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整列機とは?

部品供給方法、部品供給装置のいろいろ

厳しい寒さが続いていますが

2018-02-06 09:29:51 | 効率アップ
コーヒータイム(与太話)

先週は北品川の寒桜の写真を投稿しましたが、
今週は白梅と紅梅が綺麗に並んで咲いている
写真を一つ。



春が近付いているなあ、と写真だけだと
そう感じますが、実際にその場にいると、
やはり寒いです。今年の冬は本当に寒いです。

ちなみに、これは江戸川公園の中です。
江戸川公園は、普通の公園とは違い、
川に沿った細長い公園です。
幅は10mあるかないか程度ですが、
長さは1kmくらいあります。

今の時期だと梅ですが、江戸川公園は桜並木が
有名です。満開の時は見事で、ライトアップも
されます。

ところで、当の川自体は、東京の都心にありがちな
用水路っぽい川で、綺麗な川とは程遠いものです。
排水路のような色です。

しかし、昔は、神田上水の堰が有った所らしいです。

私のような地方出身者は、江戸の水道の歴史を
知らない人が多いです。

江戸に幕府が出来ると、江戸は急速に発展し、
人口も急増しました。街中は海が近いので、
普通に井戸水をくみ上げると、
塩分が混じっています。

そこで、生活用水・飲用水として、
川の上流の方から、江戸の街に
水道を通したのです。

時代劇に出て来る、江戸の街に有る井戸、
あれは湧き水ではなく、地下に作られた
上水道の水をくみ上げていたのです。

ご存知の方も多いかと思いますが、
有名なのが神田上水と玉川上水です。

神田上水は井の頭公園から引いた上水道で、
玉川上水は、今の羽村市から引いた上水道でした。

江戸川公園は、その神田上水の堰が有った跡、
というわけです。

非常に長い距離の上水道で、川のように水面が
見えている場所もありましたが、江戸の街中では、
瓦(焼き物)や石、木や竹などで水道管を造り、
それを地中に埋め込んでいました。

江戸時代の初頭、もちろんポンプなどは有りませんから、
重力、即ち自然落下を利用して作られた水道でした。

しかし、玉川上水の場合、上水道の起点である羽村と、
終点である四谷は、高低差が100mほどしかありません。
一方で、距離は43kmもあります。

つまり、平均の傾斜角度は、僅か0.133°という
事になります。これだけの僅かな傾斜の水道を、
43kmにも渡って作り上げたというのは、
驚異的な技術です。

しかし、作ったのも大変でしたが、運営・管理も
大変だったようです。今とは違って、浄水設備が
ありませんから、上水道が汚れないように
監視・管理が必要でした。

しかも、水道管が石や瓦ならまだしも、
木や竹の部分もありました。耐久性にかなり
問題がありそうです。水圧こそ掛かりませんが、
補修などで、水道工事は結構頻繁に行われていたと
思われます。

実際には、部分的にかなりの水漏れを起こしながら、
流れ着いていたんだろうなあと想像されます。

今のように化学的な殺菌とかもされませんから、
一見綺麗に見えても、衛生的にはかなり
不純物が混じっていた水だったろうなあ
という事は想像に難くありません。

実際、明治期に入って、江戸幕府による上水の
管理が止まってしまうと、水道管の補修工事も滞り、
疫病が発生しやすくなったそうです。

こりゃいかん、という事で、今の水道管に近い技術で、
急いで水道を作り直したとの事です。

さて、神田上水の終点近くに、東京都水道歴史館
というのが今は有ります。神田上水や玉川上水の
詳しい資料や遺物が展示されています。

しかも、隣接している公園には、ちょっとした
バラ園が有ります。少し小高い位置にあり、
近所からは死角になっているため、
人が少ないですが、春には結構見応えのある
バラが咲きます。

公園が有る事自体、あまり知られていないためか、
都会の真ん中なのに、非常に落ち着ける穴場と
なっています。

並んだ部品だけを取り出せた方が良い?

2018-02-05 13:05:25 | 効率アップ
ウエステックの整列機は、整列パレットと
呼んでいる板状の治具に、定められた間隔
(整列ピッチ)、定められた整列姿勢で
多数個の部品を揃えます。

その整列パレットを整列機から取り外すのは、
基本的には手作業になります。

横振動タイプの整列機の場合、整列パレットは
この絵のようにセットされています。



振動テーブル上にレールのように取り付けられた
サイドステーの間に、回収パレット(小側)・
整列パレット・回収パレット(大側)を並べて
セットします。この3つをスプリング取手で
ストッパーに押し当てる状態で整列機を
動かします。

部品は通常、回収パレット(大側)に投入します。
揺動と振動を繰り返し、整列動作を行います。

部品が整列パレットに並んだら、スプリング取手を
手で手前に引き、回収パレット(小側)を取り出し、
整列パレットを取り出します。

大側の回収パレットには、並びきらなかった部品が
収納されている状態ですので、別の部品を並べる時
以外は、基本的に外しません。

整列パレットをセットし直す時は、整列パレットを
大側の回収パレットの前に置き、スプリング取手を
引きながら小側の回収パレットを入れ、スプリング取手を
離すと、ストッパに押し付けられた状態になります。

これらのセット作業は、少し煩雑に思われるかも
知れません。

もっと簡易的にならないかとの要望が昔から有り、
検討を重ねましたが、いろいろと問題が有り、
結局はこの機構に回帰してしまっています。

スプリング取手で押す、という方法が、なかなか他の
方法に置き換えられないのです。

整列パレットと回収パレットの間に隙間ができてしまうと、
そこに部品が落ちたり引っ掛かったりしますので、
押し付ける必要が有ります。

トグルクランプで押し付ける、という方法が有りますが、
トグルクランプのハンドルを倒し忘れて整列機を
動かしてしまいますと、回収パレットと整列パレットの
間に隙間ができたままですので、部品を床に散乱させて
しまう事になり、復旧作業が大変です。
部品によっては、廃棄を余儀なくなれる物も
有るでしょう。

スプリングならば、手を離せば必ず元に戻ります
(押します)ので、その心配が少ないです。

さて、以前のブログで、改造こそ必要ですが、
整列機は自動機にも対応できる、と書きました。
並んだ部品を自動機に供給できるのです。

その場合、2通りの方法が考えられます。

1つは、部品が並んだ整列パレットを自動で取り出し、
カラの整列パレットに入れ替える方法。

もう1つは、並んだ部品だけを、吸着もしくは
マグネットなどを用いて、整列パレットの上から
拾い上げる方法です。

部品によっては吸着できなかったり、磁性体では
ないのでマグネットでは持ち上がらない物も
有るでしょうから、パレットを入れ替える
方法が良いかな、と考えられる方が多いかも
知れません。

やり方としては、スプリング取手の代わりに
エアシリンダなどで回収パレットと整列パレットを
押し付けた状態を保持し、部品を整列させた後、
エアシリンダのINとOUTを切り換えて、
小側の回収パレットを手前に引き寄せます。
同時に、大側の回収パレットも奥側に少し
下がるようにします。

すると、整列パレットの手前側と奥側に、
ツメを入れられるような隙間ができますので、
ロボットで持ち上げられるようになります。

部品が整列済みの整列パレットを取り出し、
所定の位置に置いたら、カラの整列パレットを
整列機に置き、エアシリンダで大小の回収パレットを
挟みつけ、整列を再開します。

しかし、この方法はあまりお勧めはできせん。

理由は幾つか有ります。まず、整列パレットは
部品を整列させる事に特化した穴形状に
加工してあり、単価が高いです。

整列パレット自体を、他の工程に持って行くと、
整列パレットを何枚も用意しなければなりません。

部品を一旦並べてしまえば、その部品の向きを
保持できさえすれば良いわけですから、
簡単な穴形状を持ったパレットか、
成型品のトレーに移し替えた方が安上がりです。

また、整列パレットが部品を整列させる事に
特化した穴形状になっている事が、
部品を乗せたまま搬送するのに適していない
場合が有ります。

特に、横振動タイプの整列機で並べた部品は、
縦に振動を与えると、整列穴から簡単に
出て行ってしまったり、整列穴の上で斜めに
向きがズレてしまう事がよくあります。

整列パレットを整列機から取り出したり、
所定の位置に置く時、その僅かな縦振動が
命取りになる事も有ります。

もう1つは、時間的にあまり速くないと
いう事です。

上記の回収パレットの待避と整列パレットの
入れ替えは、ロボットにやらせると、
人間がやるよりも遅いです。既述の通り、
並んでいる部品の向きが狂わないようにする
必要がある事から、ショックを与えられないあまり、
スピードアップできないのです。

自動化の主な目的に、時間の短縮が含まれている
のでしたら、整列パレットを入れ替える方法は、
あまり効率的ではありません。

整列パレットは整列機にセットしたままにしておき、
吸着ヘッドをそのまま整列パレットに被せ、
並んでいる部品だけを取り出した方が、
圧倒的に速いです。

振動試験機として?

2018-02-02 09:08:45 | 効率アップ
ウエステックの整列機は、部品を並べるために
振動を与えます。

極端な事を言ってしまえば、並べるのに振動が
不要であれば、振動させる必要はありません。

振動は、あくまでも部品を並べるための
手段であって、目的ではありません。

ただ、たまにですが、振動そのものを目的として
購入検討されるお客様がいらっしゃいます。
部品を並べるのではなく、振動発生装置としての
購入というわけです。

ウエステックの整列機は、インダクションモータの
回転を、偏芯カムとリニアガイドを使って
直進運動に変換しています(一部例外の機種も
有ります)。

よって、モータの回転数イコール振動数になります。
モータは定格で1400rpmですから、計算上はMAX
約23Hzになります(使用地が50Hzエリアでも
60Hzエリアでも同じ回転数になるように
設計しています)。

弊社の整列機は専用のコントローラで振動数を
制御します。コントローラ上では、最大振動数を
100(%)と表示します。コントローラで振動数を
設定し、だいたい5~100%の範囲で使います。
振動数とパーセント表示はほぼ比例しています。

5%以下は?と思われるかも知れませんが、
インダクションモータを含む大部分のモータは、
低回転時にはトルクが出ません。

当然ですが、モータ単体で仕事をするわけではなく、
何らかの負荷を動かすためにモータを
付けるわけですから、動作に対して抵抗が
必ず存在し、トルクが弱いと、抵抗に負けて
回転が止まってしまいます。

よって、整列機の振動数を5%に設定すると、
1400rpmの5%である70rpmではなく、
300rpmくらいまで回転数が上がるように
出力されており、そこから100%まで、
リニアに比例して回転数が上がって行く
設計になっています。

現実問題としまして、弊社の整列機では、
5%や10%といった振動では、部品が流れず、
全く並びません。ほとんどの部品が、
40~90%の振動の範囲内で並びます。

よって、部品を整列させるのが目的であれば、
振動を30%以下に設定する事はまずありません。

で、話が戻りますが、弊社の整列機を
整列以外の目的で使おうというお客様は、
当然40~90%の範囲外でも整列機を振動させる
事になるかと思います。

弊社の整列機の振動の特性をよく理解して
戴かないと、作業に支障が出る場合も
有るかと思われます。

まず、先に述べたように、低回転時の
パーセント表示は、あくまでもモータが
少々の負荷では止まらない回転数に
達した所から始まるという事。

そして、モータの回転を直進運動に
変換していますので、その速度は
サインカーブに沿っての加減速だという事。
つまり、シリンダーを使った振動などとは
特性が違うという事。

また、整列機のコントローラの振動数表示は、
あくまでも設定値を表示するものです。
負荷が大きければ損失が発生し、
実際の振動数とは、多少なりとも
差が生じます。

実際の振動数をフィードバックさせて、
設定値に近付ける制御は行なっていないため、
それなりに重い負荷を乗せるのであれば、
加速度計などで、実際に欲しい振動加速度を
測った方が良いです。

更に、振幅によって加速度が変わって来ます。
モーターが同じ回転数で回っていても、
振幅が広いと、同じ時間で長い距離を
往復する事になりますので、当然加速度も
変わって来ます。

以上が大まかな注意点ですが、
世の中には振動試験器といった、
振動させる事自体を目的とした装置が
有ります。乗せる負荷によって振動数が
変化しても、実際の振動数を表示して
くれます。最大周波数も整列機よりも高く、
使い勝手が良いように思えます
(ただし、揺動はしません)。

他社メーカー製ではあるのですが、
振動試験器をお勧めする場合も有ります。

しかし、それでも整列機を購入される
お客様もいらっしゃいます。

整列以外の、どういった目的で
振動を利用するのか、そこまでは
あずかり知れませんが、少し不思議です。

薄いカタログ

2018-01-30 11:35:20 | 効率アップ
ウエステックの総合カタログは、薄いのが自慢(?)です。

自慢とはさすがに冗談ですが、リーフレットと呼べる程の厚さで、
数ページしかありません。旅行会社が出しているパンフレット
よりも薄いです。

展示会でカタログを請求されても、A4サイズが入る封筒に、
基本的にこの薄いカタログが入っているだけです。

展示会でデモ機を見たお客様がカタログを請求し、
渡す時、「え?こんなに薄いの?」という
心の声が聞こえて来そうです。

個別の機種のカタログではなく、総合カタログが何で薄いの?
と驚かれるのも無理はありません。

理由は幾つかありますが、まず、何と言っても、
治具が全品オーダーメイドなので、カタログで商品を選んで
注文する、だけでは済まされない場合がほとんど
である事です。

御客様が並べたい部品、一品一品に合わせて、
整列治具を製作します。ですので、必ず打ち合わせが
必要になります。電話やメールのやり取りだけでは
不充分な場合は、実際にお会いして打ち合わせする
事になります。

ひな形のような治具が有れば、それをカタログに
載せる事が出来ますが、実際にはそのまま
転用の参考になるようなひな形は有りません。

お客様が並べたい部品に、同じ物が無いからです。

形状や寸法、材質が似通っている部品はもちろん有ります。
かと言って、例えば実績の有る部品より2mm長いだけの部品を
並べるのに、整列穴の幅を単純に2mm長くすれば良いかと言うと、
必ずしもそうではありません。

2mm長いがために、部品が隣の整列穴にまたがって並ばない、
部品が整列穴に前後逆に入ろうとした時、斜めになって
整列穴の壁にかじり付くようになってしまった、
などという現象が普通に起き得ます。

余程単純な形状でもない限り、整列実験無しで
整列治具を作って、100%問題なし、という事例は
珍しいのが実情です。

更に、整列穴形状を見て、それを並べる部品の形状が
全く想像と違う、という事例も少なくありません。
何でこんな整列穴形状なんだ?と疑問に思われるわけです。

これは実際に並んで行く経過を見ないと、
その理由が理解できないケースが多いです。

上下逆に整列穴に入ろうとした部品が、整列機の振動で
排出されやすいようにする穴形状だったり、
部品の流れが速過ぎる時に、整列穴の近辺で
部品の流れが滞留するような、言わば副次的な目的を
持たせた穴形状が、1枚の整列治具に合わせ技として
加工されている事が有るのです。

すると、整列穴形状だけを、ポンっとカタログに載せても、
参考にならないどころか、誤解を与える事すら有ります。

また、以前にもブログに書きましたが、特定のお客様から、
「これはうちの会社で使っている整列治具ではないのか?」
とクレームが来る場合も有ります。

実際には並べる部品の形状や寸法、材質が違い、
部品としては全くの別物なのですが、
整列穴の形状が結果的に似てしまう事は
よく有ります。

それでも、不要な誤解は避けなければなりませんので、
年間数百件も作っている整列治具の詳細は、
ほとんどカタログに載せる事が出来ません。

すると、弊社で標準になっている整列機本体と、
整列治具や組立治具などの、簡略化したイラストを
載せるのが精一杯になってしまいます。

この薄いカタログは、本当に氷山の一角で、
実際には整列に関する様々なノウハウが、
それこそ水面下の氷山のように大量に
蓄積されています。

弊社に具体的なご依頼を戴く事で、
そのノウハウを知って戴く事になります。

余談 :

先日の展示会(インターネプコン)の会期中、
ウエステックのブースに、NHK Worldの取材が
来ました。

NHK Worldは、海外向けのNHKの番組です。
英語で放送されています。

ウエステックのアメリカの代理店の人が、
展示会の応援に来てくれていましたが、
その人の話ですと、アメリカでは普通に
見られるとの事でした。

NHK Worldの取材陣は、結局1時間半くらい
ブースにいました。とは言え、実際には
編集され、放送時間は正味5分か、
長くても10分くらいかと想像されます。

放送日を後日知らせてくれる事になっています。
放送内容の動画ももらえる事になっています。
著作権とかの問題がなければ、ウエステックの
Webサーバーにアップしたいとも考えています。

雪中桜

2018-01-29 15:54:03 | 効率アップ
コーヒータイム(与太話)

雪中梅なら聞いた事あるけど、雪中桜とはこれ如何に?
と思われた方もいるでしょうが、寒桜咲いていますよ。



スミマセン。雪中桜とか言いながら、足下が写って
いないので、道端に残っている雪が見えませんね。
また、スマホのカメラなので、あまり綺麗には
撮れていません。

先週末、北品川に行く用事が有り、そこから駅に
向かって歩いていたら、川辺にピンク色の木々が。

他の品種の桜と比べても、鮮やかなピンク色です。
そう、これは河津桜です。本家本元の伊豆では、
あと一ヶ月たたないと咲きません。

北品川の河津桜は1月に咲き始めるそうです。
東京都内では多分一番早いかと。

で、このところの寒さで、先週降った雪が
溶けずに道端に残っていますから、
雪中桜と相成ったわけです。

実は私、去年の同じ時期に、同じ用事で北品川に
行っているんですよね。その時、満開の河津桜を
見ているんですよね。

ただ、去年は今年より一週間早く行っています。
しかし、やはり今年は例年になく寒い事から、
この北品川の河津桜は、去年より一週間遅いにも
かかわらず、まだ満開ではなく、8分咲きでした。
花も心なしか、寒そうでした。

という事は、今週末あたりが満開?

昨年、この場所で満開の河津桜を見掛けたのは、
全くの偶然でした。用事を済ませ、目黒川沿いを
歩いて京急線の新馬場(しんばんば)駅を目指して
いたら、木は数本ですが、川辺に桜が咲いていました。

後で調べたら、荏原(えばら)神社の境内に
ある木でした。小さいですが、由緒ある神社のようです。

しかし、新馬場駅の目の前に、品川神社という
結構大きくて有名な神社が有りますので、
荏原神社は目立ちません。河津桜が咲いて
いなかったら、神社が有る事すら気付かず
通り過ぎてしまうかも知れません。

ところで、本家本元である伊豆の河津桜は、
東京にもPRパンフレットが出回っているくらい、
観光の目玉になっているようです。

昔は大した事なかったそうですが、今や伊豆で
一番人を呼べるイベントらしいです。

河津川の両岸に、1km以上に渡って河津桜並木が
続きます。壮観です。桜祭りに合わせた
観光スポットや、駐車場も整備されています。
力の入れ方が違います。

どこでも見られる他の桜の花とは違い、
これだけの量の河津桜は、滅多に見る事が
出来ません。そりゃあ人が見に来ますよね。

しかも、ソメイヨシノとは違って、
花が数日で散ってしまう、という事も
ありません。

その伊豆の河津桜は、今存亡の危機(?)に
あるそうです。正確には、桜祭りが、です。

桜は接ぎ木で増やします。河津桜も例外では
ありません。つまり、河津桜も元は同じ木で、
今増えている木は、全てクローン(コピー)です。
これはソメイヨシノも同じです。

そして、河津桜は寿命が短いらしく、
そろそろ枯れてしまう時期らしいのです。

クローンで増やせるでしょ?と思いますが、
同じ場所に増やせないのです。

理由は防災上の問題です。河川の氾濫に備えた
護岸という目的から、既に有る木はしょうがない
にしても、これから同じ場所に新しい木を
接ぎ木する事はまかり成らん、というわけです。

河津桜の並木は、比較的下流にあるにもかかわらず、
しっかりした土手がありません。

木が根を張り巡らせた土手は、大水の時は弱くて
崩れる可能性があるのです。

じゃあ別の場所、例えば街中に移せば?
となりますが、街路樹となった桜並木に、
観光客が押し寄せますかね?

かと言って、同じ河津川の土手に接ぎ木をして、
本当に川が氾濫したら、地元住民は観光どころの
騒ぎではなくなってしまいます。

大事な観光資源なのに、まだ結論は出ていない
みたいです。

さて、伊豆の河津桜の開花時期は2月から3月です。
て事は、北品川の荏原神社はさすがに早過ぎますが、
河津川と同じ時期に東京都内で咲く河津桜が
有りそうなものですが?

実は有ります。木場公園です。昔、うちの会社の
代理店が木場にあり、私も木場には何度か
行った事がありますが、東京でソメイヨシノが
見られる一ヶ月くらい前に、木場公園の脇の
用水路(?)の川辺に、長さ100mくらいの
河津桜並木が有ります。

木の本数は伊豆の足元にも及びませんが、
花の色が濃く、密度も有りますので、
満開時には見応えがあります。

ただ、ゴザ敷いて酒飲むには、まだ寒いので、
正真正銘、花を見るだけです。
実際、デジカメやスマホで写真を
撮っている人が数人いる程度です。

一昨年、友人と見に行っていますが、
一昨年の写真をアップするのも何ですので、
もし今年3月に木場公園か、亀戸中央公園に
行く事があったら、写真をアップします。

そう、亀戸中央公園の脇を流れる
旧中川の対岸に、木場公園と同じくらいの
規模の河津桜並木が有ります。

同じ花なのに、また、木場と亀戸は結構近いのに、
満開の時期は1週間ほど違います
(亀戸公園の方が早い)。

北品川の河津桜は1月に咲きますし、
どういうメカニズムで開花時期が
ずれるのか、よく分からない花です。