すでにロボットを購入したことがある場合は、おそらくロボットに含まれる軸の数に直面しているでしょう。おそらく、ロボットの世界に慣れていない人は、「これはどういう意味ですか?」と疑問に思うかもしれません。ロボットの軸の数が重要なのはなぜですか?ロボットには一般的に 3 ～ 7 軸があり、実際には何が必要ですか?ここでは、ルートに必要な軸の数とその理由を簡単にまとめます。

ロボット軸とは何ですか?

ロボット用語における軸は、自由度 (DOF) として解釈できます。したがって、ロボットに 3 つの自由度がある場合、問題なく XYZ 軸を通過できます。ただし、傾けたり回転したりすることはできません。ロボットの軸数 (DOF) を増やすと、軸数が少ないロボットよりも広いスペースにアクセスできるようになります。通常、ロボットは指定された数の軸を備えて購入され、後から補助軸を追加することはほぼ不可能であることに注意してください。

ロボットが持つ自由度の数を特定する 1 つの方法は、ロボット上のモーターの数を単純に数えることです。ただし、最近ではロボットのモーターがロボットのケーシングに埋め込まれていることが多いため、これは少し混乱する可能性があります。とにかく、本当に知っておく必要があるのは、ロボットの軸が増えるほど、可能性も増えるということです。したがって、ロボットに複雑な操作を実行させる必要がある場合は、おそらく、より柔軟なロボットが必要になるでしょう。ここでは、さまざまな種類のロボットを自由度別に分類して説明します。

ロボットの種類によっては多くの違いがあることに注意してください。特定のロボット タイプの軸の数は、メーカーによって異なります。したがって、この情報は一般論としてのみ提供されています。

【3軸直交ロボット】

3 軸ロボットは、デカルト ロボットまたはスカラ ロボットとも呼ばれます。これらは、3 軸デカルト ロボット 3 軸 CNC マシンまたは 3D プリンターと比較できます。これらは基本的に、3 つの異なるモーターを使用してツールを 3 軸に沿って移動させるロボットです。この種のロボットは、部品をまったく同じ方向に配置し、まったく同じ場所に落とす単純なピック アンド プレース操作に使用できます。

たとえば、特定の方向でパーツを掴んだ場合、ツールは回転できないため、同じ方向に移動する必要があります。

この概念をまだ理解できない場合は、クレーンを想像してください。クレーンはほぼ 3 軸ロボットです。

【4軸スカラロボット】

4 軸ロボットをお持ちの場合。 XYZ 軸に沿って移動しながら、パーツを 4 番目の軸を中心に回転させることができます。スカラ、デルタ、および一部の従来のロボットは 4 軸ロボットとみなされます。

4 軸ロボットには 4 つの異なるモーターが搭載されているため、軸を数えるためにモーターも数えます。通常、デカルト ロボットとの唯一の違いは、ツールの回転に 4 番目の軸が使用されることです。たとえば、一連の部品がコンベア上に置かれ、ロボットがそれを掴む必要があります。部品の位置 (XY 軸) を Z 軸の高さまで探し、最後に工具を傾けて部品の向きを一致させる必要があります。

【5軸産業用ロボット】

ここで、従来のロボットが議論に登場し始めます。実際、産業用ロボットの多くは 5 軸を備えています。これらのロボットは 3 つの空間軸 (XYZ) を通って移動でき、ツールはさらに 2 つの軸で回転できます。言い換えれば、ツールは Z 軸および Y 軸を中心に回転できますが、X 軸を中心に回転することはできません。これは、完全に自由に動作するわけではなく、このロボットが達成できない位置がまだ存在することを意味します。

5 軸 CNC 機械に似た 5 軸ロボットを想像することもできます。このロボットでは、ツールが XYZ 軸を通って移動し、テーブルが Z 軸の周りを回転し (実質的に 4 軸になります)、最後にテーブルを傾けることができます。別の軸 (5 軸) を中心に。

【6軸ユニバーサルロボット】

少なくとも、6 軸ロボットは完全に自由なロボットです。実際、XYZ 軸を通って移動し、各軸の周りを回転することができます。上の図に示されている 5 軸ロボットの違いは、軸 4 と軸 5 が別の軸の周りを回転できることです。 6 軸ロボットの良い例は、ユニバーサル ロボットです。実際、6 つの青いキャップ (その下にモーターがあります) を簡単に数えることができ、どれが何をしているのかを簡単に識別できます。

【7軸モートマンロボット】

6 軸ロボットは宇宙のあらゆる場所に完全に自由に到達できるようになりましたが、7 軸ロボットを使用する意味は何でしょうか?そうですね、追加の軸があると、いくつかのジョイント構成でエンド エフェクターの位置に到達できるようになります。これは、特異点を回避し、6 軸ロボットが達成できるものとは異なる方向にアームを配置することで特定の物体を回避できるようにするために使用されます。 7 軸ロボットの好例は、Motoman SDA シリーズです。 7 軸ロボットは「余分な」軸が 1 つあるため、冗長ロボットとも呼ばれます。

12 軸および 13 軸ロボットについてはどうですか?

この時点では、これは 2 台の 6 軸ロボットを結合して 2 腕ロボットを形成することを意味します。このロボットのベースがそれ自身の周りを回転することがあり、これにより軸が追加されます (13 軸に達します)。しかし、空間に関して言えば、これらのロボットは 12 軸では実際にはそれ以上到達していません…私たちの認識には 3 次元しかないからです…まあ、考えている人もいると思いますが…もっと多くの次元があるかもしれません…でもそれは別の話です。

とにかく、これがロボット軸とは何か、そしてそれが何を意味するのかを理解するのに役立つことを願っています。アプリケーションに必要な軸の数が気になる場合は、いつでも当社の公式 Web サイトにお問い合わせください。さまざまな軸に沿った経験が豊富です。