応用課程 開発課題20周年史

関東職業能力開発大学校 第２６回 ポリテックビジョン in 栃木 74 金属フィルタの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 小堀 真斗 板橋 大輔 倉地 竜平 竹内 輝 皆川 俊 生産電気システム技術科 齋藤 晶 関 秋仁 丸山 恭平 柳田 裕亮 生産電子情報システム技術科 ○倉元 海都 伊藤 大地 小野瀬 優希 佐藤 宏紀 富処 正也 1 ．はじめに Ａ社では，自動車やエアコンで使われる金属フィル タの製造を行っている．金属フィルタは，海外の工場 で手作業により製造されており，(ロール材図1‐(a)） →（型抜き後 図１‐ ( b）→丸め→スポット溶接→検 査（完成品 図１‐ (c) ）の順で行われている．輸送費 の低減および手作業の非効率さと作業員による製品の ばらつきを解消することを目的として材料供給から加 工，検査までを行う自動製造装置を開発することとし た． （ａ）ロール材 （ｂ）型抜き後 （ｃ）完成品 図１ 金属フィルタの製品例 ２．開発目標 要求仕様と開発目標を表１に示す． 表１ 要求仕様と開発目標 仕様項目 要求仕様 開発目標 装置寸法[mm] [横幅×奥行×高さ] 工場内に設置 できる寸法 1800×1800× 1500 装置重量[kgf] 300 キャスタ付 300 キャスタ付 成功率[%] 98 98 タクトタイム[sec] なし 30 ３．装置概要 本装置は，（１）ロール供給，（２）打ち抜き，（３） 運び，（４）丸め・溶接，（５）検査の５つの工程に大 別される．装置外観を図２に，システム構成図を図３ に，示す． 図２ 装置の外観 図3 システム構成 (１) ロール供給部 ロール供給部はロール保持レベラ機構（図４）と巻 き取り機構（図５）２つの機構で成り立っている． ロール保持レベラ機構では，材料となる金属メッシ ュがロール状に巻いてあるため，癖のついたロール材 をベアリングを用いたレベラに通すことで巻き癖を取 る．その後エアシリンダを用いて定寸で材料を送る． レベラ機構のローラにはベアリングを用いてバネによ りギャップ調整できるよう工夫している． 巻き取り機構では，モータを用いて打ち抜き後のロ ール材を運ぶとともに巻き取りローラの自重により一 定のテンションをかける． また，近接センサを用いて材料がなくなった際に操 作・表示盤に表示して作業者に知らせるようにした． 図４ ロール保持レベラ機構 図５ 巻き取り機構 生産システム技術系 開発課題 SUS304 ロール材 レベラ 近接センサ 定寸送り エアシリンダ 巻き取りローラ 材料 エアシリンダ