Vol.5 No.2 2012

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シンセシオロジー 研究論文−126−Synthesiology Vol.5 No.2 pp.126-134(May 2012)1 開発技術の概要スピニング加工(図1)とは、板やパイプ等の金属素材をモーターで回転させながら、加工ローラーを押し付けて成形する塑性加工の一手法である[1]。空洞状の金属製品を作る方法として、アルミニウム、鉄、ステンレス他さまざまな金属素材に適用できる。照明器具、調理器具、自動車、電気製品、化学プラント、圧力容器、航空宇宙、建築装飾等の産業に広く利用される。また人力によるスピニング加工をへら絞りと呼び、ものづくりの高度な熟練技能の一つとして知られている。スピニング加工の長所は、①金型がオス側だけで済むために金型コストが低い、②切削加工と比べ材料の歩留まりが良い、③加工に要する力が小さく装置が小型で騒音・振動が少ない等である。筆者らは、より付加価値の高い加工を行うために、スピニング加工へのロボット制御技術の導入を試みてきた[2]-[6]。特に楕円形や多角形、偏心等の異形形状が成形できるスピニング加工機および加工法を開発している。中空の金属製品を作る場合、これまでのスピニング加工で成形できる丸物以外の製品は、手間のかかる板金溶接や型代の高価なプレスで作らざるを得なかった。この加工法では一般に金型を1個しか必要とせず、型を使わずに成形できる場合もあるので、プレス加工と比べて型のコストがとても低荒井 裕彦スピニング加工とは、金属素材を回転させながら加工ローラーを押し付けて成形する塑性加工法で、金型コストが低く多品種少量生産に有利である。スピニング加工にロボット技術を導入して、これまでは困難だった異形形状の成形を実現し、加工機メーカーとの連携により実用的な加工機のプロトタイプを開発した。この研究では、実用化の優先を基本的方向性としてボトムアップかつ探索的に進め、現在の状況に応じ目標やシナリオを常時修正した。その場で入手可能な有限のリソースの組み合わせを活用するブリコラージュが研究活動において大きな役割を果たした。現場・現物・現実を重視する三現主義の立場で意思決定を行った。顧客満足度の向上を価値基準に加え、営業活動も研究のうちに位置づけた。ロボット技術を用いたスピニング加工(へら絞り)− 手作りの現場密着型ものづくり −Hirohiko AraiSpinning process using robot technology- Field-based bricolage of manufacturing technology -Metal spinning is a plastic forming method in which rotating metal material is pushed by a roller to form a product. It is suitable for production of a wide variety of products in small quantities due to low cost forming dies. We have achieved fabrication of non-axisymmetric shapes by using robot technology, which was difficult to realize by conventional methods. A prototype of a practical spinning machine has been developed in collaboration with a spinning machinery manufacturer. In this research, we have basically set preference for commercial realization over academic contribution. This research was carried out in a bottom-up and trial-and-error manner, and the targets of this research were frequently modified depending on the situation. Bricolage, utilizing the combination of available and limited resources at hand, has played a key role in the research activity. Decision-making has reflected Three-actuality theory, which values actual field site, actual material, and actuality. We have added the increase of customer satisfaction to the criteria of value and have set the sales activities as a part of the research.キーワード:スピニング加工、ロボット、塑性加工、ボトムアップ、ブリコラージュ、三現主義Keywords:Metal spinning, robot, metal forming, bottom-up, bricolage, san-gen-shugi産業技術総合研究所 先進製造プロセス研究部門 〒305-8564 つくば市並木1-2-1 つくば東Advanced Manufacturing Research Institute, AIST 1-2-1 Namiki, Tsukuba 305-8564, Japan E-mail: Original manuscript received January 26, 2012, Revisions received March 5, 2012, Accepted March 7, 2012素材金型a) 絞りスピニング素材金型ローラb) しごきスピニングローラ図1 スピニング加工(板材の場合)

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