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組立機や搬送装置の位置ずれ・ガタつきは、部品の交換や調整で改善できる場合と、機構や取付構造の改造が必要な場合があります。症状が似ていても原因は同じとは限らず、動作のどの場面で問題が起きるかを確認することが大切です。
機械・設備の改造は、既存設備の構造や仕様を変更する方法です。本記事では、位置ずれや揺れの確認事項、修理と改造の考え方、改造後の動作確認について解説し、岡部機械工業の移載装置の改造事例をご紹介します。
位置ずれが起こる場面によって原因は異なる
「位置ずれ」といっても、停止位置が毎回ばらつく場合、移動中に揺れる場合、製品をつかむときに位置が合わない場合では、不具合の現れ方が異なります。ずれが発生する動作とタイミングは、原因を考えるうえで重要な情報です。
製品を載せない状態では正常でも、実際の重量がかかると揺れることがあります。この場合、製品の重さや形状、運転速度などが動作に影響している可能性があります。単に「動くかどうか」だけでは、実際の工程で安定して使えるかは判断できません。
改善の目標も、装置全体の精度を漠然と高めることではなく、受け渡し位置を安定させるなど、工程の課題と結び付ける必要があります。必要な動作や精度が明確になると、機構のどの部分を変えるべきかも判断しやすくなります。
位置ずれやガタつきが発生する主な原因
長年の使用で精度が低下した設備では、案内部や軸受の摩耗、締結部の緩みなどが確認項目になります。部品同士のすきまが大きくなると、動きのばらつきにつながる場合があります。
一方、製品重量や速度などの条件が変わっていると、元の支持方法や部品配置では動作が安定しにくいこともあります。部品の劣化と、現在の使い方に対する構造の適否を分けて考える必要があります。
停止位置や動作タイミングの問題には、センサーや制御側の要因が関わる場合もあります。外から見える症状が同じでも、原因が機械側にあるとは限りません。摩耗の有無だけで交換部品を決めると、原因が残って改善につながらないおそれがあります。
部品交換で直る場合と機械改造が必要な場合の違い
摩耗や故障が原因の場合
元の構造で安定して動いていた設備が、摩耗や損傷によって不調になった場合は、交換・整備・調整による復旧が選択肢になります。ただし、取付面や相手部品にも不具合があれば、その部分を含めた整備が必要です。
元の機構や生産条件に原因がある場合
元の機構では必要な安定性を得にくい場合は、部品の種類や配置、支持方法などを変える改造が選択肢になります。改造には、従来以上の精度を目指すだけでなく、製品の重量や速度など、現在の生産条件に合わせる目的もあります。
修理と改造を組み合わせた対応が適する場合もあります。たとえば、摩耗部品の交換と、揺れを抑えるための支持構造の変更です。修理か改造かの名称よりも、故障の復旧と機構の変更のどちらが必要なのかを分けて考えることが大切です。
機械改造の効果は何を基準に判断するのか
改造の効果は、部品が取り付けられたことだけでは判断できません。製品を載せた状態で停止位置が安定することや、受け渡しが成立することなど、実際の工程で必要な動作を満たしているかが基準になります。
改造前後で扱う製品や運転条件が異なると、位置のばらつきや受け渡しの安定性を比較しにくくなります。同じ条件での記録があれば、何が改善し、どの課題が残っているのかを把握しやすくなります。
一つの工程の動きが変わると、次の工程が製品を受け取るタイミングや、周辺部品との距離にも影響する場合があります。ユニット単体では正常でも、前後の設備と連動したときに問題が出る可能性があるため、ライン全体との関係も重要です。
また、改造の納期には、部品の製作・手配期間に加え、現地での取付け・調整・動作確認の期間も含まれます。設備を止められる期間によって実施できる作業が変わるため、生産計画も改造範囲を考える条件の一つです。
案内部品を変更する場合も、部品名だけで効果は決まりません。荷重、配置、取付条件などによって装置としての動きは変わります。変更箇所と既存部分が干渉しないことや、安全機能に支障がないことも、改造を評価するうえで欠かせない条件です。
移載装置の揺れと振動の改善事例
当社では、プラスチック成形品の検査装置に組み込まれた移載ユニットを改造しました。既存のスライドシャフト構造にはあそびが大きく、動作時の揺れや振動によって、製品の受け渡しが不安定になっていました。
そこで、直線運動を案内する部品であるLMガイドへの置き換えをご提案しました。取付構造も見直し、側面と底面にガイドを配置する設計としました。改造後は移載動作が安定し、チョコ停の解消につながりました。装置の動きに合わせて案内構造を変更した事例です。
機械や設備の改造は岡部機械工業へご相談ください
当社は、組立機や搬送設備などの設計・製作の経験を活かし、既存設備の修理・改造に対応しています。位置ずれやガタつき、揺れについて、部品交換に加え、案内部品の配置や取付構造の見直しを検討します。
ご相談の際は、設備の概要、不具合が起きる動作、使用条件、改善したい状態をお知らせください。対象設備と必要な作業範囲を確認したうえで、対応方法をご提案します。
