すべてのメーカーが知っておくべき4種類のロボット

この記事はもともとIndustryWeekに掲載されました。 MEP National Network ^TM の一部であるCatalystConnectionのテクニカルサービスのシニアコンサルタントであるMattMinnerによるゲストブログ投稿 。

最近、製造業ではロボットについて多くの話題があります。ロボットは、生産性の向上や熟練労働者の不足など、今日の市場で直面しているいくつかの課題にロボットがどのように対処できるかを示しています。

しかし、アナリストや自動化の専門家が「ロボット」という言葉を使用する場合、正確にはどういう意味ですか？そして、さまざまなタイプのロボットが実際の製造作業をどのように改善できるでしょうか。あなたがロボットに興味を持っているが、ロボットを使ったことがない小さなメーカーの場合、ロボットがあなたの施設にどのように適合するかを想像するのは難しいかもしれません。これは、すべてのメーカーが知っておくべき4種類の産業用ロボットの概要です。

1。多関節ロボット

多関節ロボットは、ほとんどの人がロボットについて考えるときに頭に浮かぶタイプのロボットです。 CNCミルと同様に、多関節ロボットは、回転点または軸の数によって分類されます。最も一般的なのは6軸多関節ロボットです。市場には4軸および7軸ユニットもあります。

柔軟性、器用さ、リーチにより、多関節ロボットは、機械の手入れなど、平行でない平面にまたがるタスクに最適です。多関節ロボットは、工作機械のコンパートメントや障害物の下に簡単に到達して、ワークピースにアクセスすることもできます（7軸ロボットの場合は障害物の周囲でも）。

密閉されたジョイントと保護スリーブにより、多関節ロボットは清潔な環境でも汚れた環境でも優れた性能を発揮します。多関節ロボットを任意の表面（天井、スライドレールなど）に取り付ける可能性があるため、さまざまな作業オプションに対応できます。

多関節ロボットの高度化には、同様のペイロードを持つ他のタイプのロボットと比較してコストが高くなります。また、多関節ロボットは、運動学がより複雑でコンポーネントの質量が比較的大きいため、他のタイプのロボットよりも非常に高速なアプリケーションには適していません。

2。スカラロボット

選択的コンプライアンス多関節ロボットアーム（SCARA）は、2つの平行な平面間で操作を実行するための優れた、そして費用効果の高い選択肢です（たとえば、トレイからコンベヤーへの部品の移動）。スカラロボットは、垂直方向の剛性により、ピンを拘束せずに挿入するなどの垂直方向の組み立て作業に優れています。

スカラロボットは軽量で設置面積が小さいため、混雑した場所での使用に最適です。また、非常に高速なサイクルタイムも可能です。

特定のアプリケーションで有利な固定スイングアーム設計により、スカラロボットは、作業セル内の固定具、ジグ、工作機械などのオブジェクトの周囲で作業したり、内部に到達したりする必要があるタスクに関しては制限に直面します。

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3。デルタロボット

「スパイダーロボット」とも呼ばれるDeltaロボットは、3つのベースに取り付けられたモーターを使用して、手首を配置するコントロールアームを作動させます。基本的なデルタロボットは3軸ユニットですが、4軸モデルと6軸モデルも利用できます。

アクチュエータを各関節ではなく固定ベースに、または非常に近くに取り付けることで（多関節ロボットの場合のように）、デルタロボットのアームを非常に軽量にすることができます。これにより、迅速な移動が可能になり、デルタロボットは軽負荷を伴う非常に高速な操作に最適になります。

デルタロボットを他のロボットタイプと比較する際に注意すべき重要な点：デルタロボットの到達距離は、通常、関節式ユニットやスカラユニットの場合のように、ベースからの半径ではなく、動作範囲の直径によって定義されます。たとえば、リーチが40インチのデルタロボットは、40インチの関節式ユニットまたはスカラユニットのリーチの半分（半径で20インチ）しかありません。

4。デカルトロボット

デカルトロボットは通常、特定のアプリケーションに適合するように組み立てられた3つ以上のリニアアクチュエータで構成されます。ワークスペースの上に配置されたデカルトロボットは、床面積を最大化し、さまざまなワークピースサイズに対応するために持ち上げることができます。 （2本の平行なレールに吊るされた高架構造物に配置された場合、デカルトロボットは「ガントリーロボット」と呼ばれます。）

デカルトロボットは通常、標準のリニアアクチュエータと取り付けブラケットを使用して、「カスタム」デカルトシステムのコストと複雑さを最小限に抑えます。大容量のユニットは、「エンドエフェクター」として他のロボット（多関節ロボットなど）と統合して、システムの機能を向上させることもできます。とはいえ、デカルトロボットのカスタムの性質により、設計、仕様、プログラミングが困難になったり、ロボット工学の実装に対する「DIY」アプローチを意図している小規模なメーカーにとっては手の届かないものになる可能性があります。

デカルトロボットは、障害物の中や周囲に簡単に到達することができません。また、スライド機構が露出しているため、ほこりっぽい/汚れた環境にはあまり適していません。

結論

自分で実装に取り​​組む場合でも、評判の良いシステムインテグレーターと協力する場合でも、利用可能なさまざまなタイプのロボットを知っていると、最適なマシンを選択するのに役立ちます。さまざまな種類のロボットに関連する機能とコストについて少し知ることは、十分な情報に基づいた意思決定を行うための重要な最初のステップです。

市場に出回っているさまざまなタイプのロボットの違いについて詳しくは、MEP NationalNetworkの代表であるCatalystConnection（Pennsylvania MEPの一部）から「Manufacturer'sGuide to Robotics」をダウンロードしてください。これは、中小規模のメーカーが技術変革をナビゲートするのに役立ちます。