気密検査装置（水没試験装置） #5 ポンチ絵構想2

前回の続きで気密検査装置の分割要素のポンチ絵構想をしていきます。

今回は以下の中からワーククランプ一式を書き出してみたいと思います。

1. ワーククランプ一式
   1. ワークのクランプ方法
   2. 強度確認
   3. サイズ確認
2. 水槽上昇一式
   1. 上昇機構
   2. 強度確認
   3. サイズ確認
3. 制御盤
   1. 制御盤の位置
   2. 制御盤の大きさ
4. スイッチボックス
   1. スイッチボックスの位置
   2. スイッチボックスの大きさ
5. 空圧回路
   1. 空圧回路の位置
   2. 空圧回路要素のサイズ
6. 架台
   1. 架台のサイズ
   2. 架台強度

分割ポイントは小さい要素から順々に絵を描いていきます。今回は要素に入れ子構造があるので、ワーククランプ一式→水槽上昇→架台と分割要素の設計を進めていきます。

条件の確認

条件については前回記事でまとめています。クランプに関して抜粋すると以下のようになります。

対象ワークは25Aパイプ材（図参照）

長さは例として80-150mmまでの任意のサイズを検査

ワーク内部に0.6MPaの圧力をかける。

ポンチ絵／ワーククランプ一式

まずはざっくり描いてみます。

ワークをはさめる形状

ワークを上下で挟むことになるのでまずはこんな感じ。シリンダを上においてコの字型に枠を設置してみました。シリンダの上下でワークを挟むイメージですね。

クランプ部分

ワークをクランプするのでクランプするための台座を作りましょうワークが当たる場所は耐水ウレタンパッキンやテフロンパッキンなどを使うことで程よくクランプします。

ワークのあたり面積とクランプ荷重に合わせてパッキン硬度を調整する必要があります。

形状の最適化（必要強度を満たした軽量化）

片持ちでこの一式を持つことになるので必要な強度方向を満たした上で軽量化を行います。

クランプする関係でどうしてもコの字が開く方向に力が加わります。この方向に荷重がかかりひずみが生じてしまうと、しっかりとワークの出入り口を塞ぐことができなくなります。

そのためコの字型鋼を組み合わせて一式の枠を作り強度を保ちつつ軽量化をします。

クランプ部のエア流入部

今回は下部クランプ部からエアを入れるため、エア流入口をセンターに取り付けます。

シリンダクランプガイド

シリンダのみで直接クランプしてもいいですが、クランプするワークの芯ズレでシリンダに偏荷重がかかるかかる場合があるのでガイドをつけます。無給油ブッシュとロッドでガイドをつける想定を描きました。

ワークのサイズからクランプ一式サイズ算出

対象ワークのサイズ確認から、クランプ一式のサイズ感をチェックします。

ワークのクランプをするストロークは少し余裕を持ったサイズ感にしておきます。

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全体まとめ

ワーククランプ一式全体のポンチ絵についてはこのような感じです。

ちょっとずつ描き足していってつめていくイメージです。

細かいことまでここで詰めれるのであればもっと詰めてもいいですが今回はこの程度で次に進みたいと思います。

この調子で次は水槽上下一式のポンチ絵構想をしていきます！