フレキシブル治具がチタンインプラント生産の自動化を加速

オハイオ州アクロンのSlice Mfg. Studiosは、医療と航空宇宙業界などに対応する受託メーカーです。専門の一つは金属3Dプリント、特に電子ビーム溶解（EBM）によるチタン医療インプラントの製造で、これが訪問理由でした。EBMプリントはトリッキーで危険を伴う可能性がありますが、Sliceの成功は意図的に設計された施設、厳格なプロセス、継続的な知識蓄積の賜物です。同社は機械加工、旋削、放電加工も活用していますが、アディティブマニュファクチャリングは明確にSliceの業務に組み込まれています。

しかし訪問時に明らかになったのは、Sliceが自動化にも積極的だということです。トラベキュラーヒップカップの仕上げブラストは、ブラストキャビネット内のFANUC LR Mate 200iDロボットアームで実施。レーザーマーキングはFoba Mシリーズレーザーマーキングシステムで完全自動化。自律搬送車（AGV）導入で部品搬送を自動化し、オペレーターを解放する計画も。2台のマシニングセンターは無人運転対応済みです。

그중 하나인 Willemin-Macodel 508 MTマシニングセンターには、回転トレイ付きロボットとカルーセルシステムを装備。対応する3Dプリント治具をセットアップしたトレイで、最大288個の寛骨臼カップを保持可能（図1）。加工前、ロボットが各ヒップカップを持ち上げ、レーザーシステムで直径を測定。部品サイズがCNCに伝達され、適切なプログラムが呼び出されるため、異なるサイズの部品をカルーセルに同時に搭載できます。自動化により、このマシニングセンターは1日約100個のヒップカップを加工可能で、同社のEBM 3Dプリンターの現在の生産能力を上回ります。

より新しいマシニングセンター、Willemin 508 MT2は、スイス型旋盤のように機能する下部ターニングタレットを装備。この機械にも、6段引き出しカルーセルとビジョン機能付きFANUC 200 iD 7Lロボットを用いたより高度な自動化システムが搭載されています。

Sliceは508 MT2向けに交換可能な治具システムを考案：角穴のある機械加工トレイ（図2）。このフットプリントに合わせて3Dプリントまたは機械加工されたプラスチック治具をドロップインして金属部品を保持。異なる部品に対応するためにカルーセルを切り替える際は、角治具を単純に取り出して置き換えるだけです。

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