下町のFA ファクトリーオートメーション　クーラント液自動希釈装置

導入後の工場内の朝、水道の前に誰もいません。フロアはきれいでピカピカ、

なぜ？中小企業では液の自動補給が普及がしてこなかったのでしょうか？

小社の導入先を調べてみますとおよそ8割が上場会社です(導入例)

資金力も豊富にあり、5Sなど積極的に、働く職場環境などにも力をいれています

中小企業では設備の導入などで資金が必要となり、切削液作りの自動化は後回しにされました

そこで自動化できるところは段階的に取り込み、切削液作りの無人化を計画的にはかります

まず、人手によるつらい液作り作業から解放してあげましょう。

現場のオペレーターの方々から大賛同を受けることまちがいなしです。

職長の立案で自動希釈供給装置を導入、その後の素晴らしさに社長賞を受賞した会社も！

切削液濃度管理の見える化、切削液消費量の一元管理化などは後から追加してできます。

クーラント液自動希釈装置FA50 0.4m×0.4m×1m

下町のFAとはどんな装置ですか？

　中小企業向けに新しく開発した切削油自動希釈供給装置です。広く普及出来ることを念頭に価

　格は格安に、しかし自動化に必要な部分はしっかり確保しています。液作りは手作りと同じ方法

　で作り、本装置から各工作機械に常時供給できる装置です。「例えば液の計測、混合から供給

　まで」は最低限、自動化無人化を計ります。中小企業の機械加工現場を見てみますとまだまだ

　手動又は良くてエジェクターを使用し混合、人手による配送、給油が一般的に行われており、かな

　り遅れています。今からおよそ40年位前、LA(ローコストオートメーション)からNC機に移り変わり

　NC全盛となった頃から、切削油の手作り、給油方法はほとんど変わっていません。もっと現場

　で奮起しているオペレーターの方々に近代化の目を向け手を差し伸べる必要があるのではない

　でしょうか？本装置は一連の動作をすべて自動化、人手による作業をすべて排除しますので朝、

　夕の水道の前には誰もいません。　また、設備導入に際して一度にすべて設置することは費用

　の点から見て大変ですので現場を見て出来るところから少しずつ始めて行きます。

　～下町FAの所以です。

①本機を導入すると、

　手作業での液作りから解放され、本機取り付けのポンプにより蛇口のバルブを緩めれば切削

　液がペール缶に出て給油できます。何杯作っても液の濃度はいつも同じです(50L/5min)

➁ 配管工事をすると、

　　各工作機械側のタンクまで切削液が届いていますのでバルブを手で開けば即給油が

　出来ます。バルブの締め忘れが有ると大変な事になりますので注意が必用です

③タンク側にセンサーをセットすると、

　切削液の給油が無人運転となります。

　給油する間隔はフロート式で有ればタイマー数値を、キーエンスであれば上限、

　下限の数値をデジタルで変更します。上限、下限の間隔を狭くすると例えば8時間

　の間に何度も給油しますので液の落下点を工作機のポンプ近くにセットすると

　新鮮な液を絶えず吸い込み刃物が長持ちします。

　一度にすべてではなく、まず1～2台のセンサー3点セットを用意して自動給油の様子をみます。

④それぞれの工作機械タンクにセンサーをセットすると、

切削液の製作、混合、給油すべてから解放され、文字どうり自動化されて液管理から解放

されます～オペレーターは本来の仕事に専念でき余裕が生まれます(25台位までOK)

⑤ここまで出来た後は、

各機械が消費した切削液の総量、機械側タンク切削液の濃度変化、液寿命が

わかるPH値など一元管理できます。

各配管に流量計を取り付け使用量を把握、機械ごとの毎日の液使用量が

パソコンなどで管理できます。また、濃度計、PH計をセットすればそれぞれの状態を

データ化、液寿命の可視化など事務所で管理することもできます。

⑥心配なのは当初導入費用？

　25台まで給油OK、充実の本機98万円。センサー3点セット1セット5万円。

　一括でなく少しずつ機器を増強。上場企業を含めて20社以上の企業様で稼働中です。

　　(導入例を参考)

仮に25台のNC,MC機にセンサー装置を取り付け、配管工事200mを施設してすべての工作機械に

液を自動供給すると全費用は定価ベースで523万円となり、これをリースにすると104,600円/月

となります。これは人件費一人当たり月額の1/2～1/3となります。「利率2％で計算」

⑦工場内にはNC、MCなどが沢山稼働していますがおよそ何台まで接続できますか？

　OPTINの別置タイプのタンクを増設すれば50台位までの供給は可能です。

装置の全体像

水道水、又は工水、電源、原液(ペール缶、又はドラム缶) を設置します

FA50で制作、備蓄された切削液は附属のポンプにより工作機械のタンクに送られます

工作機械への接続は配管を通り、タンクへ供給されますが、配管に水道バルブを設置

すれば途中、液を出すことも出来ます。装置自体の大きさ0.4m×0.4m×0.9m(h) 重量約50kg

装置内クーラント液作りの方法

クーラント液の作り方は手作業による作り方と同じで、

水道水、原液をそれそぞれ別々に計測して水道水を先にタンクにいれます。

次に計測した原液を水道水に流し込みながら十分にプロペラで撹拌して液が完成します「pat.」

給油配管の方法

本機から各工作機械への配管は、メッキ鋼管、フレキ管などで工作機械のタンクまで

連結します。フロート、モーターバルブ、制御BOXは3点セットとしてご用意しています。

機械側タンクへの給油は電気的に本機とは連結しておりません。機械側に常にポンプにより

配管内に圧力がかかっており、機械側だけで単独に液のON-OFFを行います。

モーターバルブの開閉は、フロートスイッチ、制御BOXと連動して行われます。

フロート式センサーの仕組み

工作機械側のタンクにフロートを浮かべ、フロート内部のスイッチがON-OFFすることにより

モーターバルブを動かし液の給油を行います。

下の図で説明しますと、左側のタンクの液が減少しフロートが下がるとスイッチがONとなり

制御BOXのタイマーが働きます。液面レベルは少し下がっただけなのでまだ、モーターバルブは

開きません。タイマーでセットした時間(例えば30分位)でモーターバルブはONとなり、バルブが

開いて、ポンプから送られた液がタンク内に入り込みます。そのままバルブは開き続け

液面が上昇してフロートスイッチを押すとタイマーの電気は切れてモーターバルブも閉まります。

液面がどの位置まで下がった時モーターバルブを開かせるかはタイマーで決めます。

この方法ではコスト的に安く信頼度も高いですが、ゴミ、泡などがフロートスイッチ周辺に溜まると

フロートがロックしてしまいますので、ゴミ、泡などが多い場合は別の方法を取ります。

タンクの液が少しずつ減って行きますが、まだモーターバルブは開きません。フロートスイッチが入ります。

液面レベルが3～5cm下がり制御BOXのタイマーが一定時間経過後ONするとモーターバルブが開いて液が流れます。

液面が上昇して液が満杯となりフロートスイッチをたたくとモーターバルブは閉まります。

ゴミ、泡などが多い時の問題点

フロートスイッチの周りをアクリルパイプでフロートを囲み、ゴミ浮遊物がフロートに入らないように

ガードします。ガイドパイプはオプションで用意しています。

ゴミなどが浮いている場合は時々掃除をします。

フロートの固定、高さの調整方法

フロートスイッチの取り付けはブラケットを介してタンクに浮かせます。

図のように一方をタンクに取り付け、もう一方をロッドネジでちょうどいい高さに調整します

ブラケット類は用意しています。

キーエンスのセンサーによる液面管理

FL-001

FR-S01

キーエンスのガイドパルスレベルセンサ、レーダー式レベルセンサを使用して液面

管理をすることが出来ます。波立ち、泡、ゴミなどに強くほとんど影響を受けません。

使用方法としてはタンクの天板に32φ位の穴をあけ、タンクに取り付けます。

他に必要な物は制御BOX、モーターバルブです。これを併せて3点セットと呼んでいます。

取り付けにあたり難点として価格が高い点です。2～3台を設置するならそれほどでも

有りませんが、20～30台となると費用も300万～450万円となってしまいます。

使用する場合には3点セットの取り付け工事、セッティングも行いますのでご相談ください。

さあ！　オペレーターの方を手作業から解放してあげましょう！

導入後は液不足を心配することもなく本来の仕事に専念出来ますので作業効率もUP↑します。

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