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。

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。

　この講座では、ロボット／ＦＡシステムの構築に必要な空気圧駆動機器の構造や特徴、選定や使用上の留意点などを中心とした基礎技術と、ロボットハンドリング部分のアプリケーションを構成する製品群について解説する。
　また、駆動機器の作動制御に必要な電磁弁を中心とした空気圧制御機器は、空気圧技術の中で最も重要な分野であることから、制御機器についても解説を加える。

　電動アクチュエータの中心であるモータは、油圧・空気圧と比較して制御性や動特性で優位性を有する。また、電源さえあれば運動エネルギーに変換できる手軽なアクチュエータである。その種類は、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、それぞれの特性を理解した上で、用途や目的に合った選定をすることが望ましい。
　本講座では、モータや伝達機構及び制御の基礎を学んだ上で、それぞれの選定方法や、使用上の留意点、メンテナンス方法について解説する。

　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。

　はじめてPLCを触れる方のために知っておきたい以下項目よりシーケンス制御の基礎知識を簡単な例題をもとに紹介いたします。
　　1.シーケンスとは（用途事例、リレー、接点について）
　　2.シーケンス例題による配線実習と表現について（シーケンス図、フローチャート、タイムチャート）
　　3.PLCとは（入出力配線と内部配線、インターフェイス、デバイスなど）
　　4.プログラミングソフトの操作・手順の習得（回路の作成、書込み、モニタ、編集など）
　　5.各種シーケンス命令について（基本命令と自己保持回路など）
　　6.各種プログラム演習（回路プログラムの作成、動作確認）
　　7.保全

　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。

ロボットハンドはロボットに作業をさせる上での重要な要素である。産業用に広く使われてきたグリッパのみならず，近年ではヒューマノイドロボットや義手などにおいて人型の多指ハンドなども注目を浴びてきている。
本講義では，ロボットハンドの歴史的な背景や分類，その背景にある解剖学的・力学的基礎および機構の基本的な構造などについて解説する。

準備中

近年，AIやIoT技術を活用した機械，ロボットのDX化が進んでいる．
その土台であるメカトロニクス技術は，メカ（機械）とエレキ（電気電子）の統合で機能を作り出し，制御によってその機能の価値を高めることを目的としている．
本講座では，機能を最大限引き出すためのメカトロニクスの設計手法と目的通り動作させるための駆動系の構築，および，制御手法のポイントについて解説する．
主な項目は以下の通りである．

1.自動化システムとメカトロニクス要素
（機械設計の基礎：機構の自由度，運動特性，センサ・アクチュエータ等の選定技術と考え方）
2.駆動システムの構築
(駆動回路・制御回路の構造とユニット設計)
3.制御技術（PLCシーケンス制御/フィードバック制御,古典制御/現代制御の手法）
4.メカトロニクスの設計手法・擦り合わせと組み合わせ技術

　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

社会が豊かになり技術も向上する時代の中で、技術者に対する安全化への要求はますます強くなっています。
産業用ロボットや自動化機械設備における安全化対策には、従来からの「機械安全」のアプローチに加えて「機能安全」の技術活用が必須の時代を迎えています。
本「安全技術」講座では、機械安全を主なテーマに規格の受け止め方や技術者としてどのような安全対策が有効かを現場を熟知した講師が解説します。
講座内容
１．安全技術の基本
２．安全規格と基準
３．リスクアセスメント
４．機械システム安全化の手法
５．ロボットシステムの安全化と課題