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» 2020年03月18日 07時00分 公開

FAニュース:日立、熟練者に頼らず異なる設備で同品質な加工や成形が行える技術を開発

日立製作所は、異なる設備で同品質な加工ができる「加工、成形誤差補正技術」を開発した。切削加工、塑性加工、射出成形で、熟練者の経験やノウハウに頼らずに異なる拠点でも同品質な製品が得られる。

[MONOist]

 日立製作所は2020年2月26日、異なる設備で同品質な加工ができる「加工、成形誤差補正技術」を開発したと発表した。切削加工、塑性加工、射出成形で、熟練者の経験やノウハウに頼らずに異なる拠点でも同品質な製品が得られる。

 開発した技術は、加工機と工具の剛性を考慮した切削加工の加工誤差補正技術、金型に必要な機能を分割した機能ブロック合成法による鍛造工程と金型形状の自動設計技術、センサー内蔵金型によるセンシングデータと流動解析を組み合せた射出成形の形状誤差補正技術の3つとなる。

キャプション 「加工、成形誤差補正技術」の概要(クリックで拡大) 出典:日立製作所

 同技術を活用すると、加工機の設置環境による変化や経年劣化などに起因する個体差に合わせた補正ができ、複数工場の複数台の加工機を組み合わせた量産でも、加工や成形誤差の小さい加工ができる。形状誤差を切削加工は±25μm以下、鍛造は±5%以下、射出成形は±1%以下に制御可能だ。

 切削加工の加工誤差補正技術では、熟練者が推測している設備の主軸の剛性、工具の剛性を考慮した加工誤差生成メカニズムを物理モデル化した。工具先端の適正な狙い位置を推測し、補正をする。切削加工機の主軸の剛性は、主軸に加わる力と、主軸の変形量の関係を加工機ごとに実測して決定することで高精度な予測ができる。切削加工は、ミーリングとターニングに対応する。

キャプション 切削加工の誤差補正技術概要 出典:日立製作所

 鍛造工程と金型形状の自動設計技術では、熟練者のノウハウをデジタル化するため、分割エリアの特徴に求められる機能ブロックを準備する。そのブロックをプレス機の最大荷重未満となる工程ごとに最適な形状となるように自動配置、合成し、金型を設計する鍛造工程と金型形状の自動設計技術を開発した。

キャプション 鍛造工程、金型形状の自動設計技術概要 出典:日立製作所

 射出成形の形状誤差補正技術では、射出成形用金型に内蔵した各種センサーから得られるセンシングデータを解析し、各種特徴量を抽出する。製品形状での流動解析を組み合せ、射出成型機の入口(射出点)の状態を予測した結果を基に、特徴量が一致するよう自動で加圧力、温度、射出速度などを補正。異なる射出成形機でも同様の成形条件が得られる射出成形時の誤差補正技術を開発した。

キャプション 射出成形の誤差補正技術概要 出典:日立製作所

 今後は、同技術を用いたモノづくりをグローバルに展開し、熟練者や加工設備に依存せず、どこでも同品質に加工できる製造プロセスを提供していく。

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