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バリ取り・エッジ仕上げ(2024年1月)
さまざまな機械加工工程において、バリの生成は不可避であることは言うまでもない。製品の機能・性能に応じたエッジ品質に仕上げるためのバリ取り・エッジ仕上げは、最終処理工程の最たるものである。そのほかの最終処理工程に研磨工程、疲労強度の向上を目的としたショットピーニング処理、3次元(3D)プリンターによる造形物の後処理、除去したバリや切りくずの洗浄処理があり、いずれも極めて重要な工程である。昨年4月に設立された「バリ取り・表面仕上げ・洗浄協会」の活動の一部を紹介する。
バリ取り・表面仕上げ・洗浄協会の活動
製品―高品位・高精度化の決め手
砥粒(とりゅう)加工学会の学術交流や情報交換を行う「バリ取り加工・研磨布紙加工技術専門委員会」と、バリ取り技術の研究者らによる研究開発、情報発信や技術支援を行う「BEST―JAPAN研究会」がそれぞれ解散し、新たに発展的に統合したものが当協会である。
まずは会員数26社・団体でスタートした。当協会は機械加工現場における製品の高品位・高精度化の決め手となる最終処理工程に対する情報交換や教育支援をきめ細かく行うとともに、会員企業や専門家の集まりを各地で開催し、これからの日本のモノづくり現場に役立つ活動を主たる目標に掲げて設立した。
昨年5月に東京都大田区のPiO PARKで開催された会員企業による第1回「最上級仕上げ加工技術展」を皮切りに、6月にものづくりワールド工場設備・備品展(RX Japan主催)に出展。9月に2023年度通常総会・講演会を開催、10月には関西ものづくりワールド工場設備・備品展(同)と燕三条ものづくりメッセ2023(燕三条地場産業振興センター主催)に出展した。続いて11、12月には企業訪問・研究見学会を実施した。
この2回の企業訪問・研究見学会は、昨年のNHK大河ドラマ「どうする家康」にちなんで「どうするバリ取り!?in静岡」と命名し、その地元の浜松と掛川で開催した。次にその概要を紹介する。
МR活用し直感的に作業
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【写真1】東洋鐵工所における研究見学会 -
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図2 ワークの寸法に対応した3機種の開発(TAFLINK) -
第1回の企業訪問・研究見学会は、世界No.1のバリ取り問題解決チームを目指す企業集団「TAFLINK」として浜松で活動している東洋鐵工所で開催した(写真1)。TAFLINKは、これまで木工加工機製造で培った技術をハード・ソフト両面からロボットシステムの構築に反映する東洋鐵工所、地元企業で長年ロボットの技術業務に携わりその普及や技術支援を行うアラキエンジニアリング、アルミダイカスト製品のバリ取り・バフ研磨を行う最終仕上げの総合力を誇る職人集団の藤本工業の3社による。
バリ取りは手作業でできてしまうので付加価値の低い作業と見られがちである。一方、それをいざ自動化しようとしても検査工程を伴うため、完全な省人化は困難だと思われている。しかし、現場作業者の使い勝手を優先してシンプルで汎用性の高いものとして、徐々に自動化率を高めていくことが重要である(図1)。
すなわち、TAFLINKは企業自身の技能(暗黙知)を技術(形式知)に置き換えて問題を一つ一つ解決し、単純労働から解放された時間を創造的仕事に向けて行く技術支援を行っており、ワークの大きさに合わせた3機種を市場に展開している(図2)。
しかし、ロボットの活用にはティーチングが必須となり、それがシステムの導入を妨げる一因となっている。そのため、ロボットに触らずにバリ取りのティーチングを行える「ダイレクト・オフライン・ティーチング・システム」を、静岡大学工学部の伊藤友孝准教授と共同で開発している。
このシステムは複合現実(MR)を有効に使用している(図3)。手作業のような直観的なティーチングを実現するために、仮想と現実を分け隔てなく操るMRを有効に使うことが必要になる。バリ取りによる加工抵抗はないが、実際の製品のバリが生成したエッジをなぞっていくため、作業者は実際のバリ取り作業に近い感覚を得ることができる。その動きがロボットの動きに変換されて熟練者の技能がティーチングに生かされることになり、今後の普及が大いに期待される。