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機械制御

波動歯車減速機を有する新たな動力機構と制御技術を用い、自動制御による安全性、小型軽量、動作の高速化を実現した革新的電動バルブを開発

福岡県

株式会社鷹取製作所

2022年1月28日更新

プロジェクトの基本情報

プロジェクト名 「高安全性・高信頼性」「小型化・軽量化」「高速化」を実現した波動歯車減速機を用いた革新的自律制御電動バルブ開発
基盤技術分野 機械制御
対象となる産業分野 産業機械
産業分野でのニーズ対応 高性能化(小型化・軽量化)、高性能化(信頼性・安全性向上)、高効率化(人件費削減)、低コスト化
キーワード 電動バルブ、自律制御機能、圧力検出可能なバルブ
事業化状況 事業化に成功
事業実施年度 平成28年度~平成30年度

プロジェクトの詳細

事業概要

省人化の進む高機能船舶に搭載する電動バルブには、配管破損事故などの緊急時に自動閉鎖する等、安全確保のための自律制御機能が求められている。また、顧客からは小型軽量化、動作の高速化も望まれており、現行の電動バルブではニーズに対応出来ない。本研究開発では、波動歯車減速機を有する新たな動力機構と制御技術を用い、自律制御による高安全性、小型軽量、動作の高速化を実現した革新的電動バルブを開発する

開発した技術のポイント

・安定的に圧力検出可能なバルブ構造の開発
‐圧力変動:瞬時±8%、連続±10%以内

・電動バルブ用サーボドライブの開発
‐レゾルバ要演算回路開発・設計完了

・情報ネットワークおよび自立制御プログラムの開発
‐緊急対応時間30秒以内

・高機能・小型軽量の電動バルブ用アクチュエータの開発
‐動力伝達率70%

具体的な成果

・安定的な圧力検出可能なバルブ構造の開発
‐バルブ開度と流量がリニアに変化するバルブ構造を求めた
‐圧力変動、瞬間の最大値8%、連続は10%となるバルブ構造を求めた

・電動バルブ用サーボドライバの開発
‐バルブ開閉時間14秒となる電動バルブ用サーボドライバを開発した

・低温対応レゾルバ用演算回路の開発
‐低温(10℃℃)でサーボモータを正確に動作させるレゾルバ用演算回路を開発した

・情報ネットワーク及び自律制御プログラムの開発
‐圧力変動を検知後、30秒以内でバルブを閉鎖するプログラムを開発した・高機能

・小型軽量の電動バルブ用アクチュエータの開発
‐アクチュエータ内部に制御機能と操作盤機能を付加して、高機能で小型軽量なアクチュエータを開発した

研究開発成果の利用シーン

高機能船舶に搭載する、高安全性、小型軽量、動作の高速化を実現した革新的電動バルブ

実用化・事業化の状況

事業化状況の詳細

研究サブテーマの一つである「安定的な圧力検出可能なバルブ構造の開発」を船舶向けバルブにノウハウを活用、販売に向け、製品製造中

提携可能な製品・サービス内容

製品製造

製品・サービスのPRポイント

革新的電動バルブにより、自立制御、高速化、小型軽量化、低コスト化が実現

今後の実用化・事業化の見通し

・補完研究において、各課題の対策と改良を行い、電動バルブ用アクチュエータの事業化を進める
・研究開発で得られた技術について、特許出願を行う

実用化・事業化にあたっての課題

事業化(量産化)に向けては、以下のような検討を進め、QCDを確保した技術確立が重要であると考えている
(1)電磁ノイズ試験伝導性放射の低減(2)量産化への検討および試作

プロジェクトの実施体制

サポイン事業者 株式会社鷹取製作所
事業管理機関 公益財団法人飯塚研究開発機構
研究等実施機関 鷹取鋳造株式会社
ホーク工業株式会社
タカムラ・エンタープライズ株式会社
国立大学法人九州工業大学

サポイン事業者 企業情報

企業名 株式会社鷹取製作所(法人番号:1290001055170)
事業内容 舶用・陸用弁、コック、こし器及び各種ぎ装品の製造、販売
社員数 65 名
本社所在地 〒839-1321 福岡県うきは市吉井町213番地の1
ホームページ https://www.taka-tori.co.jp/
連絡先窓口 業務部技術設計課 矢野
メールアドレス yano@taka-tori.co.jp
電話番号 0943-75-2191