ロボットを選ぶには、まずアプリケーションのニーズを評価する必要があります。まずは、作業負荷、向き、速度、移動量、精度、環境、デューティサイクル（LOSTPEDパラメータと呼ばれることもあります）のプロファイリングから始まります。

1. ロードします。

ロボットの積載容量（メーカー定義）は、ロボットアーム先端のツールを含むペイロードの総重量を超える必要があります。スカラロボットや6軸ロボットの制約となるのは、伸長アームで荷重を支えることです。100kg以上のベアリングアセンブリを製造するマシニングセンターを例に考えてみましょう。このペイロードは、最大級のスカラロボットや6軸ロボットを除き、ほとんどのロボットの能力を超えています。一方、一般的な直交座標ロボットは、支持フレームとベアリングが可動範囲全体を一貫して支えるため、このような荷重を容易にピッキングして配置できます。
重い荷物がロボットの搬送能力範囲内であっても、精度が低下する可能性があります。例えば、50kgのアイテムのピッキングと配置は、スカラロボットと直交ロボットの両方の搬送能力範囲内です。しかし、50kgは一般的なスカラロボットの搬送能力の上限であるため、トルクに対応するにはより高価な制御装置や部品が必要になります。さらに、一般的なスカラロボットは、重量によってアームがたわみ、荷物を常に正確に位置決めするロボットの能力が低下するため、重い荷物を0.1mm以内の精度で配置できます。しかし、ボールねじアクチュエータと十分な間隔を空けた支持ベアリングを備えた直交ロボットは、50kg以上の荷物を10µm以内の精度で繰り返し配置できます。

2. オリエンテーション

ロボットの取り付け方法と、移動する部品や製品の配置方法によって異なります。目標は、ロボットの設置面積を作業エリアに合わせることです。スカラロボットや6軸ロボットの床面またはライン上に設置された台座が障害物となる場合、これらのロボットは最適な選択肢ではない可能性があります。アプリケーションで必要な動作軸が少数であれば、小型の直交座標ロボットを頭上に設置して邪魔にならないようにすることができます。しかし、複雑な部品のハンドリングや4軸以上の動作を必要とする作業では、直交座標ロボットのフレームが障害物となりすぎる可能性があるため、台座に200mm2のスペースと4本のボルトしか必要としない小型のスカラロボットの方が適している場合があります。
もう一つの要素は部品の向きです。スカラロボットや6軸ロボットは部品を回転させることができるため、部品や工具を様々な角度や位置でハンドリングできるという利点があります。同様の柔軟性を実現するために、一部の直交座標ロボットには、Z軸方向に軽量のペイロードを移動させるフィードモジュールと呼ばれるサブコンポーネントが搭載されています。一般的に、フィードモジュールはボールねじのスラストロッドを用いて、ハンドリング、ピックアンドプレース、フィードなどの用途において、部品や工具をZ軸方向に移動します。直交座標ロボットには、回転アクチュエータを組み込むことで、追加の向き制御機能を提供することもできます。

3. スピードと移動。

ロボットメーカーのカタログには、定格荷重に加え、速度定格も記載されています。ピックアンドプレース用途のロボットを選ぶ際の重要な考慮事項の一つは、長距離移動時の加速時間です。直交座標型ロボットは5m/秒以上の加速が可能で、スカラロボットや6軸ロボットに匹敵する性能です。
直交ロボットは、長いスパンを必要とする用途にも適しています。設計者は、モジュールを20mまで拡張できるため、必要に応じて直交ロボットを迅速に変更・拡張できます。速度と移動距離は、ベルト、リニアモーター、またはボールねじアクチュエータを選択することでさらにカスタマイズできます。一方、多関節アームは通常、例えば500mmといった特定のリーチに合わせて事前に設計されています。

4. 位置精度。

スカラロボットや6軸ロボットには、動作の再現性を容易に判断できる精度定格があらかじめ設定されています。しかし、これらのロボットは購入時に設計者を特定の精度レベルに固定します。エンドユーザーは、ボールねじ付きのアクチュエータを交換することで、直交座標型ロボットやガントリー型ロボットの精度を無数のレベルにアップグレードできます。10µmの精度まで対応することも可能です。精度を下げてコストを削減したい場合は、空気圧式またはベルト駆動式のアクチュエータと交換することで、0.1mmの精度を実現できます。
工作機械などのハイエンドアプリケーションでは、精度が鍵となります。これらの直交座標系ロボットには、精密機械加工されたボールレールテーブルやボールねじアクチュエータといった、より優れた機械部品が必要です。スカラや6軸ロボットアームではアームのたわみによって精度を維持できないアプリケーションでは、高精度リニアベアリングを搭載した直交座標系ロボットをご検討ください。ベアリング間隔がたわみを最小限に抑えるため、エンドエフェクタをより正確に位置決めできます。
作業範囲が狭い場合、SCARAロボットや6軸ロボットが適していますが、これらのロボットの複雑さや高コストは必ずしも必要ではありません。直交座標系ロボットが適している例として、医療用ピペットの大量製造アプリケーションが挙げられます。このアプリケーションでは、ロボットが金型からピペットを取り出し、二次自動化装置によって搬送されるラックに挿入します。このアプリケーションでは0.1mmの精度で十分なため、SCARAロボットや6軸ロボットは有効です。しかし、ロボットが3mmというより小さなピペットを扱う場合、たわみが問題となります。さらに、セル内に台座を設置するスペースがないため、ガントリーロボットが適しています。

5. 環境。

最適なロボットを決定する2つの要素は、作業空間の周囲環境と、その空間自体の危険性です。3つ目の考慮事項である、ロボットがクリーンルーム内に設置できるかどうかは、すべてのロボットがクリーンルーム対応バージョンで製造されているため、通常は問題になりません。
スカラロボットや6軸ロボットの台座はコンパクトな傾向があり、限られた床面積での使用に適しています。しかし、設置者がロボットの支持フレームを頭上または壁に取り付けることができる場合は、この点は問題にならないかもしれません。一方、ロボットが箱の中に手を伸ばして部品を取り出す必要があるなど、機械的な干渉が発生するアプリケーションでは、通常、6軸アームが最適です。6軸ロボットは通常、直交ロボットよりも高価ですが、複雑な動作シーケンスなしではアプリケーションを実行できない場合は、その費用は正当化されます。
埃や汚れなどの環境要因もロボットの選定に影響します。スカラロボットや6軸ロボットの関節部はベローズで覆われ、Z軸アクチュエータは様々なシールで保護されます。エアパージを使用するクリーンルームでは、直交ロボットを使用することで、設計者はリニアアクチュエータをIP65構造で囲むことができ、水や埃の侵入を最小限に抑えることができます。さらに、高性能シールは多くの軸構造部品を覆うことができます。

6. デューティサイクル。

これは、1サイクルの動作を完了するのにかかる時間です。24時間365日連続稼働するロボット（ハイスループットスクリーニングや医薬品製造など）は、週5日、1日8時間稼働するロボットよりも早く寿命を迎えます。これらの問題を事前に明確にし、潤滑間隔が長く、メンテナンスの必要性が低いロボットを導入することで、後々のトラブルを防ぎましょう。