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接合・実装

高機能ロボットFLJシステムの研究開発

愛知県

トライエンジニアリング株式会社

2021年2月19日更新

プロジェクトの基本情報

プロジェクト名 ロボット摩擦重ね接合法(FLJ)による金属/CFRPの直接異材接合の製品化に向けた最適制御を伴う高機能ロボットFLJシステムの研究開発
基盤技術分野 接合・実装
対象となる産業分野 航空・宇宙、自動車、建築物・構造物
産業分野でのニーズ対応 高性能化(既存機能の性能向上)、高性能化(小型化・軽量化)、高性能化(精度向上)、高効率化(同じ生産量に対するリソースの削減)、高効率化(生産性増加)、環境配慮、低コスト化
キーワード ロボット化、小スペース化、作業環境向上
事業化状況 実用化に成功し事業化に向けて取り組み中
事業実施年度 平成29年度~令和1年度

プロジェクトの詳細

事業概要

平成28年度NEDO委託事業で大阪大学他で実施した「ロボット摩擦重ね接合法による金属/CFRPの直接異材接合」において、弊社のロボットによる摩擦重ね接合技術を用いて研究協力した。金属/CFRPの直接異材接合は、自動車等の軽量化に必要な接合方法として注目されている。先般の研究で、接合成果は得られたが、一部、課題も確認できた。その解決に必要なロボットの最適制御機能を開発し、製品化を目指す。

開発した技術のポイント

ロボット摩擦重ね接合法(FLJ)ではロボットが潜在的に抱えている外力がアーム先端に係った際のロボットアーム部のたわみを解決する為、加圧の制御を備えている。高速回転する接合ツールの金属表面への押し付けを加圧制御とし、ロボットアームのたわみによる加圧力の変化を検知し、たわみ分の補正を加えるフィードバック制御を開発した事により、従来では困難だった三次元形状の製品への適用が可能になった。

具体的な成果

・ロボット制御機能の開発
-加圧状態及びツール押し込み深さなどにより、接合部周辺生じるバリの発生を抑制した装置の設計製作、および制御開発を行い、緻密な加圧制御を開発することが出来た。
-模擬製品で接合試験を実施。3D形状でも接合が出来ることを確認。
・接合部の観察
-フェーズドアレイ探触子を使用した超音波探傷では、試験体の断面の様子が非破壊で確認できた。
-SEMによる観察では接合界面の剥離やCFRP側のポアを確認することができた。

研究開発成果の利用シーン

軽量化が求められる次世代自動車向けの金属/CFRP複合部材。

実用化・事業化の状況

事業化状況の詳細

自動車メーカーおよびTier1メーカー等の関心は多いと思われ、引続き接合試験を実施し、開発を継続し設備販売に繋げていきたい。

提携可能な製品・サービス内容

設計・製作、加工・組立・処理、共同研究・共同開発、設備販売

製品・サービスのPRポイント

ロボット摩擦重ね接合(FLJ)は、従来の加工機タイプに比較し、「装置自体がコンパクト」「自由な設置レイアウトが可能」「従来のスポット溶接等の自動化ラインへの組込みが容易」といった特徴がある。

今後の実用化・事業化の見通し

自動車メーカーおよびTier1メーカー等の関心は多いと思われ、引続き接合試験を実施し、開発を継続し設備販売に繋げていきたい。

実用化・事業化にあたっての課題

・アルミ側板厚増加により、接合強度とバリ発生抑制の両立が困難。
・三次元形状の製品では破壊検査・非破壊検査ともに計測が困難であり、どう強度を保障するか検討必要。

プロジェクトの実施体制

サポイン事業者 トライエンジニアリング株式会社 開発部
事業管理機関 公益財団法人名古屋産業振興公社
研究等実施機関 国立研究開発法人産業技術総合研究所
名古屋市工業研究所
アドバイザー 国立大学法人 大阪大学 接合科学研究所
三菱自動車工業株式会社
東レ株式会社

サポイン事業者 企業情報

企業名 トライエンジニアリング株式会社(法人番号:2180001000938)
事業内容 ロボット技術応用設備、自動車生産設備・治具
社員数 38 名
生産拠点 本社・本社工場(愛知県名古屋市守山区)、瀬戸工場(愛知県瀬戸市)他2箇所の国内拠点と拓来伊自動化設備技術有限公司(中国 天津)
本社所在地 〒463-0808 愛知県名古屋市守山区花咲台2丁目601
ホームページ https://trieg.co.jp/
連絡先窓口 トライエンジニアリング株式会社 岡丈晴
メールアドレス oka@trieg.co.jp
電話番号 052-725-8111