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産業用ロボット 選定のポイントpoint

三重 産業用ロボットFA導入Naviがこれまでファクトリーオートメーション・産業用ロボットの導入をご支援してきた中で、お客様に検討段階で是非考慮していただきたい項目をそれぞれのポイントに分けて記載しております。
そのポイントとは、可搬重量・ワークサイズ・可動範囲・スピード・取付位置に関するものです。皆様のファクトリーオートメーション・産業用ロボットの検討・導入のご参考になれば幸いです。
また、下記以外で気になる項目がございましたら、お気軽にお問い合わせください。

選定のポイント01可搬重量とスピード

産業用ロボットの選定にあたって最初のポイントとなるのが、「可搬重量」および「スピード」です。
まず可搬重量とは、その産業用ロボットが持ち運びできるワークの重量を指しますが、実際にはロボットの先端にはハンドまたはチャックがつきます。そのため可搬重量を考える際には、ワークの重量にハンド(またはチャック)の重量を合計させなければならないことに注意をしなければなりません。
しかし、余裕をもって可搬重量がただ大きいものが良いだろうと思って選定すると、それは失敗につながりかねません。なぜならば可搬重量は大きくなればなるほど、スピードが落ちてしまうからです。そうすると生産性向上や省人化を目的に産業用ロボットによるオートメーション化を進めるにも関わらず、人手でやったほうが効率が良かったということになってしまいます。
そのため、その工程におけるサイクルタイムを考慮した上で、適切な「可搬重量」と「スピード」を持ったロボットを選定することが大切です。

選定のポイント02ワークの形状と材質

産業用ロボットの選定にあたって次にポイントとなるのが、ワークの「形状」および「材質」です。要するに「つかませるワークはどのようなものか」ということになります。まずは形状から述べたいと思います。つかませたいワークの形や硬さ、厚みはどのようなものであるのかに応じてハンドは選定します。特に食品類などの柔らかいものや、フィルム類などの薄いものの場合はハンドで掴むことができない場合もあります。そのような場合は、先端に吸着パッドを使用するなど様々な代替手法をご提案することになります。
また併せてワークの材質が金属であるのか、樹脂であるのか、あるいは食品であるのかなどを考慮することも大切です。特に食品である場合は包装されているものなのか否かも確認する必要があります。なぜならば包装されていない食品を産業用ロボットで掴む場合は、ハンドには食品衛生法で定められた材質(例:シリコンゴム)を選定することが求められるからです。またワークが金属である場合はハンドも金属であるとワークにキズがついてしまうため、その場合はハンドは樹脂製のものを選定することが望ましいです。このようにワークの形状や材質によって選定する産業用ロボットやハンドはケースバイケースになりますので、選定時には予め確認を行うことが重要です。

選定のポイント03可動範囲

産業用ロボットの選定にあたって3つ目のポイントとなるのが「可動範囲」です。可動範囲とは、「ワークをどこからどこまで運びたいか」ならびに「どのような動きをさせたいか」ということを指します。可動範囲を考える際は、まず実際の生産現場でロボットをどの範囲で動かすのかを予め測定しておくことをオススメいたします。そして可動範囲は基本的にはカタログの図で明記されているため、カタログを参照しながら測定したロボットを動かす範囲に合致するかどうかを確認すると良いです。
なお、この際に注意しないといけないことはロボットによっては制限される動きがあるということです。例えばスカラロボットを導入するにあたって、求める可動範囲に満たない場合は別メーカーのものや多関節ロボットの導入を検討することになります。

選定のポイント04取付位置

産業用ロボットの選定にあたっての最後のポイントとなるのが、産業用ロボットの「取付位置」です。どのような場所に産業用ロボットに取り付けるかですが、主に天吊り、壁、床の3パターンが考えられますが、コストとスペースに見合った取付位置を考慮しなければなりません。特に大きいサイズのロボットを床に設置する場合は、床の許容重量も考慮する必要があります。
なお、スペースの検討にあたっては産業用ロボットだけを考慮に入れるのでは不十分です。何故なら「労働安全衛生規則第150条の4」において、

「産業用ロボット(定格出力が80Wを超えるもの)」に接触することにより危険が生ずるおそれがあるときは、さく又は囲い等を設けること

と規定されている通り、安全柵や囲いなどを設置することによって産業用ロボットと人を分離する必要があります(※「平成25年12月24日付基発1224第2号通達」により、条件によっては人とロボットの協働作業も認められております)。つまりこの安全柵や囲いなどはロボットの可動範囲を網羅するように設置しなければなりませんので、その設置後のスペースで検討を行うことが必要です。