工場のスペースが限られており、工程レイアウトが分散している場合、90°の直角ターンや180°のU字型ループレイアウトが必要となることがよくあります。 多くの工場では、旋回装置の選定が不適切であるために、パレットのずれ、精密工作物の傷、重量物の横転、作業ステーションを占有する過大なカーブ占有面積、上流・下流ステーション間の処理能力の不均衡を調整するためのバッファ不足といった、根深い問題に直面しており、その結果、生産ライン全体で頻繁に詰まりが発生しています。.
搬送設備の研究開発および製造において豊富な実績を持つVitrans Automationは、製品改良を数回にわたり重ね、短距離旋回における典型的な課題を解決するため、2つのシリーズのカーブユニットを独自に開発しました。 本記事では、長年にわたるプロジェクト選定の経験に基づき、製品概要、動作原理、仕様紹介、選定上の注意点、実用事例の5つのセクションに分けて、各カーブユニットの適用範囲について詳しく解説します。これにより、カスタマイズを必要とする製造業者が、迅速に最適な設備を選定できるよう支援します。.
1. 製品概要
カーブユニット（ベンドモジュールとも呼ばれる）は、自動パレット搬送ラインに不可欠な標準的な方向転換部品です。これらは手動による操作を必要とせずにライン全体の進行方向を変更し、ワークピースを載せたパレットが傾いたり転倒したりすることなく、カーブを安定して通過できるようにします。.
Vitrans Automation社は、さまざまな作業条件に対応する2つの異なるカーブユニット製品ラインを提供しており、市場におけるパレット搬送用途の大部分を網羅しています：
- ラウンドベルトカーブユニット（90°／180°ラウンドベルトカーブ） 軽作業向けのコンパクトな用途向けに設計されています。帯電防止丸ベルトで駆動される本機は、超コンパクトなフレーム、低騒音運転、そして精密部品に対する優れた保護機能を備えています。スペースに制約のあるクリーンな作業現場に最適です。.
- CVスラットチェーン・カーブユニット（CV/90、CV/180） 中・重量物の搬送用に開発されました。耐荷重能力の高いプラスチック製のフラットトップスラットチェーンを採用しています。パレットの積み上げに対応し、大型パレットや、軽度の油汚れがある作業現場でも使用可能です。ご要望に応じて、幅や長さのカスタマイズも承ります。.
これら2つの製品ラインは、互いに補完し合う位置づけとなっています。ハイブリッド生産ラインでは、軽量部品の保護要件と重量物の荷重要件の両方を満たすため、複合構成が採用されることがよくあります。.
2. 動作原理
円形ベルト曲線ユニット
ユニット内部には、帯電防止加工が施されたゴム製丸ベルトのループが設置されており、三相ギアモーターによって駆動され、一方向運転を行います。パレットがベルト上面に載せられると、摩擦力によってパレットは曲線状の軌道に沿って搬送されます。この弧状の軌道がパレットの移動経路を制限するため、搬送ラインが方向を変える際にも、パレットは一貫した向きを保つことができます。.
この柔軟なベルトにはクッション機能が備わっており、回路基板やプラスチック部品などの傷つきやすい製品への衝突や傷つきを効果的に防ぎます。.
CVスラットチェーン・カーブユニット
荷重を支える媒体として、プラスチック製のフラットトップスラットチェーンが使用されています。モーターが曲線状のガイドレールに沿って循環するチェーンを駆動し、幅広で剛性の高いスラットがパレットを支えることで、90°の直角旋回または180°のU字型旋回を実現します。.
標準のWA2パレットを装着した場合、カーブ内でのパレットの蓄積が可能となり、隣接する工程間のタクトタイムの不一致によって生じるラインの混雑を緩和します。本機には潤滑ポートが設けられており、切削液や機械油が使用される環境下でも耐久性が向上します。また、超長尺パレットに対応できるよう、直線状の投入・排出部を延長して構成することも可能です。.
3. 2つのカーブユニットのパラメータ比較
表
| 比較項目 | 円弧状のベルト | CVスラットチェーンカーブ（CV/90、CV/180） |
|---|---|---|
| 積載容量 | 最大20kg、軽量な小型部品用 | CV/90：最大90kg、CV/180：最大60kg、軽量・重量物の両方に適しています |
| パレットの蓄積 | 対応していません。パレットは1つずつ通過します。 | WA2パレットについては、タクト時間の差を調整するために蓄積が可能 |
| フットプリント | コンパクトなフレームで、設置スペースを節約 | 全体的な寸法が大きいため、十分な設置スペースが必要です |
| 適した環境 | 高清浄度のクリーンルーム、オイルフリー運転 | 切削液や潤滑剤の使用量が少ない機械加工工場 |
| 運転時の騒音 | フレキシブルベルト駆動、超低騒音 | チェーン噛み合わせ式伝動、比較的騒音が大きい |
| 日々のメンテナンス | ベルトの交換は簡単で、定期的なメンテナンスも最小限で済みます | 定期的なチェーンの潤滑が必要。自動潤滑用アクセサリーはオプションです。 |
| 対応パレットサイズ | 小型パレット：160～400mm | 全範囲：160～1200mm；幅・長さのカスタマイズに対応 |
| 材料の保護 | ソフトな接触により、ワークの傷を最小限に抑えます | 耐摩耗性に優れた剛性の高いスラット。極薄の精密部品には推奨されません。 |
4. 機器選定の指針
パラメータを機械的に暗記するのではなく、現場の負荷、スペース、清浄度要件、および生産タクトに基づいて総合的な判断を下してください。以下に、実用的な選定の考え方とよくある落とし穴を挙げます。.
基本的な選定基準
① 積載重量
バッテリーセルや小型電子部品など、パレット総重量が20kg以内の場合は、ラウンドベルトカーブを選択してください。単一パレットの積載重量が20kgを超える場合（自動車部品、重量のあるバッテリーモジュール、金属製ハウジングなど）は、スラットチェーンカーブを選択してください。高負荷の直角旋回には、CV/90をお選びください。.
② パレットの蓄積に対する需要
上流工程と下流工程のステーション間でタクトの変動が激しく、頻繁に材料の詰まりが発生し、パレットの待機列が生じる場合は、CVスラットチェーンカーブを選択してください。生産タクトが安定しており、蓄積需要がなく、ステーションのスペースが狭い場合は、ラウンドベルトカーブが推奨されます。.
③ ワークショップの環境
クラス3Cおよびリチウム電池のクリーン組立工場など、厳格な静電気対策および清浄度基準が求められる現場では、ラウンドベルトカーブの使用が推奨されます。耐油性のCVスラットチェーンカーブは、切削液が使用されるプレス加工や機械加工の現場でより優れた性能を発揮します。.
④ 利用可能な工場スペース
コンパクトな構造のラウンドベルトカーブは、混雑したステーションや狭い搬送路に適しています。スラットチェーンカーブは、広々とした作業場や長ループの生産ラインにおいて、より高い安定性を発揮します。.
⑤ 工作物の精度レベル
基板、ディスプレイパネル、および傷がつきやすい精密プラスチック部品には、接触が穏やかな丸ベルトカーブを採用すべきです。CVスラットチェーンカーブは、モーターハウジングや金属ケーシングなど、耐摩耗性が必要なワークピースに最適です。.
選考における落とし穴に関する注意事項
- 円形ベルトの曲線とCVスラットチェーンの曲線の両方が対応しています 片方向の搬送のみ. パレットの双方向搬送が必要なラインには適していません。.
- 丸ベルトのカーブ部分では、長期間にわたる過負荷を避けてください。過負荷はベルトのスリップや変形の原因となります。油分を含む環境では、ベルトの耐用年数が大幅に短縮されます。.
- CVカーブ内でのパレットの蓄積は、WA2パレットにのみ適用されます。WEパレットは、カーブ区間内に留まると詰まる恐れがあります。.
- CVスラットチェーンの曲線部は、高水準のクリーンルームには推奨されません。チェーン間の隙間にほこりがたまりやすく、清掃の負担が増大するからです。.
- カーブユニットとリフト＆回転ユニットを区別してください。カーブユニットは、パレットの向きを変えずにラインの全体的な経路を変更するものです。一方、リフト＆回転ユニットは、その場でパレットを回転させてワークの角度を調整するものです。この2つは互いに代替できるものではありません。.
5. 実用事例
事例 1：3C リチウム電池用コンパクト組立ライン – 90°の円形ベルトカーブ
ある家電メーカーは、コンパクトな作業ステーション配置を採用したクラス10,000のクリーンルームでセル組立を行っています。パレットの寸法は240mm、セルとパレットの合計重量は12kgです。スペースの制約により直線的な搬送レイアウトは採用できず、各作業ステーションで90°の旋回が必要となっています。.
90°の円形ベルトカーブユニットを採用したコンパクトなフレームにより、作業者の作業スペースを圧迫しません。低騒音のベルト駆動により、セルシェルの傷を防ぎ、多段速度調整機能により組立タクトに合わせることができます。メンテナンスフリー設計により、現場の日常的な作業負担を軽減します。搬送ライン全体は、2年間にわたり故障なく安定して稼働しています。.
事例 2：自動車用モーター部品のループライン – CV/180 スラットチェーンカーブ
ある自動車部品工場では、モーターハウジングの機械加工用にU字型の循環ラインを構築した。パレットの最大サイズは800mm、1パレットあたりのワークピースの重量は最大35kgである。プレス加工と機械加工の工程間で処理能力の不一致があるため、中間パレットによる蓄積が必要となっており、現場では少量の切削油が発生している。.
CV/180スラットチェーンのカーブ部は、荷重要件を満たすために設置されています。WA2パレットは、タクト時間の変動を調整するためにカーブ部の内部に蓄積させることができます。耐油性チェーンにより長寿命が確保されており、延長された入出庫セクションは大型パレットにも対応しているため、U字型ターン時に発生していた重量ワークの詰まりといった従来の課題を完全に解決しています。.
事例3：小型家電製品の混合組立ライン – ラウンドベルトカーブとCVカーブの組み合わせ
ある家電メーカーは、ハイブリッド生産ラインを運用している。前段では、高い清浄度が求められる繊細なプラスチック部品を搬送し、後段では、油分が混入したエリアで金属製ハウジングを搬送している。.
このレイアウトでは、クリーンルームの狭いコーナー部分には90°のラウンドベルトカーブを、高負荷の循環区間にはCV/90スラットチェーンカーブを採用しています。どちらのユニットも、標準的な直線コンベヤとシームレスに接続可能です。この組み合わせにより、精密な小型部品を傷から保護しつつ、重量のある金属工作物の搬送を行うことができます。 1つのラインで2つの異なる作業シナリオに対応できるため、設備全体の調達コストを削減できます。.
Vitrans Automationについて
パレット搬送システムの専門メーカーであるVitransは、さまざまな用途に応じた多様な搬送ソリューションを提供しています。信頼性の高い製品性能、厳格な品質管理、優れたカスタマイズ能力、そして充実したアフターサービスにより、安定かつ効率的なパレット搬送システムをお届けします。お客様は、生産効率の計画や現場のレイアウト要件に応じて、最適なソリューションをお選びいただけます。.
