弱い部分が1箇所でもあると台無しに、シール塗布装置の失敗事例：冴えない機械の救いかた（10）（3/4 ページ）

[高橋良一／ＲＴデザインラボ 代表，MONOist]

コラムが首を振った本当の原因

　今回は、「弱い部分が1箇所でもあると台無しになったメカ事例」でしたね。この観点から、もう少し説明を加えましょう。

　当然、シミュレーションも行っていたわけで、図8に、時刻歴応答解析の結果のうち、時刻0.00838［s］における相当応力図を示します。振動解析なので本来は変位図を示すべきですが、ここでは割愛します。

図8　時刻0.00838［s］のときの相当応力図［クリックで拡大］

　対策を立案するには、弱い、つまり剛性の小さな箇所を見つける必要があります。この作業でも、解析結果を可視化して弱い箇所を見つけましょう。

　図8は相当応力図です。応力が大きいところから、剛性弱点の候補を見つけることができます。剛性弱点を見つけるための1つの方法だと思います。

　シール塗布装置の構造を、説明のために簡略化した図を図9に示します。

図9　シール塗布装置を説明するために簡略化した図［クリックで拡大］

　これを真横から見ると、図10のようになります。

図10　シール塗布装置を説明するために簡略化した図：真横から見た図［クリックで拡大］

　図8と図10を併せて見ると、コラムやフレームそのものよりも、スペーサーを介して取り付けられているプレートの剛性が低いと推測されます。

　図8でも、このプレート周辺では応力が高くなっています。

　作図した方に、「オマエ、『縦線、縦線、横線、横線、トリム、トリム、トリム』で構想図を描いただろ」などと暴言を吐くことはできません。対策案を皆で考えることにしました。

　そこで、この部分の剛性を高める対策を行いました。その対策を図11に示します。

図11　対策方法［クリックで拡大］

　このシール塗布装置の問題を、ばねで表現すると図12のようになります。

図12　ばねで表現したシール塗布装置

　この事例から言えることは、繰り返しになりますが、次の通りです。

弱い部分が1箇所でもあると、台無しメカになる。

　あらためて図10を見ると、コラムが載っているプレートが貧弱であることが分かります。

　また、液晶基板を載せる台が波打つ振動モードも懸念事項でした。この振動についても、振動形状をアニメーション表示して確認しています。図示していませんが、当初はXYテーブルの上にθ軸テーブルも搭載していました。θ軸テーブルの変形をなくすため、後継機ではθ軸そのものを廃止しました。