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改訂新版 自動化機構300選
―制御回路付き―

定価(税込)  4,536円

監修
編著
編著
サイズ B5判
ページ数 320頁
ISBNコード 978-4-526-06651-1
コード C3053
発行月 2011年03月
ジャンル 機械

内容

大好評を博した「自動化機構300選」(1976年発行)のコンテンツ(自動化のノウハウ)を今の時代に合うようにリメイク、生産現場の自動化ライン構築に必要な知識を実例を用いて丁寧に解説する。読者が知りたいページにすぐに到達できるように、実例は目的テーマごとにまとめられている。

熊谷 卓  著者プロフィール

(くまがい たかし)
1955年東京大学工学部精密工学科卒業、同年マミヤ光機入社。62年技術士国家試験機械部門合格。63年新興技術研究所設立、代表取締役就任。自動組立機をはじめ各種自動化設備・機器などの開発設計・製作、および技術指導に携わり、現在、同社取締役会長。
主な著書:「自動化機構300選」、「実践自動機構図解集」、「自動化ライン設計定石集」(以上、日刊工業新聞社)、「生産効率化実践マニュアル」(PHP研究所)、「組立・ハンドリング自動化実例図集」(新技術開発センター)、「メカトロニクス技術認定試験教本」(工業調査会)、そのほか著書、論文、講演、発明多数。

西田麻美  著者プロフィール

(にしだ まみ)
芝浦工業大学大学院機械工学研究科前期博士課程修了、電気通信大学大学院電気通信学研究科知能機械工学専攻博士後期課程修了、工学博士。国内外の中小企業や大手企業において、手のひらサイズから宇宙規模までの機械・機器設計・研究開発を約20年間に渡って手がける。各種専門学校での技術指導および技術コンサルトを経て、2010年より関東学院大学工学部機械工学科専任講師に就任。
主な著書:「メカトロニクス The ビギニング~ 「機械」と「電子電気」と「情報」の基礎レシピ~」、「メカトロニクスThe欲張りドリル~ 「機械」と「電子電気」と「情報」のテーマと問題~」(以上、日刊工業新聞社)

目次

・はじめに  
・本の生い立ち  
・本書の特徴  
・本書の構成と使い方  
・インデックス  

基礎編
◎直進運動機構◎
1 ソレノイドに直結した直進往復運動機構  
2 ソレノイドによる直線運動機構  
3 2個のソレノイドによる末端減速直進運動機構  
4 運動方向を直角に変換した前進端減速直進運動機構  
5 ソレノイドを利用したチェッカ方式による早戻り運動機構  
6 リンクを介してソレノイドのストロークを増大した直進運動機構  
7 ソレノイドによる歩進後早戻りする直進運動機構  
8 レバー比拡大によりパワーを増大させる往復運動機構  
9 レバーを介した上下運動機構  
10 シリンダ直結の直線運動機構  
11 板カムによる任意変速運動機構  
12 シリンダ駆動の方向変換直進運動機構  
13 ミニチュアシリンダを用いたボールブッシュガイドによる直線運動機構  
14 シリンダを浮動させて用いた末端減速直進運動機構  
15 差動ラックピニオンによる倍ストローク直線運動機構  
16 割り型スライドボールベアリングをガイドとしたシリンダによる直線運動機構  
17 ラックピニオンによる両端減速直進運動機構  
18 シリンダによる前進端減速運動機構  
19 シリンダによる任意ピッチの歩進機構  
20 ハイドロエアを用いた変速直進運動機構  
21 2個のラックによる2倍ストローク往復運動機構  
22 カムを用いた任意変速直進運動機構  
23 レバーを用いた直進増速運動機構  
24 デセレレーション弁を用いた直進変速運動機構  
25 チェーンを用いた直進方向変換運動機構  
26 ロータリソレノイドによる直進運動機構  
27 ロータリソレノイドによる両端減速往復運動機構  
28 揺動モータ・カムによる往復運動機構  
29 揺動モータによる両端減速往復運動機構  
30 揺動モータとラックピニオンによる等速早戻り往復運動機構  
31 揺動からサイクロイド変換を用いた両端減速直進運動機構  
32 揺動をコネクチングロッドにより直接変換した末端減速直進運動機構  
33 揺動モータ、カム、レバーによる任意変速直進運動機構  
34 揺動モータとラックピニオンによる等速直進運動機構  
35 揺動モータ、レバー、リンクによる早戻り往復運動機構  
36 揺動モータとレバーによる長ストロークを得る往復運動機構  
37 揺動モータとチェーンによる中間停止往復運動機構  
38 ラックピニオンとメカニカル流量制御弁を組合せた直進運動機構  
39 偏心軸による振動機構  
40 クランク運動を変換した直線運動機構  
41 アームとクランクによる直線運動機構  
42 クランク運動による両端減速直進運動機構(その1)  
43 クランク運動による両端減速直進運動機構(その2)  
44 一方向クラッチによる直進早戻り運動機構  
45 クランクによる早戻り運動機構  
46 クランクによる変速直進運動機構  
47 ベルカムによる直線運動機構  
48 ベルカムによる任意変速直進運動機構  
49 ラック、欠歯ギヤによる直進早戻り運動機構  
50 溝カムによる任意変速直進運動機構  
51 溝カムを用いた直線運動機構  
52 カムとリンクを用いた直進運動機構  
53 溝板による両端減速運動機構  
54 ゼネバによるチェーンの間欠駆動機構  
55 偏心軸による直線振動機構  
56 偏心軸による水平振動機構  
57 偏心カムによる微小上下運動機構  
58 カム軸より上下動を取出す機構  
59 欠歯ギヤによるベルトの間欠駆動機構  
60 スチールベルトを利用した等速往復運動機構  
61 チェーンによる直進中間停止機構  
62 パイロットバーとローラを用いたチェーンによる直進運動機構  
63 カム軸より拡大比を大きくとった任意速度上下運動機構  
64 カム軸より拡大比を大きくとった両端減速上下運動機構  
65 内歯車と外歯車による早戻り運動機構  
66 円筒カムを用いた直線運動機構  
67 ねじによる直進運動機構  
68 ねじによる任意変速直進運動機構  
69 ねじによる2段変速直進運動機構  
70 溝カムによる回転直進変換機構  
71 ねじ送り後スプリングで早戻りする直進運動機構  
72 2本の送りねじによる直進運動機構  
73 ねじとクサビ形ナットを用いた直進運動機構  
74 パイロットバーガイドと送りねじによる直進運動機構  
75 送りねじによる任意変速直進運動機構  
76 送りねじによる直進運動に一方向クラッチを用いた遅送り運動機構  

◎揺動運動機構◎
77 ソレノイド、ラックピニオンによる揺動運動機構  
78 ラックピニオンによる早戻り揺動運動機構  
79 ラックピニオンとアームによる揺動運動機構  
80 トグルによる揺動クランプ機構  
81 クランクによる両端減速揺動運動機構  
82 溝カムによる任意速度揺動運動機構  
83 ラックピニオンとカムによる任意変速揺動運動機構  
84 円筒溝カムによる揺動運動機構  
85 カムによる揺動クランプ機構  
86 ラックピニオンとクランクによる揺動運動機構  
87 振り角を拡大した揺動運動機構  
88 ラックピニオンによる等速揺動運動機構  
89 レバーを用いた揺動機構  
90 ラックピニオンによる2段停止揺動運動機構  
91 プランジャによる3位置停止揺動運動機構  
92 カムとレバーによる揺動運動機構  
93 一端をスライドさせたリンクによる揺動運動機構  
94 ラックピニオンとカムを用いた揺動運動機構  
95 ラックピニオンによる揺動機構  
96 レバー比を変えることによる揺動角可変機構  
97 ロータリソレノイドの増速による両端減速揺動運動機構  
98 往復で最大速度の異なる揺動運動機構  
99 ラックピニオンによるサイクロイド揺動運動機構  
100 揺動モータとカムによる任意変速揺動運動機構  
101 揺動モータとレバーによる早戻り揺動運動機構  
102 滑り子を用いた末端減速揺動運動機構  
103 ベベルギヤにより方向変換した揺動運動機構  
104 速度調節用カムによる任意変速揺動運動機構  
105 揺動モータと駒付レバーを用いた両端減速揺動運動機構  
106 揺動モータとカムによる3ポジション式揺動運動機構  
107 揺動モータによる揺動機構  
108 揺動モータ、セクタギヤ、レバーによる等速揺動運動機構  
109 偏心オモリによる揺動(振動)機構  
110 カムによるハンマ機構  
111 クランク連動による連続揺動機構  
112 クランク連動による揺動機構  
113 カムによる揺動運動機構  
114 2枚のカムによる揺動運動機構  
115 溝カムを用いた揺動機構  
116 三角カムによる早戻り揺動運動機構  
117 ゼネバによる中間停止付揺動運動機構  
118 ハートカムによる等速揺動運動機構  
119 ゼネバによる両端減速揺動運動機構  
120 ラックピニオンによる回転揺動変換機構  
121 セクタギヤによる揺動運動機構  
122 溝カムによる揺動運動機構  
123 クランクとラックピニオンによる早戻り揺動運動機構  
124 ウォームギヤによる揺動運動機構  
125 固定カムを用いたクランク動作による揺動運動機構  
126 直進ナットでレバーを駆動する揺動運動機構  
127 ウォームホイールを用いた末端減速早戻り揺動運動機構  
128 偏心ピンとレバーを用いた揺動早戻り運動機構  
129 ねじとレバーを使った揺動運動機構  
130 低速油圧モータを用いた揺動機構  
131 ローラサポートされた円弧板の揺動運動機構  
132 ウォームを用いた揺動運動機構  

◎回転運動機構◎
133 ソレノイドを使用したラチェット回転運動機構(その1)  
134 ソレノイドを使用したラチェット回転運動機構(その2)  
135 直進カムを用いた任意変速間欠回転運動機構  
136 爪でピンホイールを駆動する間欠回転機構  
137 一方向クラッチとゼネバによる回転運動機構  
138 一方向クラッチによる直進→回転変換機構  
139 往復カムでピンホイールを駆動する間欠回転機構  
140 一方向クラッチ2個を用いた間欠回転運動機構  
141 爪でチェーンを駆動する間欠回転運動機構  
142 ラチェットを用いた歩進回転運動機構  
143 ロータリソレノイドによる間欠回転運動機構  
144 レバーとラチェットホイールによる間欠回転機構  
145 揺動モータとラチェットによる間欠回転運動機構  
146 揺動モータ、ラチェット、リンクによる末端減速間欠回転運動機構  
147 任意変速回路をもった間欠回転運動機構  
148 一方向クラッチを用いた間欠回転運動機構  
149 クランク運動とラチェットを使用したロータリ歩進運動機構  
150 ゼネバによる間欠回転運動機構  
151 欠歯ギヤとゼネバ形歯止めをもった間欠回転運動機構  
152 欠歯ギヤによる一時停止を伴う間欠回転運動機構  
153 任意の角度分だけ従動軸を回転させる同軸回転運動機構  
154 クランク、コンロッド、ラックピニオンによる一方向回転運動機構  
155 カムによる任意変速間欠回転運動機構  
156 油圧モータによる間欠回転機構  
157 電磁比例式流量制御弁による任意変速回転運動機構  
158 サーボ機構を用いた任意変速回転運動機構  
159 ウォームと減速弁を用いた回転運動機構  
160 チェーンと減速回路による回転運動機構  
161 傘歯歯車と球面円板による変速機構  
162 摩擦円板による変速機構  
163 傘歯歯車の組合せによる同軸上1/2減速機構  
164 2個の遊星歯車を有する高減速機構  

応用編
◎直進運動機構◎
165 モータ出力を偏心軸、板ばねに伝達しスピンドルを振動させる機構  
166 コイルとばねの共振を利用したかしめ機構  
167 ラチェットとカムによる間欠送り機構  
168 重力とラックによるステップ下降直線運動機構  
169 トグルとカムによる重荷重上下運動機構  
170 コンロッド、セクタなどを介したラックスピンドルの下降機構  
171 ラックピニオンによる上下運動機構  
172 クランク運動を揺動から直線運動に変換した上下運動機構  
173 チェーンを用いた上下運動機構  
174 ワイヤの巻上げによる上下運動機構  
175 数個の並列のクランプ機構  
176 均等クランプ機構  
177 シリンダ出力をセクタギヤで伝達した直線運動機構  
178 にげ量の検出部をもった直線運動機構  
179 スプリングによる逃げを設けたねじ締め機構  
180 シリンダ直結の圧着機構  
181 急速排気弁による高速化直進運動機構  
182 シリンダ直結による速度切換え直進運動機構  
183 速度調節のできる直進運動機構  
184 小径シリンダによる強圧を発生させる機構  
185 カムによる直線運動機構  
186 ラックピニオンとレバーによる方向変換直線運動機構  
187 ツインシリンダによる上下運動機構  
188 シーケンスを伴うクランプ機構  
189 多点同時クランプ機構  
190 シリンダ直結の上下運動機構  
191 加圧用直線運動機構  
192 長いワークの直線運動機構  
193 ラックピニオンによる直線運動機構  
194 偏心軸による水平運動機構  
195 ロータリソレイドによる相互往復直進運動機構  
196 カムによる出力を直線運動に変換する機構  
197 アルキメデスカムによる左右等速水平運動機構  
198 クランクを用いた直線運動機構  
199 揺動運動を直線運動に変換する機構  
200 欠歯ギヤによる間欠駆動機構  
201 スチールベルトを利用した水平運動機構  
202 2組のブラケットによる水平運動機構  
203 ローラチェーンによる往復直線運動機構  
204 チェーンによる直線運動機構  
205 送りねじによる早送りつき直線運動機構  
206 送りねじによる直線運動機構  
207 ヘリカル軸による等速直進運動機構  
208 オーバロードスリップ付等速直進運動機構  
209 アーム比により力を倍加させた直線運動機構  
210 調心式対向直線運動機構  
211 シリンダ直結の等速直進運動機構  
212 ラックピニオン、ラチェットによる間欠直進運動機構  
213 ダブルストローク型水平運動機構  
214 タンデム形に配置したシリンダによる可変ストローク直線運動機構  
215 先端に過負荷逃げを設けた直線運動機構  
216 ストローク調整可能な水平運動機構  
217 ラックピニオンを用いたイコーライズ式の直進運動機構  
218 ラックピニオンによる角度変換直線運動機構  
219 平衡式直線運動機構  
220 回り止め付シリンダによる直線運動機構  
221 スライドボールでガイドした水平運動機構  
222 軸固定シリンダを用いた直線運動機構  
223 任意変速可能な直線運動機構  
224 リンク機構による直線運動機構  
225 レバーによるイコーライズ機構を有する直線運動機構  
226 トグル機構による直線運動機構  
227 ワイヤを用いた高速水平運動機構  

◎揺動運動機構◎
228 クランクによる揺動機構  
229 回転半径の大きくとれる揺動機構  
230 ソレノイドとレバーによる揺動運動機構  
231 往復で異なった揺動速度の得られる機構  
232 連動ギヤによる揺動機構  
233 ローラサポートのホイール揺動機構  
234 セクタギヤとピニオンによる揺動機構  
235 ダイヤフラムの上下動を利用した開閉機構  
236 シリンダからカムを介した揺動機構  
237 シリンダからリンクを介した揺動機構  
238 前進端で一定時間停止するラックピニオンによる揺動機構  
239 シリンダによりアームを直接駆動する揺動機構  
240 突き棒付シリンダによる直線運動と揺動運動機構  
241 レールに沿った揺動機構  
242 4本の出力軸同時に駆動する揺動機構  
243 シリンダとラックピニオンによる揺動機構  
244 カムによる揺動機構  
245 シリンダの動作を拡大した揺動機構  
246 シリンダから長溝を経てアームを揺動させる機構  
247 直進運動を斜面により球面動作に変換する機構  
248 シーソー式揺動機構  
249 油圧モータと送りねじを用いた揺動機構  
250 ウォームによる揺動機構  

◎回転運動機構◎
251 爪車による間欠回転機構  
252 ラチェットホイールによる間欠回転機構  
253 欠歯ギヤを用いたピニオンの間欠回転機構  
254 定トルクスリップ機構  
255 転位歯車による高減速回転機構  
256 ベルト駆動で高減速比を得る機構  
257 偏心カムによる板の円運動機構  
258 一方向クラッチを用いた回転機構  
259 ラチェットによるインデックス機構  
260 ロケーションピンを用いた微小間欠回転機構  
261 シリンダを用いた微小間欠回転機構  
262 ラチェットによるインデックスの角度調節機構  
263 ラチェットによる立形割出し機構  
264 ローラピンによるインデックス機構  
265 シリンダとラチェットを組合せた間欠回転機構  
266 カービックカップリングを用いたインデックス機構  
267 ラックピニオンによる横形割出し機構  
268 ラックピニオンによる立形割出し機構  

◎複合運動機構◎
269 上下と水平を別々に駆動する振動機構  
270 三角カムによる矩形運動機構  
271 双方のカムにより駆動される上下動ヘッドと左右動ヘッド  
272 カムの左右動とソレノイドの前後動により独立に駆動される機構  
273 往復で異なった軌跡を通る直線揺動複合機構  
274 旋回しながら上下するヘッドの連結運動機構  
275 上下動を利用し水平に置かれた部品を垂直に供給する機構  
276 前後左右および上下運動を組合せた駆動機構  
277 回転軸の上下運動機構  
278 直進運動後1回転運動させる機構  
279 ラックピニオンによる揺動と他の上下動との回路的連結機構  
280 ロータリアクチュエータを用いた回転上下機構  
281 先端に自転するビットを有する回転および上下動ヘッド  
282 上下運動を伴う水平回転式ピックアンドプレース機構  
283 カムによるピックアンドプレース機構  
284 空気圧シリンダによる爪の矩形運動機構  
285 ラックピニオンによる回転と他の直線運動との回路的連結  
286 揺動と直線往復運動の組合せ機構  
287 2個の直線運動の回路的連結機構  
288 直線動作を組合せたピックアンドプレース機構  
289 揺動と上下動を組合せたハンドリング機構  
290 三つの直線運動の回路的組合せ  
291 シリンダとワイヤの組合せによる反転機構  
292 直線ガイドと直線駆動による揺動と直線運動の複合機構  
293 フォトセルによる信号で作動する揺動と上下動の組合せ機構  
294 アームの回転と公転の両端に直線運動を加えた機構  
295 回転前進機構  
296 回転軸に直角な前進を伴う回転運動機構  
297 上下動とガイド溝による回転を加えた機構  
298 上下動と斜面カムによる揺動運動を加えた機構  
299 拡張を伴う上下運動を繰返す機構  
300 ベベルギヤによる自転と公転の複合運動機構  

基本的な制御回路
基礎制御回路
1類  
2類  
3類  
応用制御回路
4類  
5類  
6類

はじめに

「すべての自動化装置が、“W・T・MACS” で構成されている」
 一般に自動化装置は、まず目的とする対象物(工場では「Work」という)が与えられ、これに何らかの操作を加えるための最適のツール「Tool」が設計され、そのツールをどのような動作内容で駆動すべきかが指定される。
 この動作特性を実現するための道具が、メカニズム「Mechanism」とこれを駆動するモータやシリンダなどのアクチュエータ 「Actuator」、および、そのアクチュエータを制御するコントローラ「Controller」であり、さらに動作状況を検出してコントローラにフィードバック信号を与えるセンサ「Sensor」が必要とされる場合が多い。
 すなわち、
 (1)Work  (2)Tool (3)Mechanism (4)Actuator (5)Controller (6)Sensor
 の6つの組合せが自動化装置のすべてであり、この頭文字をとって、「W・T・MACS」と称する。 
 そこで本書では、目的とする動作特性を分類しておき、それを実現するためのアクチュエータとメカニズムの組合せを300種類並べたもので、それらのほとんどすべてに適切な制御ソフト(PLCプログラム)を付属させた。
 つまり、ツールを動かすための動作内容が指定されたとき、これをどうやって実現するかの手段と選定の技術、すなわち、「M・A・C・S」の実例を並べた、いわば「自動化設計アイデア集」であり、本書の最大の特徴は「目的動作から機構を選択できる!」ことにある。
 そのために本書では目的動作を分類したインデックスのページを用意した。さらに各ページには各設計アイデアごとに、その活用のための11項目の特徴を表示した。
 そして、アクチュエータとメカニズムだけでなく、駆動用のソフトまで解説したものである。
 本書が読者諸賢の「座右の書」として、自動化設計に際していつでも役立つものであることを切望する。
2011年3月
熊谷 卓
西田麻美

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