magswitch産業ロボット用マグネットグリッパー

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マグスイッチは、国際特許のNS反転方式の永久磁石で、強力な磁力を発揮しながら、搬送対象物の吸着・脱着が容易で迅速にできるマグネットツールです。この技術を応用し産業用多関節ロボットや搬送装置用に開発したのがマグネットグリッパーです。すでに海外の自動車製造ラインなどで多くの実績があります。
グリッパーのモジュールには、豊富な種類があります。これらの組み合わせにより、あらゆる用途に対応が可能です。

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Mシリーズ … フラットなワークの搬送用に

マグネットグリッパーMシリーズ

基本的なモジュールです。強力な保持力を持ちながら、コンパクトかつ軽量です。フラットな吸着面のグリップを行ないます。
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ARシリーズ … フラットでない場合や表面が特殊形状のワークの搬送用に

グネットグリッパーARシリーズ

穴や凹凸のある表面でも保持が可能であり、対象物の形状に合わせて磁石の磁極片(ポールシュー)を加工・装着することにより、色々な形状に対応できます。パイプやシリンダー形状の搬送対象物用にV字型のポールシューも標準品としてありますが、吸着面に合わせた金具をユーザ側でも自由にカスタマイズも可能です。これまでグリップが難しかった特殊形状の対象物へも応用が拡がりました。
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AYシリーズ … 鋼板のリフトやトランスファー用に薄い鋼板を1枚ずつリフトアップ、鋼板のトランスファー用に

グネットグリッパーAYシリーズ

1ミリ以下の板厚の重なった鋼板でも、一枚ずつの吊上げが可能です。鋼板の搬送に最適です。薄い鋼板用のASCモデル、厚い鋼板用のJSCモデルの2種類を用意しています。薄い鋼板でも保持力は強力でせん断方向の保持力の減衰を最小限に抑えます。
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LAYシリーズ … 重量物の安定した搬送用に

グネットグリッパーLAYシリーズ

重量物の安定した保持が可能なモジュールです。対象物の形状に合わせて磁極片(ポールシュー)を取り付けて使用します。単体で453キロまで、複数のモジュールを放射状に並べると20トンまでリフトアップも可能です。
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MEシリーズ … 位置決めピン付のマグネットグリッパー

グネットグリッパーMEシリーズ

対象物の位置決めが可能なモジュールです。これまで必要であった対象物を固定するガイドが不要になります。Mシリーズと同じボディに対象物の位置決めができるピンと立てます。ピンの形状は対象物に合わせて自由に設計製作が可能です。
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レーザフィクスチャー … レーザ溶接及び切断に使用するワーク固定ツールです

グネットグリッパー・レーザフィクスチャー

マグネットはAR30機種を使用し、外周ではなく下方向からワーク内側の平面、凹凸、傾斜部を把持することが可能です。

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シート分離機 … オイル等が大量に付着したシートを強力な磁力で一枚ずつ分離し確実に取り出すツールです

グネットグリッパー・シート分離機

磁力のオンオフ切替機能により意図しない吸着を避け安全に使用できます。
山積シート側面を自動に降下する手動式オンオフ切替ポータブル機種、手動式オンオフ切替設置式機種、エア制御による自動オンオフ切替設置式機種の3種を取り揃えています。
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ピンクランプ

グネットグリッパー・シート分離機

ワークの位置決めピンをAR20/30/40/50の4機種に装着できるポールシューとピンクランプがセットになった変換キットです。

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マグスイッチ社とその磁場コントロール技術

マグスイッチ社はオーストラリアに設立され、その後本社を米国コロラド州デンバーに移しました。現在、海外子会社が欧州、中国、韓国、インドにあり、中国には工場があります。中国工場はISO9001(2008)の認証を取得しており、製造は米国本社の指導のもと、厳しい品質管理を行っています。
マグスイッチ社は世界特許を取得したNS反転方式のマグネットツールおよび応用製品の開発、設計、製造、販売を一貫して行っています。商品はすでにグローバルに出荷されており、全世界にて使用されています。
さらに、マグスイッチ社は、国際特許のマグネットをベースにエア・アクチュエータを取付け、磁力のON/OFF切替えを可能にした、産業用ロボット用マグネットグリッパーを開発し、その磁場の深さをコントロールする技術を開発し特許を取得しました。この技術により、薄い鋼板でも強力な磁場を発生させ重なった薄い鋼板でも一枚ずつリフトが可能で、産業用ロボット搬送分野では真空グリッパーを順次置き換えています。

世界のマグスイッチ社マップ
NS反転方式の磁場の方向性を高めるハウジング構造、ハウジングからワークへ方向性の持つ強力な磁力が発生します。

世界のマグスイッチ社マップ
国際特許取得の地場制御技術を応用したAYシリーズの磁場解析、薄い鋼板でも一枚ずつリフトが可能になります。

世界のマグスイッチ社マップ
ARシリーズ用のポールシュー開発のための磁場解析

産業用マグネットグリッパーの開発拠点は、欧州にあり欧州の大手自動車メーカと共同で商品開発を進めています。ユーザ様のご要望に合わせたカスタマイズを含め、アプリケーション方法などのお問い合わせは、弊社までお問い合わせください。

マグネットグリッパーのメリット

  • 磁力のオンオフ切替時に圧縮エアを使用するので、真空グリッパーに比べ、エア消費量の大幅削減が可能です。
  • 強力な把持でロボットの高速運転が可能です。またロボットパスを最小に抑えます。
  • 軽量・コンパクトでEOATの軽量化、効率アップが可能です。小型ロボットに最適です。
  • 片面だけで把持が可能なため、メカニカルグリッパーと比べ、治具の設計が容易です。
  • 永久磁石を採用しているため、電源が遮断された場合もワーク落下の危険性はありません。
  • 磁束密度が大きいため、錆、塗装等のエアギャップやパイプ等のラウンド面にも高い保持力を発揮します。

マグスイッチの2層構造の仕組み

磁場の大きさは極間の磁石幅、磁石サイズの体積に比例した潜在磁力で決まります。実際は、保持力というのは搬送する対象物に対して、磁性体が飽和状態がどこまで実現ができるかの能力(飽和磁束密度)です。これは、表面腐食度、両極の接触の度合い、対象物の組成、厚さに左右されます。

マグスイッチの2層構造の仕組み

基本原理(特許技術)「アクティブシャンティング方式」

基本原理(特許技術)「アクティブシャンティング方式」の図

  • 1.自動車ホワイトボディ製造ライン

      マグスイッチ社では、欧州メーカのご協力で自動車のホワイトボディ製造ラインで従来のクランプシステムと比較調査を行いました。その結果、マグスイッチ社のマグネットグリッパーに、大きなメリットがあることが判明しました。

    • 欧州メーカの現状課題
      新しい軽量、高強度で多品種生産に対応する材料を使い、生産性を高め、コスト削減する生産方式に革新することを求められています。また、省エネは、経費削減と地球環境への影響を改善するための課題でもあります。各自動車メーカは製造コスト削減を目標とし、ISO50001認証を達成しています。部品点数の削減、高強度鋼の使用、アルミニウム材料の使用といった手段を通じた減量化によって地球環境への負荷低減に努めています。材料を変更することで、レーザー溶接やリベット、接着剤のようなプロセスにシフトすることが可能になります。
      自動動車製造ラインのもう一つの大きな課題は、生産ラインでの空間の制約と多品種への対応です。
      ユーザからの強い要望により、メーカは車体の多品種化に進んでいます。

    • マグスイッチ社のマグネットグリッパーを用いた場合
      マグスイッチ社が、従来のクランプシステムを用いた場合とマグスイッチ社のマグネットグリッパーを用いた場合のケースを欧州の自動車メーカをベンチマークとしてシュミレーションしてみた結果、以下のようになりました。

      測定数値のコストダウンが可能に!
       @ 非付加価値時間削減率・最大35%削減
       A 総投資額削減率・最大27%
       B 圧縮空気用運転費削減率・最大90%
       C リードタイム短縮率・最大14分
       D 設置面積削減率・最大25%

      さらに従来のクランプシステムと比べ、以下のメリットが確認されました
       @ クランプの必要がないためEOATの小型化が可能
       A 72%まで軽量化が可能
       B スポット間の搬送スピードが向上
       C 設置技術面で簡略化が可能
       D バファ用に準備する機材の数量削減
    • 自動車生産ラインへの応用のイメージ

      愛知産業では自動車産業のホワイトボディ製造の革新提案をいたします。「お問い合わせ」フォームでお問い合わせ下さい。

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  • 2.プレスライン

      薄い鋼板用AYシリーズは、真空グリッパーと比較すると保持力・耐久性が高く、ラインの信頼性も高まり、定期交換も不要になります。プレスラインの真空グリッパーをAYシリーズに変更した具体例です。

    • 変更前
      6つのプレスラインを持つ工場でデュアル・フィード方式。1動作毎に2枚の鋼板を端から端へ搬送していた。1ラックに8個の真空グリッパーを装着したラックは2台。合計24のラック(真空グリッパー数量180個)搬送物は0.5〜0.8ミリの薄い鋼板を一枚ごとに次のステーションに搬送していました。

    • 変更後
      マグスイッチ社製のAYシリーズM15AY ASC(薄い鋼板用)90個に交換。

    • 結果
      年間の圧縮エア費用と真空グリッパー落下や交換のためのダウンタイムなどで発生する不要な経費を削減でき、年間7千万円のランニングコストを削減できました。マグネットグリッパーに交換した初期投資費用は、8か月で回収ができました。
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  • 3.産業用ロボットの先端に付けるマグネットグリッパーの欧米での最新技術情報

      米国マグスイッチ社は、自動車生産ラインのロボットの先端に付けるマグネットグリッパーを開発しているが、米国本社内だけでなく、最近ドイツにもR&D部門を設立、欧米各国の自動車メーカとの共同開発を進めている。

      マグスイッチ社のマグネットグリッパーの特長は、特殊構造の筐体に内蔵した強力な2つの永久マグネットの1つをエアアクチュエータ駆動させ、確実な着脱、強力なグリップ力、かつ高速運転、大幅にランニングコスト削減を実現したこと。また磁場を制御し薄板一枚だけを吊り上げることのできる機種もあり、自動車製造のプレス、ホットスタンプ、レーザ切断や、ホワイトボディのホイスト・搬送や、ヘム加工・レーザ溶接時の固定治具としての用途が拡大し欧米の著名メーカで採用されている。

      その理由は
       @ 自動プレスラインでは、従来の真空カップと比べ運転コストが10分の1
       A ホワイトボディの自動搬送ラインでは、異なる形状の多品種を搬送
       B 切断溶接のラインでは、操作性も向上し、取付けジグの設計もカンタンに
      固定治具としてパワークランプに比べ、小型軽量で、取付け位置もパーツの内部でかつ片方向で良いため、切断や溶接ラインを妨げることなく操作性も向上、取付けジグの設計もカンタンとなる。
    • 図1 ホワイトボディ・マニュアルホイスト
      パワークランプをマグスイッチで置き換えた事例。強力・確実・軽量・小型で治具設計も容易。ランニングコスト低減。
    • 図2 レーザ切断
      マグネットクランプをマグスイッチで置き換えた事例。小型軽量で切断ラインを遮ることがない。マグネットには、シールドを付け、レーザの影響を受けない。
    • 図3 ヘム加工
      パワークランプをマグスイッチで置き換えた事例。小型で省スペースで、ヘム加工ラインを遮ることはない。操作はカンタンで治具の設計も容易。
    • 図4 ご提案事例
      適切な機種選定と取付ジグの案に磁場解析レポートを添付。
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■全てのマグスイッチ製品に、1年間の保証期間を設けております。愛知産業株式会社が定める製品保証規定に基づき、製品の無償修理を実施しております。

■修理お申込みの前に製品保証書の記載内容をよくお読みください。

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