2015 Fiscal Year Research-status Report
伝統工芸「有松・鳴海絞り」における括り作業ロボットの実用化研究
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26420218
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| Research Institution | Nagoya Industrial Science Research Institute |
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Principal Investigator |
西堀 賢司 公益財団法人名古屋産業科学研究所, その他部局等, 上席研究員 (50115614)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
篠原 主勲 大同大学, 工学部, 准教授 (50456167)
西堀 研人 名古屋大学, 情報科学研究科, 研究員 (50397452) [Withdrawn]
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 伝統工芸 / 絞り染め / ロボット / アクチュエータ / 括り作業 / シミュレーション / 樹脂キャップ / 自動化 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
有松・鳴海絞りの括り作業において，従来の糸の代わりに入口と出口で内径の異なる円筒形の絞り具（樹脂キャップ）を用いる方法を発展させた．布にキャップを装着する電動式絞りロボットの小型化と絞り染めを体験できる手動式簡易型キャップ装着機の改良を行った．
電動式の絞りロボットでは，より小型化と操作性の改良のため２個のロボシリンダの配置の適正化を行い，布にキャップを装着するニードルとキャップカートリッジの改良設計と試作を行った．キャップのカートリッジを装置のほぼ中央部に配置し，安定して20個のキャップが連続装着できるようにした．制御部にArduinoマイコンを使用し，安価で操作性に優れたインタフェースを構築した．しかし，配線の最適化には至っておらず，課題が残されている．キャップを布に装着する実験では，これまでとほぼ同等であることが確認できた．
手動式の簡易型絞りロボットでは，3Dプリンタによる樹脂製の移動機構を改良した．部品点数の削減と操作性を考慮した設計を行った．ハンドルを下に押したときにも装置が安定するように脚部に脱着式のスタンドを取り付け，またキャップカートリッジを容易に脱着できる機構を考案した．しかし，脚部の樹脂による剛性不足が明らかになり，修正が必要であることが明らかになった．布がキャップに押し込まれる際の布の挙動を調べるため，有限要素法を用いたシミュレーションを行った．
研究成果として，日本機械学会東海支部講演会にて論文発表２件を行った．また，絞りロボットの試作機をあいちITSワールド2015ロボット展に出展し，実演と操作体験から改良点を洗い出した．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
（１）電動型絞りロボットでは，キャップカートリッジを装置の中央に配置し，周囲に段差のないテーブルを置くことによって操作性を向上させた．テーブルに2カ所ヒンジドアを設け，指で容易にカートリッジが脱着できるようにした．
（２）簡易型絞りロボットでは，内部のバネの数を減らしても布にキャップが装着されることを確かめた．
（３）布へのキャップ装着がこれまでのものと同等であることが確認できた．
（４）マイコンを用いて容易に制御できるようにした．しかし，配線の最適化と基板化はできていない．
（５）有限要素法を用いたシミュレーションでは，布がキャップに装着される時にできる布のしわが再現できた．
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| Strategy for Future Research Activity |
電動式絞りロボットでは，実際に職人の方に使ってもらえるように改良を行う．ニードルが降下する位置が装置のガタで狂うことがあるので，正確な位置決めができるようにする．キャップカートリッジに装填するキャップの上下を間違えるとキャップの装着が失敗するため，外部カメラを用いた画像処理によってキャップの装填ミスを無くすようにする．制御マイコンの回路実装に関して基板を整備し，連続使用に耐えるものとする．また，作業効率を高めかつ安全性に配慮した設計とし，外部デザインの改良にも努める．
簡易型形絞りロボットでは，軽量化と剛性のバランスに注意し，確実な作業性に配慮した設計を行う．また，部品点数の削減と，低コスト化を推し進め，親しみやすい外部デザインにする．ハンドルを押したときに転倒する危険性を減らす工夫をする．現状では1種類であるキャップの形状の多様化も検討したい．有限要素法によるシミュレーションでニードル保持部と移動部機構の耐久性が増すようにする．
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| Causes of Carryover |
ロボットの製作台数を抑えた結果，物品の購入額は少なくなった．次年度では製作するロボットを増やし，外部で評価してもらう予定である．
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
次年度使用額915,990円は物品購入後の残金であり，次年度の物品購入費400,000円と合わせて使用する予定である．その他の直接経費は旅費200,000円，人件費・謝金100,000円，その他100,000円である．
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Research Products
(2 results)
