ロボット部品の射出成形

ロボット部品射出成形とは、カスタマイズされた射出成形プロセスを使用して、ロボットのさまざまなコア部品および補助部品（構造部品、伝達部品、センサーハウジング、接続コンポーネントなど）を製造する技術を指します。このプロセスでは、精度、強度、耐候性などのロボット部品の特別な要件を組み合わせ、独自の金型設計、正確な材料選択、最適化された射出パラメータを通じて、溶融プラスチックをロボットの組み立て基準と作業条件の要件を満たす部品に変換する必要があります。従来の機械加工と比較して、複雑な構造の部品の大量生産を効率的に実現し、部品の寸法の一貫性と性能の安定性を確保することができ、ロボット産業の大規模生産を支える重要な技術の1つです。

P&M ロボット部品射出成形の紹介

A、ロボット部品射出成形のコア特性

1.超高精度成形

ロボット部品（関節伝達ギアや精密コネクタなど）の寸法精度は非常に高く、通常±0.005mmの公差が要求され、一部のコア部品ではミクロンレベルの精度が要求される場合もあります。射出成形プロセスでは、高精度金型製造（H13熱間加工金型鋼を使用、5軸マシニングセンターで加工、金型キャビティ精度は最大±0.002mm）、クローズドループ制御射出成形機（射出圧力、速度、温度をリアルタイムに監視し、変動幅は±1％以内に制御）、オンライン寸法検査（レーザー直径ゲージと三次元測定機を使用してフィードバックする）により、成形後の部品がロボットの組立公差と正確に一致していることを確認する必要があります。寸法偏差をリアルタイムで把握し、部品の精度不足によるロボット動作の妨害や位置決めエラーを回避します。

2. 複雑な構造物の一体成形

ロボット部品には、複数のバックルを備えた接続ベース、補強リブが組み込まれたトランスミッションハウジング、特殊な形状の穴を備えたセンサーブラケットなど、複雑な構造設計が含まれることがよくあります。射出成形プロセスでは、マルチキャビティまたは複合金型設計を通じて、これらの複雑な構造の一体成形を実現できます。たとえば、ロボットジョイントハウジングは、後続のスプライシングなしで一度に射出成形でき、部品点数が削減されるだけでなく（部品種類の 30% ～ 50% が削減されます）従来のスプライスプロセスと比較して)、スプライスギャップによって引き起こされる構造上の弱点も回避し、部品の全体的な剛性を向上させ(曲げ強度が20%以上増加)、ロボット組み立ての複雑さとコストを削減します。

3. 材料特性の正確な一致

ロボットの作業環境は多様であり（工場作業場での高温油汚染、屋外シナリオでの高温と低温の交互、医療シナリオでの無菌要件など）、さまざまな部品が特定の材料特性に適応する必要があります。トランスミッション部品には高い耐摩耗性が必要です（ガラス繊維が添加された PA66 材料、摩耗率 0.001mm3/(N・m) 未満など）。屋外ロボットのハウジングには、耐紫外線老化性が必要です（耐紫外線剤を添加した PC/ABS 合金など、1000 時間の紫外線照射後に衝撃強度保持率が 85% 以上に達します）。医療ロボットの部品には生体適合性が必要です (ISO 10993 生体適合性規格を満たす医療グレードの PEEK 素材など)。射出成形プロセスは、材料の変更や配合の調整を通じてさまざまなロボット部品の性能要件を正確に一致させることができ、部品が特定の作業条件下で長期間安定して動作することを保証します。

B、ロボット部品射出成形の製造工程

1. 部品要件の分析と金型設計

まず、ロボット部品の技術的要件を深く分析する必要があります。つまり、ロボット内の部品の機能的配置 (耐荷重、伝達、シールなど)、作業環境パラメータ (温度範囲、媒体接触、荷重強度)、組立公差 (詳細な 2D/3D 図面の提供、キー寸法と幾何公差のマーク)、および出力要件 (金型キャビティの数と耐用年数の決定) を明確にします。要件に基づいて、CAD/CAE ソフトウェア (SolidWorks、Moldflow など) が金型設計に使用されます。キャビティとコアはプラスチック収縮 (POM 材料の場合 2.0% ～ 2.5% など) を確保する必要があり、金型流動解析が実行されてプラスチック充填プロセスをシミュレーションし、ゲート位置 (気泡や収縮マークを回避) と冷却水回路レイアウト (変形を 0.01 mm 以内に制御して部品の均一な冷却を確保) を最適化します。精密伝送部品の場合、部品成形後のキー穴の同軸度が 0.003mm 以下になるように位置決めピンとガイド構造を金型にセットする必要があります。

2.高精度金型製作

金型材料は部品の精度と生産量に応じて選択されます。コアキャビティとコアには H13 または S136 金型鋼が使用されます (H13 は耐摩耗性が強く、量産に適しています。S136 は耐食性に優れ、透明部品や表面要件の高い部品に適しています)。テンプレートには P20 プリハードン鋼が使用されます。加工プロセスには複数の精密プロセスが必要です。まず、5 軸マシニング センターを使用してキャビティの荒加工と中仕上げを行い、形状と位置の公差が ≤0.005 mm であることを確認します。次に、放電加工 (EDM) を使用して複雑なキャビティまたは狭いギャップ構造を仕上げます。表面粗さは Ra≤0.4μm に制御されます。最後に鏡面研磨（ダイヤモンド研削ペースト使用、精度Ra≦0.012μmまで）を行い、金型を組み立てます。組み立て後、レーザー干渉計を使用して金型の平行度と同軸度を検出し、金型全体の精度が部品製造要件を満たしていることを確認します。

3. 射出成形の製造とプロセスの最適化

射出パラメータは部品の材料特性に応じて設定されます。たとえば、ロボット関節ギア（PA66 + 30% ガラス繊維を使用）を製造する場合、射出温度は 260 ～ 280℃、射出圧力は 80 ～ 100MPa、保持時間は 15 ～ 20 秒、冷却時間は 25 ～ 30 秒に制御されます。センサーハウジング（PC材料を使用）を製造する場合、ハウジングの亀裂を引き起こす内部応力を避けるために、射出温度は280〜300℃、射出圧力は90〜110MPaで行われます。生産プロセス中、産業用モノのインターネット (IIoT) システムを使用して、射出成形機のパラメーター (温度、圧力、時間) と部品サイズ データをリアルタイムで収集し、プロセス パラメーターと部品品質の間の相関モデルを確立します。部品サイズの偏差が 0.003 mm を超えることが検出されると、システムは射出速度または保圧を自動的に調整してプロセス パラメーターの動的な最適化を実現し、部品の適合率が 99.5% 以上で安定していることを保証します。

4. 部品の後処理と検査

射出成形後の部品には、ターゲットを絞った後処理が必要です。トランスミッションギヤの場合は、バリ取り（超音波バリ取り装置を使用してゲート面やパーティング面のバリを最大0.001mmの精度で除去）や表面硬化処理（耐摩耗性を高めるために表面硬度をHV800以上に高める窒化処理など）が必要です。センサーハウジングには表面コーティング（ハウジングの耐傷性や電磁波シールド効果を向上させるための真空スパッタリングコーティングなど）が必要です。検査リンクでは、「全数検査 + 抜き取り検査」の組み合わせを採用しています。主要な寸法 (歯車の係数、穴の間隔など) は全自動三次元測定機によって完全に検査され、各部品が精度要件を満たしていることを確認します。機械的特性（引張強さ、衝撃強さなど）はバッチ（1バッチあたり5〜10個）ごとにサンプリングされ、万能試験機と衝撃試験機によって検証されます。部品がロボットの作業環境に適応できることを確認するために、高温および低温チャンバーおよび老化試験チャンバーによって環境適応性 (高温および低温耐性、耐老化性など) がシミュレーションおよびテストされます。

P&M ロボット部品射出成形（仕様）

カスタマイズプロセス

工場&会社概要

寧波プラスチック金属製品有限公司（P&M）は、プラスチック王国の金型都市と呼ばれる余姚に位置し、杭州湾橋の南端、上海の北、寧波港の東、国道329号線の緊密な二重線にあり、陸、海、空の交通をネットワーク化し、輸送を容易にしています。

豊富な技術力と科学的な管理手法、充実したアフターサービスにより、世界中のお客様から厚い信頼とご支持をいただいております。 P&Mでは、金型設計、プラスチック製品の製造、自動生産を実現するための開発および生産システムを改善しています。当社の主な製品は、プラスチック金型、プラスチック製品、金属製品の設計・製造です。当社の製品の90％はアメリカ、ヨーロッパ、ドイツ、日本、オーストラリアなどに輸出されています。当社は長年にわたり原材料の研究に注力してきました。同社は独自の商標と数十の特許を取得しており、金型製作と製品生産のためのより便利な技術サポートを提供しています。 P&Mは2008年から順迪金型工場という名前で国内事業を開始しました。そして2014年からは国際市場を開拓しました。当社は常に品質第一、時間第一の原則を遵守しています。お客様に最高品質の製品を提供するとともに、生産効率の最大化と生産時間の短縮に努めます。当社は創業以来一度も顧客を失ったことがないことをすべてのお客様に誇りに思っております。製品に問題がある場合は、積極的に解決策を模索し、最後まで責任を負います。

P&Mは市場志向を堅持し、生活の質を重視し、質の高いサービスと新製品の継続的な開発に注力し、より良い企業イメージを確立することを決意し、国内外の友人と幅広いビジネス交流と協力を行い、輝かしいものを創造します。

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中東諸国へは約18〜25日かかります。

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