Details

1. はじめに
スタンシェル組成物充填・組立機は、空気圧駆動の完全自動ソリューションで、スタンシェルへの発火性組成物の精密充填、その後の自動組立、清掃、ラベリング、排出を行うよう設計されています。危険区域内での人的介入をゼロに抑える設計で、防衛・準軍事用火器の生産、特に運用および訓練用の非致死性弾薬供給に最適です。

主な使用例：
- 暴動制御用弾薬
- 非致死性戦術用転換シェル
- 軍事シミュレーション装置

現代の安全性、トレーサビリティ、スループット要件に準拠しつつ、耐火、防火、防湿環境下での運用に対応しています。

2. システム構成と機能概要
本システムは8つの連動した自動化ステーションで構成され、各ステーションには専用ハードウェア、センサー、PLC管理ロジックが搭載されています。機械は以下の機能を実行します：
1. シェル供給および整列
2. 内部エアクリーニング
3. 粉体充填（41 ± 2 gの発火性組成物）
4. キャップ準備：イグナイター挿入、回転、エポキシ塗布
5. キャップ締め付け
6. 最終シェル清掃
7. QR/バッチID付きラベリング
8. ピック＆プレースによるトレイへの排出
全工程はMitsubishi iQ-F PLCと7インチHMIにより追跡・記録されます。充填重量とトルク値は各バッチごとにデジタル監視・保存されます。

3. 主な特徴
完全自動・空気圧駆動
 • 各ステーション（1–8）が工程ごとに担当し、製造中のシェルを手作業で扱う必要はありません。

高スループット
 • 1時間あたり最大500シェル、低ホッパーレベル時のアラーム付き

精密充填
 • 粉体充填ステーションで41 ± 2 gのスタン組成物を正確に測定して各シェルに充填

キャップ準備および組立
 • 複数工程でキャップを処理：供給、両面イグナイター挿入、アラルダイト塗布、最終締め付け

統合クリーニングおよびラベリング
 • ステーション2でのシェル洗浄、ステーション6での表面拭き取り、ステーション7でのラベル貼付により品質確保

自動不良品排除
 • 不良キャップやシェルは自動で顧客提供の廃棄ビンへ分岐

PLC制御およびHMI
 • Mitsubishi PLCと7インチHMI、充填量・カウントのリアルタイムデジタル表示

安全性および認証
 • すべての空気圧・電気部品はATEX/耐火認証済み、構造および配線はISI/Class規格に準拠

4. 機能概要
本シェルラインは手作業なしで8段階の操作を順次実行：

シェル供給と整列
 • 振動ホッパーとサーボ制御グリッパーが個別の空シェルを取り、正しく整列させメインコンベアへ配置

一次清掃
 • 伸縮式高圧エアナイフで内外面を洗浄、埃や油分、残留物を除去し正確な充填重量を保証

粉体充填
 • 高分解能ロードセルと閉ループ制御を用いた重量測定モジュールで、41 ± 2 gのスタン組成物を各シェルに正確に充填

キャップ組立サブ工程
 • 6つのマイクロステーションでキャップを事前準備：キャップ半分供給、両面イグナイター挿入、アラルダイト塗布

キャップ締め付け
 • サーボトルクツールで2.5 Nm ± 0.1 Nmで締付、クロススレッドや異常トルクをリアルタイム監視

最終表面処理
 • 回転ブラシと同期エアジェットで残粉や接着剤のバリを除去、ラベル貼付の信頼性向上

ラベリングとシリアル化
 • 耐改ざん型ラベル、QR/バッチID印刷、4軸追従で貼付

排出および不良品分別
 • 完成シェルはSCARAロボットで収集ビンへ搬送、規格外は自動でリジェクトホッパーへ

5. ステーション別詳細
ステーション1: シェル供給 – 振動フィーダーとグリッパーで空シェルをコンベアへ  
ステーション2: シェル清掃 – 二軸シリンダーで圧縮空気をシェル内へ  
ステーション3: 粉体充填 – 高精度重量センサー、振動ホッパーで詰まり防止  
ステーション4.1–4.6: キャップ準備 – 供給、両面イグナイター挿入、ネジ部エポキシ塗布、メインライン転送  
ステーション5: キャップ締め付け – 2.5 Nm ± 0.1 Nmのサーボトルクモーター  
ステーション6: 最終清掃 – ナイロンローラー2個、1000 rpm回転、エアクリーニング  
ステーション7: ラベリング – QR/バッチID印刷と貼付  
ステーション8: 排出 – SCARAロボットでトレイへ搬送、不良はリジェクト

6. PLC, HMI & 制御インターフェース
- コントローラー: Mitsubishi FX5U PLC（モーション制御統合）  
- HMI: 7インチ静電容量式タッチ、マルチ言語、レシピ保護

I/Oポイント:
 • 128 デジタル入力  
 • 96 デジタル出力

接続:
 • Ethernet/IP  
 • RS-485  
 • CC-Link IE  
 • OPC-UA（MES統合オプション）

ログ:
 • SDカード + USBエクスポート：充填重量、トルク、リジェクト理由、メンテナンス通知

7. 技術仕様

  

    

      
パラメータ
      
値
    
  
  

    

      
充填重量
      
41 ± 2 gの発火性スタン組成物
    
    

      
サイクルタイム
      
シェルあたり≤ 7.2 秒（約500発/時）
    
    

      
機械設置寸法
      
5.85 m × 5.3 m × 2.5 m（長さ × 幅 × 高さ）
    
    

      
電源要件
      
100–240 VAC, 50/60 Hz; 制御: 24 VDC (400 mA)
    
    

      
空気供給
      
水分・油分除去済み圧縮空気, 6 bar, 200–400 L/分
    
    

      
動作環境
      
25 ± 10 °C; 相対湿度: 40 ± 15%
    
    

      
騒音レベル
      
≤ 72 dB(A)
    
  


8. 安全性、認証および準拠
準拠規格:
 • ATEX Zone 1 耐火  
 • CE 機械指令 2006/42/EC  
 • NFPA 495 / IS 9847（花火類）  
 • MIL-STD-1916 / STANAG 4290 QA  
 • 移動部品すべてにISI認証の耐火・耐腐食材料  
 • エンクロージャー：防弾窓（顧客提供）、IP65 電子機器

9. 品質保証およびアフターサポート
湿度管理付き供給ホッパー

インラインQC:
 • デジタル充填重量表示  
 • トルクセンサー記録  
 • リジェクトステーションと監査履歴

FAT（工場受入試験）:
 • 模擬シェルでサイクル確認  
 • 絶縁試験  
 • 空気圧漏れ確認

SAT（現地受入試験）:
 • 設置後に実施  
 • オペレーター検証・訓練認定

PDI（出荷前検査）: 現地BOOによる実施

10. 材料、部品およびBOM概要
モーター:
 • 2 HP 耐火 – Crompton/ABB/BBL  
 • 0.5 HP コンベアモーター（耐火）

シリンダー/グリッパー/バルブ:
 • ロッドレスシリンダー、ガイドシリンダー、グリッパー（SMC/Festo/CKD – ATEX認証）

センサー: Omron, Panasonic

制御機器:
 • PLC & HMI – Mitsubishi  
 • 電気部品 – Schneider, Omron, ABB

その他:
 • エポキシコーティングMSフレーム  
 • PUチューブ – 高温耐性、耐火

11. 顧客範囲および運用要件
 • 設置スペース: 5.5 m × 4.0 m × 2.5 m  
 • 電源: 230 V AC + 24 V DC 制御  
 • 圧縮空気: 6 bar、調整・濾過済み  
 • リジェクトビン: 顧客提供  
 • モニタリングガラス: 耐火・防弾（顧客提供）  
 • 操作訓練: 10名 × 1週間、SOP、予防保全、故障診断含む

12. 結論
スタンシェル組成物充填・組立機（モデルA3679）は、防衛および非致死性弾薬製造における安全かつ高スループットな自動化プラットフォームです。重量測定充填、サーボ制御キャップ組立、多段階検証を統合し、バッチ一貫性、手作業ゼロ、完全デジタルトレーサビリティを保証します。

モジュラー構造とPLC制御により迅速なカスタマイズが可能で、ATEX、CE、MIL-STD、NFPA基準に準拠し、防衛生産環境にシームレスに導入可能です。オペレーターは直感的HMIワークフロー、リアルタイムフィードバック、組み込み故障隔離機能を活用でき、新規設備や既存プラントへのレトロフィットに適しています。  
A3679ラインは従来の危険区域での手作業による充填・組立を、安全でインテリジェントな自動生産エコシステムへ変革し、現代戦術製造と国際安全基準に対応します。