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コンパクトコボットアームでジョブショップ効率向上:B.I.C.プレシジョンの事例

コンパクトコボットアームでジョブショップ効率向上:B.I.C.プレシジョンの事例

マシンテンディング自動化が米国ジョブショップで多様な形で普及中。多くのショップで、自動化システムは生産フロアスペースを取らず、大規模統合不要、将来ジョブへの柔軟な転用可能なものになりつつあります。B.I.C.プレシジョンマシンが好例:自動化はコボットアームの形をとりました。

オハイオ州ブランチェスターの同ジョブショップは昨2月、非常に労働集約的なリピート受注ジョブを自動化決定。従来、1名が直角配置された2台のドゥーサン旋盤間で部品搬出入し、鉄道安全装置用シリコンアイアンコアを生産。短サイクルタイムで従業員は終日機械間をグルグル回る羽目に。

物理的負担軽減へ、まず機械ドアを自動開閉化、フットペダルとパームボタンでチャック開閉追加したが、反復作業の苦痛は解消せず。週単位ローテーションで担当者交代するたび品質問題も発生。

「2交代で終日これら部品を生産し、クレームが出ていました」とフォアマン、ショーン・アレン氏。「従業員は2台の機械への搬出入を嫌っていました。」

自動化で武装

解決策として、アブソリュートマシンツールズ供給のプロダクティブロボティクス製OB7協働ロボットアームを導入。OB7は独立7軸コボット、リーチ1,000mm、可搬11ポンド(約5kg)、繰り返し精度±0.1mm。

コボットアームが安全柵なしでB.I.C.従業員と安全共存できることは、人員削減でなく自動化を望む同社にとって極めて重要。従業員が週単位で反復搬出入に費やす代わり、今ではコボット用ワークステージングと、タイト公差部品の品質チェック等、より興味深い業務へ自由に従事可能。

コンパクトコボットアームでジョブショップ効率向上:B.I.C.プレシジョンの事例

アブソリュートがB.I.C.と協働し、2台機械を並列配置へ変更、コボットアームを機械間に配置。カスタム空気圧グリッパー(アブソリュート設計)で、コボットが第1旋盤からコアをアンロードし第2旋盤ドア近くの下段ステージングステーションへ配置。コボットは第1旋盤へ戻り、単段ステージングステーション待機の未加工コアをグリップ・ロード。第2旋盤へ移動、グリッパーで完成品取り出し上段ステーションへ配置、下段待機コアをロード。最後に上段ステーション完成品を取り出し完成コアトレイへ。このプロセスでコボットは最大20コアにアクセス可能、約30分稼働後、従業員が新コアステージングと完成コア最終フライス工程へ移動。

コンパクトコボットアームでジョブショップ効率向上:B.I.C.プレシジョンの事例

導入課題と解決

最終成果に満足だが、初期導入には労力が必要だった。第1課題:一貫した把持。シリコンアイアンコアは鍛造材から始まるため形状にばらつき。解決へアブソリュートがカスタム空気圧グリッパーを開発、コボット標準電動グリッパーを置換。第2課題:上記動作のためティーチング必要な10箇所の位置。幸いOB7は従来ロボットと異なるプログラミング方式。Samsungタブレット上のティーチモードアプリがコボットアームの軌跡を追跡・模倣。

バーンズ氏によれば、適切なプログラミングとグリッパー到達まで時間要した——「簡単な」自動化でもコボットでも一発成功ではない。しかし反復疲労回避とタイト公差達成で自動化は価値あり、と同氏。

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