ねじ締めの工程を自動化したときの主なメリットを紹介します。


・作業平準化による製造品質の安定
ロボットがねじ締めをする場合、締め付けトルクのばらつきが少なく、ねじの緩みが発生しにくくなるなど製品の品質安定化に繋がります。
また、複数の部品を固定する場合は、部品の材質やねじの種類、サイズなどが共通とは限りません。ロボットで自動化することにより、締め付けトルク間違いも防止できます。異常検出機能を持っているロボットは、ねじの浮きや空転、ねじ穴のつぶれなどを検知できます。その結果、不良品が次工程や市場に流出する可能性を低減することができます。さらに、一つの部品を複数のねじで固定する場合は、ねじの締め忘れが発生する可能性があります。ロボットによってねじ締め工程を自動化すると、あらかじめ設定された箇所をねじ締めするので、締め忘れがありません。


・作業速度アップによる生産性向上
ロボットは、人のように休憩時間もなく連続して作業を進められます。また、組み立ての速度にばらつきがなく、生産性が上がり一日あたりの組み立て可能な数量が増えます。
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ステッピングモーターは，日常生活で私たちの目に直接触れることはないものの，さまざまなシーンで私たちの生活を支えてくれる，数多くの「機械の中」で働いています。
実際にどこに使われているのでしょうか？その一部を代表例としてご紹介します。

ロボットで使われるステッピングモーター
人手不足で，機械化や自動化の重要性が年々高まっています。そんな課題を解決する「工場用のロボット」の中で，ステッピングモーターは活躍しています。
その代表例が「スカラロボット（水平多関節ロボット）」です。水平な動きをメインとするスカラロボットは，「搬送・組み立て・ネジ締め」などの比較的単純な作業を得意としています。例えば，チョコレートを専用箱に箱詰めするシーンなどが，イメージしやすいのではないでしょうか。
センサを持たないステッピングモーターも同様に「比較的単純な繰り返し動作」を得意とする特長があります。かつ安価に位置決めを実現できるので，水平の動きをメインとするスカラロボットにもってこいなのです。

一方もう少し複雑な動き（垂直・婉曲）を必要とするロボットには，センサ付きのサーボモーターが使用されます。

このようにステッピングモーターを始めとするモーターたちは，モノづくりにおいて，省人化・品質向上・コストダウンなどの面で，大きな貢献をしています。

3Dプリンタで使われるステッピングモーター
3Dプリンタは，樹脂を吹き付け積層していくことで，「立体（3次元のオブジェクト）を造形する装置」です。思いついたデザインをすべて造形することができるので，よりよいアイディアを創出でき，また開発期間やコストの削減など，モノづくりや建築業界に大きな革新をもたらしました。サグラダ・ファミリア建築において，3Dプリンタを始めとしたIT技術を導入したことにより「工期がなんと150年以上短縮された」ニュースに，驚いた方も多かったのではないでしょうか。

さて，3Dプリンタのどの部分に，ステッピングモーターは使用されているのでしょうか？
答えは，樹脂を吹き付けるノズルの駆動部。下記の図のように，ノズルの位置決めをおこなう際，ステッピングモーターは活躍しています。

3軸（XYZ軸）のモーターを使用することにより，ノズルを「3次元に移動」させ樹脂を蓄積し，3Dオブジェクトを造形します。
複雑な3Dオブジェクトを造形するためには，制御モーターを用いた正確な位置決めが欠かせないのです。

コピー機で使われるステッピングモーター
今や国内だけでも，年間50万台近く出荷される複写機・複合機。ペーパーレスが推奨されているものの，効率的に業務をおこなうためには欠かせない，OA機器の代表です。近頃はコンビニエンスストアでも，スマートフォンのデータを出力できるなどの多機能なコピー機が増え，便利さを感じられている方も多いかと思います。
さて「情報を読み取り，紙に出力する」という，とてもシンプルな動作。その行程のどこに，ステッピングモーターは使われているのでしょうか？
こちらはみなさまのご想像の通りかもしれません。「原稿スキャン」の動作，「紙送り」の動作で，ステッピングモーターは力を発揮しています。
まず原稿スキャンの動作。滑らかに歪みなく原稿を読み取るために，制御・位置決めをおこなっています。次に紙送りの動作。コピー機の内部には「紙送り用のローラー」が複数使用されています。そのローラーを動かし，紙を「素早く正確に」送るのが，ステッピングモーターの役割です。
プリントミスをすることなく，歪みのないきれいなコピーをするために，ステッピングモーターが活躍しています。

基板検査装置で使われるステッピングモーター
先に基板検査装置とはどういった機械か？をご紹介いたします。基盤検査装置とは，文字のままにはなりますが「基板」を「検査」する装置です。私たちの身の回りの電気製品や自動車には全て「電子基板」が使われています。電子基板に多数の電子部品を集約し，相互に働くことによって製品は正常な動作をおこなっています。
その基板に少しでも不具合があれば（例えばハンダの一部がショートする），製品は動くことができません。その不具合を回避するために，検査をおこなう際使用するのが「基板検査装置」です。
基板検査は「印刷工程検査」「マウント工程検査」「リフロー工程検査」などの複数の工程があり，従来は人間の目で検査をおこなっていました。しかし基板の小型化や人手不足により，「基板検査装置」を用いた検査の役割が大きくなっています。
そんな基板検査装置のどの部分で，ステッピングモーターは働いているのでしょうか。それは，「基板位置を合わせる幅寄せ」の部分です。少しわかりにくいと思いますので，下の図を使ってご紹介します。基板はベルトに乗って，各行程の検査を経て次の行程に送られます。その際基板の「位置がずれてしまったり，角度が曲がってしまったり」しては，正確な検査をすることができません。ステッピングモーターは幅寄せの位置を制御することによって，「ピッタリと整列した状態」で基板を検査に回す働きをしています。

自動改札機で使われるステッピングモーター
駅で切符を通す際の自動改札機でも，ステッピングモーターは使われています。
使用箇所は，乗車券を挿入口から出口まで運ぶ「搬送部分」です。自動改札機の内部は搬送用ベルトを使って，乗車券を搬送していますが，そのベルトはステッピングモーターの動力を使って動いています。朝などのラッシュ時には混雑の原因とならないよう，入口から出口まで「1秒以内」に搬送する必要があります。また正確に出口で動きを止めることで，ピッタリと手元に乗車券を届けることができます。


線材加工機で使われるステッピングモーター
線材加工機とは，線材線を加工するための機械です。
線材は，線のように細長い鋼材のことで，針金のようなものをイメージしていただければ分かりやすいかもしれません。その線材を「長さを切る」「先端の被覆を向く」「ねじってワイヤーにする」「ネジ・バネにする」などさまざまな加工をする機械が，線材加工機です。
ステッピングモーターは線材加工機の「線材の送り部分」に使われています。下の図のように，加工部まで必要な長さの線材を送ります。ステッピングモーターが重宝されている理由としては，ステッピングモーターの「定速で回転する」特長を生かすことで，線材を緩めずに加工部まで送れることがあげられます。

スロットマシンで使われるステッピングモーター
みなさまの身近な存在でもある，「遊戯ゲーム」にも，意外な所で多くのステッピングモーターが使用されています。その代表例が「スロットマシン」です。スロットマシンの一体どこに，ステッピングモーターが使用されているのでしょうか？
答えは「リール」です。リールとは，スロットの3つの絵柄が並ぶ部分のことで，スロットゲームの「正に主役」とも言える部分です。プレーヤーがボタンを押したタイミングに合わせて，リールは「決められた位置にピタッと止まり」ます。その動きを実現する際に，ステッピングモーターは働いています。スロットゲームをしながらドキドキするのも，ハラハラするのも，実はステッピングモーターが一躍買っているのですね。

クレーンゲームで使われるステッピングモーター
続いてもう１つだけ，遊戯ゲームで使われているステッピングモーターをご紹介します。それは「クレーンゲームのアーム部分」です。
アームを前後左右に「移動」させる動きは，ステッピングモーターで生み出しています。
こちらもまた，クレーンゲームの醍醐味と言える部分を，ステッピングモーターが担っています。
ボタンから手を離した瞬間，アームが「時差なくピタッと止まる」どきどき感を作り出しているのは，実はステッピングモーターだったりします。
このように，産業用の機械だけでなく，身近な楽しい部分でもステッピングモーターは活躍しています。


監視カメラで使われるステッピングモーター
私たちの街の安全を，日々守ってくれている監視カメラ。その中にもステッピングモーターは，人知れず力を発揮しています。どの部分で働いているのか，それはカメラの「可動部分（首振り部分）」です。監視カメラはその性質上，上下左右だけでなく，時には360°の監視が要求される製品もあります。ステッピングモーターはその移動・位置決めに使われることが多くなります。ただし，ステッピングモーターは「低速回転時に振動が大きくなってしまう」という弱点があるので，低速機（ギヤ）を使用するか，サーボモーターに置き換えるなどの対策が必要になる場合があります。

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協働ロボットとは、人と協力しながら働くロボットだ。

従来の産業ロボットは、安全面から人間と違う場所で作業していた。仮に同じフロアだったとしても産業ロボットは柵で周囲を囲われ、人間が作業するスペースからは完全に隔離される。そのため、人間の手を介さない単純作業ばかりをこなしていた。


このような背景から産業ロボットは、スペースを確保できる製造ラインで単純作業の遂行を目的に使用されてきた。一方で、食品など取り扱いに繊細な作業を求められるラインや、大きなスペースを確保できない中小企業のラインでは、使用しづらいという課題があった。


一方、協働ロボットは、人間と一緒に働けるように設計され、単純作業だけでなく繊細で高度な作業を任せられる。産業ロボットと比べると小型で隔離する必要もなく、中小企業でも製造ラインに導入しやすいだろう。

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ロボット開発には、様々な役割の人の知識を集合して開発されていきます。

実際に、ロボット開発者の仕事は大まかに以下の3ステップの流れでロボット開発を行っています。

ロボットの仕様と用途を決定

はじめに消費者向けサービスでロボットを導入したい、生産性を上げたい等ユーザーからの用途を聞き出します。


次いでロボットの規格を決めるタイミングからロボット開発に関わっていきます。

ロボットを活用することでユーザーの抱えている問題をどのように解決できるのか。またはどのようなことが実現できるのか。

これらの基づいてロボット設計を行います。

ときには提案を行うケースもあり、柔軟に対応する必要があるのです。

ロボットの設計と開発

ロボットの開発は、センサ・知能制御・駆動の3つの専門分野に分け、基本的にはチームで開発を行います。

それぞれの分野で進捗を確認し密に情報共有を行いつつ、作業を進めていく行程が一般的です。


効率的な開発のため、ロボット開発の進捗状況を横断的に見る、マネージャーとしての立場が必要となってきます。

ロボットの実験と検証

ロボットとして形となってきた後の実験と検証までもロボット開発において重要な行程です。

プログラミング通りに動いているか、設計通りの動きとなっているか。

実用に向けて様々な環境において実験と検証を行います。

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卓上ロボットとは


卓上ロボット（英語: Desktop robot）は、机の上に載せて使うことが出来る程度のサイズのロボットのことです。

良く使われる用途としては、FA用途、販売用途における販売員のサポートを行うために使用されます。

独自に自社製品に合わせて開発されるケースもあれば、ロボットメーカーの汎用品を組み合わせて作るケースもあります。

特にFA用途における細かな作業を人からロボットへ置換するために用いられます。

専用部を置換することで様々な用途へ展開することができます。


卓上ロボットの使用用途
卓上ロボットはFA（ファクトリーオートメーション）における自動化を促進することを目的に利用されます。

卓上ロボットは、昨今の状況では2つのタイプに大別でき、使用目的、使用環境などに合ったタイプのを卓上ロボットを選定必要があります。


卓上ロボットの区分を以下に記載します。

多軸型卓上ロボット：1つのアームで仕事をするロボット（溶接、切断などの単工程）
双腕型卓上ロボット：２つのアームで仕事をするロボット（組み立てなどの複数工程）

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