ロボティクスが VMC で高速生産を実現する仕組み – ハイパフォーマンス動画

この動画では、ビジョンとロボティクスにより 2 台のロボットが 2 台の小型立形マシニングセンター（VMC）で生産を高速に継続する様子を詳述しています。マシン内部のロボットがグレーなのは、フラッドクーラント環境で使用可能な耐腐食ロボットだからです。
 

Methods Machine Tools は 17 年間、CNC マシンとロボット自動化を供給してきましたが、ナショナルオートメーションマネージャーのジョン・ルシアー氏によれば、ここ数年で会話が変わりました。単に自動化を検討するのではなく、今や顧客は頻繁に「自動化を導入する」とすでに決めています。その結果、彼のチームの役割は、ロボットの必要性を説くことから、特定用途に最適なシステムを見つけることへシフトしています。

それでも自動化の意義を説くことは依然重要です。最近の Methods オープンハウスイベントで、ルシアー氏は FANUC America のシニアアカウントマネージャー、ジェフ・ドーソン氏とロボット自動化について共同発表しました。一般的な工作機械の約 4% が自動化付きで販売される中、Methods 経由では約 6% が自動化付きで販売されています。

ルシアー氏によれば、失われる時間の過小評価こそが、ロボットマシン自動化の好適な候補がこの可能性を見落とす主たる理由です。ほとんどのショップは、標準的なマシニングセンターでも、確立された一見生産的なプロセスでも、サイクル内加工時間の可用時間に対するシェアが、良くてせいぜい 35～40% しかないことを知れば驚くでしょう。手動テンディングマシンでの時間損失は、昼食や休憩といった既知の中断だけでなく、不安定な手動ロード/アンロード時間、加工サイクル完了のまさにその瞬間にオペレータがその場にいない可能性、マシンロード作業にオペレータが自然に付け加える非生産的なルーチン（サイクルごとにワークゾーン全体をエアブローしたり、ハンマーでワークを繰り返し叩いたり）からも生じます。これらすべてのステップと不確実性が、シフトを通じて大きな非切削時間として積み重なります。自動部品ロードを採用したマシニングシステムは、この非生産時間を削減するだけでなく、現在無人である夜間や週末の時間帯へ生産を延長する機会も提供します。

上記の動画は、非生産時間を最小化する極端な代替案を示しています。ここで見られるシステムは、2 台のロボットで 2 台の VMC をロードします。1 台目のロボットが、バラバラに入った部品をビンからコンベア経由でワークゾーンへ供給し、2 台目のロボットがワークゾーン内で部品をピックアップして 2 台の異なる VMC にロードします。これは Methods の「ツインセル」コンセプトのデモで、オープンハウスイベントで稼働していました。

ここで見られるシステムでは、2 台目のロボットに面する VMC の側面ドアがサイクルタイム短縮のため取り外されています、とルシアー氏。ロボットが新しい部品をグリップして準備できたら、マシンの奥深くまでリーチし、あたかも飛びかかる準備をしているかのようにホバーし、加工サイクル完了と同時にバイス内の部品を素早く交換します。しかし、このタイムセービングにはコストがあると氏は指摘します。ドアを外すことで、2 台のマシンとその間のロボットがすべて同じ環境、つまり本質的に単一のワークゾーンを共有することになります。ドアを残せば、ロボットがドアの後ろで待機し、部品ロードごとに数秒余分にかかる代わりに、一方のマシンをメンテナンスしながら他方を稼働させる分離のメリットが得られます。しかしこの、2 台のマシンを共通システムに統合した運用こそが、標準的な VMC で達成できる、おそらく驚くべきレベルの生産性を解き放ちます。