現代社会では身近に色々なロボットが登場していますが、以前から人間社会に最も貢献しているのが産業用ロボットです。
毎日大量の製品を作り出す工場の自動化には、産業用ロボットは欠かすことのできない存在です。ここでは主な産業用ロボットの種類と役割について紹介します。
産業用ロボットとは
自動車の製造ラインでおなじみの産業用ロボットは、外観からすると私たち人間の腕と良く似たイメージです。
しかし産業用ロボットには多くの種類があり、それぞれに得意分野が違います。
現在さまざまな業界で活躍する産業用ロボットは、作業の省力化や生産性の向上には欠かせません。その中から、工場の自動化で主流になっている主な産業用ロボットについて、5種類に分類して解説しましょう。
■産業用ロボットの種類
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産業用ロボットの種類
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主な特徴
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垂直多関節ロボット
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人間の腕の構造に良く似ていて、3次元的な作業に優れた性能を発揮します。現在最も普及しているロボットです。
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水平多関節ロボット
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主に基盤の組み立てなどに利用される、水平方向の作業に優れたロボットです。スカラロボットとも呼ばれます。
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パラレルリンクロボット
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主に食品工場で食品の選定と整列に利用されることが多い、高精度で高速な動作が得意なロボットです。
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直交ロボット
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非常にシンプルな構造で、作業は直線的な動作によって制御されます。多関節ロボットとの組み合わせに向いています。
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双腕ロボット
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2本の腕を使って複雑な作業をこなせるロボットで、人と一緒に作業できる「協働ロボット」に分類されます。
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人間の腕のように、さまざまな作業を効率的にこなせる産業用ロボットは、今のところまだ登場していません。
しかし工場の自動化ラインでは、違った役割を果たすロボットが組み合わされて、極めて効率的に作業が進められるようになっています。
ここからは最先端の技術を使った産業用ロボットの特徴について、5つの種類に分けて説明しましょう。
垂直多関節ロボット／水平多関節ロボット
まずは代表的な2種類の産業用ロボットを紹介します。近年はセンサーの精度とCPUの性能がアップしたため、ロボットそのものの性能も飛躍的に向上しています。
■垂直多関節ロボット
人間の腕と非常に良く似た構造で、「5軸ロボット」や「6軸ロボット」などとも呼ばれています。この場合の「軸」とは人間の腕の関節に近く、軸が多いほど複雑で自由な動きが可能になります。
垂直多関節ロボットの軸には、旋回・回転・屈曲の機能があり、これらを組み合わせることで動きの自由度が大幅に広がります。
また先端部分の「エンドエフェクタ」を使い分けると、同じロボットでも組み立て・搬送・溶接など、さまざまな作業に応用できます。
■水平多関節ロボット
別名「スカラロボット」とも呼ばれる水平多関節ロボットは、水平方向に動く3つの軸に、上下運動が可能な先端部を加えた4軸構成が基本です。
水平方向の動きに特殊化されていて、組み立て作業や基盤への部品配置などの作業に向いています。
垂直多関節ロボットと比較すると動きの自由度は制限されますが、高速での動作が可能なことと、他の産業用ロボットに比べて低コストで導入できるというメリットがあります。
また構造がシンプルなので、管理やメンテナンスがしやすいという特長もあります。
パラレルリンクロボット／直交ロボット／双腕ロボット
ここから紹介する3種類の産業用ロボットは、それぞれ独自の構造と機能を持ったロボットです。
■パラレルリンクロボット
このタイプのロボットは、関節が並列（パラレル）に配置されていて、通常は3本のアームによって先端中心部を制御する構造になっています。
動きが先端の1点に集中するため、高速での動作が可能な上高精度・高出力というメリットもあります。
主に食品工場での選定・整列作業に使われますが、多関節ロボットでは難しいプレス加工にも応用できます。
■直交ロボット
直線的な動きを組み合わせたシンプルなロボットで、半導体・医療品・薬品の製造や、小さな部品の組み立て作業に多く使われています。
誤動作が起こりにくく、低出力で省エネというメリットがあり、多くの場合垂直多関節ロボットと組み合わせるなど、他のタイプのロボットと連携して製造ラインを構成します。
■双腕ロボット
最も人の腕の動きに近い作業をこなせるのが、2本のアームを同時に制御して、非常に繊細な作業にまで対応する双腕ロボットです。
低出力タイプの場合は「協働ロボット」として、人間と同じ空間での作業も可能です。
高速での自動化作業よりも、スピードを重視しない多品種少量生産の自動化に向いていて、自律型双腕ロボットの場合、人が行うように繊細で複雑な作業までこなすことが可能です。
ウシオライティングはストロー接着で貢献
これまでに紹介したような産業用ロボット以外にも、工場では多くの種類の自動化装置が活躍しています。
その中でウシオライティングは、ストローアプリケーターの分野をリードしています。
これはロータリー式の回転位置決めストロー貼り付け装置で、ストロー貼り付け・印字・印字検査・オーバーキャップ装着までを同一行程で高速処理できます。
現在多くの飲料メーカーで使用されており、そのハイレベルな性能から高い評価を得ています。
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