2016年2月19日金曜日

ロボットの部品固定について

はじめに

「ロボットを動かしてたら分解した」

わかる

ロボットの部品の固定の仕方

おそらく、一般的なロボットで部品同士を固定させる手段には以下の方法があると思います。

  • ボルトとナットを用いた固定
  • タッピングネジを用いた固定
  • 接着剤を用いた固定
  • 両面テープを用いた固定
  • テープを用いた固定
  • タイラップを用いた固定

一般的でないのは省きました(組み木とかタミヤのプラスチックピンとかリベットとか)。 以下に簡単な説明と注意だけ書いておきます。

ボルトとナットを用いた固定

おそらく最も使われる方法ではないでしょうか。 ただ、個人的に、動きまくる(つまり振動を受けまくる)ロボットでは、 非常に致命的な固定方法だと思います。

緩みがなくなる方法

緩みやすい場所の固定にまあまずボルトとナットだけで固定されている方はいないでしょう。 ですが、もしいらっしゃった場合のために書いておきます、論外です。 ボルトとナットだけではまず緩むので、おそらくみなさんスプリングワッシャーを挟むでしょう。 しかしこれでも緩む時があります。

というわけで、ロボットにはナイロンナットを使いましょう。 というよりむしろナイロンナット以外使わなくていいです。 締結する際に多少力が要りますが、その点を除けばワッシャーを挟まなくとも振動による緩みは ほぼ無くなるので非常に良いと思います。 入手性もそれ程悪いわけではないので、部やサークルの常備品に入れてもいいと思います。

ナイロンナットが手に入らなかった場合の次善策として、「ダブルナット」をおすすめします。 ナットの上から更にナットを固定するためのナットを締め付ける方法ですが、 詳しくは各個人で調べてクダサイ。

便利なボルト:低頭ネジ

例えば底面すれすれからボルトを挿したい場合は、ネジ頭が邪魔になります。 解決のためにサラネジをつかうという方法もありますが、 ザグリが出来るほど分厚い部材を使う機会は、正直あんまりないんじゃないでしょうか。 そこで、低頭ネジを使おうという話なのですが、こいつはネジ頭が非常に薄く作られているので、 通常のネジでは無理でもなんとかなる事があります。 自分は便利に多用させてもらっています。

便利なボルト:六角穴付ボルト

六角レンチが使えるボルトです。 これだけ聞くと「別にいーじゃん」って思いがちですが、プラスドライバーでやるよりも、 強く締結できるというメリットが有ります。また、ボールポイントがついている六角レンチだと、 多少直角からずれてもネジを回せるという利点もあります(本締めはできませんが)。

タッピングネジを用いた固定

重量的に、タッピング出来るくらい分厚い部材をあまり使わないロボットという特殊な用途では 使いどころが限られているのでなんともいえませんが、効果的な場面はあるんじゃないでしょうか。 ただ締めたり開けたりを繰り返すとゆるくなるのは微妙かなって。

正直知らん。

接着剤を用いた固定

使うとメンテナンス性がなくなります。 使うなら代えを作れるモジュール単位の内にすべきでしょう。 無理に剥がそうとするとどちらかの部品を壊すこともあるので覚悟が必要です。

瞬間接着剤

おそらく使いやすさ等の関係で皆さん良く使われるでしょう。 衝撃が加わらないところにつかう分には重宝するので持っておくといいと思います。

ですが、特に衝撃が加わるところなどは思うより剥がれやすいです。 耐衝撃のやつを使えば改善しそうな気もしますが、 これも衝撃によるロボットの微妙な変形(特にたわみとか)に弱い気がします。

セメダインスーパーXシリーズ

固着後が多少ぷにぷにしてるせいか、振動と多少の変形に強い、と感じます。 おすすめです。

両面テープを用いた固定

両面テープも使うとメンテナンス性がなくなります。 ロボットに使うのであれば薄手のタイプと、特に厚手のタイプを常備しておくと良いです。 いずれも強力タイプのものでないとすぐ分解しますが。

テープを用いた固定

おそらく、ビニールテープか仮止め用の養生テープの2択でしょう。 特にビニールテープは固定以外にも絶縁や遮光などの加工をすることもできるので非常に有能です。 適切な場所に使えばいいと思います。

でも養生テープが張られたまま競技台に上がるロボットって・・・。

タイラップを用いた固定

ロボット内外を這うケーブルをどこかしらに固定する際に絶対必要です。 固定しないケーブルはトラブルのもとですので、きっちり固定しましょう。

あと、ケーブルの仮固定につかうのをためらう人もいますが、 一本あたりの単価を考えてもためらう理由はないと思います。ガンガン使いましょう。

正直これ以外の用途でつかうのはセンスが無いと思います。

宗教戦争

「インシュロック」?「結束バンド」?ナンノコッチャ??? タイラップはタイラップですよ???

おまけ:脱着前提の固定

バッテリーや外装など、脱着が前提の固定はネジ止めでもいいですが、 輪ゴムやマジックテープ、マグネットを用いる方法もあります。 特にマジックテープで電池は任せろバリバリーはおすすめです。 参考までに。

そういえば

複数の方法の併用とかは書いてませんでしたね。 まあ正直固定が強くなる以外のメリットがないのと、 デメリットとデメリットが相乗りしてしまうので使う機会はないでしょう。

おわりに

書いただけです、書いただけ。

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