産業用ロボットの基礎知識:ユニメイトから現代のアプリケーションまで

ジョージ・チャールズ・デボルが発明した初の産業用ロボット「ユニメイト」から、ロボットは大きく進化しました。ISO(国際標準化機構)では「自動制御、再プログラム可能、多目的、3軸以上でプログラム可能なマニピュレータ」と定義されています。現在・将来のロボットユーザーが知っておくべき主要事実をまとめます。
ロボットの3大タイプ
- 垂直多関節ロボット: 回転関節を持つ
- SCARA: 選択的コンプライアンス組立ロボットアーム。平行軸関節を持つ
- ガントリーロボット: 3主軸で直線運動
3つのコアコンポーネント
- マニピュレータ: 長い関節アームと手首。軸数(通常3-6軸)で動きが決まる
- エンドエフェクタ(EOAT): 手首先端のツール。溶接トーチ、グリッパ、ノコギリ等、用途別デバイス
- コントローラ: ロボットの脳。複雑な演算でEOATを制御。ティーチングペンダントでプログラム・情報保存
主要アプリケーション
当初はマテリアルハンドリング、スポット溶接、スプレー塗装向けでしたが、21世紀の技術進歩で用途が拡大。主なもの:
- 溶接: 最も普及。アーク溶接とスポット溶接が主流
- スプレー塗装: 高い繰返し精度で均一塗装、材料節約
- 組立: 単調・反復作業を容易に実行
- パレタイズ・マテリアルハンドリング: 埃・異物を持ち込まないクリーンな作業
選定時の考慮点
コスト、メーカー、サイズ、用途タイプ、ロボットタイプ、作業環境、性能(精度、繰返し精度等)
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