金型製作、プレス加工の有川製作所は2023年7月18日、協働ロボットなどを活用した自動化システムの展示施設「小人の靴屋」を開所した。
金型製作、プレス加工の有川製作所(石川県金沢市)は2023年7月18日、協働ロボットなどを活用した自動化システムの展示施設「小人の靴屋」を同社 旭山工場(石川県津幡町)に開所し、報道陣向けに公開した。
1939年創業の有川製作所は織機や工作機械、半導体製造装置向けの金型製作、プレス加工を手掛けており、独自技術による工法転換や多品種小ロット生産を得意としていた。ロボットによる自動化に取り組むきっかけは、工場見学に招いた1人の女子大生からの「まだ手で作っているんですか」との問いかけだった。
有川製作所 代表取締役社長の有川富貴氏は「手でものを作るのが当たり前という私たちの常識が、若者にとっての非常識であるということに気付かせてくれた。手でものを作るだけではなく、複数のロボットを使って複数の機械を操作する、魅力的な現場を作りたいと思うきっかけになった」と語る。採用がうまくいかず、何が問題かと考えていたころだった。
ただ、有川氏自身は「モノづくりの技術や改善の源は全て手作業から生まれる。手作業が古いわけではない」と強調する。あくまで単純作業を機械化し、作業者がより付加価値の高い作業を担うため、自動化を推進することを決めた。
導入に当たっては課題もあった。多品種小ロット生産に対応するため、プレス加工の現場では1日17回ほどの段取り替えが発生する。ロボットがプレス機に据え付けられていたり、柵が設けられたりしていては材料や金型を交換する際に邪魔になってしまう。自由な動線を確保するため、柵が不要な協働ロボットを使うことにし、2020年にオムロンの協働ロボット「TMロボット」を導入した。
「キャスター付きの台車の上にロボットを乗せることで、どこにでも移動可能で、どんな機械にも使える汎用性を持ったシステムが欲しい。その上で、導入が容易なロボットが欲しいという、われわれのわがままをかなえてくれるロボットを探したところ出会うことができた」(有川氏)
まず単発プレス加工の自動化に取り組んだ。単発プレス加工は、作業者がワークの搬入からプレスの操作、ワークの取り出しまでを1人で行う。単発プレス用のプレス機は7台あったのに対して作業者は4人で、常に動いていない機械があった。自動化による省人化ではなく、全体の稼働率を上げることを目的とした。
加工品目や生産量の変化に柔軟に対応するため、システム構築は社内で行うことにした。完成した自動化システムは、1台の協働ロボットがワークを1枚ずつストッカーから取り出し、プレス機に据え付け、プレス後にもう1台の協働ロボットがワークを取り出し、検査後までを行う。2品目の部品に対応可能だ。
取り出し時にワークを2枚取りした状態で加工を行うと金型の破損につながるため、1枚ずつ取れているかを赤外線センサーを活用して確認している。センサーはワークとの距離を見ており、2枚取りをしていたり、取り出しミスをしたりしていると、距離が閾値の範囲内から外れてNGとなりロボットが止まる。
プレス後の曲げの角度の検査にはからくりを導入した。傾きがある治具に流し込むことで、寸法公差に収まっていればワークの自重で通り抜け、それをセンサーが検知する仕組みになっている。寸法公差外の場合、治具を通過せず、センサーが反応しないためNGを通知する。
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