産業用ロボット vs 機械管理用協働ロボット

産業用ロボット対協働ロボットのマシンテンディング

マシンテンディングは、ファクトリーオートメーションで一般的なアプリケーションです。ロボットは、CNCマシンに原材料をロードしたり、完成した部品を取り出したり、加工または処理ステージ間でコンポーネントを転送したりできます。

マシンテンディングシステムを計画する際、製造業者は、従来の産業用ロボットと、コボットとしても知られる協働ロボットのどちらかを選択する必要があることがよくあります。

どちらのオプションも、反復的なロードおよびアンロードタスクを自動化できますが、モーションパフォーマンス、設置要件、柔軟性、およびシステム設計が異なります。適切な選択は、ワークピース、生産目標、機械レイアウト、および運用環境によって異なります。

1. マシンテンディング用の産業用ロボットとは？

産業用ロボットは、反復的な動き、より高いペイロード容量、または専用の生産セルへの統合が必要な場合がある自動製造タスク向けに設計されています。

マシンテンディングの場合、産業用ロボットは、CNC旋盤、マシニングセンタ、プレス、およびその他の処理装置のロードおよびアンロードに使用できます。

その構成は、ワークピースの重量、必要なリーチ、サイクルタイム、および機械レイアウトに従って選択する必要があります。

産業用ロボットは、高生産量、反復的な動き、および明確に定義された運用シーケンスを含むアプリケーションに適していることがよくあります。

2. マシンテンディング用の協働ロボットとは？

協働ロボットは、人とのより密接なインタラクションを伴うアプリケーションをサポートすることを目的とした機能で設計されています。

コボットは、コンパクトなワークステーション、柔軟な生産環境、および比較的簡単な設置または頻繁な製品切り替えが重要なタスクでよく検討されます。

マシンテンディングの場合、コボットはCNCマシンをロードおよびアンロードしたり、小型コンポーネントを処理したり、近くのワークステーション間で部品を転送したりできます。

ただし、協働ロボットは、保護なしで運用しても自動的に安全ではありません。完全なアプリケーションには、ロボット、グリッパー、ワークピース、機械、および周囲の機器を含むリスクアセスメントが引き続き必要です。

3. 産業用ロボット対協働ロボット

これらは一般的な傾向であり、絶対的なルールではありません。実際の仕様と安全要件は、ロボットモデルとアプリケーションによって異なります。

4. ペイロードとリーチの要件

最初のステップは、ロボットが処理する必要がある総負荷を計算することです。

これには、ワークピース、グリッパー、取り付けアクセサリー、およびロボットが運ぶその他の機器が含まれます。

リーチも同様に重要です。ロボットは、作業エンベロープを超えずに、機械の開口部、固定具、部品保管エリア、およびアンロード位置にアクセスする必要があります。

コボットは、管理可能なワークピースを備えたコンパクトなマシンテンディングタスクに適している場合があります。アプリケーションがペイロード、リーチ、およびモーションパフォーマンスのより大きな組み合わせを必要とする場合、従来の産業用ロボットがより適切である可能性があります。

選択は、製造業者の仕様と完全な負荷構成に基づいている必要があります。

5. サイクルタイムと生産量

生産要件は決定的な要因となる可能性があります。

高生産量のCNC加工の場合、ロボットは必要な生産サイクル内で部品をロードおよびアンロードする必要があります。機械ドアの動き、グリッピング、固定具の操作、およびCNCコントローラーとの通信はすべて、合計時間に貢献します。

要求の厳しい反復的な生産サイクルが必要なアプリケーションの場合、産業用ロボットが好ましい場合があります。

コボットは、目標サイクルタイムが指定された運用条件内で達成可能な場合に適しています。

どちらのロボットタイプも、それ自体で生産性の向上を保証するものではありません。機器を選択する前に、マシンテンディングプロセス全体を評価する必要があります。

6. 設置スペースと安全性

コボットは、床面積が限られている場合や、製造業者が柔軟なワークステーションを望む場合に検討されることがよくあります。それにもかかわらず、実際の設置フットプリントは、ロボット、グリッパー、機械、固定具、およびアクセス要件によって異なります。

従来の産業用ロボットは、適切な保護措置を備えた専用セルに一般的に設置されています。

違いは、産業用ロボットは保護が必要で、コボットはそうではないというだけではありません。コボットアプリケーションは、ワークピース、グリッパー、機械、速度、および周囲の機器によってもたらされるリスクに応じて、保護、インターロック、またはその他の安全対策が必要になる場合があります。

設置前に、製造業者は完全なワークセルと適用可能な安全要件を評価する必要があります。

7. 柔軟性と製品切り替え

工場がワークピースを頻繁に変更する場合、ロボットプログラム、グリッパー、固定具、および部品提示システムがすべて切り替え時間に影響します。

コボットは、低生産量または頻繁なタスク変更が必要なアプリケーションにとって魅力的である可能性があります。

産業用ロボットも、適切なツーリング、プログラミング、および固定具が提供されていれば、柔軟な生産をサポートできます。

どちらのロボットタイプでも、適切に設計されたクイックチェンジツーリング配置と標準化されたワークホールディングは、切り替え効率を向上させることができます。

8. マシンテンディングにおすすめのロボット製品

アプリケーションに基づいて評価する価値のある製品ファミリーは次のとおりです。

• FANUC産業用ロボット: ペイロード、リーチ、サイクルタイムの要件が一致する、反復的なマシンテンディングおよび生産自動化に適したモデルを検討してください。

• KUKA産業用ロボット: CNCロード、マテリアルハンドリング、および統合生産セルに適したモデルを評価してください。

• Universal Robots協働ロボット: ペイロード、リーチ、運用条件、および必要なサイクルタイムが適切な、柔軟なマシンテンディングに適したモデルを検討してください。

• AUBO協働ロボット: コンパクトな自動化セルおよび互換性のあるワークピースとツーリング要件を備えたマシンテンディングタスクに適したモデルを評価してください。

これらは製品評価の出発点であり、普遍的な推奨事項ではありません。最終モデルは、技術仕様、機械インターフェース、ツーリング、安全要件、および生産目標を確認した後に選択する必要があります。

9. マシンに最適なロボットを選択する方法

見積もりを依頼する前に、次の情報を準備してください。

• ワークピースの重量と寸法

• グリッパーの種類と重量

• CNCマシンのモデル

• 機械の開口部の寸法

• ピックアップおよびアンロード位置

• 目標サイクルタイム

• 生産量

• 利用可能な設置スペース

• 必要な安全対策

• 既存のPLCまたは機械インターフェースの要件

この情報があれば、ロボットサプライヤーまたはシステムインテグレーターは、適切なロボット構成を比較し、必要な追加機器を特定できます。

結論

産業用ロボットと協働ロボットはどちらもマシンテンディングに使用できますが、生産要件、ワークスペースの制約、および運用条件のさまざまな組み合わせに適しています。

産業用ロボットは、要求の厳しい反復的な生産の評価に値することが多く、コボットは、適切なペイロードとサイクルタイムの要件を備えた柔軟なアプリケーションにとって魅力的である可能性があります。

最良の決定は、ロボット、グリッパー、CNCマシン、制御装置、安全対策、およびシステム全体のコストを一緒に考慮する必要があります。このアプローチにより、製造業者は実際の生産ニーズに合ったマシンテンディングソリューションを選択できます。