応用課程 開発課題20周年史

259 図2 作業工程の動作フロー 図3 １工程内での１面の加工工程手順 図4 装置外観全体 加工部では，図3に示すように１回の加工で１面を構 成する３つのエッジの面取りを連続的に行う．その後に 材料を乗せたターンテーブルを回転させて次の面2のエ ッジの面取りを行う．この動作を４回繰り返して12エ ッジすべての面取りを行うものである．製作した装置の 全体外観を図4に示す． ４．装置詳細 ４．１ 加工部 昨年度に開発した装置の加工部について図 5 に示す．今 年度は製品化を目指し，できるだけシンプルな構造とす ることとした．今年度に開発した装置の加工部を図 6 に 示す．昨年と比較すると今年は，1つのエッジに対して3 個のモータで，工具回転と切り込み，送りの工程があり， 全体で９軸の制御していたのを，今年度は，2個のモータ で3軸の構成で実現している．特徴的なのは，面取り量の 切込みを送り用で用して実現しているところである．学 生との構想設計段階で，昨年は一から考えているが，今年 度は昨年の装置の良い点，悪い点を見ながら改善するに はどうするかについてディスカッションを繰り返してブ レーンストーミングにより加工工程機構について決定し たものであり，学生のアイデアを実現した形になった． 図5 昨年度の加工部 図6 今年度新装置の加工部 ４．２ システム構成 開発する自動化装置のシステム構成を図 7 に示す．検 査部では，現品票からバーコードをリーダで読み込み材 料寸法を画像処理とレーザ測長センサにて測定して，デ ータベースと検証してヒューマンエラーのチェックを行 う．測定検査は PC で行い，測定データを PLC にシリア ル通信でデータ転送して切り込み量の設定をして，材料 をチャッキングして加工を行う．加工部では，一工程で 3 辺の面取りを行い，材料をクランプとアンクランプでテ ーブルを回転させて， 4 回繰り返して自動加工を行う． 図 7 自動化装置のシステム構成 ５．性能評価と問題点 表 2 に製作した装置の性能評価について示す．タクト タイムについては，今後に検討して改善が必要である． 表2 装置性能評価 ５．おわりに 今年度の装置開発は製品化を目指して，材料の全エッ ジの面取りを一連の動作で自動的に行う装置で，昨年度 よりもシンプルな構造な装置ができた．面取り加工を自 動化する装置は数少なく，地域の企業から多くの需要を 期待できて，地域社会に貢献できるものと思われる． 仕様項目 目標仕様 達成状況 装置寸法 WｘDｘH [mm] 1000ｘ1000ｘ1500 895ｘ880ｘ1498 対応材質 鋼材 （SS,SC） 鋼材（SS,SC） 対応寸法 XxYxZ[mm] X:40〜100 Y:20〜70 Z:10〜30 目標仕様通り 面取り寸法 [mm] C 0.1〜1.0 目標仕様通り 寸法検査性能 [mm] Z:±0.05 X,Y:±0.5〜1.0 目標仕様通り タクトタイム [sec] 300 400 成功率 [%] 97 100 259