北海道・東北・北陸のものづくり企業

印刷機械のなかでも特に高精度の研削加工が求められるインキ供給ユニット。印刷インキの発色を良くするためには、幾何公差でミクロン単位の精密加工が必須で、加工の際に部品材料をどう掴むかは難しい点の1つです。特に、変形しやすい薄い材料の際には、できるだけ変形させないために、どこをどう掴めばよいかをよく考えなくてはなりません。失敗と試行錯誤を繰り返しながら、掴み方のノウハウをものにする必要があるそうです。今回は、高精度研削加工を納期重視で実現し、高収益を確保、持続可能なビジネスを行っている山形県山形市の株式会社長栄精密に高精度の研削加工技術をどのように磨いてきたのかお話を伺いました。

私たちが普段スーパーで目にする根菜や葉菜などは土がついてない清潔な状態で売られていることが多いです。これは農家の生産者や農協が、畑に土足で入ることさえ病気や細菌または害虫の混入の可能性があることを危惧し、洗浄・殺菌に配慮しているからかもしれません。今回は、1959年北海道旭川市で創業し「独自の洗浄技術」をもって、野菜の洗浄機・選別機の製造を主に手掛けている株式会社エフ・イーに、洗浄技術を軸に広がる他業種との開発実績や、製造・設置まで一貫した製造体制について伺いました。

ステンレスは、硬化しやすい上に、熱伝導率が悪く熱が逃げづらい合金。そのため、刃物に熱が溜まりやすく、刃物の摩耗が早まったり欠損しやすくなったりするので、早めの刃具交換が必要なほか、穴開け加工の際には硬くならないような加工方法の工夫が必要といいます。今回は、ステンレス加工を得意とし、業務用機械器具の部品製造を行っている山形県の有限会社渡辺工作所に、同社が多品種小ロットで、ステンレスから難削材まで幅広い種類の材料の加工が可能なわけについて伺いました。

人をアシストする人間支援ロボットには色んなタイプがありますが、平田教授の研究チームが注目したのは、「人の力をいかにうまく使って足りない機能を助けてあげるのか」という技術だといいます。今回は、引き続き東北大学の平田教授に、永守賞を受賞したパッシブブレーキと回生ブレーキの組み合わせによる「足漕ぎ車椅子ロボット」や、ファントムセンセーションを利用した「振動モーター」など人間支援ロボットへの応用事例について伺いました。

「ロボティクスというのは、出口戦略が重要で、何か人間の役に立たないと単におもちゃを作ったことになってしまう」という平田教授。今回は、引き続き東北大学の平田教授に、ブレーキによってロボットの運動特性を変化させる「パッシブブレーキ」技術が、災害地などの陸上、漁業が行われる水中、私たちの生活場などで役立つ仕組みについてお伺いしました。

人と協調して作業を行うロボットを設計する方法は色々ありますが、モーター等で能動的に駆動されるのではなく、ロボットに加えられる外力に対して受動的（パッシブ）に動くように設計しようとする「パッシブロボティクス」という概念があります。本連載では3回にわたり、「パッシブロボティクス」に基づいた非駆動型ロボットを研究し人を支援しようとする、東北大学ロボティクス専攻知能機械デザイン学分野の平田泰久教授に、研究テーマとその応用事例についてお話を伺いました。今回は、主に「パッシブロボティクス」の概念についてお話を伺いました。

実験中に偶然、高い耐破断性をもつ高強度「ダブルネットワークゲル」を発見以来、どうして強くなるかについて十年近く研究を続けてきた、北海道大学のグン・チェンピン教授の研究室。そこでようやく基本概念が確立して、社会に広く応用してもらえそうな研究成果もでてきたといいます。今回は、引き続き「ダブルネットワークゲル」から発展した研究として、自己修復するゲルや産学連携で進めている人工軟骨材料の研究などをご紹介します。

軟骨やクラゲなど自然界のゲル(gel)を、人工的に完全に再現できるまでには至りませんが、ある物性だけに特化すれば人工的なゲルの方が自然界のゲルより性能が高いといいます。例えば構造を最適化すれば軟骨を超える強度を持つゲルを人工的に作ることはできるそうです。今回は、引き続き北海道大学のグン・チェンピン教授と中島祐准教授にゲルの作り方を説明頂きつつ、研究テーマである高強度ダブルネットワークゲルの開発経緯などについて伺いました。

コンタクトレンズや紙おむつ、豆腐、プリンなど我々の生活に密着した物質、ゲル(gel)。このように生活中に使用されているものの、人為的に作ったゲルは自然界のゲルに比べればまだまだ原始的だそうです。本連載では3回にわたり「ゲル(gel)」について、バイオミメティクス（生物模倣）の考え方をベースに様々な特徴をもつゲルをつくり我々の生活に役立てようとする北海道大学 先端生命科学研究院 先端融合科学研究部門のグン・チェンピン教授にご解説頂きます。今回は、研究テーマについて説明して頂く前に、グン先生がどのようにゲルの研究を始めたのかをお伺いしました。

スマートロックや温湿度センサーなど、あらゆる分野で私たちの生活に浸透しているIoT（モノのインターネット）。一方でIoTの普及に伴い電源問題が浮き彫りになっています。身近な振動や動きで発電する振動発電がその一端を担う技術になるかもしれません。今回は、逆磁歪効果を利用した振動発電技術の基本原理（平行梁型）を発明した金沢大学の上野敏幸准教授に、電池フリーのIoTデバイス実用化に向けた振動発電技術について伺いました。

金沢大学設計製造技術研究所でのモノづくり研究開発動向を紹介する連載第6回(最終回)では、引き続き立野大地助教にプレス加工によるCFRPの量産技術の研究開発について伺います。同研究室では、強度を保つために炭素繊維の最適な長さを検討し、金型に入れてプレス加工可能なCFRPの研究開発を行っています。今回は、CFRPの加工における課題をふまえつつ、粘土のように加工の自由度の高いCFRPの作成方法や、金型を使ってCFRPをプレス加工する際の工夫点についてご紹介します。

地域のモノづくり技術を活かし、新たなオープン・イノベーションを模索する金沢大学 設計製造技術研究所でのモノづくり研究開発動向を紹介している本連載。第５回は、熱可塑性CFRP(炭素繊維強化プラスチック)の量産技術に注目し、プレス加工によるCFRPの量産技術を研究している立野大地助教に、CFRPが量産品でなかなか使われない理由に加え、CFRPを金属のように加工するため強度の方向性を均一化する研究内容についてお伺いしました。

金沢大学設計製造技術研究所でのモノづくり研究開発動向を紹介する連載第4回では、引き続き古本達明教授に高精度化に向けた金属AM(金属3Dプリンター)の研究開発について伺います。同研究では、高速度カメラ用いて金属AM造形時のスパッタやヒュームの発生などを可視化することで、その発生要因を探っています。今回は、高速度カメラによる可視化の特徴をはじめ、造形と切削を交互に繰り返す技術を用いた水管の高精度金型加工の実例をご紹介します。

地域のモノづくり技術を活かし、新たなオープン・イノベーションを模索する金沢大学 設計製造技術研究所でのモノづくり研究開発動向を紹介している本連載。第3回は、金属AM(金属3Dプリンター)に注目し、金属AMによる金型製作の高精度化研究を行う金属AM研究班の古本達明教授に、金属AMの課題や高精度化に向けた研究アプローチについてお伺いしました。

金沢大学設計製造技術研究所でのモノづくり研究開発動向を紹介する連載第2回では、引き続き喜成年泰教授にCFRPについて伺います。同大学では、粘性が高い熱可塑性CFRPの加工性を高める形状としてテープ状のシートに注目し、三次元形状成形が可能な「組紐プレス工法」も開発中です。今回は、組紐プレス工法の特徴をはじめ、組紐技術を用いた熱可塑性樹脂CFRPのバイオミメティクス(生物模倣)応用をご紹介します。

北陸地域にはかつて繊維関係の企業が多く、繊維機械を製造する機械工業から、部品や工具などを納める工作機械メーカーまで、その要素技術も発達してきました。本連載では地域のモノづくり技術を活かし、新たなオープン・イノベーションを模索する金沢大学設計製造技術研究所でのモノづくり研究開発動向をご紹介します。今回は、CFRP(炭素繊維強化プラスチック)に注目し、喜成年泰教授にCFRPの用途や成形工法、同研究所が注目する組紐技術を使ったCFRPの可能性についてお伺いしました。

人協働ロボットは工場だけでなく、オフィスにも広がっています。「2019国際ロボット展」でも紹介された人協働ロボット「COBOTTA」は、工場の枠を超え、書面押印や書類の電子化などオフィス定型業務の自動化支援として開発されました。今回は、オフィスのニーズ起点でのサービス開発について、共同開発を行った株式会社デンソーウェーブ、日立キャピタル株式会社、株式会社日立システムズの3社にお話を伺いました。

長年、多くの多結晶線材が使われてきた機能部品は、製造プロセスに関して何十年も画期的な技術革新がなされておらず、単結晶により市場ががらっと変わることが期待されます。液からの単結晶成長方法で、成型加工や切削加工を施すことなく、高融点のイリジウムの融液から直接、安価かつ簡単にイリジウム線材を作製したという東北大学吉川彰研究室。今回は、引き続きイリジウム単結晶を作る苦労と、単結晶合成技術や温度計などさまざまな応用事例を紹介します。

イリジウムやその合金材料は裂けやすいため加工性が低く、冷間加工を行うことはほとんど不可能であり、熱間加工で少しずつ何工程にも分けて成型していく必要があることから、人工的に作成することが難しいといわれています。今回は、引き続き東北大学金属研究所先端結晶工学研究部の吉川彰教授に、単結晶の作り方を説明頂きつつ、研究テーマであるイリジウムの単結晶の開発経緯などについてお話をお伺いします。

私たちの身の回りには、半導体や水晶など、単結晶の技術によってできたものが多数存在します。そしてその単結晶は長い研究開発によって人工的に作成することに成功しました。本連載では3回にわたり「単結晶」について、さまざまな物質で単結晶を作り、工業技術のイノベーションに役立てようとする東北大学金属材料研究所先端結晶工学研究部の吉川彰教授にご解説頂きます。今回は、研究テーマについて説明していただく前に、単結晶について基礎的なことをお伺いしました。