Haydon Kerk、DATRON技術で生産性300%向上を実現

大手メーカーが高速加工を導入し、スライドアセンブリ用レールを製造。 Haydon Kerkは、AMETEKのAdvanced Motion Solutionsグループの内部部門として、リニアアクチュエーター、リードスクリューとナット、リニアレールとガイド、ドライブ、モーター、その他コンポーネントを含むフルレンジの精密モーション制御システムとコンポーネントの製造に注力しています。Kerk Products Division（ミルフォード、NH）は、1970年代にKenとKeith Erickson兄弟によって、特許取得済みの改良型アンチバックラッシュリードスクリュー設計に基づいて設立されました。

今日、彼らの製品は主に産業オートメーション、医療、航空宇宙・防衛、石油化学、半導体産業で使用されています。プラントマネージャーのStan Brown氏は言います：「高公差精密オートメーションシステム用のリードスクリューであれ、心臓弁置換用の内視鏡手術パーツ用ネジであれ、ほぼ確実に何らかのカスタマイズが必要になると言えます。」 製造エンジニアリングマネージャーのJim Lamson氏も同意します：「カタログからそのまま注文されることはほぼなく、どちらかと言えば『提案集』のようなものです。」

そのせいで、ネジだけでもHaydon Kerkは標準製品とカスタムソリューションで使用するため、直径とリード（一回転あたりの進み）の組み合わせで475種類以上のネジタイプを製造・在庫しています。したがって、彼らのビジネスは、顧客ベースから要求されるあらゆるバリエーションに対応するため、多くの設備を必要とします。キャンパス内の複数の建物に、スイス型自動盤、Doosanタレット旋盤、転造盤、Haas VMC、OmniTurn CNC旋盤、放電加工機（シンカーEDM）、森精機VMCなどを保有しています。

生産ソリューションの探索が高速マシニングセンタへ導く

2011年、スライドアセンブリのラインが、もう一台の設備探索を促しました。具体的には、アルマイト処理済みアルミ押出材からレールをフライス加工するためです。他の製品同様、これらのパーツも幅広い顧客要求を満たすため、大幅なカスタマイズを必要としました。Lamson氏は言います：「取り付け穴の数、穴のサイズ、タップ穴か貫通穴か、レールの長さなど、あらゆるオーダーにカスタマイズのレベルがあります。」

当時、Haydon Kerkは様々なフライス盤でこれらのレールを製造していましたが、問題がありました。Lamson氏は言います：「プロセスが遅すぎました。複数シフト、シフトごとに複数オペレーターを張り付けても追いつかず、遅れが出ていました。別のソリューションが必要で、これらの長いアルミ押出材を処理できる他のフライス盤を探し始めました。」

最終的に、Lamson氏の探索は遠くまで及びませんでした。DATRON Dynamics（DATRON高速フライス盤の北米ディストリビューター）が、ミルフォード、NHのすぐ近くにあったからです。テスト用レール、押出材、完成レール、図面を持参し、DATRONのテクノロジーセンターでテストカットを依頼しました。Lamson氏は回想します：「同サイズの平均的なレールは、私たちでは15分以上かかり、複数のセットアップが必要でした。DATRONは同じレールを、単一セットアップで、そのわずかな時間で完成させました。」

テストカットに使用されたのは、DATRON M85です。30インチ×40インチの大型ワークエンベロープを持ちながら、比較的コンパクトなフットプリントです。Haydon Kerk製造スーパーバイザーのScott Ladue氏は、この組み合わせが衝撃的だったと語ります：「私たちのネジレール加工で使っている大型VMCを見れば、シークレート（海上コンテナ）ほどの大きさがあります。それは60インチの移動量が必要だからです。DATRONなら60インチレールを作れても、フットプリントはわずか69インチ×55インチです。」

高速加工で生産性300%向上！

Haydon Kerkはこれらのレールフライス加工用にDATRON M85を購入し、従来のフライス盤を他の仕事に回しました。6年後、Ladue氏はその決断のタイムとマンパワーへのインパクトを振り返ります：「フル稼働の複数シフトを回していたのが、今はDATRONを1シフトで回せて需要に追いついています。さらに、2011年の導入以来生産量は増加しており、実質的に生産性を300%以上向上させました。」

セットアップ面では、Haydon KerkはM85に4台のKurtダブルロックバイスを統合し、一度に2本のレールをセットでき、短いレールなら2列分の個別レールをロードできます。Ladue氏は言います：「レールサイズに関わらず、バイスに載せて、DATRON内蔵プローブで部品位置決めした後、そのシリーズのプログラムを走らせるだけです。」

高速加工におけるプロービング：セットアップ時間短縮と精度確保

DATRONの内蔵プローブはZ軸に搭載され、プローブがホームポジションから測定ポジションへスイングする際に測定を行います。DATRONの特許取得済み静電容量測定原理により、高い繰り返し精度と測定精度を確保します。プローブはメニュー制御ソフトウェアで簡単に操作できます。測定完了後、オフセットが制御ソフトウェアで直接行われ、表面や位置のばらつきを補正するようフライスプログラムが自動調整されます。これによりオペレーターエラーを最小限に抑え、廃棄物を実質的に排除します。

Lamson氏は、内蔵プロービングが30インチ以上の長いレール加工で特に有用だと語ります。「顧客要求でずっと長いレールが必要なことがよくあります。DATRONのオンボード測定システムなら、パーツを固定し、レールの一部分を加工し、移動させ、パーツに設けたフィーチャーを拾って、末端まで高精度に位置決めできます。」

蒸発性クーラントによる高速加工：クリーンなパーツと二次工程の廃止

Lamson氏は、DATRONの最小量（蒸発性）クーラントが予期せぬボーナスをもたらしたとも語ります。「パーツがマシンから出てくると、TFEコーティング工程に入るための二次洗浄プロセスが不要になりました。チップビンに溜まるチップは清潔な乾燥チップで、ベタベタしたり油っぽくありません。パーツがマシンから出てきたときまだ濡れていても、目の前で乾いていくのが見えます。さらに、クーラントは少し溶剤の役割も果たすため、パーツは投入時よりきれいな状態で出てきます。クーラントを後で清掃しなくて済むという、まったく新しくインスピレーションに満ちたアイデアでした。」

高速加工用切削工具

DATRONマシンに加え、Haydon KerkはDATRONツールの顧客にもなりました。製造スーパーバイザーのScott Ladue氏は言います：「DATRONツールは優秀です。あまり買いません。長持ちするし、オペレーターがマシンの限界までプッシュするからです。それに、私たちが加工するパーツには硬質アルマイトが施されているので、生アルミより少し硬いです。」 Jim Lamson氏は付け加えます：「DATRONを使うようになって、他のマシンの使い方も少し変わりました。DATRONではタップを使わずスレッドミルを使うからです。私たちはタップを使うのに慣れていました。他のマシンでタップが使えないパーツがあり、DATRONのツーリング担当者に他のマシン用のカスタムスレッドミルを開発してもらいました。」

DATRONマシン使用6年間、推奨予防保全を実施した結果、最もストレスフルな「サービス問題」はクーラント切れだったとのこと。プラントマネージャーのStan Brown氏は回想します：「メンテナンスと信頼性の面では、非常に信頼性が高く一貫しています。思い出せる唯一の問題は、一度クーラントが切れたことですが、その時もDATRONが追加クーラントを提供し、生産を止めずに済むよう素晴らしいサービスとサポートをしてくれました。」