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製造におけるロボットアームとその利点

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産業用ロボットアーム 多くの部分があります。それぞれが他の部分を補完する特定の機能を果たします。移動式のものは、ある場所から別の場所にタイヤが移動します。他の人は彼らが飛行機の頭上に沿って動くことを可能にするグライダーを持っています。しかし、産業用ロボットの最も重要な部分はロボットアームです。

重要で繊細な作業はすべてロボットアームによって処理されます。溶接、持ち上げ、配置、並べ替えなど、さまざまな作業が行われます。ロボットアームが損傷すると、それがロボットの場合です。修理が完了するまでできることはほとんどありません。

ロボットアームがどのように機能するかを見ていきます。 製造、それらの歴史、存在するタイプ、それらが好まれる理由、それらの使用に関連する危険性、およびロボットアームメーカーで利用されています。 世界中で積極的に大量生産されています。

目次
製造におけるロボットアームの歴史

公式には、最初の機能的なロボットアームは、ジョセフエンゲルバーガーと共同で、1954年に最初のプログラム可能なアームを設計したジョージデボルの功績によるものです。2人は後に、最初の産業用ロボット会社であるユニメーションを設立しました。 2年後のアメリカで。

人々がロボット工学に興味を持ち始めたので、それは急速な発展の始まりでした。ゼネラルモーターズは、1962年に初めて自動車組立ラインでユニメートのロボットアームを使用したときに最初に動きました。 1969年までに、コンピューターによって完全に制御されたロボットアームが機能していました。

より多くの企業や国が争いに加わり、1973年までに、世界にはすでにさまざまなバージョンの商用 6軸アームがありました。 ロボット 日本とドイツで。

現代の製造業はほぼ完全に産業用ロボットによって行われており、その数は今後さらに増えると予想されます。

製造におけるロボットアームを定義するパラメータ

製造に使用されるロボットアームは、以下を含む約8つのパラメータによって定義されます。

軸の数: 軸は、ロボットアームの柔軟な動きを担う部品です。ロボットアームの大部分は、2以上の範囲の軸を持っています。軸が多いほど、機能も多くなります。

作業用封筒: これは、ロボットが占有し、一気に取り囲むことができる空間の領域です。

作業スペース: 作業スペースは、ロボットアームが他の物体にぶつかることなく完全に相互作用するスペースです。

ペイロード: ペイロードとは、大きなロボットアームが持つ負荷の最大重量を指します。 故障することなく持ち上げることができます。

再現性: これは、速度や精度を損なうことなく、同じタスクを何度も繰り返すロボットアームの機能です。

モーションコントロール: これらは、作業スペースの定義された領域内で動作するように設定されたムーブメントです。タスクに応じてモーションコントロールを調整できます。

コンプライアンス: これは、力が作用したときにロボットの関節がカバーする合計距離または角度の尺度です。

ドライブ: これは、ロボットアームに動きを作り出すためにモーターによって提供される電力を指します。通常、ギアを使用して、ある動きが次の動きをトリガーする調和のとれたシステムを作成する、洗練された方法でセットアップされます。

ロボットアームの種類

大まかに言えば、製造業でロボットを使用する業界で広く使用されているロボットアームには約4種類あります。 。以下が含まれます。

ガントリーロボットアーム

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このロボットアームの軸はデカルトコーディネーターと一致しており、ピックアンドプレースロボットとして使用されます。 、シーラント塗布ロボット、マテハン、 MIG溶接ロボット 。ガントリーロボットアームには通常、3つのプリズムジョイントが付属しています。

円筒形ロボットアーム

このタイプのロボットアームでは、軸は円筒座標系を形成します。円筒形のロボットアームは、主にロボットアセンブリに使用されます タスク 工作機械の取り扱い、溶接、ダイキャストマシンの操作など。

多関節ロボットアーム

多関節ロボットアームには、最低3つの回転ジョイントがあります。これは主に、フェッティングマシンの組立工場で使用されます。 アーク溶接ロボットとしても使用されます 、スプレー塗装、ダイカスト用。

球形ロボットアーム

円筒形のロボットアームと混同しないように、球形のロボットアームは極座標系を形成する軸を持つタイプです。スポット溶接ロボット、マテリアルハンドリングロボットとして使用されます。 、マテハンロボット、ダイカスト、フェッティングマシン、ガス溶接。

製造におけるロボットアームの主な用途

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ロボットアームは、製造において次のようなさまざまな機能を果たします。

ロボットビジョン

ロボットビジョンとは、産業用ロボットが作業するときに持つ認識を指します。何を選択する必要があるかを選択し、近くにある他のオブジェクトにぶつからないようにする必要があります。ロボットビジョンは、移動する物体の距離と速度を判断してロボットアームの動きを適切に再調整できる非常に高度なセンサーを利用することで、これらすべてを可能にするテクノロジーです。

ロボットビジョンがない場合、ロボットアームは、所定の経路を移動する剛性のある機械にすぎません。

自動溶接プロセス

スポット溶接とアーク溶接は、自動車および航空宇宙製造において最も重要なプロセスです。これは、車やその他の移動機械を所定の位置に保持する方法です。 ロボット溶接システム ロボットアームが製造部門で設計されているすべての役割の50%以上を占めるだけです。作業には大量の熱が含まれるため、人間の作業者にとって安全ではない可能性があるため、この役割にロボットアームが好まれる理由です。

アセンブリ

航空宇宙、自動車、電子機器などの組立産業では、多くのことをまとめることが必要です。ほとんどの場合、問題の部品は通常重すぎます。人間の労力に頼ると、エラーが発生する可能性があります。

組立ラインロボット エラーのマージンが非常に少ないものを結合しながら、重量を処理するように設計されています。 ロボット組立システム 特に、自動車や医療機器など、関係するアイテムが人々の幸福に関係している場合は、スピードと正確さを要求します。

自動塗装ロボット

人間の手は、ペイントが含まれる場所でロボットアームが実現できる滑らかで均一なテクスチャを生成できません。たとえば、車にペンキを塗ると、美的魅力が増すだけではありません。また、機械部品の錆につながる可能性のある太陽やその他の要素から車を保護します。したがって、塗装作業は完了する必要があり、そこで塗装ロボット 効果があります。

機械の手入れと部品の移動

時間を考慮すると、加工のために原材料を降ろしてから組立ラインに積み込むのに時間がかかり、最終製品がもう一方の端から出てくるまでに、多くの時間が無駄になっています。 機械世話ロボット プロセス全体をはるかに高速かつ正確に処理します。生産プロセスをシームレスにするには、すべてが適切な場所に適切なタイミングで配置されている必要があります。

マテリアルハンドリング

ピックアンドプレースの自動化 製造の一部です。関係する材料は重く、人々に身体的な危険をもたらす可能性があります。仕事の反復性とタスクを完了するために必要な速度により、産業用ロボットはこの仕事に最適です。工場の周りで1トン以上の重さの荷物を簡単に動かすロボットアームを見つけることは珍しいことではありません。これは、多くの人がやってのける必要があるものです。

製造でロボットアームが好まれる理由

ロボットアームの使用は年々増加しており、これは偶然ではありません。それが多くの人々を彼らの仕事から追い出しているのと同じくらい、彼らの工場を自動化することから製造業者が得ている利益は、訴訟などの面で彼らの道に来るかもしれないどんな影響よりも重要です。

ロボットアームが製造に好まれる主な理由は次のとおりです。

安全性

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人員の削減とロボットビジョンを備えた産業用ロボットの存在により、製造エリアでの事故が少なくなっています。産業革命が現代世界の原動力になった日から、企業が訴えられ、負傷した従業員に多額の現金を支払うことを余儀なくされた事件が起こっています。

組立工場の安全性は、将来、より高度なロボットアームが登場するにつれて、さらに向上すると予想されます。

速度

製品の需要を満たすのは難しいです。世界中の消費率は供給を上回っており、これにより多くのメーカーは品質を損なうことなく物事をスピードアップする新しい方法を検討することを余儀なくされています。 高速ロボットアーム この問題の最善の解決策です。彼らが設計されたタスクをはるかに高速に処理する能力が、彼らを労働力への非常に価値のある追加にしているのです。

これは、人間が競争できない多くの資質の1つです。

一貫性

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品質管理は製造の重要な部分です。原材料は日々変化する可能性がありますが、優れた生産者は変動を均等にし、品質スケールで一貫して高いスコアを獲得できるものを生産できる必要があります。ロボットアームは繰り返しの作業に問題はありません。それが、最終製品の品質に目立った変化がなく、一貫して動作できる主な理由です。

精度

ロボットが製造に関与している場合、エラーの余地はほとんどありません。ロボットアームは、同じ手順を使用し、同じ手順を順守して同じタスクを繰り返し完了するように事前にプログラムされています。このレベルの精度と焦点が、重量、パッケージ、品質が同じ製品の製造の背後にある理由です。消費者が本当に感謝しているもの。

生産性の向上

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安全性、速度、一貫性、正確性を組み合わせると、生産性が向上します。ロボットアームは、休憩や睡眠を必要とする人間の労働者とは異なり、監視されていない日数の間、ペースを壊すことなく動作できます。彼らは、数時間以内に何日もの間、多くの人々のために意図された仕事をすることができます。これにより、多くのメーカーが需要に対応できるようになりました。

デリケートな役割

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エレクトロニクスや医療・製薬業界では、メーカーは評判として欠陥のある製品を作る余裕がなく、それらの製品を使用することを意図した人々の生活は途方に暮れています。電気部品のセンサーや小型医療機器などの繊細な部品は、人間の手で作ることはできません。高度に専門化されたロボットアームだけが仕事を成し遂げることができます。

柔軟性

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工場がロボットから得られる最大のメリットは、その柔軟性です。彼らは専門的かもしれませんが、メーカーがロボットを再プログラミングして別の役割に転用することを妨げるものは何もありません。これが意味するのは、冗長性がなく、ロボットが寿命に達する前に工場内のすべての役割に使用でき、それには何年もかかる可能性があるということです。

それらは協調的です

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まだ人的労力が必要な地域では、人々がロボットと一緒に作業できるようにする方法が見つかっています。このカテゴリに分類される産業用ロボットは、協働ロボットと呼ばれます。 そして、彼らは労働者の労働率を大幅に改善することがわかっています。協働ロボットは、ロボットが仕事を奪うためにここにいるという人口全体の恐怖の高まりに対する解決策です。自動化された世界では、人間にはまだ果たすべき役割があります。

メーカーには選択の余地がありません

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世界が1世紀半前に馬から車に切り替える以外になかったのと同じように、今日のメーカーはロボット自動化システムを採用する以外に選択肢がありません。 。競争に追いつくことができないので、製造を自動化しないことは実際には経済的な自殺です。

ロボットアームのトップ5メーカー

産業用ロボット部門を支配するための競争は、熱くなっているだけです。これは彼らの生産を押し上げただけでなく、これらのロボットアームができることは毎日拡大しています。 ロボットアームメーカーの一部 この成長の中心には、次のものがあります。

EVS

EVSは産業用ロボットメーカーです 中国では、世界中のさまざまな分野で使用される多種多様な産業用ロボットの作成を専門としています。彼らの産業用ロボットアームは、3kgから800kgまでのペイロードを処理でき、 6軸ロボットが含まれています。 スカラ、デルタ、防爆ロボット、その他のさまざまなタイプのロボットなど。

彼らの典型的なロボットアームは、パレタイジングロボットアームとして使用されます。 溶接、パンチング、切断、パレタイズ、ピッキングと配置、機械の手入れ、および取り扱い用。

FANUC Corporation

出典:fanuc。 co.jp

ファナックは、世界のロボット工学の巨人の中にいます。同社は1956年から日本で自動化ソリューションを作成しており、サーボメカニズムの設計に成功した最初のロボットメーカーの1つです。彼らの組立ラインの一部には、スカラロボットが含まれています 、デルタ、ジェントリー、および協働ロボット。 FANUCロボットは製造業で高い評価を受けており、外観が黄色であることが最もよく知られています。

ABB

出典:グローバル。 abb

これを書き留めた時点で、ABBは製造業で世界中で40万を超えるロボットの設置を完了しました。同社は、カスタマイズを処理する特別な部門を持っていることに加えて、ロボットの最も広範なカタログの1つを持っています。ブランドとして、ABBは1世紀以上前から存在しており、そのおかげで、生産を絞り込んで、最先端の工場のロボットアームを使用することができました。 あなたはこれまでに出くわすでしょう。

EPSONロボット

出典:epson。 com

エプソンは通常、電子機器に関連しており、特にそのプリンターで世界中で有名です。しかし、このブランドは高度な産業用ロボットにも手を出し、かなり長い間それを行ってきました。 EPSONのロボット部門は、セイコーが時計製造工場にロボットを必要としていた結果として設立されました。セイコーはそれを外部委託するのではなく、社内に投資することを決定し、EPSONロボットが誕生しました。

低コストのスカラロボット エプソンの製品は業界でも最高です。また、関節式のデカルトロボットも製造しています。

KUKA

出典:kuka。 com

アウグスブルクに本社を置くKUKAは、ヨーロッパ最大のメーカーの1つであり、売上高は32億ユーロを超えています。同社は、地球のさまざまな場所に広がる多くの支店で14,000人以上の従業員を雇用しています。 KUKAロボットは、自動車製造で頻繁に使用されるロボット工学の一部です。 、ドイツ最大の産業。

産業用ロボットの危険性:人々を安全に保つ方法

高度なロボットを製造に使用することで事故が大幅に減少しましたが、危険は依然として存在します。ロボットは人間ではなく、完全に自律的であると見なされるまでにはまだ長い道のりがあります。

良好な作業条件をさらに強化するために、以下は産業用ロボットの危険を最小限に抑える方法です。

自己学習型ロボットを使用する

独学ロボット それらを実行する事前にプログラムされたコードに固執するのではなく、自分自身を改善し続けるタイプです。彼らは環境を観察し、新しい仕事や状況に有機的に適応することができます。このように周囲を監視することで、安全を第一に考えているため、他のロボットや人の周りにいることも安全になります。

このタイプのロボットの開発は、現時点では費用がかかりますが、時間の経過とともに、製造部門の標準的な運用オプションになる可能性があります。

定期検査

ロボットアームやその他の部品の定期的な検査は、損傷や事故を引き起こす可能性のある損傷を早期に発見できる唯一の方法であるため、不可欠です。産業用ロボットはまだ自己診断能力を備えていません。したがって、彼らはメンテナンスを人に依存しています。そうでなければ、彼らは故障するまで働き続けるでしょう。ロボットアームに欠陥があると、作業が危険にさらされるだけでなく、近くで作業している人が身体的に怪我をする危険があります。

ソフトウェアの更新

修理の確認と損傷した部品の交換は、ソフトウェアのアップグレードで手がかりを得る必要があります。人々がロボットの進歩について話すとき、彼らはソフトウェアのアップグレードについてもっと話します。ロボットを実行するプログラムを改善すると、他のすべてが改善されます。スムーズに実行されるプログラムは、破損や故障のリスクが少なく、ロボットが不正になり、他の人を傷つける可能性があります。

安全教育

人とロボットが一緒に働くことは難しいことではありませんが、安全教育は重要です。人間の労働者は、彼らの仕事の過程で彼ら自身の安全が損なわれないことを確実にするために適切に訓練されなければなりません。ロボットとは異なり、人間は疲れます、そしてこれは彼らの集中力に影響を与えるかもしれません。そのため、多くの工場では、常に警戒するよう人々に常に注意を喚起するために、非常に厳格なガイドラインが壁に貼られています。

ロボット用のワークステーションの設計

安全を確保するための最も効果的な方法は、人間の作業員がいる場所とは別に、ロボット用の特別なワークステーションを設計することです。これにより、2つの側面間の接触が遮断されるだけでなく、衝突を回避し続けることなく、ロボットが作業を処理するために必要なスペースが確保されます。

不正アクセスの防止

産業用ロボットは、多くの可動部品と高価な技術を駆使した洗練された機械です。このため、資格のある技術者のみが取り扱う必要があります。ほぼすべての人がロボットをいじり始めることを許可すると、ロボットの動作方法が再構成される可能性があり、これは作業環境にとって安全ではありません。ロボットの直接の設置と保守に関与していない人は、ロボットの近くに絶対に立ち入らないでください。

製造におけるロボットアームの使用における新たな問題

製造の自動化には、ロボットの職場への完全な統合を遅らせている独自の課題があります。いくつかの課題には次のものが含まれます。

コスト

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自動化は製造コストの削減に役立つと何度か言及されていますが、それは長期的な評価です。製造を自動化するための初期費用は、操業が始まる前でさえ会社を破産させる可能性があります。産業用ロボットは安くはありません。1台の溶接ロボットの販売の費用です。 は約40,000ドルです。これは、それらを維持するためのコストを追加する前です。この方法はほとんどの企業にとって高すぎます。

スキルギャップ

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この分野のロボット専門家の不足は、自動製造に悪影響を及ぼしています。工場でのロボットの使用は古くからありますが、技術者やプログラマーの不足に十分に対処することはできず、ロボットに目を向ける工場が増えるにつれ、最終的には、機械の取り扱いや保守に十分な資格を持つ人がほとんどいなくなります。これにより、一部の工場で一時的に生産が停止する可能性があります。

設定には時間がかかります

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ロボットを作業用の位置に配置することは1つのことです。それらを最適なレベルまで実行することは別の山です。他の機械とは異なり、産業用ロボットは、設計されたタスクに合わせて調整および調整する必要があります。 産業用ロボットのトレーニングは言うまでもなく、これには数か月の調整と変更が必要になる場合があります。 労働者がそれと相互作用できるようにするために必要でした。これは、長期的には大きな損失になる可能性があります。

妨害行為

不満を持った労働者が途中でロボットのプラグを抜くケースは非常に一般的です。ロボットがほとんどの作業を引き継ぐため、人々は自分たちの唯一の生計手段を失いかけているように感じます。これは、多くの企業が意図的な妨害行為によってもたらされた修理で多くのお金を失うことにつながりました。

結論

製造におけるロボットアームの使用は、世界中で成長し続けると予想されます。地平線の銀色の裏打ちは、ロボットメーカーが業界に加わるにつれて、これらのロボットのコストは、最小の工場でさえそれらを買う余裕があるのに十分に下がるということです。将来的には、低コストのロボットアームに出くわすのが簡単になるでしょう。 オンラインまたは公の市場でさえ。

ロボットアーム会社を開始する場合 これはあなたが常に探求することを考えてきたものです。そうすれば、産業用ロボットの専門家と話をすることで十分なサービスを受けることができます。お気軽にご連絡ください。産業用ロボットに関するご質問にお答えします。

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