CASE ラベル剥がし器

HPのお問合せからご相談をいただいた事例で、シャンパンなどの瓶に貼られているラベルの除去作業を自動化できないか、といったご相談からスタートいたしました。現状人間が手作業で行っている作業ではあるものの、そのまま機械化するのではなく機械だからこそできるスピードや正確性を活かし、作業効率を向上できるよう検討していくこととなりました。
お客様が製造業ではなかったため、構想設計に時間をかけ、どのようなことで困っているのか、具体的にどのようなニーズがあるのか等、方向性の明確化を行いました。ニーズとしては類似ではあるものの10種類程度の瓶に汎用的に適用できる装置が必要と分かり、ラベル溶剤の特性や、加熱や薬剤による粘着力低下、実際の剥がす工程の検討も行いました。

構想設計にて装置の構造やラベルの剥がし方など、大枠は決まっていたものの、再現性高く様々な瓶のラベルをきれいに除去するためには多くの要素検討及び試験をクリアする必要がございました。
例えばラベルを剥がす刃物ですが、どのような材質・角度・稼働が最適であるかを、治具の作成や悪環境試験、繰り返し稼働による耐久試験など多岐に渡る試験を行い、理論化及び検証を進めていきました。また、対象物はガラス瓶で中にはシャンパンが入っています。ラベルシールの粘着力低下には過熱が有効でしたが、中身が劣化してしまうことは避けなければなりません。水(粘着シールに対し溶解効果のある溶液を含有しております)を吹き付けながら刃物によるラベル除去を行う工程でも、何度の水を使用して何秒間吹き付ける状況であれば劣化を防ぐことができるのか、慎重に調査・解析を行いました。また、ラベル除去後に残るシールの粘着成分の除去も課題となり、検討の結果刃物の除去工程と同時並行で粘着物の除去工程をブラシの回転により行うことで除去可能と判明し、設計に組み込むこととなりました。

3Dモデルを作成しお客様と共有し、製作に向けた図面化と並行して設置環境の確認のためお客様の工場へ訪問させていただきました。装置の稼働に必要な電気・水のつなぎこみも考慮し、お客様と仕様の検討を行い、内容を設計にフィードバック。納品環境や使用環境を考慮した設計もご好評いただきました。また、図面化を進める中でお客様よりご依頼を受け、作業者が椅子に座った状態で中を確認でき、作業のタクトタイム減少や安全性にも配慮できるよう設計方針を多少変更しております。
具体的には椅子に座った状態で装置の窓から中の確認ができる構造へと変更し、目視による稼働状況の確認を容易にしております。また、瓶を同時に4本処理できる構造なのですが、作業時に毎回垂直に出し入れするのは作業者の方に負担が大きいため、ドラム式洗濯機のように斜めに出し入れできるように設計しております。装置内部も水はけやラベルごみの排出の関係上、斜め構造による恩恵もあったため有用な設計となりました。