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際して

部門内委員会記録

【技術委員会】
第１技術委員会

機械材料・材料加工部門

機械材料・材料加工部門 運営会議名簿

代議員名簿（数字は定員）

第71期日本機械学会　機械材料・材料加工部門賞の紹介

部門功績賞を
受賞して

部門功績賞を
受賞して

新技術開発賞を
受賞して

新技術開発賞を
受賞して

優秀講演論文賞
優秀講演論文賞を
受賞して

優秀講演論文賞を
受賞しての感想・抱負

P-SC228

の平成5年度活動報告

『航空宇宙材料研究会』の平成5年度活動報告

セラミックス基材料の加工に関する
分科会活動について

レーザパレットチェンジシステム
相生精機㈱ -北,谷栄治
1.はじめに
近年、ユーザニーズの多様化にともない、フレキシビリティの高い多品種少量生産システムの要求が強まってきており、レーザによる加工は、このような生産現場のニーズにマッチした加工技法として、箸実に広がってきている。レーザ加工機自身の加工能力は、発振器の性能向上に伴う高出力化や、加工技術の向上により急達に進歩しているが、一方では、生産システムとしての自動化、無人化は一般的に遅れているといわれている。材料の厚板化、重量化もあいまって、材料の搬入・セッティング、製品の取り出し・仕分け作業に多くの時間と労力が費やされ、このことがマシンの休止時間を著しく増大させ、生産性を低下させる大きな変因となっている。特に複数のレーザ加工機を導入する場合には、材料や製品の搬送、仕分けも含めた段取りの合理化が大きな課題となっている。この様な状況にあって、当社は、金型自動交換システムで培った豊富な技術と経験をいかし、全自動タイプのレーザバレットチェンジシステムを開発、導入したので、そのシステムの概
要を紹介する。
2.システム構成
当社で開発、導入したバレットチェンジシステムの外観を写真１に、レイアウトを図１に示す。本システムは、レーザ加工機（２台）、パレットチェンジャ、ワーク搭載バレット、バレット置台、段取り台で構成され、バレット交換用タッチパネルの操作により、現作業バレットの搬出および次作業バレットの鍛入を自動的に行うことができる。また、段取り作業の一環として、パレット段取り台で準備されたパレットをパレット置台へ仮置きする作業もパネル操作で行うことができ、段取りしたパレットをスケジュール化し、夜間の無人運転も可能である。
3.システムの動き
(1)こ自動交換タッチバネル上で交換したい置台またはレーザ加工機を指定して自動スタートすると、バレットチェンジャが指定された龍台に移動してバレットを取り出し、交換要求の出ているレーザ加工機まで移動、加工完了ペレットと段取り完了ペレットを自動交換する。ステーション間でも同様にして自動交換が可能である。 (2)スケジュール運転レーザ加工機側の加工プログラムにしたがって必要なワーを載せたバレットを置台に準備し、自動スタートすると、チェンジャはレーザ加工機の加工完了を待つ交換待機中の状態となる。レーザ加工機が加工を終了し、信号をチェンジャ側に送ってくると、チェンジャが自動交換を開始し、富台の未加工パレットをレーザ加工機の加工完了パレットと交換する。交換が終われば、チェンジャがレーザ加工機に完了信号を送り、レーザ加工機は加工を開始する。このようにして、レーザ加工機とチェンジャがお互いに信号をやり取りし、順次、バレットを自動交換し、連続加工を行うことができ、夜間の自動運転も可能である。
4.システム導入の効果
材料のセッティングや製品の取り出しをバレット化し、完全に外段取り化することにより、マシンの休止時間が大幅に短縮され、生産性も飛躍的に向上した。また、段取りステーションを数箇所設けることにより、余裕をもって外段取りが行えることや、従来のミクロジョイント加工による加工後の製品切り放し作業を無くし、製品を容易に取り出せるようにしたため、オペレータの負担軽減にも効果を発揮している。本システムは、搬送面におけるオペレータの負担軽減にも役立つが、プレスプレーキ、溶接等の二次加工工程への部品の仕分け、搬送にも活用でき、多品種少量生産に対応した、効果的な工場内物流にも効果がある。
5.終わりに
当社における実施例を一例としてあげたが、システム構成の自由度は大きく、マシンの台数、配置、次工程への搬送等に合わせ自由にレイアウトが可能である。今後、更にステップアップしたシステムに育て上げていく所存である。 (〒664 伊丹市満池街道下9   Tel 0729-77-3333)写真1　バレットチェンジシステム外観

1。はじめに
離削材の三次元研削加工の増大や高精度で低コスト、多種少量生産に対応することを目的として、cBN研粒やダイヤモンド硬粒を使った総形電着砥石を製作し、効率よく三次元研削加工が行える高速平面研削盤を開発した。 2．総形電着砥石の開発ローラベアリングのリテーナを作る窓抜き雌型の金型を加工する総形cBN電箸砥石を製作した。cBN電箸砥石の直径は205 mmで、砥粒の粒度を#200-230とし、砥石の振れを0.03mm以内になるようにした。この砥石を市販の平面研削盤に取り付けて窓抜き雌烈金型の研削を行った。その結果、砺石の面振れが大きく、総形砥石形状と異なる形状に加工され、高精度の研削加工ができないうえ、砥石の損耗が著しかった。そこで、この小径電着砥石を用いると、市販の平面研削盤では研削加工に必要な周遠度が得られないので、独自に高速平面研削盤を開発することにした。 3．開発した高速平面研削盤の特徴と3次元形状加工小径砥石を使って研削加工を行うために砥石軸の回転数を通常の5,000rpmから12,000rpmまでの高速回転を実現させ、安定したトルクのもとで無振動で研削加工できる高速平面研削整を開発することにした。それは既存の平面研削盤(三井工作所)のフレームを用い、次の開発コンセプトに基づいて新たに改良・製作した。 1)cBN電着砥石 図１に示す複雑な形状の金型を加工する砥石の面振れを0.003mm以内に収めるために砥石の直径を70mmまで小さくし、その外周に小孔をあけてcBNの冷却速度を高め疑石の寿命の向上を図った精密級の砥石（cBN粒皮が#325- 400)を作製した。この電着砥石の使用により、WA砥石の研削に必要であったドレッシングが不要になり、自動化が行い易くなった。しかも、ドレス作業に伴う粉應汚染の心配がなくなり、研削盤周辺の環境改善や研削液図1リテーナ用窓抜き離型の金型の汚れもなく、研削効果が向上した。 2）砥石輸の開発 砥石径を70mmと小さくしたので周速度を上げるために砥石軸の回転数を従来より５－６倍に増速し、徴振動やトルク不足などを解決するためにトラクショントライプユニット（光洋精工）を採用し、図2に示すように砥石軸と増速機を一体化した。また、インバーター（日立HFC-VWS-S3A）を使用してモータも回転数を任意に変えるように工夫したので、研削に最適な周速度が自在に選択でき、操作性に柔軟性を持たせた。 3）平面研前盤の高精度化cBN電着砥石の切れ味を保持し、正確で徴小な切り込み機構を実現するために、電源回路、CPU回路、サーポ回路及び入出力回路をそれぞれユニット化し、プログラミングがNC言語で行われる多軸NCコントローラ(オムロン、N515)とACサーホモータ（オムロン）を採用した。テーパーローラリテーナ用金型を研削加工するために、DRダイナサーポ機構(横河プレジョン、パルス入力タイプR88N)を採用してコンパクトで軽量なインデックスが実現でき、テーブルの左右の動きを滑らかにしだ図３に開発した高速平面研削盤の概略図を示す。この平面研削盤は４軸モータコントローラを用いるので、X, Y, Z及びインデックスの最大4翰が同時制御できる。また、従来の砥石(SAやWA砥石)も使用できるようにグイヤモンド自動ドレッシング機構を付属させた。これによって多種少量生産に対応できるうえ難研削材、セラミックス、ガラスなどの複雑な形状、分割にも応用できる。この自動ドレッシング機構を利用した結果、ドレッシングの作業時間の合計は手作業の約１／10に短縮できた。リテーナ用金型の研削はX，Y，Z及びインデックスの4軸を同時に制御しながら、組研削と仕上げ研削の2回に分けて行われる。20等分に分割するリテーナの場合、加工物一個あたり約120分で研削が終了した。この加工精度は、いずれの分割位置でも許容範囲に入っており、開発した高速平面研削整を使えば、従来の研削砥石でも高精度な加工が実現できた。 (〒770 徳島市南田宮2丁目5 −62  Tel 0886-32-1056)高速回転砸石軸PL 2
（本会機械材料・材料加工部門　企画）募集テーマ・オーガナイザー開催日平成6年10月4日以、 5日以場　東京大学　工学部（東京都文京区本郷7－3－1） AR組旨　本講演会は、機械材料・材料加工部門が主催する第2回の講演会であり、材料と加工技術ならびにその周辺分野に携わる研究者・技術者に、最新の情報を収集し意見及び情報交換を行う場を提供することを目的としています。本講演会では、完成された学術的研究報告に限らず、未完成な研究、開発途上の技術、工場における実例、事例報告などを含む諸テーマを扱いますので、研究者のみならず現場でご活躍の技術者の参加も歓迎致します。下記特別講演も予定されていますので会員多数の方のご参加をお願い申し上げます。特別講演　宇宙科学研究所所長　秋葉鏡二郎「宇宙開発40年の歴史と適用材料の変遷」募集要項　右記の募集テーマに関連した講演を行って頂きます。また、講演原稿は会誌５月号の会告覧に掲載されている新方式の原稿作成要領に従って作成・提出して頂きます。講演内容は、著者の原著であり未発表のものを望みますが、造去の研究発表を新たな視点から集大成したものも可とします。なお、多数の研究者・技術者の幅広い情報交換を目的としていますので、開発途上の技術、実例報告等の発表も歓迎致します。講演時間は討論を含めて１件あたり15～20分の予定です。発表検器としてはOHPを主催者側で用意します。その他の機器の使用を希望される方は事前にご相談ください。申込方法会誌12月号告653ページの研究発表中込書(複写可)に必要事項を記入し、予定原稿頁数(２頁または４頁)を明記の上、申込務切日までに下記宛お申し込みください。なお、右記券集テーマのA群またはB群から1テーマ(以上)を選択の上、中込書に明記してください。登壇者は本学会、協賛学会(会誌2月号告89ページをご覧ください)の個人会員とします。採用決定次第ご連絡致しますのでＡ 4判白紙を用いて2枚または４枚におまとめの上、原稿締切日までに、本会機械材料・材料加工部門宛ご送付ください。申込先・問合せ先〒113 -東京都文京区本郷7一3一1東京大学工学部航空宇宙工学科塩谷　幾（しおやただし）電　話(03) 3812-2111.内線6591 F A X (03) 3818-7493講演申込締切　平成6年5月31日　以講演原稿締切　平成6年7月29日　倫
編集後記○
Oo
平成6年度の広報を担当することになりました。会員の皆様に部門の諸事業のご案内やTOPICS等を通して親しみのある「ニュースレター」を発行したい考えております。部門の運営・事業等に対し、積極的にご意見をお聞かせください。また情報・寄稿などを歓迎しますので、下記にご連絡ください。また、部門として、「加工材の美的感覚」に関する講
上記A − 1 、A − 2は材料力学部門との共同企画、A − 3は機素潤滑部門との共同企画、Ａ－５はロボティクス・メカトロニクス部門との共同企画です。原稿提出先〒151   東京都渋谷区代々木2 － 4 － 9新宿三信ビル5階日本機械学会機械材料・材料加工部門(担当職員桑原武夫)電話(03) 3379-6781 F A X (03) 3379-0934習会及び第二回「M&P’94」の講演会が開催されます。これらの行事がより活発に運営できるよう会員各位のご協力をお願いします。【ニュースレター連絡先；村上理一(徳島大学工学部; Tel;0886-56-7392、Fax;0886-55-6549)】発行 平成６年５月16日発行者151東京都渋谷区代々木2 － 4 － 9 新宿三信ビル仙日本機械学会機械・材料加工部門電話(03)3379-6781 Fax (03)3379-0934