ドンカスターズ社における精密鋳造ロボット / クラスター位置を検出するワイヤレスセンサ

図1: ロボットは、吊り下げられて揺れるセラミック型付きの鋳造クラスターを取り出し、その固定状態を確実に確認しなければなりません。
図2: 360°回転可能なロボットグリッパーにワイヤレスセンサが後付けされました。
図3: ワイヤレス誘導型近接センサRF IS は、無線モジュールRF 96 ST (黒色)および受信ユニット(白色)と組み合わせて使用されます。

ボーフムのドンカスターズ・プレシジョン・キャスティングス(DPC)社は、精密鋳造技術を用いて、発電所で使われる据置型ガスタービンや航空機エンジン向けのブレードおよびベーンを製造しています。従業員500名以上を擁するこの工場では、高い一貫生産体制を整えており、金型も自社で製造しています。現在、同社の技術者たちは、社内のエンジニアリング力を活用して生産ラインの最適化を進めています。たとえば、完全自動化された金型製造工程のロボットグリッパーに、センサが後付けで導入されました。このセンサの役割は、ボルトが完全に押し出され、ワックスクラスターが確実に固定されているかどうかを検知することです。ロボットはその後、セラミック液が細部のくぼみにまで行き渡るように、それを槽内で三次元的に動かします(図1)。

このようなアプリケーションは、たとえば誘導型近接センサを使って比較的容易に実現できます。この場合、グリッパーが360°回転できるようにする必要があるため、電源ケーブルや信号ケーブルが邪魔をしてはなりません。そこで、「ボルトが完全に伸びた」という信号を無線で送信する(電池駆動の)ワイヤレスセンサが最適な解決策となります。

ドンカスターズ社の保守担当の技術者はまさにこのようなソリューションを必要としていました。このリサーチは、シュトイテのControltec部門のウェブサイトを見つけることで解決しました。シュトイテのシリンダータイプのワイヤレス誘導型近接センサ RF IS M 12(図2)を採用することで同意されました。電源供給(バッテリー方式)と信号伝送は、独立したコンパクトなモジュール(図3)によって行われます。このモジュールには、シュトイテが開発した sWaveワイヤレス技術が採用されており、厳しい産業環境下でも対応する受信ユニットへ確実に信号を送信できます。

このワイヤレスセンサは、まず最初にロボットグリッパーで試験導入されました。その結果、位置監視はしきい値付近も含めて完璧に機能し、ボルトがグリッパー内へ完全に挿入された場合にのみロボットが起動することが確認されました。これにより、設備や金型への損傷リスクが排除されました。結果として、ドンカスターズ社では今後、鋳型製造工程で使用されるすべてのロボットに対し、シュトイテのワイヤレスセンサを順次後付け導入していく予定です。

ワイヤレス誘導型近接センサーRF IS FL

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