CNC VINA 自動Jigオープン No.2 ミシン ― XYプログラム式自動ミシン

CNC VINAの自動Jigオープン No.2 ミシンは、縫製工程の自動化を目的として開発された設備です。X/Yの2軸駆動システムにあらかじめ設定したプログラムに従って、製品に対する縫製動作を自動で実行します。JUKI製の工業用ミシンに、専用位置決めJig、高精度な駆動機構、PLC制御システムを組み合わせることで、製品のセット、クランプ、縫製、糸切り、原点復帰、縫製完了後のJigオープンまで、一連の工程を自動化します。

自動Jigオープン No.2 ミシンは、縫製位置や縫製ラインの形状を安定して管理する必要がある製品に適しています。専用Jigによって製品を所定の位置に正確にセットした後、あらかじめ設定されたプログラムに従って縫製を行うため、作業者による手作業のばらつきを抑え、同一モデルの製品間における縫製品質の均一化に貢献します。XYプログラム式自動ミシンの構成は、製品の形状・サイズ、縫製位置、縫製ライン、製品の位置決め方法、生産数量およびお客様の実際の生産要件に応じて設計・調整することが可能です。これにより、対象製品や生産工程に適した自動縫製システムを構築し、安定した生産品質と作業効率の向上を実現します。

自動Jigオープン No.2 ミシンの概要

自動Jigオープン No.2 ミシンは、CNC VINAが開発したXYプログラム式自動ミシンで、工業用ミシンとX/Y 2軸の自動駆動システムを組み合わせた構造を採用しています。縫製サイクルを開始する前に、ワークをJigの所定の位置にセットします。Start信号を入力すると、Jigが自動的に下降してワークをクランプし、制御システムが対応する縫製プログラムを起動します。稼働中は、X/Y駆動機構があらかじめプログラムされた軌跡に沿って連動し、要求された縫製ラインを形成します。縫製完了後は、糸切り、原点復帰、Jigオープンまでの一連の動作を自動で行い、作業者は完成品を取り出すことができます。自動Jigオープン No.2 ミシンの特長の一つは、作業者がStartを押した際にJigが閉じていない場合の警告機能です。この機能により、縫製サイクルを開始する前にJigの状態を確認し、ワークが適切にクランプされていない状態での動作を抑制します。

複数の製品モデルを生産する場合は、操作画面から対応する縫製プログラムを選択することができます。また、各製品に合わせたJigを交換することで、異なるモデルにも柔軟に対応できます。

自動ミシンの動作原理

XYプログラム式自動ミシンは、工業用ミシン、Jigユニット、X/Y 2軸駆動システムを連動させることで、設定された縫製ラインを自動で形成します。駆動軌跡は制御プログラム上で設定され、要求される縫製位置および形状に応じてミシンを制御します。ワークをJigにセットした後、作業者がStartを押すと、Jigが自動的に下降してワークを固定します。運転条件が確認されると、Servoシステムが設定されたプログラムに従って駆動機構を制御し、縫製動作に合わせてX/Y軸を連動させます。縫製ラインの形成が完了すると、ミシンは自動的に糸を切り、駆動機構を原点位置へ復帰させた後、Jigを開放します。作業者は完成したワークを取り出し、次のワークをセットして同じサイクルを繰り返します。

CNC VINA 自動Jigオープン No.2 ミシンの構成

本体フレーム

本体フレームは、上部および下部のフレーム構造で構成され、ミシン本体、Jigユニット、駆動機構および関連機器を支持します。作業者が操作しやすい高さと、生産現場における設置スペースを考慮した構造となっています。

JUKI製工業用ミシン

縫製ユニットには、JUKI製の工業用ミシンを採用しています。ミシン本体を自動駆動システムと組み合わせることで、XYプログラムによって制御された軌跡に沿って自動で縫製を行います。

位置決め・クランプ用Jigユニット

Jigは、縫製工程においてワークの位置決め、セット、クランプおよび保持を行うためのユニットです。製品の形状や仕様に応じて、位置決めピン、クランプ機構、接触部の形状などを最適化して設計することができます。運転サイクルでは、作業者がStartを押すとJigが自動的に下降し、ワークを所定の位置に固定します。縫製完了後はJigが自動的に開放され、作業者が完成品を取り出せる状態になります。異なる製品モデルを生産する場合は、各モデルに合わせて設計したJigを交換し、制御システム上で対応する縫製プログラムを選択することで、複数モデルの生産に対応できます。

X/Y 2軸駆動ユニット

X/Y駆動ユニットには、ボールねじおよび高精度リニアガイドを採用しており、TBI、PMI、HIWINまたは同等仕様の部品を、お客様の要求仕様に応じて選定することができます。Delta製ServoモーターおよびEncoderにより、駆動機構の位置および動作を高精度に制御します。X軸とY軸を連動させることで、設定された縫製ラインの形状に沿った複雑な動作軌跡を形成します。

PLC制御ユニット

制御システムには、PLCとDelta製タッチパネルを組み合わせた制御方式を採用しています。操作画面から縫製プログラムの選択、設備の操作、運転状態の確認などを行うことができます。PLCは、各工程におけるJig、駆動システム、ミシンおよび各種信号を統合的に制御し、それぞれの機構が設定されたシーケンスに従って安定して動作するよう制御します。

安全保護カバー

安全保護カバーは、設備の周囲および作業エリアに設置され、内部の駆動機構や各種機器を生産環境から保護するとともに、作業者が安全に操作できる作業エリアを確保します。

自動Jigオープン No.2 ミシンの仕様

上記仕様は、設備構成、製品仕様および各プロジェクトのお客様の要求に応じて変更・調整することが可能です。

自動Jigオープン No.2 ミシンの主な特長

XYプログラムによる自動縫製

自動Jigオープン No.2 ミシンは、制御システムに設定したプログラムに従って、製品の縫製ラインを自動で形成することができます。X/Y 2軸の駆動機構が連動して動作し、要求される縫製位置およびライン形状に沿った縫製軌跡を形成します。プログラム制御によって縫製動作を自動化することで、作業者が製品ごとに手動でミシンを誘導する作業への依存を低減し、同一モデルにおける縫製位置や縫製ラインのばらつきを抑制します。これにより、安定した縫製品質と生産工程の効率化に貢献します。

Jigの自動クランプ・自動開放

縫製サイクルの開始時にJigが自動的に下降してワークをクランプし、縫製ラインの形成が完了すると自動的に開放します。これにより、作業者が各サイクルごとにJigを手動で閉じたり開いたりする必要がなく、作業負担の軽減と工程の自動化に貢献します。

Jig未閉鎖時の警告機能

作業者がStartを押した際にJigが閉じていない場合、設備が警告を発する機能を搭載しています。これは縫製サイクルを開始する前の運転条件を確認するための機能であり、ワークが所定の状態で固定されていないまま設備が動作することを抑制します。

自動糸切り・自動原点復帰

設定された縫製プログラムが完了すると、ミシンが自動的に糸を切り、駆動機構を原点位置へ復帰させます。その後、Jigが自動的に開放され、作業者は完成したワークを設備から取り出すことができます。

プログラムとJigによるモデル変更への対応

複数の製品モデルを生産する場合、作業者は製品に対応した縫製プログラムを操作画面から選択し、対象製品に合わせてJigを交換することができます。

この構成により、XYプログラム式自動ミシンは特定の1モデル専用として使用するだけでなく、製品ごとに異なる縫製条件や位置決め仕様にも柔軟に対応することができます。

CNC VINA 自動ミシンの用途

CNC VINAの自動Jigオープン No.2 ミシンは、製品の位置決め、固定およびあらかじめ設定された形状に沿った縫製工程を自動化する必要がある生産工程に適しています。

従来の手作業では、各サイクルごとに作業者が製品の位置を調整し、材料を保持しながらミシンを操作して縫製ラインを形成する必要があります。本設備では、ワークのJigへのセット、クランプ、X/Y軸に沿った駆動、縫製、糸切り、原点復帰、Jigオープンまでの一連の工程をあらかじめ設定したシーケンスに従って自動で実行します。

これにより、作業者による手動操作への依存を低減するとともに、製品の位置決めおよび縫製ラインの安定化を図ることができます。製品形状、縫製ライン、位置決め方法および生産条件に応じてJigや制御プログラムを設計・調整できるため、さまざまな製品や生産工程への適用が可能です。

お客様への設置前に自動ミシンCNCVINAでテストした製品のイメージ

本設備は、大量生産を行う企業や、製品間で安定した縫製品質を維持したい企業、または作業者個人の技能への依存を低減したい企業に適しています。ワークをJigの所定位置に正しくセットすることで、縫製位置をプログラムに従って制御できるため、縫製ラインのずれ、位置ずれ、ばらつき、完成後の手直しなどの発生を抑制します。

量産工程への導入

量産ラインでは、CNC VINAの自動ミシンを導入することで、作業者やシフトが変わっても作業手順を標準化することができます。作業者は主に、ワークをJigにセットし、適切なプログラムを選択してStartを押す操作を行います。その後の工程は、あらかじめ設定されたサイクルに従って設備が自動で実行します。

この運用方式により、サイクルタイム、生産数量および製品品質を管理しやすくなります。また、シフト変更や作業者の交代があった場合でも、個人の経験や熟練度に過度に依存することなく、比較的均一な作業手順を維持できます。

高精度な縫製ラインが求められる製品への対応

本設備は、縫製位置が固定された製品をはじめ、所定の輪郭に沿った縫製、コーナー形状、矩形、曲線、その他プログラムによる軌跡制御が必要な製品に適しています。X/Y 2軸駆動システムにより、設定された座標に従って駆動機構を制御し、工業用ミシンと連動して要求される縫製ラインを形成します。わずかな位置ずれでも組立性、外観品質または完成品の品質に影響を及ぼす製品では、位置決めJigと自動縫製プログラムを組み合わせることで、縫製工程における位置ずれや品質ばらつきのリスク低減に貢献します。

複数モデルの製品への対応

自動Jigオープン No.2 ミシンは、複数のJigと縫製プログラムを組み合わせて使用できる構成として設計することが可能です。製品モデルを変更する場合は、対象製品に対応したJigへ交換し、操作画面からあらかじめ設定された縫製プログラムを選択します。この方式は、複数の製品コードを生産する企業、製品サイズが異なる製品を扱う企業、または受注内容に応じて生産モデルを頻繁に変更する企業に適しています。製品ごとに専用設備を導入するのではなく、1台の設備に複数のJigと対応するプログラムを組み合わせることで、設置スペースの有効活用と設備投資コストの最適化を図ることができます。

手作業の低減が求められる工程への導入

手作業による縫製工程では、作業者が製品の位置合わせ、材料の保持、ミシン操作、糸切り、完成品の取り出しなど、複数の作業を連続して行う必要があります。これらの作業を長時間繰り返すことで、作業者の疲労につながり、生産性の低下や集中力低下による作業ミスが発生する可能性があります。CNC VINAの自動ミシンでは、このような繰り返し作業の一部を自動化します。Jigがワークの位置決めと保持を行い、X/Y駆動システムが縫製軌跡を制御し、縫製完了後は設備が自動的に糸を切り、Jigを開放します。これにより、作業者はワークの供給、完成品の確認、設備状態の監視など、より重要な作業に集中することができます。

自動化ラインへの組み込み

本設備は、単独の縫製工程に設置して使用するだけでなく、お客様の生産要件に応じて自動化ラインへ組み込むことも可能です。他の設備との連携が必要な場合には、ワーク供給機構、製品取り出し機構、コンベヤ、検査センサー、設備間の信号通信などを追加した構成についても検討することができます。工場のレイアウトや既存の生産工程に応じて、手動投入方式、半自動方式、または前後工程と連携した自動化方式など、さまざまな構成に対応できます。これにより、既存の生産システム全体を大きく変更することなく、工程ごとに段階的な自動化を進めることが可能です。

製品の実際の仕様に応じたカスタマイズ

製品によって、サイズ、材質、厚み、縫製位置およびワークのセット方法などは異なります。そのため、自動Jigオープン No.2 ミシンでは、すべての製品に対して同一の固定仕様を適用するのではなく、各製品の仕様や生産条件に応じて設備構成を設計します。CNC VINAでは、製品サンプル、図面、縫製位置、目標サイクルタイムおよび必要生産数量などの情報をもとに、適切な設備構成を提案します。Jigは製品形状に合わせて専用設計することができ、位置決めピン、クランプ機構、ワーク保持用の補助機構などを追加することで、縫製中のワークのずれを抑制します。また、駆動プログラムについても実際の縫製ラインに合わせて設定することで、製品ごとの要求仕様に適した安定した動作を実現します。

自動ミシンのメンテナンス・保守

自動Jigオープン No.2 ミシンを安定して稼働させるためには、各シフト終了後の設備清掃に加え、稼働前に機械部品、電気系統およびエア系統を定期的に点検することが重要です。メンテナンスや点検を行う際は、設備を原点位置に戻したうえで、必ず電源およびエア供給を遮断してから作業を行ってください。駆動機構、Jig、ミシンユニットおよび制御部品についても、設備の稼働状況や使用環境に応じた周期で点検・保守を行う必要があります。適切なメンテナンス手順を継続して実施することで、生産中に発生する設備トラブルを抑制し、長期間にわたる安定した設備稼働と性能維持につなげることができます。

導入による企業への実用的なメリット

CNC VINAの自動ミシンを生産工程に導入することで、以下のようなメリットが期待できます。

• 各サイクルにおける手作業の時間を削減

• 縫製位置および縫製ラインの安定化

• ワークの位置合わせ不良による縫製ミスを抑制

• 作業者の熟練度への依存を低減

• サイクルタイムおよび生産数量の管理を容易に

• Jig交換とプログラム選択によるモデル変更に対応

• 作業者の繰り返し作業を低減し、作業環境の安全性向上に貢献

• 工程単位の自動化から生産ライン全体の自動化まで対応

適切な設備構成を選定するためには、製品サンプル、図面または縫製位置が確認できる画像、使用材料、縫製仕様、目標生産数量および希望サイクルタイムなどの情報をご提供いただくことを推奨します。これらの情報をもとに、CNC VINAでは自動Jigオープン No.2 ミシンの設備構成、専用Jigおよび制御プログラムを含め、お客様の実際の生産条件に適した自動縫製システムをご提案します。

CNC VINA ― お客様の仕様に合わせた自動ミシンの設計・製作

CNC VINAは、製造企業向けの専用自動化設備を設計・製作するメーカーです。自動Jigオープン No.2 ミシンについても、すべての用途に共通する固定仕様を適用するのではなく、製品仕様および実際の生産工程に基づいて設備を設計・製作します。製品サンプルや技術要件をもとに、位置決めJig、クランプ機構、X/Y駆動システム、ミシンユニットおよび制御プログラムを含めた設備構成を提案することが可能です。本設備は、縫製工程における繰り返し作業の自動化、手作業への依存低減および生産工程の標準化を目的とした自動化ソリューションです。

自動Jigオープン No.2 ミシン、XYプログラム式自動ミシン、またはお客様の製品仕様に合わせたカスタム自動ミシンの導入をご検討の場合は、CNC VINAまでお問い合わせください。製品仕様や生産工程を確認したうえで、最適な設備構成および設計方案をご提案いたします。

CNC VINA（ベトナム CNC & テクノロジー応用株式会社）

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