ケーススタディ:Onyx製ロボティック・アームのジョーをMark Twoでプリント

ケーススタディ:Onyx製ロボティック・アームのジョーをMark Twoでプリント

今回は、Markforged社のMark Twoで製作した、ロボティック・アームのジョーについてご紹介いたします。

 

Mark Two、ロボティック・オートメーションをがっちりグリップ

ディクソン・バルブ & カップリング社、Mark Twoを使ってカスタムのジョーを自身の工業フロアにある工業ロボティック・アーム用に3Dプリンティング

コスト

時間

CNCのマシン・サービス

$290.35

72時間+発送

Markforgedでプリント

$9.06

9時間20分



ガッチリ

工業向けのファナック(産業ロボットを製造する日本の会社)のロボティック・アームが、優雅に自動加工センター間を優雅に揺れながら移動しており、その「ジョー」(顎、挟む部分)がパイプをガッチリくわえ込んでくわえこんでいます。ディクソン・バルブ社のメリーランド州チェスタータウンにある米国製造サイトでは、こういうロボティック・アームは製造ラインのセル(単位)ではありふれたもので、製造過程で部品を運ぶのに使われています。強度・安全性・化学物質への耐性、がディクソン・バルブ社の効率的な製造環境には欠かせないキーワードであり、それゆえ各ロボットのアームにはOnyx(材料名)のジョーがあり、「Mark Two」工業強化3Dプリンターでプリントされています。

 

a two jaw gripper set for a pipe fitting 
写真1: パイプをフィットするのに用いられる二重ジョー・グリッパー(つかみ)

 

「ディクソン・バルブは ”液体輸送産業”に対してフィッティング(造作)を製造する業者です」と同社の製造エンジニア―のマックス・デ・アリツ氏は説明します。「我々は巨大なロボティック・アームを用いて様々なスタイルの部品を水平に配置された加工・組み立てセンター間で移動させます」。同社の製造するバルブ、フィッティング、ゲージ等は数千種類に及び、各製造ラインはカスタムの機械を要し、これには効率的に各部品をつかむための専用のツールや「グリップ」と呼ばれるものがあります。デ・アリツ氏はオートメーション技術者のJ・R・エベレット氏と共に、ディクソン社の製造施設におけるMark Twoの利用から大きな収穫を得たと考えています。

 

「Onyxにより、24時間稼働している製造セルのロボティック・アームをリツール(ツールとして作り直す)ことが出来ました」

 

Dixon Valve pipe fittings in the factory aligned with 3D printed fixtures
写真2: ディクション社工場内で3Dプリンティングにより製造されたバルブ・パイプのフィッティング

 

アームの届く範囲で

「セルでジョーを3Dプリンティングする前は、各ツールを個別にマシニング(機械加工)しており、相当な時間を要していたものでした」デ・アリツ氏は語ります。以前は、どのグリッピグング・ツールも外部のマシン・ショップ(工作所)に外注されるか、手元にあるインハウスの機械による製造のキャパでまかなければなりませんでした。いずれにせよ製造ラインのグリッパーのような重要な製造部品の製造は大変時間を要するものでした。ディクソン社は主にバルブやフィッティングを生産しているため、グリッパーの方も強度と化学耐性が必要であり、繰り返し使用することによる摩耗に対する耐性も重要となります。「この目的で、我々はMarkforged社による部品を部材移動用グリッピング・システムに利用しております」とデ・アリツ氏は結論付けます。

 

ディクソン・バルブ社はMarkforged社の工業強化用3Dプリンターが届き、開封するなり使い始めました。「Onyxにより、24時間稼働している製造セルのロボティック・アームをリツール(ツールとして作り直す)ことが出来ました」。エベレット氏はそう賞賛します。Mark Twoによりロボティック・ジョーを迅速に製造することが可能になっただけでなく、同プリンターの幅広い素材を取り扱う性能、そして高強度で途切れの無い繊維を3Dプリンティングによる部品に織り込む能力により、工場生産における信頼性を飛躍的に高めることが出来ました。「Onyxは私が大変気に入っている素材の一つです。強力な合成素材にナイロンの化学耐性を配合しているためです。化学耐性と強度という点において、我々をメロメロにしてしまいます」

 

「Onyxは私が大変気に入っている素材の一つです。強力な合成素材にナイロンの化学耐性を配合しているためです。化学耐性と強度という点において、我々をメロメロにしてしまいます」

 

A robotic arm with 3D printed grippers working on the Dixon Valve factory floor. A new set of jaws can be made on the Mark Two in less than a day
写真3: 3Dプリンティングによるグリッパー付きのロボティック・アームのディクソン・バルブ社の工場現場稼働している様子 / このようなジョーのセットはMark Twoで一日も掛からず作れる

 

手と手を取り合って

Mark Twoによりディクソン・バルブ社は新しい製造ソリューションをあり得ないスピードとコストで実現することが可能となり、同社のツールボックスの非常に強力なツールとして登場することになりました。「もはや我々のデザイン・プロセスにおいて欠かせないツールとなっており、工程やプランを根底から変える画期的なプリンターであると言っても過言ではありません」とエベレット氏は言います。同社のワークフローにこのプリンターを持ち込むことにより、ディクソン・バルブ社は躍進し、まだ立ち止まることを知りません。心から認められるような強度・質・精確さの部品を低コストで作り出すその異能に、エベレット氏はディクソン社の未来に大いなる希望を抱いています:「このプリンターやOnyxについて何が素晴らしいか・何が手に入るか、通りの誰かに言うとしたら、想像力を駆り立ててくれるということに尽きます。考えつくことさえ出来れば、創ることも出来る、ということです」

 

「このプリンターやOnyxについて何が素晴らしいか・何が手に入るか、通りの誰かに言うとしたら、想像力を駆り立ててくれるということに尽きます。考えつくことさえ出来れば、創ることも出来る、ということです」

 

ディクソン・バルブ社の対顧客サクセス・ストーリーはこちらで:

 

Markforged社の商品価格は、こちらからご確認いただけます。

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