シリコーン3Dプリントを使ったロボティクス活用
株式会社システムクリエイト
Lynxter社の3Dプリント技術がオートメーションソリューションの革新に寄与
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株式会社システムクリエイト（本社：大阪府東大阪市荒本新町、代表：川上正義）は、シュナイダーエレクトリック Openlabチーム（本社：フランス）がLynxterの3Dプリンターを活用して、ソフトロボティクスに使われるプロトタイプのグリッパー作成事例を紹介します。
ソフトロボティクスの応用
ソフトロボティクスは、現在、ロボット工学の新しい分野として見なされています。基本的にはプロトタイプまたは機密プロジェクトの段階ですが、これらのソフトロボットは、製造コストが安く、多用途性と前例のない柔軟性をもたらすため、セキュリティ、堅牢性、コスト削減の点で真の進歩です。
ソフトロボティクスは現在、特定の顕微手術手順など、繊細な環境で高いレベルの精度が求められる作業でテストされています。小型ロボットは困難な領域に侵入し、正確な場所に薬剤を送達できます。したがって、ソフトロボットは組織や細胞に接触しても損傷を与えることなく作業できます。
この技術は、水中環境を保護するために穏やかな動きが不可欠なサンゴ礁の研究にも使用できます。
現在の産業用ロボットを補完するフレキシブルグリッパーは、繊細な食品（果物、野菜、ケーキ）など、さまざまな種類の物体を損傷することなく取り扱うことを可能にします。その設計により、さまざまな形状、質感、重量、体積の物体をつかむことができます。
製造業界は現在、人間とロボットのコラボレーションを可能にするロボットへと移行しています。これらの協働ロボット、つまり「コボット」は、衝突が発生した場合にユーザーが負傷するリスクを最小限に抑えます。ソフトロボティクスのおかげで、このような製造システムを開発することができます。コボットの柔軟な設計により、機械とユーザーの両方の安全が確保されます。
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ソフトロボットのプロトタイプ - Lynxter の R&D チームが作成したグリッパー
3Dプリントシリコンとソフトロボティクス
ソフトロボットは、シリコン、プラスチック、ゴム、その他のポリマーなどの柔らかい材料の使用、および/または軽量で柔軟な機械構造によって可能になります。ソフトロボットは主にその構造の変形によって動きます。
ポリマーの選択は、その開発と機能にとって不可欠です。使用される材料は、化学的慣性、電気絶縁、温度、摩擦、食品との接触など、ロボットが展開される環境のニーズと要件を満たす必要があります。
この新しいアプローチは、柔軟性のあるポリマー材料に関する知識の向上と、ますます高性能なエラストマーを印刷できる3D プリンターに基づいています。 優れた絶縁特性、高温および化学薬品に対する耐性、そして何よりも優れた伸長能力を備えたシリコンは、ソフト ロボットで広く使用されているポリマーです。
S600D 3D プリンターと液体材料を印刷できるLIQ21ツールヘッドのおかげで、シリコーンを 3D 印刷してロボットに使用することができます。
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Openlabチーム が製作したフィンガー プロトタイプ グリッパー - Schneider Electric
シリコーン 3D 印刷により、新しい実験的な形状を作成できます。従来の成形プロセスとは異なり、これらのシリコーン部品は、3D 印刷なしでは不可能な複雑な内部形状 (マイクロキャビティ、ハニカムなど) を持つことができます。10から40ショアA硬度のRVT1およびRTV2シリコーンの範囲が Lynxter エコシステムですでに利用可能であり、これらのシリコーンはさまざまな分野で使用されています。シリコーン3D 印刷とソフトロボティクスを 組み合わせることで、ロボットの自己修復や人工知能を使用した自己複製などの主要なアプリケーションで特に新しい可能性と開発への扉が開かれます。
Lynxter の研究開発部門は、新しい特性を持つエラストマーの開発と実装に日々取り組んでいます。硬くて変形可能な部品の 3D プリントにより、柔軟性と耐性を変形と組み合わせることが可能になり、新世代のソフトロボットの開発が容易になります。
[動画:
https://www.youtube.com/watch?v=3LqvT9bou7M ]
3Dプリントだからできる新たな設計
グリッパーを作成するために、Openlab チームはまず、シリコンでの 3D プリントに最適化された指の 3D モデルを作成しました。この指は圧縮空気 (約 0.6 bar) を使用して動かされます。
指は 2 つの部分から構成されています。
・ 指の本体には、ピラミッド型の空気室が連なっています。これらの空気室は膨張すると拡張し、指の屈曲運動を生み出します。空気室は、プロセスの設計ルールに従って設計されています。
・ 物体をつかんで保持する外側には、幅広の切り込みがある歯状のデザインがあります。指先は硬く、空気が抜けると重力で元の形状に戻ります。
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Openlabチーム によるプロトタイプの開発 - シュナイダー エレクトリック
この「指」は、Lynxter S600Dプロフェッショナル3Dプリンターを使用して、RTV2 40 shoreAシリコンで印刷されました。このプロトタイプグリッパーは、最適化および複製される前に、最初に制御ラインで使用されます。グリッパーは、ビデオ認識により、仕分けのためにφ20mm x 25mmの円筒形のオブジェクトをつかむことができ、このようにして機械学習に参加して、生産ラインのパフォーマンスを継続的に最適化します。
ソフトロボティクスは現在、柔軟で弾性のある材料とその動作に関する広範な研究を必要とする、急速に進化している分野です。Lynxterは、S600D とそのシリコン 3D 印刷技術により、これらの新しい科学的および技術的課題の解決に積極的に貢献しています。
株式会社システムクリエイトは、今後もLynxter製品を通じて、製造業界のさらなる革新と発展に貢献してまいります。ご質問お問い合わせは、下記までお願いします。
システムクリエイトについて
システムクリエイトは、ものづくり企業向けのソリューションプロバイダーとして、3Dプリンターや3Dスキャナーなどの3Dツール、工作機械の販売からCAD/CAMなどのソフトウェア、技術サポート、トレーニングまで幅広く提供しています。また、加工・造形の知識を活かして、受託造形の依頼もお受けしています。
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■会社名：株式会社システムクリエイト
■代表者：代表取締役 川上 正義
■設 立：1992年6月19日
■本社所在地：大阪府東大阪市荒本新町1-20
■TEL：06-6618-8555
■FAX：06-6618-8566
■事業内容：3Dデジタルツール導入支援・販売・サポート
・ソフトウェア（CAD/CAM・IoTツール・解析）
・3Dプリンター / 3Dスキャナー
・工作機械
（マシニングセンタ・NC旋盤・レーザ加工機・その他）
・3D技術代行サービス
■HP：
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プレスリリース提供：PR TIMES
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