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自動機とは?種類と活用例、おすすめ自動機メーカー3選

1.はじめに

日本のものづくりの現場では、急速な自動化・省力化へのシフトが進んでいます。
その背景には、人口減少による労働力確保の難しさ、生産効率の追求など、さまざまな要因があります。

工場の自動化・省力化を実現するために必要となるのが「自動機」です。
現代の製造業においては、欠かすことのできない存在といってよい程、その役割は非常に大きいものになっています。

今回は生産現場における自動機の概念、役割ついて紹介していきます。

2.製造業における自動機とは?

自動化された生産ライン

製造業での「自動機」の概念とは、人が従事していた単純作業や工程間の作業を機械に行わせる設備・装置のことを指します。
自動機は「専用機(専用工作機械)」や「省力化装置」「自動化装置」「FA装置」とも呼ばれています。

自動機は、加工・部品(素材)供給・組立・検査など、生産現場のすべての工程で導入することができます。
自動機には、1つの工程のみをおこなうシングルステーション専用機、複数の工程を組み合わせたマルチステーション専用機があります。

また、自動機は生産品や作業内容に応じて仕様を変更するため、ほとんどの場合がオーダーメイドとなります。
例外的に、数種の汎用機器を使用し、小ロット生産に対応する製造現場もあります。

3.自動機の種類と活用例

先程ご説明したとおり、自動機は目的・生産品に応じて製作され、1つの作業工程に対して、1つの自動機を作ります。
または、材料の供給から加工から検査までをおこなう自動機もあります。

では、実際にどのような自動機が存在するのか、実際の製造工程に沿ってご紹介していきます。

(1)組立装置

ものづくりの現場において「組立」は重要な工程の一つです。
ワーク(仕掛け品)をつなぎ合わせるため、ネジ締めやカシメ、溶着などの装置(自動機)があります。

組立装置

①ネジ締め装置

ネジ締めの技術を応用した自動機。
複数本を同時に締め付けることができる多軸ネジ締め機や、速度や角度、回転方向などのネジ締め条件を設定できるものなど多岐にわたります。

②カシメ装置

塑性加工を利用し高速加工が可能な「カシメ」工法も自動機で再現できます。
金属の板のみを使ってつなぎ合わせる方法のほかにリベットを使う方法もあります。
洗濯機のドラムや自動車部品などの製造に用いられています。

③溶着装置

もう一つの組立工法である「溶着」も自動機に置き換えが可能です。
「樹脂(プラスチック)溶着」「超音波溶着」「熱板溶着」など、さまざまな種類から生産品に応じたものを選択していきます。

(2)加工装置

加工は指定された大きさ・形状にする必要があるため、自動機の正確性・効率性が発揮される工程です。
正確さと速度、大量生産が求められる加工には、自動機は不可欠な存在といえるでしょう。
代表的な加工装置としては、以下があげられます。

加工装置

①切削加工装置

工作物や工具を回転させて加工する切削の現場には自動機は欠かせません。
なかでもコンピュータ制御(CNC・NC制御)を搭載した自動機は、コンピュータによる数値制御をもとにして、設定した手順で自動加工をおこないます。

②切断装置

生産品の材質や寸法などにより、鋸刃やロールカッター、レーザーといった方法で対象物を切断する自動機です。
切削加工装置と同じく、NC制御を搭載した装置もあります。

③貼付・剥離装置

生産品やワークに、回転・吸着・押つけといった機構をもちいて貼付・剥離をおこないます。
精度と力加減が必要な作業のため、自動機が活躍する工程となります。

(3)検査装置

製品の品質を一定に保つために必要なのが検査工程です。
以前は、熟練の作業員の視覚と経験によって検査をおこなってきました。

しかしながら、人員育成・確保の難しさや、人間の集中力の限界などの観点から、自動機に置き換えられている生産現場が増えています。
さまざまな検査装置の中から代表的なものを紹介していきます。

検査装置

①画像検査装置

カメラで撮影した画像を用いて、生産品の欠陥・欠損などを検査する自動機です。
これまでの目視検査では判断できなかった傷や異物の混入も可能となっています。品質の確保、生産性の向上に貢献してくれるでしょう。

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②リーク検査装置

圧力センサーを使用し、包装の容器内の液漏れや空気漏れを検査する自動機です。
センサーによって圧力の変化を感知し、人間の目には見えない欠陥を検出してくれます。

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③動作検査

完成した生産品が「正常に動作するか」「規定の性能を持ち合わせているか」など、自動機を使って検査します。
動作スピード、トルクなど、多岐にわたる検査を自動でおこないます。

④欠品検査装置

プローブや近接センサーなどをもちいて、完成した生産品に欠品がないかを検査します。
生産品の特徴に合わせ、画像検査装置と比較して導入を決めると良いでしょう。

 

4.厳選!実績豊富な自動機メーカーおすすめ3選

日本サポートシステム

(1)日本サポートシステム株式会社

【所在地】
茨城県稲敷郡阿見町阿見字阿見原4666-1777

【営業品目】
・産業用ロボット
・自動機・生産設備合理化・省力化の設計及び製作
・基板電気チェッカーや貼合・折曲など
・治具の設計・製作

【特徴】
設計・加工・組立までを自社で行う一貫生産体制が、日本サポートシステムの強みであり、高品質・低コストの製品およびサービスには定評があります。
依頼主の生産方式と生産計画などの情報をもとにシミュレーションを実施。さらに、10,000以上の自動機・生産設備の製造実績と経験から、生産現場に最適なプランを導き出します。

【実績】
NM社(電子部品の製造販売)、HS製作所(情報通信・社会産業・電子装置・建設機械・高機能材料・生活の各システム製造販売)、TT社(ショッピングセンターなどリテール事業)、SM社(自動制御機器の製造・販売)、OR社(自動車安全システムの製造販売)

省力化やロボットを活用した事例を業界ごとに掲載しています。
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(2)刀根自動機株式会社

刀根自動機株式会社

【所在地】
大阪市城東区新喜多2-5-30

【営業品目】
・機械設計
・回路設計
・機械組立
・機械加工
・切削加工
・自動化、省力化機器製造など

【特徴】
世界22カ国、国内150社に高品質な自動機を製造してきた刀根自動機株式会社。板金以外を内部製作しており、高品質でありながら低価格・短納期を実現。さらに、これまでに培ってきた高度な技術と確かな品質で、 理想の自動化・省力化を実現します。二次電池、電気・電子、半導体、自動車、医療、食品などの幅広い分野に対応しています。

(3)株式会社鳥取メカシステム

株式会社鳥取メカシステム

【所在地】
鳥取市若葉台南7-1-31

【営業品目】
・各種自動機(省力化設備)設計・製作・メンテナンス
・各種精密部品設計・製造
・パソコンアプリケーションソフト開発

【特徴】
前身である部品加工メーカーから設計、組立、電気、ソフトウェアと生産規模を拡張してきた鳥取メカシステム。設計から全工程を内製化し、現地納入まで行うことのできる自社一貫生産体制を構築しています。自動機製造のスペシャリストとして、電子・電機、機械、医療・薬品、食品分野など顧客は多岐にわたります。

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5.自動機が今後の製造業のカギを握る

今回は製造業における自動機の概要と種類について紹介してきました。品質・生産性の向上の観点のほかに、省人化・自動化によって労働人口減少の解決策にもなり得ます。

自動機のメリットを最大限に生かすためにも設計は大切なポイントです。自動機導入の成否を左右するのは、確かな設計力をもったメーカーを探すことが重要になるでしょう。

自動機の設計についても別の機会に説明させていただきます。

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