各種装置開発関連研究分野の研究紹介（機械・金属班）

1.各種装置開発関連研究

• 車椅子利用者向けモビリティ・コンシェルジュ・サービスの開発～介助支援型スローパーの開発～
• 流量コントローラーの試作開発に関する研究
• 少量多品種に対応可能な深絞り真空包装機を実現する容器成型技術の導入/開発
• 蓋付き塗料用缶及びもずく用缶を県内にて製作を実現するためのプレス金型技術の開発
• 飲料用瓶の効果的洗浄を実現するための装置開発

【背景】

福祉車両への乗降時に、介助者の肉体的負担が大きい

【支援内容】

介助者の肉体的負担を軽減する【介助支援型スローパー】を設計・試作しました。

【背景】

一般的な超音波流量計は、液体の搬送チューブが小径になると、超音波の送受信機の間隔が短くなるため、測定精度が悪くなります。

【研究概要】

• 搬送チューブと液体が連成振動する現象を活用して、流速を計測するガイド波センサを開発する。
• 流量コントローラを構成する部品について、樹脂流動解析を用いて形状を定める。

【成果】

流量コントローラを構成する部品について、射出成形を想定した形状設計・試作を完了しました。

【背景】

県内で使用されている、ハムやソーセージ等の製品に密着した真空パックを行う真空包装機は、本土メーカーの大型機や高速機などが殆どで少量多品種に対応可能な機器が無い。
容易な金型脱着機構を備え、水洗洗浄に対応した深絞り真空包装機を試作開発する。

【研究概要】

• トレイフィルム成形用金型の設計・製作
• 成形条件の検討

【成果】

• 2重構造の金型とすることで、1の金型で数種類のトレイが成形可能となった。
• 同金型を使用した真空包装機を開発した。

【背景】

深絞りや山形状や谷形状を含むプレス成形や縁を丸く加工するカール加工などは、ほとんど県内では行われず県外メーカーに頼っているのが現状である。
蓋や鋼板を使用したペイント缶や一斗缶などの製罐は、現在も行われているが、各パーツの購入価格の高騰や入手先の倒産などにより、調達状況に不安を抱えている。

【研究概要】

• プレス成形における鋼板の変形の解析と金型設計・製作の県内内製化
• 複数種のプレス加工を一つの金型（単発型）で行えるような金型の開発
• 18L缶の薄肉化に伴う強度低下を抑制するパネルデザインの検討

【成果】

• 金型設計・加工ならびにプレス成型技術の高度化
• 県内内製化に伴う短納期、低コスト化

【成果の活用先】

【背景】

県内には大・小約100社ほどのボトリング工場があり、多品種、少量生産のボトリング工場が多く、洗浄機の老朽化や手洗いで行っている工場が多数存在する。
県内ボトリング工場向けに、小型で任意の瓶形状にもカスタマイズ可能な洗瓶機を開発する。

【研究概要】

• 瓶ホルダーの詳細設計
• AMによる試作
• 金型設計及びコスト試算

【成果】

• 瓶形状を測定し、測定データをもとに3DCADで専用ホルダー設計手法を確立した。
• コスト試算の結果より、瓶ホルダー製作には、光造形が適していることを明らかにした。
• 洗瓶機を試作・開発した。

【背景】

沖縄県は他県と比較し、車による移動範囲が限られており走行距離が短いことや、温暖な気候により電気自動車（EV）のネックとなる冬場の暖房による航続距離が短くなる影響が少ないなど、EVの普及について地理的な優位性を持っている。

【研究概要】

県内で製造するEV、コミュニティービークルの評価、ならびに自動車を構成する部品の評価技術を確立する。

【成果】

• 車両走行状態を再現するシャーシダイナモは、初期設定では実装行との誤差が大きかったが、負荷の合わせ込みでカタログ値に近いデータをだし、性能評価の指標とした。
• 県内リゾート施設で使用するコミュニティービークルの車体評価を行い、安全性の高い製品開発が可能となった。

【背景】

沖縄県では、部材や部品等を提供するサポーティング産業が脆弱である。
様々な技術から構成される「電動車」の開発を行うことにより、県内に基盤技術を蓄積し、サポーティング産業の高度化を図る。

【研究概要】

• 駆動系部品の開発
• ボディ系部品の開発

【成果】

• コミュニティービーグル用9.8kWのモーター及びコントローラーを開発
• RTM法による繊維強化樹脂製（FRP）の外装品、アルミ押出成型によるパイプ材を活用したシャーシフレームを開発