IMTS 2018：インダストリー4.0がツールホルダーに革命をもたらす

スキルギャップの影響軽減から、工具と機械間のよりインテリジェントなデータ通信まで、ツールホルダーの未来は更なる効率化——よりインテリジェントな自動化——に向けて成熟しつつあります。Haimer USA幹部に、ツールホルダーの近未来の可能性を聞きました。

デジタル製造からインダストリー4.0への次なる進化は、設備接続と機械間・機械内でのデータ共有能力にあると業界内部者は考えます。

「ツールホルダー観点から見たインダストリー4.0は、データを取り出すことで顧客がより繰り返し可能な製造プロセスを構築できるよう支援し、最終的にアルゴリズムとAIを搭載した機械がそのデータを受け取り、その場で変更を加えられるようにすることです」とHaimer USAマーケティング・ビジネス開発担当副社長のドリュー・ストラウチェン氏。

可能性をデモするため、HaimerはIMTS 2018で自動工具管理システム（VIO Toolshrink含む）を展示。ブース［West Hall、ブース#431546］では、ツールホルダーバランシング、ツールシュリンクフィット、バランスチェック、そしてバランスデータをホルダー固定のRFIDチップへ書き込み、工具をHermle工作機械に装着するとチップを読み取り、バランスデータに基づき回転数を自動決定・設定する一連の流れを実演します。

「バランス情報を収集し、それを機械に伝達して機械が判断・動作できるようにする——これがインダストリー4.0の実現です。」

「やがてデータは工具交換タイミングや、工具寿命に基づく切削条件変更も機械に指示するようになりますが、それらは全て正確なデータポイントに依存します。データポイントが日々一貫していなければ、データ抽出・活用は極めて困難です。したがって第一歩はプロセスの安定化です。」

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ツールホルダーの進化

繰り返し可能なプロセスを得るには、1日あたりの生産個数と工具寿命を予測できる必要があります——これらはツールホルダー自体に依存します。

「単に振れ精度が良い、バランスが良い、把持トルクが良いだけでは不十分です。ツールホルダーはそれら全てを備え、かつ全ての工具交換で繰り返し同一性能を発揮しなければなりません」とストラウチェン氏。

多くの企業で「自然な進化」として、コレットチャックやサイドロックウェルドンホルダーから脱却し、より良いツールホルディング技術へ移行しています。これらは「時間経過とともに摩耗する機械部品が多いため、高精度を維持するのが難しい」とストラウチェン氏は説明します。

「シュリンクフィットツールホルダーには可動部がないため、適切な基材で作られ、適切な加熱技術を用いれば、疲労や摩耗するものは何もありません。」

油圧ホルダーも高精度ツールホルディング技術です。ブラダーが年1〜2回メンテナンス必要ですが、旧式ホルダーより摩耗は少ないです。

「市場全体が、高精度であるだけでなく、その精度を長期間維持できるツールへ向かっています。」

長期にわたる繰り返し可能なプロセスを実現するツールでスキルギャップに対処

更なるツールホルダー技術進化のドライバーは、製造業の現在のスキルギャップです。

「機械ショップには空きポジションが多く、成長のために自動化、ライツアウト加工等で穴を埋めようとしています——これらは全て、プロセスの繰り返し精度をより高度に要求します」とストラウチェン氏。

「現代のよりアグレッシブな荒取り工具パス戦略に対応しつつ、工具交換間の偏差を減らすツールホルディング技術へ自然とシフトしています。」

例えばコレットチャック工具交換時には、コレットの経年、清掃の有無、交換作業者、ナット締付トルク仕様遵守等、切削プロセスに偏差をもたらす無数の要因があるとストラウチェン氏は指摘します。

「シュリンクフィットなら誰が交換しても常に同じ方法で交換されます。変わらぬ精度、日々、月々、年々、同じです。」

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