| 技術分野 | ロボット技術，生産技術 |
| 技術キーワード | 生産性向上，省エネ，小型化，高品質化，自動化，高速化，高効率化，効率化，省スペース化，コストダウン，環境負荷軽減，メンテナンス向上，ロボット |
2024年12月6日
2030年までに持続可能でよりよい世界を目指す国際目標であるSDGs達成に向けて、製造業においても省エネやカーボンニュートラルへの取組みが求められており、工場のエネルギー消費の削減は、達成しなければならない重要な項目です。
ものづくり工場において、「w88 link mới nhất工程」は最もエネルギー消費が大きい工程の一つであり、その80%をw88 link mới nhấtブースが占めています。特に、自動車部品のような高い意匠性が要求される大形かつ複雑な形状の樹脂部品のw88 link mới nhất工程では、高品質を確保するための「追加w88 link mới nhất」や「不良品の再w88 link mới nhất」が避けられず、これがw88 link mới nhấtブースの空調エネルギー消費を増加させ、工場全体のエネルギー消費増大の要因となっています。このため、「w88 link mới nhất工程」では、一回のw88 link mới nhấtだけでできる高品質なw88 link mới nhấtに加えて、w88 link mới nhấtブースの縮小化とw88 link mới nhất時間の短縮が求められます。
これらの課題解決に向けて、当社は図１に示す独自のw88 link mới nhấtシステムを提案してきました。従来の連続コンベヤシステムから安川オリジナルのセル生産方式に変えることでw88 link mới nhấtブースの縮小が可能になり、エネルギー消費の削減とw88 link mới nhất効率・品質の向上が実現できることを2章で説明します。詳しくは2023年10月発行のテクニカルレポート※1で、当社独自のw88 link mới nhấtシステムの根底となる「MOTOFEEDER TILTのコンセプト」を紹介していますのでご覧ください。
今回は、このコンセプトの効果を更に高める「協調w88 link mới nhất」を3章で紹介します。「協調w88 link mới nhất」は当社発案の技術であり、カーボンニュートラル実現への貢献と生産性向上を更に進める技術になります。
図1 当社独自のw88 link mới nhấtシステムの提案
※1 公開中のテクニカルレポートとは
テクニカルレポート 2023 No.7w88club
「w88 link mới nhất工程全体の省エネ化と生産時間短縮に寄与するw88 link mới nhấtシステム～w88 link mới nhất用途ワーク供給装置兼ポジショナMOTOFEEDER TILTの開発～」
当社は1980年代からw88 link mới nhấtロボットの製造・販売を行っており、w88 link mới nhất工程全体の消費エネルギー削減の課題解決に向け、ワーク供給搬送装置兼ポジショナ（製品名：MOTOFEEDER TILT）を開発し2020年に市場投入しました。
図2にMOTOFEEDER TILTを用いたシステムの一例を示します。このシステムでは、従来の連続コンベヤ搬送方式と比較して、ブース縮小とタクトタイム短縮による大幅なエネルギー削減、ワーク姿勢制御による高品質w88 link mới nhấtを実現します。
また、図3のように、MOTOFEEDER TILTにw88 link mới nhấtロボット(w88 link mới nhấtガンを動かすロボット)を搭載して使用し、w88 link mới nhấtロボットのコントローラで動作する旋回・傾動・回転軸でワークの搬出入とw88 link mới nhất時のワーク姿勢の制御を行うと、更なるブースエリアの縮小、エネルギー削減も可能です。
これら提案により、下記のコンセプトを掲げて課題解決を図っています。
図2 MOTOFEEDER TILTを用いたセルw88 link mới nhấtシステム例
図3 w88 link mới nhấtロボットを搭載したMOTOFEEDER TILT
ワークの角度を3次元的に変えることでw88 link mới nhấtに最適な姿勢が取れ、重力方向に吹くことで均一なw88 link mới nhất面や塗着効率が向上します。
搬送中のワーク姿勢の自由度を上げ、干渉回避エリアなどw88 link mới nhất以外に必要なエリアを縮小し、膨大な空調エネルギーを削減します。
ワーク姿勢制御により、エアカット（姿勢変更）時間が削減できるため、従来のw88 link mới nhất方式（コンベヤ方式）と比較しブース使用時間が短縮します。また、高品質・高効率w88 link mới nhấtの実現により不良品が削減し、再w88 link mới nhất時間の短縮にもつながります。
シミュレーションと実機間の誤差縮小により、位置補正作業を大幅に削減でき、設備立上げや調整時間を短縮できます。また、一定方向（重力方向）の塗布によりブース壁やロボットの汚れを低減でき、清掃時間が減少します。
ワーク側の姿勢制御を可能とする「MOTOFEEDER TILTコンセプト」を実現するセルw88 link mới nhấtのシステム例を図４に示します。
図４ 姿勢制御を用いたセルw88 link mới nhấtシステム例
MOTOFEEDER TILTを用いたワークの姿勢制御方式を図4(a)に示します。w88 link mới nhất中にワーク搬送するためロスタイムがほとんどありません。ただし、MOTOFEEDER TILT分の機器構成が増えます。
MOTOFEEDER TILT を使用せずに移載ロボット(ワークを動かすロボット)でw88 link mới nhấtコンセプトを実現する姿勢制御方式を図4(b)に示します。移載ロボットで姿勢制御を行うため①より姿勢制御しやすいですが、ワーク搬送中のw88 link mới nhấtはできなくなるため、①の方式よりロスタイムが多くなります。
詳細については、公開中のテクニカルレポート※1をご覧ください。
塗料を微粒化して噴霧するw88 link mới nhất機（w88 link mới nhấtガン）を使用したw88 link mới nhấtシステムの問題には下記のようなものがあり、従来のw88 link mới nhấtロボットでは解決できないものでした。
① w88 link mới nhấtガンの動作速度に反比例して低下するw88 link mới nhất品質・塗着効率
② 塗布方向と塗布距離の影響を受けて低下するw88 link mới nhất品質・塗着効率
これらの問題を解決するためには、ワークの塗布面に対し塗布方向が重力方向かつ面直になるよう姿勢制御し、w88 link mới nhấtガンの移動速度を遅くしながら生産全体のタクトタイムを上げていく、という相反する課題を解決する必要があります。
図５ 協調w88 link mới nhấtの動作イメージ
当社は、上記の問題を解決する方法として、「協調w88 link mới nhất」を提案します。
「協調w88 link mới nhất」とは、図５に示すように、ワークをw88 link mới nhấtロボットの動作と相反する動作をさせることで、w88 link mới nhấtガンとワークの相対速度とw88 link mới nhất軌跡を維持しながらw88 link mới nhấtする当社独自の制御方式です。
図６は、協調w88 link mới nhấtの2つの制御方式を示しています。図6(a)は、w88 link mới nhấtガンの速度を半減することで気流の乱れを抑え、ワークをw88 link mới nhấtガンと相反する方向に動かすことでw88 link mới nhấtガンとワークの相対速度を維持し、タクトタイムを変えずにw88 link mới nhất品質を向上する方式です。また、図6(b)は、w88 link mới nhấtガンの速度は同じで相反する動作をするワークも同じ速度とし、w88 link mới nhấtガンとワークの想定速度を上げることで、品質を変えることなく生産全体のタクトタイムを上げていくことができる方式です。
このとき、w88 link mới nhất方向を重力方向に吹き付けることがポイントとなります。
図６ 協調w88 link mới nhất時のガン速度と塗着効率
また、ロボットは相対的な座標系（ある座標系原点から任意の XYZ 方向で構成される座標系）に変換する機能を持つので、w88 link mới nhấtロボットと移載ロボット共通の座標系内でw88 link mới nhất動作を作成でき、ロボット間のキャリブレーションを行っておけば、共通化した座標系で両者を動作できます。これによって、ロボットの設置ずれがあっても、修正することなく同じ指令で同一軌跡での塗布が可能になり、生産準備時間を大幅に短縮することができます。
この「協調w88 link mới nhất」には以下のような特長があります。
協調w88 link mới nhấtは、面直で、かつ、重力方向にw88 link mới nhấtできるのでw88 link mới nhất品質を向上します。また、一定方向の塗布なので、塗料ミストの拡散汚れを低減できます。加えて、移載ロボットとw88 link mới nhấtロボットが座標系を共有するので、w88 link mới nhấtガンとワークとの位置関係の再現性を高めることができ、w88 link mới nhất品質が安定します。静電w88 link mới nhấtでは、この位置精度の向上が近接ベルの能力を最大限に発揮させ、均一な膜厚w88 link mới nhấtが可能となり、平滑なw88 link mới nhấtによる色目や肌を向上することができます。
図７ パスピッチ比較
図８ 加減速時間およびタクトタイムの比較
協調w88 link mới nhấtは、w88 link mới nhấtガンの対地速度を減少（相対速度は維持）させることで、w88 link mới nhất膜厚が広く平滑(図7(b))になり塗着効率が向上するため、図７(a)に示すようにパスピッチを広げることができます。また、図８に示す指定速度までの加減速時間が半減（相対速度制御の半分の速度までの加速で良い）し、図９に示すようにオーバースプレーが少なくて済みます。以上の特長により、w88 link mới nhất工程のタクトタイム短縮と塗料消費量（ランニングコスト）の削減が可能となります。
図９ オーバースプレーの比較
図１０ 手首動作とw88 link mới nhất範囲の比較
w88 link mới nhấtロボットと移載ロボットの座標系を共有するため、実際のライン設置等に誤差があってもw88 link mới nhất軌跡を一致させることができ、品質だし作業を大幅に低減できるだけでなく、位置補正などの調整作業もなくなるので、生産準備時間を大幅に短縮できます。
また、協調w88 link mới nhấtはワークの姿勢制御を行うので、図10に示すように従来のw88 link mới nhất方式と比較してロボットの手首動作が半減し塗料が飛び散るw88 link mới nhất堆積エリアを狭くすることができ、メンテナンス工数を削減できます。加えて、w88 link mới nhất機器のホースやファイバーケーブル、低電圧ケーブル等の寿命が延びメンテナンスコストを削減できます。
w88 link mới nhấtガンの速度は800mm/s程度を超えるとw88 link mới nhất品質は低下します。協調w88 link mới nhấtの効果を検証するため、w88 link mới nhất品質が低下する相対速度1200mm/sの条件で２パターンの検証を行いました。同一形状のワークにw88 link mới nhấtを行い、同一箇所でワークに塗着した塗料の膜厚を測定しました（図１１(a)）。
●w88 link mới nhất条件 ：相対速度1200mm/s、一往復動作、塗料吐出量一定
●検証パターン
① ワーク＋w88 link mới nhất相反動作（協調w88 link mới nhất）：w88 link mới nhất側800ｍｍ/s，ワーク側400mm/s
② w88 link mới nhất側のみ動作・ワーク固定（従来のw88 link mới nhất）：w88 link mới nhất側1200mm/s、ワーク側０mm/s
図11(b)に膜厚測定結果を示します。従来のw88 link mới nhất（②）に対し、協調w88 link mới nhất（①）では、膜厚が増加できており、協調w88 link mới nhấtにより塗着効率が向上できたことが分かります。この検証から、従来使用できなかった1200mm/sという相対速度でも均一に膜厚が向上でき、現状多く行われているロボット単体のw88 link mới nhấtと比べてタクトタイムの短縮が実現できることが示されています。
従来の塗布速度の限界以上の速度でw88 link mới nhấtできる一方、気流の乱れも抑制でき、塗着効率と品質、タクトタイムを向上させることができます。
図11 同一条件下での膜厚測定結果
このように、w88 link mới nhấtガンとワークを強調して動かす「協調w88 link mới nhất」は、工場で最もエネルギー消費が大きい工程の一つである「w88 link mới nhất工程」でのエネルギーの大幅な削減と高品質w88 link mới nhấtを実現できます。
当社発案の複数ロボットによる協調w88 link mới nhấtシステムは、MOTOFEEDER TILTのコンセプトの効果を更に高め、高い意匠性が要求されるw88 link mới nhất工程でも高品質w88 link mới nhấtやタクトタイム短縮、w88 link mới nhấtブース縮小を実現しました。これにより、カーボンニュートラルへの取組みで大きな課題となっているw88 link mới nhất工程のエネルギー消費量削減に大きく貢献できます。
現在、「協調w88 link mới nhất」に対応できる新型のMOTOFEEDER TILTを開発しており、当社w88 link mới nhấtシステムのラインアップを更に充実させていきます。
今後も、w88 link mới nhất品質の向上や生産タクトタイムの短縮など、お客さまの要望に応えるシステムを提案し、カーボンニュートラルの実現に貢献していきます。
Copyright © 2003‐2025 YASKAWA ELECTRIC CORPORATION.
