大学校及び設置科 職業能力開発総合大学校 小平キャンパス生産システム技術系
課題実習の前提となる科目または知識、技能・技術 機械は精密機器製作課題実習、自動化機器製作課題実習・電子は電子回路装置設計製作課題実習・情報は生産ネットワークシステム構築課題
課題に取り組む推奨段階 応用課程2年次とし、生産システム技術系(機械・電子・情報)ともに標準課題終了後
課題によって養成する知識、技能・技術

課題を通して、機械は射出成形金型とハンドロボットの設計製作能力、電子は金型の自動交換とハンドロボット駆動を行う制御回路設計等、情報は生産現場に於ける技術者としてのプログラミング能力とシステム運用能力を身に付けます。

製作の目的と概要

高級ウイスキーや化粧品ボトルのキャップのような厚肉の成形品(厚肉成形:図1)、或いは樹脂の間に金属をインサートする成形品(インサート成形)の場合、樹脂を複数回に分けて成形を行う多段成形法が用いられます。この場合、一般に射出ノズルを複数個装備した特殊な成形機を用います。また、厚肉成形品の場合は多大な冷却時間が必要です。成形サイクルにおいて冷却時間の占める割合は最も多く、その短縮が問題になっています。
今回開発するAMCは、単一の射出成形ノズルを有する一般の成形機を用い、金型を自動交換して、多段成形や、インサート成形を行うシステムの開発を行います。
そのため、成形機には独自に開発するハンドロボットを装備させ、これと成形機との連動を行わせ、その状況をモニタリングするシステムの開発を行います。このため、金型・ハンドロボットを設計・製作する機械系学生、金型の自動交換・ハンドロボットの制御回路等を設計・製作する電子系学生、また成形機との通信制御やPCによる集中制御を担当する情報系学生のグループをもって構成しました。

成果

今回開発したAMCは、単一の射出成形ノズルを有する一般の成形機を用いて厚肉成形品の成形ができる金型の成形システムを開発しました。
金型構造は、金型を自動交換するDSI(Die Slide Injection Molding)を採用し、成形機に独自に開発したハンドロボットを装備させ、これと成形機との連動を行わせ、その状況をモニタリングするシステムを開発しました。
AMC(Auto Mold Changer:金型自動交換)システムの開発(H21)の画像1
AMC金型
AMC(Auto Mold Changer:金型自動交換)システムの開発(H21)の画像2
厚肉成形品
AMC(Auto Mold Changer:金型自動交換)システムの開発(H21)の画像3
ハンドロボット