応用課程 開発課題20周年史

関東職業能力開発大学校 第２５回 ポリテックビジョン in 栃木 60 よしず自動製造装置の開発 グループ３ 生産機械システム技術科 稲川 拓希 小川 昌也 落合 哲也 佐藤 拓海 野口 理音 本村 大地 生産電気システム技術科 〇川崎 雄大 遠藤 駿斗 近藤 孝志 中田 直樹 生産電子情報システム技術科 伊豫部 勇希 柏木 樹 木村 宗貴 久保田 大介 田村 将貴 松下 直樹 1 ．はじめに 図 1 に示す「よし」から「よしず」を製造するには， 皮むき工程とよし編み工程があり，それぞれ専用の機械 を用いて行っている．これらの機械は自動機ではないの で人手が必要であり，作業に多くの手間がかかっている． そこで，地元小山市で「よしず」を製造している A 商 店様からよしず自動製造装置の開発テーマを頂いた． 図 1 「よし ( 左 ) 」と「よしず ( 右 ) 」 ２．開発仕様 要求仕様および開発仕様を表 1 に示す．私たちは「ユ ニット化」をコンセプトとし開発を進めた． 表 1 要求仕様および開発仕様 皮むき機 よし編み機 皮むき機 よし編み機 動作 貯蔵部まで 人の手で供給 その後は自動 実用品で なくても可 貯蔵部まで 人の手で供給 その後は自動 挿入部まで 人の手で供給 その後は自動 装置サイズ 5 × 10 × 3 [ m ] 以下 1 × 2 × 1.8 [ m ] 以下 5 × 10 × 3 [ m ] 以下 1 × 2 × 1.3 [ m ] 以下 よしず長 4 [ m ] 1 , 2 , 3 [尺] 4 [ m ] 1 , 2 , 3 [尺] サイクルタイム 90 分/束 6cm /分 90 分/束 6cm /分 メンテナンス性 その他 自動化 付加機能 自動化 付加機能 簡単に部品交換可能 消耗品は市販パーツの仕様 要求仕様 開発仕様 簡単に部品交換可能 消耗品は市販パーツの仕様 ３．装置概要 ３．１ 皮むき機 よしずを製造するには，よしの束からよしを 1 本ずつ 供給することと全面に張付いている皮を取除く必要があ る．皮むき機は 1 本ずつ供給する供給ユニット，皮を取 除く皮むきユニットで構成されている ( 図 2) ． 皮むきユ ニットは 1[m] の加工が可能であり 2 ユニット製作した． ３．１．１ 供給ユニット 供給ユニットを図 3 に示す．供給方法は，コンベアチ ェーンに取り付けられた左右 2 つの爪でよしを上に持ち 上げる構成で１本ずつ供給する．供給されるよしが 2 本 または傾いた時はロータリーソレノイドでよしをはじき， よしの束へ戻す．よしの状態はカメラで撮影し，機械学 習 (AI) を用いて判別する．この一連の動作を繰り返し， 皮むきユニットに複数本よしを供給する． 図 2 皮むき機 (a) 全体像 (b) 爪の拡大図 図 3 供給ユニット ３．１．２ 皮むきユニット 皮むきユニットの構成を図 4 に示す．カップブラシと コンベア ( 以下，加工部 ) でよしを挟み，矢印①の方向に 回転させることで，よしに回転運動を与え全面の加工が 可能となる．ばねは，よしに加える押しつけ圧力を一定 にするために取り付けており，よし太さのばらつきに対 応できるようにした．ブラシは，加工中によし同士が干 渉し回転運動が妨げられないよう取り付けた． 図 4 皮むきユニット 生産システム技術系 開発課題 4m