精度・コスト削減・柔軟性を実現する11の強力なロボット切断ソリューション

ロボット切断はロボットの優れた活用法です。でも、どの切断アプリケーションがロボット自動化に適しているでしょう？

自動化したい切断タスクがいくつか思い浮かぶかもしれません。自動切断には品質と材料利用率の向上、人件費削減、柔軟性向上など様々なメリットがあります。

ここに、試してみたくなる11のロボット切断アプリケーションをリストアップしました。

1. ロボットプラズマ切断

プラズマ切断は、20,000℃以上のイオン化ガスジェットを使用します。金属加工、農業機械メンテナンス、自動車修理など多くの場面で使われます。ロボットにプラズマ切断ツールを装着し、切断ラインに沿ってゆっくり引きます。イオン化ジェットが材料を溶かし、同時に切断くずを吹き飛ばします。

他の切断手法と比べ、ロボットプラズマ切断は比較的高い電力消費が特徴です。

2. ロボットレーザー切断

非常に一般的なロボットアプリケーションで、高出力レーザーツールをロボット手首に装着します。自動車、宝飾、医療機器製造などで使用されます。

ロボットレーザー切断は材料切断の高効率な方法で、エネルギー消費が少ないです。ただし、切断する材料の種類と厚さにより達成可能な生産速度は異なります。

3. ロボット木材切断

前2つより一般的でないかもしれませんが、「ロボット木材切断」は切断手法ではなく、切断される材料を指します。レーザーや丸鋸など様々なツールで木材切断が可能です。

切断作業の精度と効率を向上させたい場合に適しています。ロボットは複雑なデザインの切断も得意で、適切なロボットプログラミングソフトウェアがあれば容易に実現できます。

4. ロボットパイプ切断

パイプ切断は、中空チューブやパイプをロボットで切断するものです。一般的な材料には金属とプラスチックがあります。

ロボットパイプ切断には、研磨、鋸切断、レーザー切断など様々な手法が適しています。それぞれプログラミングアプローチがわずかに異なる場合があります。例えばレーザー切断ならレーザーをロボット本体に搭載。バンドソー切断ならロボットがワークピースを保持・移動させます。

Sunrob Roboticsのケーススタディで、ロボットによるプラスチックチューブ切断例をご覧いただけます。

5. ロボット熱線切断

熱線切断は、加熱した金属ワイヤーでポリスチレンフォームを切断します。映画小道具製作や建築模型でよく使われます。大きなメリットは、燃焼フォームから発生する有害ガスへの作業者曝露リスクを減らせることです。

ロボットで熱線切断を実現する2つのアプローチがあります。一つは熱線をロボット先端に固定する方法。もう一つはロボットがポリスチレンワークピースを保持し、固定された熱線を通す方法です。

6. ロボットビーム切断

ロボットビーム切断は、金属、木材、その他材料でできたビームをロボットで切断します。例えば、構造用Iビームのコーピングに自動化を使えば、手動切断より高品質な切断が少ないミスで可能です。

使用材料により、レーザー切断、鋸切断、フレーム切断、プラズマ切断、その他の切断手法を選択できます。

7. ロボット金属切断

鋼、アルミニウム、鉄など多くの金属をロボットで切断できます。前述の様々な切断手法も使用可能です。

また、工作機械研究者たちによれば、ロボットで金属切断する際の重要な要因は材料の剛性です。切断時に材料に必要な力を加えられる十分な剛性を持つロボットを選ぶ必要があります。

8. ロボットフレーム切断

フレーム切断は、酸素とガスなどの燃料源を使って高エネルギー炎を作ります。このツールをロボット先端に取り付け、材料を溶かし切断します。ロボットフレーム切断は、金属炭素鋼、低合金鋼、鋳鉄などに使用可能です。

フレーム切断の利点は、他手法のように追加電源を必要としないことです。酸素・ガスシリンダーとフレーム切断ツールだけで済みます。

9. ロボットプラスチック切断

プラスチックは前述の多くのロボット切断手法で切断できます。まだ触れていない手法として、超音波切断があります。これは超音波エネルギーでプラスチックを切り裂くロボット切断手法です。

プラスチック超音波切断のメリットは、切断ラインに沿った融着効果により綺麗な切断面が得られること。また、他手法より発熱が少ないです。

10. ロボット石材切断

コンピュータ数値制御（CNC）鋸は、石材加工業界で数年前から使われています。しかし、ロボット石材切断が石材切断アプリケーションで人気を集めています。

従来の切断手法と比べ、石材加工業者はロボットの方がメンテナンスが少なく、フットプリントが小さいと見出しています。また、効率改善と生産プロセス性能向上にも寄与します。

11. ロボットウォータージェット切断

最後に、ロボットウォータージェット切断は業界横断的に人気の切断手法です。例えば医療業界では、手術器具のブランク切り出しや義肢切断にウォータージェット切断を使用。ガラス製造では、ステンドグラスやキッチン用スプラッシュバック作成に使われます。

ウォータージェット切断は、高圧水ジェットで材料を切断します。非常に持続可能な切断形態です。ただし、他手法より切断に余分な時間がかかる場合があります。

どのロボット切断形態を選ぶにせよ、切断ツールとロボットのプログラミング統合をできるだけ簡単にしたいはずです。方法については「5分でわかる：RoboDKで任意のエンドエフェクターを使うガイド」をご覧ください。

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