金属3Dプリンターで発生するトラブル

金属3Dプリンターでは様々なトラブルが起こり停止します。

トラブルが無いと思われている方には非常に申し訳ない話ではありますが、どんなトラブルがあるのかを知っておく事は今後の金属3Dプリンター購入をご検討されている方には重要だと思います。

金属3Dプリンターの機械的停止に関するトラブル
1.造形物の歪みによる停止
造形物はレーザーにて高温で溶融させる為金属が少なからず膨張します。通常造形ではそんなに大きな膨張はしませんが長時間の造形になると造形物自体が高温になっていたり、また急激に薄肉に変わったりする場合に大きく膨張する場合があります。その際は粉末を敷く工程(リーコーティング)で引っかかりが生じます。停止した場合は機械を一旦停止させ、ひっかかり部をヤスリなどで均してから再スタートさせます。復旧までにかかる時間は約40分(金属3Dプリンターメーカーや機種により異なります。)

2.酸素濃度センサー破損
造形チャンバー内は窒素やアルゴンといった不活性ガスに置換してから造形をスタートします。その際に酸素の濃度を測定し0.1%以下になっているのを確認してから造形が開始されます。チャンバーからガスが漏れていたりすれば酸素濃度が下がらないのでいつまでたっても金属3Dプリンターは動作しないのですが、センサーの破損もその1つの要因になっています。意外に何度も壊れている電機部品ですので交換部品を用意しておいた方が良いでしょう。

3.チャンバーOリング劣化
前項でも少し述べたように造形チャンバー内からガスが漏れる場合があります。それはチャンバーのドアなどについているOリング(シールゴム)の劣化による漏れになります。もちろんこれだけの事でも金属3Dプリンターは動作しません。Oリングも予備品として用意したほうが良いと思います。

4.金属粉末漏れによる造形ステージ下降停止
金属3Dプリンターで使用する金属粉末は非常に細かいものを使用しておりますので、ちょっとした隙間からでも金属の粉末が漏れる事があります。その粉が造形ステージの下に溜まり近接スイッチに到達できない事があります。定期的な機械をバラしての清掃が大事になってきます。また金属粉末の漏れは造形ステージ下のOリングの劣化による場合がありますのでOリングの交換も必要になります。1に清掃、2に清掃。これが金属3Dプリンターの基本ルールです。

今回は2回以上発生したトラブルを中心に紹介させて頂きましたがこれ以外に非常に困るトラブルがあります。

注意!停止しない重大トラブル
1.レーザーの劣化
レーザーの劣化により出力が下がっていてもプリンターではそのチェック機能をもっていません。よって低出力になっていても造形をし続けてします。明らかに低出力であれば造形品質で気がつく事が出来ますが、少しだけ下がってきている場合は気がつかない場合があります。レーザーの出力チェックをマメにする必要があります。

2.粉末の間違い
多鋼種を取り扱いだすと入れる粉末を間違えてしまう可能性があります。粉末だけを見て鋼種を判断する事は難しく、また金属3Dプリンターでも金属粉末違いのチェックはありません。造形後に気づくとは思いますが万が一気がつけない場合は異材として出荷してしまう事も想定されます。粉末の管理はWチェックするほど慎重に行うべきです。

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ロボット導入に関するQ&A

ロボットの導入でどんなメリットが得られますか?

ロボット導入のメリットは業種、システムによって異なりますが、「必要最低限の人件費で安定した作業を繰り返し行うことができる」という点が多くのシーンで共通して得られるメリットです。
製造で例をにとると、以下のようなものが挙げられます。
・品質の向上と安定化
・生産性の向上
・人ができない作業ができる。
・蓄積したデータの二次利用が可能。
・無人化により衛生面の担保と向上が可能。
・24時間稼働できる。

導入コストが高いのでは?

中小企業にとってロボットへの投資は、費用的に負担が大きいという側面もありますが、費用対効果で考える必要があります。
またロボットの導入では、ロボット自体よりもロボットを効率的に動かすためのシステムや周辺装置の開発にかかる費用が大きくなるのが一般的です。予算に合わせて自動化の範囲を絞ったり、完全無人化することを目指すのではなく人と協働して作業を行えるロボットを設計することで、費用の調整は可能です。
補助金などの制度を活用も視野に入れて計画することをおすすめします。

実際に運用するのが難しいのでは?

お客様が運用できるように企画、設計するのがシステムインテグレーターの役割です。お客様ごとの現場の状況を把握して、それに合わせた運用方法をご提案いたします。
もちろん、開発から実業務への運用までサポートいたしますのでご安心ください。

ロボットは一つの作業しかできないの?

繰り返し作業が得意なロボットですが、最近ではセンサーやAI技術の発達によって、個々にティーチングを必要とせず多品種少量生産の現場で活躍するロボットも増加しています。
熟練の技術を自動化することで、品質の安定化、納期の短縮にもつながり、取引先からの評価が高まることも期待できます。

ロボットは例えばどんな作業ができるの?

代表的な作業では、組み立て・搬送・仕分け・溶接・塗装・ハンドリング・切断・シーリング・接客・警備などがあります。
これらの技術は、他のさまざまな業務へ応用できると考えております。

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カテゴリー: 未分類 | 投稿者vt6bfs 15:55 | コメントをどうぞ

産業用ロボットのデジタル化への対応

産業用ロボットのデジタル対応

IoTという言葉を聞くようになりました。これは主に工場にある工作機械や産業用ロボットの稼働状況や生産されたものをデジタルデータで管理しましょうというものです。「i³-Mechatronics(アイキューブ メカトロニクス)」というコンセプトを推進しています。

産業用ロボットは同じ動作を何度も繰り返すのが得意です。ただ、一度導入され電源を入れたら24時間ずっと動き続けるわけではなく、何かの拍子に止まってしまう(チョコ停)ことがあります。こういった場合でもYaskawa Cockpitという独自のソフトを入れて、産業用ロボットの関節部分に内蔵されているサーボモータから出る振動値、トルク値など100種類ものデジタルデータの稼働状況を視える化することで現在ロボットがどのような動きになっているのか、アラーム発生傾向の監視や故障してしまったときデータと照らし合わせてすぐに復旧に向けた原因究明ができるようになっています。

デジタルツイン
IoTやindustrie4.0の潮流のなかでデジタルツインという言葉が出てきました。これは、生産ラインをバーチャル上に同じように再現して、何度もシミュレーションさせることでシステムセットアップの時間を短縮したり、遠隔で操作したりできるようになるものです。

さらに、実際の生産ラインの稼働状況の様々なデータを収集し、これをバーチャル上で再現した生産ラインでシミュレーションにかけることでより効率的な稼働条件を見つけ出し、この条件を実際の生産ラインへフィードバックすることで、生産ラインそのもののパフォーマンスを最大限に発揮することが可能です。これを実現するためには、設備の稼働データをくまなくデジタルで管理することが欠かせません。

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自動車業界とともに進化を遂げた産業用ロボット

自動車・自動車部品の製造現場では、溶接や塗装、組付工程などでロボットがなくてはならない存在になっています。24時間体制での量産と高い品質の両立、コスト削減や生産性向上など、その恩恵ははかり知れません。こちらでは、ロボット導入事例からそのメリットなどをご紹介します。

事例01 過酷な環境下でのハンドリングシステム
ピストンなどのエンジン部品、ギアなどのミッション部品、そのほかブレーキやドライブハブのような強度を必要とする自動車部品製造には欠かせない熱間鍛造加工。しかし、熱間鍛造加工は高温・振動・騒音・粉じんなど過酷な環境下で行わなければなりません。このような人体への負担が大きい場所での作業でロボット化のニーズが高まっています。こちらの事例では、加熱炉・溶解炉・熱処理炉に素材を投入したり、製品を取り出したりするためのハンドリングシステムとしてロボットアームを導入しています。

メリット
作業環境の改善
品質の安定化
製造コスト削減

事例02 ECU基板カバー組立システム
自動車用のECU(エンジン・コントロール・ユニット)の基盤をケースの所定の位置に設置し、組立作業を行うロボットです。基板の位置決めからケースのネジ留め、外観検査、通電検査までの工程を1台で行うことができるため、作業員を大幅に短縮することが可能です。

メリット
品質の安定
作業員の削減
生産の効率化

事例03 自動車組立ラインでのウインドウ搭載作業
「最終的な品質確認は人、つらい作業はロボットが行う、人と共存する『共働』化」を目指して、これまで作業者2名で行っていたウインドウ搭載作業を作業者1名でできるようにしたアシストロボットです。従来のウインドウ搭載作業は車体を停止して人間の手によって行っていましたが、ロボットのサポートによってオンラインで作業ができるようになりました。ウインドウを持ちあげる力、そして高い精度が要求される工程でしたが、ロボットのアシストがあれば女性でも軽々と作業することが可能です。負担の大きかった「力」をロボットに、精度が求められる「技能」を人間に振り分けた好例といえます。

メリット
作業員の負担軽減
人員の削減
安全性の向上

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カテゴリー: 未分類 | 投稿者vt6bfs 07:27 | 1件のコメント