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投稿日：2024.11.13　最終更新日：2025.07.03

バネ機構ホルダとは？構造から特徴・課題点を詳しく解説！

バネ（スプリング）機構ホルダとは？

簡易バリ取りホルダ C10

バネ（スプリング）機構ホルダとは、バネの力を利用したフロート機構を持つホルダの総称です。

そもそもバリ取りロボットにおける「ホルダ」とは、切削工具などロボットに取り付ける際に切削工具を保持するための装置で、バリ取り作業の精度と効率を高めるために重要な役割を果たします。

外力などによって切削工具がズレてしまうと、本来削りたい部位を削れなかったり、削ってはいけない部位を削ったりしてしまいます。

そのためホルダによってバリ取り工具をしっかりと固定することで、工具を安定させ、精度の高いバリ取りを実現するのです。

関連記事：『バリ取りロボットの「ホルダ」って何？役割やホルダの種類まで詳しく解説！』

バネの反発力を活かした「傾動・伸縮」が可能に！

▲バネ機構イメージ図

バネ機構の強みは、バネの力によって「傾動・伸縮」が自在に行える点です。

ロボットで熟練工の技を再現するには、ティーチングによる機械的な加工はもちろん、イレギュラーな形状バリに対しても柔軟にバリ取りする必要があります。

従来はツールの軸先を固定してしまう、いわゆる「リジッド（軸先固定）機構」が主流だったため、ワークやバリの形状にあわせて滑らかに追従することができず、人の手の動きを再現することができませんでした。

しかしバネ機構は、バリ取りツールが製品やバリの形状に合わせて傾動・伸縮するため、バリや製品形状のバラツキを吸収し、滑らかで綺麗な仕上がりになるのです。

従来型の「リジッド機構」については、下記記事で詳しく解説しておりますので、こちらもあわせてご覧ください。

関連記事：『リジッド機構とは？構造から特徴・課題点を詳しく解説！』

バネ機構の課題は「えぐり（削りすぎ）」の発生

上でも紹介した通り、バネ機構は「X・Y・Z」方向に動きますが、押当力（フロート力）の発生源は“バネ”であるため、バネの性質上、押し付けるほど反発力も強くなります。

つまり押し付け過ぎた部位ではバネの反発も大きく、製品まで削り込んでしまう「えぐり（削りすぎ）」が発生してしまいます。

そのため、リジッド機構よりも滑らかに加工可能になったとはいえ、複雑な箇所や仕上げは作業者の手作業を加えざるを得ず、バリ取りに人件費をかけない「ロボットによる完全自動化」は難しいと言えます。

解消するには、作業者による「ホルダー交換」が必要

とはいえ、ホルダ（バネ種類）を付け替えることで、ある程度えぐりを抑えつつ、作業者による仕上げ工数を減らすことは可能です。

一方で、結局「ホルダを交換する」という作業工数が発生してしまうのに加え、サイクルタイムが短縮されないのもバネ機構のデメリットと言えるでしょう。

FINESYSTEMは、
「えぐり」を解消するホルダ設計に着目！

当社が独自開発したエアフロート機構は、エアを用いる機構をベース構造としつつ、軸元に「複数ボールガイド（特許技術）」を使用することで、刃先がワーク形状に追従し、機械でありながらより“感覚作業”に近いバリ取りを実現しました。

圧縮エアを用いることで、バネではできなかった「反発力」を制御できるのに加え、複数ボールガイドにより「ここから、ここまで削る。」という最低限のティーチングを行うだけで、まるで熟練工の手首のように、よりなめらかな伸縮・傾動が可能に。

これにより、バネ機構よりもティーチングの少なさやサイクルタイムが向上するだけでなく、バリ取りロボット最大の課題だった「えぐり（削りすぎ）ゼロ」を実現したのです。

下記ページでは、当社が設計・開発した「独自エアフロート機構」についてより深掘りしていますので、ぜひご覧ください。

関連ページ：『バリ取り自動化』

金属だけでなく、樹脂も対応可能！
まずは「事前トライ」で課題感をお聞かせください

本記事でも紹介したように、当社ではロボットによるバリ取りの「完全自動化」を掲げて日夜研究・開発を進めてきました。

その集大成である“独自のエアフロート機構（AFシリーズ）”をぜひ導入いただきたいところではありますが、実際にお客様のワークで目標のバリ取り品質を達成し、サイクルタイムを短縮させられなければ意味がありません。

そのため当社では、実際のお客様の製品・ワークを利用した「事前トライ」を承っています。本当に納得いただいた上で導入していただきたいからこそ、既に導入を検討されているお客様であっても、まずは事前トライからの実施を推奨しています。

  • 実際に加工した際の品質はどうか？
  • サイクルタイムをどのぐらい削減できるのか？
  • 導入時の「費用対効果」はどうか？

なども踏まえて現状の課題感に対する解決策をご提案いたしますので、まずはお気軽に事前トライにてご相談くださいませ。

＞バリ取りの事前トライはこちらから！

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バリ取り作業を自動化！バリ取り機械の導入コストや具体的なメリットまで解説！<!--104公開用240216リライト-->

2023.10.31

バリ取り作業を自動化！バリ取り機械の導入コストや具体的なメリットまで解説！

製品を加工する上で「バリ」は必ず発生してしまうものです。これまでは作業者によって、ひとつひとつ手作業でバリ取りを行うことが一般的でしたが、近年はロボットや工作機械による「バリ取りの自動化」を行う企業も増えつつあります。 「自社でもそろそろ自動化を…」と検討されている方も多くいらっしゃると思いますが、 初期費用（導入コスト）はどれくらいなのか…？ 実際にどれくらいの費用対効果があるのか…？ などが分からず、導入を迷われている方も多いのではないでしょうか。 今回は、「バリ取り業務を効率化させたい」とお考えの方に向けて、バリ取り機の導入コスト」や具体的な「費用対効果・メリットについて詳しく解説していきますので、ぜひ最後までご覧ください。 そもそも「バリ取りの自動化」とは？  ＜ロボットでのグラインダー加工の様子＞ 「バリ取りの自動化」とは、これまで手作業で行われていたバリ取り作業を、ロボットや工作機を用いて機械作業に転換することを意味します。そもそもバリ取り作業というのは、微細な凹凸を精密に削り取る必要があることからも、従来は「作業者が目で確認し、手作業でバリを取り除く。」というのが、当たり前の世界でした。 しかし手作業によるバリ取りは、高精度で確実な除去ができる反面、時間がかかる上に、作業者に大きな負担をかけるという課題があります。さらに、作業者の「熟練度」や「疲労状態」によって、品質にバラツキが生じてしまうことも、大きな課題とされてきました。 そこで近年では、上動画のような機械（ロボット）を導入し、作業効率の向上・品質の向上（バラツキ低減）を行う企業が増えてきているのです。 「バリ取り機械の導入」による、実際の効率化事例 ではバリ取り機械を導入すると、具体的にどの程度の作業効率化ができるのでしょうか？ ここからは当社製品を導入いただいた事例を参考に、具体的にどの程度の費用対効果が得られるのか？について詳しくご紹介していきます。 品質はそのままに、作業効率が『6倍』に向上 当然ですが手作業でのバリ取りは、その分時間と労力がかかります。当社にご相談いただく事例の中にも、「1製品あたり、数十分かかってしまう…」と、作業効率の悪さを課題視されているケースは多くあります。 当社では、お客様の作業内容にあわせて、様々なバリ取り機をご提案・提供しており、当社のバリ取り機を導入いただいた事例のひとつでは、1製品あたり「24分」かかっていたバリ取り業務を、「24分→4分」と、約６倍の作業短縮を実現しました。 また作業が効率化されても、品質が担保できなければ「効率化できた」とは言えません。当社の提供するバリ取り機械では「熟練工の手の動き」を忠実に再現する、独自システム「エアフロート機構」を採用しているため、品質はそのままに、作業効率の大幅改善に貢献しています。 「エアフロート（フローティング）機構」について詳しく知りたい方は、下記記事と動作説明映像もあわせてご覧ください。 関連記事：『フローティング機構とは｜バリ取り自動化に向けて知っておきたいこと』 動作説明映像:『サンプルムービー|エアフローティング機構の動作説明』 1人あたりの作業工数も1/2以下に 物価の高騰と働き手の不足は、経営において重要な課題です。特に手作業によるバリ取りは熟練工の技が必要となるわけですが、この「熟練工の引退による人手不足」が近年、問題視されています。 そこでバリ取り機を導入することで、誰でもバリ取りを行えるようになる（ロボットを操作できる）のはもちろん、人員を他の作業に割り当てることができるため、人件費の削減や作業者不足の解消につながります。 さらに作業によっては、一人で複数台のバリ取り機を動かすことも可能なため、ライン総合効率も大きく改善でき、1人あたりの工数を大きく削減できるのです。 ケガ・事故の『発生件数ゼロ』を実現 手作業でのバリ取りは、作業者にケガのリスクをもたらします。ケガの種類はさまざまですが、当社製品による一例としては、「バリ取りを3か月担当すると必ず腱鞘炎になっていたが、バリ取り機を導入してからは、腱鞘炎を発症する人が0になりました。」というご報告をいただいています。 その他にも自動化を行うことで、「工具による切り傷・擦り傷」なども抑制できますし、生産性向上という観点で見ると、肉体的・業務時間的にも、作業環境が改善できるといえるでしょう。 バリ取り自動化ロボットの導入費用は？ バリ取り自動化ロボット導入費用はおよそ【700万円】からが相場となっています。価格だけ見るとかなり大きな費用に感じてしまうかもしれませんが、作業者数人分の作業をロボット一台で完結させられると考えると、年間通してみても、自動化ロボットの導入による費用対効果は明らかです。 またバリ取り作業に発生する費用には、主に下記の3つです。 人件費 工具・作業道具費用 ロボット（機械）などの設備導入費 手作業の場合は部品1個あたりのバリ取りに約25円分のコストが発生すると言われています。また手作業の場合、内訳のほとんどが「人件費」が占めているため、ロボットによるバリ取りで人件費を大きく削減した場合、設備導入費用を含めても製品1個あたりのコストは約5.9円程度と、約1/4にコスト削減を行うことが可能なのです。 引用元：「バリ取りにかけるコストを調査してみた｜株式会社ジーベックテクノロジー」 FINESYSTEMなら、バリ取り自動化における 導入からティーチングまで一括サポート！ バリ取り自動化を前向きに検討されている企業の中でも、「ロボットに熟練工レベルの仕上がりが再現できるのか不安…」といったお悩みから、導入を諦めてしまう企業様も少なくありません。 FINESYSTEMでは、ロボットを活用したバリ取りに関するあらゆる自動化で、お客様のお悩みを解決し生産性向上のお手伝いをします！「無償バリ取りトライ」も行っており、事前にバリ取り品質をご確認いただけます。 バリ取り自動化を検討しているが、どこに依頼すべきか分からない 自社製品に見合ったクォリティが出せるか、確認してから依頼したい 導入から保守まで全部お任せしたい 上記のような内容でお悩みなら、ぜひ一度お問合せくださいませ！ >>お問い合わせはこちらから >>バリ取り・RBハンドリングのトライのご相談はこちらから

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「バリ取り自動化」に革命を｜FINESYSTEMのバリ取りシステム開発について<!--012公開用-->

2024.03.01

「バリ取り自動化」に革命を｜FINESYSTEMのバリ取りシステム開発について

製造業界において、バリ取りは長年にわたり重要かつ煩雑なプロセスとして存在してきました。バリとは金属やプラスチックなどの加工過程で生じる「余分な部分」のことで、これを除去することが製品の品質や機能性に直結しています。 従来、この作業は熟練の作業者による手作業が中心であり、時間がかかる上、精度の面でもばらつきが生じがちでした。そこでFINESYSTEMでは、このバリ取りを機械やロボットを用いて自動化させることで、モノづくりの精度・生産性をより向上させるため、日夜研究を続けています。 本記事では、FINESYSTEMが手がける「バリ取り自動化」の特徴や、精度・品質向上に対する研究の裏側について、詳しく解説していきます。 「バリ取り自動化」の重要性と課題 これまで主流であった「手作業によるバリ取り」というのは、高精度で確実な除去ができる反面、時間がかかる上に、作業者に大きな負担をかけるという課題がありました。さらに、作業者の「熟練度」や「疲労状態」によって、品質にバラツキが生じてしまうことも、大きな課題とされています。 そこで近年では、機械（ロボット）を導入し、作業効率の向上・品質の向上（バラツキ低減）を行う企業が増えてきているのです。 一方で、機械を導入するにあたっても、さまざまな課題が残っているのもまた事実です。例えば設備導入後についていえば、運用方法を理解し、適切にメンテナンスできる技術者が必要ですし、新製品追加や機種変更された場合には、その都度、設備の改造や交換ができる人材が必要になります。 また複雑な形状や、特殊な材料を扱う場合は、機械では精度が不充分で、結局一部を人の手でバリ取りしたり、より精度の高いロボットを買い直したりしなければならないなどのコスト面・時間的な面でのデメリットが多くあったのです。 FINESYSTEMの解決策 FINESYSTEMでは日本のモノづくりを支えるべく、バリ取り自動化における課題解決に日夜取り組んでいます。そこで私たちが辿りついた答えが「FINESYSTEM独自のバリ取り理論」です。 当社はオリジナルのバリ取り理論に則り、バリ取り熟練工の技をバリ取りロボットセルに置き換えるというコンセプトのもとバリ取りの自動化をご提案しております。 オリジナルのバリ取り理論とは、バリ取り作業を100％とした場合、そのうちの50％が当社のエアフロート式バリ取りアタッチメントや簡易バリ取りホルダ、20％がツールの選定、20％が加工条件、10％がロボットティーチングという考え方です。ここからは、当社のバリ取り理論に沿った、バリ取りシステム開発の裏側をご紹介します。 1：生産から導入後のサポートまで、グループ5社による完全連携 FINESYSTEMを含む「ファイングループ」では、5社(FINESYSTEM・ROBOSYSTEM・司工機・ファインテクノ・FINEPLUS)が連携することで、バリ取り自動化の「自己完結型一気通貫生産システム」を構築しています。 従来のロボット開発というのは、開発は開発会社、導入・システム管理はそれらに特化した会社と分割されることが一般的でしたので、トラブル対応への遅れや機械への対応人材の不足などが、設備導入の足かせとなることが多くありました。 そこで我々は、グループ会社として作業をすべて内製化することで、バリ取りシステムの開発・導入から、保守・トラブルサポートまで、迅速な対応を実現しています。一日の遅れも許されない製造業界だからこそ、徹底した管理体制に支持をいただいています。 2：バリ取り精度を高める「エアフロート式バリ取りアタッチメントAF型」の導入 いくらバリ取りが効率化されても、バリ取り品質が落ちては意味がありません。近年では、刃先が「X・Y・Z」方向に傾動または伸縮することで、バリ取りの精度をより高められる「フローティング機構」を取り入れたバリ取り工具が主流となっています。 一般的なフローティング機構というのは、バネ（スプリング）の力で伸縮するものが主流となっていますが、当社の開発する「エアフロート式」は、バネ式同様に刃先が「X・Y・Z」方向に傾動・伸縮するのに加え、フロート力は圧縮エアによりピストンを押すことで発生します。 これによりフロート力を「エア圧の調整」だけで簡単に行えるため、箇所ごとのバネ交換が不要となります。またフロート力(圧力)がバネの縮みに比例するスプリング式とは異なり、エアフロート式ではほぼ一定のフロート力が得られるため、まるで熟練工の手作業のような動きの自動化を実現しました。 当社が開発する「エアフロートシステム」については、下記記事もあわせてご覧ください。 関連記事：『フローティング機構とは｜バリ取り自動化に向けて知っておきたいこと』 3：ツール選定・加工条件・ロボットティーチングまで徹底管理 実はバリ取りを効率化するためには、ロボットを導入するだけでは不充分です。例として、当社がツール選定や加工条件、ティーチング（プログラミング）を最適化することによりバリ取り品質を改善し加工時間を短縮できた事例がございます。 当社のエアフロート式バリ取りアタッチメントで他社がバリ取りを自動化したお客様より、目標のバリ取り品質や加工時間を達成できないとご相談をいただきました。当社の作業者がお客様の自動バリ取り機のツール選定、加工条件、ロボットティーチングを修正しました。 このように当社のエアフロート式バリ取りアタッチメントと最適なバリ取り条件を提供することにより、加工時間を約30%短縮しながらバリ取り品質についてもお客様より合格の判断をいただくことができました。 いわゆるバリ取り機を導入すれば、ある程度の効率化や品質向上は可能ですが、使用するツールやティーチングまでこだわらなければ「高品質で効率的なバリ取り」は実現できません。当社ではロボット導入から始まり、ツール選定や加工条件、ティーチング作業までをすべて一貫して提供しております。これが「FINESYSTEM独自のバリ取り理論」の答えなのです。 当社のバリ取りシステムによる素材別事例        <鉄の加工事例>                                     <アルミの加工事例> FINESYSTEMなら、バリ取り自動化における 導入からティーチングまで一括サポート！ これまでバリ取りをロボットで自動化するためには、機械設置やロボットティーチング（プログラミング）などの専門的な知識のある人材が必要とされてきました。 そのため、バリ取り自動化を前向きに検討されている企業の中でも、 自社でできるかわからない… 導入後のプログラミング（ティーチング）ができる技術者がいない… ロボットに熟練工レベルの仕上がりが再現できるのか不安… などのお悩みから、導入を諦めてしまう企業様も少なくありません。 FINESYSTEMでは、ロボットを活用したバリ取りに関するあらゆる自動化で、お客様のお悩みを解決し生産性向上のお手伝いをします！「無償バリ取りトライ」も行っており、事前にバリ取り品質をご確認いただけます。 上記のような内容でお悩みなら、ぜひ一度お問合せくださいませ！ >>お問い合わせはこちらから >>バリ取り・RBハンドリングのトライのご相談はこちらから

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ダイキャストのバリ取りも自動化！？鋳造製品の「荒加工」に必要なツールを解説

2025.05.26

ダイキャストのバリ取りも自動化！？鋳造製品の「荒加工」に必要なツールを解説

製造における「荒加工」とは 荒加工とは、大きいバリをざっくりと取り除き、ワーク形状を整える作業です。 本記事では、バリ取り自動化における第2フェーズ「荒加工」で使用する切削ツールについて詳しく解説していきます。 荒加工には“エンドミル”が主流 荒加工ツールは、切断したワークをある程度整える、いわば切断と仕上げの“中間”を担うツールです。 エンドミルは、湯口切断後のゲート跡の荒削りとして使用します。 基本的にはツールの“側面”で切削するため、広い面でざっくりとバリ取りするのに向いています。対象ワークは金属全般、主にアルミ製品（アルミダイキャスト）、鋳鉄・鋳鋼、ステンレスなど幅広く使用可能です。 特に精密な加工が必要とされるダイキャスト製品の加工については、こちらの記事で詳しく解説していますのであわせてご覧ください。 関連記事：『ダイキャスト(ダイカスト)とは｜鋳造との違いや製品事例も解説』 「荒加工の自動化」の注意点 ツールは消耗品 まずエンドミルなどの荒加工ツールは「消耗品」です。そのため定期的な交換が必要となります。 また消耗具合もワークの特徴や運用方式によっても異なりますので、交換頻度は運用してみないことには分かりません。 トルク不足による「削り残し」 荒加工で大きなバリを削り取る場合、その分トルクと剛性が必要になります。 いかに切削精度の高いツールを選んだとしても、ホルダから伝わるトルクが弱いと写真のように削り残しが発生してしまいます。 当社製品（AFシリーズ）でいうと、荒加工の場合は「AF40以上」のトルク出力を推奨しています。 当社のホルダラインナップについてはこちらをご覧ください。 関連ページ：『バリ取り自動化について｜株式会社FINE SYSTEM』 FINESYSTEMはラインナップを充実！あらゆるバリに対応可能！ 本記事でも紹介したように、荒加工はワークによってバリサイズが大きく違うため、ツールを豊富に揃えるだけではバリ取り精度は上がりません。必要なのはワークに合うツールの準備と、それにあわせた「ホルダの選定」です。 FINESYSTEMのバリ取りホルダ「AFシリーズ」は、豊富なホルダラインナップを展開しているため、荒加工はもちろん、鋳造直後の湯口切断から、これまで熟練工の業といわれてきたきめ細かな仕上げバリ取りまでを“ロボットで自動化”できるようになりました。 当社AFシリーズのホルダラインナップ   AF150 AF110 AF40 AF30 AF20 AF10 切断 〇 〇 △ × × × 荒加工 〇 〇 〇 × × × 仕上げ 〇 〇 〇 〇 〇 〇 もちろん導入サポートから、その後のティーチング、万一のトラブル対応まですべてサポート。導入前の「バリ取りトライ」も行っていますので、事前にバリ取り品質をご確認いただけます。 バリ取り自動化を検討しているが、どこに依頼すべきか分からない 自社製品に見合ったクォリティが出せるか、確認してから依頼したい 導入から保守まで全部お任せしたい 上記のような内容でお悩みなら、ぜひ一度お問合せくださいませ！ ＞バリ取りトライのお申し込みはこちらから！

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「砂型バリ取り」を自動化｜手作業の限界をロボットで超える具体的な方法・費用・事例

2025.06.18

「砂型バリ取り」を自動化｜手作業の限界をロボットで超える具体的な方法・費用・事例

金型鋳造に比べて型費が安く、短納期で試作品や小ロットの製品を製作するのに適している砂型鋳造品。 日常的によく見るもので言うとマンホールや車内部品など、世界のさまざまな工業用品として製造されています。 もちろんこの砂型鋳造品も“鋳造”なわけですから、型取り直後には「バリ」が発生します。 本記事ではそんな砂型・砂中子のバリ取りについての基礎知識から「バリ取りを実現することが可能なのか？」まで詳しく解説していきます！ この記事では、こんな疑問に回答します！ そもそも砂型ってどんな製品？ 砂型のバリ取りが難しい理由は〇〇！ 砂型製品の「バリ取り」が自動化できなかった背景 当社FINESYSTEMの解決策 砂型・砂中子とは 砂型（すながた）とは、砂を固めて作る鋳型のこと。 主に金属を溶かして流し込み、目的の形状の鋳物を作る際に使われます。砂型は低コストで製作でき、形状の自由度が高いため、複雑な形や空洞を持つ製品にも対応できます。また、木型をもとに砂を詰めて作るため、試作や単品製作、少量生産に向いています。 一方で砂型は、一度使うと壊して製品を取り出すため、同じ型を繰り返し使う大量生産には不向きです。 また砂の粒度による表面のざらつきや、冷却の遅さによる強度への影響といった短所もあります。しかし、古くから鍋や鐘などの製造に使われてきた伝統的な技術で、現代でも自動車部品やマンホール蓋など幅広く利用されています。 砂型で製造される鋳造品 1. マンホール蓋 マンホール蓋の製造に砂型鋳造が選ばれる理由は、複雑な裏面リブ構造や文字・模様などのデザインを一体成形できることにあります。 砂型は自由な形状表現が可能で、耐荷重性や耐久性が求められるため、厚みや補強リブを自在に設計できます。また、少量多品種や地域ごとのデザイン変更にも柔軟に対応できるため、砂型鋳造が最適です。 2. 自動車用エキゾーストマニホールド エキゾーストマニホールドは、エンジンから排出されるガスを集めて排気管へ導く部品です。 内部に複雑な空洞や曲がりがあり、金型では成形が難しい形状です。砂型鋳造は中子を使って内部空洞を容易に作れるため、複雑な流路を一体で製造できます。 耐熱性や耐久性も高く、試作から量産まで幅広く対応できる利点があります。 3. ポンプケーシング（ポンプ本体外殻） ポンプケーシングは、内部に流体が通る複雑な空洞を持つ大型部品です。 砂型鋳造なら、流路や接続部の複雑な形状を一体で成形でき、機械加工の手間を大幅に削減できます。 少量生産やカスタム仕様にも対応しやすく、耐圧・耐食性のある材料も選択可能なため、産業用ポンプや大型設備に多用されます。 4. 風力発電用ナセルフレーム 風力発電機のナセル（発電機やギアボックスを収容する筐体）は、大型かつ複雑な形状を持ちます。 砂型鋳造は大物鋳物の製造に適しており、設計変更や少量生産にも対応可能です。内部補強や取り付け部など、構造上の工夫も一体で成形できるため、強度とコストのバランスに優れています。 5. 油圧バルブボディ 油圧バルブボディは、内部に複雑な流路や空洞を持つ精密部品です。 砂型鋳造では中子を利用して複雑な内部構造を一体で作ることができ、機械加工の工程を減らせます。多品種少量生産やカスタム設計にも対応しやすく、耐圧性・耐摩耗性のある合金も選択できるため、産業機械や建設機械分野で広く利用されています。 砂型鋳造品も「高精度なバリ取り」が不可欠！ 上の事例のように、砂型鋳造品はどれも精密さが重要視されるものばかりです。 また砂型鋳造はコストの低さや多品種少量生産への対応力、大型や複雑形状の製品にも適しているなど、多くのメリットもあります。 一方で、鋳肌が粗く寸法精度が低いという課題もあり、製品の品質を確保するためには、後工程での仕上げ作業（バリ取り）が不可欠。特に、油圧制御バルブなどの精密部品では、わずかなバリや異物が機能不良の原因となるため、徹底したバリ取りと品質管理が求められます。 しかし「鋳肌が粗く寸法精度が低い」からこそ、このバリ取りの作業そのものの“難易度が高い”というのも、砂型の特徴なのです。 砂型・砂中子のバリ取りが難しい理由 1. そもそも不均一になりやすいから 砂型鋳造による鋳物は、複雑で曲面や細かい凹凸を持つ形状が多くなります。 砂型自体が一つ一つ手作業で作られるため、同じ製品でも微妙な違いが生じやすく、バリの発生箇所や大きさも均一ではありません。 手作業でバリを取り除く際、これらの複雑な形状や不均一なバリに対して、ヤスリやナイフなどの工具を使い分けて細かく対応する必要があります。 そのため、作業者には高い技術と経験が求められ、作業時間も長くなってしまうのです。 2：粉塵が発生しやすいから（労災リスク） 砂型製品は特に、加工時の粉塵が発生しやすいため、そもそも作業者への負担が多いワーク素材でもあります。 そのため他ワークと比べてバリ取りが難しく、たとえ熟練工であっても長期的に見ると粉塵による気管支炎などの労災リスクが発生するケースも稀にあります。 3：作業者の“熟練度”が顕著に出てしまうから これは砂型に限った話ではありませんが、手作業によるバリ取りは、作業者の技術や経験に大きく依存します。 いわゆる熟練工であれば細部まできれいにバリを除去できますが、経験の浅い作業者ではバリが残ったり、逆に削りすぎて製品を傷つけてしまうことさえあります。 特に砂型鋳造品は、製品ごとにほんのわずかな違いがあるため、均一な仕上がりを保つには一人ひとりの作業精度が問われてしまうのです。 4：「労力・時間」がかかるから 砂型鋳造はもともと一品一様の製品が多く、バリ取り作業も手間と時間がかかります。 手作業で一つ一つバリを除去するには、製品をしっかり固定し、細部まで丁寧に作業する必要があるため、作業効率が低下します。大量生産の現場では、手作業によるバリ取りは生産スピードのボトルネックとなり、コスト面でも不利です。 また、長時間の作業は作業者の負担も大きくなり、安全面や健康面でも課題が生じてしまいます。 「バリ取りの自動化」が最適解とされることも 砂型加工では上のような難しさ・リスクも踏まえて、そもそもバリ取り作業を自動化するといった流れも増えつつあります。 しかしまだ自動化で進めている企業は少数であるのが現状。一体なぜなのか詳しく見ていきましょう。 自動化が進まないワケ：「熟練工の精度」が圧倒的だから 自動化が進まない理由、それはこれまでのバリ取りロボットでは熟練工が手作業で生み出す“精度”を担保できなかったからです。 製造業は「量より質」、「コスパより精度」の世界 先に紹介したような日本製のマンホールや自動車用部品は、その「精密さ」で世界を圧倒していました。これを支えているのが“熟練工の加工技術”です。 寸分の狂いもない、わずかな削り残しもないバリ取りはこれまでロボットによる大量生産では難しいとされ、 そもそも自動化を考えていない 以前試したけれど、精度が低くて辞めてしまった こういった企業様が多くいらっしゃるのが現状です。 FINE SYSTEMは独自技術で「空振り・えぐりゼロ」を実現！ そこで当社が開発したのが、「熟練工レベルのバリ取り」を再現する”業界初”のエアフロート式バリ取りアタッチメントです。 そもそも熟練工がロボットに勝る理由は、“己の感覚”を作業に落としこめること。当社はバリ取りロボット最大の課題である「空振り・えぐり」をゼロにするためには、ロボットにも”感覚作業に近い動き”をさせることが重要と定義づけました。 そこで設計・開発したのが、FINESYSTEM特許技術である「独自のエアフロート機構」です。 独自エアフロート機構は、フロート力に圧縮エアを用いる機構をベース構造としつつ、軸元に「複数ボールガイド（特許技術）」を使用することで、刃先がワーク形状に素早く滑らかに追従し、機械でありながらより“感覚作業”に近いバリ取りを実現しました。 当社のエアフロートシステム開発秘話については、こちらの記事に詳しくまとめました！ 関連記事：『真の“バリ取り自動化”とは何か？「空振り・えぐりゼロ」を実現するバリ取り機の開発背景』 砂型・砂中子だけでなく、金属・樹脂も対応可能！まずは「事前トライ」で課題感をお聞かせください 本記事でも紹介した通り、当社は「以前導入していたけれど、諦めてしまった…」という企業様の悩みを踏まえて、今日まで研究・開発を行ってきました。そのため、 進化したロボットは気になるけど、また同じ結果にならないか心配… 自社製品のバリ取りを自動化できるのか… といった不安を解消すべく、実際の「お客様の製品・ワーク」を利用した「事前トライ」を承っております。 実際に加工した際の品質はどうか？ サイクルタイムをどのぐらい削減できるのか？ 導入時の「費用対効果」はどうか？ なども踏まえて解決策をご提案いたしますので、まずはお気軽に事前トライにてご相談くださいませ。 ＞バリ取りトライのお申し込みはこちらから！

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2024.11.13

バリ取りロボットの「ホルダ」って何？役割やホルダの種類まで詳しく解説！

バリ取りホルダとは？ バリ取りロボットにおけるホルダとは、ロボットに取り付ける切削工具を保持するための装置です。ホルダは、バリ取り作業の精度と効率を高めるために重要な役割を果たします。 工具の取り付けに不可欠！ 上でも解説した通り、ホルダの最も大きな役割が、工具をロボットに取り付け保持すること。 外力やワークの硬さに工具が負けてしまうと、工具がズレてしまい、本来削りたい部位を削れなかったり、逆に削ってはいけない部位を削ったりしてしまいます。 そのためホルダによってバリ取り工具をしっかりと固定することで、工具を安定させ、精度の高いバリ取りを実現するのです。 バリ取りホルダの種類は？ バリ取りホルダには、内部構造の違いによっていくつかの種類があります。 現在、主流となっているバリ取りホルダーは主に、 リジッド（軸先固定）機構 バネ機構 エアフロート機構 上記の3タイプです。それぞれの特徴について詳しく解説していきます。 1：リジッド（軸先固定）機構 切削工具が先端にしっかりと固定されている構造のホルダです。 リジッド機構ホルダは工具が常に一定の位置に保持されるため、ロボットでも高い加工精度を実現できる構造として、バリ取りロボットが普及しはじめた頃に多く導入されていました。 一方で、ワーク形状のバラツキや固定時の位置ズレにあわせた柔軟なバリ取りが難しく、空振りやえぐりが発生してしまうというデメリットもあります。 リジッド（軸先固定）機構については下記記事でより詳しく解説しておりますので、こちらもあわせてご覧ください。 関連記事：『リジッド機構ホルダとは？構造から特徴・課題点を詳しく解説！』 2：バネ機構 バネの力で工具の刃先を「X・Y・Z」方向に傾動または伸縮する機構のホルダです。 特にリジッド機構の課題点であった、ワーク形状に応じて柔軟な削り方ができないというデメリットを解決するために開発されました。 そのため空振りの発生は少ないものの、バネの反発による「えぐり（削りすぎ）」が起こることがあります。 それを回避するために、バリ取り箇所によって工具またはホルダ交換を行う必要があるのがデメリットです。 バネ機構については下記記事でより詳しく解説しておりますので、こちらもあわせてご覧ください。 関連記事：『バネ機構ホルダとは？構造から特徴・課題点を詳しく解説！』 3：エアフロート機構 刃先がX・Y・Z方向に傾動・伸縮するのはバネ式と同様ですが、圧縮エアによりフロート力（圧力）を発生させる機構のバリ取りアタッチメントです。 エアフロート機構であれば、フロート力は「エア圧の調整」だけで簡単に行えるため、バリ取り箇所に合わせて複数の工具を用意する必要はありません。また、フロート力がバネの縮みに比例するバネ機構とは異なり、FINESYSTEMのエアフロート式バリ取りアタッチメントではほぼ一定のフロート力が得られ、より高い精度でバリ取りができるようになったのです。 エアフロート機構については下記記事でより詳しく解説しておりますので、こちらもあわせてご覧ください。 関連記事：『フローティング機構とは｜バリ取り自動化に向けて知っておきたいこと』 「熟練工の技」を再現するには、エアフロート式バリ取りアタッチメントが不可欠！ これまでもバリ取り自動化ロボットは存在していたものの、機械ではなかなか手作業のバリ取り品質を再現することが難しいという課題がありました。 この課題を解決し、バリ取りをロボットによって自動化しながらも、限りなく熟練工の技に近い品質を提供できるようになりました。エアフロート式バリ取りアタッチメントは、人間でいうところの「手首の柔軟性」のような役割を果たします。柔軟性のないロボットの画一的な動きを人間の手作業のようにすることができ、より速く、質の高いバリ取り作業が可能となったのです。 バリ取り機製造を行う多くの企業が「バリ取り自動化」を謳っています。しかし、実際のところは、仕上げには作業者の手が必要となる、いわば“半自動化”がほとんど。 「完全自動化」—— 一切人の手を介さない“バリ取り自動化”の実現。 下記記事では、バリ取り自動化の歴史を振り返りながら、当社の想いと独自のバリ取りロボット開発背景を記していますので、ぜひあわせてご覧ください。 関連記事：『真の“バリ取り自動化”とは何か？「空振り・えぐりゼロ」を実現するバリ取り機の開発背景』

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ツールの種類で“仕上げ精度”も変わる！「バリ取り自動化用ツール」について解説

2025.05.26

ツールの種類で“仕上げ精度”も変わる！「バリ取り自動化用ツール」について解説

「仕上げ加工」とは バリ取りにおける「仕上げ」とは、ワークを納品物として仕上げるための最後の加工工程です。 微細なバリを取り除くのはもちろん、ワーク角をなくす「面取り加工」も仕上げ加工の一環です。 本記事では、バリ取り自動化の最終フェーズ「仕上げ加工の自動化」で使用されるツールについて詳しく解説していきます。 仕上げツールの種類 まずは仕上げで使用されるツールについてです。主に下記の2つを使用します。 超硬ロータリーバー 軸付砥石 それぞれ詳しく見ていきましょう。 1. 超硬ロータリーバー 超硬ロータリーバーは回転工具の先端に取り付けて使用する工具です。回転する刃先で被削材の表面を削ることでバリを取り除きます。 超硬ロータリーバーは回転する刃先で被削材の表面を削りながら形状を整えるもので、主にバリ取り作業や重研削、仕上げ加工などの作業に使用されます。 ロータリーバーの形状を選定することで、バリの切削をはじめ加工目的や用途、製品形状に応じて効率的な仕上げを可能にします。 ◯ 超硬ロータリーバーでの加工例 筒状ワークの内径加工 波状ワークの面取り加工 「面取り加工」についてはこちらをご覧ください。 関連記事：『面取り加工って何？「C面・R面・糸面取り」の違いまで詳しく解説！』 2. 軸付砥石 軸付砥石はロータリーバーよりも滑らかな仕上げが可能な回転式砥石です。 きめ細かなバリ取りはもちろん、面取り加工の中でも、角に丸みを帯びせる「R面取り加工」などを行う際にも利用されます。 ▲鋳鉄のパーティングライン加工の様子 仕上げ加工の注意点 ツールは消耗品 当然ですが、仕上げ加工用のツールは「消耗品」ですので、定期的な交換が必要です。 また消耗具合もワークの特徴や運用方式によっても異なりますので、交換頻度は運用してみないことには分かりません。 詳細なティーチングが必須 ▲波状ワークのティーチングポイント（31点） 仕上げ加工はワーク形状に倣う必要があるため、詳細なティーチングポイント（教示点）の設定が求められます。ティーチングポイントが多いほど高精度な仕上がりになりますが、その分サイクルタイムは落ちてしまいます。 また、きめ細かに設定しすぎると、イレギュラーな形状のバリに対応できず「削り残し」が発生してしまうため、ちょうどいい塩梅のティーチングポイント数に抑えることが重要となります。 FINESYSTEMのエアフロート式バリ取りアタッチメントは、独自のエアフロート機構で工具がワークに追従するため、極めて少ない教示点で高精度な加工を可能にしています。 【特許取得】フローティング技術で、 バリ残し・えぐりゼロの“倣い加工”を実現！   本記事でも紹介したように、バリ取りはたとえ同一ワークであっても「異なるバリサイズ」が必ずあります。 FINESYSTEM独自開発のエアフロート機構（特許取得）は、あらかじめバリサイズにあわせたフロート圧を電空レギュレータにて可変制御が可能です。レギュレータの調整による「バリ取り条件の簡易変更」を可能にしました。 さらに軸元に「複数ボールガイド」を使用することで、製品形状のバラツキにかかわらず、空振り・えぐりの発生ゼロを実現。製品形状にバラツキがあっても補正（教示修正）なしで、熟練工のような“素早く・滑らかな加工”ができるようになりました。 ▲波状ワークでティーチングポイント「4点」を実現 また当社では実際のお客様の製品・ワークを利用した「事前トライ」を承っておりますので、 実際に加工した際の品質はどうか？ サイクルタイムをどのぐらい短縮できるのか？ 導入時の「費用対効果」はどうか？ なども踏まえて解決策をご提案いたします。まずはお気軽に事前トライにてご相談くださいませ。 ＞バリ取りトライのお申し込みはこちらから！

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