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マルヰコラム

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コラム

2024年6月6日

繊維機械へのシーケンサ導入の重要性と効果とは?

繊維機械へのシーケンサ導入の重要性と効果とは?

繊維機械においては、糸止めや糸切、3軸スラスト(回転軸と同じ方向に働く力)などの多数の複雑な動作が高精度で実行される必要があるのですが、そのためにはシーケンサの採用が重要となってきます。

今回は繊維機械のシーケンサについて、具体的な役割やメリットをあげながら、繊維業界におけるシーケンサ活用の課題と展望についてもご紹介します。

機械のシーケンサとは?

機械のシーケンサとは?

シーケンサはPLCとも言い、このPLCは「Programmable Logic Controller」の略称。生産設備において機械の動作を自動で制御する役割を担っています。

このシーケンサを利用する際は人間がコンピューターの動作についてプログラミングを行う必要があります。

例えば、Aという入力機械がONになったら、Bの出力機械(ランプ)をONにしなさいといった連続的な動きを定めることができます。

これまでは電磁リレー(電気的入力回路の変化に応じ、電気的出力回路の状態を変化させるシステム)というシーケンス制御が行われてきましたが、これは物理的な電気信号で制御を行っているもので、制御の動きを途中で変更することが困難でした。

例えば、リモコンでテレビの電源を付けるのは電磁リレーの単純な事例ですが、「電源を付けて、各局を流し見して、最終的にスポーツが見たい」という複雑に連続する動きは出来ません。

しかしPLCを使用し、あらかじめこれらの動作をプログラミングしておくことで、「電源を付けて、各局を流し見して、今日の臨時ニュースを見る」などのような連続した動きの変更がプログラムを書き換えることで容易にできるようになりました。

電磁リレーで工場の設備の動きを制御した場合、設備の故障や仕様変更などが生じた際には配線をやり直す必要があります。そしてその配線の修理や変更に人間が動くため、時間がかかってしまいます。

しかし、PLCを用いてプログラミングができていると、デスクトップ(机上)で設備の仕様変更などに対応できるため、生産設備などの非常に多岐にわたる回路の管理には非常に適していると言えます。

繊維機械のシーケンサはどのような役割がある?

次に、繊維機械のシーケンサはどのような役割があるかを解説します。

リレー回路の回路変更の省力化

従来のリレー回路で作成していた制御盤の制御を、PLCのコンピューターにラダー言語(多くのPLCで採用されているプログラム言語)を読み込ませることで、リレー回路はPLCの接点入力と演算結果の接点出力のみとなり、リレー回路の個数を大きく減らすことができるようになります。

人の手で配線変更が必要なリレー回路の変更を大きく省力化できる点は、PLCの最も基本的な役割だとも言えます。

高度な数値制御が可能

現在の作動状態を数値化してPLCに入力することで、前記した接点の入出力よりもさらに高度な制御ができるようになりました。

また、タッチ操作でPLCに指令を出したり信号状態を表示する表示機(HMI)と連携したりすることによって、作業の習熟度がなくても一連のPLCの操作を覚えることで機械を動かすことができるようになります。

PLCの操作によって、複数の工場設備のリアルタイム処理や1/1,000,000秒単位の正確な制御が可能となり、設備の異常動作を誘発するリスクを最小化できます。

繊維機械のシーケンサを新しくするメリット

繊維機械のシーケンサを新しくするメリット

次に、繊維機械のシーケンサを新しくするメリットについてご紹介します。

処理速度が向上する

シーケンサの導入により、無駄がなくプログラム通りに一連の工程を自動で行うため、製造時間を短縮することができます。

また、それぞれの過程で、職人の習熟度が必要な作業が不要となるため、人件費もあわせて削減できるようになります。

回路変更の自由度が向上

シーケンサは予め定められた順序(シーケンス)に従って機械を制御しますが、不良品が発生した場合などの回路変更の自由度が、従来のリレー回路よりも格段に容易になると言えます。

例えば、繊維機械のニードルパンチの可動範囲を10mm変更するなどといった少しの動作を変更する場合のみでも、プログラムの書き換えで挙動の変更ができるため、回路変更の自由度が高くなります。

省スペース化

シーケンサの導入によって無駄がない回路の制御盤をつくることができるため、従来の制御盤スペースより設置スペースを削減できるようになります。

これにより、制御盤によって機械を設置するスペースがないといった問題の解決にもつながります。

また、制御盤からの放熱や騒音、振動も従来品から減らせるといった点も大きなメリットと言えます。

繊維業界におけるシーケンサ活用の課題と展望

繊維業界におけるシーケンサ活用の課題と展望

人手不足が深刻化する繊維業界で今後も繊維製品を作り続け、また更に付加価値を高めていくには、シーケンサなどの制御装置をもっと広範囲に駆使していくことが必要です。

そのために、電気制御に関する知識・ノウハウをさらに深め、業界に広く啓蒙していきたいと考えております。

自動車用資材から土木資材まで!「不織布」はマルヰ産業におまかせ!

自動車用資材から土木資材まで!「不織布」はマルヰ産業におまかせ!

今回は、繊維機械におけるシーケンサ導入の重要性と利点についてお伝えしました。

マルヰ産業は、自動車部品から建設業界に至るまで、日本のものづくりを影で支える「不織布」専門の製造・加工メーカーです。

機能性を持たせた不織布の製造が可能ですので、疑問点やお困りごとがありましたらお気軽にご相談ください。