ロボットデバリング導入で品質と効率を向上

生産部品のサイズに関わらず、ドリルや切削で発生するバリ（粗いエッジ）を除去し、機械加工部品を「組立可能」な状態にすることは極めて重要です。ほぼすべてのメーカーが表面仕上げの重要性を理解しながらも、いまだ生産ラインにロボットデバリングのような最適化プロセスを導入せず、製品品質とスループット改善の機会を逃している企業があります。

まだ「様子見」で手作業プロセスから自動化への移行を迷っている企業、またはロボットデバリングへの変更を検討しているメーカーのために、いくつかの留意点をまとめました：

多数の達成可能なメリット

高速、高能力、高精度なロボットは、デバリングのような単調で危険なタスクに優れ、魅力的なメリットを提供します：

• 高品質 ── 高精度で繰り返し可能なロボットが、更なる精度で製品品質を向上。これは安全クリティカル部品（例：ジェットエンジンコンポーネント）で極めて重要で、わずか数分の1インチのバリでも高コストな結果を招きます。適切なプロセス開発により、ロボットでデバリングされた部品は部品間・日々で一貫しています。ロボットプログラミングのコンプライアンス機能がこれを促進し、厳しい公差と非常に一貫した仕上げを可能にします。

• スループット向上 ── 人間が経験する疲労なしに最大速度で24/7稼働可能なロボットが、より速いペースで生産ランを無限に完了できます。

• 工具管理の最適化 ── デバリングでは工具摩耗が課題です。プロセス自動化で、ロボットコントローラーが工具寿命を監視し、ビーコン視覚/聴覚信号でオペレーターに工具交換時期を通知できます。

• より良いROI ── 通常、ロボットは人間と同時間でより多くの部品を生産でき、回収期間短縮とロボットライフサイクルを通じた更なるROI向上につながります。

• 安全性改善 ── 前述の通り、デバリングは作業者安全に負担をかける単調な作業です。反復動作による労働傷害が一般的です。さらに、騒音マシンによる聴覚障害や金属飛散による眼傷害の可能性もあります。二次仕上げプロセスを自動化することで、企業は作業者を保護し、保険料削減の可能性も得られます。

多様なシステムオプション

従来、ロボットデバリングは2通りで行われます：1) ワークピース・トゥ・プロセス ── ロボットが部品をグラインダールーターツールやサンダーへ持っていく、または 2) プロセス・トゥ・ワークピース ── ロボットが加工ツールを固定された部品へ操作する。これを踏まえ、仕事に最適なシステム選定のために他の考慮事項を検討する必要があります：

ワークピース特性

材質タイプ（鋼、チタン、アルミニウム等）と部品サイズ（厚み、幅、長さ等）、コーティング必要性（クラッディング、塗装等）まで、マシン構成と研磨タイプの選定を導く多くの部品属性とプロセス要件があります。

• 研磨タイプ ── 各ショップは、設計、製造、検査要件を部品ごとに詳細に記した生産計画を持つべきです。より具体的には、部品エッジの望ましい状態と外観を指定すべきです。これによりシステムタイプと研磨ツールの決定にも役立ちます。ベルト、ブラシ、ディスクなど複数の標準ツールが利用可能です。ベルトは様々なサイズ部品の垂直バリ除去に優れ、ディスクとブラシは小型ワークピースのバリ除去に適しています。カスタム研削ツールも製作可能です。

• 複数タスク ── 偶に、システムが複数タスク（切断とデバリング、サンディングとポリッシング等）を完了する必要があります。 thus、複数スピンドルやツール交換可能なスピンドルが使用されます。

• 潤滑剤 ── 使用金属タイプにより、ウェットまたはドライ研削プロセスが実装されます。炭素鋼に最適なドライ研削システムは通常より安価でメンテナンスが少なくて済みます。アルミニウムや他の異種金属に頻繁に使用されるウェット研削システムは、切削液（ゲル、ペースト、エアロゾル形のクーラント等）を噴霧し、摩擦、熱、高可燃性粉塵を低減します。

• 工場ワークフロー ── 工場ワークフローをしっかり把握することで、仕事に最適なロボットやシステムを決定しやすくなります。常に、新規設備が既存自動化とどう適合するかを戦略的にマッピングし、現在のオペレーションを強化し、ショップフロアの渋滞を回避する形で導入することが重要です。

技術的ブレイクスルーが扉を開く

過去、ロボットデバリングシステム導入は、初期資本コストの高さとシステム柔軟性の制限により、中〜大量生産・低品種部品に限られていました──しかし、スマートで適応的なロボット技術が、ロボットメーカーとソフトウェア開発者によるプラットフォームの継続的アップグレードにより、最新技術を反映する形で出現しています。

より安価なロボットと直感的なプログラミングオプションが、手作業デバリングのみを行っていた中小メーカーに、トリミング、デバリング、レーザー切断のようなマルチポイント用途でのロボット自動化再検討を促しています。

堅牢なテクノロジーが生産ニーズに対応

プロセス・トゥ・パート ソリューション

写真：  ACT Robots

ストレートデバリングでもハイブリッドデバリング/ポリッシングプロセスでも、ACT Robots（コネチカット州ブリストル）のような企業が、大小問わず部品のデバリングを専門とし、多様なニーズに対応する複数オプションを提供します。より具体的には、ACTはオープンおよびクローズドループのデバリング/表面仕上げプロセスソリューションを提供します。

「顧客部品への表面仕上げプロセスの成功的適用には、ロボットシステム統合の知識だけでなく、表面仕上げの豊富な経験、複数プロセスパラメータの精密制御、オープン/クローズドループプロセスでの部品計測やスキャニング技術が必要です」と、ACT Robotsエンジニアリング担当VPマーク・ザマリア氏は語ります。「顧客部品のテストとプロセス開発能力も極めて重要です。」

オープンループプロセスでは、ロボットの繰り返し精度（プロセスパラメータ制御と研磨メディア摩耗管理と合わせて）が、同一着手条件の部品に一貫した出力を提供します。クローズドループプロセスは、エッジプロファイルスキャナー、レーザーセンサー、プロフィロメーター、渦電流プローブなどの部品スキャン/計測システムを組み込み、結果をチェックしプロセスパラメータを再計算して不規則な部品条件を補正します。

ワークピース・トゥ・プロセス ソリューション

Ellison Technologies（カリフォルニア州ロサンゼルス）は、機械加工ショップが「バリを一つ残さず」除去できるよう支援し、RoboBurr──バリを除去しながら、ショップが熟練作業者を最大限活用できる柔軟性を提供するリーンなターンキーロボットソリューション──を創り出しました。さらに、「RoboBurrは顧客のプロセス、スループット、安全性、OEE改善を支援するマインドセットで設計されています」と、Ellison Technologies社長ジェフ・ラージ氏は語ります。「反復動作と眼傷害は今日でも機械加工での年間傷害上位を占めます。RoboBurrはこれら課題を排除しながら生産性を向上させます。」

私たちのエキスパートがサポートします

あらゆる資本購入と同様、デバリングには考慮すべき多くの側面があります。経験豊富なスペシャリストとエンジニアのチームが、貴社の特定生産目標と財務目標を満たす、最もコスト効率が良くアジャイルなソリューション選定を支援します。