解 説 5

それぞれの現場課題に合ったフレキシブルな自動化システムのレトロフィット
アイダエンジニアリング㈱米川

均＊

日本の製造業は、新たな技術の開発および活用

アイダエンジニアリング㈱は成形システムビル

によって、環境・エネルギー問題、少子高齢化、ダとして最適な自動化システムを顧客に提案・提海外展開などのさまざまな課題に対応する必要が供を行っている。本稿では、当社が解決してきたある。機械プレスによる加工は、生産速さ（単位プレス機械の周辺自動化システムのレトロフィッ時間に加工する部品数）が大変早いことが 1 つのト事例を基に自動化構築のポイントを紹介する。

特色であるが、手作業による場合と自動加工では生産速さに非常な開きがある。プレス加工の自動自動化システムのレトロフィット事例化では、上記の工法的特色を利用できる自動化でなければならない。
しかし、プレス加工の現場では新旧プレス機械が混在して稼働している。人手不足が深刻な問題であるが、新規設備など導入のハードルが高く、プレス加工の種類が非常に多いため、その自動化の種類も大変多い。現在行われている自動化は、①プレス上流工程の自動化
コイル供給装置および 2 次加工用ブランク供給改善が難しい。既存の設備の基本構造を活かした装置など自動化システムのレトロフィットも有効である。

②プレス間工程自動化
トランスファ装置、プレス間ワーク搬送ロボッ＊（よねかわ ひとし）
：営業サービス本部 サービス業務部 業務部長
〒252−5191 相模原市緑区根小屋
TEL 042−716−2199 FAX 042−772−5238

トなど③プレス下流工程自動化：製品処理装置、ブランクパイラ、スクラップ処理装置などに分けられる。以下に自動化システムのレトロフ
ィット事例について紹介する。
1．プレス上流工程自動化
課題
既設のトランスファプレスの材料供給装置（写真 1）は、材料スタック交換時に次材料がマグネットフロータ内に収まらず、プレス停止が頻繁に発生していた。手動操作が多く、オペレータの誤操作を招くという問題が発生していた。
自動化のポイント
搬送装置、ブランクホールド装置を最新の技術

写真 1 改造後の材料供給装置

42に更新する。更新後、機械稼働率が 15％ 向上、
プ レ ス 技 術◆◇◆特集 1 プレス現場の人手不足を解消する最新自動・ロボット化技術

写真 2
改造前のブランクホールド装置
ブランク材

オートフォーク

写真 3
改造後のブランクホールド装置
表 1 レトロフィット改造内容
改造前

改造後

カップ式ブランク搬送装置

マグネット式ブランク搬送装置

フロータープレート方式ブランクホールド装置（写真 2）

オートフォーク式ブランクホールド装置（写真 3）

金型交換時数値入力方式

データバンク搭載によるデータ制御方式

1 連式パイラ

2 連式パイラ

バックガイド位置カウンタ表示

バックガイドデジタル制御

サイドガイド位置カウンタ表示

デジタル数値制御方式

ダウンタイム削減率が 30％ を達成した（写真 2、3）。
具体的な改造内容を表 1 に示す。
2．プレス間工程自動化
課題
多品種少量生産・短納期が常識になっている現在、図 1 のメカ式トランスファフィーダではストローク選択・金型合わせなどの点で不自由な点が多く、生産時間ロスが大きい。
自動化のポイント
無段階調整可能の図 2 の AC サーボ式トラン
スファフィーダを導入することで、製品ごとに最第 57 巻 第 13 号（2019 年 12 月号）

図 1 メカ式トランスファフィーダ

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図 2 AC サーボ式トランスファフィーダ

写真 4 サーボ式トランスァフィーダに更新後の4000 kN トランスファプレス

適な搬送が可能になる。フィンガー調整が容易になり金型合わせの時間短縮ができ、各ストローク、インのことである（図 3）。
アンコイラで帯状にほぐされた鋼板は、レベラ、タイミングのデジタル化・マニュアル化が容易になる。トランスファ導入と同時に老朽化していたルーパー、フィーダと経て、ブランキングプレスプレス機の制御更新も実施することでプレス周りへと送られる。このブランキングプレスで板材かがすっきりとして、使い勝手が向上する（写真 4）。

ら目的とする形状の製品を打抜き加工される。金3．プレス下流工程自動化

型それぞれでやり方が違うが、切断された製品はブランキングラインとは、コイル状の鉄板をプ加工時間短縮と歩留まり向上のため、ライン流れレスで連続的に打ち抜き積載するまでの一連のラ方向、または直行する方向に搬送され積載される。

パイラ

ブランキングプレス
フィーダルーパー

レベラ
アンコイラ

サイドパイラ

図 3 ブランキングライン

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プ レ ス 技 術◆◇◆

特集 1 プレス現場の人手不足を解消する最新自動・ロボット化技術

課題
従来は、シングルスタッキング装置が使われており、スタック交換ごとにラインを停止していた。
また、製品変更ごとに手動でコンベヤ位置と製品ガイドを調整していた。
自動化のポイント
2 条式コンベヤの電磁マグネット 2 連パイラ（写真 5）に改造する。電磁マグネットコンベヤは各々が電動調節機構により移動できる為、シート材に対し最適な位置で吸着搬送できる。また、スタック交換の際にプレスを停止することなく生

写真 5 2 条式マグネットコンベヤ（電動調節機構付）産を続行できるなど増産効果がある。
電磁マグネットレールは強弱の磁力調整が可能

るいは多品種生産への対応を目的としている。

で、最適な磁力設定により搬送シートのスムーズ実際の設備を稼働していく上では、モデルチェンな落下が可能となる。

ジや材料（製品）材質変更（ハイテン化、アルミ

改造パイラの動作を図 4 にて説明する。

化）などへの対応が必要となる場合がある。

①プレスでカットされたブランクは No．
1 コンベ
ヤ上を連続送りされる。

次項にて「フレキシブルな生産」に対応する自動化システムのレトロフィット事例を紹介する。

②No．
2 コンベヤは No．
1 コンベヤと同期して連ディスタックフィーダのアルミ対応ライン化続送りする。
③ブランクサイズでマグネットの ON 範囲を設定することにより、ブランクは No．
1 コンベヤか課題

ら No．
2 コンベヤへ移動中に乗り移る。

自動車業界は EV（電気自動車）化の急速な進④ブランクはパイリング位置で磁力を切断して落下させる。

展により車体重量の軽減が大きな課題となっている。そのためボディや部品にアルミ材を使用するケースが増え、アルミ材部品をプレス加工する要フレキシブルな設備の自動化

求が増えているが、既存設備では対応できない。
自動化のポイント
アルミ加工ラインを新規に導入することは納期

これまでプレス加工の自動化について述べてきたが、それは通常生産時における生産性向上、あNo.2 コンベヤ電磁マグネットと多くの投資を必要とする。

永磁マグネット

電磁マグネットブランク

プレス

スタックガイド
No.1 コンベヤ
スタックリフタ

図 4 改造パイラ説明図
第 57 巻 第 13 号
（2019 年 12 月号）

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サーボモータ
新設部

ブランク高さ検知

既設部

マグネットとエアーブローと組合せたフロータ

ブランク

図 5 サーボモータ駆動式ピックアップ
シリンダ
写真 6 アルミ対応ライン化したディスタックフィーダ

できる（写真 7）。
④既設ブランク台車やリフタ、柵などは再利用する⑤一部の設備を更新する場合は解体から組立までのリードタイムが長くなるので機械上部のディスタック、搬送装置、制御装置をユニットで入れ替える。
以上の改造は、既存ラインの一部のみを入れ替える工法なので必要最小限の設備投資と工期でアルミ部品加工兼用自動化ラインを構築することが
写真 7 高速ハイブリッドコンベヤ

そこで既設の自動化ラインをアルミ兼用ラインにできる。

今後の自動化について改造する（写真 6）。改造のポイントは下記となる。

プレス加工の自動化に使われる装置は非常に種①ピックアップシリンダをエアシリンダ式からサ類が多い。従来は、プレス自動加工の基本は「コーボモータ駆動式に改造する。これにより上昇

イル」「ロボット」「トランスファ」の 3 形態であ速度と下降速度のパターン調整ができる。シリるといっても過言ではなかった。

ンダを低速上昇させることにより連れ上がりを

しかし今後は、レトロフィットも含め、複雑な防止し、ブランクの分離能力が向上する。

加工形態や微妙な金型対応、そしてユーザーそれ②エアーブローシステムの導入とサーボモータ駆ぞれの異なる要望に対し、高度なセンシング技術

動ピックアップシリンダの組合せにより 2 枚分や IoT、AI 技術の応用などによって「自動化シ離能力が向上する（図 5）。

ステム」が多様化していく。また、画像認識など

エアーブローは既設のマグネットフロータに取の技術の高度化により、製品検査工程や製品の箱り付けることで、スチールの場合とアルミの場詰めまでの自動化システムもさらに進んでいくと合で外段取りを行うことにより段取り時間を気思われる。にすることなく生産切替えを行うことができる。
③搬送装置を電磁コイルとバキュームダクトの 2つの機能を備えたハイブリッドコンベヤを導入

今後もそれぞれの現場課題に合ったフレキシブ
ルな自動化システムの提案・提供を続けていきたい。

することで、従来のスチール部品の生産も継続
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プ レ ス 技 術