協働ロボット：コボットが正しい選択であるかどうかを判断する方法

協働ロボットは、人間と一緒に動作するように構築されており、自動化と生産性が向上します。コボットがビジネスに影響を与える方法と理由を学びましょう。

協働ロボット（コボット）は、産業用自動化業界では比較的新しいタイプのロボットです。それにもかかわらず、彼らは業界を席巻している。次のトピックを通じて、協働ロボットの基本を学びます。

• 協働ロボットとは何ですか？
• 協働ロボットを使用している業界はどれですか？
• 協働ロボットのアプリケーション
• 協働ロボットで自動化するタイミング（および自動化しないタイミング）
• コストに関する考慮事項

協働ロボットの価格チェック：HowToRobot.comから、協働ロボットに関するサプライヤーからの見積もりを無料で入手できます。

協働ロボットとは

協働ロボットは、世紀の変わり目に開発され、リリースされました。その目的は、人間のオペレーターの周りで自動化されたタスクを実行することです。これは、他の静止型産業用ロボットとは異なります。これらのロボットは、人間から隔離することを目的としています。これは、物理的な障壁やその他の安全装置を使用して実現されます。協働ロボットには、人の周りでの作業に適した独自の機能が含まれています。これらの機能には、次のようなものが含まれます。

• 速度の制限
• ペイロード容量の制限
• 力の検出

技術的には、協働ロボットはどのような形のロボットでもかまいません。ただし、6軸設計は、ほとんどすべての協働ロボットが市販されている形式です。この設計により、協働ロボットは幅広いアプリケーションに対応できるようになります。

協働ロボットは、産業用6軸ロボットとはかなりの違いがあります。産業用タイプとは異なり、人を回避するように設計されています。さらに、協働ロボットは、専門家以外の人にとっても簡単に操作できます。これには、ロボットのパラメータの再プログラミングと調整が含まれます。開発環境は通常、グラフィカルで直感的です。これは、産業用ロボットのより複雑な開発環境とは対照的です。

コボットは、産業用のいとこに比べて軽量でもあります。これにより、それらを移動ロボットと組み合わせて、動的な環境で実行することができます。コボットは、一定期間、機械の手入れ作業を実行している可能性があります。その後、他の場所で必要になると、移動ロボットはコボットを別の場所に輸送します。この時点で、次のタスクを実行できます。これにより、コボットは製造環境に影響を与えるための柔軟性が大幅に向上します。

コボットには、国際標準化機構（ISO）によって定義された厳格な設計上の制限があります。したがって、ブランドごとに、尊重される「コラボレーション」と安全仕様のベースラインレベルがあることを確認できます。

ISOは、4種類の協働ロボットの動作モードを定義しています。

1。パワーとフォースの制限

この方法では、フォースフィードバックシステムを介してフォース制限が設定されます。これは、ロボットが人や物体に接触すると、その動きを停止することを意味します。ロボットの慣性を考慮すると、必要に応じて停止するために、ロボットの力と速度を制限する必要があります。 「協調速度」は、毎秒250mm以下と定義されています。これは、協働ロボットを使用するときに危険がないことを意味するものではないことに注意してください。すべてのアプリケーションは一意です。安全な職場環境を確保するために、リスク評価を実施し、適切に適用する必要があります。

アプリケーション全体で、また新しいステーションまたは新しいタスクに再展開するときに、ロボットタイプのリスク評価を実行する必要があります。簡単に言うと、リスクを評価して対処することです。

電力と力の制限は、コボット操作の最も一般的な方法です。これにより、人間とロボットのオペレーター間の最も近い作業範囲が可能になります。このモードは、最小限の生産性の制限または中断をサポートします。この方法でも、外部機器が機能する必要はありません。これは、フォースフィードバックシステムがロボットに固有であるためです。このシステムは、ハードウェアとプログラミングを組み合わせたものです。

2。速度と分離の監視

この方法では、検知装置を使用して周辺領域を監視します。これは、ロボットの動きを制御するために行われます。この領域は、拡張作業エンベロープと呼ばれることもあります。一般的に、この機器は人間または機器のエリアを監視しています。オペレーターまたはフォークリフトが作業セルに近づくと、ロボットはそれに応じて反応します。人間または物体が停止ゾーンに入るまで、速度を落とすか、可動範囲を制限するか、またはその両方を行います。この時点で、ロボットはすべての動作を停止します。定義されたゾーンから障害物が取り除かれると、ロボットは再び動き始めます。このタイプの人間とロボットのコラボレーションは、産業用ロボットでも実装できます。

3。ハンドガイド

ハンドガイドは、基本的に、制御モジュールを使用したオペレーターによるロボットのリモート操作です。これは、重くて危険な物質の吊り上げ用途でよく見られます。これは伝統的に、オペレーターがモーションコントロールを引き継ぐことを要求していました。

この技術は現在、「手で教える」能力に利用されています。この機能には、多くの最新の協働ロボットが付属しています。オペレーターは、ロボットのコントロールを使用してロボットを手動でガイドし、プロセスのステップを教えることができます。産業用ロボットには、ティーチング機能を備えた力感知装置が必要です。

4。安全監視停止

安全監視停止は、産業用ロボットでもよく見られるコラボレーションモードです。人間がロボットの作業領域に入ると、ロボットは完全に停止します。レーザーカーテン、緊急停止、セルドアの特別なロックなどのシステムは、人間がそのエリアに侵入したかどうかを検出するために使用されます。メンテナンスチームもこのコラボレーションモードを使用してロボットの作業を行っています。

多くの協働ロボットは、これらの方法を複数展開します。これにより、柔軟性があり、動的な環境で動作できるようになります。すべてのアプリケーションが一意であることに注意してください。ロボットの種類に関係なく安全な作業環境を確保するために、リスク評価を実施し、適切に適用する必要があります。

協働ロボットを使用している業界はどれですか？

協働ロボットは、さまざまな業界で幅広い用途があります。彼らの汎用設計に感謝します。コボットテクノロジーを一般的に利用する業界は次のとおりです。

• パッケージング
• 医薬品
• 飲食物
• エレクトロニクス
• ロジスティクス
• 金属
• プラスチック
• 自動車
• 航空宇宙

コボットは、ほとんどすべての主要産業で見られます。それらの設計には、幅広いアプリケーションを可能にする特性が含まれています。アプリケーションまたは業界向けのソリューションを探し始める準備はできていますか？ HowToRobotにアクセスして、いくつかの異なるサプライヤーから見積もりを受け取り始めることができます。私たちのネットワークを使って時間と労力を節約してください。

協働ロボットのアプリケーション

協働ロボットは、いくつかの異なる業界で一般的に見られることを学びました。コボットにはどのような種類のアプリケーションが割り当てられていますか？このようなアプリケーションには次のものが含まれます：

• タスクを選択して配置する
• 組み立てと分解
• マテリアルハンドリング
• 溶接
• PCBはんだ付け
• 検査
• 調剤
• 機械の世話

これは幅広いアプリケーションであることに気付くでしょう。これは協働ロボットの利点の1つです。それらは用途の広いテクノロジーです。これらは、単一の施設で多くの異なるタスクを実行するために展開および再展開できます。

協働ロボットには、多くのアプリケーションに適した長所があります。一つには、彼らは人々を回避するのに適切な内部システムを持っています。さらに、6軸設計を産業用6軸ロボットと共有しています。これにより、速度、可動範囲、およびペイロード容量のバランスが取れます。 6軸設計の自由な動きは、特定の利点をもたらします。その優れた可動域により、特定のアプリケーションの実行が制限されることはありません。彼らはまた教えることができます。これは、オペレーターがロボットにそのタスクを手動でガイドして教えることができることを意味します。この時点から、ロボットはこのタスクを繰り返し実行できます。タスクが変更された場合は、再取得して再デプロイできます。

もちろん、コボットはすべてのアプリケーションに適しているわけではありません。これの主な要因は、人々を回避することを可能にする同じ機能が、いくつかのタスクを実行する能力を制限することです。たとえば、高速で大きなペイロード容量を必要とするタスクについて考えてみます。これは、大量の自動車組立アプリケーションである可能性があります。ここでは、コボットは最適な選択ではありません。これは、ペイロード容量が小さいため、負荷を操作する能力が制限されるためです。これにより、動作中にロボットが故障します。障害が発生すると、ワークフローが中断され、回線が停止します。さらに、スループットを最大化するために必要な速度は、コボットでは達成できない場合があります。それらの低速は、より大きな効率の向上を実現しないままにする可能性があります。この場合、従来の産業用6軸ロボットの方が適しています。では、協働ロボットを使った自動化をいつ検討する必要がありますか？

協働ロボットで自動化するタイミング（および自動化しないタイミング）

あなたが学んだように、コボットには多くのアプリケーションと利点があります。アプリケーションがコボットによる自動化に適しているかどうかをどのようにして知ることができますか？コボットの優れたプロジェクト候補には、次の特徴が含まれます。

• 技術者はロボットの経験がほとんどありません
• 品質管理が重要です
• タスクは将来変更される可能性があります
• このタスクには、人間の労働者とのコラボレーションが必要です
• タスクは高速ではなく、大きな力を必要としません

技術者はロボットの経験がほとんどありません

ロボットは複雑な機器です。そのため、経験豊富な技術者が操作および保守を行う必要があります。この専門知識の大部分はリプログラミングにあります。コボットには、簡単かつ直感的に制御できる機能があります。彼らのプログラミングインターフェースは、素人にとってはるかに魅力的です。これは、経験の浅いオペレーターや技術者がこの機器を操作および再プログラムできることを意味します。エントリーレベルのタスクは簡単で、経験の浅い人でもアクセスできますが、これらのテクノロジーは、産業用ロボットのいとこの複雑さと効率にまで高めることができます。これが、チームが専門家から学ぶことを求める必要がある理由です。次に、プログラミングスキルを開発し、より完全なロボットセルを展開します。

品質管理が重要です

他の多くのロボットタイプと同様に、コボットは再現性があり正確です。これは、人間の対応物と比較した場合に特に当てはまります。このため、高精度のアプリケーションはコボット自動化の有力な候補となる可能性があります。品質管理エラーは、誤動作または許容できない製品につながります。これは多くの場合、生産プロセスの効率が低下することを意味します。これはあなたのビジネスへの失われた収入です。ロボット工学は一般に、これらの問題を減らすのに役立ちます。彼らは正確でプログラム可能な性質のためにこれを達成します。コボットは通常、これらのアプリケーションに導入されます。

タスクは将来変更される可能性があります

コボットには、簡単に「教える」タスクを実行できる独自の機能があります。経験の浅い技術者は、始めるときにハンドティーチングツールが役立つと感じることがよくあります。ただし、コボットの転用の真の価値はプログラミングインターフェイスにあります。そのグラフィカルプログラミングにより、これらの新しい、訓練されていないロボットを簡単に把握できます。これは、タスクがわずかに変更された場合でも、コボットプログラムをすばやく簡単に変更できることを意味します。これにより、再プログラミングのためにインテグレータを呼び出す頻度が大幅に減少します。このコスト削減により、ポケットの収益が増え、投資収益率が向上します。

タスクでコボットが必要かどうかまだわかりませんか？ HowToRobotアドバイザネットワークは、アプリケーションを調査し、適切なソリューションを決定するのに役立つ業界の専門家とあなたを結び付けます。

このタスクには、人間の労働者とのコラボレーションが必要です

協働ロボットの特徴は、人と協力する能力です。特定のタスクは、人間の作業に自動化を含めることで最適化できます。ロボットは、単純でありふれたタスクを処理するのが得意です。人々は、複雑な意思決定などの特性を含むタスクに優れています。 2つを組み合わせて連携させることで、両方の長所を活用できます。この方法での彼らのパフォーマンスは、どちらかが単独でできることを超えています。この最適化により、生産の可能性が最大化されます。この効率の向上により、収益と投資収益率が向上します。

タスクは高速ではなく、大きな力を必要としません

協働ロボットの主な制限は、強度と速度の仕様にあります。これは、人間中心のアプローチによる設計によるものです。高速メカニックを必要とするタスクは、協働ロボットには適していません。これには、大量のピックアンドプレースまたは組み立てなどのタスクが含まれます。これらのアプリケーションにコボットを導入すると、実現されていない効率の向上がテーブルに残る可能性があります。さらに、ペイロードの制限により、コボットがすべてのタスクを引き受けることができなくなります。大規模なマテリアルハンドリングアプリケーションのような重いタスクは、コボットでは不可能な場合があります。これらのアプリケーションには、従来の産業用ロボットの方が適しています。

コボットアプリケーションは通常、人間の力と速度の能力の範囲内です。ただし、コボットは人間よりも長い稼働時間を提供します。ロボットは休憩、シフトチェンジ、病欠を必要としません。また、一貫性も向上します。これは、荷物を高速で移動させることによる疲労や怪我に悩まされないためです。これにより、人間のオペレーターだけの場合よりも効率とスループットの可能性が高まります。

コボットとの実際の取引

コボットはロボット産業を変えており、まだ誤解されている可能性があります。それらの性能制限とより高い価格は、市場でのそれらの使用について疑問を引き起こす可能性があります。過去数年間の存在感の高まりから、「使いやすさ」が中小企業の成長とアクセシビリティの向上の主な推進力であることがわかりました。彼らは、複雑な自動化のためのリソースがないロボット工学の新しい市場を開きました。今日の時点では、「実際の」コラボレーションヒューマンロボットはまれですが、コボットは世界に新しい可能性をもたらしました。ロボットの習得と使用が容易になり、将来の真のコラボレーション人間ロボット。そうは言っても、未来はまだ書かれている必要があります。

コストに関する考慮事項

機器のコストは、ROI計算の主要な要素です。協働ロボットは、同等の産業用ロボットアームよりも高価であることが多いことを知って驚かれるかもしれません。ただし、産業用ロボットには、より重い二次コストがかかります。これらは、コラボレーションアプリケーションには不要なことがよくあります。たとえば、産業用ロボットには常に追加の安全装置が必要です。この安全装置には、次のようなものが含まれます。

• ライトカーテン
• 安全スキャナー
• フェンシング
• シールド
• 緊急停止ボタン

さらに、非協調型の産業タイプは統合がより困難です。これは主に、より複雑なプログラミング環境によるものです。これらのロボットは、経験豊富な技術者とプログラマーがインストールしてセットアップする必要があります。産業用ロボットのメンテナンスコストも高くなります。産業用ロボットは、協働ロボットと比較して、統合後の方が高価になることがよくあります。これは、コボット自体が最初はより高価であっても当てはまります。標準的なアプリケーションでの平均的なコボットの妥当なコストは、約35,000ドルから60ドルです。

業界で協働ロボットの多くの使用法のいくつかを学びました。この投資があなたに適しているかどうかをどうやって知るのですか？あなたはどのような利益を得ることができますか？ HowToRobotのInvestmentCalculatorを使用すると、節約額を見積もり、施設の改善領域を特定し、コストを分析して、ROIを計算できます。