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多関節ロボット(パッケージ含む)徹底解説!

多関節ロボット(パッケージ含む)とは?

多関節ロボットとは、複数の関節があるロボットのことを言います。
英語では、「Articulated robot」や「Multi joint robot」と訳されます。

人の腕と同じような動きが可能なため、人間が手作業で行っていた単純作業を効率的に行い作業効率や生産性を向上させる効果が期待できます。また、人的ミスを減らせることで品質価値を高めることも期待できます。
人間よりも多くの関節を持つことでより複雑な動きに対応できるところもメリットの一つです。

軸数は4軸、5軸、6軸のものが一般的ですが、近年では7軸以上を持つ物も市販されています。原理上は6軸あれば、手先の位置と姿勢を一通りカバーできるようになりますが、軸数が多いほど様々な姿勢を取ることが可能で汎用性が高くなります。

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  • 多関節ロボットの種類、原理、使用用途について 

    多関節ロボットの種類は大きく分けて二つあります。
    一つは「垂直多関節ロボット」です。

    一般的には4~6軸ですが、近年では7軸以上を持つロボットも流通しています。
    軸数が多いほど様々な姿勢を取ることが可能になり汎用性が高くなります。
    また、稼働範囲に比べて設置面積の場所をとらない為レイアウトしやすく、水平多関節ロボットと比較し上下方向の動作範囲全てに手先が届く事が特徴です。

    もう一つは「水平多関節ロボット」です。
    水平方向にアームが動作するロボットで、SCARA型ロボット・スカラロボットと一般的に呼ばれています。
    4自由度構成からなっていて、平面3自由度の位置決めとアーム先端の上下運動による押し込み動作が可能です。水平方向への動作がスムーズで最後のスライド軸も傾きにくいようになっているため、部品の挿入やネジ締めなどといった自動組立作業を得意とします。

  • 多関節ロボットの価格について

    多関節ロボットの本体参考価格は約200万円~1000万円と価格幅があります。
    (可搬重量に大きく影響を受けます)
    能力やサニタリー仕様・オプションなど、製品や使用環境に合わせて選定が必要になります。
    本体のみの価格であり、別途インテグレーション費用やビジョン費用、設置工事費用、運搬費用などがかかります。

    ※インテグレーション費用とは、ロボットのティーチングや周辺装置の設計、製造業務の事を言います。
    ロボット導入時には、インテグレーション費用は約500万円~1000万円はかかることを考慮しておく必要があります。

  • 多関節ロボットの選定ポイント、導入時の確認ポイントについて

    多関節ロボットを導入する際の選定ポイントは、垂直多関節タイプか水平タイプかです。
    それぞれ得意とする作業が異なるため用途に沿って選定ください。

    ロボットの動作速度は、パラレルロボット>スカラロボット>多関節ロボット>協働ロボットの順で速くなります。製造ライン全体の流れに合ったものであることが大切です。
    垂直多関節ロボットの特徴は汎用性の高さです。

    また、形状が人の腕に似ているため自由度の高い動きができます。食品工場では搬送などの作業に適しているといえます。また、ワークを斜めに置きたいなど軸数が多い分、自由度は高くなります。
    一方、水平多関節ロボットは、垂直多関節ロボットよりも上下方向の剛性が高いため、押し込み作業などを得意とします。組み立てや部品の配置、搬送、選定チェックなどの作業に適しているといえます。
    ロボット自体の速度も軸数が少ない分、動作がシンプルになり速度も速くなります。

    また、多関節ロボットを導入するときに安全柵やエリアセンサーも同時に導入すると良いでしょう。
    これらは作業スペースの安全確保のためにロボットの稼働できる領域を仕切り、人間が立ち入りできないようにするものです。同時に、もしもロボットの稼働領域に人間が足を踏み入れた場合、センサーで感知し、稼働を停止します。
    このような対策を取り入れることも安全で快適な環境づくりに必要といえます。

  • 多関節ロボット導入後のトラブル事例と事前対策ポイントについて

    トラブル事例
    可搬重量が20㎏の多関節ロボットを導入し、20㎏のワークを掴んで搬送したためロボットに
    負荷がかかり導入後すぐに故障した。

    原因
    ロボットハンド約2㎏、ブラケット約1㎏、イナーシャを考慮していなかった。
    安全率も見ていなかった。

    対策
    ロボット導入前には、必ず3Dシミュレーションを行い、各軸の負荷率などを確認しておく。

    ※モータ容量の選定に必要な“イナーシャ(慣性モーメント)”とは、モータが回転を続けようとするときにかかる質量の指標です。
    モータの加減速時に必要なトルク(推力)はこのイナーシャの大きさで決まります。 
     イナーシャが大きいほど回転しにくい・回転を止めにくいため、大きなトルクが必要になります。

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  • 多関節ロボット(パッケージ含む)

袋物ロボット式インケーサー

FANUC Robot&カメラビジョンV-500i 【特徴】 ●2台の高速・高可搬ロボットと特殊ハンドにて袋の両端(シール部)を確実にクランプし、ジェントルハンドリングケーシングします。 ●高速画像処理システムにより袋の上下・傾き・位置ズレを自動認識し、ケーシングします。表裏逆の場合は反転装置で反転します。 ●ハンドの交換はすべて自動で行います。 ●完全無人化が可能です。 (人手で補助する必要がありません) ●袋搬送CV・インケーサー・カートンCV前後機器 (製函機・底天パット自動供給装置・封函機・IJP印字・印字検査・ウェイトチェッカー等)も含めお客様のニーズ(対象製品・能力・レイアウト)にあわせシステム設計します。 【インケーサー仕様】 《ロボット M-420iA型 2台仕様》 ■ 対象製品:1kg袋 60袋/分 (10ケース/分)  処理能力 3kg袋 20袋/分 ( 5ケース/分) 5kg袋 16袋/分 ( 8ケース/分)        10kg袋 7袋/分 ( 7ケース/分) ■ハンドリング:クランプ式 ■ハンド交換:自動チェンジャー式 ■底・天パット自動供給装置付 【FANUC製ロボット 仕様】 《M-420iA型 40kg可搬 4軸タイプ》 ■サイクルタイム:MAX3000回/時 ■高感度衝突検出機能付 ■知能化視覚センサー付(カメラビジョンV-500i)

解決できる課題

  • 利益率改善
  • 経費削減
  • 人手不足解決
  • 品質向上
  • コスト削減
  • 自動化

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紙袋ロボットデパレタイザー

◇原料・調合工程の重労働を自動化します◇ 【特長】 ■AI搭載(ビジョンシステム採用によるメリット) ■ティーチング作業不要 ■形状変化しやすい紙袋ワークの認識精度UP ■ランダムな積付けパターンや異なる製品が混合されたパレットへ対応可能 ■異品種判別可能 ■ワークのデザイン判別によりワーク供給方向を指定可能 ■品種登録作業の容易化 ■吸着ハンドにフレキシブル機構を搭載し、歪んだワークにも対応  ※従来の機構と比較し吸着ミスを96%削減 ■ワーク落下防止機構により搬送中のワークの落下を防止 ■各ロボットメーカーのロボットを使用可能 ■トラブル発生時の映像・ソフト記録機能・トラブルメール通知機能(オプション) 【仕様】 ■対象ワーク クラフト紙、ビニール(必要に応じて吸着搬送テストを行います) ■ワークサイズ 長さ:780~900㎜、幅:470~495㎜、高さ:140~165㎜、重量:~25㎏ ■処理能力 200袋/h ■設置スペース L5000×W5000×H4500㎜ ※搬送レベル500㎜、荷高1200㎜の場合

解決できる課題

  • 人手不足解決
  • 自動化
  • 省スペース
  • 生産効率改善
  • 腰痛対策

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教育用ロボット Motion System Master

機械・ソフトの両面から学習できる、安価な教育用3軸小型卓上ロボットアーム 教育用ロボットMotion System Masterは、産業用ロボットの要素を機械・ソフトウェアの面から学べる、工業高校や高等教育機関、製造業従事者のための教材ロボットセットです。 本体はロボットの構造やメカニズムの学習のため部品がむき出しの構造。 ソフト面ではコマンドアイコンを利用したノーコードプログラミングにより、素早く「こんな風に動かしたい」を実現できます。 卓上など様々な場所で使用できる小型・軽量設計かつ、価格を抑えることでロボット人材教育に幅広く活用いただけるように企画した初学者向け教育ロボットです。 こんな課題を解決 ・シミュレータではなく、自分自身で実機を操作する体験を用意したい ・一般的な産業用ロボットは価格が高く複数台数を導入できないため、全員への教育機会の観点で代替策がほしい ・機械要素の面でも経験値が得られる学習を深めたいが、既存の教育ロボットキットでは機械設計の体験ができない 教育・学習・研究に役立つロボット構造 設置面積φ16cm、本体質量4.2kg 最大リーチ長(水平)390mm※、可搬質量1kg、繰り返し位置決め精度±0.1mm ロボットアームの交換・カスタマイズやエンドエフェクタ組み換えが可能 アーム部品の交換が可能です。アームの長さ、形状をカスタマイズすることで、可動範囲を拡大できます。 また、エンドエフェクタの取付も容易なため多種多様なパーツを組み替えてオリジナルのロボットを創り出すことができます。

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