産業用ロボットの概要

従来の直線および回転アプリケーションの傾向は、ロボットからエネルギー効率が高くコストが最適化されたシステムへと移行しています。これは、メーカーがロボットが提供するすべての機能、大きなサイズ、自由度を必要としないことが多いためです。

DIN規格では産業用ロボットとみなされていますが、直交座標ハンドリングシステムは、ほとんどの4軸から6軸の多関節ロボットよりもシンプルでエネルギー効率の高い操作を提供します。DIN規格EN ISO 8373では、「産業用ロボットとは、自動制御式で再プログラム可能な[…]多目的マニピュレータであり、3軸以上のプログラムが可能で、産業オートメーション用途において固定式または移動式で使用できるもの」と規定されています。しかし、このようなシステムの分類は、システムの機能、柔軟性、動的応答性によって異なります。

直交座標ハンドリングシステムと従来の4軸～6軸ロボットは、柔軟性と動的応答の点で比較的大きな共通点がありますが、機械システムに関しては異なります。用途に応じて、直交座標ハンドリングシステムは、ポイントツーポイント移動の場合はシンプルなPLC（ユーザーが既に所有している場合もあります）で制御するか、パス移動などのロボット機能を備えた複雑な制御システムで制御します。4軸～6軸ロボットには、常に複雑なロボット制御システムが必要です。

さらに、直交座標系ハンドリングシステムは移動に必要なスペースが少なく、アプリケーション条件に合わせたカスタム設計やモジュール設計が容易です。軸の長さを変更することで、作業スペースを簡単に調整できます。

このように、運動学はアプリケーションの要件に合わせて構成されます。これは、従来のロボットではアプリケーションの周辺機器をロボットの機械システムと運動学システムに合わせて調整する必要があるのとは対照的です。したがって、直交座標系ハンドリングシステムの機械システムはトータルソリューションの一部であり、システム全体に統合される必要があります。

カスタマイズと汎用性：明確なメリット

カタログに掲載されている4軸～6軸ロボットを用いた標準的なソリューションとは異なり、直交座標系ハンドリングシステムは、アプリケーションに合わせてモジュール方式でカスタマイズできます（図3参照）。これらのシステムでは、従来のロボットでよく見られるような妥協は実質的に必要ありません。従来のロボットでは、アプリケーションの一部をロボットの要件と機能に合わせて調整する必要がありました。また、標準化への移行と量産部品の使用により、直交座標系ソリューションは従来のロボットに比べてコストを削減できます。

さらに、直交座標ハンドリングシステムには、様々な駆動技術を組み合わせることができます。各軸には、アプリケーションに最適な空気圧駆動、サーボ空気圧駆動、電動駆動が選択され、効率、動的応答、機能の面で最適な動作を実現します。

シリアルキネマティクスとしての直交座標ハンドリングシステムは、直線運動用の主軸と回転用の補助軸を備えています。このシステムはガイド、支持、駆動の3つの役割を同時に担い、ハンドリングシステムの構造に関わらず、アプリケーションシステム全体に統合する必要があります。