用途／業界：

包装、製造、パレタイジング、ピッキング・プレース、自動化。

課題：

従来の関節式アームの不規則な作業範囲では、既存の作業空間の再設計が必要になる場合があります。SCARA ロボットや関節式アームロボットは、今日の市場で最もよく知られているロボットの形態かもしれませんが、最小限のスペースで大きな作業を行うには、ガントリーロボットに注目してください。カルテシアンロボットとも呼ばれるガントリーロボットは、自動化においてほぼ普遍的ですが、この記事の範囲を超える理由により、本格的なロボットとしてすぐに認識されることはありません。シンプルな設計、低コスト、拡張性、そして無数のモーターと制御ソフトウェアソリューションにより、この状況は変わりつつあります。

ガントリーロボットの利点：

ほぼあらゆる長さの3軸以上の動き
拡張可能
ギアボックスとモーターは、動作範囲と速度に応じてサイズを決定できます。
軽量から重量物、吊り下げ荷重に適しています
直線軸のスケーラビリティにより、柔軟かつ効率的
安価

ガントリーロボットの欠点：

障害物への到達範囲や障害物の周囲への到達範囲は変更できません
リニアスライドベルトレールは、環境に対して容易に密閉できない。
自立しません：スタンド、フレーム、またはその他の取り付け方法が必要です

ガントリーシステムの利点：

ガントリーロボットは、その空間とサイズの 96% を占める立方体の作業領域全体を利用できます。直交ロボットは 3 つの軸を持ちます。その名の由来となった、よりよく知られている巨大な親戚であるガントリークレーンと同様に、ガントリーロボットは一般的に剛性構造の X 軸または X/Y 軸の梁から吊り下げられています。3 つの軸の座標は通常、X、Y、Z で定義されます。各軸は、3 自由度の動きを可能にするために直角に配置されています。ガントリーはさらに、両端または 2 番目の部材の追加によってサポートされます。アーム型ロボットとは異なり、ガントリーは 3 つの軸すべてで簡単に大きなサイズに拡張できます。ガントリーロボットは、追加の方向要件が最小限であるアプリケーション、またはロボットが部品をピックアップする前に部品を配置できるアプリケーションに特に適しています。

直交座標型ロボットとガントリー型ロボットは、作業範囲が長方形または立方体であるのに対し、人間の腕の関節のように各動作に制限があり、特定の弧状の可動範囲を持つ多関節型ロボットとは異なります。これらのロボットの仕様は、ベースの中心と各軸のベアリングを中心に回転する正負の可動範囲を示すグラフで、大きな弧を描くような動きの度合いとして表されます。興味深いことに、ロボットが作業空間に適応するのではなく、作業空間自体をこれらの特殊な作業範囲に適応させる必要がある場合が多いのです。

剛性が高く軽量な構造のため、直交座標型／ガントリー型ロボットは非常に高い精度と再現性を誇ります。シンプルな構造のおかげで、プログラミングも直感的で、新しい自動化システムの評価時にも容易にイメージをつかむことができます。何よりも、ガントリー型ロボットは構成の自由度が高いのが特長です。モーターやギアボックスの選択肢が豊富で、コンポーネントや材料も多岐にわたるため、湿気や危険、汚れのある環境といった過酷な条件下でも安心して使用できます。

直交座標ロボットは、比較的シンプルな設計と簡単な操作性から、製造業において非常に魅力的な選択肢となっています。各軸を容易に交換できるため、ダウンタイムが短縮され、メンテナンスコストも最小限に抑えられます。さらに、システム全体を構成部品に分解して、複数の単軸アプリケーションに利用することも可能です。そして何よりも重要なのは、直交座標ロボットシステムは、他のより複雑なロボットに比べて低価格であることです。
ガントリーの用途：

ガントリーロボットは、すべての軸が作業領域の上部に位置しているため、頭上での作業プロセスに最適です。ガントリーロボットは、プリント基板の組み立て、塗布、スプレー、マテリアルハンドリング、パレタイジング、ピックアンドプレース、ウォータージェット、プレート溶接、摩擦溶接、組み立て、包装、ユニット化、仕分け、スキャン、トレイのロード/アンロード、カメラ位置決め、検査、ガラス切断、印刷プロッティング、レーザー切断、フライングナイフ、締結、ねじ締めなど、さまざまなエンドエフェクタを保持および位置決めするために使用できます。

ガントリーは現代産業の真の主力機であると主張されてきた。考えてみれば、電子部品の組み立てやロボットによるピックアンドプレースシステムなど、ターンキー方式の機械としてパッケージ化され販売されたガントリーロボットは数百万台にも上る。今日でも、リニアXYZガントリーは、その精度と剛性の高さから、工作機械の座標測定業界の主力となっている。このタイプのロボットは、追加の方向要件が最小限である場合や、ロボットが部品をピックアップする前に部品を配置できる場合に特に適している。

見過ごされがちだが、ガントリーロボットは現代の自動化産業の主力であり、その柔軟性、効率性、導入の容易さから、新たな自動化システムを導入する際には常に検討すべきである。