メカトロニクス技術を活用したリハビリテーション機器の開発
メカトロニクス技術や機構設計を活用したリハビリ介助機器を研究開発しています．脊髄損傷者向けの階段昇降可能な車椅子や，高齢者などを対象とした持ち手が移動可能な新型歩行器，起立動作のリハビリ支援装置，免荷式アシストスーツといった，使用者の移動を支援する機器をはじめとして，脳卒中患者向けの上肢リハビリ支援装置や手指リハビリ装具，ALS患者用の下衣着脱システムの開発も行っています．
除去加工を行う工作機械は、機械の精度が悪いと加工方法や工具がどんなに良いものを使用しても加工されたものの精度はよくなりません（母性原理）。しかし、機械そのものの精度はあまり見えてこないのが実情です。特に多軸制御工作機械は機械そのものの精度を検査する方法も定まったものが存在しません。そこで私たちの研究室では機械の運動精度を検査する方法を提案し実施することでまず機械の精度を保証し、そのうえで加工方法について提案を行っています。
5軸マシニングセンタの運動精度検査
実際に加工を行いその精度を測定する検査方法は、工具やNCプログラムなどの優劣が結果に影響されるので、加工を行わない方法をメインに開発しています。
とはいうものの、工作機械は部品を加工して「なんぼ」ですから、加工結果の評価も行っています。
最近は中国などが提案している機械の検査方法について、どうすればよい結果が得られるかを示すことにより、その試験方法の問題点について解明を行っています。
特にCAD/CAMソフトウェアの使用上の問題点について、いろいろなことが明らかになってきました。
fig1.複合工作機械でのミルターニング
fig2. CAMソフトとS字加工試験
動画：ボールバーを使った5軸円錐台加工
CAD/CAMソフトウェアの利用技術
多軸制御工作機械を動かすには、手作業でNCプログラムを作成するわけにはまいりません。必然的にCAMソフトウェアを用意する必要があります。
CAMソフトウェアも高性能なものから安価なものまでさまざまです。ある部品を製作するにはどのソフトウェアを使えばよいかは、新しい機械を購入するときには工作機械メーカが相談に乗ってくれますが、そうでなければCAMソフトウェアの業者の言うがままになってしまいます。
私たちの研究室では、数種類のCAMソフトウェアを使って操作性や結果を比較した経験がありますので、ご相談に応じることができます。
fig.3 強ねじれインペラの切削加工
論文
「多軸工作機械の精度検査規格」(2020)『砥粒加工学会誌』64 (2)p.75 - 78.
「5軸工作機械の空間精度の測定と補正技術の検討」(2019)『精密工学会誌』85 (10)p.809 - 812.
「5軸マシニングセンタでの円錐台加工検査」(2017)『機械の研究』69 (2)p.108 - 113.
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