研究開発された技術紹介

本研究は高性能PCと日本独自の超高速通信技術「メカトロリンク」専用開発ソフトの融合により、高速通信を実現し加工時間の短縮、生産性の向上に努めるほか、多軸制御を可能にすることによって、制御装置1台で10～15台程度の工作機械を同時に制御することを可能にすることを目的とした開発である。これによって資金力の乏しい中小企業でも安価な価格で購入でき、製造業全体の生産性効率化という底上げを図ることを可能にする

PC1台の制御装置で複数の工作機械をリアルタイムにコントロールする安価なソフトハード一体型複合制御システムとして、多軸制御式PCコントローラを開発
(新技術)
全体最適から装置仕様を設計、独自の加工パターンロジック及び加工データ自動生成システム
(新技術の特徴)
複数工作機械をリアルタイムにコントロールする安価なソフトハード一体型複合制御システム

・2台の小型マシニングセンタ(4軸)を製作した上で、一体型制御ボードからそれぞれに複雑な加工条件を与え、同時かつ高速に走らせても精確な切削を実現した
・最終検証では、サーボモーターを並列に設置し、世界初の32軸同時制御を達成した(4軸のマシニングセンタ8台の同時稼働に相当)
・独自の加工データ自動生成システムにより､実際の3次元加工で多用される10パターンについては、CAMなしに高速稼働させることに成功し、引き続き、加工パターンを増やしている
・軸の移動における加減速を最適化や、プログラムの先読み機能を付与することで、より速く、安定した稼働を可能とした
・より精密かつ複雑な加工にも応じるべく、1台の小型マシニングセンタを全8軸に改造後、実加工により実証実験を行い、いずれの軸も指令どおりに稼働した
・加工データの不正コピー防止機能やユーザインターフェイスの向上、他のセンサーデバイスとの連携によるIoT対応も行い、アプリケーションも充実させた

・IoT/PC対応及び多軸同時制御CNCにて複数加工機を1台でコントロール
・32軸同時制御が可能(多品種小ロットに最適)
・従来方式に比べてデータ処理速度100倍向上し、ライフサイクルタイムを50%削減、専用加工機設備投資額を30%削減
・RTOSのINtime、通信規格のMECHATOROLINKⅢ、A-LINK対応
・独自の高速加工モジュール搭載し、WindowsOSによるIoTシステム連携(金型/生産・設備電子カルテ連動機能搭載)

本プロジェクトを通じて開発した一体型システムのうち、制御装置については単体で商品化・事業化済み。

・安価な機器導入コストの実現
・レトロフィット対応、リアルタイム制御の実現
・高速加工機能による生産性の向上を実現
・IoT対応でセンサーや搬送装置等も同時制御

・サポイン終了後、特定ユーザー(自動車部品メーカー)の現場に持ち込み、ユーザー目線での助言を反映させ、不具合等の確認、操作性の向上、機能付加、IoT対応等を推進した
・原価低減と小型化を達成し、3年後から全国営業の代理店やメンテナンス会社の協力のもと、製品仕様をユニット単位で設計し、容易に補修・交換できる開発も行う
・評価いただいている車・電機メーカー向け特殊パーツ加工機での採用、その他、加工・組立・搬送を1台のPCで管理する統合制御機や歯科用・医療用材料加工機への投入等により、5年後には売上560百万円(200台)の販売を目指す

高速・高精度の多軸制御を必要としている製造事業者様との提携。システムパッケージの販売。