製造設備の動きを見る

現代の製造業には機械設備は欠かせないものとなっています。

設備は一体どうやって動いているのか？

設備を動かす大きな要素、駆動と制御について書いていこうと思います。

駆動とは

駆動とは動力を伝えることによって機械を動かす事です。

設備の中で駆動にあたる要素としてはモーターやギア、シャフト、ベルト、チェーン等、物体を動かしたり動力を伝える部分になります。

ほとんどの場合、設備を起動させるとモーターが回転し続け、常時駆動する部分とクラッチ等を介して制御的に駆動する部分があります。

身近な機械としてエンジンやモーターで動く車をイメージすると良いでしょう。

車もキーを回したり、スタートボタンでエンジンをかけるとエンジンは回転し続け、任意のギアをつないでシャフト等を通じてタイヤを回転させています。

制御とは機械を目的の状態にする為に操作・調整をする事で、製造設備で行われる制御の大半はシーケンス制御と呼ばれる自動制御となります。

設備の中で制御にあたる要素としてはスイッチやセンサー、タイマー、リレー等、あらかじめ定められた制御動作の順序と条件に従って進めていく部分になります。

古くはリレーやタイマーを結線した論理回路でしたが、現在は制御プログラムの変更が容易なプログラマブル・ロジック・コントローラー（PLC）を中心とした制御がほとんどとなっています。

身近な機械として洗濯機等をイメージしてみましょう。

洗濯物と洗剤を入れスタートさせると洗い〇分→すすぎ〇分→脱水〇分のように決められた動作を決められた順序・時間で実行していき、最後には電源を切るものまでありますね。

製造設備は駆動と制御を組み合わせて動作するものがほとんどです。

製造するものや機械設備の構成によって、シーケンス制御以外にもフィードバック制御やプロセス制御等と組み合わせられているものも存在します。

設備の動きを理解するにはこれらの要素の関連性を一つずつ見ていくのが重要となります。

例えば、コンベアで一定の位置まで運ばれてきた物体をフォークやチャック等の移載機で別の位置に動かす動作があるとすると、一定の位置に来た物体を検出するセンサーが必要なはずですし、センサーが移載機の動作トリガーとなっていると考えられます。

それらは移載機の複雑な動作を含めPLC制御されているのであれば、センサーの入力～移載機の動作までをPLCでプログラムされていると言えます。

このように、ある程度目に見える動作から制御の内容を考察し、改めて設備の電気配線図やPLCのラダー図等を確認していくと、より設備に対する理解が深まるでしょう。