重荷重対応の自動モーションガイダンスシステムの需要が大幅に増加しています。その理由の一つは、フレキシブルな多軸ロボットを長いトラックに設置することにあります。これにより、エンジニアはロボットコントローラの7軸目を最大限に活用しながら、作業範囲を大幅に拡大できます。多くの用途において、直線運動ガイド付きガントリーシステムは、多軸ロボットと同じタスクをより低コストで実行できます。さらに、これらのガントリーシステムは、標準的な重荷重用サブアセンブリまたはコンポーネントから設計・供給することができ、特定の用途に合わせてカスタマイズ可能です。ここでは、高度なロボットの代わりに、工場の現場自動化のためのガントリー構成で使用できる、高度に構成可能な5つのシステムを紹介します。まずは、ガントリーの基本的な概念をいくつか見ていきましょう。

低～中精度

工場の自動化では、必ずしも高い精度が求められるわけではありません。多くの場合、作業には重い製品や、形状が不規則であったりバランスが崩れている材料が関係します。ほとんどのアプリケーションでは、高い反復性、長い稼働時間、最小限のメンテナンスで長持ちする耐久性が求められます。多くの場合、精密な位置決めに対する要件はそれほど高くありません。ピックアンドプレース アプリケーションでは、ケースをパレットに積んだり、次のアイテムを製造キューに入れたりするときに、低い精度が求められることがあります。材料搬送アプリケーションでは、オーバーヘッド ロボット マニピュレーターを使用して製品をあるエリアから別のエリアに移動する作業が必要になることがあります。XYZ ガントリー ロボット (Z 軸は垂直方向) は、3 次元空間内の任意の場所に材料を配置および再配置したり、ワーク ピースの多くの面での操作を可能にしたりできます。スプレー システムでは、鉄道車両や飛行機の翼を塗装するために、長距離にわたって低い精度が求められることがあります。

ヘビーデューティーZ軸

製品を移動させる際、まず最初に行うべきことは、その荷物を持ち上げることです。製品の操作に使用されるエンドエフェクタグリッパの設計には、細心の注意が払われることがよくあります。単純な垂直昇降機は、Z軸システムと呼ぶことができます。システムが製品を持ち上げ、支えた後は、質量の加速度により、すべての動作において追加の荷重が発生します。高速動作時には、大きな荷重が発生する場合があります。速度は通常、必要な距離におけるサイクルタイムに基づいて決定されます。荷重は、質量の加速度（+と-）に基づいて計算されます。一般的なガントリーの速度は5m/sまでです。したがって、予想される動作に対応するには、大きな荷重容量が必要になる場合があります。さらに、動作荷重要件がモーションシステムの荷重容量のわずかな割合である場合は、アプリケーションに長寿命設計を組み込むことができます。単軸モーションステージは、さまざまなガントリー構成で他のポジショナーと組み合わせることができます。追加のモーションシステムを取り付けることで、リーチと機能性が向上し、より長い距離でのタスクを実行できます。

XZロボット:Z軸リニアモーションステージが追加の横方向モーション軸に取り付けられている場合、XZロボットと呼ばれます。この構成では、物体を垂直に持ち上げ、直線的に別の場所に移動し、そこに物体を配置することができます。この構成は、ピックアンドプレースや搬送アプリケーションに特に便利です。XZロボットの先端は、長方形の平面内の任意の場所に位置決めおよび配置できます。場合によっては、X軸のメインマウントプレートにZ軸のリニアガイドベアリングを固定し、必要なピニオンドライブと自動潤滑装置コンポーネントをすべて統合できます。これにより、設計が大幅に簡素化され、全体的な移動質量が低減されます。

XYZロボットとX-X'-YZロボットガントリー：ロボットガントリーシステムで最も柔軟な構成は、3軸の動作を提供し、3次元作業領域内の任意の場所に位置決めを可能にします。XYZ構成は、軸の取り付けポイントのスペースが制限されるため、あまり一般的ではありません。しかし、この構成は、移動距離は長いものの大きな負荷がかからない自動溶接で広く使用されています。Y軸が両端で支持される平行X軸ソリューションの方がはるかに一般的です。この構成は、X-X'-YZガントリー（発音はX、X-プライム）と呼ばれます。この構成の例は、CNCルーターなどの生産機械でよく見られます。

無限のカスタム設計構成：大型自動モーションシステムには、多様な設計が可能です。XYZ多軸ガントリーロボットは、個々のリニアガイドレールとリニアベアリングからカスタム設計できるため、エンジニアは設計の各領域に最適な製品を選択できます。既存の製品ラインは標準化されたコンポーネントとサブアセンブリを提供しており、共通のガントリーレイアウトを使用することで構成と開発を迅速化すると同時に、カスタム設計の自由度も提供します。これは、事前に設定された制限内で作業が制限される、既成の装置では不可能です。