月: 2021年2月

ファインメッシュとは

ファインメッシュは線径0.5～2mmの金属線を格子状に電気抵抗溶接して網目を形成した溶接金網と、最小線径0.02mmまでの極細線による平織り金網があります。溶接タイプは溶接接合により、従来の平織りの金網や線に屈曲を施したクリンプ金網に比べて、金属線の抜けがなく、グラツキやヒズミもなく、加工性に富んでいます。極細線平織りタイプは、その極小の網目によるフィルタ効果が活用されています。

金属線には用途に応じて鉄線、亜鉛メッキ鉄線、ステンレス鋼線等、真ちゅう線、銅線等が用いられます。

ファインメッシュの使用用途

ファインメッシュはメッシュサイズおよび金属線線径により、幅広い分野で、さまざまな用途に用いられています。

極細線平織りタイプは、フィルタとして、家電製品の防塵フィルタ、自動車関連のエアフィルタ、オイルフィルタに使用されています。

小サイズの溶接タイプは、収納用として、家庭用のラックやかご類、工業用には部品の搬送コンテナや化学処理用の部品トレー、洗浄カゴ等に使用されています。大サイズの溶接タイプは、住宅用のフェンス、農業用の防鳥ネット、建築用のコンクリート心材のような補強材として利用されています。

ファインメッシュの原理

ファインメッシュは使用される金属線の線径と網目のサイズで規定されますが、規格表においては、網目サイズはピッチ、目開き、メッシュのいずれかで記されます。

ピッチは、網目を形づくる四角形の対辺に当たる金属線の線間距離であり、目開きは網目の内寸法、つまりピッチから1本分の線径をマイナスした値と等しくなります。メッシュは25.4mm(1インチ)の距離にある網目の数であり、25.4mm/ピッチの値と等しくなります。

溶接タイプのファインメッシュで使用される金属線の線径は0.5～2.0mmの範囲であり、網目サイズはメッシュ1～4、ピッチで6.35～25.4mmとなります。極細線平織りタイプは最小線径0.02mm、最大メッシュ635(ピッチ0.04mm)のものもあります。

ファインメッシュにおいては、縦と横の金属線が重なるため、メッシュの厚みは金属線径の2倍になります。溶接交点において完全に縦横の金属線を溶かし込んだフラットなメッシュもあり、その場合は、厚みは金属線径径と等しくなり、せん断強度は2倍になります。

参考文献
https://ishikawa-kanaami.com/wp-content/uploads/wire-mesh.pdf

両引きボルトとは

両引きボルトとは、両側にネジ切された長尺の通しボルトです。

通常のボルトは片端に頭部があり、もう一方の端にはネジが切られた部分があります。しかしながら、両引きボルトは両端にネジが切られているため、両側からナットを取り付けることが可能です。

両引きボルトは両端にネジがあるため、対物距離を調整することが容易です。これにより、部品や構造物の位置や間隔を微調整することができます。また、1つのボルトで複数の部品を取り付けることが可能です。

ただし、 両引きボルトの使用には強度や設計に関する考慮が必要です。部品や構造物の荷重や応力に対して適切なサイズと強度のボルトを選択し、設計上の要件を満たすようにします。

両引きボルトの使用用途

両引きボルトは特殊な形状のボルトであり、さまざまな用途で使用されます。以下は両引きボルトの使用用途一例です。

1. 建築

柱や梁による木造軸組工法の建物は、地震や台風の災害時に柱が土台や梁から抜け落ちることがあります。これを防止するためにホールダウン金物と呼ばれる補強金物を使用することが多いです。ホールダウン金物は、柱の下部である柱脚と上部である柱頭の両方に取付けられます。

このとき、梁等の横架材の上下の柱に取付けられたホールダウン金物を横架材の上下から締込み固定するのが両引きボルトです。阪神淡路大震災において、ホールダウン金物を設置していた住宅の損壊がほとんどなかったことから、その重要性が再認識されました。その後の2000年の建築基準法により、ホールダウン金物の設置が義務化されました。

2. 配管

工業用配管の取り付けにおいて、両引きボルトが使用される場合も多いです。配管を支持する際などに両引きボルトを用いてパイプを固定します。配管の変形や振動に対しても安定性を保つ役割があります。

3. 機械装置

工業機械や機械部品の組み立てにおいて、両引きボルトは部品同士を確実に固定するために使用されます。一例としてはコンベアなどです。工場や倉庫で使用されるコンベアベルトの取り付けにおいて、ローラーやコンベアのフレームを固定する際に両引きボルトが使われます。

両引きボルトの原理

両引きボルトは、高強度の鋼や合金鋼などの材料で作られます。強度区分4.6または4.8に適合する炭素鋼を使用され、クロメートや亜鉛メッキなどの表面処理が施されることが多いです。適切な材料を選定することで、必要な強度や耐久性の確保が可能です。

両引きボルトの最大の特徴は、両端にネジが切られている点にあります。これにより、ボルトの両端にナットを取り付けることができ、部品や構造物の固定が可能です。両端のネジは、通常、逆向きに向かって切られています。

市販の両引きボルトのねじサイズは、M12およびM16が一般的です。ホールダウン金物を取付ける縦方向の両引きボルトにはM16サイズを使用します。一方、ホールダウン金物以外の接続金具で横架材を柱を挟んで横方向から連結するような場合はM12サイズが使用されます。

両引きボルトの選び方

両引きボルトを選ぶ際には、以下の要素を考慮します。

1. 材質

材質は両引きボルトの耐食性や耐摩耗性などに影響を与えます。一般的な選択肢としては、炭素鋼や合金鋼、ステンレス鋼などです。使用環境や耐久性の要求に応じて適切な材質を選びます。

炭素鋼が安価で広く使用される材質です。ただし、腐食環境などではステンレス鋼が使用されることもあります。ステンレス鋼は耐食性に優れていますが、高価な場合も多いです。

2. 長さ

両引きボルトの長さは、連結する部品や構造物の厚さに合わせて選ばれる要素です。ボルトが部品の中に埋まるか、端から突き出るかによっても選択が変わります。過剰な長さのボルトは不必要なコストや干渉を引き起こす可能性があります。

3. ねじ径

ねじ径はボルトの直径です。正確なねじ呼び径を選ぶことで、適切な強度を確保しつつ部品を固定することができます。ねじ径は部品や接合箇所の荷重に対する応答や影響を考慮して選ぶ必要があります。

参考文献
https://tokyo-chumon.com/earthquake_resistant/6613

ケーブル保護管とは

ケーブル保護管とは、ケーブルを保護するために使用されるチューブ状の部品です。

ケーブル保護管にはプラスチック、金属、ゴムなどの素材で作られたものがあり、配線の安全性と美観性を向上させるために、重要な役割を果たしています。

ケーブル保護管の使用用途

ケーブル保護管はケーブルを保護するために使用されます。具体的な使用場所は建物内、車両内、工場などです。

建物内では壁や天井の中を配線する場合や、配電盤から各部屋に配線を引く場合などに使用されます。自動車や鉄道車両、船舶などの車両内では振動や湿気などの影響から配線を守ることができます。工場内では大型機械や設備の間で配線を引く場合などに使用されます。

太陽光発電や風力発電システム用の配線保護材としても使用されます。屋外において各機器の配線保護に使用されます。セキュリティカメラや防犯灯などの配線も保護するために使用される場合もあります。

ケーブル保護管の性質

ケーブル保護管には、プラスチック、金属、ゴムなどの素材が使用されます。これらの素材にはそれぞれの特性があり、配線の用途や環境に合わせて選択することができます。金属製のケーブル保護管は強度が高く、耐熱性に優れているため、高温環境下での使用に適しています。

ケーブル保護管は電線のスムーズな入線・引き抜きできることや、電線被膜に損傷を与えないことが要求されます。そのため、菅内部の摩擦低減のためメッキやコーティングが施されます。

配線やケーブルを建物内や車両内などで敷設する場合、振動や湿気・熱などの環境要因にさらされます。このような環境要因はケーブル劣化や断線の原因です。ケーブル保護管を使用することで、配線を整理させつつ劣化を防いで安全性を向上させます。

ケーブル保護管の種類

ケーブル保護管には以下のような種類があります。

1. プラスチック製ケーブル保護管

プラスチック製のケーブル保護管はプラスチックが材料となるケーブル保護管です。一般的に低コストであり、比較的簡単に取り付けることが可能です。主に家庭用や小規模なオフィスで使用されます。

材質としては、PVC (塩化ビニル) やPE (ポリエチレン) などが使用されます。最も広く使用されるものは、安価で施工性の高いPVCです。

2. 金属製ケーブル保護管

金属製のケーブル保護管は金属が材料のケーブル保護管です。耐久性が高く、高温や高圧力などの厳しい環境下でも使用できます。主に工業用途や大規模なビルで使用されます。

金属製の場合、主な材料は鉄やステンレスです。軽量性が求められる場合はアルミなども使用されます。

3. フレキシブルケーブル保護管

フレキシブルケーブル保護管は柔軟性があって曲がりやすいケーブル保護管です。日本語では可とうケーブル保護管などと呼ばれます。材質としてはナイロンやポリウレタン、PVCなどで製作されます。

主に自動車や航空機、ロボット工学などの産業で使用されます。柔軟性を活かし、狭い場所や曲げ半径が小さい箇所などに使用されます。

ケーブル保護管のその他情報

ケーブル保護管と電線管の違い

ケーブル保護管と電線管は似たような機能を持ちます。違いは規格への適合です。

電線管は電気工事で使用するケーブル保護用配管です。電気用品安全法に適合している必要があります。したがって、電線管の規格はJISなどで定められており、適合していなければ電気工事に使用できません。

一方、ケーブル保護管は電気用品安全法に適合していなくても名乗ることができます。したがって、使用箇所は壁内などの容易に触れられない箇所が一般的です。埋設配線保護などにも使用されます。

ただし、これら2つの明確な違いが意識されることはあまりないため、混同されつつ呼称されます。

参考文献
https://www.eslontimes.com/system/access/file/item=6/type=4/id=2652/
https://www.maruichikokan.co.jp/products/domestic/wire/index.html
https://electricwork.biz/%E9%9B%BB%E7%B7%9A%E7%AE%A1%E3%81%AE%E7%A8%AE%E9%A1%9E/

グロメットとは

グロメットとは、電線の被覆を保護するために配線ルートで利用される配線部品です。

具体的には、被覆電線が接触または通過する部品のエッジや突起から電線被覆を保護します。電線の被覆は、電線または電線束が機器内、機器間、または機器への電源供給のために多くの場合狭いルートを通る必要があり、これにより屈曲性が重要となります。

塩化ビニル (英: Polyvinyl Chloride, PVC) を始めとした軟質の樹脂が広く利用されているものの、非常に傷つきやすいです。一度被覆が傷ついてしまうと、その絶縁性が損なわれ、最悪のケースでは火災を引き起こす可能性もあります。

グロメットの使用用途

グロメットは、主に機器や装置に使用されます。電力や電気信号の伝送を必要とするため、グロメットの利用は非常に重要です。設備の種類に関わらず、被覆された電線の配線時にグロメットが用いられます。

特に、配線が筐体や端子ボックスに導入される場合、被覆電線の損傷が多く発生しますが、グロメットは機器のエッジや突起から電線を保護し、損傷を予防することが可能です。

具体的には、板金製の筐体に加工された丸穴からのバリ損傷を防ぐために、ゴム製や樹脂製のグロメットが使用されます。開口部の形状に応じて、樹脂製の自在グロメットやコードブッシングと呼ばれるタイプのグロメットも選択が可能です。これにより、電線の長寿命化と安全性が向上し、機器の信頼性と効率が保たれます。

グロメットの原理

グロメットは電線やケーブルを保護し、装置の内外での配線を支援する配線部品です。主にゴムや樹脂で作られ、その柔軟性と耐久性により、電線が機器のエッジや突起に接触、摩耗するのを防ぎます。具体的には、ゴム製や樹脂製のグロメットは、H型断面を持ち、板金に加工された丸穴に挿入されます。

板金が中央の溝にはまり、両端のフランジが抜け止めとなり、安定した取り付けを実現が可能です。また、膜付きグロメットは、一端がゴム薄膜で封止され、電線を押し込む際に膜を切り開くことで、防塵性を提供します。

自在グロメットは、複合形状の開口部に適用され、コの字形状の断面が配線を保護し、長尺パーツを任意の長さに切断できる設計になっています。これらの構造により、グロメットは配線経路を保護し、効率的な配線管理を支援することが可能です。

グロメットの種類

グロメットは配線の保護と組み立ての簡易化を目的としており、その用途や形状に応じて多くの種類が存在します。主な種類は以下の通りです。

1. オープンタイプグロメット

オープンタイプのグロメットは、通常は一辺が開いていて、配線の後からの挿入を可能にします。これにより、配線の取り外しや変更が容易になります。

2. クローズドタイプグロメット

このタイプのグロメットは全周が閉じていて、優れた保護を提供します。しかし、配線はグロメットを取り付ける前に配置する必要があります。

3. 膜付きグロメット

一端がゴム薄膜で封じられ、膜を切り開いて電線を挿入する構造を持ち、防塵性能が向上します。

4. 自在グロメット

自在グロメットは開口部が角穴やコーナ付き角穴などの複合形状に使用されるもので、自在に屈曲し、配線を保護します。

5. コードブッシング

ナット形状を一端に持つ円筒形のグロメットで、電線の固定と保護を提供します。

6. フランジ付きグロメット

フランジはグロメットの固定をサポートし、より安定した配線保護を提供します。

7. ストレインリリーフグロメット

このタイプのグロメットは、電線やケーブルが曲がるポイントで保護を提供し、電線のテンションや屈曲から保護します。

8. 挿入型グロメット

挿入型グロメットは、穴に簡単に挿入できる設計で、素早いインストールと取り外しを可能にします。

参考文献
https://www.takigen.co.jp/products/list/13110

クリンチングナットとは

クリンチングナットとは、薄板にネジを締める際に、従来のタップ加工が難しい場合の代替手段として活用される部品です。

一般的に、2つの部品をネジで固定する際には、対面部品にタップ加工を施してネジ締めが行われることがあります。しかし、相手部品が薄板である場合、充分な締付け力に耐えるためのタップ加工を行うことが難しいです。

この問題に対処するため、従来は薄板に溶接ナットを溶接する方法が採用されていました。ただし、この方法は溶接後の清掃やスパッタの除去といった追加工程が必要です。また、溶接が適さないアルミニウム、ステンレス、樹脂などの材質では使用できないという欠点もありました。

タップ加工の必要がある薄板にあらかじめ決められた径の穴を開け、その穴に適切なサイズのクリンチングナットを圧入することで、タップ加工の必要がなくなります。この方法により、様々な材質に対応しつつ、迅速かつ清潔に部品の固定が可能です。

クリンチングナットの使用用途

クリンチングナットは、多岐にわたる製品分野での使用が広がっています。具体的には、パソコンや家電機器、自動車およびその他の交通機器、通信機、計測器、医療機器など、板金で構成されるボディや筐体を有する製品で活用されています。

また、溶接が困難な樹脂部品においては、プリント基板用のクリンチングナットが使用されることもあります。溶接ナットが使用可能であっても、クリンチングナットに置き換えることにより、工数の削減が期待されます。

さらに、多連の圧入ヘッドを使用することで、加工時間を大幅に短縮し、自動化を推進することも可能です。これにより、製造プロセスの効率化が図られます。

クリンチングナットの原理

クリンチングナットは、内部にネジ部が加工された最も大きな径と幅を持つヘッド部、ヘッド部に隣接し外径が小さく幅も狭い鋸歯部、そしてその隣に位置する逆テーパ部の3つの段階的な形状から成り立っています。鋸歯部はローレット状の突起が施されており、逆テーパ部は先端からわずかに逆テーパ加工がされています。

クリンチングナットの使用時には、選択されたナットが対象薄板の厚み以下の幅を持つ必要があります。これは、ナットを薄板内部に確実に固定させるためです。薄板にクリンチングナットを固定するプロセスは、まず適切な径の穴を薄板に加工します。次に、クリンチングナットをその穴に挿入し、ハンドプレスなどを使用して圧入します。圧入中、鋸歯部の突起が薄板母材を塑性変形させ、この変形した材料が逆テーパ部の隙間に押し込まれます。圧入が完了すると、ヘッド部の端面が薄板に接触し、ナットの位置が固定され、この変形によりクリンチングナットは薄板からの抜けや回転に対して強度を発揮可能です。

クリンチングナットの選び方

クリンチングナットを選ぶ際には、いくつかの重要な点を考慮する必要があります。

1. 薄板の材質と厚み
   最適なクリンチングナットを選定するためには、まず対象となる薄板の材質と厚みを確認することが重要です。クリンチングナットは、異なる材質や厚みの薄板に対応するため、さまざまなサイズと形状が用意されています。
2. クリンチングナットの種類
   クリンチングナットは、一般的に、ヘッド部の大きさや形状、鋸歯部の突起の形状が異なるため、固定する薄板の用途や耐久性要件に基づいて種類を選択します。例えば、機械的強度が要求される場合や振動が多い環境では、より強固な固定を提供するタイプが適合です。
3. クリンチングナットの材質
   クリンチングナットにはスチール製、ステンレス製、アルミニウム製など、さまざまな材質があり、それぞれ耐食性や強度が異なります。特に腐食を避けるためには、環境に合わせた耐食性の高い材質を選ぶことが重要です。
4. 圧入する際のツールや設備
   適切な圧入機を使用することで、クリンチングナットの固定が適切に行われ、長期的な信頼性が保証されます。ツールの選定に際しては、圧入力や操作性を確認し、作業効率と安全性を高めることができます。

ツールチェンジャとは

ツールチェンジャとは、工作機械 (マシニングセンタなど) や産業ロボットに対して、ツールや工具の交換機能を付加するために使用されるツール/工具交換機構及びシステムです。

空圧バルブの操作で、自動的にツール/工具の着脱が行えます。工具用では工具の着脱以外に、エアーブローによる工具固定部のゴミ除去機能が付いているタイプもあります。

ツール交換用では、ツールに圧縮空気や水、電気信号を供給できるものもあります。

ツールチェンジャの使用用途

ツールチェンジャは、工作機械や産業ロボットなどに使用されています。

1. 工作機械

工作機械では、様々な加工を人による工具交換無しで自動加工するために有用です。あらかじめ加工プログラム (NCプログラム: 数値制御プログラム) に工具交換プログラムを入れておき、自動で工具交換、工具の高さ測定、振れ測定を自動で行います。

人による工具交換及び工具交換後の高さ確認、工具振れの確認作業を削減できるうえ、部品投入取出の自動化により、部品加工の全自動化が可能です。

2. 産業ロボット

産業ロボットでは、一般的にロボット先端のハンド交換に用いられます。ロボットハンドの機能は、エアチャックによる把持、モーターによる回転、真空吸着、など多種多様です。

そのため、産業ロボット用ではツールに圧縮エア、水、真空、電気信号などを供給できるものが用意されています。ツールチェンジャを使用することで、1台のロボットで複数の種類の作業が可能となり、産業ロボット使用の効率化に役立っています。

ツールチェンジャの原理

ツールの着脱方法は各社独自でいろいろなタイプがありますが、大部分は圧縮空気を使用してクランプしたり、引っ張り上げたりして固定します。工作機械では空圧を使用し、工具の取付部にあるノブを引っ張り上げることで、工具を固定するのが一般的です。

工具の取付部はテーパーになっているものが多く、そのテーパーを接触させることで工具位置の再現性を保っています。また、工作機械では工具のストッカーも合わせてATC (オートツールチェンジャ) と呼ばれており、1つのシステムとして扱われています。ストッカーには、様々な種類があります。

産業ロボット用では、各社独自の圧縮空気で駆動するクランプ機構が搭載されおり、カムを使用したものが多いです。ロボットハンドは自動機メーカーが用途に合わせて設計しており、ストッカーなどもそれに合わせて製作するため、標準品として販売されているものはほとんどありません。

ツールチェンジャの種類

ツールチェンジャには、さまざまな種類があります。一般的なツールチェンジャは、以下の通りです。

1. マニュアルツールチェンジャ

作業者が手動でツールを交換する最も基本的なタイプです。この場合、作業者が機械にアクセスし、ツールを取り外して新しいツールを取り付ける必要があります。

2. オートマチックツールチェンジャ

自動的にツールを交換する機能を持つツールチェンジャです。予めプログラムされた手順に基づいて、機械がツールの交換を行います。単にツールチェンジャと呼ぶ場合、これを指す場合が多いです。

3. ロボットアームによるツールチェンジャ

ロボットアームを使用して、ツールの交換を行うタイプのツールチェンジャです。ロボットアームは予め設定された手順に基づいて、ツールを取り外し、新しいツールを取り付けることができます。

4. マルチスピンドルツールチェンジャ

複数のスピンドル (回転軸) を持つマシンで使用されるツールチェンジャです。これにより、複数のツールを同時に交換することができます。

5. ビジョンガイド付きツールチェンジャ

センサーやビジョンシステムを使用して、正確な位置やツールの状態を検出し、適切なツールを選択するタイプのツールチェンジャです。これにより、高度な自動化と正確なツールの選択が可能となります。

 

上記は一般的なツールチェンジャの例ですが、実際の使用状況や業界によって、他にもさまざまなバリエーションが存在します。

参考文献
https://www.nitta.co.jp/product/mecha/automatic_tool_changer/
https://www.bl-autotec.co.jp/products/index.php?cid=1

ノイズジェネレータとは

ノイズジェネレータ (英: noise generator) とは、雑音を発生する装置です。

ノイズジェネレータは、各種機器やシステムの性能を評価する際に、主に用いられます。ホワイトノイズやピンクノイズを発生させることができる機器で、ファンクションジェネレータの機能の1つとして用意されているものもあります。

ホワイトノイズとは、周波数軸上の低周波から高周波に至るまで全帯域で均一な強さを持つノイズのことです。音で聞くと「サー」と聞こえます。

ピンクノイズとは、周波数が高くなるほど、その成分が小さくなるノイズのことを言います。音声では、強い雨や滝の音のような「ザー」と聞こえます。ノイズジェネレータは、音響・振動試験の音源や振動源としても有用です。

ノイズジェネレータの使用用途

1. 電子機器の評価

ノイズジェネレータには、専用のノイズジェネレータとファンクションジェネレータの1機能として用意されているノイズジェネレータがあります。いずれのタイプにおいても使用の目的は、機器の機能や性能の評価です。

自然界において発生するノイズを、疑似的にノイズジェネレータによりホワイトノイズやピンクノイズとして発生させ、被測定機器が目的とする機能や性能を維持できるかを評価します。

EMI (Electro Magnetic Interference: 電磁妨害) 試験や機器におけるデータの誤りが所定の範囲内かどうかを評価するBER (Bit Error Rate: ビット誤り率) 試験に使用されます。さらに、各種BD/DVDレコーダのディスクドライブにおけるデータ転送試験などに使われます。

2. 音響・振動試験

ノイズジェネレータは、音響・振動試験の音源や振動源に使われます。スピーカにホワイトノイズの出力を接続して、ホールなどの音響特性や遮音・吸音特性などを評価します。また、加振機に接続すれば、振動試験にも有用です。

ノイズジェネレータの原理

ノイズの生成は、ノイズジェネレータを使う方法、ダイオードなどの電子回路で発生させる方法、プログラミング言語を使用して発生させる方法などがあります。

1. ノイズジェネレータを使う方法

ノイズジェネレータを使う方法では、電磁妨害EMI試験や音響特性試験などに使用されるノイズ発生器及びファンクションジェネレータに組み込まれている発生器を使います。ホワイトノイズ、ピンクノイズなどを選択してノイズを出力します。シンセサイザに付属しているノイズ発生器でも可能です。

2. ダイオードなどの電子回路で発生させる方法

ツェナーダイオード、トランジスタ、オペアンプなどに逆電圧を掛けた時に発生する広帯域ノイズを利用します。これはホワイトノイズですが、温度制御抵抗やガス放電管でも可能です。ピンクノイズは、ホワイトノイズに周波数に反比例したパワー減衰を行って生成します。

3. プログラミング言語を使う方法

C言語、Java言語、Pythonなどのプログラミング言語を使う方法です。乱数を使ってソフトウェアでノイズを生成します。

ノイズジェネレータの種類

ノイズジェネレータは様々なタイプのものがありますが、数KHzからGHz帯までのノイズを出力し、その出力周波数をリニアに設定可能なタイプもあります。

また、出力するノイズのレベルも調整可能です。機器の操作は、機器本体に用意された操作パネルによって行うインターフェースに加え、イーサネット経由でPCから制御可能なタイプもあります。

ノイズジェネレータのその他情報

EMI試験

EMI試験では、ユーザが機器を使用する環境において発生しうるワーストケースのノイズを発生させ、その際に機器が正常な動作を維持できるかどうかを評価します。例えば、テレビなどの家電機器を想定した場合、ノイズの混入によって、瞬間的に画面の映像が乱れたり、音声がおかしくなったりすることは許容できます。

過渡的なノイズがなくなった場合、元の状態に復帰できる必要があります。この様な事態を確認するために、ノイズジェネレータを使って最悪の環境条件を作り出し、この条件下でも正常動作を継続しうるかを評価することは、機器の品質を高めるために重要な試験です。

参考文献
https://www.mrf.co.jp/special/pasternack_noise/
https://www.toyo.co.jp/emc/products/detail/id=428
https://www.monotaro.com/g/04580658/
https://www.iti.iwatsu.co.jp/ja/products/sg/sg4222_62_top.html

セーフティリレーとは

セーフティリレーとは、機械や設備の安全回路を組むためのリレーです。

セーフティリレーは強制ガイド接点構造をもつことで、制御システムの安全関連部において「安全を確認できた場合にだけ機械を運転する」という制御を行う役割があります。そのため、異常検出やそれに伴う設備の安全停止を可能とします。

発信された信号を「入力部」が受け、その信号が安全かどうかを判断し、「出力部」に信号を送る仕組みです。モジュールでは、論理部として中心的な役割をもちます。

セーフティリレーの使用用途

セーフティリレーは、主に安全機能の監視に使われています。具体例は、非常停止や安全扉、安全マットなどの安全制御が主な使用用途です。デバイスやセンサ、アクチュエータの異常を検出し、機械や設備に安全に停止するよう制御する設計がされています。

セーフティリレーを利用したモジュールを組み込むことで、機械や設備の安全性の確保が可能です。オペレータが危険を感じたり、機械や設備に異常が発生したり、損害発生の可能性を検出することで危険性から守ります。

セーフティリレーの原理

セーフティリレーは一般的なリレーとは異なり、強制ガイド接点構造をもつリレーのことです。a接点とb接点の2種類の接点をもち、それぞれは互いに絶縁状態の必要があるため壁によって仕切られています。2つの接点は機械的につながっており、コイルのON/OFFに応じてa接点とb接点が連動する仕組みです。

セーフティリレーのその他情報

1. 強制ガイド接点構造

強制ガイド接点構造は、「a接点が溶着した場合に、コイルがOFF状態で全てのb接点が0.5mm以上の接点ギャップを確保している」「b接点が溶着した場合、コイルがON状態で全てのa接点が0.5mm以上の接点ギャップを確保している」とき、異常状態を検出する構造が特徴です。

そのため、接点溶着時において、a接点とb接点が同じ動作状態になりません。機械のON/OFFを制御するシステムの場合、構造はa接点を動力制御用回路に、b接点を監視用回路に接続した状態です。

そうすることで、a接点が溶着しているとき、機械はコイルがON状態のときのみ稼働し、OFF状態にすれば機械が停止します。一方、b接点はコイルがOFF状態のとき溶着し、安全状態を検出するための監視用として働きます。

2. 非常停止用押しボタンスイッチ

セーフティリレーの具体例として、非常停止用押しボタンスイッチがあります。スイッチの動作でコンタクタがモーター回路を開閉する安全機能を持つシステムです。モーター運転時に非常停止用押しボタンが押されると、ただちにモーターが停止します。

非常停止用押しボタンスイッチではNC (ノーマル・クローズ)  接点が使用されており、スイッチが押されていない間は接点は閉じています。その間安全信号を送信するシステムです。非常停止用押しボタンスイッチが押されると接点が開き、安全信号を出力しなくなります。

セーフティリレーモジュールは非常停止用押しボタンスイッチからの安全信号の入力と制御システムのスタートスイッチ押下を検出した場合、モーター運転を許可する信号をコンタクタに出力する機構です。

この安全機能システムにおいて非常停止用押しボタンスイッチからの安全信号がセーフティリレーに入力されないと、セーフティリレーモジュールはコンタクタへの信号出力を停止します。これによりモーターが停止するのです。

3. 直接回路動作機構と強制ガイド機構

リレー回路の動作機構は前述した強制ガイド機構と直接動作機構があります。直接回路動作機構とは、セーフティスイッチのNC接点の溶着時、アクチュエータに働く力で接点を引きはがす機構のことです。

強制ガイド機構はNO (ノーマル・オープン) 接点とNC接点が同時にONとならないようにする機構であり、一方の接点の監視を行うことで他方が正常であるかを判断することができます。

ただし、直接回路動作機構のように接点を引きはがすことはできません。

参考文献
https://jp.idec.com/RD/safety/guide/safety09
https://www.pilz.com/ja-JP/support/knowhow/lexicon/articles/072106
https://ac-faq.industrial.panasonic.com/jp/faq_detail.html?category=&page=1&id=10252
https://xtech.nikkei.com/dm/article/LECTURE/20130821/298472/?ST=msm&P=2

ストレートグラインダーとは

ストレートグラインダーとは、小型軽量な手で持てるサイズのグラインダーのことです。

ポータブルグラインダーやハンドグラインダーとも呼ばれ、円筒形の砥石が装着された主軸を高速回転させることで素材を加工するために使用されます。

素材の研削や研磨、バリ取りなど、様々な用途で使用可能です。また、コードレスタイプのものも販売されており、使用場所を選ばず使い勝手が良いです。ものづくりの現場だけでなく、DIYの愛好家にも好まれています。

作業場所を選ばず持ち運びができ、狭いスペースでも作業が可能です。小さな砥石を使用するため細かい部分や狭い隙間の加工がしやすく、高精度な加工も可能です。ただし、高速回転する砥石を扱うため、危険性も伴います。適切な保護具を着用し、正しい使用方法を守ることが重要です。また、素材によっては熱が発生しやすく、適切な冷却が必要な場合もあります。

ストレートグラインダーの使用用途

ストレートグラインダーは、金属をはじめとする各種素材の切削、研磨、バリ取りなどに使用される多機能なツールです。小型部品の仕上げ研削など、細かい加工作業にも適しています。鋳物バリ取りや溶接部の仕上げ、各種磨き作業、重研削作業などにも使用されます。

ディスクグラインダーでは難しい傾斜がついた箇所での研削に適しており、溶接で出たビートの除去などにも使用可能です。砥石やブラシ、研磨材などを交換することで、様々な用途に対応できます。また、小型で軽量なため、狭いスペースや現場への持ち運びにも便利です。

ストレートグラインダーの原理

ストレートグラインダーは、円筒形の砥石を高速回転させて素材を研磨、切削、バリ取りします。主軸に取り付けられた砥石を回転させるためには、電気モーターが回転力を発生させることが必要です。

回転する主軸には砥石を装着するための取り付け具があります。砥石はさまざまな種類があり、材料に応じた硬度、研磨度数、形状などが異なるため、適切な砥石を選択し、正しい角度で主軸に装着することが重要です。

高速で回転するストレートグラインダーは危険を伴います。使用中に誤った使い方をしたり、不適切な取り付けを行ったりすると、怪我や事故につながる可能性があるので注意が必要です。

そのため、作業者はグラインダーの特別教育を受け、正しい使用方法や安全対策を学ぶ必要があります。初めて使用する場合は、熟練者と一緒に作業することが望ましいです。正しい使い方を学び、事故や怪我を防止するためにも、安全対策を徹底することが大切です。

ストレートグラインダーの種類

ストレートグラインダーには主に、電動式ストレートグラインダー、エアー式ストレートグラインダーの2種類があります。さらにはストレートグラインダーにはワンハンドルタイプやツーハンドルタイプなど、持ちやすさや操作性に違いがあります。目的や作業環境に合わせて適切な種類を選ぶことが必要です。

1. 電動式ストレートグラインダー

電動式ストレートグラインダーは、モーターによって回転する主軸に円筒状の砥石を取り付けて使用します。そのため、使用する際は電源が必要であり、モーターのサイズや回転数、消費電力などが選択基準となります。また、モーターの性能によって作業時間や効率が異なるため、使用する環境や目的に応じて選択することが必要です。

2. エアー式ストレートグラインダー

エアー式ストレートグラインダーは、空気圧を利用して回転する主軸に砥石を取り付けて使用します。電源が不要であり、持ち運びやすいため、作業場所が離れた場所での作業や、屋外での作業に適しています。また、モーター式に比べて振動が少なく、静音性が高いため、環境に配慮した作業が必要な場合に向いています。

参考文献
https://wawawork.work/workerstrend/skills/2898/
https://electrictoolboy.com/media/14837/
https://www.kousakukikai.tech/grindingmachine/

スターティングドリルとは

スターティングドリル (英: Starting drill)とは、加工作業において、通常のドリルを使用する前に用いる道具のことです。

別名「リーディングドリル」とも呼ばれます。スターティングという名前の通り、初めに位置決めを行ったり、穴の面取りに用いられたりします。スターティングドリルは、通常のドリルと比べてねじれの部分が短く、先端が90度になっているのが特徴です。

構造上の特徴により、位置決めや面取りを精度が高く行えます。また、使用時の食いつきが良いため、正確な位置決めや面取りを迅速かつ簡単に行うことが可能です。スターティングドリルは、加工精度を高めるために欠かせない道具の1つです。

素材によっては、通常のドリルで穴を開けると歪みが発生する場合がありますが、スターティングドリルを使用することで、歪みを抑えた正確な穴あけが可能になります。また、スターティングドリルは、穴を開ける前に位置決めを行う際にも役立ちます。位置決めが正確であれば、穴あけ作業の精度も向上します。

スターティングドリルの使用用途

スターティングドリルは、主にドリル加工において位置決め作業に用いられます。通常のドリルのチゼルエッジが入る程度の穴を開けることで、ドリル加工を行う際に材料やドリルのブレを抑えることが可能です。そのため、加工精度を向上できます。

また、スターティングドリルはV溝加工と呼ばれる加工作業にも用いることが可能です。V字型の溝を掘る加工には、スターティングドリルを用いて加工する場所の大体の位置を決定します。スターティングドリルは、V字型の溝を作る際に、非常に重要な役割を果たします。

さらに、スターティングドリルは、穴あけ以外にも、異形加工やセンタリングなどの加工作業にも有用です。異形加工では、ドリル加工を行う前にスターティングドリルを使用して、加工箇所の位置を決定し、センタリング作業では、スターティングドリルを用いて加工する箇所の中心位置を見つけることが可能です。

スターティングドリルの原理

スターティングドリルは、位置決めの穴を開けることに特化したドリルであり、高い精度で穴を開けることが可能です。チゼルエッジが短く、剛性が高くなっているため、平滑な材料でも穴を容易に開けられ、穴を開けた後の面取りにも使用可能です。

ドリルの先端の角度は、通常のドリルの大きさと穴の大きさの関係性によって変わります。穴が大きめならば、ドリルの中心がブレやすくなりますが、穴を開ける際のドリルの摩耗を避けることが可能です。逆に穴が小さいと、ブレが小さくなりますが、ドリル本体の摩耗を起こしやすくなります。

また、スターティングドリルに類似した構造を持つものとして、センタードリルと呼ばれる製品もあります。センタードリルは、位置決め以外にも使用可能ですが、比較的先端部分が細いため、加工時に破損するリスクが相対的に高いです。

スターティングドリルは先端が90度になっており、チゼルエッジが短いため、位置決めや面取りを正確に行えます。穴あけ作業において高い精度を要求される場合に、不可欠な道具です。加工材料の平滑性やドリルの大きさによって角度を調整することで、より高い加工精度を実現できます。

スターティングドリルの種類

スターティングドリルは主にHSSスターティングドリル、コバルトスターティングドリル、チップ付きスターティングドリルの3種類があります。

1. HSSスターティングドリル

HSSスターティングドリルは、一般的な鋼材用のスターティングドリルであり、耐久性があり、幅広い用途に適しています。鋼材を始めとする一般的な金属加工に使用され、穴あけにおいて高い精度を発揮します。

2. コバルトスターティングドリル

コバルトスターティングドリルは、HSSスターティングドリルに比べて耐久性が高く、熱に強いため、ハードな材料や高温の環境下での加工に適しています。また、鋼材以外の材料の加工にも使用されます。

3. チップ付きスターティングドリル

チップ付きスターティングドリルは、ドリルの先端に交換可能なチップを付けられ、切れ味が鈍くなった場合でも簡単に交換できます。多様な材料に対応でき、穴あけにおいて高い精度を発揮します。

参考文献
https://toolremake.com/starting-drill-bits/
http://carbide.mmc.co.jp/products/rotating_tools/drills/dle
https://toolremake.com/center-drills/