製造業に革命をもたらす7種類の必須産業用ロボット

はじめに

産業用ロボットとは、製造業で人間に代わって使用される自動化機械です。より高速、より高精度、数日間の連続稼働が可能という特性により、製造現場での採用が加速しています。産業用ロボットは主に7つのカテゴリーに分類されます。

1. 多関節ロボット（アーティキュレートロボット）

製造現場で最も一般的に使用されるロボットで、軸と呼ばれる回転ジョイントが特徴です。シンプルな2軸から、モーター駆動の10軸以上の高度なものまであります。工場で最もよく見かけるのは6軸ロボットです。

軸のおかげで多関節ロボットは最も柔軟性が高く、激しいマルチタスク作業が必要な役割で使用されます。溶接、部品搬送、組立、ピックアンドプレース、梱包、パレタイジングなどで活躍します。

2. 円筒座標ロボット（シリンドリカルロボット）

ベースに単一の回転ジョイント、リンク接続にプリズマチックジョイントを1つ持つロボットです。回転ジョイントはジョイント軸周りの回転運動を、プリズマチックジョイントは直線運動を利用します。名前の由来は、ワークエンベロープ（可動範囲）が円筒形であることです。ロボット塗布やマシンテンディングなどに最適です。

3. 直交ロボット（カーテシアンロボット／ガントリーロボット）

名前の通り、直交ロボットはリニアトラックシステム上で動作します。ガントリーロボットとも呼ばれ、X・Y・Zの3つの垂直軸を持つ立方体のエンベロープを備えます。これらの軸が動作時の各方向移動を決定します。リニアトラックの長さに応じて非常に長い距離をカバーできるため、ピックアンドプレース用途に最適です。ほとんどのリニアトラックは天井設置型で、スペース有効活用の観点でも優れています。

4. SCARAロボット

SCARAロボットは最も先進的な産業用ロボットの一つです。その速度で知られ、自動車の複雑な部品組立など高度な役割を担います。円筒形のエンベロープを持ち、X・Y・Z平面動作に回転運動を組み合わせた動作が可能です。他にマシンローディング、パレタイジング、自動梱包などでも実績があります。

5. 協働ロボット（コボット）

人間の労働をロボットと共存させる必要性が生じた際の答えとして登場しました。最高レベルの安全機能を備え、事故の危険なく人間と共同作業可能です。角のない丸みを帯びた設計で、人間が接近した際に距離を検知する最新鋭センサーを搭載しています。

6. デルタロボット

パラレルロボットとも呼ばれ、共通ベースから下向きに伸びる並列ジョイントアームを備えた自動化産業機械です。ドーム型のエンベロープを持ちます。極めて軽量なアームにより、高精度を維持しながら高速動作が求められるタスクに最適です。電子機器製造工場、食品加工プラント、医薬品メーカーなどで見られます。主な役割はピックアンドプレースと部品搬送です。

7. 極座標ロボット（ポーラロボット／球面ロボット）

極座標ロボットは最初に発明された産業用ロボットで、後の改良型ロボットは概ねこの設計図をベースにしています。球面ワークエンベロープとロボット軸の極座標形成を持ちます。現在は広く使用されていませんが、現代的な役割に適応された現場では、ダイカスト、射出成形、マテリアルハンドリングなどを担当しています。

結論

産業用ロボットは世界中の製造プロセスに革命をもたらし続けています。高速で高品質な製品を生み出します。しかし、雇用市場への継続的な破壊的影響は無視できません。

より多くのメーカーが人的労働から自動化機械へ移行する中、状況が複雑化するのは時間の問題です。製造業を志すなら、これら全ロボットタイプと仕組みを理解することが、良いスタートになるでしょう。