADでのアセンブリファイルとは違うことが多いのが理由です。
例えば、アームにリンクを取り付けた物などは機能としては一つの組として扱いたいものですが、後でモーションシミュレーション をしようとするときは、アームとリンクは別になっていないと困るのです。
この辺りのことは後から説明する予定です。


同様にして、「接点板上下部.asm」内で「接点板取付組.asm」「接点板組.asm」をそれぞれ開き、各パーツを作成・配置していきます。 作成する部品は、
「接点板.par」
「接点板取付板.par」
「接点板ガイド.par」
「接点板取付ベース.par」
「アングル板B.psm」
「アングル板B(R).psm」
「.par」
「NP90.par」(コンタクトプローブ)
「NR90.par」(リセプタクル)
です。
ファイルの場所は「接点板上下部」フォルダの下の各フォルダとします。
できあがったのが図8です。(アセンブリの構成を図9に示します)

図8.「接点板上下部.asm」
図8.「「接点板上下部.asm」
図9.「接点板上下部.asm」構成
図9.「接点板上下部.asm」構成
以上で、「被駆動側」のメカの概略の設計が終わったことになります。

まだ部品点数が少ないですが、なんとなく、
「3DCADでも構想設計に使えそう」
「2DCADとそれほど設計方法を変えなくても構想設計が出来そう」
と思えてきたのではないでしょうか?

次回は、「駆動側」のメカであるカム機構の設計に入ります。

(27 April 2004 作成)
(4 May 2004 加筆・訂正)




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