ネジ締め機とは、ネジ締めを自動（もしくは半自動）で行える機器のことで、ネジはエアーによって供給部からドライバーの先端にまで送られる仕組みになっています。

ネジ締め機を導入する機運が高まるのは、手作業だったネジ締め工程を自動化して生産性を向上させたいときでしょう。導入すると、締付けトルクなどのネジ締め条件を数値制御できるようになることで、効率的に安定した品質を維持しやすいメリットがあります。

しかし、そのネジ締め機には種類があり、何を選んだらいいのか悩ましいものです。

そこでこの記事では、ネジ締め機の種類別に導入する際のメリット・デメリットを解説し、ネジ締め機の主要メーカの取扱い製品を紹介していきます。また、ネジ締め機を選ぶ時のポイントも合わせて紹介します。

もし、ネジ締め機のコンサルティングを受けて、

• 省力化、省人化してコストダウンしたい
• 生産性アップして売上を上げたい
• 人的ミスを減らして品質価値を高めたい
• どのメーカの自動化設備を使えば効率的かわからない

という場合は、お気軽にFAプロダクツまでお問い合わせください。
関東最大級のロボットSIerとして、最適化のご提案をさせていただきます。

１．ネジ締め機を選ぶときにチェックしておきたいポイント

(1) ネジ締め機の原理と構成

はじめにネジ締め機の原理と構成についてご紹介します。
ネジ締めはドライバーでネジを回して締めることが原理です。
しかし、生産現場では、ネジ締めも、繊細なサイズから大きなサイズ、さらに、電子基板のような繊細な力で占める必要のあるものと、火事場の馬鹿ジカラで占めるものまで、多数の種類があります。

ネジ締め機は、ドライバーに駆動用の空気あるいは電動機が有って、スイッチONすることで、ネジを回します。駆動装置には、必要以上のトルクがネジに掛からないように、リミッターを設定しておいてあるため、無理な力で締めて、ワークを破損することはありません。

ネジ締め機には、図1で紹介するように、3種類のものが代表的です。

a)　ハンディタイプは、人が操作します。
人が操作することのメリットは、時間は掛かりますが、どのような場所でもネジ部を探して締められることでしょう。
b)　自動タイプは、ネジ締め機を固定しておいて、ワークを治具上に運び、治具が移動してネジの占める場所を移動し固定します。
全部固定が終われば、できたワークは次の工程に回され、治具上には新たなワークが設置されます。
c)　ロボットタイプは、ロボットがネジ締め部を探し出して、ネジ締めします。ロボットの動作範囲であれば、ワークのどの位置にねじ締め箇所が有っても、ネジ締めが行われます。

ロボットには特殊なカメラなどのセンサーを設置し、センサーでネジ締め箇所を探し出します。

ネジ締めシステム

自動ネジ締め装置

ロボットによるネジ締め作業

ネジ締め機を選ぶ際は、次に挙げる項目に注目して選びます。
そこから生産現場ごとに細かい条件を詰めていくといいでしょう。

（2）ネジ締め機の種類とメリット・デメリット

さまざまな種類の製品が各メーカから販売されていますが、実は大きく分けると『ハンディタイプ』と『ロボットタイプ』の2つに分けることができます。

その2つのタイプについて、簡単な構造に触れてそれぞれのメリット・デメリットを把握しておくと、よりスムーズに選べるようになるので解説します。

①ハンディタイプ

ハンディタイプは、ネジ締め作業のボトルネックになりやすいねじの供給と締め付ける力を自動化したものです。

ねじを供給する供給部、制御されたトルクでネジ締めを行うドライバー部で構成された構造なので、効率的に連続したネジ締めができるようになります。

このハンディタイプのメリットは、作業効率を上げることとネジ締め品質を向上させることです。ネジ締めトルクを一定に保つことができるので、締め付けによる製品の破損を防ぐことができます。

しかしハンディタイプは半自動化なので手作業であることに変わりはありません。そのため、デメリットとして作業効率は作業者の習熟度によってバラつきが生じてしまうので属人性が高い点にあります。

特に長時間作業には不向きなため、その解決策として軸移動を補助してくれるアームドライバ型で作業負荷を軽減させる製品も登場しています。

②ロボットタイプ

ロボットタイプは、ハンディタイプで自動化した部位の他に、制御された軸移動を行うロボット部、ネジの姿勢を管理するユニット部で構成され、効率的にネジ締めが行えるようにシステム化されたものです。

ネジの姿勢や浮きをセンサで検知し、ネジ締め条件を数値制御することで、効率的に安定した品質を維持できるようになります。

このロボットタイプのメリットは、精密なトルク管理が可能になるのでネジ締めで引き起こされる品質不良（斜め喰い付き、カムアウトなど）をより低減させることができます。

デメリットはロボットを使用したシステムとなるので、導入する際の初期コストが高く、日々の保全作業に専門知識を持った要員が必要になる点です。

（3）使用するネジの条件と締結箇所

使用するネジの条件（ネジ径、長さ、頭部形状、個数など）と締結箇所もチェックしておきましょう。

ネジ径と長さによってはエアー圧送に向いていないものもあり、ネジ供給の自動化を別途検討する必要があることも考えられるからです。

さらに締結箇所では組立工程によって他の組立部品との干渉なども影響してくるので、ネジ締めの自動化と一口に言ってもさまざまな検討事項をチェックする必要が出てきます。

それら検討の前提条件となるのが、この使用するネジ条件と締結箇所なのです。

（4）投資費用の回収期間

投資費用の回収期間は気にしなければいけないポイントです。

試算方法は何年で設備投資額を回収できるか評価するため、次の回収期間法を用います。

回収期間［年］＝投資総額［円］／投資対象の年間予測収益［円／年］

例えば、年間予測収益が20万円程度しか見込めないのに、ロボットタイプを仮に約300万円で導入した場合、回収期間は約15年と長期化してしまう恐れがあります。
ただし、メンテナンスコスト、使用中の人件費などを考慮していません。また、ネジ締め機導入に対する収益増加だけでなく人員削減など効果金額なども考慮していません。

部分最適で見ると確かに作業効率が上がるかもしれませんが、導入コストと回収期間から判断するとリスクの高い選択です。こうした場合は、ハンディタイプのネジ締め機が選択肢に入ってきます。

このような、どの種類のものを導入するかは、ケースごとの、予算算出、支出に対する回収年の算出、今後の保全方針など、装置導入に対して社内のいろいろな専門分野の意見が大切になります。

 

2．ネジ締め機の生産性を上げるポイント

ネジ締め機を導入したあとは、いかに装置トラブルの回数を減らして作業時間を短くすることが重要となってきます。ここではネジ締め機の生産性を上げるためのポイントを2つご紹介します。

（1）ネジ締め用ビットの最適品の追求

ネジ締めの不良で多いのは、ネジ位置のズレや十字穴からビットが滑ってしまう締結不良です。

導入当初は、ビットの摩耗による影響やネジ材質などの相性といったノウハウが蓄積されていません。こうしたある程度時間が経たないとわからないトラブル要因を、ネジ締め機は持っていることを頭に入れておかないといけません。そのため、使用するねじに最適なネジ締め用のビットを追求しておくことが重要になってきます。

最適品を追求しておくことで締結不良による装置トラブルを減らし、生産性向上につなげることができます。

（2）最適経路の追求

自動機または半自動機に関わらず、作業動線を分析して最適経路を追求しておくことも生産性を上げるためのポイントです。

例えばロボットタイプでは、ねじを保持してから組み付けるまでのルートによって作業時間が大きく変わります。ルートの変更によって0.1秒改善するだけでも大きな効果が期待できます。

他にもハンディタイプでは、ドライバと組み立て部品との位置関係を見直して最適経路を追求することで作業時間を短くし、生産性向上につなげることができます。

(3)　保全方針の作成

機械の機能や特徴意を活かした使い方も大切ですが、最も重要なことは、機器を導入したときに、今後の保全方針を決めることです。
保全には、日常点検、定期検査、定期オーバーホール、故障時の対応(場合によっては二重化も必要です)、予備品、故障時のメーカー体制が十分か、などが有ります。これらがしっかり計画されないと、当初の予算から大幅にコストアップになったり、せっかく入れたネジ締め機も使われなくなる可能性があり、生産性を上げるという話にはなりません。

3．ネジ締め機の主要メーカと主力製品

ここではネジ締め機を取り扱っている、主要メーカと主力製品を比較していきます。

主要メーカ	取扱製品	特徴
日東精工株式会社	・ハンディタイプ ・ロボットタイプ ・周辺機器	ネジ供給とネジ締めを半自動化させたハンディタイプからIoTに対応したロボットタイプなど、ニーズに合わせた製品を幅広く取り扱う
株式会社セザキ	・ロボットタイプ	M1〜M4の小径ネジや特注ネジ用のネジ締め機を、ニーズに合わせた設計・製作を手がける
オオサカ精機株式会社	・ハンディタイプ ・ロボットタイプ ・周辺機器	各種ネジ締め機の販売を手がけており、日東精工製品を多数取り扱う
蛇の目ミシン工業株式会社	・ロボットタイプ	ねじ締め専用ソフトウェアを搭載したロボットタイプを取り扱う

（1）日東精工株式会社

日東精工株式会社は、ネジ製品からネジ締め機を全て自社で製造・販売を行っている企業です。ハンディタイプ、ロボットタイプ、周辺機器を幅広く取り扱っておりニーズに応じた製品を選ぶことが可能です。

代表的な製品は上記で紹介したハンディタイプのFM503Hです。ネジの供給にエアフィード方式を採用していることにより、効率的にネジ締め作業を行えることを特徴としています。

こちらの動画では日東精工のネジ締めシステムについて紹介しています。

 

分類1	分類2	主力製品	適用ネジ径
ハンディタイプ	手持ち型	・FMシリーズ	・M2〜M5 ・M3〜M8
	アームドライバ型	・ADシリーズ	ー
ロボットタイプ	卓上型	・SR395DT	・M2〜3
	単軸・多軸型	・FMシリーズ	・M1.7〜M3 ・M2〜M5 ・M5〜8 ・M8〜M12
	直進 + 旋回型	・SRシリーズ	・M2〜5
周辺機器取扱い	ネジ締めドライバ（単体）	・SD550シリーズ ・SD550Tシリーズ ・SD600Tシリーズ	ー
	ネジ供給（フィーダ）	・DF200 ・FFシリーズ	・M0.6〜M2.0 ・M2〜M5 ・M3〜M8
	搬送コンベア	・FCシリーズ	ー

【所在地】
▼本社
京都府綾部市井倉町梅ヶ畑20番地
Tel：0773-42-3111

▼東京支社
神奈川県横浜市港北区綱島東6-2-21
Tel：045-545-3313
ファスナー販売課 Tel : 045-545-3315
産機販売係 Tel : 045-546-4744

https://www.nittoseiko.co.jp

（2）株式会社セザキ

株式会社セザキは、ネジ締めに関する自動機や特注ネジ締め機の設計・製作を手がけている企業です。

代表的な製品は自動ネジ締め機の「ビスメイト」シリーズです。ネジ圧送タイプやフィーダー一体タイプ、2〜15本のネジを同時に締めることができるものなど、用途に応じて自動機を選べることを特徴としています。

分類1	分類2	主力製品	適用ネジ径
ロボットタイプ	卓上型	・ビスメイト XYS卓上	・M1〜M4
	単軸・多軸型	ビスメイトシリーズ ・BM-6 ・XYテーブル ・XYR ・Ⅱ ・Ⅲ ・マルチ	・M1〜M4

【所在地】
▼本社/東京営業所
神奈川県川崎市高津区二子3-34-2
Tel：044-812-2361
Fax : 044-829-2391

▼大阪工場
大阪府門真市四宮3-4-3
Tel：072-884-5103（代表）
Fax : 072-884-5104

http://www.sezaki.co.jp/index.html

（3）オオサカ精機株式会社

オオサカ精機株式会社は、各種ネジ締め自動機の販売を手がけている企業です。日東精工製のネジ締め機、ネジ締めユニットを多数取り扱っているのが特徴です。

HP掲載の製品は日東精工（株）のものと重複していますので割愛しています。

【所在地】
▼本社
愛知県名古屋市北区辻本通2-34
Tel：052-919-7600（代表）
Fax : 052-919-7614

▼東京支店
埼玉県さいたま市南区辻1-7-5
Tel：048-862-7131
Fax : 048-962-7158

https://osakaseiki.com

（4）蛇の目ミシン工業株式会社

蛇の目ミシン工業株式会社は、ミシン開発で培われた技術を応用し、ネジ締めを行えるロボットを製造・販売している企業です。

代表的な製品はJR3000シリーズの自動ねじ締め機です。ねじ締め専用ソフトウェアを搭載し、簡単な操作でネジ締めを行えることを特徴としています。

 

分類1	分類2	主力製品	適用ネジ径
ロボットタイプ	卓上型	JR3000シリーズ	M1〜M6

【所在地】
▼営業本部
東京都八王子市狭間町1463
産業機器製品 国内販売
Tel：042-661-2123
Fax : 042-665-3354
https://www.janome.co.jp/industrial.html

４．ネジ締め機導入に関するご相談はFAプロダクツへ

ネジ締め機は、これまで人手作業で行ってきたものをただ自動化すれば良いと思われがちですが、実は検討すべき項目は多岐に渡ります。

特に生産ラインの自動化を検討するには機械分野、電気分野、制御分野が複合的に組み合わされるので、導入する際には経験豊富な専門家の力が必要です。

もし、ネジ締め機の導入にお困りでしたら、ぜひFAプロダクツまでお問い合わせください。豊富な知見を活かし、お困りごとに合わせた最適なソリューションを提供いたします。

【導入実績】
ネジ締め装置の製造事例│FAプロダクツ

【特徴】
FAプロダクツは年間200台もの実績がある関東最大級のロボットシステムインテグレーターです。一貫生産体制をとっており、設計から製造までをワンストップで対応。費用・時間にムダなく最適化を行うことができます。

また、お打ち合わせから原則1週間以内に「お見積りとポンチ絵」をご送付。

【ポンチ絵とお見積りのサンプル】

テキストやお電話だけでは伝わりづらいゴールイメージを共有し、スピード感を持った対応を心がけています。

また、同社の「画処ラボ」では、画像処理を用いた外観検査装置の導入に特化し、ご相談を受け付けています。従来は目視での官能検査に頼らざるを得なかった工程の自動化をご検討の際などにご活用ください。

【所在地】
茨城県土浦市卸町2丁目13-3
TEL.050-1743-0310(代表)
FAX.050-3156-2692(代表)
https://jss1.jp/

【営業品目】

• 産業用ロボット
• 生産設備合理化・省力化の設計及び製作
• 基板電気チェッカーや貼合・折曲など
• 治具の設計・製作

【実績】
ＮＭ社（電子部品の製造販売）、ＨＳ製作所（情報通信・社会産業・電子装置・建設機械・高機能材料・生活の各システム製造販売）、ＴＴ社（ショッピングセンターなどリテール事業）、ＳＭ社（自動制御機器の製造・販売）、ＯＲ社（自動車安全システムの製造販売）

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