溶接環境のソリューション

Balluff は、お客様の自動化された溶接プロセスのために、さまざまなセンサや関連部品を提供しています。当社の業界標準のソリューションを使用することで、ダウンタイムを減らし、不必要なメンテナンスを回避し、提供能力を高めることができます。その結果、コストが下がり、現金を節約することができます。

私たちの目標は、お客様と協力して、問題のある分野の生産性を向上させるために、アプリケーションごとに最適なソリューションを開発することです。その際には、まず最初に確認する既存の困難を考慮します。

私たちの製品は、何十年にもわたってお客様にその良さを認められ、最も過酷な溶接環境でも成功を収めています。なぜなら、私たちのソリューションによって、プロセスと製品の品質を決定的に向上させることができるからです。

自動溶接では、特別なソリューションが必要になることがあります。というのも、標準的なコンポーネントや組み立て時のソリューションは、通常、溶接セルではうまく機能しないからです。Balluffは、ベストプラクティスのソリューションを開発することで、生産における有効性と効率性をさらに高めることに継続的に取り組んでいます。これにより、機械やシステムの寿命を延ばし、自動化における計画外の故障やコストのかかる故障をなくすことができます。このように、自動化と持続可能な技術への情熱をもって、お客様の目標達成に貢献しています。

自動溶接でよくある問題

1. ウェルドナットの検出
   ウェルドナットが存在するかどうかを検出することは、自動溶接において最も一般的な作業の1つです。ウェルドナットの正しい位置は、溶接前または下流の品質ステーションで検出されますか？接続しているセンサーのスペースはどのくらいありますか？ウェルドナットはどちら側から検出されるのか？ウェルドナットのサイズや形状は？許容範囲はどのくらいですか？これらの多様なタスクを管理するために、私たちはさまざまな技術を提供しています。

2. 溶接スパッタや電磁干渉場によるダメージ
   非接触型の電磁誘導センサーは、過酷な溶接環境において、様々なクランプ作業やポカヨケのアプリケーションに使用されています。溶接ガンから発生する高温の溶接スパッタの蓄積、高い周囲温度、強い電磁場は、スイッチング不良や故障の原因となります。そのため、私たちのインダクティブ・センサーには、溶接スパッタを防ぐ特殊なコーティングが施されています。

3. ローディング時のダメージ
   部品を搭載する際に意図せずに激しい衝撃を与えてしまうと、センサーの寿命が短くなり、最悪の場合はセンサーが壊れてしまうこともあります。当社の全金属製インダクティブセンサーは、ステンレス製のハウジングとフロントを備えており、いくつかの激しい衝撃や継続的な磨耗に耐えることができ、危険地帯の外に取り付けられるように長いレンジを提供します。

4. センサーケーブルやネットワーク部品の熱害
   溶接セルでは、溶接残渣がケーブルやネットワーク部品の寿命を様々な面で縮めるため、特に堅牢な接続ソリューションが必要となります。高温の溶接スパッタがケーブルシースやネットワークモジュールに焼き付き、短絡の原因となります。溶接スラグが溜まると、ケーブルが接続部から抜けてしまうこともあります。当社の高耐久性ケーブルは、溶接環境の仕様を考慮して設計されています。コネクターに施されたPTFEコーティングは、溶接スパッターの付着や焼き付きを防ぎます。ケーブルには、異なる環境基準に耐えられるように、異なるケーブルジャケットが採用されています。

自動溶接への応用

センサーサイズの選択

誘導型センサーの使用範囲は、基本的にアクティブエリアの大きさに依存します。自動溶接の場合、これは2つの結果をもたらします。センサーは物体のエッジではなく、表面を検出させることをお勧めします。しかし、意図的にエッジを検出する場合は、センサー面の直径が物体の厚さとほぼ一致することが理想的です。さらに、大型部品の検出には、短距離・低質量のため破損しやすいミニチュアセンサーをできるだけ惜しまずに使用することが重要です。取り付け器具には、必要に応じて小型のセンサーを使用してください。

(1)物体のエッジ (2)大型センサー (3)大型物体 (4)ミニチュアセンサー (5)大型物体 (6)物体のエッジ (7)大型センサー (8)ミニチュアセンサー

クイックディスコネクトコネクターと犠牲ケーブル

ケーブルを常時接続するタイプのセンサーは安価ですが、一般的に自動溶接には適していません。実務経験がそれを裏付けている。溶接セルの故障原因の中で最も多いのが、溶接スパッタによるセンサケーブルの損傷です。しかし、ケーブルの損傷により、機能しているセンサーを完全に交換しなければならないというのは、解決策にはなりません。Balluff のクイックディスコネクトコネクタを使えば、故障した部品だけを短時間で交換することができます。また、非常に過酷な環境下でも、短い犠牲ケーブルを使用すれば、ケーブル交換のためのダウンタイムを短縮することができます。

(1) 常時接続ケーブル付きセンサ (2) クイックディスコネクトコネクタ (3) 犠牲ケーブル

先進のネットワークアーキテクチャによるコミュニケーションの向上

I/Oモジュールは、自動溶接に必要な多数のセンサーを接続するために古くから確立されています。ネットワークに接続して、短絡や過負荷などの診断データをいつでも提供できるので、非常に実用的です。唯一の難点は、ネットワークケーブルや接続ラインが破損することがあり、その結果、改善が困難な通信障害が発生する可能性があることです。

IO-Linkセンサー/アクチュエーターハブとネットワークモジュールを使用することで、ネットワークモジュールをクリティカルゾーンの外に取り付けて、いつでもコントローラやネットワークと通信できるようにすることができます。そのため、溶接セルでセンサーやアクチュエーターが故障しても、ネットワークモジュールがその詳細を上に報告します。このアーキテクチャにより、継続的なコミュニケーションと簡単な診断により、トラブルシューティングを迅速かつ改善することができます。

(1) 過酷な環境 (2) IO-Linkバルブ端子 (3) IO-Linkセンサー/アクチュエーターのハブ。

稼動中のトラブルシューティングや交換を迅速に行うことができます。

時は金なり。自動溶接中に問題が発生した場合、メンテナンス技術者やシステムオペレーターは、システムを再び稼働させるための解決策を迅速に見つける必要があります。マシンに直接取り付けることができるIP67のモジュールを使用することで、故障の特定とアクセスが容易になります。また、当社のIO-Linkセンサー/アクチュエーターハブから提供される診断データは、障害の程度を絞り込み、運転の復旧を早めるのに役立ちます。理由は単純で、オペレーターは故障の詳細を正確に伝えることができ、技術者は工場に到着する前に問題を知り、準備をすることができるので時間を節約することができるからです。

(1) 想定される診断：ユニットが存在する、ユニットが接続されている、リミット動作、レンズが汚れている、ターゲットが検出範囲外である、短絡が検出された、過負荷が検出された、出力コイルが開いている。

輸送ユニットのトラッキング

生産工場間で材料を輸送する場合、工場から何が出て、何が戻ってくるのかをいつでも追跡できなければなりません。これは、お客様に部品を出荷する際には、さらに重要になります。完成した部品を運搬するための特別な梱包用カートやラックは、非常に高価なものです。これらのラックが返却されなかったり、紛失したりすると、利益率が下がり、次の注文を処理することが難しくなります。UHF帯RFIDシステムを使用すると、工場から出荷されるすべての輸送ユニットを記録することができ、どの車両に乗っているか、何時に配達されたかを知ることができます。これにより、貴重な梱包用台車やラックの納品とサプライチェーンの両方を記録することが可能になりました。

(1)RFID評価ユニットBIS V (2)RFID読み取りヘッド (3)RFIDデータキャリア（粘着ラベル