YSW-2Rマイクロ球体用外径検査装置


はじめに
当社は、ローラー外径選別機・レーザー選別機・CCD光学選別機等の精密部品用検査装置メーカー で10年間の研究開発期間を費やし、此の度ミニチュアベアリング鋼球、複合金属球、ガラスボール、 セラミック球、ハンダボール用等の球体外径選別に最適な連続無人自動運転・全数検査が可能な、 超精密ローラー方式球体外径選別機YSW-2Rの技術開発・製品化に成功し、ご紹介ご提案を申し上げる次第です。

2001年7月 吉日



 
超精密な球体外径精密精度
従来の選別に利用されているメッシュの網目 寸法精度が約±7〜10μmであり、メタルマスクですら約±5μmの精 度に対して、YSW-2R型は1μm*1の選別精度を可能と致します。

全数検査が可能
選別される球体は全数、一列にて1個ずつ選別ローラーの上を転がりますので 、選別対象球は確実に全数選別が可能です。 依って、製品の全数保証が可能と成ります。

連続無人運転に依る、作業負担軽減
サークルフィーダー*2式ボール供給装置の採用に依り、24時間連続無人運転*3が可能 と成り、製品種類変更のセット換えの場合を除き、オペレーターの手を全く煩わせません。

メンテナンス費用の大幅削減
YSW-2R型は、基本的に補修部品はありません*4。 メッシュ・メタルマスクのように各サイズ毎に揃えたり、 磨耗すれば新品に交換したり等、納期待ちの時間は必要ありません。 ローラー間隔のセット換えだけで選別準備完了です。

*1 選別対象球が真円の場合の数値です。
*2 (株)ユタカの日米特許技術です。
*3 クリーンルーム・恒温室での使用条件です。
*4 各球サイズ毎のホールチューブは各サイズグループ毎に必要。
尚、YSW-2R型 球体外径精密選別機には次の特許技術が採用されています。
日本国内特許: 第2107794号 第2721300号 米国国内特許: No.5,392,955号

選別装置主仕様
(1)選別対象球体供給装置(サークルフィーダー)
 1. ローラー選別部分の前方上方向に位置する装置。
  極めて安定したスムースなボール供給装置で、確実に1個ずつローラー上に送り出す能力があります。
  2. 独自の開発機構に依り、微細なボール供給時も徹底的に静電気を防止します。
(1)選別対象球体供給装置(サークルフィーダー)
 1. ローラー選別部分の前方上方向に位置する装置。
  極めて安定したスムースなボール供給装置で、確実に1個ずつローラー上に送り出す能力があります。
  2. 独自の開発機構に依り、微細なボール供給時も徹底的に静電気を防止します。
(3)製品搬出装置(選別回収装置)
 1. ローラーで選別された球体を良品と不良品(大と小)に選別回収する機構です。
  2. 標準仕様では、外径選別後にワークボール搬出口を良品搬出口1〜2箇所、不良品排出口2箇所(大と小)の合計3〜4分割とし、異物混入が無い様に設計製作します。
(4)電気制御盤
  1. ボール供給及びローラー部分の全装置を自動的に管理する中心部で、各々のローラー回転速度・サークルフィーダー回転速度を無段階で制御します。
  2.オプションでお好みの非常電源停止機構や本体プロテクションを追加可能。

球体外径選別性能
1.外径選別可能な球体外径
全域:  φ0.3mm〜φ3.0mm
但し、一機種毎に選別対象の球径の絞込みが必要です。
【例】φ0.3mm〜φ1.0mm用 φ1.0mm〜φ3.0mm用
尚、現在φ0.05mm〜φ0.29mm用の外径選別機も開発中です。
2. 球体外径選別精度
通常の連続自動運転中及び、ボールが真円形状の条件下として、選別対象球体の外径を1μmの精度で選別可能です



ローラー保証精度
1. 静的状態(ローラー1本の)真円/真直精度誤差の合計 0.2〜0.4μm(MAX)

2. ローラーを機械にセットした状態での動的状態としての、ローラーの真円度・真直度・軸受部精度の総合的な誤差合計 1μm(MAX)

3. ボールにやさしいハンドリング機構 本装置の全てのワークボール接触個所は、球体に対して変形や表面傷を発生させない材質を使用しています。又、球体に対して選別後の小さな僅かな自由落下以外はワークボールを強制的にチャッキングしたり押さえつける個所は一切有りません。ローラーに依る機械的選別が、最もローコストで精度が高く安定しているとの思想に基づいています。これが、レーザー方式やCCD方式で選別しない理由です

<設備設置条件>
安定した選別性能を維持し、長期的に安定させる為には機械の防振性を確保し、クリーンルーム・恒温室、又はそれと同等の設備設置環境にて操業される事が必要です。
<除外事項>
球体表面の超極小ピンホール、過大な凹み、過大なラグビーボール形状、及びダブルボールに関しては正確な選別が出来ません。(欠陥球除去装置YST-6B提案可能。)
ダブルボール選別機は別途提案可能。

球体外径選別能力
<選別能力計算根拠条件>
1. 球体外径: φ0.76mm ハンダボール【例】
2. 外径選別機の選別スピード 毎秒33.3〜116.6個/ローラー1組当り
 ・各環境に依り、φ0.3〜0.5mm径は、約25%の選別スピード向上も可能。
 ・上記選別スピードは、ボールの表面に汚れ・荒れが無い場合のデータであり、ボール表面の 脱脂残りが有る場合、選別スピード低下の可能性が有ります。
3. 外径選別機の設備設置台数: 10台 (単機寸法、別紙図参照)
4. 外径選別機10台の設備設置スペース: 3,700.mm x 8,300.mm(約)
5. 操業時間及び操業日数: 24時間連続運転 30日/月 稼動
6. 稼働率: 97%【例】

本装置は、ボール供給マガジンホッパーの容量にも依りますが、連続100〜200時間の無人運転が可能であり、各サイズ毎の球体外径のセットアップも容易で、殆どの場合は無人運転が基本となります。

《Feasible productivity to select sphere・ball per hour/month/year.》
- Unit : 1,000. -
(1) 0.033〜0.117 pcs/sec x 2 pairs of rollers ≒ 0.067 〜 0.233 pcs/sec
(2) 0.067〜0.233 pcs x 60 sec ≒ 4. 〜 14. pcs/min
(3) 4.〜14. pcs/min x 60 min ≒ 240. 〜 840. pcs/hour
(4) 240.〜840. pcs/hour x 24 hours ≒ 5,760. 〜 20,160. pcs/day
(5) 5,760.〜20,160. pcs/day x 30 days ≒ 172,800. 〜 604,800. pcs/month
172,800.〜604,800. pcs/month x 97% ≒ 167,616. 〜 586,656. pcs/month
(6) 172,800.〜604,800. pcs/month x 12 months ≒ 2,073,600. 〜 7,257,600. pcs/year
2,073,600.〜7,257,600. pcs/year x 97% ≒ 2,011,392. 〜 7,039,872. pcs/year
YSW-2R x 1set
2,011,392.〜7,039,872. pcs/year x 10 sets ≒ 20,113,920.〜 70,398,720.pcs/year
YSW-2R x 10sets



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