到達目標
・ 工作実習における安全確保の重要性を理解し，作業時の注意すべき点について説明できる．
１年，２年のメカトロニクスの知識を基本として
・ 各種センサを応用したロボット（TETRIX）を理解し、作製することができる。
・ LabVIEWによる移動ロボットの走行プログラムを理解し、作成することができる。
・ 自己保持回路などリレーシーケンス制御の基本回路の作成方法や原則を理解できる．
・ 光電センサ，近接センサなどセンサの仕組みや使用方法を理解し，配線できる．
・ 自己保持回路やインターロック回路などPLCシーケンス制御の基本回路を理解し，ラダー図を作成できる．
２年のときに学んだ溶接の基礎を基本として
・ より複雑な形状の溶接を行うことができる．
・ 溶接後の水漏れ検査，不具合箇所の修正溶接ができる．
１年，２年の工作実習で学んだ旋盤，フライス盤による機械加工を基本として
・ CNC旋盤のNCプログラムを作成できる．
・ 加工シミュレーションおよび加工の実施ができる．
１年，２年の工作実習で学んだ旋盤，フライス盤による機械加工を基本として
・ レーザー加工機におけるCAMを用いたオリジナルデザインの作製ができる．
・ レーザー加工機を用いてオリジナルデザインの加工ができる．
スターリングエンジン製作では
・ エンジン部品のシリンダ，ピストン，クランクなどの加工ができる．
・ 製作した部品を組付け , スターリングエンジンを完成させることができる．
・ 試運転および調整ができる．
ルーブリック
| 理想的な到達レベルの目安 | 標準的な到達レベルの目安 | 未到達レベルの目安 |
| 評価項目1 | 機械の応用的な使い方を理解している． | 基本的な機械の使い方を理解している。 | 基本的な機械の使い方を理解できていない． |
| 評価項目2 | レポートが標準以上の優れた水準にあり，独創性にも優れている． | レポートが標準的な水準にあり、内容を十分理解している． | レポートが標準的な水準に達せず，内容の理解もできていない． |
| 評価項目3 | CAMソフトを応用して様々な設計を行うことができる． | CAMソフトの基本的な使用方法を理解している． | CAMソフトの基本的な使用方法も理解できていない． |
学科の到達目標項目との関係
教育方法等
概要:
実習工場において、実習形式にて授業を行う．今後座学の専門科目でも必要となる機械工作技術を理解し，技術を体得する．
授業の進め方・方法:
１クラスを５班に分け，各班は１テーマを５週もしくは６週実施し，１年間で５テーマを実習する．５テーマの目的と内容を以下に示す．
(1) メカトロニクス実習
メカトロニクスの基礎知識や技術を養うため，センサ回路・電気・電子回路の作製に必要な技能を習得する．TETRIXを用いて付加機能をもつ高度なロボットの製作およびLabVIEWによる制御プログラムの作成方法について学習する。
さらに，リレーシーケンス制御およびPLCシーケンス制御の基礎について学習する．
(2) 溶接
鋼板を溶接して鋼板の箱を製作・検査する．箱を構成する５枚の鋼板の加工．端面加工，開先加工．箱の仮溶接．本溶接．水漏れ検査．不具合箇所の修正溶接．
(3) CNC 旋盤
CNC 旋盤用の NC プログラムの作り方．CNC 旋盤上での加工シミュレーション．NC 旋盤にようる NC 加工の実施．手動による旋盤を用いた（外径ねじおよび内径ねじの）ねじ切り．
(4) スターリングエンジン製作
シリンダの製作（ドリル加工，リーマ加工，加熱部の圧入）．動力ピストン，送気ピストン，クランクシャフトの加工．スターリングエンジンの組立および試運転・調整．
(5) レーザー加工機
CAM を用いたオリジナルデザインおよび課題図面の NC プログラム作成後、レーザ－加工機によるオリジナルデザインおよび課題図面の加工．
注意点:
・実習担当者の説明や注意をよく聞くこと。長いシャツはズボンの中に入れる。長い髪は束ねる。安全確保のため工場内では「実習作業服の着用」「担当者の注意をよく聞く」「ふざけない」「走らない」を厳守すること。携帯電話は担当者の許可を得た上で写真・動画機能のみ使用可とする。溶接では安全のために長めの靴下を必ず着用すること。
・スターリングエンジンなど、テーマによっては予習が必要となる。担当者の指示に従って適宜予習を行うこと。
授業計画
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
| 前期 |
| 1stQ |
| 1週 |
ガイダンス |
・実習ガイダンス
・班分け
・日程と実習内容の説明
・安全教育
について理解できる．
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| 2週 |
メカトロニクス実習 (1) |
・TETRIXによるロボットの製作
・各種センサの機能についての説明
について理解できる．
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| 3週 |
メカトロニクス実習 (2) |
・LabVIEWによるロボット制御プログラムの作成
・動作試験およびパラメータチューニング
について理解できる．
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| 4週 |
メカトロニクス実習 (3) |
・リレーシーケンス制御の基本
・スイッチ
・シーケンス回路の作成方法
・自己保持回路によるコンベアの制御
について理解できる．
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| 5週 |
メカトロニクス実習 (4) |
・PLCシーケンス制御の基礎
・ラダー図の作成方法、I/Oアドレス
・光電センサ，近接センサなどの各種センサ
について理解できる．
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| 6週 |
メカトロニクス実習 (5) |
・PLCシーケンス制御の基本回路
・タイマー回路，カウンター回路
・自己保持回路、インターロック回路
について理解できる．
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| 7週 |
提出したレポートについてのガイダンス |
提出したレポートについての講評を受け，レポートの書き方や諸注意を理解できる．
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| 8週 |
溶接(1) |
・アーク溶接の種類：被覆アーク、ＴＩＧ、ＭＡＧの特徴
・材料について（SS材）
・TIG溶接の説明、シールドガスの役割
について理解し，TIG溶接を行えるとともに安全教育についても理解できている．
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| 2ndQ |
| 9週 |
溶接(2) |
・MAG溶接の説明
について理解し，MAG溶接が行える．
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| 10週 |
溶接(3) |
・溶接欠陥
・被覆アーク溶接
・被覆材
・電撃防止装置
について理解し，被覆アーク溶接が行える．
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| 11週 |
溶接(4) |
TIG,MAG、アーク溶接、溶接条件の決定について理解できる．
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| 12週 |
溶接(5) |
シャーリンを使用して材料取りや仮付けが行える．
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| 13週 |
溶接(6) |
作業手順、検定試験について理解し、不良個所の修正行える．
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| 14週 |
CNC旋盤(1) |
NC旋盤用のプログラムの作り方を理解し，加工図面が作成できる．
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| 15週 |
CNC旋盤(2) |
NCプログラムの作成できる．
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| 16週 |
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| 後期 |
| 3rdQ |
| 1週 |
CNC旋盤(3) |
NC旋盤の操作と加工シミュレーションを理解している．
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| 2週 |
CNC旋盤(4) |
マニュアル旋盤による内径ねじ切り（M12）ができる．
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| 3週 |
CNC旋盤(5) |
マニュアル旋盤による外径ねじ切り（M12）ができる．
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| 4週 |
スターリングエンジンの製作(1) |
部品の製作 (1)：加熱側シリンダ，ディスプレーサー，ロッド，シャフト及びピン類の加工ができる．
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| 5週 |
スターリングエンジンの製作(2) |
部品の製作 (2)：冷却側シリンダ，連結器の加工ができる．
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| 6週 |
スターリングエンジンの製作(3) |
部品の製作 (3)：送気ピストンの加工ができる．
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| 7週 |
スターリングエンジンの製作(4) |
部品の製作 (4)：動力ピストン，クランクホイール，コンロッドの加工ができる．
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| 8週 |
スターリングエンジンの製作(5) |
組立て，試運転および調整：部品の製作 (1) ～ (4) で製作した部品を組立て、スターリングエンジンを完成させ、試運転および調整を行うことができる．
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| 4thQ |
| 9週 |
提出したレポートについてのガイダンス |
提出したレポートについての講評を受け，レポートの書き方や諸注意を理解できる．
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| 10週 |
レーザー加工機(1) |
レーザー加工機概要：レーザー加工機特有のGコード等について説明を理解できる．
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| 11週 |
レーザー加工機(2) |
レーザー加工機の操作説明ビーム径補正の考え方と編集について説明を理解できる．
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| 12週 |
レーザー加工機(3) |
CADCAMによるオリジナルデザインの設計・加工（1）：Mastercam応用編（主にCAD機能について）につい理解できる．
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| 13週 |
レーザー加工機(4) |
CADCAMによるオリジナルデザインの設計・加工（2）：Mastercam応用編（主にCAD機能について）につい理解できる．
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| 14週 |
レーザー加工機(5) |
CADCAMによるオリジナルデザインの設計・加工（3）：Mastercam応用編（安全上重要なパラメータについて）レーザー加工機による加工を理解できる．
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| 15週 |
実習のまとめ |
１年間の実習を振り返り，実習内容等を再確認できる．
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| 16週 |
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評価割合
| 技能習熟度 | レポート | | | | | 合計 |
| 総合評価割合 | 60 | 40 | 0 | 0 | 0 | 0 | 100 |
| 基礎的能力 | 20 | 30 | 0 | 0 | 0 | 0 | 50 |
| 専門的能力 | 40 | 10 | 0 | 0 | 0 | 0 | 50 |
| 分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |