開先加工を自動化したい

溶接加工の強度や品質を保つために、開先加工は欠かせない工程とされています。本記事では、開先加工の概要や、自動化するメリット、自動化の事例などを紹介します。

開先加工とは

開先加工は、溶接する部材の接合部に適切な形状の溝を加工する工程のことで、溶接箇所の強度と品質を高めるための重要な処理です。接合する部材に合わせて削って作る溝のことを開先といい、開先を作るため「開先加工」と呼ばれています。

開先加工では、不純物の混入を防ぐ目的で、開先部分だけでなく、その周囲もやや広めに削ることがあります。また、開先の形状や角度には産業ごとに規格が定められており、所定の公差内で正確に加工することが求められます。

開先の種類には、I形、V形、レ形、J形、U形の5つがあります。それぞれの形状は、使用する部材の厚さや必要な強度に応じて選定されます。

開先加工には、グラインダーやガス切断器を使った手作業のほか、専用の開先加工機を用いる方法があります。加工機には、切削刃の選定から加工までを自動で行える「全自動開先加工機」や、軽量で持ち運びが容易な上、溶接の継ぎ目を短時間で加工できる「ハンディ開先加工機」などがあり、用途や現場に応じて使い分けられています。

開先加工を自動化するメリット

手作業よりも正確な加工ができる

手作業で開先加工を行うと、開先の仕上がりにばらつきが出ることがあります。開先加工を自動化することで、一貫して精度の高い加工が可能となり、その点が導入の利点とされています。

作業効率が上がる

開先加工を自動化することで、幅広い素材に対応できるようになります。また、手作業よりもスピーディーに加工できるため、作業効率の向上にもつながることが利点として挙げられます。

作業員の身体的負担を軽減できる

開先加工を手作業で行う場合、作業員は振動や音、切削刃の飛散などによる身体的負担がかかります。手作業による開先加工は、安全性の確保が課題とされてきました。自動化することで作業員の身体的負担を軽減できるだけでなく、作業環境の安全性向上にも寄与します。

3Dロボットビジョンシステムによる「開先加工」自動化の事例

多様な鋼板に対応した自動開先加工機

開先加工をはじめ、接着剤の塗布や溶接にも対応した3Dビジョンシステムです。プログラミング環境と組み合わせて使用します。ロボットが指定した材料や部品を認識し、要求通りの軌跡に沿って作業を実行するシステムです。

開発加工においては数千品種の鋼板に対応し、加工による部品形状の誤差も認識します。加工品質の安定化に寄与し、切断効率の向上が見込まれます。

参照元：ダイドー株式会社（https://www.daido-net.co.jp/casestudy/cs018_mech_220708.php）

まとめ

従業員の作業環境に配慮しつつ、安定した品質で開先加工を行うためには、自動化の導入が有効です。特に、産業ごとの規格に適合した加工を正確に行う上では、自動開先加工機の活用が効果的とされています。作業の効率化や省人化を図りたい企業にとって、自動化は検討すべき選択肢の一つです。

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