到達目標
1. 与えられた要求仕様から、直交3軸搬送ロボットのタクトタイムを決めてタイムチャートを作成できる。
2. 直交3軸搬送ロボットを構成するモータや減速機のトルク計算やエアシリンダの推力計算、真空パッドの吸着力計算ができる。
3. 直交3軸搬送ロボットにタイムチャート通りの動きを実現するための基本的なラダー図を作成できる。
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 | 与えられた要求仕様（能力、ワーク配置条件）を満たすための直交3軸搬送ロボットのタクトタイムを決めてタイムチャートを作成でき、説明できる。 | 与えられた要求仕様（能力、ワーク配置条件）を満たすための直交3軸搬送ロボットのタクトタイムを決めてタイムチャートを作成できる。 | 与えられた要求仕様（能力、ワーク配置条件）を満たすための直交3軸搬送ロボットのタクトタイムを決めることができない。 |
| 評価項目2 | 直交3軸搬送ロボットを構成するモータや減速機のトルク計算やエアシリンダの出力計算、真空パッドの吸着力計算ができ、説明できる。 | 直交3軸搬送ロボットを構成するモータや減速機のトルク計算やエアシリンダの出力計算、真空パッドの吸着力計算ができる。 | 直交3軸搬送ロボットを構成するモータや減速機のトルク計算やエアシリンダの出力計算、真空パッドの吸着力計算ができない。 |
| 評価項目3 | 直交3軸搬送ロボットにタイムチャート通りの動きを実現するための基本的なラダー図を作成でき、説明できる。 | 直交3軸搬送ロボットにタイムチャート通りの動きを実現するための基本的なラダー図を作成できる。 | 直交3軸搬送ロボットにタイムチャート通りの動きを実現するための基本的なラダー図を作成できない。 |
学科の到達目標項目との関係
学習・教育到達度目標 B① 専門分野における工学の基礎を理解できる。
学習・教育到達度目標 B② 自主的・継続的な学習を通じて、専門工学の基礎科目に関する問題を解くことができる。
学習・教育到達度目標 D① 専門工学の基礎に関する知識と基礎技術を統合し、活用できる。
JABEE SB① 共通基礎知識を用いて、専攻分野における設計・製作・評価・改良など生産に関わる専門工学の基礎を理解できる。
JABEE SB② 自主的・継続的な学習を通じて、専門工学の基礎科目に関する問題を解決できる。
JABEE SD① 専攻分野における専門工学の基礎に関する知識と基礎技術を総合し、応用できる。
JABEE SD② 専攻分野の専門性に加え、他分野の知識も学習し、幅広い視野から問題点を把握できる。
JABEE SD③ 要求された課題に対して幅広い視野で問題点を把握し、その解決方法を提案できる。
教育方法等
概要:
本授業では、各種センサやアクチュエータや制御方法の知識を活用して、直交3軸搬送ロボットを設計する際に必要な計算方法を習得し、実際に直交3軸搬送ロボットを制御するための実践力を養うことを目的とする。
授業の進め方・方法:
複数人のグループ毎に要求仕様を与え、それを満たすための直交3軸搬送ロボットのタクトタイムを決めてタイムチャートを作成する。授業前半で直交3軸搬送ロボットの設計に必要な計算方法を習得し、後半でラダー図の作成方法を習得する。
また本科目では、中間試験、および定期試験を実施する。
注意点:
毎回進捗レポートを提出してもらうため、提出物の〆切厳守。
授業の属性・履修上の区分
授業計画
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
| 後期 |
| 3rdQ |
| 1週 |
ガイダンス、タイムチャート設計 |
要求仕様を確認し、直交3軸搬送ロボットの構造・動作が説明できる。直交3軸搬送ロボットのタクトタイムを決めるタイムチャートを作成できる。
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| 2週 |
直動ユニットの選定1 |
直動ユニットの選定にあたって、リニアガイド部の寿命計算ができる。
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| 3週 |
直動ユニットの選定2 |
直動ユニットの選定にあたって、ボールねじ部およびサポート軸受け部の寿命計算ができる。
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| 4週 |
モータ選定1 |
モータの選定にあたって、モータ軸換算の全負荷慣性モーメント、負荷トルク、加速トルクと総加速トルクを計算することができる。
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| 5週 |
モータ選定2 |
モータの選定にあたって、モータ軸換算の減速トルクと総減速トルク、連続実効負荷トルクを計算することができる。
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| 6週 |
シリンダの出力計算、吸盤の吸着力計算 |
シリンダの選定にあたって、シリンダ出力や許容運動エネルギーを計算ができる。吸盤の選定にあたって、吸着力の計算ができる。
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| 7週 |
中間試験前復習 |
第1週～第6週までの復習
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| 8週 |
中間試験 |
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| 4thQ |
| 9週 |
ラダー図の基本設計1 |
ON回路、AND回路、OR回路、OFF回路、自己保持回路、チェーン回路、インターロック回路を説明できる。
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| 10週 |
ラダー図の基本設計2 |
タイマ回路、オン・ディレイ回路、オフ・ディレイ回路、オン・オフディレイ回路、順序点灯回路、フリッカ回路を説明できる。
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| 11週 |
ラダー図の基本設計の演習 |
第9週～第10週で学んだ基本的な回路に関するラダー図を作成できる。
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| 12週 |
ラダー図の応用設計1 |
シリンダの動作、カウントタイマの動作、サーボモータの動作について、ラダー図で説明できる。
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| 13週 |
ラダー図の応用設計2 |
サーボアンプ、コントローラの指令、最小移動量の選定、位置決め制御方式について説明できる。
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| 14週 |
動作テスト |
直交3軸搬送ロボットにタイムチャート通りの動きを実現させる基本的なラダー図を作成し、動作を確認することができる。
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| 15週 |
総合演習 |
第9週～第14週までの復習
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| 16週 |
定期試験 |
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モデルコアカリキュラムの学習内容と到達目標
| 分類 | 分野 | 学習内容 | 学習内容の到達目標 | 到達レベル | 授業週 |
評価割合
| 試験 | 課題 | 相互評価 | 態度 | ポートフォリオ | その他 | 合計 |
| 総合評価割合 | 60 | 40 | 0 | 0 | 0 | 0 | 100 |
| 基礎的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 専門的能力 | 60 | 40 | 0 | 0 | 0 | 0 | 100 |
| 分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |