加工工程
利点
CNC加工
高精度、自動化、複雑な設計が可能。
CNCミリング
複雑な形状に最適、高精度、多数の切削工具に対応。
CNC旋盤加工
円筒形部品に優れ、高速で滑らかな仕上げ。
CNCドリリング
迅速かつ正確な穴あけ、深さ・直径・位置の一貫性。
CNCボーリング
高精度な穴の拡大、表面仕上げの向上、厳しい公差。
CNCグラインディング
滑らかな表面仕上げ、高精度公差、高い除去率を実現。
多軸加工
複雑な形状対応、精度向上、セットアップ時間短縮、誤差減少。
精密加工
優れた精度、高品質仕上げ、厳しい公差で要求を満たす。
放電加工(EDM)
精密で複雑な切断、硬質材料や複雑形状に最適。
材料選択
用途
スーパーニッケル合金
ロボットアーム、アクチュエーター、ギアシステム、高温部品
チタン
軽量ロボットフレーム、ジョイント、アクチュエーター、外科用ロボット
アルミニウム
ロボットシャーシ、構造部品、フレーム、ロボットアーム部品
銅
配線、電気コネクタ、モーター、電力分配部品
真鍮
ベアリング、ブッシュ、ギア、ロボットシステム内の高精度ギア
青銅
ベアリング、ブッシュ、ギア、耐摩耗部品
炭素鋼
構造部品、ジョイント、アクチュエーター、フレーム
ステンレス鋼
ロボットフレーム、ファスナー、構造部品、精密部品
プラスチック
非構造部品、ハウジング、グリップ、絶縁部品
セラミック
耐摩耗部品、絶縁部品、センサー、摩擦材料
製造の焦点
エンジニアリング指針
構造部品にはアルミ合金(6061-T6、7075-T6)やステンレス鋼(304L、316L)など、寸法安定性の高い材料を使用します。歯車やベアリングのような耐摩耗部品には、焼入鋼(4140、8620)やセラミック複合材を使用し、ISO 9001とASTM A276の規格適合を確保します。
軸受穴や軸の嵌合には±0.01mmの厳しい公差を指定します。重要な特徴はGD&T(幾何公差)を適用し、重要部品の公差が±0.005mmを超える場合はCMM検査を実施します。
他の可動部品と接触する部品にはRa ≤ 0.8μmの表面仕上げを指定します。軸受、歯車、アクチュエーターには微細研磨または研摩を使用し、高速可動部品にはアルミ部品の電解研磨または陽極酸化を推奨します。
ピン、整列穴、位置決め機能を設計し、高い再現性と整列精度を維持します。治具による組立技術を用い、ロボットアームやグリッパーの整列誤差を削減。重要なインターフェースには±0.05mmの厳しい組立公差を設けます。
摩擦の少ない材料と最適化された形状設計により、アクチュエーターや歯車の効率を向上。バックラッシュ1°以下の精密歯車を採用し、ボールベアリングやリニアガイドで滑らかかつ高精度な動作を実現し、継続的な性能を保証します。
セラミック、カーバイド、焼入鋼などの耐摩耗性に優れた材料を選定。必要に応じて潤滑チャネルを設計し、グラファイトやPEEKのような自己潤滑材料も使用。高温高圧環境には適切なグリースやオイルを指定します。
産業用製造ロボットや自律型ドローンなど高温環境用に耐熱材料や熱伝導材(TIM)を使用し熱放散を管理。モーターやバッテリーにはヒートシンクや冷却システムを装備。高精度ジョイントでは熱膨張を考慮します。
ケーブル配線チャネルを組み込み、電磁干渉(EMI)を防止し適切な接地を確保。センサーや通信回路などの感度の高い電子機器は導電性コーティングまたはシールドで保護。コネクターと配線はIEC 61000規格に準拠。
屋外や食品加工など過酷な環境で使用されるロボットにはIP65以上のシーリングを確保。ゴムやシリコンガスケットで防水シールを施し、エポキシや陽極酸化などのコーティングで防塵・耐薬品性を強化。ISO 12944に準拠。
100%の目視検査とCMMによる寸法検査など厳格な検査工程を実施。加速寿命試験(HALT)で長期使用をシミュレーション。材料から完成品まで完全追跡可能な検査報告と試験記録を保持。
ISO 10218(産業用ロボット)、IEC 61508(機能安全)、ANSI/RIA R15.06(ロボット安全)などの規格遵守を確実に。規制監査および製品認証のため、材料、部品、製造プロセスの完全なトレーサビリティを維持。
設計の焦点
エンジニアリングガイドライン
構造部品には、アルミニウム合金(6061、7075)や炭素繊維複合材料など、軽量で高強度の材料を使用。摩耗が激しい歯車やアクチュエーターには、焼入鋼(4140、8620)やステンレス鋼を選び、耐腐食性と耐久性を確保。
滑らかで効率的な動きを実現するために、ロボティクスの運動学と動力学分析を適用。低バックラッシュのギアボックス付きサーボモーターを用いて精密制御。摩擦や摩耗を減らすためにリンク機構やジョイントを設計し、長期間の高信頼性を保証。
実行装置、ベアリング、ロボットアームなどの重要部品に厳しい公差を指定し、正確な整列とフィットを保証。GD&T(幾何公差)を用いて許容差を定義し、形状、フィット、機能を制御。
自己潤滑材料の使用や潤滑チャネルの設計により、長期間の性能維持を図る。高荷重・高摩耗用途には青銅、UHMW-PE、PEEKを軸受や滑走面に使用。高速動作には固体潤滑剤やグリースを採用。
高出力モーターや高負荷部品向けに効果的な熱放散設計を実施。銅またはアルミニウムのヒートシンクを使用し、熱伝導材料(TIM)として熱伝導グリースやグラファイトシートを適用。高性能ロボットにはファンやヒートパイプなどのアクティブ冷却も検討。
モジュール化と標準化された締結具(例:M5、M6ねじ、ロックナット)に重点を置き、組立を容易に設計。頻繁な分解・メンテナンスが必要なモジュール型ロボットにはクイックリリースやスナップフィット機構を使用。アライメント機能により組立の誤差を軽減。
屋外、水中、工場環境など過酷な条件下で稼働するロボット向けに、IP65以上のシーリング設計。Oリング、ガスケット、シールでモーターやセンサー、電子機器を粉塵・湿気・化学物質から保護。耐久性向上のため粉体塗装や陽極酸化コーティングを適用。
EMC準拠のため、適切な接地とシールドを施したPCBアセンブリを統合。センサーや通信回路などの敏感な部品には導電性コーティングやシールドを適用。ノイズ・干渉を最小限に抑える配線とハーネスの経路設計、IEC 61000規格準拠を確保。
ロボティクス用途に適した高効率電源とバッテリーを選択し、電圧、電流、稼働時間を考慮。バッテリーコンパートメントは交換しやすく設計し、高負荷環境での過熱防止のため熱保護を提供。エネルギー密度の高いリチウムイオンまたはリチウムポリマー電池を使用。
重要部品の100%寸法検査を含む厳格な品質管理を実施。ギア、モーター、アームなどの部品精度確認に自動視覚システムまたはCMM(三次元測定機)を活用。加速寿命試験を実施し、ロボティクス用途での長期信頼性を確保。
ISO 10218(産業用ロボット)、IEC 61508(機能安全)、ANSI/RIA R15.06(ロボットシステム安全)などの国際標準に準拠。規制監査や製品認証のため、材料、部品、製造プロセスの完全なトレーサビリティを保持。