| 研究概要 |
きさげは工作機械摺動面に加工されるものであり,工作機械の寿命を延ばすはたらきがある.そのきさげの加工は,機械加工された後の面をさらに精密に仕上げる加工であり,専用の工具を用いて人の手により行われており,熟練を必要とする.さらに後継者不足も問題になっている。その問題の解決方法の一つに自動化という方法がある.自動化するためにきさげ加工の動きを参考にしたロボットを製作することにした.
まずは工作機械製造企業を訪問し,熟練者のきさげ作業の動画を高速カメラを使用して撮影した.その動画をもとに工具先端の動きを解析し,鋳鉄を削り取るモデルを作成した.その解析によると,鋳鉄を削り取るのに必要な力はおよそ100Nであることが分かった.これは自動化するためのロボットの仕様決定に必要になってくる.
ロボットの動力には制御に容易な直流モーターを用い,PICマイコンにて制御することとした.本校の3D-CADを用いてロボットの設計,工作機械を用いて部品加工,ロボットを製作した.
ロボットの製作において,工夫したところは以下の点である.直流モーターは制御が容易である半面,出力トルクが弱いという弱点がある.そこで,モーターの性能を最大限に効率よく発揮できるように機構部品であるカムの設計を行った.試作したロボットの性能を評価するため,動力測定計を用いて出力測定をしたところ,120Nの出力が確認できた.
今回の研究で,鋳鉄を削り取るロボットの試作に成功した.今後の課題は加工精度を追求したロボットに改善することである.
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