受託・共同研究開発事業の実績

産学連携の推進を図りながら、多様なニーズに対応した研究開発事業を推進しています。過去には、技術支援から受託・共同研究へと発展したケースもあります。

受託・共同研究開発事業

 
年度
テーマ
実施系
概要
平成
28年度
3Dプリンタの構造及びシステムの研究 機械システム系
電子情報システム系
 RepRap構想(3Dプリンタで3Dプリンタを製作)を元に、学生でも構築利用できる3Dプリンタシステム構築教材を提案し、それを利用してきた。また、3Dプリンタを構築導入している場合は、そのメンテナンスや品質向上の取り組みを取り上げ、教材化を試み、実施してきた。これらの取り組みは、ものつくりに特化している当校だけではなく、日本文理大でも適用して頂いた。研究室に導入することで、3Dプリンタの本来の利用(研究目的のための部品作成等)が行われ、それらの活動をサポートする教材として活用できていることも確認できた。
 初年度は、3Dプリンタ教材モデルを提案し、それを集中授業(4日間)で構築し利用した。次年度は、そのメンテナンスを目的に、3Dプリンタを整備・調整し、大分「海星館」のイベントにて、製作した5台の3Dプリンタで、佐賀関の3Dジオメトリベースを出力した。出力したジオメトリは大分「海星館」にて展示されている。今年度は、引き続き、3Dプリンタの利用について状況把握と、その品質改善、および、利用普及についての活動を行った。日本文理大では、研究室で利用され学生がメンテナンスしながら利用している。当校では、標準課題・開発課題での利用やロボットつくりに利用され、3Dプリンタが普及してきている。限られたエリアではあるかも知れないが、3Dプリンタの普及が進み、この研究としての目的を達成したとみられるので終了する。
和菓子包装自動装置の開発 機械システム系
電気電子システム系
電子情報システム系
 企業側の了承の元、学生による開発課題で試作開発を行った。昨年検証した袋詰め機構を利用して、袋詰め工程全体の自動化に取り組んだ。焼きあがった饅頭をこの装置のトレイにセットし稼働させることで袋詰め、箱詰めまでを行う。
 それぞれの機能は、組み合わせ利用を意識した分割設計・個別開発を行い、機能・機構を構造化した。これらの分割機能を次にあげる。
(1) トレイ(搬送)、(2) 個別取り出し(搬送)、(3) 向き調整(搬送)
(4) 脱酸素剤供給、(5) 挿入トレイセット(搬送)、(6) 袋詰め
(7) 袋入り搬送(搬送)、(8) ヒートシール、(9) 箱詰め
 今回の実装では、職人の手が掛らない・職人の時間を確保することを目的に、袋詰めの連続運転を目標とし、その試作機構を実現し、連続自動動作の確認ができた。
多機能型卓上マシンの製品化支援 電子情報システム系  この共同研究では、多機能型卓上マシンの製品化を目的に、既存開発加工機をベースにマイコン制御加工システムを試作してきている。顧客の要求に応じた加工機の作り込みを行うため、顧客の加工に必要なG-Codeを抽出し、G-Codeのサブセットを定義し、このサブセットをマイコンにファームウェアとして実装する。このサブセットを利用して、顧客要求に応じた加工を行うGUI統合アプリケーションを製作してきている。
 今年度は、この様なファームウェアの開発を伴わない加工機のシステム提案として、フリーソフト(企業ノウハウを公開しなければならないGPLv3ではなく、商用利用しやすいMITライセンス版)を利用して半自動穴あけシステムの試作を行った。また、この構築には、徹底的なコストダウンを行い、加工位置制御機構として、3Dプリンタを流用し、マイコン制御部分と主軸を置き換えることで安価(3000円以下)に制御システム構築ができることを示した。
ヒートシール機の開発 機械システム系
電気電子システム系
電子情報システム系
 昨年度製作したヒートシール機の基本性能である温度制御・圧力制御および表示機能に加え、ロガー機能を付加したヒートシール機を開発する。
 ロガー機能として、上下ヒータ温度、プレス圧力値、プレス回数、プレス時間、運転時の日時をUSBメモリに記録する。これらの加工データをもとに袋ごとの最適なシール条件(引っ張り試験の合格基準を満たすこと)を選定することが求められている。
 昨年度の改良として、メンテナンス性、操作性、表示部の変更(タッチパネル使用)、メインマイコンの変更(RX63N使用)、プレス部噛み合わせの向上、温度表示の校正が可能な機構を考慮して、3月までに機械・電気・電子情報の3科による開発課題として装置の製作および動作検証を行った。
3次元検査装置の開発 電気電子システム系
電子情報システム系
 現在、製造業においてはグローバル競争の激化や事業環境の変化に対応しながら、顧客により安心で安全な製品を届けることの重要性が増しており、製造現場においては、より一層の生産コスト削減と製品品質に関するトレーサビリティの実現の両立が求められている。
 このような中、世界的なものづくりの流れは「インダストリ4.0」や「IOT」というキーワードが話題となっており、今後の製造業においてはこれらに取り組むことが必須条件となってきている。
 今回の研究においては、「生産現場のビッグデータの活用」及び「ソフトウエアのグローバル化対応」という要素を盛り込んだテーマとして、アームロボットにカメラ及びレーザー変位センサを装着し、製品検査及び検査データをデータベース化できるとともに製品個々のトレーサビリティが出来る装置及びシステムの開発を行った。
平成
27年度
ヒートシール機の開発 機械システム系
電気電子システム系
電子情報システム系
現行のヒートシール機に必要な温度制御、圧力制御および表示機能に加え、ロガー機能を付加したヒートシール機を開発する。ロガー機能として上下のヒータ温度、プレス圧力値、プレス回数、プレス時間、運転の日時をUSBメモリに記録する。これらの加工データをもとに袋ごとの最適なシール条件(引っ張り試験の合格基準を満たすこと)を選定することが求められている。年度末までの間に機械・電気・電子情報の3科による開発課題として装置の製作及び動作検証を行なった。
医療用カテーテル製作治具に関する研究 機械システム系 本研究は、カテーテルを構成する塩化ビニル製の異形チューブとカフとを高周波溶着するときに用いる治具および製作技術の開発である。内容は、治具に要求される項目を整理し、その評価基準を定めた。それに従い基本設計を行った後、試作器1を作成した。試作器1を前述の評価基準に基づき改良点を整理し、設計変更を行い試作器2を製作した。試作器2は、評価基準を満たすことができ、現場での試運転でも高い評価を得ることができた。
本研究の成果である作治具によって製作された医療用カテーテルが、患者および医療現場スタッフの負担軽減などに貢献するよう期待する。
磁気表示器制御装置の開発 電気電子システム系
電子情報システム系
複数台の磁気表示器を連携して動作させ、文字等で必要な情報を表示するための制御システムの開発を行なう。システム全体の動作指令を行なうパソコンを用いた統括制御部、および表示場所においてパソコンからの指令を受けて磁気表示器への具体的なI/O制御を行なう表示器制御部を開発する。開発に当たっては、製品化可能な安価なシステムを開発することが第一に求められている。3月までの間に試作基板と制御プログラムを作成し検証を行なった。
3Dプリンタの構造およびシステムの研究 機械システム系
電子情報システム系
今年度は、昨年度製作した3Dプリンタをより高度に活用するため、造形品質の向上を試みることとし、教育現場での活用を目的とした。
既存のPursa門型を箱型に置き換えること、また、3Dプリンタモデルとして最近注目されているデルタ型モデルの方式を検討した。昨年12月には3DプリンタをPC不要の自立動作可能に整備する技術講習会を行なった。さらに3Dプリンタの組込みマイコンの利用として、アナログ計測、SDカード保存、ロータリーエンコーダなど3Dプリンタの部品を利用して学習できるように技術講習会を行なった。
多機能型卓上マシンの試作評価と製品化 電子情報システム系 昨年度試作したCLリング加工機を現場で利用するために実際に工場で使用評価を行なった。この評価で、必要な機能・改善・インターフェースを確認し、製品化に向け以下の改善に取組んだ。
1 電源OFF時の情報保存
2 ヘッド位置の数値確認
3 サーボエラー時のシステム停止
4 繰り返し操作時のZ軸の位置ずれ対策
5 リミットスイッチの設定
6 電源・非常停止スイッチの点灯式化
 この結果を確認し、製品化構想として顧客企業にデモンストレーションすることになった。
和菓子包装自動装置の試作・検討について 機械システム系
電気電子システム系
電子情報システム系
" 今年度の目標は、袋詰め機構を開発することである。十分な試行を行い、確実に袋詰めを行なえるよう機構設計・実装を行なう。このため以下の様に段階を追って進める。
1 和菓子包装方式(包装・封入方式)の検討
2 自動包装・封入機構設計
3 自動包装・封入機構制御
4 自動包装・封入機構試作・評価
結果として袋詰めに関しては、試作機を製作し動作デモンストレーションが実施できるようになっている。
平成
26年度
色ガラスの透過率が屋外・屋内空間に及ぼす心理的評価に関する調査及び改善提案 居住システム系 北九州モノレール線に面したマンションの1つを利用し、マンションに設置されている色ガラスの活用提案と色ガラスの透過色が室内空間に及ぼす心理的影響を考慮することで、より快適な室内環境を実現するための提案を行う。また、色ガラスを用いたリアスクリーンとしての広告的効果の可能性を確認する。
和菓子包装自動装置の試作・検討 機械システム系
電子情報システム系
和菓子の小規模生産を行っている工場において、製造現場のスペースや生産量、コスト等を考慮した和菓子包装の自動化装置を試作・検討する。
3Dプリンタの構造およびシステムの研究 機械システム系
電子情報システム系
近年、急速に用途が広がっている3Dプリンタにおいて、同装置で製作される物の材料強度や造形精度について、3Dプリンタの製作を通し検討し、後に医療機器の試作造形を行う。
多機能型卓上マシンの試用評価と品質向上について 電子情報システム系 平成24年度から開発を進めている多機能卓上マシンにおいては、ティーチングプレイバックとリジットタッピングの機能が課題である。今年度は、これらの機能をマイコンとFPGAとの連携により一定の評価を得ることを目的とする。
画像処理による宅配便仕分けコードの識別に係る研究 電子情報システム系 宅配便の小規模集荷場においても、導入可能な低コスト仕分け装置の基礎となるコード認識システムの開発を汎用コンピュータ及びカメラ等を用いて行う。
また、将来的には認識結果による仕分け制御装置等の開発を行い、トータル的に低コストかつ必要な信頼性を満たす宅配便仕分けシステムを構築する。
ワイヤ放電加工におけるコア・ステッチ技術に関する研究 機械システム系 ワイヤ放電加工における荒加工は、中子(切落とされる部分)と母財(テーブルに残る部分)の一部をつないだ状態で加工し、落下防止を施して切り離す作業が一般的である。この切り離し作業は、人手によるところが多く、省力化のボトルネックとなっている。荒加工時にワーヤ(真鍮)の一部を母財と中子の間に付着させ(コア・ステッチという)、加工終了時に軽くたたいて中子を分離することで加工の省力化が期待できる。本研究は、コア・ステッチの加工条件を明らかにすることを目的としている。
平成
25年度
環境モデル都市における既存市街地の低炭素化モデル研究 居住システム系 地方都市(北九州市八幡東区)の既存市街地の低炭素化及び活性化・再生化を地域課題と併せて2050年までに持続可能な地域社会を形成していく手法開発が研究目的です
ワイヤ放電加工におけるコア・ステッチ技術に関する研究 機械システム系 コア・ステッチと呼ばれ、切断と同時に、電極である真鍮製のワイヤを製品と中子との間に溶着させ、中子の支えを形成しようとする試みである。切断加工中に中子の支えができるため、切り残し部分を設けず、製品輪郭形状を一気に加工し、その後、中子をまとめて撤去することができ、作業効率の向上が期待できる
マイコン制御による電飾用LEDドライバの研究 電子情報システム系 汎用マイコン(PIC等)で装置開発を行う事により,LEDの調光制御と制御装置の低価格化の問題が解決可能となる.そして,本研究を行う事により、LED制御に留まらず,他の制御装置にも転用可能なマイコン制御の技術が養われる。
エンドミルの新型刃先形状の開発 機械システム系 工具費を安価にして加工時間の短縮化を図りながら、コストを下げることに着目した。本研究では、このことが可能である切削工具(エンドミル)の開発を目的とする
多機能型卓上マシンに対応した制御ボードの開発 機械システム系
電子情報システム系
高性能マイコンによるボール盤制御の高度化(NC制御プログラム開発中心)、小型卓上ボール盤(機構部を含む、PLC制御)について試作し、制御についての研究をする
グラフィカルプログラミングを使った自律型二輪ロボットのシステム制御に関する研究 電子情報システム系 ロボコンの標準プラットフォームとして開発環境を構築する方法を研究し、その過程でモデル駆動開発ツールとしての可能性を検証し、その教材を供給することを目的とする
医療用鉗子に於ける形状の試作開発 機械システム系 研究代表者が意匠を有する鉗子の試作形状を製作し、医療機関にて検討・検証を行いながら、最適な形状試作を行うことで、実用的な鉗子形状を実現することを目的とする。
平成
24年度
数値制御旋盤用教材及び指導方法の開発 機械システム系 技能検定の職種である数値制御旋盤作業の受験を通して、技能・技術を高めると共に「教材開発」及び「指導方法の開発」を行う。
インテリア設計及びコンサルティング業務に関わる社員の技術能力の測定と評価 居住システム系 サービス業として、「社員の技術能力」にまで踏み込んだプロポーザルを行うため品質マネージメントの成果を対外的に説明できるようにインテリア設計及びコンサルティング業務に関わる社員の技術能力の測定と評価を行う。
テーブルリフタの開発 機械システム系 最低高さを低く抑えてもテーブルリフタの剛性が十分保たれる構造とし、コンパトでしかも低価格のテーブルリフタの開発を進める。
ランバー材による軸組工法の開発 居住システム系 杉材を用いたランバー材による柱、梁の軸組の提案モデルをもとに、部材耐力について実大試験体の強度実験により検証する。
FPGA教育ネットワーク実習オプションセットの課題プログラム開発 電子情報システム系 FPGA教育ネットワーク実習オプションセットで使用する教材の内容の充実を図るためにテキストを含めた課題のプログラム開発を行う。
多機能型卓上マシン制御部の開発 電子情報システム系 マイコンによる制御及びマイコン・CPLD等と連携して制御を行う2つのアプローチを試みる。マイコン制御を中心として、複数のグループで多機能工作機械により抽出した機械加工の技術を組み合わせて試作を行う。
電動自動二輪車の走行性能試験及び走行性能の改善研究 電子情報システム系 現行機の走行性能を計測しながら課題点を整理し、課題である実装状態(本体を含めてMax.190Kg)の重量で12度の登坂によるゼロ発進が可能になるよう動力部および制御部を改良することを目的とする。
エンドミルの新型刃先形状の開発 機械システム系 切削工具(エンドミル)の形状を変化させ、この変化により、被削材の表面粗さや工具の寿命への影響を検討する。また、新規のコーティング膜としてシリコン炭窒化膜(SiCN膜)を切削工具への適応性を検討する。
 

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→ 平成20年度までの実績一覧


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