OB7コボット：迅速・確実なCNCマシンテンディングを実現する先進技術

OB7コボットがセットアップ、サイクルタイム、CNCマシンテンディングを高速・簡単・安全にするテクノロジーを紹介

コボット（協働ロボット）アームが自動化ワークステーションでCNCマシンをテンディングしている様子は、見ているだけで魅了されます。コボットは一貫して作業し、休憩なしで無人状態で部品のロード・アンロードを繰り返します。システム全体に注目しがちですが、コボットの様々な要素や、自動化システムを構成する様々な機器がどのように連携しているかを理解することも、コボットが提供する価値を完全に把握する上で同様に重要です。

このブログでは、コボットの機能、付属アクセサリー、そしてProductive RoboticsのOB7のように、CNCマシンテンディングのようなアプリケーションで特に有益となるユニークな機能を分解して解説します。

高性能コボットを支えるハイテク機能

コボットに求める機能は、特定のアプリケーションと生産目標によって異なります。コボットは様々な形状とサイズがありますが、すべてフェンスやケージなしで人間と並んで安全に作業できる安全機能を備えています。また、機能を拡張するアドオンも付属しています。ここではコボットの一般的な機能をいくつか紹介します。

運動軸

運動軸により、ロボットアームは様々な方向に動けます。単一アームに複数の軸があることで、箱の中や機械内部など、様々な方向への柔軟な動きが可能になります。多くのコボットは6軸のみですが、OB7コボットのように7軸目を追加すると、機械ドアの横に配置してワークピースやCNCマシン内部にアクセスできる追加の自由度が得られます。6軸ロボットでは機械ドアの真前に配置しなければならず、オペレーターのアクセスを遮ってしまいます。

グリッパーとエンド・オブ・アーム・ツーリング（EOAT）

グリッパーとツーリングはほぼあらゆる用途に対応可能です。キャリパー型やエンコンパッシング型グリッパーが一般的ですが、吸着・バキュームカップや、繊細な物体を操作するための3本以上の「指」もあります。一部のコボットにはグラインダーや切削工具を装着することもできます。グリッパーやツーリングの重量は、アームのペイロード（重量制限）に含まれます。例えばOB7は、OB7-PG2グリッパー、Robotiq 2フィンガー-82、Robotiq 2フィンガー-140、Robotiqパラレルグリッパー、Schunk協働グリッパー、OnRobotブランドグリッパー、PhDブランドグリッパー、およびほとんどの他の協働グリッパーなど、複数のツールに対応しています。

• タスクで2種類のグリッパーが必要な場合、デュアル・グリッパー・アダプターを使用して迅速に切り替えられます。例えば、一般的にサイクルタイムが短くオペレーターが常に機械を待つ旋盤加工では、デュアルグリッパーを使うことで時間を節約し、オペレーターが他のジョブ準備に集中できます。

ティーチング（教示）の容易さ

多くのコボットが「簡単なプログラミング」を謳いますが、最も賢いコボットはプログラミングを一切必要としません。Productive RoboticsのOB7コボットは、従来の製造ロボット自動化に伴う複雑なプログラミングなしで、複雑なタスクを実行できます。直感的なドラッグ＆ドロップ・インターフェースにより、オペレーターはタスクの各部分をコボットに動かして指示し、作業指示を簡単に与えることができます。一度保存すれば、指示は繰り返し実行され、停止指示があるまで同じステップを繰り返します。これにより、コボットのセットアップと稼働が迅速になるだけでなく、指示の更新や別のワークステーションへの再配置も容易です。

汎用機器インターフェース

CNCマシンが主役であり、コボットアームはマシンをテンディングし、部品のロード・アンロード、スタートボタンの押下というサポート役を果たします。しかし、ワークフローとサイクルタイムを最適化するには、これらのパートナー・マシンが同期している必要があります。OB7は汎用機器インターフェース・モジュールのみに依存して、マシン間の連携を維持します。複数の入出力により、各タスク完了時に互いに信号を送るのが簡単です。例えば、コボットがブランクをロードしてCNC旋盤に信号を送り、旋盤がドアを閉じて加工を完了し、ドアを再び開けてコボットに完成品の取り出しを指示するといった具合です。

リモートアクセスと接続性

CNCマシンが主役であり、コボットアームはマシンをテンディングし、部品のロード・アンロード、スタートボタンの押下というサポート役を果たします。しかし、ワークフローとサイクルタイムを最適化するには、これらのパートナー・マシンが同期している必要があります。OB7は汎用機器インターフェース・モジュールのみに依存して、マシン間の連携を維持します。複数の入出力により、各タスク完了時に互いに信号を送るのが簡単です。例えば、コボットがブランクをロードしてCNC旋盤に信号を送り、旋盤がドアを閉じて加工を完了し、ドアを再び開けてコボットに完成品の取り出しを指示するといった具合です。

ビジョン

高度な画像処理と高速リコールにより、コボットにピックアップすべき正しい物体を識別させることができます。オンボード・カメラが見せた物体の画像を記憶し、将来の参照用に保存します。約1秒で物体を認識し、グリッパーが作動してピックアップします。

Productive RoboticsのOB Visionは、「ノー・プログラミング」のロボット教示アプローチを発展させたものです。OB Visionは、ほとんどの一般的なロボット・ビジョン・アプリケーションにおいて高速、シンプル、完全自動です。

OB7にピックアップしてほしい物体を見せ、ボタンを1つ押すだけで、OB Visionが物体を認識し、完全自動の1ステップでピックアップするよう学習します。

パワー・アンド・フォース・リミッティング設計

コボットを従来の産業用ロボットと区別するものの一つは、周囲の作業員を安全に保つための安全機能と内蔵センサーです。例えば、センサーテクノロジーが人間（または手足だけ）の存在を検知し、アームの動作速度を自動的に低下させます。センサーは潜在的・実際の衝突も検知し、何かにぶつかった場合にアームを自動停止させます。センサーと処理技術は高速ですが、完全停止に必要な力と時間は、部品とツーリングの重量、アームの伸長度合いによって影響を受けることに注意してください。OB7コボットはISO 10218-1に準拠しており、ガードやフェンスが不要で、触れても冷たいままです。

複数の速度モード

多くのコボットには複数の動作速度があります：人間が近くにいるときは低速、無人作業時は高速。手動で速度を変更できるほか、コボットのセンサーが経路上の人や物体を検知して自動的に低速モードに切り替わります。

Productive RoboticsがCNC自動化を身近に

製造自動化への投資で最大の価値を得るには、本当に重要なテクノロジーを探してください。セットアップと「教示」が簡単で、安全で、柔軟な使用オプションを提供する協働ロボットアームは、多様な用途に使用できます。

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