研削盤がアップグレードされる - 株式会社ホタルグロウ

Rollomatic の GrindSmart 660XW は、6 軸工具およびピール研削盤で、切削形状の研削に加えて、共通シャンク回転切削工具のブランク準備、ロングリーチ金型およびダイエンドミルのネック研削、およびプランジ研削作業を実行します。ロロマティック

ここ数年、多くの機械工場は人手不足に悩まされています。若者が製造業の仕事を選ばないのは、キャリアパスが何を提供するのかを理解していないためだと主張する人もいます。研削などのプロセスは黒魔術のようで複雑に見えるという人もいますが、製造業が汚い仕事だと考えられているためだと考える人もいます。

製造業にはやりがいのある仕事がたくさんあることを知らない若者が多いのは事実です。しかし、その他の仮定は悪口に過ぎません。今日の店舗の多くは非常に清潔で、最新の機器が設置されているため、学習曲線が短縮され、業務がスムーズかつ効率的に行われます。研削技術は最近大幅なアップグレードと進歩を遂げ、柔軟性、生産性、使いやすさが向上しました。

ここでは、研削盤が改善されている 5 つの方法を紹介します。

店舗の床面積は非常に高価になる可能性があります。最新の研削盤はこれを考慮して設置面積を小さくしています。

オハイオ州マイアミズバーグのユナイテッド・グラインディング・ノース・アメリカ社工具部門副社長のサイモン・マンズ氏は、「不動産は非常に貴重なので、設置面積の小さい機械を求める顧客がますます増えている」と述べた。「より多くの機械を稼働させれば稼働させるほど、より多くのスピンドルが回転し、より多くの収益が得られます。」

これを実現する 1 つの方法は、垂直構成を使用することです。これは、プラットフォームの設置面積を古いモデルよりもはるかにコンパクトにすることができることを意味します。

「垂直に設計されたプラットフォームにより、ロボットシステムと機械の研削エリアが一方の側に配置され、ホイールチェンジャーがもう一方の側に配置されます」と、イリノイ州ムンデラインのロロマティック社社長、エリック・シュワルツェンバッハ氏は述べています。」

一部の研削盤モデルは拡張性とモジュール性の両方を実現できます。柔軟性を求めるショップは、基本的なマシンを購入し、利用可能なオプションを選択できます。

「この利点は、既存の機械を後日任意の日に製造現場で改造できることです」と Schwarzenbach 氏は述べています。「小規模な店舗の場合、手動でロードする基本的なシステムから始めることができます。店舗は利益を上げ、そのお金をロボットなどの追加機能に投資して無人作業を可能にしたり、ホイールチェンジャーを 4 台から 8 台または 12 台にアップグレードしたりできます。」拡張可能なマシンを使用すると、店舗は会社のニーズに合わせて機器を拡張できます。」

その他の主要なマシンの機能強化には、モーターシステムの変更が含まれます。今日の研削盤の多くは、ドライブトレインの代わりにリニアモーターに切り替わっています。この新たな進歩により、表面仕上げの向上、スライドシステムの寿命の延長、加速と減速の向上、および速度の向上が可能になります。

United Grinding の flexLoad は、多くの外径研削盤および内径研削盤用の完全密閉型統合部品ローディングシステムです。ユナイテッド・グラインド

研削盤は追加の操作を組み込むために拡張されています。最新モデルの中には、複数の研削機能を組み合わせたものや、フライス加工などの二次加工や補助プロセスを組み込んだものもあります。これらの構成はいずれも柔軟性を高め、サイクルタイムを短縮するのに役立ちます。

「最新のハイブリッドモデルの 1 つは、ピール研削と工具研削を組み合わせたものです」と Schwarzenbach 氏は述べています。「ネック付きエンドミル、ロングリーチエンドミル、または同じロングネックを持つモールドエンドミルがある場合、1 台の機械で 1 回のセットアップでソリッドロッドからそれを製造できます。これは間違いなく新しいことです。業界では。」

このようなシステムには、研削中に工具をサポートし、1 回のチャッキングで 3 つの作業を実行できるようにするための振れ止めが必要です。最初の操作では、エンドミルの直径を押し込みます。 2 番目の作業では、形状研削または工具研削によってフルートが作成され、3 番目の作業ではネックが研削されます。さまざまな研削操作を備えたハイブリッド機械により、ドリルのバックテーパー加工、フルート研削、ポイント研削をすべて 1 つのチャッキングで行うことができます。

「プロファイル研削においては、フライス盤が長年にわたって提供してきたものを実現する動きが出てきています」と、ユナイテッドグラインディングノースアメリカのプロファイル部門副社長、ラリーマーチャンド氏は述べています。「機械内部の 1 回の移動で完了できる付加価値の高い作業が多ければ多いほど、より良いものになります。二次的な作業 (フライス加工、ドリル、バリ取り、研磨など) の追加は、ますます増えています。新しいモデルでは、プロファイルグラインダーに自動工具交換が採用されるまでは実現できなかった、研削以外のさまざまな作業を実行できるようになりました。」

このようなハイブリッドシステムは、主に研削が必要だが、いくつかの穴、スロット、溝などの 1 つまたは 2 つのフィーチャがあり、研削盤で直接フライス加工できる部品を扱う顧客にとって有益です。これにより、二次作業のために部品を新しい機械に持ち込む必要がなくなります。多くの点で、これは非常に補完的なテクノロジーです。

「ある部品があり、それに 4 回の操作が必要な場合、つまり 4 台の機械または 4 回のセットアップに相当し、オペレーターは 4 回部品をロードおよびアンロードし、次の機械に配置する必要があります」とマンズ氏は述べています。「作業を組み合わせる能力は、おそらく生産性の点で最も優れています。私たちが見ている次の波では、研削と補助的な作業も組み合わせるでしょう。研削盤には、研削後に工具を洗浄するクリーニングステーションのようなものや、コートトレイなども含めることができます。ツールがそこに入り、ロボットがツールを取り出してコーティングのためにどこかに移動させることができます。」

新しいモデルでは、ショップにも最新のコントロールが導入されています。多くの強力なレンダリングを必要とする 3D ソフトウェアの出現により、基本的な制御を備えたマシンは最新のテクノロジーに追いつくことができなくなりました。

「新しいコントロールにより、店舗は最新の 3D ソフトウェアを使用できるようになります」とマンズ氏は述べています。「また、古いコントロールでは、対処しなければならないケーブルやワイヤーがたくさんありました。新しいコントロールは、より強力である一方で、接続方法がシンプルですが、より多くの機能とネットワークへの接続性が向上しています。」

最新のコントロールパネルの多くは、使いやすさを念頭に置いて設計されています。若い世代はタッチスクリーンを備えたスマートフォンでの作業に慣れており、同様の機能を備えたパネルは新世代の労働者にとってよりアクセスしやすいものとなっています。

「当社のパネルにはカメラが組み込まれているため、トラブルシューティングのためにマシン上のオペレータとビデオ会議を行うことができます」とマンズ氏は述べています。「すべてはサポートと、問題が発生した場合にマシンにリモートでアクセスして顧客を元の状態に戻して稼働させることができるかどうかです。最新のソフトウェアと新しいパネルを使用すると、店舗はより多くの機能を期待できるだけでなく、学習曲線の困難も軽減されます」新しいオペレーターが機械をより迅速に稼働できるようになるためです。」

Rollomatic の 6 軸工具研削盤には、シャンクガイダンスと振れ止めが含まれています。ロロマティック

多くの工場には専門の研削エンジニアがいなかったり、研削の知識が入手できなくなったりしているため、ユーザーインターフェイスにより、オペレータをトレーニングするためのより優れた簡単な方法が可能になります。ユーザーインターフェース、制御ソフトウェア、研削ソフトウェアがティーチングツールとして連携します。

自動化の必要性の背後にある原動力の 1 つは、オペレーターの不足だけでなく、現在のオペレーターが定期的なチェックを行うために常に機械の前に立つことを望んでいないことでもあります。

「小規模な求人店であれ、大規模な制作会社であれ、多くの店舗が消灯やさまざまな無人作業への投資を検討している」とシュワルツェンバッハ氏は語った。「研削盤は自律型である必要があり、これにはロボットの追加だけでなく、自動調整を可能にするための研削盤内部の測定も含まれます。これは、あらゆる店舗が消灯稼働するために非常に重要です。」

今日の自動化は、積み降ろしに使用される小型の協働ロボットシステムから、機械の管理を行うロボットセルまで多岐にわたります。研削盤では、自動化が合理的な領域がいくつかあります。工場は、切削工具周りの自動化を検討するだけでなく、機械のロードも自動的に行うことができます。

「自動化は、上流と下流のプロセスを自動化する移送ステーション、コンベア、またはシステムの形になる可能性があります」と、ユナイテッドグラインディングノースアメリカのエンジニアリングおよびプロジェクト管理担当ゼネラルマネージャーのサイモンブラムホール氏は述べています。「私たちは 2 つの標準的なローダーに焦点を当てました。そのうちの最新のものは、機械の手入れをするオペレーターを見つけるのが難しい店舗を支援するために実際に設計されました。それは私たちのモデルの多くの前に置かれ、人間の操作をほぼ再現します。行うことは、機械のドアを開け、部品を挿入し、サイクルスタート機能を作成することです。これは、非常に迅速な切り替えを備えた非常に多用途のユニットです。」

ロボットは研削プロセスのさまざまな側面に適用できます。車輪に乗ったロボットは研削盤に移動してツールカセットを交換し、加工された部品を別の機械、洗浄ステーション、レーザーマーキング、またはチューブステーションに移動し、そこで部品がチューブに入れられます。

「カセットをロードできるロボットは理にかなっています」とシュワルツェンバッハ氏は語った。「ロボットは箱からブランクを取り出し、それぞれの端を見て、面取りのある端を識別することができます。この情報があれば、ロボットは正しい端をカセットに入れることができるので、これは重要です。」

現在、研削盤メーカーは、研削用途を処理するために特別に設計されたさまざまな自動化およびロボットシステムを開発しています。

「システムを設計するとき、それが適切なプロジェクトに適切なロボットであることを本当に確認したかったのです」とブラムホール氏は言います。「ロボットは研削盤の内部に入るために使用される可能性があり、クーラントが滴下したり、オイルやエマルションが接触したりする可能性があります。私たちは、ロボットを研削盤の内部に進入させる際のすべての課題と考慮事項を認識しています。耐久性があることを常に確認してください。」

研削は今でも芸術として多くの人に見られています。本を読んだり、YouTube のビデオを見たりするだけでは完全に理解できるものではなく、練習が必要です。

Studer LaserControl を使用すると、小径から大径までのワークピースの直径に加え、スプラインや溝のあるシャフト、工具の刃先、工具フルート、歯車の外径などの断続直径の非接触レーザー測定が可能になります。ユナイテッド・グラインド

「研削盤のオペレータが切削工具の測定方法を学び、切削工具のパラメータを理解することも同様に重要です」とシュワルツェンバッハ氏は述べています。「そして、それを機械内の本格的な測定システムに変換します。現在、4 ～ 5 つの異なるパラメーターを収集できます。チェックされる既存のパラメーターは、無人生産中のホイールの磨耗によって最も影響を受けるものです。これは無人生産では非常に困難です」 —ホイールが摩耗し、ジオメトリが許容範囲外にゆっくりと移動します。現在、機械上で生成されるより複雑な形状を測定する方法をまだ探しています。」

一部の研削盤の測定システムでは、レーザーまたはカメラを使用して機械内の工具をスキャンし、正確に測定します。そこから、測定システムは機械を自動的に調整するためのインテリジェントなコマンドを正確に生成できます。

「レーザー測定技術は、柔軟性、迅速な切り替え、セットアップ時間の短縮のニーズに対応します」と、United Grinding North America 円筒部門副社長の Hans Ueltschi 氏は述べています。「非接触装置を使用している場合、ゲージの摩耗は問題ありません。ゲージの摩耗は理論的には精度を低下させます。超硬や多結晶ダイヤモンド (PCD) などの非常に硬い材料を加工する場合、ゲージは加工対象の材料よりも柔らかい材料でできているため、磨耗する可能性があります。しかし、レーザーシステムを使用すると、接触ゲージで通常見られる精度が得られます。」

レーザーシステムのもう 1 つの利点は、幅広い直径を提供できることです。通常、接触ゲージは 1 つの特定の直径サイズにのみ使用できます。複数の直径範囲の切削工具を製造する工場にとって、レーザーは優れた選択肢です。

「レーザーを使用すると、機械から取り出す前に部品の特徴や全体を測定できます。一部の面を再研磨する必要がある場合、部品を取り外して元に戻すことなく行うことができるため、再研磨の際に非常に役立ちます。重要なのは正確さだ」とウエルツィ氏は語った。「これにより、店舗はプロセス、機械のステータス、コンポーネントを監視し、デバイスと機械によって生成されたデータを使用してプロセスを改善し、ダウンタイムを削減し、予定外のダウンタイムを防ぐことができます。」

副編集長の Lindsay Luminoso には、[email protected] で連絡できます。

ロロマティック、www.rollomatic.ch

ユナイテッド・グラインディング・ノース・アメリカ、www.grinding.com