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CASE.3 特定の技術・デバイスを使って設備を自動化したい

使いたい技術はあるが、設備やシステムにできない

昨今はセンシング技術やロボット技術、ソフトウェアによる処理が進化し、生産現場で使える性能・コストになってきました。これらの技術を用いた自動化・省人化によって品質・生産性の向上を達成した事例も増えています。しかし、自社の生産ラインでは、付帯設備の自動化や前後工程との連携を考える必要があるなど、なかなか簡単ではないと感じられている方も多いようです。

技術が活きる融合が重要

設備の自動化を実現するには、コアとなる技術をどのように組み込んでいくかが重要です。付帯設備や前後工程との連携を検討する必要があり、全体を再設計していくことになります。そこで、重要になるのが、使いたい技術・デバイスの性能をフルで発揮できるように、設備とインテグレーションしていくことです。

事例:デバイス商社B社
レーザートラッカーを用いた大物の外観検査の自動化

B社では、カメラやレーザーを使った三次元形状測定機を取り扱っている。その中でもレーザートラッカーは、造船、航空宇宙、鉄道車両、風力発電など比較的大きなものを対象に、平面・曲面検査、完全性検査などに用いられている。B社からは、以下のリクエストを頂いた。測定対象が大きいながら、精度が求められる点で難易度が高いものであった。

  • B社からのリクエスト
  • レーザートラッカーを使った大物を対象とした外観・寸法検査を自動化したい
  • 具体的には、危険を伴う大物測定において、人が測定器で実測している検査工程を、
    安全で高効率な自動検査システムにしたい
  • 対象物は幅30m超であり、検査要求としては0.13mm
課題解決のために行った施策
要件定義
高精度な三次元形状測定が行えるレーザートラッカーを使い、30m超の大きなワークの外観・寸法検査を自動化する。エンドユーザーの検査工程やその課題を明確にし、品質や検査スピードなどの要求、費用についてすり合わせを実施した。
構想検討
測定機であるレーザートラッカーと、AGV(無人搬送車)と多軸ロボット等を組合せた自動検査システムを構想。0.13mmの検査要求を実現するため、測定機・AGV・ロボットをインテグレーションし、レーザートラッカーの精度を最大限活かすことを検討した。
設計・製作
製作過程においては、ラフで動かして成立性を確認。高精度なアクチュエーターに変えていくことで、レーザートラッカーの持ち味である高精度をフルで発揮できるようにした。
検証・品質作り込み
エンドユーザーの検査工程にて、立ち会い・検証を行う。スキャナーを取り付けたロボットティーチングが重要となるが、CATIAモデルを使用したスキャナー稼働範囲を提示するなどによって品質作り込みを支援した。(ニーズによっては、自動ティーチングシステムの導入なども対応可能です)
ご提供できた成果
(1) AGVや多軸ロボットとの融合により大物対象物の外観測定の自動化に成功
大物対象物の測定を自動化するにあたっては、測定機であるレーザートラッカーを、AGV(無人搬送車)や多軸ロボットと融合する構想によって解決することができた。
(2)レーザートラッカーの性能をフルで発揮できるよう作り込むことができた
高精度が持ち味のレーザートラッカーの性能を活かすため、 AGVや多軸ロボットの組み合わせを最適化した。これにより、測定対象が30mを超える大物であっても、0.13mmの検査要求を十分達成する自動測定システムをつくることができた。
(3)安全で効率的な検査システムを構築することができた
人が検査をしていた際には、検査対象が大物であるがゆえ高所作業などリスクが伴うものであった。今回自動化することによって、そのリスクを廃し、かつ検査のスピードも早めることができた。

良品を実現するための最適なインテグレーションを提案します

弊社は自動車、航空・宇宙、FA・エレクトロニクスなど各分野の自動化・省人化ニーズに対し、様々な技術の組み合わせて融合させることにより、課題解決を図ってまいりました。今回は、レーザートラッカーの精度を生かした大型構造物における検査の事例を紹介いたしました。「特定の技術・デバイスを用いた設備の自動化」は、その用いたい技術の性能をフルで発揮させることが肝要です。そのためには下記の要素がポイントだと考えます。

性能の見極め
使いたい技術の性能を見極めること。出力や分解能のレベルや、それが発揮できる条件を折込み、構想検討する
インテグレーション
移動体などの付帯設備も含め、構成するユニットや技術を最適な形でインテグレーションすること。ロボットを使用する場合は、自動ティーチングによって最適化を図る
要求と価格の最適化
むやみに高性能にすればよいのではない、価値にふさわしい価格で
リスクアセスメント
リスクアセスメントによる安全なシステムの導入

自動化のための設備構想ができる

特定の技術・デバイスを用いた、自動化・省人化を検討中でしたら、
ぜひ一度タマディックにお問い合わせください。
その技術を活かす・活きる自動化を一緒に考えましょう。

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