【meviy FA開発者も驚いた】工夫を凝らした部品シリーズ

今回は、それぞれ6つの切り口があるこの2つの部品。
一緒に使用するにあたって、部品の配置にポイントがあります。以下のどれだと思いますか？

この部品はワークに熱をかける工程で使用する治具部品で、棒状のワークを立てた状態で固定するために設計されました。

本来は問題文で紹介した2部品だけではなく、左図のように4部品を上下に重ねて使用しますが、ワークのフランジ形状に合わせるため円弧の大きさを全て変えたそうです。

さらに、短納期・低コストを実現。
当初は切削プレートで製作予定でしたが希望形状での製作が難しく、試行錯誤し「板金部品であれば、分解して製作できるかもしれない！」と閃いたそう。ワークの形状に合わせて板厚を分解した結果、4部品に落ち着きました。

切削プレートから板金部品に変更したことで、予定よりも短納期・低コストで製作できたことは、思いがけない利点だったそうです。

今回は、左の図の部品。
のこぎりの刃のようにも見えるこの部品は、治具のカバー部品の一部です。穴や下部の切れ込みは、接する部品の形状に合わせて設計されています。下記のうち、「接する部品」に該当しないものが１つ含まれていますが、それはどれだと思いますか？

この部品はゴミをエアブローで吹き飛ばした後、ネジ締めを行う治具のカバー部品です。強いエアのため、吹き飛ばしたゴミが外に飛び散ってしまうのを防ぐためのカバーだそうです。

穴や切れ込みの形状は、カバーに接するアルミフレームのブラケット、吹き飛ばしたゴミを落とすためのノズルや配管、配線をにがすために設計されています。

ゴミが外に出る隙間ができないよう、隣接する各部品の形状や位置に合うよう調整に苦労したそうです。カバーは、よく必要になる部品ですが、その都度寸法の調整を要する部品なのですね。

今回は、左の図の部品。
この部品は、ワークに押し当てて使う治具部品です。よく見ると突起の高さが違いますが、なぜだと思いますか？

この部品は、左の拡大図のように突起を下に向け、四角い切れ込みを入れたスポンジ素材のワークに押し当て、突起の形状で切り落とすための治具部品です。

当初、同じ高さの突起にして試したところスポンジ素材が柔らかいせいか、ワークの中央部分が落ち込んだ状態で反ってしまい、うまくワークに押し当てることができなかったそうです。そこで突起の高さを中央部分よりも外側を高くし、先にワークに当たるように調整。反らずに押し当てることができ、切り抜きもうまくいったそうです。

部品を製作するにあたり、突起部分のブロックを一つずつ手配し、土台にねじ止めすることも検討したそうです。しかし、ブロック間の距離も狭く、細かい作業で手間がかかるため、切削プレートにて製作したとのこと。最終的には20列必要な部品ですが、今回は試作で1列を発注。これからも試行錯誤はされていくそうです。「治具」も工夫を重ね、なるべく手間を省きながら製作されているのですね。

今回は、左の図の部品。
この部品の形状ポイントは以下のどれだと思いますか？

この部品は、丸棒状の照明ホルダを両端で保持するための形状になっています。

照明は、基板のレジストを硬化するための紫外線ランプで、一定の位置で保持すること、かつ脱着できることが部品の必要条件でした。そのため、左図のように、15φの丸棒状の照明ホルダが一番奥の部分で引っかけて固定できるように、入り口から奥へカーブをつけつつ、途中に90°角の形状を作ることにしたそうです。

不思議な形状の裏側には、設計者の工夫が隠されているのですね。

今回は、左の図の部品。
三角形の切り抜きが特徴的なこの部品は、ある装置のカバー部品です。カバーとして使用するにあたって、特に意識したポイントは以下のどれでしょうか？

この部品は、カバー機能の他に「補強機能」を兼ねている部品だそうです。

でも「補強」を兼ねるのに、なぜ三角形の切り抜きがあるの？と思いませんか。実はカバーとして「補強」だけではなく、「軽量化」の必要もあったためです。そのため、できるだけ均等に三角形を配置し、強度を保てる設計になっています。

ちなみに軽量化のための切り抜き形状には、円を用いることもあるそうですが、今回は部品形状とデザインを考慮して三角形を採用したとのこと。

条件をバランスよくクリアするために、考え抜かれた部品なのですね。

今回は、左の図の部品。
独特なうねった形状がまるで青虫のようにも見えるこちらの部品。よく見ると切れ込みが数か所ありますが、これは何のためだと思いますか？

この部品は、アタッチメントの部品を脱着するために使う板ばねで、赤点線部分で折り曲げて使用する想定で設計されています。

数か所ある切れ込みは、その赤点線部分で曲げやすくするためにつけた工夫です。切れ込みがあるおかげで、曲げ線が斜めになることなく失敗せず曲げることができるそうです。

ちなみに、今までにも希望の形状にするために、ご自身で部品を折り曲げることはあったそうです。時には、自分で追加工をすることも選択肢の一つになるのですね。

今回は左の図の部品。
特徴的な4か所の半円のくぼみがあり、まるで物干し竿をのせるバーにも見えますね。 このくぼみはとっても重要なポイント！その理由は以下のどれだと思いますか？

左図の部品は工具を自動で交換する装置（*1）で使用されます。
（*1）ATC;オートマチックツールチェンジャー

この装置の工具取り付け部にはセンサーが付いており、次の作業で必要な工具が付いているか否かをチェックします。付いていない場合はプログラムが作動して、自動で正しい工具を取り付けるそうです。

そのセンサーを取り付けるベースとしてこの部品は設計されましたが、エアシリンダーと干渉してしまう位置に取り付ける必要があり、試行錯誤の末に半円のくぼみをつけ「にがし」を入れることで取り付け可能にしました。

機械加工のための「にがし」の他に、干渉「にがし」のための形状もあるのですね。勉強になりました。

この部品は、装置のカバーですが、なんのためのカバーだと思いますか？

このカバーは、商品を仕分ける装置に使われています。
左側にある四角い切り抜き部分にスイッチがあり、下側３カ所の切り抜き部分にはコンベアが通っていて、そこに商品を流しているそうです。

スイッチや商品を触る際、奥にある機械部品に手を挟んでしまうのを防ぐため、安全性を重視してカバーを製作されたとのこと。隙間ができないように、寸法を合わせる調整を何度か繰り返し、形状を決定されたそうです。

板金部品ではカバー部品をご注文いただくことも多いですが、カバーにもいろいろな目的があるのですね。

左奥の穴には段差がありますが、その理由は以下の３つのうちどれでしょう。

この部品は印刷機のカバーに使用する部品です。
今までカバーの脱着は工具を必要としていましたが、ワンタッチでの脱着を可能にするため、この部品を製作したそうです。

穴の中の段は、段付きボルトに合わせて設計されています。段付きボルトでの固定は、ワンタッチ脱着のための工夫の一つとのこと。

利便性を重視した結果が、一つずつの部品に反映されているのですね。

形や大きさの違う切り抜きがあるこちらの部品、何に使う部品だと思いますか？

計測器のケース（底カバー）です。

前後のパネル面は、指で押したり、部品を抜き差しする部分です。そのため強度を持たせる必要があります。コの字状に細く曲げてリブを付け、さらに切り込み爪4ヶ所でねじ止めするようにした点が設計のポイントだそうです。

板厚が薄くても強度を保たせるための工夫。デザイン性だけでなく、強度とのバランスを重視するこだわりを感じます。