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開発秘話:高速ラーメンケーサー開発秘話:高速ラーメンケーサー

高速ラーメンケーサー開発スタッフ「高速ラーメンケーサー」
 短期間で斬新な機械の開発ができた秘密とは …

 ●スタッフ / 機械担当 M.Y
 ●部  署 / 技術開発本部 研究開発課
 ●出身大学 / 立命館大学理工学部 機械工学科卒


■短い開発期間の中で能力を倍増した機会を開発

インスタントラーメンイメージ
インスタントラーメンの生産量で世界一を誇る海外のメーカーから、新工場設立にともない、高速タイプのラーメンケーサ(インスタントラーメンをダンボール箱に詰める機械)のオーダーをいただきました。限られた開発期間でしたが要求された仕様を満たすことができました。ここではその開発秘話をご紹介します。



■ダブルループで連続箱詰めをするしくみ
ダブルループで連続箱詰めをする仕組み
ラーメンケーサとは、コンベアで運ばれてくる袋詰めされたラーメンを、30食単位 にダンボールケースに箱詰めする包装機械です。ダンボールには10食づつ3列にラーメンを箱詰めするのですが、これが意外と難しいのです。工程の上流からは連続してラーメンが作られてきますが(青矢印)、箱詰めするには連続動作を一旦止めてラーメンを横方向にスライドさせなければなりません(赤矢印)。この動作を実現するのがダブルループですが、ここで簡単に原理を紹介してみましょう。

上流から連続して流れてくるラーメンをA部でバケットに受け止めます。バケットはラーメンの動きに同期させて連続的に動いていますから、ラーメンを全数きちんとキャッチします。一方B部ではバケットを停止しさせますので、横方向に払出してダンボールに詰め込むことが可能となります。

B部のバケットが空になるとバケットはすばやく動き始め、A部の後ろに回りこみます。一方A部のバケットは、全バケットにラーメンが入ったところで、B部の位 置まで進んで停止します。このようにバケットの動作を間欠させることで、ラーメンの流れを止めることなく箱詰めするのがダブルループです。


■処理能力を倍増するためには・・・

高速ラーメンケーサーさて、従来機はダブルループを用いることで毎分180食(毎秒3食)の箱詰めを実現していました。ところが新工場ではさらに生産力をアップさせたいということで、能力を従来機の約2倍の毎分350食(毎秒約6食)にしてほしいと、お客様から要求されました。ところが、単純にバケットの動きを2倍にしたのでは、ラーメンが遠心力で飛び出したり、機械の騒音が激しくなったり、麺を割る最悪のケースも予想されます。しかもできるだけ短納期で開発しなければならず、仕事の進め方にも工夫が必要です。


■パケットを増やすことで問題を一挙に解決!!
パケットを増やしたダブルループ
この機械を担当した技術者は、処理能力を倍増させたいという要望を聞いた瞬間にアイデアがひらめきました。それはダブルループのバケットを2個から4個に増やすという構想です。ダブルループの能力を上げるためには、A部のバケット移動速度を上げることと、B部のバケットがA部に移動するまでの時間を縮めることが必要となります。難しいのは移動時間の短縮ですが、バケットを倍に増やすことで、従来機よりも余裕をもたせた移動が可能となります。また、その波及効果 として機械の稼動音も低減する筈です。一方、遠心力の問題は、ダブルループのスプロケットの径を大きくするというアイデアでクリアできそうです。さらに、円運動から直進運動へ曲率が変化する箇所の振動低減にも寄与しますから、稼動音や麺の割れ対策もできそうです。


■ダブルループをシュミレーションで数値解析

高速ラーメンケーサーしかしこのアイデアを機械の設計に生かすには、バケットの移動速度をどの程度にしなければならないのか、スプロケットの径はどれくらいの大きさにしなければならないのかを求めなければなりません。しかし、短納期であるため試行錯誤する時間的余裕はありません。この問題は、シミュレーションによる数値解析で解決しました。設計者はダブルループの設計値を、シミュレーションソフトを使って求めたのでした。その結果 、大きなミスもなく要求どおりの能力を持った機械が完成しました。心配していた稼動音も、従来機では90dBでしたが、なんと75dBまでの低減に成功しました(機械のそばで会話ができるレベルです)。実は、稼動音対策はチェーン保持にある工夫をしたことも要因なのです。詳しく知りたい方は会社説明会で尋ねてみてください。

このように京都製作所では豊かな技術者のアイデアと、それを理論的に裏付けるコンピュータシミュレーションにより、有利に開発を進めれます。創業時からのチャレンジ精神は、今こんな形で受け継がれています。



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