組立ロボットを理解する:自動アームが製造にどのような革命をもたらすか

組立ロボットは、製造やその他の産業現場で使用される、コンピューター制御の自動化されたプログラム可能な機械です。これらのロボットは、コンピューターにプログラムされた移動ルートに基づいて、割り当てられたタスクを実行します。通常、これらのロボットは、溶接、切断、ピッキング、組立ラインに沿った材料の配置などの機能を実行するロボット アームまたはアームのセットにすぎないように見えます。過度に反復的な作業、危険物、または危険な状況を伴う製造環境は、組立ロボットにとって理想的な環境です。

当初、業界におけるコンピュータ化された機械は 1970 年代に登場し、可動性は非常に限られていました。現在組み立てロボットが属するロボット工学のより大きなカテゴリである産業用ロボットは、直線に沿って関節運動するために少なくとも 2 つの軸を必要とします。 2 つの軸により、ロボットは直線に沿って前後に移動したり、直線に沿って上下に移動したりできます。一部の産業環境では、そのような可動性が制限された機械を使用できますが、ほとんどの組立ラインやその他の製造設備では、さらに高い可動性と多用途性が必要です。

1970 年代から現在までロボット技術が発展するにつれて、国際標準化機構 (ISO) は産業用ロボットの定義に関する規格を発行しました。 ISO によって多目的マニピュレーターと呼ばれる組立ロボットおよびその他の産業用ロボットは ISO 基準を満たさなければなりません。組立ロボットやその他の製造ロボットの主な基準は、ロボットが関節運動する 3 つ以上の軸を使用することです。産業用ロボットは 3 つの軸を使用して、任意の数の材料を操作し、製品の組み立てに必要な任意の数の動作を実行できます。

3 つの軸により、組立ロボットは直線に沿ってだけでなく、ロボット アームの届く範囲のどこにでも空間を通って関節運動することができます。より高度な組立ロボットや製造ロボットには、必要な 3 つの軸に加えて、ヨー、ピッチ、ロールを制御するための 3 つの追加軸が備わっています。言い換えれば、高度なロボットは、手の届く範囲の空間内の任意の点に到達できるだけでなく、あらゆる角度から到達できるということです。

素人目には、ロボット アーム上のそのような軸は肩、肘、手首と同じように見えます。機能の面では、これはまさに組立ロボットが行う方法であり、軸を使用して柔軟性と器用性を向上させます。ロボット アームやその他の形式のロボットがより多く動けるようになると、ロボットがより多くの有限なタスクをうまく実行できるようになります。

産業用ロボットの基準は、少なくとも 3 軸のロボット アームだけではありません。組立ロボットには、ロボットが機能するために必要なすべての周辺機器も含まれている必要があります。このような周辺機器には、コンピュータ制御およびソフトウェア インターフェイスに加えて、追加のハードウェア コンポーネントが含まれます。組立ロボットの動作に必要なすべてのコンポーネントを総称して、ワークセルと呼びます。製造環境では多数の作業セルが使用され、各セルが事前に割り当てられたタスクを繰り返します。

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