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
| 主たる研究等実施機関 | 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 |
参考情報
主たる研究等実施機関 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 |
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