PFT、深セン
概要
本研究では、宝飾品の仕上げにおけるロボット研磨と化学研磨技術を評価し、人件費効率と表面均一性に焦点を当てています。120個の銀と金の部品のサンプルセットを使用して比較分析を実施しました。ロボット研磨では、可変速研磨ヘッドを備えた6軸多関節アームを使用し、化学研磨では、標準化された条件下で制御された酸浴を適用しました。表面粗さの測定（Ra）は接触式プロファイロメーターを使用して記録し、人件費はプロセス時間とオペレーターの関与に基づいて計算しました。結果は、ロボット研磨が、高い初期設備コストを伴うものの、1個あたりの人件費を削減し、一貫した表面均一性（Ra変動≤5%）を達成することを示しています。化学研磨は、単純な形状に対して同等の均一性を実現しますが、複雑な表面ではより大きなばらつきを示し、安全関連の運用コストが高くなります。これらの結果は、大量生産で複雑な宝飾品を製造する際にはロボット研磨を選択し、化学研磨は、より少ない投資で単純なバッチ仕上げに適していることを支持しています。
宝飾品の仕上げには、美的基準と品質基準を満たすための高い精度が求められます。表面の滑らかさと均一性は製品の魅力を直接的に左右し、人件費は生産経済性に大きく影響します。ロボット研磨と化学研磨は、広く採用されている2つの仕上げ方法ですが、運用効率と表面の一貫性に関する比較性能については、定量的な評価が必要です。本研究では、産業用宝飾品製造におけるプロセス選択をガイドするための体系的な評価を提供します。
人件費投入と表面粗さの結果に焦点を当てた比較実験フレームワークを確立しました。本研究では、同一の宝飾品部品を制御された条件下でテストすることにより、再現性と再現性を組み込みました。
深センに拠点を置く宝飾品製造施設から、4週間にわたってデータを収集しました。部品の種類には、60個のシルバーペンダントと60個のゴールドリングが含まれており、さまざまな表面形状を表しています。
ロボット研磨: 可変速研磨ヘッドを搭載し、自動パス制御用にプログラムされた6軸ロボットアーム（KUKA KR6）。
化学研磨: 温度制御（25 ± 1℃）と時間浸漬プロトコルを備えた標準化された酸浴セットアップ。
測定ツール: Ra測定用の接触式プロファイロメーター（Mitutoyo SJ-410）、オペレーターのタイムログから計算された人件費。
ロボットパススクリプト、化学浴組成、安全プロトコルなど、すべての手順を文書化して再現性を確保しました。
表1。 表面粗さ（Ra）の比較
| 方法 | 単純な形状 Ra（µm） | 複雑な形状 Ra（µm） | 変動（％） |
|---|---|---|---|
| ロボット研磨 | 0.12 | 0.15 | ≤5% |
| 化学研磨 | 0.14 | 0.22 | 15% |
ロボット研磨は、単純な形状と複雑な形状の両方で低いばらつきを示し、均一な仕上げを保証しました。化学研磨は、特に複雑な形状で、より高いRa変動を示しました。
図1。 1個あたりの人件費
人件費分析によると、ロボット研磨はオペレーターの関与を60％削減しましたが、化学研磨では安全性と品質管理のために継続的な監視が必要でした。
ロボット研磨におけるより高い均一性は、正確なツールパス制御と一貫した接触力に起因します。化学研磨の均一性は形状に依存し、くぼんだ領域での酸の差別的な暴露によって制限されます。
ロボットのセットアップには、より高い初期投資とメンテナンスが必要です。
化学研磨は、環境と安全管理上の課題を提起します。
複雑なデザインの宝飾品の大量生産には、ロボット研磨が表面品質と人件費効率の両方を最適化します。化学研磨は、コスト制約のある単純な少量バッチに適しています。
ロボット研磨は、優れた表面均一性と1個あたりの人件費の削減を実現し、複雑で大量の宝飾品仕上げに適しています。化学研磨は、単純な形状には十分ですが、より高い人件費監視と安全性のオーバーヘッドを伴います。今後の研究では、最適化された効率と表面美学のために、ロボットによる事前研磨と化学仕上げを組み合わせたハイブリッドアプローチを検討する可能性があります。
