金属積層造形後のワークをロボットが運んで計測、芝浦機械がプロセス自動化を訴求：JIMTOF2022

[三島一孝，MONOist]

　芝浦機械は「第31回日本国際工作機械見本市（JIMTOF2022）」（2022年11月8〜13日、東京ビッグサイト）のAMエリアで、金属3D積層造形機「ZKシリーズ」を紹介するととともに、移動型双腕ロボットとの組み合わせで造形プロセス全体の効率化を訴えるデモンストレーションを披露した。

JIMTOF2022で、金属3D積層造形機「ZKシリーズ」と移動型双腕ロボットを組み合わせ、造形から造形後のワーク形状計測までを自動化するソリューションを紹介した［クリックで拡大］

　芝浦機械では、次世代3D積層造形技術総合開発機構（Technology Research Association for Future Additive Manufacturing、TRAFAM）に参加し経済産業省および新エネルギー・産業技術総合開発機構（NEDO）の研究開発プロジェクトとして金属3Dプリンタの開発を推進。その成果として、2019年11月にZKシリーズを発売した。材料の金属粉末を供給しながら造形する指向性エネルギー堆積方式（DED）を採用し、200×200×200mmの小型部品造形から1000mm以上の大型部品造形まで対応する3機種を展開している。

　金属3Dプリンタは高額製品である一方で、従来と設計および製造方法の考え方を変えなければ価値を発揮することができないため「発売から2年が経過し、反応はあるが、用途開拓に苦労している状況だ」（担当者）としている。

　そこで、新たな提案として、ZKシリーズと移動式ロボットを組み合わせ、金属積層造形の業務プロセス全体を自動化するデモを披露した。使用した移動式ロボットは、双腕を持ち移動しながら作業を行える生産支援ロボット「CONOID-III」だ。双腕による作業で人が行う作業の一部を代替できる。例えば、右手で扉を開け、左手で設備の中にあるワークを取り出す作業を行える。

　デモでは、ZKシリーズから造形が終わったワークを取り出し、3次元測定器まで運搬。それを測定し、良否判定に合わせて、正しい場所にワークを配置する一連のプロセスを行った。金属3Dプリンタは、造形に一定の時間が必要になる他、金属を溶融させて積み上げるために正しく造形されているかを測定する必要がある。そのため、これらの運搬作業も人が行う必要があるが、これらを自動化できれば、トータル的な人的コストや作業コストの削減などにつなげられる可能性がある。「金属積層造形では待ち時間や人手が必要な付加的作業がどうしても生まれるが、そうした負荷を削減することで用途が広げられるのか、JIMTOF2022での出展でニーズを探っていきたい」（担当者）としていた。

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