高速パンチングマシンの異常振動による不良品発生?
実績 | 高速パンチングマシンの異常振動による不良品発生?高速パンチングマシンは、高速でプレス加工を行うため、異常な振動や揺れが発生すると不良品が発生しやすくなります。どのようにして早期に防ぐことができるのでしょうか?
高速パンチングマシンの加工特性
高速パンチングマシンの加工プロセスは、少量多品種の金属プレス加工が特徴であり、主な材料として鋼、アルミニウム、ステンレス鋼などが使用されます。特にスピーカーの金属メッシュパネルの製造に一般的に用いられます。
生産プロセスでは、材料の展開や拡張を通じて廃材を最小限に抑え、大幅なコスト削減が可能となります。
金属メッシュパネル(エキスパンドメタル)とは?
金属メッシュパネル(エキスパンドメタル)は、多孔構造を持つことでスピーカー内部の精密部品を保護する役割を果たします。また、モダンなデザインに適し、耐久性が高く、柔軟な活用が可能なため、建築装飾、車両通気口、建設現場の設備、コンクリート補強、フェンスなど、幅広い用途で活用されています。
加工工程では、メッシュの穴の形状やサイズ、色を自由にカスタマイズすることが可能であり、代表的な形状としては、菱形、円形、六角形などがあります。
しかし、高速パンチングマシンは、プレス加工速度が非常に速いため、機械に異常な揺れや位置ズレが生じると、容易に不良品が発生してしまいます。では、毎回の動作が正確かどうかをどのように確認すればよいのでしょうか?
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解決策と監視方法
VMS-ML 機械学習型スマート監視システム
高速パンチングマシンは、高速加工により金型の品質が製品の出来栄えに大きく影響を与えます。
そのため、事前に金型の品質を確保することで、大量の不良品の発生を防ぐことが可能です。
当社では、金型の品質を測定し、機械学習を用いて加工中の動的信号を解析し、加工状態の基準を定義して管理します。
長期間の状態トレンドを可視化することで、金型の劣化状態を事前に把握し、不良品の発生を未然に防ぐことができます。
測定状況
設備稼働の可視化管理
動的信号の可視化管理では、測定されたデータを直感的に理解しやすいグラフや画像に変換することで、プロセスに潜む情報を発見し、オンライン監視の基準として活用します。
#しきい値管理: 短時間のダイレクトドライブスイッチの動作を管理し、定量的に評価。
#機械学習による管理: 機械学習を通じて、機械の稼働状態が毎回一貫しているかを確認。
#異常信号の検出: 高速プレス機では、非常に密度の高い信号が発生するため、従来の上下限しきい値では管理が困難。
VMS-ML 機械学習型スマート監視システムを活用することで、正常なプロセスを学習し、基準と比較して異常信号を迅速に検出可能。
また、異常の原因を迅速に特定するために、VMS-PH 設備動態管理分析装置の動的解析機能を利用できます。
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機械学習を活用し、プロセスデータを学習し適正な信号規範を作成。
画像はエキスパンドメタル加工の3回目の動的信号を示す。
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動的解析を用いて異なる回転速度での加工信号を定義し、機械の挙動を可視化し、揺れのタイミングの違いを明確にする。
機械学習により、正常時のタイミング規範と異常発生時の比較を行う。
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機械の揺れは低周波帯域に影響を与えるため、周波数解析により測定。
測定結論
機械の揺れに関する評価には、VMS-PH 設備動態管理分析装置の「動的解析」および「周波数解析」を活用し、設備の状態管理基準として使用可能。
また、工場内のモーター、スピンドル、ボールねじ、ガイドレール、XYZ軸の動作、加工プラットフォームの防振状態の評価には、VMS-PM 機械動態分析装置が推奨される。
今後の機械加工状況の監視には、VMS-ML 機械学習型スマート監視システムを活用することが可能です。
VMS-ML 機械学習型スマート監視システム