協働ロボットについて知っておくべきことすべて

現在の産業オートメーションの波の中で、 協働ロボット （協働ロボット）は、製造業の変革と高度化における重要な技術となりつつあります。協働ロボットは、従来の産業用ロボットのような安全柵で囲まれた大型機械ではなく、人間と作業スペースを共有し、安全に近接して作業するように設計されたインテリジェントなパートナーです。生産の柔軟性を高め、労働力配分を最適化したい企業にとって、協働ロボットの理解と導入は不可欠です。

協働ロボットとは何ですか?

協働ロボットは、人間と直接対話し、効果的に協働できるインテリジェントな機能を組み込んだ高性能ロボットアームです。

協働ロボット VS 従来型産業用ロボット

特徴	協働ロボット	従来の産業用ロボット
働き方	柵のないエリアで人間とスペースやタスクを共有します。	安全柵で隔離され、高速・高出力で動作します。
安全性	トルク制限、速度監視、安全停止などの高度な安全機能が組み込まれています。	外部の安全システム（フェンス、ライトカーテンなど）に依存します。
展開の難しさ	シンプルなプログラミング、迅速な導入、マルチタスク、小バッチ生産に適しています。	プログラミングが複雑で、統合に時間がかかりますが、反復的な大量生産に適しています。
投資収益率（ROI）	初期コストが低く、投資回収サイクルが速くなります。	初期投資と統合コストが高くなります。

協働ロボットの4つのコア安全協働モード

協働ロボット ISO 10218-1 や ISO/TS 15066 などの国際安全規格に準拠し、次の 4 つのコアコラボレーションモードを活用することで、安全なコラボレーションを実現します。

安全監視停止:
- 人間の作業者がロボットの動作領域に入ると、ロボットは直ちに動作を停止します。
- 作業者がゾーンを離れると、ロボットは再起動を必要とせずに自動的に作業を再開します。
ハンドガイド:
- オペレーターはロボットのエンドエフェクタまたは接続されたデバイスを直接つかみ、ロボットに動作のパスとシーケンスを手動で教えます。
- 塗装、研磨、複雑な軌道の指導などのアプリケーションでよく使用されます。
速度と間隔の監視:
- ビジョンシステムまたはセンサーを使用して、作業者とロボット間の距離をリアルタイムで監視します。
- 距離が狭まるとロボットは自動的に減速し、距離が危険なほど近づくと安全停止が作動します。
パワーとフォースの制限:
- これは最も一般的な協働モードです。ロボットは内蔵のトルクセンサーを利用して最大出力を制限します。
- ロボットが誤って作業員に接触した場合、危害が及ばないようにロボットは直ちに動作を停止するか、または逆方向に動作を反転します。

協働ロボットの主な応用分野

協働ロボットは、柔軟性、使いやすさ、コンパクトさから、さまざまな労働集約型タスクや反復性の高いタスクに適しています。

組み立てとピックアンドプレース: 繊細で反復的なコンポーネントの組み立てや、トレイから生産ラインへの部品の移動に最適です。
- アプリケーションの利点: 組み立ての一貫性が向上し、作業者の疲労が軽減されます。
マシンテンディング: 原材料をCNCマシンまたは射出成形機に投入し、加工後に完成品を取り出す業務を担当します。
- アプリケーションの利点: マシンの使用率を高め、24 時間 365 日の自動化を可能にします。
品質検査と梱包： 製品欠陥を検出し、最終的な梱包とパレット積み作業を自動化するビジョンシステムを装備しています。
- アプリケーションの利点: 製品の品質を保証し、物流効率を最適化します。
研磨と研削： 一貫した力と軌道を必要とする仕上げ作業を処理し、作業者をほこりや振動の危険から保護します。
- アプリケーションの利点: 作業環境を改善し、表面処理品質を高めます。

協働ロボット導入の主なメリット

1. 柔軟性とアジャイルな生産

協働ロボットは小型で容易に再配置できるため、生産ラインの変更に迅速に対応できます。これにより、メーカーは少量多品種のアジャイル生産を容易に実現できます。

2. 人間とロボットの協働による労働力の解放

協働ロボットは、退屈で反復的な作業や危険な作業を引き受け、人間の従業員が、認知的判断力、創造性、そして細かい操作力。

3. 迅速な投資収益率（ROI）

初期コストが低く、統合要件が簡素化されているため、協働ロボットは通常、従来の産業用ロボットよりも大幅に早く、6 か月から 1 年半以内に ROI を達成します。

4. 自動化の障壁を下げる

協働ロボットは、ドラッグ＆ドロップによるプログラミングにグラフィカルユーザーインターフェース（GUI）を一般的に採用しています。専門分野の知識を持たないエンジニアでも、すぐに習得して導入できるため、自動化への技術的障壁が大幅に低減されます。

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