ロボット向けCNC加工

ロボットの精密CNC加工は、ロボットのメカニカルチェーンとタスクツーリングをサポートする部品から始まります。産業用ロボットのアームは、リンクとジョイントから構築され、手首はタスクの周囲に選択されたアーム端のツーリングに接続されるため、アセンブリの適合性とインターフェースの精度が構築の初期段階で重要になります。

XCM CNCは、多軸フライス加工、CNC旋盤加工、厳格な検査を組み合わせて、お客様のエンジニアリング仕様に適合するロボット部品を製造する、ロボット用の精密CNC機械加工を専門としています。

協働ロボット、産業用オートメーションアーム、自律移動プラットフォーム、特殊なロボットエンドエフェクタの開発など、深センにある当社の施設は、小さなフィーチャーで+/-0.003mmまでの一貫した精度で試作品や生産バッチを処理するための設備が整っています。

世界のロボット産業は、製造、ロジスティクス、ヘルスケア、農業、防衛などの分野で急速に成長している。ロボットプラットフォームの小型化、高速化、高性能化に伴い、ロボット内部の機械部品もそれに追随する必要があります。ロボット産業向けの精密CNC機械加工は、これらのシステムを確実に機能させる構造部品、モーション部品、センサーインターフェイス部品の製造において、重要な役割を果たしています。

ロボットアセンブリは通常、複雑な形状、厳しい公差、高い表面品質が要求されます。ジョイントハウジング、ギアボックスの筐体、取り付けフランジ、シャフトコンポーネントなどの部品は、スムーズな動き、最小限のバックラッシュ、長寿命を確保するために、正確な仕様で加工する必要があります。CNC加工は、ロボットエンジニアが必要とする寸法制御、材料の汎用性、再現性を提供します。

XCM CNCは、ロボット部品加工の要求を理解しています。当社の設備、検査システム、品質認証は、試作品から継続的な生産注文まで、ロボットアプリケーションに要求される精度と一貫性をサポートするように調整されています。

ロボットプロジェクト用のCNC機械加工部品の調達には、エンジニアや調達チームが定期的に直面する特有の課題があります：

• バッチ間の厳しい公差の一貫性： ロボットアセンブリーは交換可能な部品に依存している。最初のロットで公差を達成しても、リピートオーダーで公差を逸脱するサプライヤーは、コストのかかる手戻りと遅延を生み出します。
• 複雑なジオメトリを少ないセットアップで： 多面ロボット部品は、しばしば4軸または5軸加工を必要とする。3軸加工に限定されたサプライヤーは、過剰なセットアップを必要とし、コスト、リードタイム、位置誤差のリスクを増大させる可能性がある。
• 材料のトレーサビリティと認証： 自動車、医療、または防衛の最終市場にサービスを提供するロボット企業は、文書化された材料証明書と検査記録を必要とします。すべての機械加工工場が、これを確実に提供できるシステムを維持しているわけではありません。
• プロトタイプからプロダクションへの移行： ロボットの開発は多くの場合、少量の試作品から始まり、生産量へとスケールアップしていく。サプライヤーは、品質や応答性を犠牲にすることなく、その両方に対応しなければならない。
• リードタイムのプレッシャー： ロボットの開発サイクルは速い。機械加工部品の遅れは、組み立てやテストのスケジュール全体を停滞させる可能性があります。信頼できるリードタイムの確約が不可欠です。CNC加工のリードタイムは、部品の複雑さと注文数量によって異なります。単純な部品の場合、一般的なリードタイムは7～10日です。より複雑な部品の場合、一般的なリードタイムは12～15日ですが、これは部品の複雑さと注文数量によって評価されます。
• 表面仕上げとバリのないことが要求される： シール、ベアリング、電子部品と接触するロボット部品には、きれいな表面とバリゼロが必要です。バリ取りや仕上げの品質にばらつきがあると、下流で組み立ての問題が発生します。

XCM CNCは、認証された品質システム、高度な多軸装置、CMMで検証された検査、精密ロボット部品加工の経験豊富なチームを通じて、これらの課題に取り組んでいます。

XCM CNCは、ロボティクス・プロジェクトが要求する精度と柔軟性のために選択されたCNCマシニングセンタと旋盤設備を運用しています。

多軸CNCフライス盤

当社のフライス加工能力には、Matsuura MX-520、DMG 80mono、およびブラザー、台中、喬豊のマシニングセンターが含まれます。これらの機械は、ロボットの筐体、空洞、構造フレームに見られる複雑な3D形状に対応しています。Qiaofeng CNC 3016-4Aは、3000 x 1600 x 1400 mmの最大作業トラベルを提供し、治具とセットアップによっては、長さ約2600 mmまでの大型ロボットベースプレートと構造部品をサポートします。

CNC旋盤加工

シャフト、ピン、ブッシュ、円筒センサーハウジングには、Mazak I-100SとJingshang 80自動旋盤を使用しています。当社の瀋陽CNC旋盤CK61125X2000は、直径1250×2000mmまでの大型旋盤加工に対応し、大型のロボットアームセグメントや頑丈なアクチュエータ本体に適しています。

検査と品質保証

すべてのロボット部品は、Hexagon Inspector Classic 06.08.06 CMM、Leader NCA8106、WanHao Rational VMS-3020G 2.5Dビデオ測定機、TRIMOS 600Lハイトゲージなどの校正済み検査装置を使用して検証されます。これにより、IT5およびIT6精度等級での寸法適合性が保証されます。

認証

XCM CNCは、ISO 9001:2015、ISO 13485:2017、GJB9001C、IATF 16949:2016の認証を取得しています。これらの認証は、工程管理、トレーサビリティ、そしてロボット、自動車、医療、防衛などの業界における一貫した品質に対する当社のコミットメントを反映しています。

ロボットの部品は、強度、重量、耐摩耗性、熱安定性などを考慮して選択されたさまざまな金属やエンジニアリングプラスチックから機械加工されます。具体的な材料は、部品の機能、動作環境、負荷要件によって異なります。

ロボット用の精密CNC加工に使用される一般的な材料カテゴリーには、以下のものがある：

• アルミニウム合金, 6061-T6、7075-T6、2024、5052など、ロボットアーム、ハウジング、構造フレームで強度対重量比が高く評価されている。
• ステンレス, 304、316、17-4PHなど、センサーのハウジング、シャフト、締結部品に耐食性と耐久性のために選択された。
• エンジニアリングプラスチック, POM（デルリン）、PEEK、ナイロン（PA6/PA66）、PTFE、UHMWPE、ポリカーボネート（PC）、ABSなど。
• 銅合金, 純銅、黄銅(C36000)、青銅(C93200)など、コネクターやアース部品の導電性のために選ばれている。
• チタン合金, Ti-6Al-4V (グレード 5)やグレード 23 など、高強度かつ軽量であることが重要な場合に使用される。
• 合金鋼, 4140、4340、1045を含む、高負荷のトランスミッション部品、ギア、シャフトに適用される。
• 工具鋼, D2、H13、M2などの耐摩耗部品や精密工具に使用される。
• 高性能ポリマー, PPS、PVDF、PEI（Ultem）など、耐薬品性と熱安定性を必要とする高度なロボットに適しています。
• 複合材料と特殊材料, 炭素繊維強化プラスチック（CFRP）、ガラス繊維強化ポリマー（GF-PEEK、GF-Nylonなど）、高剛性または絶縁用途のセラミック材料など。
• ニッケル基合金, 高温や過酷な環境で使用されるインコネル718やハステロイなど。

ロボットプロジェクトで特定の合金やポリマーグレードが必要な場合は、図面に材料仕様をご記入ください。当社のエンジニアリングチームが加工性を確認し、詳細なお見積もりを提示いたします。

ロボット用の精密CNC機械加工は、単に金属を形どおりに切断するだけではありません。ロボット部品は、複雑なアセンブリ内で正しく機能するために、厳しい寸法、形状、表面の要件を満たす必要があります。

寸法精度

XCM CNCは、ロボット部品をIT5およびIT6の精度等級で加工します。ベアリング穴、ピン穴、アライメントスロットなどの小さな形状については、±0.003mm（±0.00012インチ）という厳しい公差を維持しています。より大きな構造部品については、±0.02mm以内の精度を維持しています。これらの能力は、ロボットジョイントやアクチュエータアセンブリが必要とする正確なフィットと制御されたクリアランスをサポートします。

幾何学的複雑性

ロボット部品は、多面加工、深いキャビティ、薄い壁、複合角度を特徴とすることがよくあります。松浦機械製作所のMX-520を含む多軸フライス盤は、複雑な形状を少ない段取り回数で加工することができ、累積位置決め誤差を低減し、部品全体の精度を向上させます。

表面品質

ロボットアセンブリには、滑らかな合わせ面、きれいな穴、バリのないエッジが不可欠です。表面仕上げの要件は用途によって異なります。高い表面仕上げ(Ra)を必要とする表面には、研磨を行います。私たちは、すべての部品に要求される表面状態を提供するために、お客様の仕様と協力します。

再現性と一貫性

ロボットシステムは、10個でも1,000個でも、確実に組み合わされなければならない多くの精密部品から組み立てられています。当社のISO認定品質システム、工程内検査、CMM検証は、すべてのバッチが同じ寸法基準を満たすことを保証します。

トレーサビリティ

ISO 9001:2015、IATF 16949:2016、GJB9001Cなどの認証を取得し、当社の製造工程は材料と寸法の完全なトレーサビリティをサポートしています。検査報告書と適合証明書は、すべての出荷でご利用いただけます。

CNCのロボット用機械加工は、さまざまなロボットプラットフォームにわたる幅広い部品タイプとアセンブリをカバーしています。XCM CNCでは、以下のような用途の部品を製造しています：

• 産業用ロボットアーム： ジョイント・ハウジング、取り付けフランジ、アクチュエーター・エンクロージャー、およびタイトフィットや再現性の高い精度が要求される構造リンク。
• 協働ロボット（コボット）： 小型ハウジング、センサーブラケット、軽量構造部品など、寸法精度が安全性と性能に直接影響する部品。
• 自律移動ロボット（AMR）： シャーシ・プレート、ホイール・ハブ、モーター・マウント、センサー・エンクロージャーは、耐久性と一貫した組み立てを考慮して設計されています。
• ロボットのエンドエフェクター： グリッパーボディ、フィンガーブランク、ツールチェンジャーインターフェース、真空マニホールドキャビティは、信頼性の高い操作のために精密な公差で機械加工されています。
• ロボットセンサーと制御アセンブリ： 寸法精度が適切なシグナルインテグリティとコンポーネントのアライメントを保証するコネクターハウジング、エンコーダーマウント、シールドエンクロージャー。

各アプリケーションには、形状、公差、表面品質、材料に関する特定の要件があります。私たちのチームは、お客様の図面や仕様を検討し、ロボット部品の最も効率的な加工方法を提案します。

XCM CNCは幅広いロボット部品を生産しています。代表的なロボット部品の加工カテゴリは以下の通りです：

• ハウジングとエンクロージャー： モーターハウジング、ギアボックスエンクロージャー、コントローラーハウジング、センサーエンクロージャーは、強度と精密なフィットのためにソリッドストックから機械加工されています。
• シャフトとピン： アクチュエータ・シャフト、ドライブ・シャフト、ピボット・ピン、ダボ・ピンを、厳しい円筒公差で旋盤加工し、研磨する。
• フランジと取り付けプレート： ロボットのベースフランジ、ジョイント取り付けプレート、アダプターフランジは、正確なボルトパターンと平面度コントロールが可能です。
• コネクターとインターフェース： 正確な穴位置と表面仕上げを必要とする電気コネクターハウジング、空気圧継手、ツールチェンジャーインターフェースプレート。
• 構造フレームとリンク： 寸法精度と重量の最適化のために機械加工されたアームセグメント、リンクボディ、シャーシ部品。
• キャビティとマニホールド： 複雑な内部形状の内部流体または空気流路、バルブボディ、真空マニホールドブロック。
• センサーとエンコーダーのマウント： ロボットアセンブリ内でセンサーを正確に位置決めする精密ブラケットとハウジング。

ロボット部品のカテゴリーがここに掲載されていない場合は、図面を添えて弊社チームまでお問い合わせください。弊社では定期的に特注部品や非標準部品を承っております。