マルチロボット対応6軸フレキシブルバリ取り・洗浄機：生産ラインの柔軟性を実現する2工程統合型ソリューション

概要

エンジンブロック、シリンダーヘッド、クランクシャフト、カムシャフト、ハウジング、バルブボディ、シャフト、ギアなどの動力伝達系部品は、多くの場合、高い清浄度と効果的なバリ除去の両方が求められます。 高い清浄度と効果的なバリ除去 加工後の重量について。

ビッグバード・インダストリアル社の6軸マルチロボット対応フレキシブルバリ取り・洗浄機は、この2つの工程を1つのプラットフォーム上で統合しています。洗浄圧力は 0.5～60 MPa まで調整可能で、生産サイクル時間の範囲も広く、 20秒～20分 に対応します。そのため、大量生産ライン向けの構成にも、単体機としての運用にも柔軟に対応できます。

ロボットによるバリ取りと高精度洗浄を1つのフレキシブルなプラットフォームに統合することで、製造現場が求める「工程の柔軟性向上」「ワークの取扱い回数削減」「動力伝達系部品の生産工程の省スペース化」を実現するソリューションです。

なぜ洗浄とバリ取りを統合するのか？

機械加工後の動力伝達系部品には、通常、以下の2つの主要な工程要件があります： バリ取りおよび異物除去 .

機械加工では、エッジや穴、内部通路の周辺にバリが残ることがあり、またチップや切削油などの残留物が部品表面や重要な通路内部に付着している場合があります。

従来の生産ラインでは、通常、別々のバリ取り装置と洗浄装置を用います。これにより、ワークピースを異なる工程間で搬送する必要がありますが、その結果として以下のような課題が生じます。

• 搬送・取扱い時間の増加
• ワークピースの衝突や表面傷のリスク
• 二次汚染が防止されます
• 製造中在庫（WIP）の増加
• 必要な床面積の拡大
• 異なる部品への切り替え時の柔軟性の低下

柔軟なバリ取り・洗浄装置は、両プロセスを単一プラットフォーム上で統合しています。これにより、不要な搬送や床面積の確保が削減され、さまざまなワークピースに対応して工程プログラムを容易に変更できます。

装置構成および工程

本システムは、6軸ロボットを複数台搭載したマルチロボット構成を採用しており、ワークピースの形状や生産要件に応じて、それぞれ異なる加工作業を実行します。

機器構成

• 機器タイプ： 6軸多関節ロボットを活用した、バリ取りおよび洗浄工程を統合した柔軟なシステム
• 用途： 量産ラインまたは単体生産設備
• 制御システム： SiemensまたはMitsubishi
• ロボットメーカー： FANUC、ABBなどの産業用ロボットプラットフォーム
• ワークピースの搬送： パレットコンベアシステム
• カスタマイズされた治具・工具： 用途に応じた専用治具、ブラシ、工具
• 濾過： 自動逆洗フィルター（自動スラッジ排出機能付き）、バッグフィルター、ペーパーバンドフィルター
• フィルター段階： 工程要件に応じて1～3段階

統合プロセスチェーン

処理順序には以下が含まれます：

バリ取り → 湍流式全周洗浄 → スキャン洗浄 → 目的指向型洗浄 → 高圧水洗浄・バリ取り → リンス → エアブロー → 真空乾燥 → 冷却

部品の形状、清浄度要件、バリの位置、生産サイクル、および顧客の工程仕様に応じて、異なる工程の組み合わせを設定できます。

洗浄・バリ取り技術

本システムは、さまざまな汚染物質およびバリ除去要件に対応するため、複数の技術を統合しています：

• 湍流式全周洗浄
• 目的指向型高圧水バリ取り
• 高圧水洗浄
• すすぎ
• 機械式ブラシによるバリ取り
• 工具を用いたバリ取り
• 圧縮空気による乾燥
• 真空乾燥
• 水冷または調温空気冷却

この組み合わせにより、単一のバリ取り・洗浄方式に頼るのではなく、各加工エリアに最適な異なる技術を割り当てることが可能になります。

主要な技術仕様

適用産業

自動車および建設・産業用機械向け用途（ガソリン・ディーゼルエンジン、トランスミッションなどの動力伝達系部品）および高精度産業用洗浄・バリ取り用途。

対応ワークピース

• エンジンブロック
• シリンダーヘッド
• クランクシャフト
• カムシャフト
• コンロッド
• ケース
• バルブボディ
• シャフトおよびギア
• その他の高精度動力伝達系部品

装置概略寸法：
10 m × 7 m × 4.5 m

生産サイクル：
ワークピースおよび工程に応じて設定可能な、20秒～20分

洗浄圧力：
0.5～60 MPa

清潔さ：
≤1～5 mg

主油路の粒子径：
≤600 μm

乾燥:
圧縮空気による吹き出しと真空乾燥

冷却：
水冷または調温空気冷却

騒音レベル:
75 dB

主なメリット

1．1台の装置で2工程を実行

バリ取りと洗浄を1つの生産プラットフォームに統合することで、ワークピースの搬送回数を削減し、別々の設備を設置するのに必要な床面積も小さくできます。

2．多品種対応の柔軟な生産

本システムは、さまざまなタイプの動力伝達系部品に対応可能です。ワークピースに応じて洗浄・バリ取りプログラムを調整でき、同一の柔軟なプラットフォーム上で多品種生産をサポートします。

3．広範囲なサイクルタイム対応

設定可能なサイクル範囲により 20秒～20分 システムは、非常に異なる生産要件に対応できます。

小規模部品や大量生産向けには高速処理を設定可能であり、一方で、より精密な洗浄およびバリ取りを必要とする大型部品には、長めのサイクルを適用できます。

4．機械式と高圧式バリ取りの併用

機械式ブラシや工具では、アクセス可能なエッジや開口部を処理できますが、高圧水噴射は、従来の機械式工具では到達が困難な内部空洞、穴、あるいは狭い隙間などに有効です。

これらの技術を組み合わせることで、さまざまなバリの位置や形状に対して、より広範な対応が可能になります。

5．複数のフィルトレーション方式対応

本システムには、自動バックウォッシュ式フィルター、バッグフィルター、ペーパーバンドフィルターを装備可能です。必要な洗浄プロセスや汚染負荷に応じて、1～3段階のフィルトレーションを設定できます。

6．ライン内設置および単体運用の両方に対応

この装置は、自動化された生産ラインに統合することも、単体の柔軟な洗浄・バリ取り機として構成することも可能です。製造業者は、自社の生産環境に応じて最適なレイアウトを選択できます。

よくある質問

洗浄とバリ取りを一体化するメリットは、別々の生産ラインで行う場合と比べてどこにあるのでしょうか？

一体化システムでは、ワークの搬送回数が減るため、衝突や二次汚染のリスクを低減できます。また、設置面積や仕掛品在庫の削減が可能であり、プログラムによる工程変更により、異なる製品を同一装置で処理できます。

「20秒～20分のサイクル時間範囲」とはどのような意味ですか？

広いサイクルタイム範囲により、多様な生産要件に対応できます。

短いサイクルは、小型部品や大量生産向けに設定可能であり、長いサイクルは、大型部品やより徹底した洗浄・バリ取りを要する用途向けに使用できます。

高圧水バリ取りと機械式バリ取りは、どのように併用されるのですか？

高圧水バリ取りは、従来の機械式工具ではアクセスが困難な内部空洞、通路、穴口などの部位に特に有効です。

機械式ブラシや切削工具は、アクセス可能なエッジ、表面、および特定のバリ発生箇所に適しています。

両技術を併用することで、同一の生産システム内で異なる種類のバリや部品の形状に対応できます。

この装置で処理できるワークピースのサイズはどのくらいですか？

装置全体の外形寸法は約 10 m × 7 m × 4.5 m であり、エンジンブロック、シリンダーヘッド、クランクシャフトなど、さまざまな動力伝達系部品に対応できる広い加工プラットフォームを備えています。

実際の最大ワークピース寸法およびローディング構成は、部品の形状・重量、必要な工程、治具、および生産ラインの要件に基づいて決定する必要があります。

まとめ

ビッグバード・インダストリアル社の6軸マルチロボット式フレキシブルデバーリング・クリーニング装置は、 ロボットによるデバーリングと高精度クリーニングを 1台のフレキシブルなプラットフォーム上で統合しています。

洗浄圧力は 0.5～60 MPa 、設定可能なサイクル時間は 20秒～20分 、清浄度は ≤1～5 mg 、主油路内の粒子サイズは ≤600 μm であり、このシステムは多様な動力伝達系部品への適用が可能です。

高圧水処理、機械式デバーリング、乱流洗浄、すすぎ、乾燥、冷却を組み合わせることで、製造メーカーが複数の機械加工後工程をよりコンパクトかつ自動化された生産システムに統合できるよう、柔軟なソリューションを提供します。