研磨ロボットとは？

製品の研磨が求められるシーンの中で、手作業で対応せざるを得ない工程に悩んでいる会社が多く見られます。特に形状が複雑で手作業での研磨が求められているものの、表面の研磨ムラが多く、何度も後戻りを行った結果、ネック工程になってしまっているというケースは少なくありません。

そのような場合、研磨ロボットの導入がネック工程の改善につながる可能性があります。そこで、本記事で、研磨の基本を解説しつつ、研磨ロボットの仕組みや特徴を中心にご紹介します。

研磨とは加工方法の一つです。研磨加工には「研削加工」「琢磨作用」の二つの意味を持ち合わせています。

研削加工：砥石等により寸法出しやバリカエリの除去加工を行うこと

琢磨作用：加工面の仕上げや表面のつや出しを行うこと

基本的な寸法出しは、旋盤やエンドミルなどで除去加工を行い、研削により数〜数十ミクロンオーダーの寸法出しを行います。厳しい面粗度や外観品質の要求がある場合には、研磨剤などを使うことでつや出しなどを行います。

このように、通常の除去加工に対する仕上げ加工として用いられるのが「研磨」となります。このことから、研磨の意義は以下のように言えるでしょう。

高い精度が求められる加工が可能であること

一定以上の外観品質を確保可能であること

これらが求められるシーンは機械加工では頻繁にあり、製造業においては必要不可欠な加工方法なのです。

研磨は、製品の質に大きく関わるものです。製造業としては、特に配慮すべき作業工程と言えるでしょう。

しかし、対応に悩んでいる現場は多く見られます。

研磨工程でよくある悩みとして代表的なものは、立体的な形状に対応することが難しいという点です。研削加工を想定した場合には、砥石を回転させながら製品を削るため、複雑な形状への対応ができないケースがあります。

また、表面のつや出しを3次元的な形状に対し行う場合には、手作業での対応が必要となることで、押し付け圧が一定にならず研磨ムラが発生してしまう、といったことはよくある悩みです。

そのため、現在、解決策として研磨ロボットの需要が高まってきています。上記のような課題を抱えているのであれば、導入を検討して損はないでしょう。

ここからは、研磨ロボットを活用するために知っておきたい基本的な情報をご紹介していきます。まずは、研磨ロボットの仕組みからです。

研磨ロボットは、ロボットアームと研磨機を組み合わせた設備構成となることが一般的です。具体的には、以下に示す2つのように、ワークの固定箇所により構成が変化します。

ロボットアームでワークを固定・移動し、研磨機で加工する

ロボットアームに研磨機を装着し、固定されたワークを加工する

１は、単腕ロボットアームのエンドエフェクタ（チャッキング部分）でワークをチャックし、研磨機に当てながら加工するものです。ロボットと研磨機をリアルタイムで連動し、加工量の調整などをしながら研磨を行なっていきます。

２は、単腕ロボットアームのエンドエフェクタを研磨機に変更し、ワークは別で固定した状態にしながら研磨を行います。表面のムラが出ないように、ワーク姿勢やアームの押し付け圧力を一定にするなど、事前にロボット側のティーチングを行うのが特徴です。

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