導入の主な目的

熟練技能のロボット化

タイトル

風力発電用高硬度大型歯車の歯面面取り作業にロボット導入

事業のポイント

風力発電に代表される高硬度かつ大型の歯車の面取り工程へ、ロボットを導入。
ロボットの動きと連動する回転台の利用で全周加工を行なう。

業種・企業規模

製造業 (はん用機械器具)・中小企業

補助事業者(企業名・所在地)

(株)石橋製作所・福岡県直方市

SIer(企業名・所在地)

(株)梶田機械製作所・大阪府堺市

用途

成型

加工

事業の概要

 歯車製作において面取り加工は手作業により施工されており、機械化・自働化がたち遅れている。手動工具で終日作業する過酷な作業となっていた。

 自働化の手法として、倣い方式やNC制御工作機械も検討したが、複雑形状に対する安定追従の難しさや、3次元加工の高難易度・高コスト傾向などが、それぞれ問題となった。そこで、実機ティーチングにより移動制御へ柔軟に対応可能となるロボット加工の導入を決定した。

 風力発電用で多用されるDIN 規格の難削金属材に対しても切削抵抗に負けない短いアームで、且つ、ギヤとピニオンという異なる歯車形状を同一ロボットで加工する為に、ロボットを中心として、二つの回転台ステージを配置し、結果、自働化を実現した。

 また、教示による機械停止を低減する目的で、3Dのオフラインティーチング方式を併用し、ロボットの位置・座標を補正する仕組みを構築した。

導入前・導入後の変化

導入前

歯車外周部の歯形形状に対して、熟練作業者が手作業で面取りを行っていた

導入後

ギヤ用の加工ステージ

反転して、ピニオンの加工ステージ

面取り加工中

導入ロボット(種類・メーカー・型番)

垂直多関節ロボット・ (株)安川電機・ MOTOMAN-UP50SD

労働生産性

労働生産性 2.8倍

・人数 2.2人→1.3人

・労働時間 8時間→8時間

・生産量 6.36個/日→10.8個/日

その他効果 過酷作業の代替/支援・品質の向上

事業規模

42百万円