目次
本記事では、手作業でのバリ取りに問題を感じている方に向けて、バリ取り機やバリ取りロボットシステムによるバリ取り機の自動化について解説します。
人が行うバリ取りは時間や人件費がかかったり、品質が一定しないことなどのいくもの課題があります。
人による板金バリ取りのコストダウンをはかるためには、バリ取り機やバリ取りロボットシステムを導入して、バリ取りを自動化することが効果的です。
バリ取り機とは
バリ取り機とは、バリ取りを自動で行ってくれる装置のことです。専用機器もしくはNC装置に設置したツールによって行う方法の2種類があります。しかし、いずれも時間がかかるバリ取りの人手不足を解消するための方法として注目を集めています。
バリ取りは従来なら、技術力のある担当者によって行われることが一般的でした。しかしバリ取り機を導入すれば、加工機や工具により、機械が自動的にバリ取りをしてくれます。
関連記事：バリ取り機とは？バリ取り機の種類と選び方
手作業で行うバリ取りの課題
自動化された機械ではなく、手作業でバリ取りを行う場合、次のような課題があります。
課題
- バリ取りに熟練の技術力が必要であること
- 「きつい」「汚い」「危険」の３Kがそろっていること
- 人手不足
以上の3つがバリ取りの現場で起きている課題となります。まずはこれら手作業でのバリ取りの課題について、詳しく見ていきましょう。
熟練の技術が必要
手作業でのバリ取りの課題としてまずあげられるのが、作業を行うために熟練の技術が必要となることでしょう。バリを除去するのはとても繊細な作業で、製品に傷をつけることなく、バリだけを除去するには高い技術力が必要となります。
品質を一定に保つことも非常に重要で、新しく入社した人材がすぐにできる作業ではありません。
新たな人材を確保できたとしても、品質の高いバリ取りの技術を習得するためには、何年もの歳月が必要となります。
「きつい」「汚い」「危険」の３Kがそろっていること
日常的にサンダー等を利用して行うバリ取りの作業では、工場内に粉じんが飛び散ってしまうため、「汚い」というイメージが付きまといます。
また、金属を削るのですから「危険」な作業であることも事実です。
バリ取りという技術もすぐに習得できるものではなく、一人前になるために長い年月を必要とします。そのため「きつい」というイメージを持たれることも少なくありません。
これら３Kがそろってしまうことも、手作業でバリ取りを行うデメリットになるでしょう。
関連記事：バリ取りがきついと言われる6つの理由＆効率的に作業を進める方法
人手不足
そして現在、バリ取りを担当している人材は高齢化してきています。バリ取りの担当者が、あと数年で退職を迎える人ばかりであるとの企業も少なくありません。
バリ取りに熟練の技術が必要である一方で、若い人材が集まらず、技術の継承が難しいという課題も生まれています。
手作業でバリ取りを行うことができる人材が、年々減少してしまっていることも大きな課題の一つとなっています。
素材別に見るバリ取り自動化の特徴とポイント
加工する対象物によって、バリの発生の仕方や適した処理方法は異なります。
そのため、以下のような素材ごとの特性を理解したうえで、適切な仕組みを作ることが欠かせません。
- 鋳物・ダイカストのバリ取り
- 樹脂・プラスチックのバリ取り
- 鉄・アルミなど金属のバリ取り
それぞれの性質に合わせた手法を取り入れ、安定した生産体制を構築しましょう。
鋳物・ダイカストのバリ取り
鋳造製品は形状が複雑になりやすく、発生するバリの大きさも不均一になりがちです。
手作業では熟練の勘に頼る部分が大きいものの、ロボットなどを導入すれば一定の仕上がりを保てます。
とくに、対象物の微妙な輪郭に追従するフローティング機構を備えたツールを使うと、製品のえぐりや取り残しを防ぐことが可能です。
超硬ツールなどを適切に組み合わせれば、硬い部分もスムーズに処理できます。
作業者は粉じんが舞いやすい環境から解放されるため、現場の安全性向上にも大きく貢献し、安定して精度の高い加工を維持できるでしょう。
樹脂・プラスチックのバリ取り
樹脂やプラスチックは金属に比べて柔らかく、熱に弱いという性質を持っています。
そのため、強い力で削りすぎると本体の形状まで変わってしまうおそれがあり、繊細な処理が求められます。
自動化する際は、押し付ける圧力を細かく制御できるシステムや、樹脂加工に適したナイフツールなどを活用するのがおすすめです。
大量のバリが発生する製品には、エアで吹き飛ばすエアブロー方式や、メディアを投射するブラスト加工機を用いる手法もよく選ばれています。
素材へのダメージを最小限に抑えつつ、人の手では時間がかかる細部の仕上げまで、素早く均一に行うことが可能となります。
鉄・アルミなど金属のバリ取り
金属を処理する場合は、特有の硬さや強度によって加工に力が必要となるため、耐久性の高い専用カッターやエンドミルなどを選ぶことがポイントです。
発生するバリの形状や大きさも多様であるため、素材の特性や求める精度に合わせた適切な切削条件の調整が欠かせません。
すでに工場にあるマシニングセンタなどの工作機に専用ツールを取り付ければ、加工から仕上げまでを一貫して行えます。
それぞれの材質が持つ硬さや粘りに合わせて最適な設備を導入すれば、複数人のスタッフが担っていた工程を圧縮して生産性を高められます。
バリ取りを自動化するメリット
ここからは、バリ取り機やロボットの導入により、バリ取りを自動化することのメリットについて解説します。手作業でのバリ取りには課題がありました。しかし、バリ取りを自動化することにより、次のようにさまざまなメリットが得られるはずです。
関連記事：バリ取り機を導入する６つのメリット
３Ｋ（きつい・汚い・危険）からの解放
まずは現場作業において言われる「3K（きつい・汚い・危険）」から解放されるメリットがあります。
バリ取りはサンダー（ハンド・グラインダー）を用いる作業なので、担当者には常に危険がつきまといます。危険のある作業をきついと思う担当者もいるかもしれません。
しかしバリ取り機等を導入すれば、人が危険な目にさらされることはなくなります。企業側としても労働安全衛生面を充実させられるようになるため、3Kからの解放においてメリットが感じられるはずです。
加工時間の大幅な縮小と人手不足の解消
バリ取りの自動化は、手作業に比べて加工時間を大幅に短縮することができます。
人が行うバリ取り作業は、高度な技術が必要であることからも、非常に時間がかかるものです。しかしバリ取り機等を用いることで自動的に、高速なバリ取りが実現されます。
企業の生産性・作業効率の向上にもつながり、バリ取りの大きな課題の一つである人手不足の解消にも大きく貢献できるでしょう。
人件費の削減
作業のバリ取りのために人材を雇用していた場合、バリ取り機等を導入し自動化すれば、バリ取り作業に従事する人を減らすことができます。従来の担当者に、他の作業をしてもらうことでさらなる生産性向上を目指すことも可能でしょう。
板金加工においてコストダウンをはかりたいと思われているなら、バリ取り機等の導入をおすすめします。人件費を削減できれば、間接的なコストダウンがはかれるはずです。
品質の安定化
最後にご紹介するバリ取り自動化のメリットは、品質の安定化です。人がバリ取りを行う場合、どれほど優れた技術を持っている担当者であっても品質には誤差が生じてしまいます。しかし、バリ取りを自動化することで誤差のないバリ取りが可能です。
とくにバリ取りの担当者が複数いる場合、品質を一貫させることは難しいでしょう。バリ取り機等を導入することには、製品の品質を安定させられるメリットもあります。
関連記事：板金製品のせん断
バリ取りを自動化するデメリット
バリ取り機等によりバリ取りを自動化することにはメリットもありますが、一方でデメリットもあります。バリ取り機等を実際に導入する前に、念のためデメリットも確認しておきましょう。
新たな設備が必要な場合もある
バリ取り機等を導入するデメリットとして、新たな設備が必要となる場合があることがあげられます。たとえばラインでバリ取り機等を運用する場合、運用のための周辺機器購入が必要となるかもしれません。
板金加工のコストダウンを狙ってバリ取り機等を導入しても、導入のために大きめの初期費用が必要となることがあります。
メンテナンスが必要
バリ取り機等の設備を導入し、長年にわたり正常に稼働させるためには、定期的なメンテナンスが必要です。メンテナンスを怠ると、不具合や故障が出て生産現場に支障をきたしてしまう可能性もあります。
機械のメンテナンスのためには当然一定のコストも必要となります。バリ取り機等の導入には、設備購入に伴う初期費用に加えて、メンテナンスのためのランニングコストもかかることを知っておいてください。
関連記事：オーセンテックのメンテナンスサポート
バリ取りを自動化させる方法
人手によるバリ取りにはいくつかの課題があります。それではバリ取りを自動化させるためには、どのような方法があるのでしょうか？バリ取り機を含め、3つの方法についてご紹介します。
工作機を利用する
まずは工作機を利用する方法です。マシニングセンタ・複合旋盤などの工作機にカッターやブラシなどを設置する方法です。もし工作機がすでに装備されている工場であれば、高額な初期費用をかけずにバリ取り装置を導入できるでしょう。
工作機に設置できるのは、「バリ取りツール」「カッター＆パス」「ブラシ」などです。バリ取りツールは多くの種類が提供されているので、自社に適したツールが見つかるでしょう。工作機が設置されているなら、最も手軽であると言えるバリ取り自動化の方法です。
バリ取り機などの専用機を利用する
バリ取りを自動化する方法として最も一般的と言えるのが、バリ取り機などの専用機を利用する方法です。バリ取り機とはブラシ研磨などによりバリ取りを行う専用の機械のことで、手作業によるバリ取りに比べて大幅に作業が効率化されます。
バリ取りと研磨が同じ工程内で完了すること、手作業では何十分もかかっていた作業を1分程度で終えられることなどが大きな要因です。
品質を一定に保つことや、人手不足を解消することにも大いに貢献できるでしょう。
関連記事：バリ取り機とは？バリ取り機の種類と選び方
ロボットを利用する
バリ取りの自動化を行うには、バリ取りロボットを利用する方法もあります。バリ取り自動化ロボットは人と似た動きをしたり、人と協力したりすることで、生産現場の効率性を向上させるものです。
ロボットのアームは人の腕のようにできており、先端にブラシや工具を装着することにより、人が行う作業に近いバリ取りを行います。バリ取り装置の設置には広い場所が必要となると考えられがちです。しかし最近のロボットは小型化が進んでおり、狭い場所でも設置できます。以上のようなバリ取りロボットを設置するのも方法のひとつです。
自動化を成功に導く機器選びと効率化のコツ
自社に合った仕組みを取り入れて生産性を最大化するには、いくつかの基準を設けて比較検討することがポイントです。
具体的には以下の3つを意識して選定を進めてください。
- 自社の加工ワークの形状・素材に適した機器を選定する
- 設置スペースと生産ラインに適したサイズ（小型機など）を検討する
- 目的に適したバリ取りツール（ブラシなど）を組み合わせる
現場の状況に寄り添った選択をすることで、導入後のトラブルを防げます。
自社の加工ワークの形状・素材に適した機器を選定する
扱う製品の大きさや複雑さによって、最適なシステムは大きく変わります。
平面の多いシンプルな部品であれば、コンベア式の専用機を通すだけで高い効果を得られることがあります。
反対に、立体的な曲面などにアプローチする場合は、多関節のロボットアームが力を発揮するでしょう。
対象物が硬く切削工具を使用する場合などは、加工時の振動を抑えるためにガントリー型のような高い剛性を持つロボット構造が選ばれることもあります。
現在の主力製品だけでなく、将来的に取り扱う可能性のある部品の形状や素材まで見据えて、柔軟に対応できるスペックの機器を選ぶのがおすすめです。
設置スペースと生産ラインに適したサイズ（小型機など）を検討する
工場内の限られたスペースを有効に使うため、機器の寸法や動きの範囲は十分に確認しておきましょう。
大がかりなシステムを導入すると、周囲の動線を圧迫し、かえって全体の作業効率が落ちてしまうリスクがあるためです。
最近では、省スペースで稼働する小型の専用機や、作業者のすぐそばに置ける協働ロボットの普及も進んでいます。
前後の製造工程とスムーズに連携できるレイアウトを想定し、現場のスタッフが無理なく立ち回れるコンパクトな設備を選ぶことも大切です。
そうすることで導入後のライン稼働も滞りなく進み、生産量も安定します。
目的に適したバリ取りツール（ブラシなど）を組み合わせる
機械本体の性能と同じくらい影響が大きいのが、先端に取り付けるツールの選び方です。
表面を滑らかに整えたい場合は、対象物を傷つけにくいブラシがよく使われます。
一方で、大きな突起を削る荒加工にはエンドミル、微細な仕上げにはロータリーバーを用いるなど、用途に応じた使い分けも求められます。
求める仕上がりのレベルや加工のスピードにあわせて、最適なものを組み合わせることが欠かせません。
さらに、ツール同士を自動で交換できる機能があれば、1つの製品に対して複数の処理を連続で行え、いっそうの効率化につながります。
バリ取り自動化を成功させるための導入前の注意点
本格的な設備投資へと踏み切る前に、現場での運用を想定した準備を入念に行うことが失敗を防ぐためのポイントです。
導入の際は、以下の2つを確認してください。
- 事前に加工テストを実施して仕上がり品質を確認する
- 消耗品の交換やメンテナンスなどの運用体制を整えておく
事前の確認と計画的な管理ルールを設けることで、長期間安定して稼働させられます。
事前に加工テストを実施して仕上がり品質を確認する
カタログの数値を見るだけでなく、自社で実際に作っている部品を使ってテスト加工を行うことが確実な方法です。
実物で試すことで、細かい部分の取り残しがないか、想定どおりの処理時間で終わるかといった具体的なデータが得られます。
期待していた品質に届かない場合は、ツールの選定や押し当てる力の調整など、事前に対策できます。
多くの設備メーカーやシステムインテグレーター（SIer）が事前の加工テストを受け付けているため、実際の仕上がりを確認してから導入を判断しましょう。
消耗品の交換やメンテナンスなどの運用体制を整えておく
機械そのものが自動で動いても、先端のブラシや刃物は使っていくうちに少しずつ摩耗します。
削る力が落ちたまま稼働を続けると、不良品が発生する原因となってしまいます。
ツールの消耗頻度は状況によって異なるため、運用しながら適切な交換時期の目安を把握し、誰がチェックを行うのかを明確にしておくことが欠かせません。
定期的な清掃や機械の点検をマニュアル化し、日常業務の中に組み込んでおくと安心です。
導入直後からスムーズに管理できる体制を作っておけば、予期せぬ設備の停止を防ぎ、本来の生産能力を長く保てます。
バリ取り自動化はバリ取り機の導入で実現可能
今回は、バリ取りの自動化について解説してきました。
バリ取り機やロボットの導入には、一定のコストもかかりますが、板金加工コストがダウンする、品質が安定する、人手不足が解消するなど、たくさんのメリットがあります。
ぜひ自社にとって、バリ取りの自動化が必要なのかどうかを検討してみてください。
バリ取り機の導入ならオーセンテックまでぜひ一度ご相談ください。
オーセンテックのバリ取り機
現在の工場現場は、生産性向上や品質維持、人材不足など、さまざまな問題を抱えています。多くの工場に共通する原因は、現在でも人の手による作業が多いことです。
私たちは手作業をなくし、人的負担を軽減、各作業を効率化することを目的として、「バリ取り機」をはじめとした省力化機械をご提案しています。
オーセンテックのバリ取り機が選ばれる理由
バリ取り機を導入することで、工数が削減され、人手不足や生産性の伸び悩みをいった問題の解決につなげることができます。
私たち、オーセンテックが提供できる強みは大きく２つあります。
圧倒的な仕上がり品質とスピード
弊社が独自に開発したブラシ回転機構と研磨ブラシにより、優れた研磨力とエッジとワーク表面の仕上がり品質の高さを兼ね備えたバリ取り機が誕生しました。
それにより、バリ取りのスピードは、人の手で行うよりも5～10倍速くなり、さらにムラのない安定した品質が実現可能になりました。
初心者にも安心の使いやすさ
バリ取りのスピードや仕上がりだけではなく、操作パネルの使いやすさやメンテナンスのしやすさにもこだわっています。 操作パネルは直感的に操作できるタッチ式を採用、操作や設定変更などの作業が容易に行えるようになっています。
また、メンテナンスのしやすさにもこだわっており、お客様自身で部品交換などの簡易なメンテナンスを行えるよう機械設計をしています。文書や動画のメンテナンスマニュアルは初心者の方でもわかりやすい内容となっています。
実際に使用する方の視点にたった使いやすさを実現しています。
バリ取り機の導入事例
オーセンテックのバリ取り機を導入して、作業効率の向上、人手不足の解消などに繋がった事例をご紹介します。
バリ取り機の導入をご検討の方は、ぜひご相談ください
オーセンテックでは、ヒアリングやサンプル加工などを通じ、お客様の課題と解決方法を明確化し、お客様のお悩みやご予算に応じて、最適なバリ取り機をご提案させていただきます。
バリ取り機の導入をご検討の方、ご不明な点などをお持ちの方は、オーセンテックまで一度ご相談ください。
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この記事の著者
オーセンテック株式会社
オーセンテック株式会社では、「お客様の声を「アイデア」に お客様の笑顔を「力」に「ものづくり」に貢献する会社でありたい」という企業理念のもと、製造現場の生産性向上・人手不足・品質の安定化・環境改善を実現させるため、手作業をなくすための機械（バリ取り機や板金洗浄機など）を開発・販売・メンテナンスしております。
オーセンテック編集部では、これまでの数多くのバリ取り機、洗浄機の導入事例・サポート経験を活かして、バリ取りや洗浄といった板金加工現場でなくてはならない工程・作業に関するお役立ち情報を発信しています。
