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メンテナンスフリーの充填工場

メンテナンスフリーのスライドテーブルにより、充填アームのスムーズな位置決めが可能。

Fricke Abfülltechnik社の充填装置では、当社のドライリン スライドテーブルが使用されており、80kgの充填ヘッドの上に、容易に配置することができます。この製品はすぐに設置可能な状態で提供され、かつ無潤滑という点で、工場メーカーの要件を完全に満たしています。さらに、この直動ユニットは組立品として、他のシステムよりも低コストでご利用いただけます。

概要

  • 使用した製品: ドライリンSLW スライドテーブルドライリンW モジュラー式リニアガイドプラスチック製エナジーチェーン
  • お客様の要件:充填アーム調整時、高荷重(バルブ付きの充填アームだけで80kg)と抵抗力が発生する。そのため、汚染の可能性を回避するために、システムは無潤滑運転とし、可能な限り摩耗や摩擦がないようにする必要があった。また、コスト削減も必要だった。
  • 業種:飲料業界、充填工場
  • お客様から見た成功とは:スライドテーブルには大きな負荷が生じましたが、送りねじモジュールには、ハンドホイールと台形ねじを介して、簡単かつ正確に移動させることができました。 このシステム全体は完全に無潤滑で動作し、摩耗も最小限に抑えられます。このシステムは非常に フラットな 設計のため、組付けは簡単にできました。また、ボールベアリング式ガイドなどの代替品に比べ、コストも低く抑えることができました。
充填システム 作業員は、ハンドホイールを使用することで、80kgの充填ヘッドを無理なく配置できます。

問題点

世界中にあるFricke Abfülltechnik社の工場では、バケツやジェリ缶、ホビーなどの容器に、塗料やラッカー、分散液や接着剤、その他の建築材料などを正確に充填する作業を行っています。Fricke社では、この作業向けに非常に柔軟なシステムを開発し、様々なタイプの容器に適応できるようにしました。
すべての工場で、空圧駆動で容器内に移動する充填アームと、検証可能な充填を可能にするロードセル内蔵型を採用しています。また、必要に応じて、容器のシーリングやラベリングなどの工程を行うモジュールを、後から追加で取り付けることもできるようになっています。
充填ヘッドの位置決めが自由であることも、最大限の柔軟性を実現するコンセプトのひとつです。これにより、異なる容器を1つの同じラインで充填することができるという前提条件が整いました。
当初、Fricke社では、充填アームの調整にパイプインパイプ工法を採用していましたが、この方法では比較的動きが鈍く問題となっていました。そこで、同社のデザイナーはより良いソリューションを求め、さまざまなシステムをテストしました。バルブ付きの充填アームだけでも80kgの重量があるため、このソリューションは高荷重に対応できるものでなければなりません。加えて、高い抵抗力と供給ホース内の製品自体の重量も生じます。リニアガイドは製品容器の上で使用されるため、無潤滑で管理し、あらゆる汚染を排除する必要がありました。併せて、可能な限り摩擦や摩耗を生じないようにすることも求められます。さらに、コスト面も重要なポイントでした。
充填ヘッドの位置決めに加えて、リニアベアリングの技術は、他でも必要とされました。例えば、容器の供給についても、ソリューションを見出す必要がありました。また、エネルギーや信号を伝送するケーブル用に、充填工場にあるさまざまな可動部で使用するケーブルガイドも必要としていました。

解決方法

充填アームの調整
Fricke社の担当者は、ドライリン スライドテーブル製品から、特に静アキシアル荷重:1,600N、静ラジアル荷重:6,400Nのドライリン SLW-2080シリーズ(図1、2参照)を採用することにしました。ここで中核となるのが、実績のある硬質アルマイト処理ドライリンWレールと、4つのドライリンWハウジングベアリングでガイドされるガイドキャリッジです(図3)。作業員は、ドライリン台形ねじナットに作用する手動クランクを使って、ガイドキャリッジに搭載された充填ヘッドのに位置決めを正確に行います(図4)。このシステムでは、すべて完全に無潤滑で動作し、摩耗も最小限に抑えられます。また、スライドテーブルは、大きな負荷が生じるにもかかわらず、ハンドホイールと台形ねじを介して簡単かつ正確に移動させることが可能です。キャリッジの設置幅は150mmで、非常にフラットな設計のため、システムは環境に上手く馴染みます。
ボールベアリング式ガイドなどの代替品はかなり高額ですが、すぐに設置可能なこのシステムはコスト面でも優れています。また、特に腐食性の強い媒体を充填する必要がある場合は、スライドテーブルの各要素をステンレス製の部品に置き換えることができます。スライド部と台形ねじナットにも、同様の耐性を備えたイグリデュール材質を使用することが可能です。
 
容器を供給するコンベア技術
Fricke社の充填システムでは、他にも当社の製品が使われている箇所があります。例えば、容器を充填機構に送るコンベア技術では、見えないところでドライリンW リニアガイド(図5)が、容器のスムーズな動作と正確な位置決めを行っています。

可動部のエネルギー供給
工場では、エネルギー供給システムも使用されており、フレキシブルなプラスチック製エナジーチェーン(図6)が、充填ラインの可動部にエネルギーや信号を確実に伝送しています。

ドライリンSLW スライドテーブル 図1:Fricke社の設計者は、すぐに設置可能な組立済みのドライリンSLWスライドテーブルを採用しました。
ドライリン スライドテーブル 図2:コンパクトなドライリン スライドテーブルの設置状態。
ドライリンすべり軸受とスライド部 図3:ドライリンすべり軸受とスライド部を備えたイグスのモジュラーキット
充填システムの充填ヘッド 図4:作業員は、ハンドホイールを使用することで、80kgの充填ヘッドを無理なく配置できます。
ドライリンW リニアガイド 図5:充填容器の供給時に、見えないところでドライリンWリニアガイドがスムーズな動作を実現します。
プラスチック製エナジーチェーン 図6:可動部にエネルギーや信号を確実に伝送する、フレキシブルなプラスチック製エナジーチェーン。

その他の使用事例はこちらをご覧ください。

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