木村洋行、アプリケーション志向の電動アクチュエータ技術を展開

　木村洋行（http://www.bearing-pro.jp/）は本年1月から、スウェーデンに本社を置くEWELLIX（エバリックス）の直動製品の取扱いを開始した。エバリックスは、SKFグループだったSKF Motion Technologiesを前身とする直動製品メーカーで、スイス、スウェーデン、ドイツ、フランス、アメリカ、中国に生産拠点を有する。アプリケーションごとのニーズに合わせたカスタマイズのソリューションに定評があり、自動機などの一般産業機器向けのほか、高度な安全性が求められる医療機器向けや協働ロボット向けでも実績が多い。
　ここでは、電動アクチュエータを中心に独自の直動製品の技術を紹介するとともに、その特徴を活かした既存のアプリケーションや、日本国内における今後の展開などについて紹介する。

直動製品のラインナップと独自技術

　エバリックスの直動製品としては、まず電動アクチュエータのピラー型がある。ストローク量や荷重、速度、偏荷重など、アプリケーションごとの仕様条件に合わせた提案が可能で、低騒音で堅牢で高荷重に対応できるため、厳しい仕様条件のニーズにも対応できる。電圧は120V ACおよび24V DCに対応、最大定格荷重（押し／引き）はシリーズによって最大6000N、ストロークは700mm以上、動作速度も無負荷時で最速42mm／秒かつ最大負荷時で最速31mm／秒を実現している。

　また、シリンダ型の電動アクチュエータは最大定格荷重500kN、最速1050mm/sの動作速度や最大ストローク2000mmを実現するモデルもあり、高いデューティサイクルにも対応できる。いずれも装置の電動化によって、省エネ化やメンテナンス性の向上に大きく貢献できる。

　それから、高効率、高精度、高耐久性を兼ね備えたボールスクリューとローラースクリューがある。特にローラースクリューに特徴があり、ねじとねじとのしゅう動によって高剛性化を実現。同サイズのボールスクリューよりも高荷重を受けられ、動定格荷重3994kNまで対応できるため、コンパクト化と高耐久性を図れる。
さらに、顕微鏡のステージや検体検査サンプラーなどに用いられる、クロスローラーガイドなどの高精密レールガイドもラインナップしている。

電動アクチュエータの特長を活かした適用事例

医療機器

　日本国内では長年にわたりSKFが販売を展開、上述の直動製品が医療機器向けの規格IEC 60601-1を取得していることなどから、医療機器向けの適用が多い。たとえば歯科医療などで診察台の上げ下げや、2軸使用によってリクライニング動作などに使われる。
電動のため油圧作動に比べ制御しやすく、油漏れの心配もなく、静音化が図れる。また、位置決めでのフィードバック制御や2台をリンクさせて動かすことなどが容易となっている。
医療分野では万が一機器が故障した際に患者の生命にかかわることもあることから、医療機器は高い安全率をとった設計がなされるが、エバリックスの直動製品は医療機器向けの各種規格に適合しているため、医療機器メーカーが優先的に選定することも多い。
また、欧州のメーカーながら医療機器メーカーが独自性を打ち出すためのカスタマイズに対応していることも採用を後押ししている。

産業用途

　医療機器では断続運転が多いのに対して、ファクトリーオートメーション・自動機といった産業用途では連続運転が要求され、連続運転に対応するエバリックス製直動製品が適用されている。特に連続運転で高速に動かす用途では、シリンダ型の電動アクチュエータが適用されている。一方、高荷重を支持しつつ上げ下げする用途（下図は、自動車生産ラインにおけるボディの支持・昇降の適用例）では、ピラー型アクチュエータが4点使いなどで用いられている。

今後の展開

　日本では現在のところ医療機器向けでの採用がメインだが、木村洋行では人材を増強しながら、医療向けで培ったノウハウを横展開させて、グローバルで実績のある産業用オートメーション向けなど、産業向けアプリケーションを強化していく考えだ。エバリックスはSKFの品質に対する徹底したこだわりを実現する組織を継承しつつ、独立系企業としてのフレキシブルな考え方を併せ持っている。両社の取組みの相乗効果によって、日本市場における産業用アプリケーションの開拓を強力に推進していく。

　上述のとおり産業向けでは生産性向上につながる、信頼性の高い連続運転が求められる。これに対し、連続運転で高速運転や高荷重対応が可能で使い勝手の良い電動アクチュエータを中心に提案を進めていく。

　昨年12月に開催された「2019国際ロボット展」では、ユニバーサルロボット（UR）社の6軸協働ロボットのオプションとして採用されている、ピラー型アクチュエータを用いた「LIFTKIT」をURに接続して、段ボール箱のピック＆プレース作業のデモンストレーションを実施。協働ロボットに適用することで、設置面積を抑えながらロボットの昇降移動を実現できることとなり、アームリーチの有効範囲が拡大できる。エバリックス社では、URに限らずロボットメーカー各社とタイアップを進めている。

　このようにロボットを上下動させて可動範囲を広げるアプリケーションでは、壁に直動製品を取り付けてロボットを上下動させるというアイデアもあるものの、壁に取り付けられる直動製品の剛性や壁の剛性などがネックになる。これに対して高荷重に耐え、省スペースでロボットの上下動が可能なピラー型アクチュエータに対して、無人搬送車（AGV）にロボットを取り付けて工作機械までワークを運び加工部までのワークの受け渡しをするような用途で、引き合いが出てきているという。

　木村洋行はケイドンなど海外メーカーの日本総代理店として、長年にわたり、要求レベルが世界一厳しいとされる日本のメーカーの要求を海外メーカーにフィードバックし、現場の課題の解決を実現してきた。同様に木村洋行が産業分野での厳しいニーズを吸い上げて、カスタマイズにこだわるエバリックスにフィードバックすることで、メーカーとしての課題解決力にさらに磨きがかかると見る。

　エバリックスの直動製品はピラー型アクチュエータなど独自製品を含めてラインナップが多岐にわたり、また、各工場ともカスタマイズを重視しているため、各種直動製品をユニット化して、それぞれの産業用途に適合する提案が可能となっている。海外メーカーはレスポンスが悪い、カスタマイズへの対応がなされないといったイメージが持たれがちだが、エバリックスではリードタイムの短縮や、迅速な試作品の製作など、欧州メーカーとしてのものづくりへのこだわりと小まめさがバランスよく両立している。現場の声を聴き課題をとらえて、課題解決に挑戦していく木村洋行と同社との化学反応によって、ユーザー志向の、高付加価値なカスタマイズ商品の開発につなげていきたい考えだ。

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