豊橋技科大など、産業ロボット用ワイヤレス給電ロータリージョイントを開発

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豊橋技術科学大学(豊橋技科大)と近藤製作所の両者は4月26日、電界方式を使った産業ロボット向けの「非接触電力伝送(ワイヤレス給電)ロータリージョイント」を開発したことを共同で発表した。

同成果は、豊橋技科大の田村昌也教授、近藤製作所の近藤康正専務取締役らの共同研究チームによるもので、愛知県と科学技術交流財団が2022年度から実施中の産学行政連携研究開発プロジェクト「知の拠点あいち重点研究プロジェクトⅣ期」内で行われている「プロジェクトCore Industry」の研究テーマ「スマートファクトリーの完全ワイヤレス化に向けた非接触電力伝送」の中で行われた。なお、この技術の詳細は、5月8日から京都大学で開催される国際会議「2024 IEEE Wireless Power Technology Conference and Expo」にて発表される予定だ。

現在日本では、生産現場にIoTやAIを導入し、ヒト・機械・システムをつなぐスマートファクトリー化が進められており、その結果として、データの効率的な収集による品質向上や、生産計画や製造の最適化によるコスト削減など、大きな効果を上げ始めている。だがこのようにデータ管理、システム制御、モニタリングなどのデジタル化が進んできた一方で、作業の中核を担う産業ロボットにはまだ改善すべき点が残されていた。その代表とされるのは、構造的に連続駆動による断線が生じやすいという点だ。

もし産業ロボットの電力供給にも非接触電力伝送の仕組を導入できれば、断線という課題を解決できると同時に、データ管理から電力供給まですべてをデジタル化でき、作業効率や生産性のさらなる向上が期待できる。産業界において製造拠点の日本回帰が始まっている今、非常に重要な技術となると期待されている。

産業ロボットが、ワーク(加工対象物)の搬送や製品組み立てなど多くの工程で活躍しているのは説明するまでもない。ワークを掴むなどの作業にはロボットハンドが使われるが、手首軸の旋回時にハンドに接続されている配線ケーブルが振り回されるため、配線ケーブルに負荷がかかり、断線しやすいことが課題だ。そのため現在は、ロボットとハンドの間にロータリージョイント(固定された配管から回転する機械などに油、水、空気などさまざまな流体を供給する継手のこと)を設置して配線ケーブルを省略することにより、断線を回避するよう工夫されている。