あの、ゆるやかな日々。

産業用ロボットには、スカラロボット以外にもいくつかの種類があります。

それぞれ簡単に紹介していきましょう。

（1）垂直多関節ロボット

垂直多関節ロボットは、人間の腕に近い構造をしたロボットです。

一般的に4～6軸の可動軸を持ち、6軸以上持っていると人間の手と同等の動きを再現することができます。

人間の腕に近い構造であることから、人間が行っている作業の代替に適しており、自動車組立時の溶接など様々な用途で使用されます。

（2）直角座標ロボット

直角座標ロボットは、直交ロボットとも言われているロボットです。

3次元の動きを、縦・横・高さという3方向へ直交する動きで実現するロボットとなっており、重量物の搬送などでよく利用されています。

（3）パラレルリンクロボット

パラレルリンクロボットは、関節が並列に配置されたロボットです。

複数モーターの出力を1点に集中させることができるため、高精度かつ高出力なことが特徴となっています。

ただし、構造が複雑で制御も難しいため、用途が限られています。

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造形方式が決まったら、続いては、3Dプリンターの機能を確認しておきましょう。

機能を事前に確認しておかないと、多くの時間とお金を失う可能性があります。

なぜなら、せっかく商品を購入しても設定方法がわからずに多くの時間を費やしてしまう場合や最悪そのまま放置になる場合もあります。

また、造形物が少し曲がってしまい、完成度に影響を及ぼす可能性があります。

そのため、最低限この機能は見ておいて損がないという機能について紹介します。

オートキャリブレーション

オートキャリブレーションとは、キャリブレーション機能の一つで、、立体物を出力する台である「ベッド」の水平度を調整する機能です。

キャリブレーションには、次の2種類があります。

・マニュアル
・オート

マニュアルの場合は、初期設定に非常に時間がかりますし、設定する人の裁量により造形物に影響します。

そのため初心者の方は、時間削減と完成度を上げるためにもオートキャリブレーション機能があるものを選びましょう。

スライスソフト(スライサー)

3Dプリンターで造形物を作成するには、スライスソフトが必要です。

なぜなら、3Dプリンターは、このスライスソフトのデータを基に出力します。

スライスソフトは、無料のものから有料のもの、さらには、既に本体にダウンロードされているものまであります。

初心者の方は、すでに本体にダウンロードされているスライスソフト、そして、使い方がわかりやすいもの、もしくは、サポートがしっかりしいているものを選びましょう。

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近年のステッピングモーター用ドライブICは、スイッチング素子（FET）の特性の改善によりON抵抗が下がり、発熱も下がることにより小型化してきています。また、様々な機能も追加され使いやすくなってきています。
ここではステッピングモータードライブＩＣの基礎となる部分を説明します。

モータードライバー回路の区分

ステッピングモーターを動かすにはドライバー回路が必要です。
このドライバーには、モーター駆動の種類として［ユニポーラとバイポーラ］、モーターに流す電流の制御方式として［定電圧と定電流］があります。

これらの組み合わせとして、
【A】　ユニポーラ定電圧ドライバー
【B】　バイポーラ定電圧ドライバー
【C】　ユニポーラ定電流ドライバー
【D】　バイポーラ定電流ドライバー
などがあります。

【A】【B】の定電圧ドライバーは、モーターコイルの抵抗成分[Ｒ]とモータに掛ける電圧[Ｖ]から、オームの法則にしたがい、モーターに流れる電流[Ｉ]が決まります。※1
定電圧ドライバーは回路構成が簡単ですが、電流値が固定になるため、モーター特性(トルク，応答性，発熱)の変更はあまり簡単ではありません。※2

【C】【D】の定電流ドライバーは、モーター電流が変更しやすいため、モーター特性の変更が比較的容易です。※3 ※4
また、モーターに供給する電圧を高くすることにより、定電圧ドライバーに比べ高速での応答性が良くなります。
ステッピングモーターの特性を引き出すには【C】【D】の定電流ドライバーが適しており、半導体メーカーはこれらのドライバーをドライブIC化しています。

※1 抵抗成分以外にインダクタンス成分の影響もありますが、低速では抵抗成分が支配的です。
※2 特性を大きく変えるには、モーターや電圧を変更する必要があります。細かな特性変更には回生回路の定数を調整するなどの方法もあります。
※3 電流値の調整により特性を変えることが可能です。また、モーター発熱の考慮も必要です。
※4 定電流駆動は、大きな電流値を絞って必要な電流値にする様な制御を行います。このため、必要な電流値より多く電流が流せる様な、電圧またはコイル抵抗値を選定する必要があります。

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金属3Dプリンターの技術はまだまだ発展途上であるため、デメリットも目立ちやすいの事実です。

（1）造形方式に合わせた知識が必要となる
一口に金属3Dプリンターといっても、強みが異なるため、出来上がるものにも違いが出てきます。
造形方式に合わせたデザインや設定の仕方を認識しておかないと導入後に造形の失敗の連続ということも少なくはありません。

（2）実用的なアプリケーションが少ない
導入されている業界や企業数は少ないのが現状で、どの用途も限定的です。
試作といったところの域を大きく逸脱できず、現場に近い用途はまだまだ少ないので、「機械は良くても、何につかったら良いのだろう」と思う方も多くいるかもしれません。

（3）費用対効果が見出しづらい
上記（2）に関連することでもありますが、何に使ったら良いかわからないため、何をもって投資回収ができているのか予測が立てづらいといったことがあります。

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ステッピングモータを持っていますが、モータのピン配列図がありません。 どのようにステッピングモータを配線すれば良いですか？
一般的に、2相ステッピングモータには、エンコーダ線を除く4、6 または8本のワイヤがあります（追加のエンコーダラインは含みません）。
一部のステッピングモータには、システムグランドに接続できるモータケースのグランドがあります。これは通常黒いワイヤであり、合計数に1本の追加線が追加されています（4本のコイル線 + 1本のケースグランド = 合計5本の線）。

最善策は、モータの製造元からピン配置の情報を入手することです。以下の手順を参照して2相ステッピングモータを配線します。

4コイルワイヤのステッピングモータの場合:

アプローチ1 (マルチメータを使用)
マルチメータで各2相の抵抗を測定した際、それぞれの抵抗値は同じである必要があります。同相のワイヤ間の抵抗を測定した場合、開回路であるため抵抗値は無限となります。この方法で2組のワイヤを確認します。ワイヤペアは、同じくらいの内部抵抗があります。
まずは極性（+/-）を無視してアンプにそれぞれのペアを接続します。正しい確率は50％です。
モータを移動するコマンドを送信します。モータが間違った方向に回転した場合は、位相AとA-またはBとB-のいずれかを切り替えます（実際には方向を逆転させます）。

アプローチ2 (マルチメータを不使用)
任意のパターンで4つのコイルのワイヤをアンプに接続します。モータを動作させるコマンドを送信します。
もしモータの動作が不安定あるいはまったく動作しない場合は、A相の1本とB相の1本の配線を交換してみます。
モータが間違った方向に回転する場合には、A相とA-相またはB相とB-相のいずれか（方向を反転させる方）を切り替える必要があります。

各相にセンタータップがある6コイルワイヤのステッピングモータの場合:

センタータップの内部抵抗は全位相の半分である必要があります。最も簡単な方法は、マルチメータを使用して最大抵抗値を持つ2組のワイヤを見つけることです。
まずは極性（+/-）を無視してアンプに各位相を接続します。正しい確率は50％です。モータが反対方向に回転した場合、A相とA-相またはB相とB-相のいずれか（方向を反転させる方）を切り替える必要があります。

8コイルワイヤのステッピングモータの場合（モータの正確なピン配列を見つけることを強く推奨します）:
8本のワイヤは4つのペアで構成され、それぞれのペアの抵抗値は同じです。モータを分解せずにどの2つのペアがA相でどの2つのペアがB相であるのかを知るのは容易ではありません。
Additional Information
ステッピングモータの配線がわかっている場合は、モータコントローラにステッピングモータを接続する方法については、モーションコントローラのユーザマニュアルを参照してください。

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