製造業における自動化の需要は増加し続けており、加工、組立、検査、梱包など、ほぼあらゆる用途に適用可能です。ガントリーと6軸産業用ロボットは、パレタイジング、仕分け、ピックアンドプレースなど、様々な用途の自動化に広く利用されています。ガントリーやロボットの選定にあたっては、必要な作業とペイロード、システムに取り付けるグリッパー、そして必要な移動距離と速度を考慮する必要があります。

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、産業用ロボットと同等の作業を実行しながら、コストを抑え、柔軟性を高めることができます。実際、重量があり形状が複雑な製品を長距離移動させるような作業では、ガントリーシステムが間違いなく最適なソリューションです。では、ガントリーシステムの利点についてご説明しましょう。

より広い作業領域

ガントリーシステムの主な利点は、より長い距離にわたって、より大きな荷物を持ち上げることができることです。例えば、3メートル四方のガントリーは、両軸において、その3メートルの範囲内であればどこにでも100kgのペイロードを配置できます。一方、産業用ロボットはモーメント荷重の容量に限界があり、荷物がロボットから遠ざかると、中心軸から離れるほどペイロードが減少します。例えば、一般的な6軸ロボットでは、水平リーチがわずか0.5メートルに延長されると、ペイロードは約50%減少します。したがって、小さなペイロードをより長い距離移動させるには、かなり大きなロボットが必要になります。作業範囲が大きくなるにつれて、ガントリーのコスト面での優位性は高まります。

FUYUMotionは、より広い作業エリアにおけるガントリーの利点を強調し、パレットをリフトするための幅広いリニアガントリーソリューションを提供しています。各ガントリーの可搬重量は100kgで、X軸は1.5m/s、Z軸は0.5m/sで移動し、Z軸のストロークは2メートルです。長さは1メートルから最大3.9メートルまでをカバーし、これらのシステムは広範囲にわたってピッキングとプレースを行い、より広い作業エリアでの作業におけるガントリーの適性を実証しています。FUYUMotionは、軽荷重、高速、重荷重まで、幅広いガントリーを提供しており、お客様のアプリケーション要件を満たすソリューションを提供します。

より大きな荷物

リニアモーションのエキスパートであるFUYUMotionは、マルチステーション化学仕上げ浸漬プラントを提供するために、最近自社工場にラック駆動リニアガントリーシステムを設置しました。公称速度0.5m/sで総荷重100kgをベースにしたこのソリューションは、2,000mmの長いX軸ストロークを提供します。2メートルのスライドを持ち上げて4つの別々の浸漬タンクに積み込む必要があるため、このアプリケーションはガントリーシステムに最適です。2メートルの長さを安定して操作するために2つのヘッドが使用されていますが、これはロボットには適さない難しい形状とサイズです。幅広いアルミベアリングとリニアガイドを備えたヘビーデューティーリニアガイドはこのアプリケーションに最適で、FUYUの供給範囲には、脚、XZビーム、スライド、ベアリング、ラック＆ピニオン、ベルトドライブ、ケーブルチェーンなど、顧客の個々のニーズに合わせてカスタマイズされたすべての機械要素が含まれています。

適応性と柔軟性

システムの稼働開始からしばらく経った後、作業エリアの拡張が必要になる場合があります。ガントリーシステムの主な利点の一つは、長さを拡張することで柔軟性を高め、既存の設備を将来にわたって保護できることです。生産性の向上は既存のシステムに新たな負荷をかけるため、ガントリーの追加投資よりも、可能な限り拡張することが望ましい場合が多くあります。拡張が必要となるその他の理由としては、プロセスやアプリケーションの変更などが挙げられます。

ガントリーシステムでは、例えば水平リーチを2mから4mに拡張するのは比較的容易で、ストローク長を延長するために1つの軸を延長するだけで済みます。ガントリーの他のすべての要素はそのままで、影響を受けるのは1つのビームのみであるため、このソリューションはシンプルで費用対効果に優れています。

FUYU Motion社の顧客の一つは、システム構築後に垂直ストロークの追加を要望しました。FUYU社はZ軸ビームのみの交換品を提供し、必要に応じてストロークを延長することができました。システムの残りの部分は変更なく、FUYUソリューションの柔軟性を実証しました。産業用ロボットを同じ状況に置くと、おそらくロボット全体の交換が必要になるでしょう。

リーチを長くするために軸を延長したロボットを購入することは可能ですが、ロボットの可搬重量に影響するため、軸の延長が常に最善の解決策とは限りません。多くの場合、リーチを延長して可搬重量を維持するには、次のサイズのロボットを購入する必要があり、大幅にコストが増加します。

ポジショニングガイドテクノロジー

効率を最大限に高めるには、あらゆるシステム設備において継続的なメンテナンスコストを低く抑える必要があります。これは特に、高負荷で長距離を走行する高負荷アプリケーションにおいて重要です。給油などの日常メンテナンスのために定期的に停止することなく、連続運転を可能にするシステムは、設計者と生産エンジニアの双方から高く評価されています。

FUYUのガントリーシステムは、精密位置決めガイド技術を基盤としています。リニアガイドシステムは、独自のワイピング作用によって異物を除去し、ガントリーが頻繁に使用される過酷な産業環境において特に優れた性能を発揮します。ベアリングの外径は内径よりも高速で移動します。この速度差により、中心に近い異物は外周部へと移動し、排出されます。スライドとベアリングの接合部の形状により、異物は螺旋状にベアリングの外径へと排出され、走行面から離れていきます。

 メンテナンス

メンテナンスが必要な場合、お客様はそのプロセスがシンプルで、生産時間に大きな影響を与えないことを望みます。ガントリーキャリッジに使用されているベアリングはすべて取り外し可能なタイプで、キャリッジを軸端から取り外すことなくキャリッジから取り外すことができます。つまり、プロセス全体は非常に迅速で、ダウンタイムを最小限に抑えることができます。潤滑状態であれば、ガイドを交換する必要もありません。ベアリングとピニオンの交換は比較的簡単で、お客様の社内メンテナンスチームで容易に行うことができます。ロボット統合ソリューションは通常、専門家による修理が必要であり、追加コストが発生するだけでなく、不便も生じます。

統合

既存の組立ラインで新製品を製造することは、お客様が頻繁に直面する課題であり、自動化されたガントリーやロボットをシステムに統合したいという要望と密接に関連しています。ロボットは完全にプログラム可能であるため、既存のシステムへの統合は困難な場合があります。しかし、ガントリーシステムはよりシンプルでコスト効率に優れています。既存の機械ソリューションの多くはシンプルなPLC制御で駆動されており、6軸ロボットの複雑な制御システムを統合するのは困難でコストもかかる場合があります。一方、3軸ガントリーシステムは既存のコントローラと組み合わせることで、既存の機械機能に完全に統合できる場合が多くあります。

効率的な作業範囲

ガントリーは作業範囲の頭上、あるいは場合によっては作業範囲の下に設置されるため、貴重な床面積を節約できるという利点があり、従来の産業用ロボットよりも効率的な作業範囲を実現します。スペースが限られている場合、特にロボットガードのスペースも考慮する必要がある場合、この点は重要です。また、ガントリーはワークステーションへのアクセス性も向上させます。製造業者は生産性を最大化するためにダウンタイムの削減に注力しており、ワークステーションへの迅速なアクセスは大きなメリットとなります。

要約すると、アプリケーションが 6 自由度を必要とする複雑な動作を必要としない場合、特に広い作業領域で重い荷物を扱う場合には、ガントリーが有利になる可能性が高くなります。