冶具製作

 某量産品の組立のため、冶具を作成することに。
具体的にはパネルに六角スペーサーを立てる際の位置合わせ用です。

で、その六角スペーサーというのは以下のような感じの配置。

 

見易いように色づけしておきました。
青いボードに、2種類の長さの六角スペーサーをビス留めします。
赤色の物は４mm長、黄色の物は１８ｍｍ長です。
今回は、これらのスペーサーの取り付け位置に精度が必要。
通常であれば青色のボードの開口穴を皿もみにして皿ビスを使用したり、
穴サイズを小さくすることで六角スペーサーの位置精度を上げることができます。
Ｍ3のビスで留めるのであれば、開口穴をφ３．０まで小さくできます。

ところが今回の案件、この取付ボードが先方からの支給品で、
開口穴がφ４．０近い為、上記の方法で対応できません。
なので、冶具を用意するという流れになりました。

更にもう１点やっかいな事がありまして、
４ｍｍ長のスペーサーは短すぎて、両端から対向でビスを打つことが出来ません。
その為、長いビスを貫通させるという取付方になります。
具体的には以下の様な形が完成形。

黄色のスペーサーは冶具側から皿ビスで仮留めすればいいだけですが、
赤色のスペーサーは冶具側にビスが飛び出てくる為、
冶具側からスペーサーをビスで仮留めすることが出来ません。

それらを踏まえて検討すると、最初に以下のようなスタイルの冶具が頭に浮かびます。

平板から角柱が4本延びているという形状。
この冶具に取り付ける六角スペーサーをセットしてみたのが以下の図。

 

黄色のスペーサーは裏側から皿ビスで冶具に仮留めしてます。
赤色のスペーサーは穴に差し込んでいるだけで留まっておりません。
この状態で上から対象のボードを載せ、ビスを打っていけば取付完了のはず。

ところがこの形状の冶具には２つの問題点があります。
１つ目として、この冶具は切削加工で作成する必要があります。
削り取る量が多いことから、歪みの心配も出てくるのですが、何より単価が問題に！！
具体的には２万円近くなるんですね。
内容からすると妥当な金額だと思われますが、
この冶具の用途と必要性から考えると、もっと単価を抑えたいところ。

２つ目の問題点として、赤色のスペーサーを差し込む穴形状の加工の問題。
ここは六角スペーサーの位置精度を上げるため、遊びが多いとＮＧ。
ビス留めの際、六角スペーサーの回り止めの役割から、
単純な丸穴というわけにもいきません。
上記の図では、完全な六角形状の掘り込みになっていますが、
現実的には　この形状どおりに作成するのは超大変。
特殊加工になる為、加工費も問題になるわけですが、
そもそもmeviyで対応できません。

単純に掘り込みを作るとしたら、普通はNCフライス加工になりますが、
するとエンドミルの直径分、角にＲが付いてしまうわけです。

 

 

具体的には　こんな形状に。
ちなみに真ん中の丸いのはビス避けの貫通穴です。
この図の角部のRは１．２５。
meviyの切削加工での、最小R値です。
当然のことながら、この形状では六角スペーサーが入りません。

そこで六角形状を諦め、四角形状で対応することにしてみました。

この形状の角のRは1.5。
これに六角スペーサーを嵌めてみると・・・・・・・・

こんな感じになります。
短辺側で六角スペーサーの回り止め、長辺側で横位置合わせ。
見ての通り、角のR部も問題になりません。

ということで、とりあえず加工製作可能な形はメド付きました。
あとは単価の問題。
そもそも切削加工で作るので単価が上がってしまうわけです。
ならば板金加工で製作できれば、単価は抑えられるはず。
4本立ってる四角柱の役割を板金で再現できればいいわけですね。
その四角柱の断面を寸法入りで表すと・・・・・・

 

真ん中を通ってる貫通穴に沿って、３ｍｍの掘り込みが有ります。
参考までに、これに４ｍｍの六角スペーサーを差し込んだ状態の以下の図。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

この通り、１ｍｍだけ六角スペーサーが飛び出る感じになります。
この断面形状の再現ですが、今回は掘り込み部が３ｍｍという薄すさ。
この厚みだと板金にて製作することが可能なんですね。
掘り込みの下には、別な板金を重ねればいいわけです。
そしてこれらを一番下の板からスペーサーで浮かせれば、必要形状は完成。

具体的には　このような形状です。
重ね合わせの固定は皿ビスを使用し、位置精度を上げてます。

ということで、最終的な出来上がり形状がこちら。

 

でかい貫通穴が有りますが、これは冶具の軽量化と、
指をかけて持ちやすくするためのもの。

板金は全部で３種類となるわけですが、これで総額が２／３になりました。
ここまで落ちれば　いいところかと。

ネックは４ｍｍ長の六角スペーサーを差し込む四角穴の寸法精度。
一般的に、板金加工は切削加工よりも精度が劣ります。
それがどのくらい影響するか、現物を見てのお楽しみというところ。
万が一　加工寸法を修正する必要が出た場合、
四角穴が開いてる板金４枚を交換するだけで済むのが、このタイプのメリットですね。

新兵器導入

 うちに新しい工具がやって来ました。
PROXXONの卓上丸鋸盤です。

これで木材が切り放題！！
と言うわけではなく、主にプラスチック製品の切断用に使用します。
歯の種類が豊富なので、木材のみならず、樹脂やアルミ板まで切断可能。
プリント基板だってＯＫです。

ちなみに私の場合、既にプリント基板切断用の製品を所持しているので、
今回買った丸鋸盤では基板カットは行いません。
その基板カット用の製品というのはこちら。
なんとなく全体の雰囲気は似てる感じですが、サイズが違います。
２つ並べるとこんな感じ。

かなり差がありますよね。
小さい方でも、木材や樹脂、アルミ板のカットは可能です。
しかし大きな差は歯のサイズ。

本体が小さい分、当然も歯も小さいわけですので、
カット可能な厚みに大きな違いが有ります。
小さいほうだと約１０ｍｍ厚くらいまでしかカットできません。
プリント基板のカットならば　これで十分なわけですが・・・・・

それに対し今回購入した製品だと約２５ｍｍ厚くらいまでカットできます。
この差が　けっこう効くんですね。

さて、本体を詳しく眺めてみます。
本体の裏側には電源コードを収納できるスペースがありますね。

 

 

これは小さいタイプには無かったのですが、便利そう。

本体背面には掃除機を繋いで集塵する口が付いてます。

これは小さいタイプにも存在してまして、結構便利。
ただ、今回買った製品の口コミを見る限り、
この集塵用の口、あまり評判よろしくないようで・・・・・
エアーフローの問題で、チリを十分に吸えないという話が出ています。
まぁこれは実際に使ってみれば判る話ですね。

あと、小さいタイプには無い機能として、回転速度調整というのがあります。
モーターの回転数を無段階に変えられるという代物。
ですが当然のことながらモーターのトルクも落ちてしまうわけですから、
私が使う機会はほぼ無いかな？

次に付属品。

これらもほぼ、小さいタイプと同等。
小さいタイプだと歯のガードが本体に固定されているという違いは有りますが。

回転している歯は大変に危険なので、ガードは必須！！
と言いたいところですが、切断加工品と干渉してしまっては意味ありません。
なのでガードの可動範囲というのが非常に重要になってくるわけです。

ということで、まずはガードを装着してみました。

 

もちろんこの状態で歯を収納することも可能です。
で肝心の可動域はと・・・・・・・・

うーーーん、こういう感じですか。
これだと物によってはガードに当たってしまう物が出てきちゃいます。
ちなみにガード装着状態では、だいたい３０mmくらいしか高さ方向の余裕が無いですね。

 

 

 

残念ながら、うちではガードを外した状態で使用することになりそうです。
ちなみに問題になる代物としてはケーブルダクトとかですね。
切断するのは下部２ｃｍくらいなのですが、ダクト自体の高さは５ｃｍとかあるので、
ガードに当たってしまうわけです。

さて、これが届いたところで、ロータリーSWの軸切断用冶具を設計しますかねぇ。

被覆付き圧着端子

 配線作業ではお馴染みの圧着端子。
お手軽に高信頼の電線接続が出来るので、大変便利な代物ですね。

その圧着端子にも色々種類があるわけですが、
端子台等の接続に使う、丸端子やＹ端子などと呼ばれる端子の話。

基本となる圧着端子は裸端子と呼ばれる銅合金だけ代物。
これは圧着信頼性が非常に高く、安心して使えます。
しかしこれ、その名の通り金属部のみなので、露出部に触れれば感電するし、
電線自体が固定されない為、圧着部の根元から断線しやすいことになります。
その為　裸圧着端子には樹脂製の絶縁カバーを付けるわけです。
絶縁キャップやマークチューブと言った代物。

この絶縁キャップの機能を圧着端子と合体させてしまったのが、
被覆付き圧着端子というものです。

この被覆付き圧着端子、非常に便利な反面、
圧着作業はとてもクリティカルだということを理解していない人が多い！！

裸圧着端子の場合と異なり、樹脂という柔らかい物体を挟んで潰すわけですから、
圧着状態のコントロールが難しいというのが容易に想像できるかと。
にも関わらず、裸圧着端子のように安易に適当な圧着をする人が多いんですね。

大まかなポイントは以下の２つ。
1）　必ず被覆付き圧着端子用の圧着ペンチを使用する。
2）　圧着端子と電線サイズに注意する。

1）については　ある意味当たり前の話なのですが、
適当に裸圧着端子の工具で圧着作業する人が多いんです。
以前購入した製品の中もこんな圧着されていて絶句したことが有りました。
当然のことながら、きちんと圧着されておりません。
具体的には圧着不足か、過圧着にて断線が発生します。
もちろんJIS規格を逸脱している状態ですから、不良品扱いとなるでしょう。
うちの元請けさんがこの素人配線をやらかして、
お客さんが線を引っ張ったらスッポ抜けてしまい、
赤っ恥をかいてしまったことが・・・・・　orz

2)については案外理解されてる方が少ないので、ちと要注意です。
皆さん、電線サイズに合わせて圧着端子を選定されるわけですが、
その際にメーカーの資料を参考にしているかと。
しかし被覆付き圧着端子については、メーカーの資料を表面だけ読むと失敗します。
例えば、1.25スケア用の被覆付き圧着端子は、
対応電線サイズが0.3スケア～1.6スケアという感じの表記になっているかと。
これをそのまま鵜呑みにしてはイカンと言う話です。
メーカーが提供している技術資料を読むと、この意味が理解できるのですが、
そこまできちんと目を通している方は少ない模様。
なので1.25スケア用の被覆付き圧着端子に0.3スケアの電線を指定してくる、
なんて事案が出てくるんですね。
ちなみに上記の組み合わせ、圧着端子メーカーとしては保証外なんです。
1.25スケア用の被覆付き圧着端子だと、最低0.75スケア位の太さが必要かな。

あと、余談ですが、圧着ペンチでも差異が発生します。
裸端子の場合はJIS規格で統一されているので、
圧着ペンチによる差というのは発生しないのですが、
被覆付き圧着端子の場合は純正ペンチで圧着するのが基本。
しかし純正ペンチは高価ですから、私も工具メーカー製のペンチを愛用してます。
すると、圧着端子との相性が出てくるわけですね。
この点も留意しておかないと、圧着不良を起こしてしまうことに・・・・・