大学校及び設置科 東北職業能力開発大学校生産システム技術系
課題実習の前提となる科目または知識、技能・技術 機械技術:機械設計、機械加工、自動化技術、安全衛生 電気・電子技術:コンピューターシステム技術、センサー応用回路技術、アクチュエーター技術など (課題情報シートを参照)
課題に取り組む推奨段階 機械技術:機械設計、機械加工、自動化技術、生産管理などを終了後 電気・電子技術:電子回路技術、メカトロニクス技術、プログラミングデバイス技術などを終了後
課題によって養成する知識、技能・技術

機械技術:自動機の開発を通して、機械設計、製作および組立・調整等の総合的な実践力を身に付けます。 電気・電子技術: 電子回路設計技術、プログラミング技術、メカトロニクス技術等の総合的な実践力を身に付けます。 (課題情報シートを参照)

製作の目的と概要

多品種少量生産を行っている中小企業では、生産効率を高めるための自動機を導入することはコストが掛かる一方、十分な効果が得られないことから、その設備投資に踏み込めない場合があります。本テーマは当校の近隣企業から依頼されたもので、タップケースにラベルを貼る自動機を開発するものです。

成果

開発した装置の外観を図1に示します。この装置の動作として、ロール状のラベルを台紙から剥がし、チャックによって所定の位置へ移動し、粘着面側からタップケースを押出すことによって、タップケースにラベルを貼付けます(図2)。
装置のシステム構成を図3に示します。制御部にはプログラマブルLSIであるFPGAを使用し、両面基板で制御基板を作製しました。また、フォトカプラを使ってFPGAと入出力機器とを電気的に絶縁し、ノイズによる誤動作を防ぐようにしました。入力部には、ラベルの有無、タップケースの有無などを検出するためのセンサ、動作モード切替えスイッチ、スタート/ストップスイッチ、非常停止スイッチなどを設けました。また、出力部には表示用7セグメントLED、ラベル引出し用DCモーター、チャック移動用ACモータなどを使用しました。
この装置により、従来の手作業よりも約10%作業効率を上げることができました。
タップケース用ラベル貼り装置の開発(H20)の画像1
タップケース用ラベル貼り装置の開発(H20)の画像2
タップケース用ラベル貼り装置の開発(H20)の画像3