レーザーチューブ切断

レーザーチューブ切断

ブラケットおよびフレームの製造分野では機械化とデジタル化が遅れており、まだ改善の余地が大きくあります。

熟練技術者の経験と技術に大きく依存するため、コスト（工数）が増加し、生産量の増加に伴いボトルネックとなるケースも少なくありません。また、人手不足や職人不足が深刻化する中、困難なフレーム加工や額縁加工の効率化・簡素化のニーズが高まっています。

パイプ加工にファイバーレーザー加工機を使用することで、
1.部品の切断精度を向上できます。
2.ほぞ穴溝と手曲げ加工の採用により、加工工数と工数を削減できます。
3.レーザーマーキングとさまざまな形状のほぞ穴加工により、組み立てミスを防止できます。
4.高精度な製品が容易に製造できます。

機器類に使用される「台座とフレーム」組み立て

一般的に、高い剛性と強度が求められる産業機械は、板金や形鋼で組み立てられた台座やフレーム、板金加工で製造された部品やサブパーツなどで構成されています。

当社の代表製品は、円形・長方形・角形鋼管などの中空鋼材や、キャビネット、配電盤、機械筐体・ラック、その他配電設備・通信設備ラックなどの各種異形鋼フレームです。デジタルインクジェット印刷機筐体、半導体製造装置フレーム、食品機械フレーム、廃棄物圧縮梱包機フレームなど、産業機械、環境保護機械、農業機械のプラットフォーム、コンベア設備のプラットフォーム、ステップ、その他工場設備や倉庫設備（ラック、カート、トレーラーなど）など、幅広く使用されています。

「台座とフレーム」の伝統的な加工工程

フレームや架台の加工は、通常、パイプや鋼材の場合、「①切断・切欠き加工」「②穴あけ・タップ加工」「③溶接・組立」という順番で行われます。

パイプや鋼材に対応できるレーザー加工機がない場合は、金鋸、帯鋸、鍛冶工具などを用いて「①切断・切り込み」を行います。しかし、金鋸や鍛冶工具では、加工時に材料が引っ張られて曲がったり歪んだりしやすいため、高精度な金属加工品の量産には適していません。

「② 穴あけ・タップ加工」は、寸法を測り、位置をマーキングした後、ボール盤で加工します。しかし、食品機械や半導体製造装置などに用いられるステンレス製のフレームや架台の場合、R状の切り欠きや長穴はフライスなどの機械加工が必要となり、コストが高くなる傾向があります。

「③溶接・組立」は、ケガキ線に沿って材料をクランプで固定し、仮溶接を行い、対角寸法を確認してから本溶接を行います。しかし、ケガキ作業では位置ずれが生じやすく、直角に組立てる際の角度調整も容易ではありません。

母材精度のばらつき、「①切断・ノッチ加工」や「②穴あけ・タップ加工」による変形・誤差、そして溶接時の熱による歪みなどを、最終溶接作業員が調整・仕上げる必要があります。これらの作業には、熟練作業員だけでなく、重量のあるパイプや鋼材を扱う体力も必要となり、人材の確保・育成が課題となっています。

チューブレーザー切断機

レーザー光による非接触加工のため、自由形状加工が可能で、切断・切り欠き・穴あけ加工を1台で完結できます。また、加工による変形が少なく、正確な切断が可能で、長穴・R形状・ケガキ線なども容易に加工できます。

さらに、位置決め用の突起と挿入穴を加工し、嵌合構造とすることで、溶接組立時の寸法測定や位置合わせが不要になり、「プラモデル感覚」で組立てられるため、未熟練作業者の生産性向上にも貢献します。

生産管理者は、「溶接・組立の生産性が飛躍的に向上しました。これまでは協力会社に長穴加工を依頼し、寸法を測りながら溶接・組立を行っていました。外注先の工場は機種が古く、加工精度を出すためのコミュニケーションや調整に多くの労力を要していました。最新鋭のレーザー加工機を導入してからは、位置決め用のレーザーマークやノッチ加工を内製化できるようになり、溶接工も迷うことなく組立てられるようになりました。作業スピードが上がり、組立精度も向上しました。経験が浅く、図面が読みづらい社員でも、簡単な3次元図面を渡せば溶接・組立ができるようになりました」と語っています。