7種類の協働ロボット 実例を交えて解説

購入者向けの実用的なリストとしては、動力・力制限付き協働ロボットアーム、安全規格に準拠した監視停止アプリケーション、速度・分離監視アプリケーション、手動誘導システム、デュアルアーム協働ロボット、モバイルマニピュレータ、高可搬重量協働ロボットが挙げられます。最初の4つは主に協働作業の安全対策に関するものであり、最後の3つはハードウェアまたはシステムアーキテクチャに関するものです。1つの設置で複数のカテゴリに該当する場合があります。

「協働ロボット」とは通常、協働アプリケーションをサポートする機能を備えたロボットを指しますが、協働はアプリケーション全体の特性です。従来の産業用ロボットと協働機能を備えたロボットはどちらも、産業用ロボットの安全要件の対象となります。ロボット、ツール、ワークピース、および安全装置がどのように組み合わさって安全なアプリケーションとなるかは、システムインテグレーターが決定します。

いいえ。リスク評価の結果、スキャナー、インターロック式ガード、部分的な囲い、または従来のセルが必要になる場合があります。鋭利な工具、高温部品、重い負荷、圧迫箇所、危険なプロセスエネルギー、および必要な生産速度によっては、アームにPFL機能があっても、無制限のアクセスは許容できない場合があります。

PFLアームは、オペレーターが頻繁にアクセスする必要があり、部品の取り扱いが容易な場合に有効です。ロボットがより高いクリアゾーン速度を必要とし、人間のアクセスが断続的な場合は、監視停止またはSSMコンセプトの方が適している場合があります。最適な選択は、ドア/チャックのタイミング、可搬重量、リーチ、部品の提示方法、および作業空間への人の出入り頻度によって異なります。

手動による指導は、多成分溶接におけるパス作成を簡素化できる一方、監視付きアクセスを備えた固定アームは、反復生産においてより高いスループットを提供する可能性がある。溶接ヒューム、熱、アークまたはレーザー放射、ワイヤ送給、鋭利な部品および治具は、依然としてプロセス上の危険要因である。協働アームを使用しても、プロセス固有の保護の必要性がなくなるわけではない。

PFLは、検証済みのアプリケーション内で電力、力、圧力を制限することで、予見可能な接触によるリスクを制御します。SSMは、安全規格に準拠したセンシングとモーションコントロールによって保護的な分離を維持することで、危険な接触を防止することを目的としています。多くのアプリケーションでは、これらを組み合わせて使用​​しています。例えば、ゾーン内に人がいない間は高速で動作し、人が近づくと減速または停止します。

片方のアームで部品を保持、方向付け、または張力調整しながら、もう片方のアームで別の動作を行う必要がある場合、また、その連携によって治具やステージングが不要になる場合には、シングルアーム方式が理にかなっています。シンプルな治具と1本のアームで同じ結果が得られる場合、シングルアーム方式の方がプログラミング、検証、およびメンテナンスが容易になるのが一般的です。

複数の作業ステーションで価値を生み出すことができるシステムで、移動が現在の業務において重要な要素である場合は、モバイルマニピュレーターを選択してください。ドッキング精度、床の状態、交通状況、充電、ワイヤレス通信範囲、ベースの安定性、目的地が使用中の場合や経路が遮断されている場合の動作などを検証してください。

これらは協働アプリケーションをサポートできますが、可動質量が増加すると運動エネルギーが増大し、挟み込みや圧迫の深刻度が増す可能性があります。安全な使用は、ペイロード、慣性、速度、停止性能、グリッパーとワークピースの形状、分離対策、および総合的なリスク評価に依存し、ペイロード表示だけでは判断できません。

実際に導入可能なシステム全体と、それに伴うメリットを比較検討してください。工具、治具、安全装置、エンジニアリング、プロセス機器、トレーニング、検証、メンテナンス、設備変更などを含めてください。一般的な投資回収期間の見積もりに頼るのではなく、実際に再配置可能な労働力、品質向上によるコスト削減、販売可能な生産量の増加、稼働時間、現実的なダウンタイムをモデル化してください。