テクノロジースポットライト：先進の仕上げ・研削盤

ノートンの研磨プロセス ソリューション (APS) システムは、研磨プロセスの開発、最適化、自動化、社内テストを提供します。

数年前、ノートン | Saint-Gobain Abrasives は、エンドユーザーやオートメーション技術インテグレータが自動化装置専用に設計された新しい研磨材ベースのプロセスをテスト、確認、改善、場合によっては作成するために使用できる、改良されたシステムの必要性を認識していました。

最終製品は高度なロボット自動化セルであり、ノートンの研磨プロセス ソリューション (APS) プログラムの主要部分として提供されます。 APS は、ノートン エンジニアリング チームの専門知識と研磨材の知識を活用して、お客様に研磨プロセスの開発、最適化、自動化、社内テストを提供します。 Acme Mfg. のロボット中心の統合プロセス開発システムは、マサチューセッツ州ノースボローにある同社の R&D センターに設置されており、表面仕上げおよび研削業界の企業が何が可能であるかを示すさまざまな概念実証活動を実行できるように特別に設計されています。現在市場に出回っているほぼすべての研磨製品に使用できます。 また、Norton | によって作成される将来の製品をテストするためにも使用されます。 サンゴバンの研磨剤。

APS システムには、耐荷重 210 kg の FANUC R2000iC/210F ロボットが搭載されており、テスト チームはほぼあらゆるサイズの部品やツールを使用してプロセスを実行できます。 力センサー対応ロボットはマルチキャパシティの役割を果たします。つまり、部品からメディアへの処理を可能にするアーム端グリッパーと、従来のツールの使用を可能にする ATI 産業オートメーション ツール チェンジャーが装備されています。メディアから部品への処理を実行するためのハンドツール。

APS ロボットのパーツからメディアへの部分では、2 つの仕上げヘッドが使用されます。 グリッパーで部品をグリップすることにより、2 つの可変速仕上げ/研削ヘッドのいずれかを使用できます。

最初のヘッドはスタック ヘッドで、40 馬力の下部スピンドルを備えています。 この強力なモーターは、大型の超砥粒ホイールやダイヤモンドホイールだけでなく、接着ホイールや大型カットオフホイール (直径 1 インチあたり 2 馬力が通常の要件) の駆動にも使用できます。 このヘッドは、金属または硬質デュロメータ接触ホイールとセットアップすると、オペレータを必要とせずに、重いゲート研削タイプの作業にも使用できます。

積み重ねられたユニットの上部ヘッドには 5 馬力のモーターが搭載されており、あらゆる接触ホイールやベルトのセットアップのたるみに直接使用できます。 これにより、最大 3 インチ幅のベルト、あらゆる種類のベルト、あらゆる粒子の研磨材、不織布 Norton Rapid Prep ベルト、および特殊ベルトを使用してメディアを実行できます。 このシャフトはまた、研磨フレックスドラムタイプのフラップホイールを含む、直径 18 インチまでのあらゆるタイプのラジアル製品を駆動します。

APS ロボット システムは湿式収集システムと収集トレイを使用してセットアップされているため、これらのスピンドルは両方とも乾式または湿式で使用できます。 これにより、可燃性金属を含む、ほぼあらゆるタイプの卑金属および材料コーティングの処理が可能になります。

システムのパーツからメディア側の 2 番目のヘッドには、ベースのプログラム可能なピボット オプションを備えた並列仕上げヘッドがあります。 このオプションを使用すると、アーマチュア ロボットの移動中にヘッドが回転できるため、異常な形状のコンポーネントの処理が可能になります。 この動きにより、アクセス性が向上し、APS システムが非常に複雑な部品形状を実行できるようになります。

このヘッドは、異なる砥粒、砥粒、バッキングを使用して 2 つのベルトを同時に走行させることができます。 ゴム、発泡体、布などのさまざまなタイプの接触ホイールを使用します。 鋸歯状、プレーン、Dynabrade Dynaflex (CRC バージョン) など、さまざまなタイプのセットアップに対応します。

中間接触ホイールは空気圧フローティング スピンドルに取り付けられており、接触点でのさまざまな圧力設定が可能です。

このシステムには、耐荷重 210 kg の FANUC R2000iC/210F ロボットが搭載されており、テスト チームはほぼあらゆるサイズの部品やツールを使用してプロセスを実行できます。

研磨ベルトや不織布ベルト、および APS システムの他の部分は、処理中に速度を変更できることの価値をシステム インテグレータに示すために、可変速度に設定されています。

システムの Tri-Wheel 部分により、必要に応じてヘッドのフリー ベルト部分を使用できるようになります。 コンタクトホイールからフリーベルトに至るこの機能は、複雑なデザインの部品を加工する場合に有利です。

並列ヘッドの一部には下部ドライブ スピンドルが含まれており、ベルト ユニットの両側に幅 4 インチまでのさまざまなラジアル研磨材を保持するように設計されています。 これらには、ノートンの複雑な RapidPrep ホイールまたはユニファイド ホイール、コーティング研磨材および不織布 Bear-Tex フラップ ホイール、ラジアル Blaze ブラシ、低配合量の固定研磨材バフ ホイール、およびその他のホイール製品が含まれます。 液体研磨剤システムは APS システムの一部です。

システムのメディアから部品までの部分では、超砥粒ホイール、ボンドホイール、カットオフホイール、フラップホイールなどのさまざまなラジアル研磨ツールを保持できる 15 馬力、10,000 RPM の PushCorp STC1015 サーボ スピンドル モーターにアクセスできます。 、固定砥粒バフ、および最高の結果を達成するために高レベルの速度と力を必要とするその他のラジアル製品。

このスピンドルは PushCorp AFD1240 準拠デバイスに取り付けられているため、APS チームはプロセスに必要な一貫した力の量を制御できます。 別個のモジュールには、3 馬力、15,000 RPM の PushCorp STC1503 サーボ スピンドル モーターがあり、フラップ ディスク、フラップ ホイール、布および紙のディスク、ファイバー ディスク、Norton の Blaze フィラメント ブラシ、小型接着剤などの小型で軽量の研磨プロセスで使用できます。ノートンのカタログにあるカットオフホイール、その他のラジアルタイプの研磨材。

スピンドル モーターは PushCorp AFD310 アクティブ コンプライアンス デバイスに取り付けられており、プロセスを完了するために必要な力を適切に制御でき、部品を手動処理から自動処理に移行できることを証明します。

ツールラックには、プロセスをロボットセットアップにいかに効果的に移行できるかを示すために使用できる他の従来のハンドツールが含まれています。

Dynabrade の Dynafile などのツールは、ロボットのアーム先端ツーリング用にセットアップされています。 このツールは、ロボット システムのプログラム可能なピボット テーブルに取り付けられた部品に細い研磨ベルトを移動させます。 Dynabrade ジッターバグ ユニットと併用すると、ロボット プロセス全体で湿式または乾式の処理が可能になります。

残りのツール ラックには PushCorp デュアルヘッド オービタル サンディング ユニットがあり、APS チームはこれを使用して、さまざまなオービタル サイズがどのように異なる結果を生み出すかを顧客に示すことができます。 これにより、チームは正確な圧力と速度の測定値を表示でき、それを潜在的なエンド ユーザーまたはシステム インテグレーターに伝えることができます。

APS ロボット システムの従来の乾式方法でも湿式方法でも動作できる機能は、業界独自のものです。 多くのエンドユーザーは、使用している研磨材を使用することで、ウェットプロセスを実行でき、品質、生産量、または性能においてより良い結果が得られると言われています。 この試験システムにより、基材に関係なく、並べて比較することでこれを証明することができます。

スタックヘッドユニットには、重研削および切断用途向けに、5 馬力モーターを備えた上部ヘッドと 40 馬力モーターを備えた下部ヘッドがあります。

利用可能なすべてのツールと、プログラム可能なテーブル上で大きな部品を回転させる機能を備えた APS ロボット セルは、乾式プロセスでも湿式プロセスでも、大小の複雑な部品を問題なく実行できます。

システムのツールラックの全体的なセットアップは、プロセスを現在の手動形式から完全に自動化した形式に移行するためのほぼ無限のアプローチを提供します。 そしてほとんどの場合、チームは組織のオペレーターのコスト、品質、全体的な安全性を向上させることができます。 ツールラックを調整したり、ATI ラジアル準拠ツールなどの追加ツールを追加したりすることもできます。

仕上げ業界の組織が自動化を導入する場合、業務の他の部門で常に人材が必要であるため、スタッフが解雇されることはほとんどないことに留意してください。

北米の製造業では金属加工製品の需要が大幅に増加しているため、自動化が大規模な製造グループにどのように役立つかは簡単にわかります。 もう 1 つ考慮すべき点は、中小規模のグループがロボット自動化への道を見つけるのに APS システムがどのように最も効果的に役立つかということです。

Mike Shappell は、Norton | のシニア アプリケーション エンジニアです。 Saint-Gobain Abrasives、研磨プロセス ソリューション グループ、One New Bond St.、Worcester、MA 01606、254-918-2313、www.nortonabrasives.com。