応用課程 開発課題20周年史

関東職業能力開発大学校 第２４回 ポリテックビジョン in 栃木 46 モニタリングシステムを備えた自動材料切断装置の開発 グループ３ 生産機械システム技術科 ○大岡 樹生 秋山 恵亮 小林 拓矢 近藤 慶明 本多 尚広 生産電気システム技術科 金子 颯 井上 尚大 田代 晃基 長濱 彪 生産電子情報システム技術科 ○菅原 柊 荒井 康平 荒川 大貴 杉山 聖哉 田中 省吾 中野 瞭 三上 拓哉 １．はじめに 本開発テーマは㈱正和様と小山鋼材㈱様から頂いた . ㈱正和様ではプレート , ブロック材を指定寸法に切断 後 , フライス盤で仕上げ加工を行っている . また , 注文個 数が多いため 24 時間対応で操業している . 小山鋼材 ㈱様では，加工工賃の算出に使用する加工時間の計測 を人の手で行っている . そのため , 作業者の手間がかか る . そこで，加工工程の短縮を目的とした自動材料切断 装置と，汎用性のある加工状況をモニタリングするシ ステムの開発に取り組んだ． ２．装置仕様 企業から頂いた要求仕様をもとに開発仕様を決めた . 要求仕様及び開発仕様を表 1 に示す . 製品切断長さに ついて , ㈱正和様が出荷する製品寸法は ,500[mm] 以 下の割合が 99.9[%] と大きいため , 装置寸法を考慮し 30~500[mm] とした . 表１ 要求仕様及び開発仕様 ３．装置概要 ３ . １ 自動材料切断装置 自動材料切断装置の外観を図 1 に , 装置全体のシス テム構成を図 2 に示す . 自動材料切断装置では PLC と PC(Raspberry Pi) を通信することにより , 加工状況を リアルタイムでモニタリングしている . 図 1 自動材料切断装置の外観 図 2 自動材料切断装置のシステム構成 ３ . １ . １ 位置決めユニット バーコードリーダーで読み込んだ寸法に応じて , ユ ニット先端をサーボモータで位置決め制御するユニッ トである . 図 3 に位置決めユニットの外観を示す . 図 3 位置決めユニットの外観 ３ . １ . ２ 材料切断ユニット 超硬の丸鋸を三相モータで回転させ材料を切断する ユニットである . 三相モータの制御にインバータを用 いることで , 回転数を容易に設定することができる . ま た ,LM ガイドを用いることで高トルク , 高剛性で切断 が行える . 図 4 に材料切断ユニットの外観を示す . 生産システム技術系 開発課題 4