Engineering Japan | 24 - March 2020 by Induportals Media Publishing

24 | 2 0 2 0 年 0 3月

エンジニアリング日本 ENGINEERING JAPAN

効率クラスIE3の非同期モータ、設計をさらに最適化

10 スリオは、海洋コネクタでの高い技術力をもとに、超高圧および低圧用途に向けた革新的製品を提供しています

12 IDS NXT OCEAN で AI ベースの画像処理を簡単に開始

ケナメタルのHARVI™ I TE 新しい最強の味方

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ENGINEERING JAPAN

IDS IMAGING DEVELOPMENT SYSTEMS

SOURIAU – SUNBANK CONNECTION TECHNOLOGIES

HMS INDUSTRIAL NETWORKS

EPLAN

NORD

SECO TOOLS

SOURIAU – SUNBANK CONNECTION TECHNOLOGIES

SECO TOOLS

KENNAMETAL

記事掲載のお申し込み： editor@ipmediaonline.com 本誌無料デジタル版をご覧いただけます。登録はこちらから： www.engineering-japan.com ENGINEERING JAPANは、INDUPORTALS MEDIA PUBLISHINGがお届けするエンジニア向けの専門誌です。産業市場の最新製品および企業ニュースを紹介しています。本誌では、記事の編集に最大限の注意を払っていますが、掲載情報の正確性を保証するものではありません弊社は記事の内容や利用方法について、一切の責任を負わないものとします。

INDUPORTALS

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CUBIConcept 軸駆動・回転駆動の最適化されたソリューション―― 機械駆動のマーケットリーダーであるREDEXは、剛性・高精度・モジュラー設計、そして工作機械にとって最先端でダイナミックな軸を保証するために必須となる特徴を十分に備えた製品を開発した。 REDEXの製品は先進技術を修練させ、イノベーションとリスクフリーな新たな設計となっている。その結果、Industry 4.0に沿った機械設計へ適合した。あらゆる方向からマウントもセッティングも容易くできるキュービックデザインによって、設計も組立も非常に容易となった。

Hall 3 Stand E3017

世界規模のセールスネットワークを駆使して、REDEXは製品の選定・組立調整・試運転な最初から最後までフルサポートで対応する。

w w w. m a c h i n e - d r i v e s . c o m T. 34 944 404 295 E. info@redex-group.com

新製品

IDS NXT OCEAN で AI ベースの画像処理を簡単に開始

-IDS NXT rio: AI コアを統合した産業用カメラ

AI の専門知識不要のニューラルネットワークのトレーニングと独自のAIカメラの作成。

DS NXT ocean はユーザーが AI ベースの画像処理を簡単に始められるようにする、オールインワンのソリューションです。自己開発の AI コアを含むカメラハードウェアから、個々の人工ニューラルネットワークを作成するわかりやすいトレーニングソフトウェアやサポートまで、すべてを 1 つのサプライヤから提供します。これは画像処理市場で類を見ないことです。ユーザーに必要なのは、業務の専門知識と、ニューラルネットワークを作成するためのサンプル画像だけです。

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クラウドソフトウェア I D S N X T l i g h t h o u s e を利用すると、人工知能やカメラプログラミングの事前知識のない、専門家以外のユーザーでも、独自の画像データで A I 分類器をトレーニングできます。W e b アプリケーションなので、すべての機能やニューラルネットワークの作成に必要なインフラストラクチャをすぐに利用できます。つまり、ユーザーが独自の開発環境をあらかじめ準備しなくても、自分のニューラルネットワークのトレーニングをすぐに開始できるのです。これには基本的な 3 つのステップがあります。サンプル画像のアップロード、画像のラベル付け、完全自動のトレーニングの開始です。生成されたネットワークを直接 IDS N X T 産業用カメラ条で実行し、強力な A Iカメラへと転換することができます。産業用途のA Iカメラ AIカメラは、ディープラーニングから獲得した「知識」を新しいデータに適用できます。これにより、太刀打ちできない、または非常に手間がかかる問題を、自動

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的に解決できるようになります。IDS NX T 産業用カメラには特殊な A I コアが搭載されているので、ニューラルネットワークにハードウェアアクセラレーションを適用し、デバイス上で直接実行でき、わずか数ミリ秒という推論時間が実現します。C マウント、丈夫なハウジング、R J 45 または M12 コネクター、R S 2 32 インターフェースによる G i g E ネットワーク接続および R E S T We b インターフェースなどの機能を持つ、機能を完備した産業用カメラとなります。I D S N X T r i o および rome モデルに各種のセンサーおよび保護クラスが搭載され、量産カメラとして販売開始されました。デザインインキットを使って始めるカメラのスペシャリストとして、I D S N X T o ce a n デザインインキットを提供しています。実稼働環境でニューラルネットワークを作成、トレーニング、実行するために必要なすべてのコンポーネントが含まれています。1. 6 M P S o n y 製センサー搭載の I D S N X T 産業用カメラ、レンズ、ケーブルに加えて、パッケージには A I トレーニングソフトウェアへの 6 か月間アクセスも付属しています。個々のアプリケーション向けにディープラーニングベースの画像処理を短期間で使用できるようになります。

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ht tps: //jp. ids- imaging.com/ ids- n x t- o cean. html 24 | エンジニアリング日本 | 2020年 03月

新製品

最新のEPLANプラットフォームをご紹介

EPLANバージョン2.9では、たとえばEPLAN Data Portalの部品にリンクしたORコードを生成可能です。

EPLANバージョン2.9が1月末からご利用いただけます。ハイパーリンクを記録したQR コードを素早く生成して、現場で関連情報を開けるようにできます。またレイヤー管理機能によって、すべての変更を確実に自動保存するとともに、以前にも増して社内規格の適用・運用を簡単なものとします。そのほか、拡張されたナビゲーター機能を使えば、プロジェクトデータを一括編集でき、プロジェクトをもっと迅速に整えることが可能です。標準化の面では、マクロをさらに簡単に再利用できるようにしました。

PLANバージョン2.9では、QRコードを簡単に生成できます。そのQRコードをドキュメント内に埋め込んでおけば、後からスマートフォンやタブレットなどの携帯端末アプリを使ってスキャンし、リンク先を開くことが可能です。例えば部品の詳細情報が掲載されているU R Lをリンクとすれば、簡単にそのページを開くことができます。

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プレースホルダ・オブジェクトでのシンボル交換も簡単になりました。適切な値セットを選択することで置き換えることが可能になりました。レイヤー管理は、ナビゲーター同様、ドッキング可能なダイアログとなり、より簡単に使えるようになりました。そのうえ、すべての変更は自動保存されます。そのほか、レイヤーの検索やプロパティの変更機能などもこの改善。今後は、プロジェクトやサブプロジェクトの特定のレイヤーに割り当てられたすべてのオブジェクトについて、プロジェクトを簡単に検索できます。設計者は検索結果リストから見つけたオブジェクトのプロパティ・ダイヤログを使って、検索したレイヤーの割り当てを変更可能です。したがって、DX FあるいはDWGインポートによってプロジェクトに追加した

マクロナビゲーターでは、ドラッグ&ドロップによってマクロを他のプロジェクトに簡単に挿入可能になりました。

レイヤーを簡単に見つけて素早く修正し、ユーザー定義レイヤーとして利用できます。素早く目的を達成：ナビゲーター表示 E P L A N の前回のバージョンアップでマクロナビゲーターのリスト表示がセルに基づくテーブル表示へと変更され、編集が非常に簡単になりました。バージョン2.9では、部品ナビゲーターやP LCナビゲーター、配線ナビゲーターなど、他のナビゲーターにもこの機能を拡張しました。そのため、プロジェクトデータを一覧しながら、一括して編集が可能になりました。一方、マクロについては、一つマクロプロジェクトを作っておけば、マクロナビゲーターからドラッグ&ドロップで標準化したマクロを他のプロジェクトに挿入できるようになりました。ユーザーがウィンドウやシンボルマクロを作成したマクロプロジェクトや回路図プロジェクトのなかでも動作します。そのため、これまでのようなディレクトリからマクロを選択するという面倒な作業が不要になり、大幅な時間の節約になります。さらなる利点として、データを再利用できるため、プロジェクトの品質が確保され、さらに品質向上を図ることも可能です。賢く構成：プロパティの整理新しい管理ダイアログによって、回路図や部品の3 D 配置に対するユーザー定義プロパティの構成をより簡単に編集できるよう

になりました。ユーザーは管理ダイアログから、使われていないユーザー定義プロパティの構成をチェックして、簡単に削除可能です。また、使用中のプロパティをユーザーが簡単に見分けられるようにコンテキスト・メニューが支援します。その利点は、プロジェクト内にある全てのプロパティ構成が一度に表示できることです。さらに、異なるコンポーネントにプロパティ構成をエクスポート/インポートする際には、複数のプロパティを同時に編集可能です。同様に名前も簡単に変換できるほか、社内規格の運用に対する調整作業も新しい検索機能を活用していっそう迅速に行えます。翻訳をもっと分かりやすくバージョン2.9では、プロジェクトと部品ナビゲーターの両方でプロパティや入力フィールドの多くに多言語入力が可能です。ユーザー自ら一定の言語に翻訳することも、その翻訳を自動的に行うこともできます。E P L A N バージョン2 . 9 は、分かり易さという実用性も重視しています。そこで、多言語入力が可能なフィールドにはアイコンをつけてわかりやすくしました。

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w w w. e p l a n . d e /p l a t f o r m

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新製品

新しいANYBUS® SWITCHとANYBUS® WIRELESS ROUTER が拓く、ワイヤレスインフラの未来

H M Sインダストリアルネットワークスは、次世代の産業用ワイヤレス通信向けの Anybus® SwitchおよびAnybus® Wireless Routerの新シリーズを発売します。これらの新製品は、5Gテクノロジーの到来、そして工場をよりスマートでフレキシブルにする構想を視野に入れ、高い処理能力と信頼性、ワイヤレスネットワークに対応するさらなるモビリティと低遅延性を兼ね備えています。

工

場の自動化がますます進み、柔軟性も高まるなか、真の産業仕様モビリティはシステムのあらゆる部分をロバストなワイヤレス通信で接続することで実現します。A n y b u s L 2 / L 3 SwitchとWireless Routerは、高い処理能力と低遅延通信の機能を備えることで、そのような産業仕様モビリティの実現に対応します。さらに、ネットワークのセグメント化や保護、冗長化、データ通信量分析の先進的な機能を備え、PROFINET やEtherNet/IP などの産業用Ethernet プロトコルを含むOTシステムとITシステム間の高度な統合を可能にします。

この新しい製品シリーズには、規制ドメインに関わらず全世界で使用できるLTEおよび WL AN対応※のワイヤレスルーターがあります。さらに、5G対応のモバイルルーターも発売を予定しています。（※ 各国の認証は随時取得中）P r o d u c t M a n a g e r である E m m a r S u n d h は次のように述べています。「当社が目指すのは、単に産業仕様のネットワークハードウェアを提供することだけではなく、セキュアでしなやかな産業用ネットワークの構築を求めるお客様の戦略的パートナーとなることです。」 A n y b u s W i r e l e s s R o u t e r は、高速なW L A N および LT E 接続による産業アプリケーションでの使用を対象としています。最新のルーティング機能によって、ネットワークのセグメント化とミッションクリティカルなデータの保護が可能です。また、広範囲にわた

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DER ANTRIEB 高い信頼性と汎用性を、世界中のお客様に

NORD

4.0 READY!

ギア・ユニット

高負荷容量ベアリング静粛な動作

モータ

高効率グローバル・スタンダード

駆動エレクトロニクスコンパクト設計簡単な運用

本社: Nord Drivesystems 日本代理店 | Phone: 080-3738-6686 | Japan@nord.com Japan ADs_190x130+5_new.indd 1

nord.com 14.11.19 12:15

る冗長化テクノロジーによって連続稼働が確実に行われます。設計が堅牢で動作温度範囲が広いため、多種多様な産業アプリケーションに適しています。 A n y b u s L 2 / L 3 S w i t c h は、フルギガビットの超高速スループットを実現します。また、多重冗長とサイバーセキュリティ機能により、信頼性が高くセキュアなネットワークの構築が可能です。 w w w. a n y b u s . c o m

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効率クラスIE3の非同期モータ、設計をさらに最適化

NORDは、効率クラスIE3の実績ある非同期モータに対し、より優れた組立性と冷却性能を実現する多数の詳細な改良を施して、その設計を最適化しました。

NORDは実績あるIE3対応の非同期モータについて、その設計をさらに最適化しました。このモデルの改良では、電気モータとしての機能に加え、組立性と操作性をいっそう高める多数の詳細な設計を盛り込みました。

ORD DRIVESYSTEMSは効率クラスIE3対応の非同期モータを改良しました。ただし電気的な仕様や外形寸法は変わっていません。そのため、すでにNORDのIE3対応モータをお使いのアプリケーションでは、調整なしに新モータへ移行可能です。冷却フィンの形状を最適化し、組立性が増したファンとともに最新のファン・カバーを採用して、より優れた放熱性とユニット性を実現しました。

もう一つ重要な設計変更として、インクリメンタル式エンコーダの取付けを最適化しました。新しいファン・カバーよって、そのエンコーダが完全に防振され、冷却空気の流れに晒されることもありません。これは、冷却能力のさらなる向上にもつながっています。差し込み式シャフトによって、エンコーダを後付けすることも可能です。 w w w. n o r d . c o m

このファン・カバーはモータに周波数インバータを取り付けている場合でも簡単に組み立てることができます。また、新しい冷却フィンの設計によって、端子箱の周囲もスムーズに空気が流れるようにしました。この端子箱にも改良を施して縁やコーナ部を滑らかにしたほか、モータがもっと安定するよう取付け部も強化しました。

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セコ・ツールズのウェブサイトで高度なオンラインサービスを提供

セコ・ツールズのウェブサイト( w w w. s e c o t o o l s . c o m ) は完全で包括的なオンラインサービスを提供し、ユーザーのニーズに対応します。お客様はウェブストア全体と電子データ交換 ( E D I ) サービスを利用することができます。ウェブサイトにはオンラインアプリケーションが揃っているほか、最新の業界ニュースやインサイトも掲載されています。セコ・ツールズは、お客様に製造工程で高い生産性を達成していただくことを念頭にサイトを設計しました。

セ

コ・ツールズは、Suggest(提案機能)アプリケーションと高度な検索機能を提供します。このツールでは各自の工程、被削材、機能に応じて最適なツールを検索することができます。再注文ツールを使えば、サイトにログインして前回配送した製品を選択するだけなので製品の再注文も簡単です。包括的な電子交換サービスは、セコ・ツールズのデータベースとユーザーのシステムを直接統合することで処理時間を短縮します。

業界別のサブページをご覧いただくと、お客様が直面している固有の課題をセコ・ツールズが理解していることが分かります。注目の記事やビデオ、ダウンロードコンテンツにより、メーカーのお客様は最新のニュースや機械加工業界の戦略をキャッチアップすることができます。このウェブサイトには、顧客データも保存されています。サイトに登録すると、ウェブサイトを使用して機械試験レポートをオンラインでご確認いただけます。 w w w. s e c o t o o l s . c o m

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新製品

スリオは、海洋コネクタでの高い技術力をもとに、超高圧および低圧用途に向けた革新的製品を提供していますスリオは、堅牢で極めて信頼性の高い水中コネクタの設計・製造で大きな技術力を培ってきました。水中から出して篏合するドライメイト型製品は、スリオ統合以前はJupiter（ジュピター）コネクタとして知られており、50年以上にもわたって民間・防衛の両分野の水中アプリケーションでその能力が実証されています。

新

たにスリオは、水中での篏合が可能なコネクタのご提供も始めました。このウェットメイト型コネクタでは、最大限の安全性と製品寿命を実現するために、コネクタの篏合部から特殊な方法で水を排出する機能を採用し、ショートやコンタクト腐食の可能性を削減しました。こうしてスリオは、極めて高圧な超深海から低圧な浅水域まで、その用途のニーズの展開に合わせて革新的な製品を非常に幅広くご用意しています。

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Mシリーズ：深海向け水中コネクタ海洋環境に関わる課題は多数あります。海洋機器は、水深70 0 0メートルもの深海で運用する必要があり、長期にわたって水中に設置されたままになることもあります。このような過酷な条件では、水中コネクタはさらに高い圧力と腐食に耐えながら、信頼性を維持しなければなりません。深海での保守作業は極めて実施しにくいからです。ただし、高圧への耐性は市場の水中コネクタで一般的な機能となっています。とりわけ、スリオの Mシリーズコネクタは最も堅牢なドライメイト型水中コネクタとして広く認められています。腐食と生物付着を防ぐため、“ 海洋向け ” 青銅製ですが、そのほかステンレス鋼（S U S 316 L ）製とチタン製、いっそう長い浸漬時間に対応できるようクロム含有量の多いS u p e r D u p l e x ステンレス鋼製もご提供しています。これらのコネクタは、もともと防衛アプリケーション用に開発され、ケーブルに作用する張力や横向きの力に加え、振動と衝撃に極めて高い耐性を備えています。ケーブルの終端処理やシールは、いくつかの方法で確立できます。たとえば、ケーブルグランド（最高10 0 b a r / 15 0 0 p s i）が利用可能です。この方法なら、樹脂接着剤や樹脂ポッティングの必要が無くなり、修理できるという利点が生まれます。このケーブルグランドは水深約 10 0 0 m の圧力にも耐えます。一方、水深 7 0 0 0 mまでの防水

には、オーバーモールディングが適しています。これらのコネクタは、遠隔操作型海中ロボットや民間の潜水、海上油田、軍用潜水艦などの用途に向けて設計されています。冒頭で紹介した新バージョンの M +コネクタは、水深 7000m（非篏合・篏合時とも最高耐圧700 bar / 4350 p si）まで利用できます。現在、サイズ10を提供しており、2 02 0 年からはサイズ14での提供を始めます。スリオは、遠隔操作型潜水機（R e m o t e l y O p e r a t e d V e h i c l e：R O V ）や自律型潜水機（ A u t o n o m o u s U n d e r w a t e r V e h i c l e：A U V ）、無人型潜水機（U n m a n n e d U n d e r w a t e r Ve h i c l e：U U V ）など海中ロボット市場の展開に合わせて、これらのコネクタを開発してきました。 S W I Mシリーズ：低圧下でオールラウンドに信頼性を発揮 S O UR IAUのユニークさは、深海での高圧環境と浅水での低圧環境の両方に向けて信頼性の高いコネクタを提供していることです。浅水域用機器は、シールやコンタクトの腐食、コネクタの取付けといった問題に向き合わざるを得ません。そこでスリオは、2016 年に SWIM半完成品ハーネスと完成品ハーネスを発売し、水深 30 0 mまでに対応した信頼性の高いソリューションを非常に競争力のある価格でご提供できるように

しました。コネクタ自体のデザインを変えることで、プラグをレセプタクルにねじ込んで両部品を締結するとともに、その篏合部の 2 本の Oリングで低圧でも接続の水密性が得られるという機能性を可能にしました。この2 本の Oリングが密着するため、圧力が作用しない場合でも防水性を発揮し、S W I M シリーズは市場の類似品との差別化を実現しています。また S W I Mコネクタは熱可塑性材料で作られているため、軽量でありながら防水性を発揮します。腐食や紫外線に対する耐性を備え、陰極剥離現象に影響されることもありません。しがたって、海洋環境で長い運用寿命を達成できます。このねじ式篏合とコーディングピンによって、ピン数を問わず、プラグとレセプタクルを簡単に接続可能です。 S W IMシリーズは、海洋学調査や石油探査、沿岸監視などより軍事的な用途にも使われる水上ドローンのニーズに最適です。また海洋気象ブイ、遠隔操作型海中ロボット、様々なセンサ（水中マイク、温度センサ、塩分濃度計など）と電子機器を組み込んだ海洋機器におけるニーズにも対応できます。

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新製品

スリオは、スマート農業分野の接続性でも活躍しています

世界的な人口の増加から、農業生産への需要は高まる一方です。これは現代の農業が直面する主要な課題の一つであり、現在まさに、大きな転換が進んでいます。

今

では“インテリジェント”なコネクティッド機器が市場に出回るようになりつつあり、このような需要への対応方法が手の届く範囲で見いだせるようになりました。同時に環境への配慮にも取り組めます。例えば土壌や収穫高のリアルタイム分析、ドローンや位置情報システムの活用、農業機器や温室栽培におけるソフトウェアの実用などが、新しい農法や新たな機器の開発・導入、つまり接続性へのニーズへとつながっています。スリオは20年以上も農業分野で活躍しており、過酷な環境でも使える完全な相互接続システムを世界中のお客様にご提供しながら、常に市場の展開に応え続けてきました。

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スリオの産業向けプロダクトマネージャーAl e x an dre L a g r a n g e は次のように説明しています。「農業機器市場は、現在、大きな転換を遂げつつあります。農業は世界的にますます拡大していますが、それは内包的発展の段階に入っており、（統合的農業にみられるような）合理性と環境問題への配慮を考えていこうとする状況になっています。このような転換と密接な関係にあるのがスマート農業です。スマート農業では需要分析や収穫高の最適化、収益性の改善が可能になるからです。例えば、温室栽培（室内栽培）の照明分野が市場で活況を呈しています」。生産量や生産性を継続的に高めるというニーズが、いっそうインテリジェントで高性能な照明ランプの開発を促してきました。作物の成長段階に応じて波長を変えることができ、消費エネルギーも低い園芸用の L E D 電球といった新技術によって、農業向け照明の分野は活発さを増しており、持続可能な栽培に向けた成果を上げています。

もう一つ、リソース調整管理の例として、必要な水の量を綿密に調整できるインテリジェントな潅水システムがあります。このシステムでは耕作地にスマートセンサを分散配置して、その正確な位置情報とともに、土壌品質を検出してレポートします。このように屋内外にそれぞれアプリケーションがありますが、コネクタに求められる特性は共通です。例えば U T Sや U T Lシリーズ（U L19 7 7 および I E C 619 8 4 規格に従って設計・承認）など、スリオの産業用コネクタはこうした環境に最適です。同製品は、－ 4 0 ℃ から10 5 ℃という極端な温度変化や悪天候（I P 6 8 および I P 6 9 K ）、紫外線（5 年間の曝露でも機械的変化なし）に耐性を発揮するからです。また、これらの過酷な環境に向けたプラスチック製コネクタシリーズでは、その材料を慎重に選定しているため、肥料や殺虫剤を日常的に散布しても影響はありません。さらに、ユーザーフレンドリーで堅牢なロックシステムは、簡単な操作性と脱着 2 5 0 回という寿命を兼ね備えています。オーバーモールドアプリケーションや標準的な取付けのいずれにも適した製品設計となっており、本質的な操作の容易性を実現しています。

ドローンおよびインテリジェントな農業機械農業用のインテリジェントな機械が発達するに伴い、技術仕様も進展しています。例えば、雑草を検知する高度な支援システムを備えた車両がありますが、H D 動画を制御センターに送信するために高速なデータ接続が求められます。そのうえ、こうしたタイプのアプリケーションでは、高速なデータ送信だけでなく信号保護の点でも信頼できることが非常に重要です。金属コネクタのJ B Xシリーズや U T 0 シリーズは、信号に対する優れたシールド性を発揮し、3 6 0 °どの角度でも接続を保証します。さらにスリオの全コネクタにはオーバーモールドによるケーブルをご用意して、防水性や堅牢さにおいてシステムのさらなる保護を可能にしています。そのほかスリオは、ドローンへの組込みに向けて特別に設計したコネクタmicro389 9 9シリーズをご提供しています。コンパクトなサイズと軽量さから、スペースや重量に制限のある用途に最適です。その篏合メカニズムは軍用規格 M I L- D T L-3 8 9 9 9 から継承していますので、性能に一切影響を与えることなく、非常に大きな衝撃と振動に耐え得る能力を備えています。

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新製品

機械加工の生産性向上に欠かせないツールホルダ

Shrinkfit Holder

精密な加工工具と高度な切削工具を組み合わせることで、金属切削の生産性は飛躍的に高まります。

そ

の生産性を存分に活用するには、切削工具と工作機械の主軸をつなぐリンク、つまりツールホルダが不可欠です。工具メーカーはさまざまなスタイルのツールホルダを提供しており、それぞれ特定の加工用途で最適な性能を発揮するように設計されています。そのため、機械加工工場は作業する内容と製造する部品に基づいてツールホルダを選択する必要があります。しかし、工場は最先端の機械加工技術や切削工具材料の導入には積極的ですが、実際の製造ニーズに最適なツールホルダの選択、適用、維持にはほぼ無関心です。ホルダごとに異なる用途 1 つのツールホルダスタイルですべての用途に対応することはできません。高速仕上げ加工用に設計されたツールホルダの多くは、未加工鋳造品の深い粗加工などで求められる剛性と強度に欠けています。逆に、粗加工用に設計されたホルダの多くは、高速かつスムーズさが求められる仕上げ加工でのバラン

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スの取れた品質を達成できません。さらに、粗加工用ホルダの堅牢な作りと大きさでは、緻密な形状や深い形状へのアクセスが制限されます。硬い被削材には、強度と剛性に優れたツールホルダが必要です。また、振動吸収性やクーラントの供給性も重要な選択基準になります。用途にそぐわないツールホルダを使用すると、寸法誤差や部品廃棄が発生し、機械主軸が過度に摩耗する可能性があります。工具寿命が短くなり、工具の破壊が増加することも考えられます。さほど重要ではない作業では、廉価なツールホルダでも満足のいく結果が得られるかもしれません。しかし、再現精度が求められる作業や、高価な被削材の廃棄によって部品の利益率が目減りする状況では、用途に特化した最高品質のツールホルダに投資することで、こうした予期しない損失を回避でき、結果的に安上がりな保険となります。

Power Milling Chuck

長めのツールホルダをあらゆる用途で使い回すというコスト節約戦略も存在しますが、可能な限り短いホルダを常に使用すると、最高の剛性が得られ、接触面を劣化させる振動を最小限に抑制でき、工具寿命を保てます。ツールホルダのコストは総生産コストの 2％未満でしかなく、コストを半減できたとしても大した節約にはなりません。一方で、被削材の廃棄や工具の破損は明らかに財務に影響します。高品質な工具とホルダを使用することで、金属切削の生産性が向上し、短期間で工具投資を回収できます。特に、機械加工プロセスの安定性が最優先される航空宇宙部品製造などの業界では、欠陥部品の発生を抑え、トラブルシューティングや生産停止で時間を浪費する事態を回避するために、多くのメーカーが高品質な工具の導入を重視しています。航空宇宙メーカーでは、新しいホルダコンセプトを生産工程に実際に導入する前に、長い時間をかけて検証するのが常です。ホルダ選択を左右する被削材の要素ツールホルダの選択には、それぞれの作業における被削材の加工性と、最終部品の構成が影響します。こうした要素は、特定の輪郭や形状に仕上げるのに必要なツールホルダ寸法も左右します。また、オペレータの失敗を最小限に抑えるために、ツールホルダはできるだけ単純で使いやすくあるべきです。どの工具保持技術でも、実行可能な作業内容は、機械加工ツールの剛性、主軸動力、厳格な公差を達成する能力によって決まります。たとえば、摩耗した機械でミクロン単位の公差を達成しようとするのは時間の無駄と言えます。加工工具の基本要素は重要な役割を果たします。リニアガイドの高速機械では、高速用途向けに設計さ

新製品

れたツールホルダを最大限活用できます。ボックスウェイの加工機械は重切削に適しています。マルチタスクの加工機械では、旋削とフライス /ドリル加工の両方に対応するツールホルダを存分に活用できます。実際の加工戦略も、ツールホルダ選択の指針となります。たとえば、浅い切削を含む高速切削 ( H S C ) 加工の場合は、適切な工具の選択によって生産性を最大限に高めることができます。高性能切削(HPC )加工の場合は、適度な出力で高い切り屑除去率が要求されますが、高速性能はそれほど必要とされません。揺れを抑えて反復性を高めると、工具のエンゲージ状態を保ち、振動を低減させ、工具寿命を最大限に延ばすことができます。バランスが重要です。高品質なツールホルダは、G 2 . 5 2 5, 0 0 0 r p m 品質(1g . m m) での緻密なバランス取りが必要です。加工工場は、独自の調査や工具サプライヤとの話し合いを通じて、生産ニーズを低コストで満たす工具保持システムを決定することができます。ニッチな用途に適したホルダシンプルなウェルドンでも、コレット、焼きばめ、機械タイプや油圧タイプでも、ツールホルダは特定の加工要件と一致させる必要があります。たとえば、ウェルドンシャンク工具向けのシンプルなエンドミルホルダは、高剛性で、使いやすく、大トルクの伝達に適しており、強力な引き抜き防止アクションで安全かつ確実な締め付けが可能です。こうしたホルダは重粗加工に適していますが、精密な同心性は得られません。本質的にアンバランスであるため、高速回転を用いる用途の生産性には貢献しません。

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コレットチャックと、交換可能なコレットは、ラウンド型の工具保持技術の最も一般的な形式です。安価な ER スタイルは、さまざまなサイズがあり、十分なグリ 24 | エンジニアリング日本 | 2020年 03月

新製品

Hydraulic Chuck

ップで信頼性の高い軽フライス /ドリル加工を実現します。高精度 ER コレットホルダは、少ない揺れ(工具先端で 5µ m 未満 )を実現し、左右対称の設計が高速加工で良好なバランスを達成します。重切削加工用に強化バージョンも選択できます。E R ホルダは、迅速な交換を可能にし、幅広い工具径に対応します。焼きばめホルダは、強力な締め付け力を発揮し、3xD 3µ m の同心性と優れたバランス品質を達成します。小型でシンプルなノーズ構成により、タイトな部品形状でも確実にアクセスできます。強化バージョンは中・重切削に対応しますが、保持力は工具シャンクとホルダの I D 公差によって変化します。焼きばめ工具は、専用の加熱装置とともに、加熱 / 冷却工程が必要になるため、シンプルな切り替え式コレットよりもセットアップに時間がかかります。機械式フライス加工チャックは、複数のニードルベアリング列によって強力な保持力と高いラジアル剛性を発揮します。重切削と迅速な工具交換を可能にする設計ですが、揺れはコレットシステムよりも大きくなります。機械式チャックは、一般に他のツールホルダスタイルよりもサイズが大きく、部品形状によっては工具アクセスが制限されます。油圧を使って締め付ける油圧チャックは、機械式チャックよりも内部要素が少なく、比較的シンプルなプロファイルです。揺れが少なく、主軸速度の高いリーマ加工、ドリル加工、軽フライス加工で効果を発揮しますが、重ラジアル負荷には弱くなっています。ホルダによる切削工具の保持方法も重要ですが、機械加工主軸へのマウント方法も同様に重要です。主軸や、ツールホルダのテーパエンドによって、トルク伝達性能が決まり、工具のセンタリング精度が確立されます。従来の B T、D I N 、C AT 工具テーパは、小型の加工機械では有効ですが、高速性能は制限されます。ホルダテーパとフェイスの両方の接点を提供するバージョンは、剛性と精度が向上しており、突き出し部の長い状況で特に有効です。テーパサイズが大きい場合は、大トルクを確実に伝達できる必要があります。たとえば、H S K - E 3 2 ホルダは、重切削で使用する H S K- A12 5A の代替にはなりません。ホルダテーパスタイルには地域的な好みがあります。H S K は 5 軸加工機械の普及が進んでいた 19 9 0 年代中頃にドイツで考案されました。C AT テーパは米国で圧倒的なシェアを占め、アジアではテーパ /フェイス接点バージョンの B T シャンクが一般的です。

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H S K は、5 軸機械加工で非常に一般的です。P S C(ポリゴンクランプシステム : C a p to)と K M 接続は、マルチタスク機械で主に使用されており、現在では ISO 規格となっています。K M と C a p to は、いずれもモジュ 24 | エンジニアリング日本 | 2020年 03月

ール式システムです。エクステンションと縮小エクステンションを組み合わせることで、長さの異なる専用工具を構築できます。1 つの固定具で部品の旋削、フライス加工、ドリル加工が可能なこのツールホルダスタイルは普及してきており、マルチタスク機械での採用が増えています。独自に開発された工具保持システムは、専用のホルダとコレットを革新的な方法で使用して目覚ましい成果を発揮します。工場は、そのメリットを計算する必要があります。これらのシステムは一般に、コスト増をもたらし、単一サプライヤによって工具選択の自由が制限されることがあるからです。コストなど考慮すべき点油圧または機械式ホルダの基本コストはコレットまたは焼きばめホルダよりも高くなりますが、焼きばめ加熱システムの費用や工具交換に要する時間などその他の要因も考慮する必要があります。コレットチャックホルダシステムでは、コレットを切り替えるだけでさまざまな工具径に対応できます。一方、焼きばめシステムでは、それぞれの工具径に合わせて焼きばめホルダを用意する必要があります。加工機械オペレータと工具メンテナンス担当者も、ツールホルダの確実な運用を左右する重要な要因です。機械加工工具やその他の製造機器と同様に、ツールホルダもメリットを最大限に引き出して活用するには適切な使用とメンテナンスが求められます。たとえば、オペレータは工具シャンクをホルダの一番奥まで差し込む必要があります。正しく固定しないと、精度を損なう振動が発生したり、工具が飛び出してしまったりする可能性があります。工具の組み立て仕様に従うことが重要です。また、オペレータはチャックの締め付け時に延長ハンドルを使用して過剰なトルクを加えるようなことは避けなければなりません。コレットが歪んで工具の位置合わせがずれる可能性があります。

あらゆるニーズに対応するホルダセコ・ツールズは、ツールホルダのラインナップを拡大してお客様のニーズを満たす方法を常に模索しています。2000 年に、フランスのツール保持システム会社の EPB を買収しました。EPB は、ツールホルダ、ボーリングヘッド、防振ツールホルダの設計と製造に幅広

軽視されがちですが、工具のメンテナンスも重要です。オペレータは常に、使用前にホルダを清掃し、機械工具の主軸を点検すべきです。ホルダを清掃して乾かした上で、工具テーパの保護キャップを付けて保管します。油圧チャックの油圧は定期的に点検する必要があります。

い経験を持っています。EPB のリソースを得たことで、セコ・ツールズは特定の機械加工用途に合わせて設計した多種多様なホルダを提供できるようになりました。たとえば、セコ・ツールズは、各種ゲージ長やノーズプロファイルに応じて異なる焼きばめ工具オプションを提供しています。HD 焼きばめチャックは、重粗加工用途向けの設計です。DIN 焼きばめチャ

まとめ機械加工工場は、加工システムにおけるツールホルダの重要性を理解する必要があります。また、具体的な加工工具、加工戦略、被削材に適したツールホルダを選択することで、いかに生産性の向上とコストの削減を実現できるかを把握する必要があります。ツールホルダメーカーは、個別の加工ニーズに合わせて設計されたホルダ( 補足を参照 ) の選択肢をさらに拡大しています。

ックは、品質が最優先される中仕上げ加工や高速切削加工の仕上げに最適です。M&D(金型)焼きばめチャックは、金型や航空宇宙製造業で一般的な深いキャビティでの仕上げ加工や中仕上げ加工に合わせて設計されています。同様に、セコ・ツールズは、ER および HP コレットチャックを提供しています。一般的な汎用タイプの ER チャックは、1 つのチャックに異なるサイズのコレットを装着することで、さまざまな工具径に対応します。HP コレットチャックは、高速仕上げ加工や軽粗加工の用途で被削材面を美しく仕上げるように設計されています。ホルダの

改善は、ホルダハードウェア自体に留まりません。ソフトウェアや R F I D タグを使った工具管理は、データに基づく製造の一要素として普及が進んでいます。最新のツールホルダ技術には、ホルダにかかる力をリアルタイムでモニタリングできるセンサ搭載ホルダなどがあります。収集されたデータに基づいて、作業中に機械加工パラメータをオペレータが調整したり、機械制御装置とリンクされた人工知能 ( A I )が自動調整したりすることが可能です。こうした新たな技術は、ツールホルダが機械加工作業にもたらす生産的な貢献を強化します。

制振効果によって加工機械の振動を最小限に抑えます。コレットを交換するだけで直ちに加工を再開できるため、工具の破損への対応が容易になります。重切削加工では、あらかじめバランスが取られたセコ・ツールズのパワーフライス加工チャックが効果的です。切り屑除去率が向上し、焼きばめまたはウェルドンホルダの代替として使用できます。導入しやすく、縮小スリーブを使って異なる工具径を保持できます。また、延長スリーブによるさらに幅広い工具保持性能を提供する油圧拡張チャックは、3xD 5µm 未満の揺れを達成し、高速切削加工に合わせた緻密なバランス取りを施しています。一体型のオイルリザーバが制振性能を発揮し、表面品質を最適な状態に保ちます。

著者: 工具システム担当コーポレートプロダクトマネージャ、Yves Heitz

ツールホルダの機能や性能、用途について詳細なトレーニングを受けたセコ・ツールズの技術営業スタッフが、お客様をサポートします。また、各地域のエキスパートによる追加サポートもご利用い

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ただけます。豊富な知識と経験を備えた技術サポート担当者が、具体的な部品、機器、加工戦略に最適なホルダの選択をお手伝いします。さらに、セコ・ツールズのカタログを詳細なテクニカルガイドとして活用することで、最も生産的かつコスト効果の高いホルダを選択できます。 24 | エンジニアリング日本 | 2020年 03月

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新製品

ケナメタルのHARVI™ I TE - 新しい最強の味方

HARVI I TEの革新的ならせん構造エンドフェイスにより、機械加工のマジックがまさにここで起きています。最大のランピング角でも、コーナー安定性を向上させ、滑らかな切削動作が可能です。

4フルートの超硬ソリッドエンドミルは、鋼、ステンレス鋼、耐熱合金、鋳鉄の加工に優れた性能を発揮します。

ケ

ナメタルは、ベストセラーの高性能超硬ソリッドエンドミーリング工具であるH A R V I ラインに、最新の H A R V I I T E 4フルート超硬ソリッドエンドミルを加えました。全く新しい設計により、HARVI I TEは、鋼、ステンレス鋼、耐熱合金、鋳鉄など、幅広い被削材の加工に卓越した性能を発揮し、これに匹敵する工具寿命を実現します。切削抵抗が劇的に低減されたことで、この革新的な工具は、工場にあるどんなマシニングセンターやミルターンセンターにも使用可能です。

「多様な被削材とアプリケーションに対する湿式加工試験と乾式加工試験では、H A R V I I T E が他社の 4 フルートエンドミルを一貫して上回っており、多くの場合、前例のない工具寿命を達成しました」と話すのは、ソリッドエンドミーリング担当マネージャーの B e r n d F i e d l e rです。「H A R V I I T Eは、深いキャビティや完全溝入からショルダーミーリングやダイナミックミーリングまで、重切削粗加工と切削仕上げにも並外れて優れた性能を発揮します」。ケナメタルのエンジニアは、全ミーリングアプリケーションの9 0 % 以上を占める主な4つの問題点である切り屑排出、工具の変形、コーナーの安定性、径方向の切削抵抗による破損に対処できるよう、H A R V I I T E を設計しました。その結果として、ミーリングアプリケーションの大部分を占める問題を解決するのに十分な耐久性と汎用性を備えた工具が誕生しました。

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フルート内の画期的な切り屑溝が、切削抵抗を低減し、効率的な切り屑排出をサポートします。

振動・摩擦防止技術 - AVF。精密に施されたエキセントリックリリーフにより、各種被削材で優れた切削条件を実現します。

切り屑排出を考慮。H A R V I I T E は、切り屑を扱いやすい大きさにカールさせたり、分断したりする革新的なフルート設計を備えているほか、フルート内の一連の切り屑溝により、ワークから切り屑が取り出され、取り除かれます。いずれもクーラントの流れを促進させ、切り屑の再切断を回避させ、工具寿命を向上させます。らせん構造のエンドフェイスと独自の溝が切り屑排出を一層促進させるだけでなく、H A R V I I T Eの飛び抜けたランピング機能とプランジ機能にも威力を発揮します。

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工具のパラボリックコアのほか、切削摩擦を大幅に軽減するフルート全長にわたるエキセントリックリリーフにより、工具の変形が低減されます。このリリーフはまた、切れ刃の強度を向上させ、工具を汎用的なソリューションにします。可変ねじれ角と非対称フルートが振動を減衰させ、振動が加工作業に悪影響を及ぼさないようにします。「H A R V I I T Eは、プロセス安定性、表面品質、切り屑排出を向上させます」と言うのは F i e d l e r 。「最も重要なのは、フィードや速度、切り込み量を上げても、これらのメリットを維持し、最高の切り屑除去、工具寿命、生産性を提供することです」。

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