【加工方法別】委託製造企業ガイド

サービスロボットの基盤を支える金属部品は、その動作精度、耐久性、そして安全性を左右する大切な要素です。そのため、金属加工にはμm単位の精度と安定した加工技術が求められる場合があります。加工法を適材適所で使い分けることで、複雑な構造、高耐久性、そして軽量性を兼ね備えたロボット構造の実現が可能になります。

切削・研削・放電などの高精度加工による構造・機能部品の製作

切削加工は、CNCマシニングセンタやCNC旋盤によって、複雑形状でも安定した寸法精度と再現性を実現できます。特にロボットの関節部や駆動ユニット、各種ブラケットには、剛性と動作精度の両立が求められるため、CNCによる多軸制御加工が使用されます。これに加えて、放電加工（EDM）やワイヤーカットは、焼入れ鋼や超硬合金といった難削材を高精度に加工でき、センサー金具や微細溝加工など、切削では困難な形状にも対応可能です。研削加工は、摺動部や軸受部において、数μm以下の平面・円筒精度を出すのに適しており、モーターシャフトやブッシュなど摩擦に関わる部品に活用されます。

主な適用部品は以下です。

• 精密ギアや駆動系部品
• ロボットアームの関節部品、ブラケット
• センサーやカメラの固定マウント
• 高荷重がかかるフレーム構造部品

板金加工で実現する軽量・堅牢な外装と機能性カバー

板金加工は、軽量な外装部品や内部の仕切り、電装部品の取付パネルなど、ロボットの構造を囲う存在です。薄板の金属を使うことで、軽量性と必要十分な強度を両立しつつ、意匠性や安全性にも配慮した設計が可能です。レーザー加工やタレットパンチは、複雑な穴あけや高速打ち抜きに対応でき、通気孔、放熱スリット、ケーブル経路の形成などに活用されます。曲げ加工では複数の面を一体で成形することで部品点数を減らし、構造強度と軽量性を向上させることができます。また、溶接やリベットによる接合、表面処理（粉体塗装、アルマイト、耐指紋処理など）を組み合わせることで、EMC対策や防錆性も高められます。板金加工は量産時のコストパフォーマンスも高く、コスト制約のあるサービスロボットでも多用される工法です。

一言に精密金属加工といっても様々です。要件に合った方法を選択しましょう。

サービスロボットは屋内外の様々な環境に対応しながら、長期間安定して動作することが求められます。そのため、部品の表面には耐食性や耐摩耗性はもちろん、電気的特性や美観の維持も重要な役割を担います。表面処理や特殊加工は、部品の物理的・化学的性能を強化し、ロボットの信頼性と寿命を飛躍的に向上させるための不可欠な技術です。

耐久性向上とデザインを両立するメッキ・アルマイト

金属部品に施されるメッキやアルマイト処理は、単なる見た目の向上だけでなく、素材本来の性能を引き上げる多機能な加工技術です。アルマイト処理は特にアルミニウムに適用され、表面硬度を高めることで耐摩耗性を向上させると同時に、酸化膜による優れた耐食性を付与します。さらに多彩な着色が可能で、製品のデザイン性を高める効果も大きいです。

一方、ニッケルメッキは優れた耐食性と電気伝導性を備えており、電子部品の接点や導電部分での使用が多く見られます。クロムメッキは硬度と耐摩耗性に優れ、摺動部や摩擦の多い部品に適用されることが一般的です。これらの表面処理は、ロボットの過酷な運用環境下での性能維持を支える技術であり、信頼性の高い動作の実現に直結しています。主な適用部品は以下です。

• 外装パネルやフレーム
• 摺動部や可動部の表面
• 電気接点やコネクタ部品
• ネジ、ボルトなどの締結部品

機能性を高める多彩な表面処理技術

表面処理はメッキやアルマイトだけでなく、耐久性や特定の機能を付与するための多様な技術が存在します。たとえば、化学的に表面を改質する陽極酸化処理や、耐摩耗・耐腐食に優れたDLC（ダイヤモンドライクカーボン）コーティング、さらに環境に配慮した無電解ニッケルめっきなどが挙げられます。
DLCコーティングは硬度が非常に高く、摩擦係数も低いため、摺動部の摩耗を大幅に抑制し、動作の安定性向上に寄与します。陽極酸化処理はアルミニウム表面に厚い酸化膜を形成し、耐食性と耐摩耗性を強化するほか、表面の電気的絶縁性も付与します。

また、無電解ニッケルめっきは均一な膜厚で複雑形状の部品にも均一に処理できるため、細かい部品の保護に適しています。これらの表面処理は、サービスロボットの過酷な使用環境においても高い性能と耐久性を実現し、メンテナンス頻度の低減と長寿命化に貢献します。

金属加工では剛性と精度、樹脂加工では軽量性と設計自由度、表面処理では耐環境性や外観品質、接合技術では異素材の融合による機能最適化が可能になります。これらの加工技術は、それぞれ得意とする領域が異なるため、「どの部品に、どの加工法を、どの企業に委託するか」を明確に整理することが重要です。技術力だけでなく、試作対応力、小ロット対応、量産実績、設備の充実度なども判断基準になります。