製造業における自動化への需要は高まり続けており、加工、組み立て、検査から包装まで、ほぼすべての用途に適用可能です。ガントリーや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、さまざまな用途の自動化を実現するために広く使用されています。ガントリーやロボットを選定する際には、必要な作業内容とペイロード、システムに取り付けるグリッパー、必要な距離と速度などを考慮する必要があります。

多くの用途において、直線運動誘導式ガントリーシステムは、産業用ロボットと同じ作業を、より低コストで、より高い柔軟性をもって実現できます。特に、重くて形状の複雑な製品を長距離にわたって移動させる必要がある場合、ガントリーシステムは間違いなく最適なソリューションです。ガントリーシステムの利点についてご説明しましょう。

より広い作業スペース

ガントリーシステムの重要な利点は、より広い範囲でより重い荷物を持ち上げることができる点です。例えば、3メートル四方のガントリーであれば、100kgのペイロードを両軸方向の3メートルの範囲内の任意の位置に配置できます。一方、産業用ロボットはモーメント荷重の容量が限られており、荷物がロボットから遠ざかるにつれて、ペイロードは中心軸から離れるほど減少します。例えば、一般的な6軸ロボットの場合、水平方向のリーチをわずか0.5メートルまで伸ばすと、ペイロードは約50%減少します。そのため、小さなペイロードをより遠くまで移動させるには、大型のロボットが必要になります。作業範囲が広くなるにつれて、ガントリーシステムのコスト面での優位性は高まります。

FUYUMotionは、広い作業エリアにおけるガントリーの利点を強調するため、パレットを持ち上げるための様々な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の速度で移動し、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3.9メートルまで幅広く、これらのシステムは広いエリアでピックアンドプレースを行い、広い作業エリアでの作業におけるガントリーの適合性を実証しています。FUYUMotionは、軽量・高速から重量級まで、お客様の用途要件を満たすソリューションを提供する様々なガントリーを提供しています。

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、自社工場にラック駆動式リニアガントリーシステムを設置し、マルチステーション化学仕上げ浸漬プラントを実現しました。総可搬重量100kg、公称速度0.5m/sを基準と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。この用途は、2メートルのスライドを4つの別々の浸漬タンクに持ち上げてロードする必要があるため、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ます。これは、ロボットには適さない、扱いが難しい形状とサイズです。幅広いアルミニウムベアリングとリニアガイドを備えた高耐久性リニアガイドは、この用途に最適です。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のすべての機械要素が含まれており、顧客の個々のニーズに合わせてカスタマイズされます。

適応性と柔軟性

システムを一定期間稼働させた後、作業エリアを拡大する必要が生じる場合があります。ガントリーシステムの主な利点の1つは、長さを延長することで柔軟性を高めたり、既存の設備を将来にわたって使用できるようにできることです。生産量の増加は既存システムに大きな負荷をかけるため、追加のガントリーに投資するよりも、可能であれば延長する方が望ましい場合が多くあります。延長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の場合、例えば水平方向のリーチを2mから4mに伸ばすのは比較的簡単な作業で、ストローク長を伸ばすために1つの軸を延長するだけで済みます。ガントリーの他の要素はすべてそのままで、影響を受けるのは1本のビームだけなので、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の顧客のうち1社が、システム構築後に垂直方向のストローク延長を要望しました。FUYUはZ軸ビームのみを交換することで、要求されたストローク延長を実現しました。システムの残りの部分は変更されず、FUYUソリューションの柔軟性が実証されました。同様の状況にある産業用ロボットであれば、おそらくシステム全体の交換が必要となるでしょう。

軸を延長してリーチを長くできるロボットを購入することは可能ですが、これはロボットの可搬重量に影響を与えるため、軸を延長することが常に最善の解決策とは限りません。ほとんどの場合、ロボットのリーチを延長しつつ可搬重量を維持するには、顧客はワンサイズ上のロボットを選択する必要があり、大幅なコスト増につながります。

ポジショニングガイド技術

最大限の効率性を実現するには、あらゆるシステム設置において、継続的なメンテナンスコストを低く抑えることが不可欠です。これは、長距離を重い荷物を運搬するような高負荷用途において特に重要です。定期的な潤滑油の補充などのメンテナンスのために停止する必要なく、連続運転が可能なシステムは、設計者と生産技術者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、同社の高精度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、独自のワイピング動作により異物を排出するため、ガントリーがよく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、中心に近い粒子は外側に向かって移動し、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、異物は回転面から離れる方向に螺旋状にベアリングの外径へと排出されます。

 メンテナンス

メンテナンスが必要な場合、お客様はプロセスが簡単で、生産時間にあまり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取り外すことができます。つまり、プロセス全体が非常に迅速で、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が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となり、追加コストだけでなく、不便さも生じます。

統合

既存の組立ラインで新製品を製造することは、顧客が直面する頻繁な課題であり、多くの場合、自動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、既存のシステムに統合するの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よく統合できます。既存の多くの機械ソリューションはシンプルな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が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ができ、既存の機械機能に完全に統合できます。

効率的な作業範囲

ガントリーは作業範囲の上部、あるいは下部に設置されるため、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、特にロボットの安全柵のためのスペースも考慮する必要がある場合は、この点が重要になります。また、ガントリーはワークステーションへのアクセス性を向上させます。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いる製造業者にとって、ワークステーションに迅速にアクセスできることは大きなメリットです。

要約すると、アプリケーションが6自由度を必要とするような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い。