ロボットによる自動化を初めてご検討の方にとって、直交ロボットという概念は難解な技術用語のように聞こえるかもしれません。しかしご安心ください。私たちはこの概念を分かりやすく解説し、直交ロボットが貴社の現場に最適な選択肢かどうかをご理解いただけるようお手伝いいたします。直交ロボットとは、X、Y、Zの3軸に沿って直交領域を移動する機械式アームです。ロボットの動作パターンをマッピングする直交座標系にちなんで名付けられています。直交ロボットは、リニアロボットやガントリーロボットとも呼ばれます。これらのロボットの一般的な製造業における用途をいくつか見ていきましょう。

• ピックアンドプレース特に電子機器の組み立てと梱包において、ガントリーロボットは極めて微細な部品であっても正確に選択、移動、配置できるため、回路基板の組み立て、繊細な部品の取り扱い、その他鋭い目が求められる作業に最適です。
• 材料処理CNC工作機械への積み込み・積み下ろし、ステーション間の部品搬送、製品の梱包など、様々な用途に対応します。直交座標ロボットは様々な対象物を取り扱うことができるため、自動化生産ラインにおいて重要な資産となります。
• 組立・検査：直交座標ロボットは、部品の配置、ファスナーの挿入、接着剤の塗布など、幅広い組立作業を実行できます。また、欠陥のスキャンなどの検査作業にも使用でき、より高い基準を確保し、寸法精度を検証できます。
• 機械による手入れ:これらのロボットは、CNC マシンを効果的に管理し、ワークピースの積み下ろし、ツールの交換、その他人間の手が必要となる作業を実行できます。
• 3Dプリント:3Dプリンティングへの直交ロボットの応用がますます増えています。直交ロボットは材料の堆積を正確に制御し、3軸に沿って移動できるため、複雑な3次元オブジェクトを作成できます。

しかし、それだけではありません。多くのメーカーが溶接や塗装など、様々な工程に直交ロボットを導入するケースが増えており、自動車産業をはじめとする多くの産業現場で確固たる地位を築いています。もう一つ注目すべき点は、直交ロボットは完全な多関節型ではないということです。そのため、新型モデルと比較すると、動作範囲、リーチ、汎用性に限界がある場合があります。

直交ロボットを使用する利点

では、なぜ直交ロボットは自動化に非常に優れているのでしょうか？その理由をいくつか挙げてみましょう。

• 精度と正確さ:電子部品の組み立てやワークの積み下ろしなど、極めて高い精度が求められる高精度の作業に優れています。
• メンテナンスの手間がかからない:機械設計がシンプルで可動部品が少ないため、メンテナンスが少なく、耐久性があり、故障しにくくなっています。
• 柔軟性:さまざまなタスクに合わせて再プログラムしたり、さまざまなエンドエフェクタやツールに交換したりすることもできます。
• コスト効率が高い:他のロボットに比べて導入コストが安く、5,000ドルから15,000ドル程度です。また、プログラミングに工学の学位は必要ないため、既存の生産ラインへの統合も比較的容易です。
• 安全性：ロボットは、密閉された構造化されたエリア内で稼働します。この密閉された作業環境により、事故の可能性が低減され、人間の作業員の近くで稼働しても安全です。ただし、適切な安全対策は依然として必要です。
• 1 つのコントローラーで操作できます。これにより、複数の入力デバイス間のやり取りが不要になります。
• 重い積荷を長距離輸送します。2メートルを超える長いストロークと高速性により、サイクルタイムを短縮できます。

直交ロボットはいつ使用すればよいですか?

ご存知の通り、スカラ型や多関節型など、様々な種類のロボットアームやロボットが存在します。しかし、古き良き直交ロボットを選ぶのが最適なのはいつでしょうか？私たちの考えでは、直交ロボットはスピード、高い可搬重量、そして精度が求められる場面で最も効果を発揮します。重要な特にスペースが限られている場合は、このロボットが適しています。スペースとは何でしょうか？直交座標ロボットは双腕構成とスタッキング可能な設計により、設置スペースを削減できます。また、様々なリニアアクチュエータや駆動機構（ベルト、ボールねじ、リードスクリュー、空気圧アクチュエータ、リニアモーター）と互換性があるため、要件に合わせて柔軟に対応できます。それ以外の場合は、特にタスクの複雑さが増すにつれて、より多関節型の6軸ロボットが選択肢となるかもしれません。

結論

「直交ロボットって何？」これでお分かりいただけたでしょうか。これらのプログラム可能な機械は、あらゆる種類の製造・組立工程の効率化と自動化に役立ちます。一見複雑に思えるかもしれませんが、構成要素、種類、そして動作原理の基本を理解することで、謎が解け、正しい用途が理解できるようになります。もちろん、直交ロボットが必要なのか、それとも他の種類の自動化パートナーが必要なのかを判断するには、以下の点を深く理解する必要があります。

• 操作の複雑さ。
• ペイロード、到達範囲、速度のニーズ。
• あなたの予算。
• 人間と並んで操作する必要があるかどうか。