ねじ締め自動化ロボット内製事例

当社生産設備の実例からねじ締め装置を取り上げ、製品の採用ポイントを解説します。
あわせて、装置設計をサポートするためのサービスをご案内します。ご検討の際は、お気軽にご相談ください。

装置実例　ねじ締め装置

装置概要

直交ロボット（ガントリユニット）とねじ締め軸で構成された、ねじ締め装置です。
直交ロボット（ガントリユニット）が4箇所のねじの位置に合わせて動き、AZシリーズのモーターで締め付けをおこないます。
この装置により手動で行っていたねじ締めの自動化を実現し、装置サイズのコンパクト化、作業者の負担軽減・作業時間の平準化に貢献しました。

軸数	4軸
サイクルタイム	23.0s (4点ねじ締め)
ストローク	軸1（x） 125mm/s
	軸2（y） 250mm/s
	軸3（z） 50mm/s
	軸4（ねじ締め） 420r/min
ねじ締付可能範囲	W200mm×D150mm×H50mm
主電源	AC100V^※

※ ドライバの駆動用・制御用電源はDC24Vです。

直交ロボット（ガントリユニット）

	製品のストローク	速度上限	繰り返し位置決め精度
軸1（x）	200mm	230mm/s	±0.02mm
軸2（y）	250mm	400mm/s	±0.02mm
軸3（z）	50mm	280mm/s	±0.02mm

ねじ締め軸

ねじ締めトルクの上限	0.77Ｎ・m

社内設備設計者に聞いた：ねじ締め装置における直交ロボット（ガントリユニット）のポイント

必要最低限の設置面積で、ラインの流れを止ないねじ締めの自働化を実現

ねじ締めの自働化にあたって、「市販品だとワークに対して装置のサイズが大きい」「コストをもっと下げたい」といった設計の課題があり、直交ロボット（ガントリユニット）の内製による課題解決を図りました。

【直交ロボット（ガントリユニット）を選択した背景】

ワークに合ったストロークの電動アクチュエータを使用することで、最低限のスペースでねじ締めを自働化
主軸側（XYZ軸）が動くため流れを止めない生産ラインを実現可能

テーブルが移動する門型の特徴[上から見た図]

必要設置面積：	直交ロボット（ガントリユニット）よりも広いワークサイズに関わらずテーブルの可動域分のスペースが必要
ラインの流れ：	2工程発生（①コンベヤ→テーブル、②テーブル→コンベヤ）

直交ロボット（ガントリユニット）の特徴[上から見た図]

必要設置面積：	門型よりも狭いワークに合ったストロークの電動アクチュエータを使用することで、設置面積の省スペース化が可能
ラインの流れ：	止まらない

システム構成

各軸をEtherNet/IPで制御しています。
EASM6LXE020AZACは2026年3月生産中止予定です。推奨代替品については生産終了品・代替品検索でご確認ください。

AZシリーズで自作したロボットをかんたんに、
設定・プログラムして動かせるロボットコントローラもご用意しております。

3ステップで誰でもロボットマスター詳細へ

3ステップで誰でもロボットマスター。 MRC01, MRC Studio STEP1 初期設定→STEP2 動作プログラミング→STEP3 動作確認詳しく見る

※今回の装置内製事例にMRC01は使用しておりません。

構成品一覧

		品名	定価	（WEBショップ価格）
軸1	電動スライダ	EASM6LXE020AZAC	89,200円	(75,820円)
	EtherNet/IP対応ドライバ	AZD-AEP	62,700円	(53,290円)
	接続ケーブル	CC050VZF	9,600円	(8,160円)
	DC電源用ケーブル	CC02D010-3	1,050円	(890円)
軸2	電動スライダ	EASM4YE025AZAC	69,000円	(58,650円)
	EtherNet/IP対応ドライバ	AZD-AEP	62,700円	(53,290円)
	可動接続ケーブル	CC050VZR	12,400円	(10,540円)
	DC電源用ケーブル	CC02D010-3	1,050円	(890円)
軸3	電動シリンダ	EACM4RE05AZMC	66,200円	(56,270円)
	EtherNet/IP対応ドライバ	AZD-AEP	62,700円	(53,290円)
	可動接続ケーブル	CC050VZRB	16,800円	(14,280円)
	DC電源用ケーブル	CC02D010-3	1,050円	(890円)
軸4	αSTEP	AZM48A1C	32,100円	(27,280円)
	EtherNet/IP対応ドライバ	AZD-AEP	62,700円	(53,290円)
	可動接続ケーブル	CC050VZR	12,400円	(10,540円)
	DC電源用ケーブル	CC02D010-3	1,050円	(890円)
			562,700円	(478,260円)

※ EtherNet/IP™はODVAの商標です。
※ モーターケーブルの長さは全て5mです。
※ DC電源用ケーブルの長さは全て3mです。

軸①② 直交ロボット（ガントリユニット[XY軸]）
軸③ 直交ロボット（ガントリユニット[Z軸]）
軸④ ねじ締め軸
全軸共通

軸①② 直交ロボット（ガントリユニット[XY軸]）

<高許容モーメント> 電動スライダ EASシリーズ

製品不良（ねじのかじり・位置ズレ）を減らす高剛性設計

機構の剛性が低いとねじ締めの反力に耐えられず、機構全体がたわむ恐れがあります。機構全体のたわみは、ねじのかじりや位置ズレなどの不良の原因になります。
剛性の高いEASシリーズは装置のたわみを抑え、製品不良の削減に貢献します。

EAS6の場合

張出し長さが1mの場合でも、押付け力110Nまで許容可能です。

押付け力や荷重は、EAS6の静的許容モーメント110.0N・mから算出した値です。（板の重さは考慮していません。）

許容モーメント値

型番	静的許容モーメント^※1［N・m］	動的許容モーメント^※2［N・m］
EAS6	MP：86.0 MY：34.0 MR：110.0	MP：31.8 MY：10.3 MR：40.6
EAS4	MP：58.3 MY：16.0 MR：53.3	MP：16.3 MY：4.8 MR：15.0

※1 停止中にリニアガイドが許容できる負荷モーメント
※2 動作中にリニアガイドが許容できる負荷モーメント

モーター折り返し仕様で装置全体をコンパクトに

スライダの全長が短い折り返しタイプを採用することにより、装置のコンパクト設計を実現しました。これにより、ラインの装置幅の制限に収めることができました。

直交ロボット（ガントリユニット）をX軸側から見た図

EAS4 電磁ブレーキ付　ストローク 200mmの場合

豊富なストロークで組み合わせ自在

EASシリーズは50mm～850mmまで50mm単位でストロークのラインアップをご用意しています。ワークの大きさに合わせてX軸、Y軸の組み合わせが可能です。

搭載製品

電動スライダ EASシリーズ詳細へ

電動スライダ EASシリーズ

モーター部に高効率・省エネルギーなαSTEP ARシリーズ、AZシリーズを搭載。スライダ部はストレートタイプと折返しタイプの２種類をご用意しています。載せて運ぶご用途は、まずEASシリーズからお選びください。

軸③ 直交ロボット（ガントリユニット[Z軸]）

電動シリンダ EACシリーズ

Z軸・ねじ締め部の張り出しを軽減

電動シリンダは電動スライダよりも厚みが薄い構造で、張り出しを軽減できます。
また、スライダの全長が短い折り返しタイプを採用することにより、装置のコンパクト設計を実現しました。

ねじ締め装置を上から見た図

EAC4 電磁ブレーキ付タイプ　ストローク 200mmの場合

ねじ締め時に適切な力で押し付け

トルク制限値（トルクリミット）を設定できる押し当て運転機能により、適切な力でねじを押し付けます。押し当て力は、押し当て電流の設定で制限することができます。

最大押し当て力と押し当て電流上限値（参考値）

搭載製品

電動シリンダ EACシリーズ詳細へ

電動シリンダ EACシリーズ

モーター部に高効率・省エネルギーなαSTEP ARシリーズ、AZシリーズを搭載。シリンダ部はストレートタイプと折返しタイプの２種類をご用意しています。押して運ぶご用途は、まずEACシリーズからお選びください。

軸④ ねじ締め軸

αSTEP AZシリーズ

発生トルクを制限し、ねじのかじり・締めすぎを防止

トルク制限値（トルクリミット）を設定できる押し当て運転機能により、締めすぎによる破損を防止します。設定したトルク制限値に達した時に出力するTLC出力と、モニタ機能から位置や負荷トルクの情報を取り込むことで、締め付けの状態を確認できます。また、モニタ機能では製品不良となる「ねじのかじり」や「ねじの位置ズレ」など、異常の確認も可能です。

トルクや張力の調整に最適なモーターのご紹介

搭載製品

αSTEP バッテリレスアブソリュートセンサ搭載詳細へ

αSTEP バッテリレスアブソリュートセンサ搭載　AZシリーズ

当社独自のクローズドループ制御を採用したαSTEPに、新開発のABZOセンサを搭載。
アブソリュートシステムをバッテリ不要で可能にしました。ネットワーク対応ドライバも取り揃えて、先進の位置決めをお求めやすい価格で実現します。

全軸共通

αSTEP AZシリーズ EtherNet/IP™対応ドライバ

ネットワーク上からモーターを制御

ネットワーク上からの直接制御が可能です。上位制御機器とEtherNet/IP対応ドライバをEtherNet/IP通信ケーブル1本で接続するため、省配線を実現します。
他にも、各種FAネットワークに対応した製品をご用意しています。

EtherNet/IP™はODVAの商標です。

EDSファイルをご用意

EtherNet/IP対応製品をより簡単にお使いいただけるよう、EDSファイルをご用意しています。EDSファイルは、各製品詳細ページからダウンロードできます。

αSTEP AZシリーズ

製品不良となる装置の状態やねじ締めの異常を検出

AZシリーズはモーターの位置、負荷率などのモニタができます。各項目のモニタ状態が任意の設定値に達したとき、信号を出力します。
モニタ機能により、位置やトルクなどの変化から製品不良となる装置の状態やねじ締めの異常を検出できます。
さらに、使用開始時からの積算回転量などもモニタできるため、これまで経験をたよりにしていたノウハウの見える化や、予知保全にも貢献します。

ねじ締めモニタ機能モーターステータスをリアルタイムにモニタし、ねじが正常に着座しているか確認できます。

”保全担当者のための” 保全に役立つ製品と機能のご紹介

機械式アブソリュートセンサで外部センサ・バッテリ不要

AZシリーズはバッテリレス機械式アブソリュートセンサ<ABZOセンサ>を搭載。位置決め運転中に非常停止や停電により電源が遮断されても、モーター・ドライバ間のケーブルを外しても、位置情報を保持します。
また、絶対位置情報で原点、ソフトリミットの設定ができるため、外部センサが不要です。

電源遮断後の再起動についてはこちら

さまざまな動きを統一した制御で実現

αSTEP AZシリーズは、小型から揃う標準タイプモーターのほか、電磁ブレーキ付、ギヤ付などのラインアップをご用意。また、モーターとアクチュエータを組み付けた機構製品も展開しています。それぞれモーター、ドライバ、ケーブルなどが共通なため、配線、制御、保守部品を統一でき、立ち上げの時間や手間を削減できます。