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長良の落陽。

金属3Dプリンターとのデメリット

金属3Dプリンターはまだ発展途上の製品であることから、デメリットへの指摘も多く見られています。
専門的な知識が求められる
従来の金属加工と3Dプリンターによる金属加工では、当然ながら求められる知識・技術が異なります。特に3Dプリンターを活用する場合は造形方式による違いを理解して、各方式に適したデザインや設定を行う必要があります。その辺りを事前に把握しておかないと、実際の導入後に実用化まで持っていくことが難しくなります。
アプリケーションが少ない
まだそこまで広く一般的に普及していないことから、用途が限定的になっている現状があります。基本的には試作段階での用途がほとんどで、それ以外での実用化はまだ広まっていないようです。
大量生産に向いていない
サイズが小さいものであれば大量生産に対応できることもありますが、基本的には一つずつ造形を行うことが必要なため、大きな造形物の場合は大量生産に向いていません。
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さいごに
今回は金属3Dプリンターについてご紹介しました。代表的な造形方式として「メタルデポジッション方式」「FDM(熱溶解積層)方式」「バインダージェット方式」について、金属3Dプリンターのメリットとして「造形への自由度が高い」「試作のハードルが下がる」「コスト削減に繋がる」という3点について、そして、デメリットとして「専門的な知識が求められる」「アプリケーションが少ない」「大量生産に向いていない」という3点について、それぞれご紹介しています。
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介護ロボットの種類とは

(1)介護支援型の介護ロボット
介護支援型は移乗や入浴、排泄など、介護者の身体に負担のかかる業務を支援するためのロボットです。足腰に負担のかかる動作や無理な姿勢による作業などの身体的負担だけでなく、介護者の心理的負担の軽減にも役立ちます。介護される側も、ロボット機器であれば気遣いや遠慮することなく身体を委ねることができるため、介助してもらうことに対する申し訳なさや不安、緊張を感じることも少なくなるでしょう。
自立支援型は歩行や食事など日常生活における動作をサポートし、要介護者が自立した生活を送ることができるように支援するロボットです。例えば、膝に装着するタイプを用いると、これまで膝の痛みによって歩くことが億劫になっていた方でも、歩行時の膝への負担を軽減できて歩きやすくなります。介護ロボットの支援があれば、これまで自力では難しいと感じていたこともできるようになり自立した生活を目指すことができます。できることが増えれば高齢者の自信にもつながり、心理的な負担も軽減できるでしょう。
(3)コミュニケーション型・セキュリティ型の介護ロボット
コミュニケーション型、セキュリティ型は人とコミュニケーションがとれる機能が搭載されているロボットや、センサーを活用して見守りができるロボットなどもあります。
コミュニケーション型は、ただ会話ができるだけでなく、歌やダンスなどのレクリエーション機能が備わっていたり、要介護者の動きを検知して声掛けを行ったりと、種類によっていろいろな機能が搭載されています。
セキュリティ型は、見守りを行い要介護者の様子に異変があれば、検知して介護者にお知らせしてくれる機能などが備わっており、高齢者の転倒予防や認知症の方の徘徊予防に役立ちます。
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住宅産業で産業用ロボットを導入してできること

建築資材(建築鉄骨)の切断加工
従来、建築鉄骨の3次元切断加工は、製品が少量多品種であることが理由で、熟練工がガス溶断機を用いて手作業で行っている分野です。近年では、熟練工の不足及び生産性の低さが問題となり、産業用ロボットの導入が検討されることが多いです。
垂直多関節ロボットを用いて、熟練工の手作業と類似の作業を再現することで、時間あたりの生産量を大幅に上昇させることが可能と言われています。

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建築資材(発泡スチロール)のインサート成型
建築資材の加工分野の中でも、発泡スチロールに金具等を埋め込んだインサート成型品の製造工程を自動化する場合が多くあります。
インサート成型品の製造工程である、部品供給・挿入・成型品の取り出しといった、人が関わる工程全てにロボットの導入を検討することが可能で、結果として省人化・省力化・安全衛生の向上が達成可能です。
住宅の床下点検作業
従来、床下の点検作業は人力で行われることが多く、極小空間での過酷な作業でした。遠隔操作が可能で、カメラ及びライトが搭載される小型の点検ロボットを導入することで、作業の省人化・省力化を達成することが可能です。
また、点検作業中に床下状況をリアルタイムでクライアントと共に確認することが出来るため、クライアントとのコミュニケーションの円滑化も図れるメリットがあります。
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外観検査ロボットの導入事例

眼内レンズの検査工程のロボット化
眼内レンズの検査は、約5000枚の寸法検査と光学検査が必要です。また、非常に小さく、透明なので人がハンドリングするのが難しい製品です。
この工程にロボットと光学自動検査装置を導入し、不適合な製品はロボットがピッキングするようにしました。
工程の人数を7人から1.7人と大幅に削減し、労働生産性を大きく向上させました。
通貨機器などの組立検査工程へのロボット導入
通貨機器は多品種・少量・変量で生産で、検査工程は作業者の熟練が必要な工程でした。この組立検査工程に双腕ロボットを導入します。
双腕ロボットがカメラやライトを自由に持ち替えることで任意の位置からの検査が可能になり、組立不良を発見します。労働生産性が4割向上しただけでなく、品質面でも効果が現れました。
航空用ターボファンエンジンの外観検査工程へのロボット導入
エンジンの検査工程には複数の作業者が長時間従事しており、生産性の向上や品質リスクが課題でした。そこで多関節ロボットを用いて自動化を図りました。
エンジンセット後、ロボットが自動で各箇所を撮影し、ソフトで各部の検査・判定を行います。検査工程の34%を自動化するとともに生産性も向上しました。
特注精密金属加工品の検査工程へのロボット導入
航空宇宙など特注精密加工品は精度や品質保証が厳しく、数値管理が重要視されます。これまで人間が行っていた穴径検査やネジ検査に多関節ロボットを導入します。
1日の生産量が2.5倍に増えるとともに、過酷な作業の代替にもつながりました。
ダイカスト鋳造品の検査工程へのロボット導入
ダイカスト鋳造品は国内企業では完全無人化での全数検査ロボットができていません。この検査工程に多関節ロボットを導入し、夜間無人化での全数検査を目指しました。
製品をカメラで検知し、ロボットで整列させ、様々な位置から外観検査を行います。全数外観検査が可能になると同時に、作業軽減や人材不足の解消が期待できる結果になりました。
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スポット溶接機の構成

電源
電源から、時間や波形の制御をおこなった電流をトランスに流します。電源が入っているときは感電や事故の危険性もあるので、常に注意するようにしましょう。
集積式ステッピングモータ用ドライバ


トランス
電源から流れてきた電流を大電流に変換するパーツです。スポット溶接機ではごくわずかな面積の面(点に見える)に高電流を流すので、トランスが不可欠です。
ヘッド
溶接対象物に圧力を加える部分をヘッドと呼びます。ヘッドの大きさは対象物を十分にはさめるかどうかで決定します。
電極
電流を対象物に流して溶接を行う部分が電極です。大容量の電流が流れるため、手に触れないように注意が必要です。
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