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）（4/4 ページ）

本連載「冴えない機械の救いかた」では、メカ設計の失敗事例を題材に、CAE解析や計測技術を用いて、不具合の発生メカニズムとその対策を解説していく。第10回は、液晶パネル製造用のシール塗布装置で発生した塗布不良を取り上げる。振動測定とシミュレーションから、コラムの首振りを引き起こした剛性弱点を突き止めていく。

[高橋良一／ＲＴデザインラボ 代表，MONOist]

ノズルと基板の相対変位を評価する

　最後に、振動シミュレーションで工夫した点を述べておきます。

　振動シミュレーションから出力されるのは、各部の変位です。そのため、図7のような大きな波が結果として出てきます。

　これでは、ディスペンサーノズル先端と液晶基板との距離の変動が分かりませんね。図13に解析モデルを示します。ディスペンサーノズルの先端を表現するため、質量ゼロのビームを追加しました。

図13　解析モデル［クリックで拡大］

　問題となっていたのは、ディスペンサーノズル先端と液晶基板との距離の変動です。そこで、図中のA点とB点の変位をテキストデータとして出力し、その引き算をしました。

　図14に、加工点とステージのX方向振動変位を示します。大きな波が重なっていて分かりませんね。

図14　加工点とステージのX方向振動変位［クリックで拡大］

　図15に、加工点の変位からステージの変位を差し引いた結果を示します。これによって、対策効果の数値化ができました。

図15　加工点変位とステージ変位の差［クリックで拡大］

　あっ、そうそう。対策後のシール材塗布形状の写真を忘れていました。図16に示します。

図16　塗布されたシール材の形状［クリックで拡大］

　次回は、1軸アクチュエーターやXYテーブルに使われる直動ガイドのレイアウト失敗例を紹介します。　（次回へ続く）

⇒「連載バックナンバー」はこちら

Profile

高橋 良一（たかはし りょういち）
ＲＴデザインラボ 代表

1961年生まれ。技術士（機械部門）、計算力学技術者 上級アナリスト、米MIT Francis Bitter Magnet Laboratory 元研究員。

構造・熱流体系のCAE専門家と機械設計者の両面を持つエンジニア。約40年間、大手電機メーカーにて医用画像診断装置（MRI装置）の電磁振動・騒音の解析、測定、低減設計、二次電池製造ラインの静音化、液晶パネル製造装置の設計、CTスキャナー用X線発生管の設計、超音波溶接機の振動解析と疲労寿命予測、超電導磁石の電磁振動に対する疲労強度評価、メカトロニクス機器の数値シミュレーションの実用化などに従事。現在ＲＴデザインラボにて、受託CAE解析、設計者解析の導入コンサルティングを手掛けている。⇒ ＲＴデザインラボ