シリンジ1本の手作業から始める、塗布工程の自動化ステップ

中小の製造業で、生産設備の導入をお手伝いしている三宅です。
自動車部品メーカーの生産技術部に22年いて、シール材の塗布やポッティングのラインを立ち上げてきました。

シリンジを手で押して接着剤を塗っている工場は、今も少なくありません。
大きな設備をいきなり入れなくても、段階を踏めば自動化は進められます。
私が現場で勧めている順番を紹介します。

ステップ1：手で押しているうちに数字を取る

最初にやるのは装置選びではなく、記録です。
ベテランが塗っている量や時間を、次の項目で残しておきます。

日本ロボットシステムインテグレータ協会のロボット導入企業向け講座の資料も、導入の第一歩は目的をはっきりさせることだとしています。
検討が進むと機能を足したくなり、できあがったシステムが当初の想定と違ってしまうことがある、とも書かれています。

量のばらつきを減らしたいのか、人手を減らしたいのか。
ここを決めておくと、次の段階で迷いにくくなります。

次は、今のシリンジをそのまま使えるエア式のディスペンサーです。
空気の圧力と押す時間を設定しておけば、フットスイッチを踏むたびに同じ条件で液が出ます。
手の力加減に頼らなくなるので、作業者ごとの差はかなり縮まります。

ただし、シリンジの中の液が減ってくると出る量が変わります。
PSiのディスペンサーコントローラーの紹介ページには、液の深さによる量の違いを自動で補正する機能が載っているほどです。
補正機能がない機種なら、残量が減ってきたら重さを量り直す習慣をつけてください。

エア式以外にどんな方式があるのかは、ディスペンサー装置の意味や吐出方法を解説したページがわかりやすいです。
エアシリンジ方式から容積計量方式まで、仕組みの違いが順に説明されています。

量がそろったら、次は塗る位置と線の引き方です。
外部入出力の端子があるディスペンサーなら、卓上ロボットと連動させられます。
ロボットが毎回同じ軌跡をなぞるので、線の太さや塗り始めの位置がそろいます。

作業者が液に触れる時間が減るのも利点です。
厚生労働省の化学物質規制のページにあるとおり、皮膚や眼に障害を与える化学物質を扱う作業では、適切な保護具を使わせることが事業者に求められています。

なお、先ほどの協会の資料では、手作業のまま残す部分を決めることも選択肢に入っています。
全部をロボットに置き換える必要はありません。

粘度が季節で変わる液や、2液を混ぜながら塗りたい場合は、エア式では量が安定しないことがあります。
そのときは、ピストンで押し出した体積の分だけ吐出する容積計量方式を検討します。
粘度が変わっても量がぶれにくい方式です。

メーカーによっては、実機で試し塗りできるテストルームを用意しています。
申し込みの際に粘度や配合比、1個あたりの吐出量を聞かれるので、ステップ1の記録がそのまま役に立ちます。

シリンジの手作業から自動化を進めるなら、次の順番が無理のない進め方です。

一度に全部を変えなくてかまいません。
まずは、今日塗った1個の重さを量るところから始めてみてください。