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ロボットハンド(パッケージ含む)徹底解説!

ロボットハンド(パッケージ含む)とは?

ロボットハンドとは、「ハンドエフェクタ」とも呼ばれるロボットアームの先端に取り付けて作業を行うものです。
ロボットハンドの他にも、グリッパ、ハンド、チャックなどと呼ばれる場合もあります。ものを掴む、吸着する、ねじを回す、組み立てるなどの用途で多く使われています。近年では、触ったときの感覚を電気信号に変換する触覚センサー搭載のロボットハンドも登場しています。 野菜や果物などの、個々で柔らかさの異なるものも掴めるようになり、人の指先に近い繊細な作業も可能になりました。
ロボットハンドの種類、選定ポイント、トラブル事例について解説します。

  • ロボットハンドの種類、原理、使用用途について 

    ロボットハンドはいくつかの種類に分けられますが、主に食品工場で利用されるのはグリッパと吸着ハンドです。
    グリッパは、UFOキャッチャの先ような部分でものを挟んで掴むハンドです。2本爪や3本爪、4本爪などのタイプがあり、扱うものの形状や材質に合わせて、指先の形状やものと接触する部分の素材を変えることもあります。
    吸着ハンドは、吸着パッドでものを吸い付けて持ち上げるハンドです。吸着パッドが空気を吸い込み真空状態を作り出すことで、吸着を行います。
    種類によって電動真空ポンプが一体になっているものもありますが、そうでない場合はエアコンプレッサーを用いたエア制御装置が必要です。

  • ロボットハンド価格について

    ロボットハンドの価格は、対象製品によって把持力、剛性、防水性能といった要素で変わります。
    食品の種類も様々であるため、専用部品として選定することになり、価格は約10万円~程度からあります。
    ロボットハンドのみで使用することはできない機器となるため、ロボット導入時に入念にテストを行うことが重要です。

  • ロボットハンドの選定ポイント、導入時の確認ポイントについて

    ロボットハンドの選定基準には、重量、形状、品種、柔軟性・材質、保守性、搬送速度、があります。

    「重量」
    ロボットハンドが保持できる重量は、ものによって異なります。重量のほか重心位置にも考慮しましょう。

    「形状」
    ワークの曲面や接着面の形状、穴の有無を考慮して、ワークに合ったロボットハンドを選定しましょう。

    「品種」
    同一のラインで材質の異なるワークを扱う場合には、使用するロボットハンドの汎用性や互換性にも考慮しましょう。

    「柔軟性・材質」
    ワークの固さや材質によって対応できるロボットハンドが異なります。やわらかい材質だと、掴んだときに傷が付いてしまったり、吸着時の跡が残ってしまう可能性があるので注意が必要です。

    「保守性」
    生産効率を考えると保守性も重要になってきます。吸着ハンドの場合、フィルターが詰まったりパッドが摩耗で傷んでしまいます。磁力を利用した吸着ハンドの場合経年劣化により磁力が弱くなってしまいます。

    「搬送速度」
    生産ラインに対応した速度を有しているかも重要な選定基準です。ロボットハンドの搬送速度が遅れてしまうとライン全体の生産能力が低下することになってしまうので考慮しましょう。

  • ロボットハンドに関するトラブル事例、事前対策ポイントについて

    トラブル事例
    ワークの質量を元にハンドの把持力の計算を行い選定したが、
    実際の生産ではワークを搬送途中で落下させてしまうケースが多発した。

    原因①
    ロボットの使用環境が考慮されていなかった。
    原因②
    ワークの状態個体差を把持した状態でどの向きに動くかを加味してハンドの選定を行っていなかった。

    対策①
    実際の使用環境と合わせた環境でのテスト結果を反映させ、選定根拠とする。
    対策②
    使用環境と同様に、計算と把持の可否のみではなく生産状況の再現をできる限りしてテスト検証を行う。

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UJC-3シリーズ (直交ロボット)

製品説明 自動ラインへの組み込みが適した、ロボット本体と専用のコントローラをセットにした 多機能で使いやすい3軸・4軸の直交ロボットです。 ストローク範囲:X軸200~600mm/Y軸200~500mm/Z軸50~300mmまで 取り揃えておりますのでご用命の際にはお問い合わせください。 <特長> ●高精度:繰り返し位置決め精度は±0.02mmと高精度です。 ●滑らかな動き:マイクロステップ制御により、振動が少なく滑らかな動作です。 ●豊富な外部機器との連動:  簡易シーケンサを標準で搭載し、エリアセンサーや表示灯などの増設・連動が簡単に行なえます。 ●LANポート標準装備:  PCと接続しティーチングデータの送受信やPCから複数台の運転状況管理を行うことも可能です。 ●ビジョンシステム(オプション) :  微細分化する製造作業に合わせカメラ機能を強化。ビジョンシステムを容易に導入が可能です。 ●対話方式プログラミング:  従来の一方的な指示(入力)では無く、プログラムの入力毎に次の設定をロボットから作業者へ確認します。 ●解り易いプログラム構成:一からのプログラム作成・編集も簡単ですし、引継いだ方もプログラム解読し易い構成です。 ●ティーチングペンダントは11ヵ国語に対応しています。 ●自己診断機能を搭載:自己診断機能により、お客様側で不調箇所を特定できますので、スピーディーなメンテナンス対応が可能です。 ●ノズル交換時の自動調整(オプション):ニードルアジャスタを使用し、ノズル位置の誤差(個体差)をX・Y・Zの3軸で補正が可能です。

解決できる課題

  • 利益率改善
  • 品質向上
  • 生産効率改善

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真空パッドベローズ・多段ベローズ柔らかタイプ

レトルトパックや食料品などが入った袋の搬送に最適。 レトルトパックや食料品などが入った袋の搬送に最適。 豊富なパッドサイズ、パッド材質、ホルダ形状のバリエーション。 パッドサイズ:5種。 パッド材質:8種。 ホルダ形状:12種。 スプリング式ホルダのストロークが選択可能に。 従来のロングストロークカバー付ホルダをVPC、VPDと統合。 ストローク:6、10、15、20mm 従来のロングストロークカバー無しホルダはVPOC、VPODとしてリニューアル。 ストローク:20、30、40、50mm スプリング式ホルダに低発塵タイプが新登場。 従来のスプリング式ホルダに比べ低発塵。 騒音レベル:45dBで低騒音を実現。 パッド全サイズに接続可能。 ストローク:2、5、10、15、20mmを用意。 「銅を主成分とする材料不使用」・「低濃度オゾン対策」向けの分野に対応するパッドホルダも用意。 -S3仕様:金属部材質は銅を主成分とする材料不使用,シールゴム材質にはHNBRまたはFKMを採用。 柔らかタイプは食品業界におすすめ! 食品業界向けのとてもやわらかいシリコーン製真空パッド。食品衛生法・FDA準拠。

解決できる課題

  • 品質向上
  • クレーム対策

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巻きずしカット/盛付ロボット

◆カット工程を自動化するロボットシステムを新規開発 巻きずしをカットする工程を自動化するために、専用ハンドとロボット対応の 巻きずしカッターを開発しました。 これにより盛り付けるだけではなく、カット工程も含めて自動化しました。 ◆ちょうどいい力で持てる“触覚センシング カット後の巻きずしは、ご飯がくっついてしまうため、ちょうどいい力で 把持しないと取れなかったり、崩れてしまいます。 FingerVisionのコア技術である視触覚センサを使用すれば、崩さないくらいのちょうどいい力で巻きずしを把持できます。 ◆洗浄・消毒対応脱着式触覚センサ内蔵ハンド/巻きずしカッター 触覚センサ内蔵により、柔軟物のハンドリングを実現しつつ、洗浄・消毒も可能な安心設計になっています。 また容易に脱着することで、おかずの種類に応じたフィンガー形状に切り替えができます。 フィンガーだけでなく、カッター部分や残渣パンなど衛生に保つために必要な部分は簡単に取り外し、洗浄できる構造になっています。 ◆自社開発画像処理モーションシステム 市販の画像処理システムを用いず、自社開発することで、導入しやすいコストを実現しています。 把持対象の3D認識だけでなく、コンベアトラッキングも画像処理で行うことで、移動式が可能となりました。 ◆ロボット連携による高速タクト対応 3台のロボットを連携させることで、高タクト対応ができようシステムを実現しています。 項目     仕様 サイズ(mm)※1W2762×H1900×D1949 重量     400㎏ 電源容量   三相200V 4.5kVA 構成     カット用ロボット×1        カッター&フィーダー×2        盛り付けロボット×2 能力     (参考値:条件による)900~1200個/時間 対応品目   七目巻き、サラダ巻きなど エア     不要

解決できる課題

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