研究開発された技術紹介

自動車、工作機械などの川下産業では、鋳物のグローバル調達化が進み、鋳物メーカーに対するコスト低減要請が益々厳しくなってきた。大企業の鋳物工場では、自動化によりコスト低減が図られているが、小ロット中心の中小鋳物メーカーでは、人手に頼らざるを得ず、コストダウンに限界がある。本研究開発では、革新的なパワーアシスト装置を開発し、重筋、振動を伴う劣悪作業の効率化、作業環境の改善(職業病解消等)を図る

本プロジェクト事業では、鋳造作業で、代表的な劣悪作業と考えられる3つの作業を解消するパワーアシスト装置を設計、製作し、そのハードウエアを最適に動かすことのできる制御ソフトウエアを開発し、実装化に成功した。(1)研削やハツリ作業等の振動作業＆重筋作業用アームタイプのパワーアシスト装置の開発。(2)中子納めや鋳物等のハンドリング作業を補助するフレームタイプのパワーアシスト装置の開発。(3)型ばらしや切断作業等で鋳物のハンドリングを補助する移動ポールホイストタイプのパワーアシスト装置を開発した。
(新技術)
＜開発目標＞
(1)振動の絶縁
(2)ボタン操作無しで3次元的な荷物の搬送と安定着地
(3)汎用性の高いローディング/アンローディング

(1)の研削やハツリ作業等の振動作業＆重筋作業用アームタイプのパワーアシスト装置の開発では、チッパーを重厚としてワイヤー懸架式の装置を開発した。極めて簡単な構造で、従来の極悪環境での重勤作業を、DD(Direct Drive)モーターを用いたパワーアシスト方式で、大幅に軽減することができた。また、振動も大幅に軽減できた。ただし、グラインダーが取り鍋に設置した後の操作性に問題があり、改善の余地がある。
(2)の中子納めや鋳物等のハンドリング作業を補助するフレームタイプのパワーアシスト装置の開発については、豊橋技術科学大学のシーズ技術を取り込み、技術的には大成功を収め、完成の域に達することができた。特に、着地時のバウンド問題は、プロジェクト開始後、多方面からアプローチし、現場での実験現象を解明し、問題解決の新アルゴリズムを発明するに至った。パワーアシスト効果で、従来のペンダント方式よりサイクルタイムの低減化も達成することができた。なお、装置のコスト削減が今後の問題である。
(3)の型ばらしや切断作業等で鋳物のハンドリングを補助する移動ポールホイストタイプのパワーアシスト装置の開発については、技術的には、よくできたパワーアシスト装置であり、長時間労働による疲労度の現象には役立つことが明らかにされた。しかし、荷物を掴むアッタチメントの部分に難しさがあり、マニュアルでやるときに比べ、操作性の悪さ、作業時間の長時間が問題として残った。

特許出願数：3件、論文数：5(主に解説論文記事)件

事業化の取り組みは、プロジェクト終了後も、新たに補完プロジェクトを立ち上げ、下記2テーマについて、継続して研究開発、及び事業化に向けた取り組みを行う。
・ハツリ作業用装置(アーム型)
‐ロープの吊り下げ方式という簡単な機構であり、チッパーが取り鍋に接触した後の操作性の改善を行うこと、また、DDモーターは価格的に高いので、安価なモーターを検討する。これらを至急、改善して、事業化に向かう。
・中子納め作業用装置(フレーム型)
‐技術的には完成した。装置のコストダウンを検討し、事業化に入る。

課題としては装置の作業性・操作性の向上と販売コストの低減があり、これを解決するために、平成21年4月から平成23年3月まで、補完研究を実施し、フィールドテストと改良研究を行い事業化に持ち込む。