FPCフレキシブルケーブルの精密保圧・プリベンド
- FPCフレキシブルケーブル（フレキシブル回路基板）はスマートフォン、AIグラス、スマートウェアラブルなどに広く使われ、プリベンド工程では正確で一定の力とエンドエフェクタの耐熱性が求められます。
- 典型例：複数のRobustMotion SoftForceリニアアクチュエータを電動グリッパ・治具と組み合わせ、不規則なケーブル形状に対し一回で精密保圧を行います。
SoftForce®とは？先端的な工場自動化・スマート製造にどのような価値をもたらすのか
SoftForce®とは？
SoftForce®は、RobustMotionが電動アクチュエータおよびグリッパに内蔵した高精度力制御技術です。センシング・制御・機構を一体化し、接触力を作用点で真の閉ループとして制御します。遅い外部PLCループや粗い電流推定だけに依存しません。
SoftForce対応製品は、典型的にマイクロ秒級の力フィードバック、最大10 kHzの制御処理、±0.01 Nクラスの安定精度を実現し、電子・自動車・光学・医療系など要求の厳しい生産環境でのトレーサビリティにも適したプロセスデータを提供します。
SoftForce®
知能モーション製品に内蔵された
精密力制御
なぜSoftForce®を選ぶのか？
先端プロセスが失敗する理由は予測可能です。部品は脆く、公差は厳しく、タクト短縮の圧力と繊細で再現性のある接触は相反します。SoftForce®を選ぶことは、こうした制約に合わせて設計されたアクチュエータを選ぶこと——まず従来の力制御がどこで破綻するかを理解し、次に内蔵SoftForce制御が何を実現するかを比較することです。
なぜ高精度力制御が必要か
プロセスにおける
力制御の
課題
見えない損傷 ？
高付加価値・変形しやすい部品は、剛接触下で内部の微小クラックや応力が生じやすく、後工程の検査で初めて判明し、歩留まりに直結します。
プロセス一貫性の低下 ？
実際の接触力をリアルタイムで精密に感知できないため、圧入などは「挿入不足」や「過圧」が起きやすく、ロット間の性能ばらつきにつながります。
生産タクトの改善が困難 ？
従来方式は高速と高精度の両立が難しく、正確な力制御には速度を犠牲にしがちで、サイクルタイム（CT）とライン全体効率の向上を直接制限します。
設備統合・立ち上げの複雑さ ？
自作システムや従来の分散構成は構造が複雑で応答遅れも大きく、統合・プログラミングの難易度が上がり、立ち上げ期間と保守コストが増大します。
従来方式がしばしば不足する点
多くのラインは今も開ループ（電流ベース）推定や外付けセンサ＋PLCループに依存しています。粗い用途では機能しますが、安定した接触力・低オーバーシュート・短いタクトを同時に求めると限界が出ます——まさにSoftForceが埋めるギャップです。
よくある2つの構成——そして典型的な限界
電流ループに基づく開ループ力制御
► 力制御精度が不足
► オーバーシュート
- 一般に力センサがないか、あっても読取りのみで制御に関与しません。出力力は出力電流値の調整で制御されます。
- 力の繰り返し精度はおおむね±5%〜15%で、一般的なワーク向けです。
- 接触力を精密に制御できず、繊細なワークへの衝撃や過圧損傷を招きやすいです。
- 力制御プロセスの記録・トレース・分析ができません。
外付けセンサによる一般的な閉ループ力制御
► 一般的な力制御精度
► 制御が難しい
► オーバーシュート
- アクチュエータ先端に外付け力センサを追加し、PLCなどの外部コントローラがデータを読み取って外部閉ループを構成します。
- 信号経路が長く、制御アルゴリズムが不十分だと応答遅れが生じやすいです。
- 力制御精度は1%に達する場合もありますが、応答遅れによるオーバーシュートで高速化が難しくなります。
- 統合・立ち上げが複雑で、プログラミングと保守コストが増えます。
- 負荷を追加すると、出力力の大きさと精度の両方に影響が出ます。
SoftForce®が実現すること
アクチュエータ内蔵のセンシングと高速制御は、現場で測れる差になります。より高い力精度、制御された接触、より良いCT、実負荷下での一貫した結果——脆い外付け制御スタックを後付けせずに。
01
マイクロ秒級の力フィードバック、
±0.01 Nの力制御精度
自社開発の高速力センサと、最大10,000Hzのモデル予測制御アルゴリズムにより、完全閉ループ力制御を実現。力のマイクロ秒級の感知と応答が可能となり、±0.01Nの安定した超高精度力制御を実現します。
02
高速動作時もオーバーシュートなし
- 高周波応答により、極めて高いシステム感度を提供します。
- モデル予測制御に基づき、力の微小変化をリアルタイムに予測・応答。高速時でもオーバーシュートのないソフトランディングを実現します。
03
タクトと力制御精度の両立
- 革新的な制御アルゴリズムにより、速度と力のデカップリングを実現します。
- 力制御精度を確保しつつ、速度を最適レベルまで引き上げられます。
- 設備のサイクルタイムと全体効率を直接改善します。
04
重負荷下でも精密な微力出力
- 独自アルゴリズムが、エンドエフェクタ工具の慣性と重力をリアルタイムかつ精密に補償します。
- 治具やビジョンシステムなどの負荷を装着しても、微力から大出力まで精密かつ一定の出力を維持し、多様な複雑な条件に適応します。
SoftForce®が先端製造にもたらす価値
以下は、SoftForce対応アクチュエータ／グリッパが精密力制御を活かす代表的な適用シナリオです。繊細部品の保護、圧入・保圧の安定化、組立一貫性の向上、繰り返し検査の自動化など、3C・自動車・光学および隣接産業にわたります。
3C／半導体
光学／
オプトエレクトロニクス
オプトエレクトロニクス
精密保圧
ホットバーはんだパッドの精密力制御保圧
- 3C・車載電子の加熱ステーションやダイカット自動化における金型はんだパッドの力制御保圧で多く用いられます。
- 典型構成：4台のSoftForceリニアアクチュエータが設定温度に加熱されたはんだヘッドを保持し、45N ± 0.5Nを90秒保圧してプロセス一貫性を確保します。
精密圧入
車載電子圧力センサPINの柔軟な精密圧入
- 力が大きすぎるとPINが曲がり、不足すると接触不良になります。PINごとに調整可能な精密な力範囲が必要です。
- SoftForceアクチュエータはソフトウェアでPINごとに力を設定でき、一貫性を高め、頻繁な段取り替えを減らせます。
PCBコネクタ端子の精密圧入
- PCB端子の圧入は接続品質に直結し、力が不安定だと絶縁損傷・接合不良・短絡リスクにつながります。
- 内蔵の高精度センシングと閉ループ制御により、位置精度と出力力の一貫性を高め、歩留まり向上に寄与します。
自動車
製造
製造
リチウム電池／
新エネルギー
新エネルギー
バイオ／
医療
医療
その他
精密搬送／組立
IPEX同軸コネクタ端子——自己位置合わせ精密力制御圧入
- 民生電子の組立では、小型コネクタ端子の圧入が手作業に依存しやすく、工数と一貫性のリスクが高いです。
- ビジョン位置決め付きSoftForce多軸アクチュエータモジュールが対象を迅速に認識・圧入し、力–位置曲線を記録してトレーサビリティを確保します。
精密部品の非破壊把持と柔軟搬送
- チップや光学レンズなど脆弱部品は、表面・エッジ損傷を避ける高精度で柔軟な把持が必要です。
- SoftForce電動グリッパは厚さ・サイズの異なる部品に対し、高速かつ非破壊の把持で効率的な搬送を支えます。
精密検査／テスト
スマートウォッチバンドばね留めの精密力制御加圧試験
- 従来の手検査は誤判定のリスクがあり、安定した再現性にも欠けます。
- SoftForceマイクロプラットフォームアクチュエータが精密加圧し、変形データを標準曲線と比較、自動でOK／NGを出力します。
ノートPC画面タッチ機能の自動試験
- タッチ機能検証には、画面全域でのタップ・スワイプの再現可能なシミュレーションが必要です。
- 精密力制御のカスタムスタイラスと協調モーションプラットフォームにより、高効率で再現性の高い品質試験が可能です。
先端製造ラインにSoftForce®を
力制御・組立・検査の課題をお聞かせください。最適なSoftForce対応製品とリソースをご提案します。