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産業用ロボットの5つのタイプとその選び方

一般的に「ロボット」と聞くと、人間のような動きをする機械を思い浮かべるかもしれませんが、産業用ロボットは違った役割を果たすために、種類によって見た目や動きが異なります。インドネシアには日系の自動車メーカーや製造関連の企業が数多く進出していますが、それらのビジネスを陰で支えているのも産業用ロボットです。

産業用ロボットは、一般的に大量の繰り返し作業をこなし、スピード、精度、耐久性で利点をもたらします。そのため、作業の自動化、作業者の安全性の向上、生産量の増加、廃棄物や運用コストの削減などの目的で、数多くの製造現場で採用されています。

産業用ロボットが製造現場で普及するにつれ、特定の用途や業界に合わせたさまざまな種類の産業用ロボットの需要が高まっています。この記事では、市場に出回っている産業用ロボットの種類や仕組み、一般的な用途、さらに選び方について紹介します。

直交ロボット

産業用ロボットの中で最も多く使われているのが直交ロボットです。直交ロボットは使いやすく、プログラムも簡単なので、工場ではよくこのタイプのロボットが使われています。

また、直交ロボットはカスタマイズ性が高いという点でも人気です。ほとんどの部品は別々に納品され、機械メーカーが組み立てるため、ストロークの長さや速度、精度などは自由自在に決めることができます。

幅広い業種で導入されている直交ロボットにもデメリットがあります。それは、複雑な動きができないということです。しかし、ユニットの組み合わせ次第では柔軟な作業もできるようになります。

円筒座標ロボット

円筒座標ロボットは非常にシンプルで、動きの軸が直交ロボットと似ています。ほとんどの円筒座標ロボットは、ロータリーアクチュエータとリニアアクチュエータという2つの可動部で構成されています。

円筒座標ロボットは作業スペースの真ん中に置くことができ、回転要素があるため、その周りのどこでも作業することができます。材料をピックアップし、回転させてから配置するような単純な用途には、円筒座標ロボットが最適です。

産業用ロボット導入初期に多く導入されたロボットですが、現在でもその使いやすさからさまざまな製造現場で使われています。

水平多関節型ロボット

水平多関節型ロボットは「SCARAロボット」とも呼ばれていて、SCARAは、Selective Compliance Assembly Robot Arm(選択的柔軟性組み立てロボットアーム)の頭文字をとったもので、こうした特性に由来します。

水平多関節型ロボットは、直交ロボットや円筒座標ロボットよりも完全なソリューションを提供します。水平多関節型ロボットの先端部分は、上下に動くジョイントになっていて、先端部が常に水平方向に動くのが特徴です。

複雑な動作ができる6軸ロボットと違って、真上からの作業しかできませんが、水平方向への柔軟性と垂直方向への剛性を両立できるため、部品を押し込んで組み付ける組み立て作業に適しています。さらに、水平多関節型ロボットは直交ロボットや円筒座標ロボットよりも早く動くことができます。

6軸ロボット

もう一つのオールインワンロボットで有名なのが、6軸ロボットです。6軸ロボットはおもちゃのような大きさのものもありますが、一般的には非常に大きく、組み立てラインで車にシートを取り付けるような大きな組み立て作業に使用されます。

これらのロボットは人間の腕のように動作し、材料を拾ってある面から別の面へと移動させることができます。たとえば、テーブルの上から部品を拾って食器棚に入れるなど、他のタイプのロボットでは簡単にできないことが実現できます。

6軸ロボットは動きが速く、水平多関節型ロボットのような完全なソリューションを持っていますが、プログラミングはより複雑です。しかし、6軸ロボットは動きの自由度が非常に高いことから、現在最も普及しているタイプの産業用ロボットです。

パラレルリンクロボット

5つ目に紹介するのは、パラレルリンクロボットで、高速かつ高精度な作業を得意としていて、最も高価なロボットです。

パラレルリンクロボットは、コンベアベルトから部品を移動させて、箱や別のコンベアベルトに載せるような、高速のピックアンドプレースや製品移動のアプリケーションに最適です。また、機械設計者向けの完全なソリューションとしても提供されますが、6軸ロボットや水平多関節型ロボットに比べて使用方法が複雑です。パラレルリンクロボットの最大のメリットは、動作の速さと正確さです。

最適なロボットの選択

産業用ロボットは、コストパフォーマンスに優れ、柔軟性が高いため、工場の規模や生産量に関わらず、さまざまな製造現場の自動化を容易に実現することができます。

一方、産業用ロボットは幅広い業務に適用できるため、導入時に考慮すべき重要なポイントを絞りきれないケースも少なくありません。

作業領域の大きさ、部品の移動距離、部品とツールの重量、運動軸の数、ロボットメーカーなどを見極めることで、さまざまな現場で最も効果的かつ収益性の高い結果をもたらしてくれるでしょう。





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