ベッコフオートメーション株式会社は、米国ニュージャージー州の特注機械メーカーであるNorwalt Automation Group（以下、Norwalt社）が、同社の磁気浮遊式搬送システム「XPlanar」を基盤に、消費財容器の表面へ直接印刷を行うダイレクトデジタル印刷機「テセラクト」を開発したと発表しました。
Norwalt社はこれまで、大手消費財メーカー向けに特注機械の自動化を手がけてきました。従来のラベル印刷方式では、立ち上げに時間がかかることや、手作業の介入による材料ロス、小ロット対応時の多大な初期投資などが課題となっていました。同社はこうした課題を解決するため、容器表面にインクジェットで直接印刷を行う「ダイレクト・トゥ・オブジェクト（DTO）印刷」に着目し、1台で多様な形状に対応できる柔軟な印刷機の開発を目指したとのことです。
XPlanarの6自由度がもたらした位置決め性能
先進的なDTO印刷機「テセラクト」の構想は、ベッコフの磁気浮遊式搬送システム「XPlanar」のデモを見たエンジニアのスケッチからスタートしています。
XPlanar可動子は、対象物の360°回転やXY方向の移動に加え、Z軸の高さを最大5mmの範囲で微調整できるのが特徴です。磁気浮遊する可動子に載せた印刷対象物を6自由度で高精度に位置決めすることにより、単一の印刷エンジンで複雑な形状にも対応し、サブミリメートル精度の安定した印刷品質を実現しています。
初期の検証段階では、XPlanarタイルを3×3枚のレイアウトに配置してプリントヘッド1基から開始し、必要に応じて規模を拡大していく拡張性を備えているとのことです。また、機械構造のシンプル化によりメンテナンス性が向上し、ソフトウェアの変更で対応できるためエラーの95%はリモートで解決できていると説明しています。
テセラクトの主な仕様と制御システム
テセラクトの制御の中核を担うのは、ベッコフの組込み型PC「CX2062」と、TwinCATソフトウェアです。モーションプロファイルはソフトウェアで制御され、HMI上からボタン1つで実行可能となっています。
| 項目 | スペック |
|---|---|
| 採用システム | 磁気浮遊式搬送システム XPlanar |
| 制御用PC | 組込み型PC CX2062 |
| 制御ソフトウェア | TwinCAT |
| 通信規格 | EtherCAT |
| 主な効果 | 部材コスト30〜40%削減、材料ロス削減 |
※数値はプレスリリース発表時点の導入事例に基づくものです。
さらに、追加のモーション制御としてサーボモーターターミナル「ELM7212」やサーボモーター「AM8100」が採用されており、EtherCATによる高精度な同期によって複数のインク色を滑らかに重ね合わせることが可能です。すべての制御環境がTwinCATに統合されたことで、開発工数の大幅な短縮につながったとしています。
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