金属製造におけるハードウェア挿入の自動化の進化

図 3. 一体型のクイックチェンジボウルフィードツールは、左側のキャビネット内に保管されており、ハードウェアの向きと単体化の両方に対応します (ハードウェアが正しい位置に配置され、適切な間隔で配置されていることを確認します)。 右側のキャビネットには、さまざまなアンビルとシャトル プレートが保管されます。

2021年のパンデミックからの回復のさなか、ヘガー社の北米セールスおよびサービスマネージャーであるロン・ボッグス氏は、製造業者から同様の電話を受け続けた。

「彼らは私たちに『留め具が足りないよ』と言い続けました」とボッグス氏は語った。 「結局のところ、それは人員配置の問題が原因でした。」 ファブ ショップが再雇用する際、経験の浅くスキルの低い人材をハードウェア挿入プレスの前に配置することがよくあります。 ファスナーを外すこともありました。 あるいは、間違ったファスナーを挿入したこともありました。 顧客の返品と再加工が行われます。

大まかに見ると、ハードウェアの挿入はロボット工学の熟した応用のように見えます。 結局のところ、ファブショップでは、ブランキングと成形が完全に自動化され、タワー、部品の取り外し、さらにはロボットによる曲げ加工が行われる可能性があります。 これらすべてのテクノロジーは、大部分が手動によるハードウェア挿入部門に供給されます。 これらすべてを考慮すると、ハードウェア挿入プレスの前にロボットを置くだけではどうでしょうか?

過去 20 年にわたり、ボッグス氏はハードウェアの挿入をロボット化した多くの製造工場と協力してきました。 つい最近、彼と彼のチーム (Haeger 社の主任エンジニアである Sander van de Bor を含む) は、協働ロボットと挿入プロセスの統合を容易にすることに取り組んできました (図 1 を参照)。

とはいえ、ボッグス氏もファン・デ・ボール氏も、ロボット工学だけに焦点を当てると、ハードウェアの挿入に関するより大きな問題が無視される場合があると強調した。 堅牢かつ自動化された柔軟なハードウェア挿入操作には、プロセスの一貫性や柔軟性を含む多くの構成要素が必要です。

古い鉄は固くなります。 この格言は機械式スタンピング プレスに当てはまりますが、主にそのシンプルさの理由から、手動でハードウェアを挿入するプレス機にも当てはまります。 手動挿入プレスの前に立ったオペレーターは、ファスナーと部品を下部アンビル ツールに配置します。 彼はペダルを踏みます。 上部パンチツールが下降してワークピースに接触し、圧力をかけてハードウェアを挿入します。 もちろん、何か問題が発生するまでは、すべては非常に簡単です。

「オペレーターが注意を払わないと、ツールが下降してワークピースに触れてしまい、実際には圧力がかからなくなります」とファン・デ・ボール氏は語った。 正確にはなぜでしょうか？ 「古い機器にはエラーのフィードバックがないため、オペレーターは実際には知りません。」 オペレーターがサイクル中ずっとペダルに足を踏み続けていなかった可能性があり、その結果、印刷​​機の安全システムが作動した可能性があります。 「上部のツールには 6 ボルトが接続されています。 下部のツールは研磨されており、プレスは圧力を加える前に導電性を感知する必要があります。」

古い挿入プレスには、ハードウェアを適切に挿入できる圧力の範囲である、いわゆる「トン数ウィンドウ」もありません。 現代の印刷機は、これらの圧力が低すぎるか高すぎるかを感知します。 ボッグス氏の説明によると、古い印刷機にはトン数の範囲がないため、オペレーターはバルブを調整して圧力を調整することで問題を解決することがあります。 「調整が高すぎる人もいれば、低すぎる人もいます」とボッグス氏は言う。 「手動調整では、多くの変動が可能になります。 低すぎる場合は、ハードウェアが正しく取り付けられていません。」 結果: ファスナーは板金と正常に嵌合しないため、しっかりと固定されません。 「圧力が高すぎると、実際に部品やファスナー自体が変形する可能性があります。」

「古い機械にはカウンターもありませんでした。そのため、オペレーターが留め具を紛失する可能性があります。」とファン・デ・ボール氏は付け加えました。

手動によるハードウェアの挿入は簡単そうに見えますが、このプロセスでエラーを防ぐのは難しい場合があります。 さらに悪いことに、ハードウェアの操作はバリュー チェーンの後半で、ブランクが切断されて形成された後に発生することがよくあります。 ハードウェアの問題は、粉体塗装や組み立てに大混乱を引き起こす可能性があります。多くの場合、それ以外は良心的で勤勉なオペレーターがいくつかの小さなミスを犯し、それが雪だるま式に大きな頭痛の種になったことが原因です。

図 1. コボットは、ハードウェアをプレスに供給する 4 つのボウルと 4 つの個別のシャトル プレートを備えたハードウェア挿入プレスに部品を供給します。 画像: ヘーガー