マルチ向けモジュール式ソリューション

金属切削の生産性を最大化するには、単に高い切削速度と送り速度を適用するだけでは不十分です。 真の競争力を保つために、ショップは作業に使用できる時間を最大限に活用する必要もあります。 現在の時間管理戦略には、1 回のセットアップで複数の作業を実行できるマルチタスク機械の使用が含まれており、最終的な完成までに部品を機械から機械に移動するのにかかる時間を削減します。

単一の治具で部品を作成すると、仕掛品や再治具のエラーが排除され、大幅なコストが削減されます。 ただし、1 つの欠点は、マルチタスク/マルチプロセス マシンの個々の動作から生成されるさまざまな種類のチップを管理することが難しいことです。

イリノイ州ロックフォードのボーン & コッホ社 (B&K) は、自動工作機械システムのプロバイダーであり、歯車製造および研削装置の専門家であり、MT3 と呼ばれる複合加工機を設計しました。 このシステムはブランチャード式垂直研削盤をベースにしており、完全な旋削およびフライス加工機能を提供するように設計されています。 専用のロボットが工具やワークピースを交換するだけでなく、個別の研削/フライスおよび旋削スピンドル カートリッジも交換します。

開発プロセスにおいて、B&K は、さまざまな機械加工作業で形成されるさまざまな種類の切りくずを効率的に処理することが潜在的な問題を引き起こすと判断しました。 これは、研削では通常スラッジ状の切りくずが生成される一方、フライス加工の切りくずは大きくて断片化する可能性があり、旋削や穴あけによる切りくずは長くて糸状になる可能性があるためです。

Bourn & Koch は、チップ管理の代替案を評価するためにコンベヤのサプライヤーに連絡しました。 オプションには、通常、研削スラッジをうまく処理できるドラッグ プレートおよびドラッグ スタイルのコンベアが含まれていましたが、MT3 システムによって生成された他の種類の切りくずの処理には困難を伴う可能性があります。 B&K は調査中に、チップ処理およびクーラント濾過装置の設計と製造を行う、ウィスコンシン州メクオンのマテリアルハンドリング専門会社 Jorgensen Conveyor & Filtration Solutions に連絡を取りました。

B&K 機械を研究した後、Jorgensen は 3 種類の切りくずすべてを処理できるヒンジ付きスチール ベルト コンベアを設計しました。 このソリューションは、同社の EcoFilter コンベア、自己洗浄 2 段階切りくず除去およびクーラント フィルタリング システムをベースにしていました。

コンベア ベルトによる粗いフィルタリングに加えて、コンベア フレーム内の取り外し可能なフィルタ ボックスによってさらなる利点が得られます。 大きな粒子はチップストリームから 200 ミクロン以下のレベルまでろ過され、クーラントタンクに到達する前に除去されます。 次に、残りの冷却剤と微粒子がバッグにポンプで送られ、冷却剤が 10 ミクロン以下の透明度まで濾過されます。

大量のスラッジを生成する研削に重点を置いた用途では、ボーン＆コッホ社はバグフィルターの代わりにサイクロン濾過を使用し、Jorgensen の新しい PermaClean システムと組み合わせています。 PermaClean を備えたクーラント タンクは、エダクター ノズルをタンクに追加することでクーラントの動きを維持し、チップ粒子を浮遊させて沈降を防ぎます。 サプライヤーによれば、サイクロン濾過と組み合わせると、濾過システムは事実上メンテナンスが不要になり、頻繁なタンク洗浄に必要な労力が大幅に軽減されます。

MT3 工作機械と Jorgensen のコンベアはどちらも、ユーザーがシステムをアップグレードし、切断操作やアクセサリを追加できるモジュール性を備えています。 ショップは、必要に応じて、MT3 マシンの研削、フライス加工、旋削機能を個別に使用できます。 研削スピンドルはフライス加工や穴あけのための回転運動を提供し、一方、旋削スピンドルは、標準のフライス/ターン機械とは異なる方法で旋削力を方向付ける専用の静的旋削工具を保持します。

B&K のスピンドルは、回転ベアリングを通じて回転力を方向付けるブレーキを使用しません。 その代わり、旋削加工ではスピンドル全体が交換されるため、ツールアダプターや延長アーバーの追加によって性能が損なわれることはない、と同社は述べた。

ユーザーは、CAM システムを介してマシンをプログラムすることも、手動でプログラムして個別のタスクを実行することもできます。 Bourn & Koch は、OD および ID タイプのミーリングおよびドレッシング用のファナック マニュアル ガイド I システムと併用するための、独自の会話型音声制御研削ヒューマン マシン インターフェイス (HMI) を備えています。 B&K マシン コントロールには、ユーザーがツールごとに個別のプログラムを構築し、それらをつなぎ合わせて特定の部品を処理できるマスター リスト プログラムも備えています。

機械制御は、スタンドアロン ロボットに、スピンドル内の工具を切り替えるか、スピンドル自体を交換するように指示します。 HSK 50 および HSK 63 ミル/研削スピンドルは、HSK 63 および HSK 100 旋削スピンドルと同様に現在入手可能です。 スピンドル カートリッジは、ボーン & コッホ社が HBK 200 と呼ぶ、大きな HSK のような接続を介して機械のスピンドル モーターにロックされます。このスタンドアロン ロボットには、必要な爪のような機能があるため、同社がエイリアン クローと呼ぶ独自のグリッパーが付いています。工具とスピンドルの交換を実行し、工程内部品の処理を完了します。

開発の現時点では、MT3 マシンは 3 軸のフライス/ターン/グラインドです。 仮想 Y 軸は、デカルト座標が円筒座標に変換される 3 番目の軸を作成し、回転軸と直線軸の動きを組み合わせることによって C 軸と X 軸が角運動を生成できるようにします。 座標とプログラミングを調整することで、工作物テーブルが前後に移動し、X 軸が内外に移動して偏心した穴の周囲を研削するときに、ワークを再固定することなく偏心した穴を加工することができます。

「当初から、私たちは新しい機械設計のモジュール化に重点を置いていました」と、ボーン＆コッホのエンジニアリングマネージャー、ピーター・ミシュラー氏は述べています。 「しかし、それに加えて、真の継続的な柔軟性という私たちの目標を達成するには、アップグレード可能性も重要でした。Jorgensen はすぐにそれを認識し、完璧なシステムを提供してくれました。」

Jorgensen システムのモジュラー機能の 1 つは、コンベア ベルトの交換を可能にするケーシング設計です。 ボーン＆コッホが設計した最初の機械では、同社は標準化されたヒンジ付きのスチール ベルト コンベヤを使用しました。

ただし、Jorgensen システムのモジュール性により、機械を主に研削に使用し、フライス加工や旋削はほとんど行わないという顧客でも、ドラッグ スタイルのベルトを備えた機械を注文することができます。 ドラッグベルトはヒンジ付きベルトと同じコンベヤ本体を備えており、事前に設計されたタンクシステムに適合します。

この適応能力は、ショップが特定のプロジェクトを達成するためにマシンを購入し、その後変更が必要になった場合に役立ちます。 たとえば、工場が主に研削を行うと判断した場合、チップコンベヤシステムをヒンジ付きスチールベルトからドラッグタイプベルトに変更する必要があるかもしれません。 コンベヤ システムがモジュール化されているため、完全に新しいコンベヤではなく、新しいベルトを購入することも可能になります。 コンベヤのフレームと本体は変わりません。

柔軟なシステムのもう 1 つの利点は、システムの一次濾過として重力フィルター、バッグ フィルター、サイクロン フィルターなどのさまざまなタイプの濾過ユニットを自由に選択できることです。 B&K は、濾材とそれに伴うメンテナンスが不要なサイクロン濾過に興味を持っています。

ボーン＆コッホ社がコンベア ソリューションについてヨルゲンセン氏に打診したとき、ヨルゲンセン氏は、顧客のニーズを満たすように構成できる FlexFiltration システムに基づいた完全なモジュール式冷却剤パッケージを提供できる能力を強調しました。 Jorgensen社の社長兼最高執行責任者（COO）のカール・クレペック氏によると、これには、スルークーラントツールやろ過レベルの調整など、加工システムの変更や更新に対応する柔軟性が含まれており、システムにはチラーやその他の付属品も追加できると説明した。

「MT3 は特定の部品や部品ファミリーに合わせて構成できるため、コンベアと濾過システムは最大限の柔軟性を提供する必要があります」と Kleppek 氏は付け加えました。 「このような機能により、Bourn & Koch はコンベアと濾過を簡単に構築できるようになり、全体的な生産性と柔軟性が大幅に向上します。B&K の工作機械のイノベーションと、Jorgensen が提供する高度な冷却回路技術の組み合わせは、このアプローチの価値を証明しています。」

工作機械、流体ろ過、金属加工、ユニットハンドリング、リサイクル業界向けの高度なコンベア、クーラントろ過、マテリアルハンドリングソリューションの設計と製造における 70 年以上の経験を持つ Jorgensen は、幅広い標準システムおよびカスタマイズされたシステムを提供しています。クレペック氏は、世界中の顧客がいると指摘した。 すべての製品は、最も要求の厳しい環境にも対応できる、高品質でコスト効率の高いアプリケーションベースの製品ソリューションを提供するように設計されていると同氏は付け加えた。 同社のブランドと広範な製品ラインには、MunchMan、EcoFilter、Filterveyor、ShuttlePro、FlexFiltration、PermaClean、FlexForce、UVS Ecologic Control システムなどがあります。

Bourn & Koch Inc. の詳細については、https://www.bourn-koch.com をご覧いただくか、815-965-4013 までお電話ください。 Jorgensen Conveyor & Filtration Solutions の詳細については、https://www.jorgensenconveyors.com をご覧いただくか、262-242-3089 までお電話ください。

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