生産の効率化、自動化・ロボット化を図り「ものづくり」にイノベーションを起こすことが急務です。 自動化技術基礎講座では、技術業務従事者のレベルアップを目指してメカトロニクス技術の基礎から学び直しのお手伝いをします。 第１回は「自動化システムの基礎」として、自動化技術開発の歴史を俯瞰し、 日常業務に活かすためのポイントを説明します。 また、自動化システム開発には、様々の条件下での複雑な解を探ることが必要で、 そのためのメカニズムの基礎知識と制御システムの組合せについても考察します。
近年、高品質で安定した製品を生産する過程で、労働負荷や安全・安心についての配慮が欠かせません。そのために必要となる「本質安全化」と「機能安全」の対策のポイントについても解説します。

　カム機構は、最近では、微小な半導体や電子部品などを高速かつ多量に製造する機械に、数多く用いられている重要な機構の一つである。その理由は、カム機構の設計・製作を適切に行えば、長期間にわたって信頼性の高い性能を発揮できるからである。
そこで本講では、産業界において、もっとも使用頻度の高い、リンクを含む平面的なカム機構に絞り、いくつかの基本かつ重要な留意点を示し、実践的な設計能力を身につけることを目標とする。

＜題目＞
１．カム機構の構成に必要な要件
２．カム機構の形式とその体系的な分類方法
３．カム曲線とは
４．カム曲線を選定する際に考慮すべきこと
５．カム機構の幾何学的な限界をチェックする方法
６．カム軸トルクの算出方法
７．設計の手順
８．カム機構の標準的な図面の書き方

　回転軸受を導入話題として、直動案内について説明する。直動案内は日本発の技術であるが、昨今、国際規格としても制定されている。この直動案内の種類と特徴と使用条件に合わせた選定方法について解説する。

　空気圧は、取り扱いが容易、イニシャルコストが安い等の特長によって多くの自動機に利用されている。この駆動機器には多くのタイプがあるが、特徴を活かすためには使用条件に応じた選定が必要である。この単元では、空気圧駆動機器についての基礎技術と選定の方法、実用事例で見受けられる間違った使い方を解説する。更に空気圧駆動例題についても問題と回答についての解説を行う。

　モータは電気エネルギーを機械エネルギーに変換する電磁機器だといえる。モータには直流モータ、交流モータ、ステッピングモータ、サーボモータなど様々なタイプがあり、それぞれの長所と短所を理解した上で、コストパフォーマンスを重視した選定が望ましい。この講座では、モータの基礎、モータと伝導機構、容量選定、制御の基礎、メンテナンスについて解説する。

　センサはロボットを含む機械装置にとって、自身の状態や外部状態を認識する手段である。そのような意味から、マイクロスイッチも機械的なセンサであり、３Dビジョンはソフトウエアを用いたセンサシステムである。
　センシング対象は、位置・圧力・加速度など多岐にわたり、使い方もON/OFFのスイッチ的なものからリモートセンシングとして値を利用するものまである。
これらのうち代表的なものについて、原理・考え方・その利用例について、解説する。

　クリーンルームでの生産・作業は、半導体、液晶・有機EL表示体、精密・光学機器にとどまらず、食品、薬品、細胞・遺伝子編集などにまで及んでいる。　労務費が高い日本においては、付加価値の高い製品を扱うクリーンルームでの生産を積極的に推進しなければならない。
　ここではクリーンとは何かをまず解説し、クリーンルーム内のクリーン度を保つための方策として使用機械装置の発塵量の低減方法などを教える。

「調整中」

　サーボ機構を使用した機械の例を説明した後、サーボモータを駆動源とするサーボ装置を使用するための次の基礎項目について説明します
�@ サーボ機構にゲイン調整が必要な理由 及び ゲイン調整で発振する理由
�A サーボ機構の基本的な制御器（比例・積分制御器）の動作と調整方法
�B 位置決め指令に対するサーボ機構の動作特性　　など

　加工工程においては、規格化が進んだ比較的単純形状の“素材”を、ＮＣ装置のような自動加工機に供給・搬送するだけで自動化が達成できる。一方、組立工程において扱う“部品”は、文字通り千差万別であり、その供給・搬送の方法・装置も多岐に渡っている。これらのいくつかの代表的な事例を、自動組み立てシステムと併せて、専用的なものからビンピッキングのようなロボット的なものに渡って紹介する。この際、どのようにしたら装置を汎用化できるかをキーポイントとして解説し、組立システムの汎用化への展開を考える。

日本の製造業は戦後の経済成長以降、経済の牽引役として時代とともに大きな変化を遂げてきた。産業用ロボットはその製造業の時代の要請に応じて登場し、製造業の変化とともにその役割を深めながら、およそ半世紀の歴史を刻んでいる。本講座では製造業の変化を背景として、産業用ロボットの歴史をたどりながら、社会的価値の変化や技術的進化について解説する。

ロボットを利用した自動化システム例としてハンドリングシステムを対象とする。実用化に適したロボットシステムをどのように構築すべきか？ハンドリング作業にはどのようなシステム構成が可能か？どのようなロボットハンドを利用すべきか？などを食産業などの試作システム例を紹介して重要点を解説する。

本講題は、自動機及び自動化システムを設計する際に必要とする基礎的な技術及びシステム設計手法を、
事例を基に、主な講目を5章に分けて解説する。
1．自動化要素：　動力源の特性、運動特性、駆動機構、作業機構等の解析及び説明
2．センサー：　自動機に搭載するセンサーの過酷な設置環境に対する選択及び設置対策
3．自動化ユニット：　自動機の最小単位としての機種、方式、特性を、動作、制御を含めて解説する。
4．自動化システムの構成と選択：システムの方式は数多くあり、その選択は個人の技術レベル及び感性で
　決まる。その際の参考として、事例と選択手法を紹介する。
5．自動化システムの設計手法：　実際に市販自動化ユニット、自製エアープレス、カム機構（P＆P）をベースM/Cに組込み、各ユニットの駆動、ローカル制御と本体総合制御システムの制御回路の構造を説明する。

2日目
11月16日（木）
9:00-18:00