進化し続ける産業オートメーションの状況において、協働ロボット (コボット) と従来の産業用ロボットとの対比はますます重要になってきています。協働ロボットのサプライヤーとして、私はこれら 2 種類のロボットの違いを詳しく掘り下げる立場にあります。
設計と物理的構造
従来の産業用ロボットは通常、大きくて重く、高い剛性を持って構築されています。その設計は、高精度かつ高力の作業向けに最適化されています。これらのロボットは、多くの場合、固定ベースと、3 次元空間での広範囲の動作を可能にする複数の大きなジョイントを備えています。これらは通常、大規模な製造施設に設置され、ロボットの高速かつ強い力の動きから人間の作業者を保護するために安全ケージに囲まれていることがよくあります。
一方、協調ロボットはより小型・軽量な構造で設計されています。これらは人間のオペレーターと一緒に動作するように構築されているため、その設計は柔軟性と適応性を重視しています。協働ロボットは多くの場合モジュール設計になっており、さまざまなエンドエフェクターを簡単に接続してさまざまなタスクを実行できます。彼らの関節はより柔軟になるように設計されており、人間と安全に対話できるようになっています。たとえば、協働ロボットは人間との接触を感知し、怪我を防ぐためにすぐに動きを止めることができます。
安全機能
産業現場では安全性が最も重要な関心事です。従来の産業用ロボットは、安全柵、ライトカーテン、緊急停止ボタンなどの外部の安全対策に依存していました。これらの安全機構は、ロボットの動作中に人間の作業者をロボットから安全な距離に保つように設計されています。しかし、これらの措置は人間とロボットの間の相互作用も制限します。人間がロボットの作業エリアに入る必要がある場合、ロボットをシャットダウンする必要があり、生産プロセスで大幅なダウンタイムが発生する可能性があります。
対照的に、協調ロボットには高度な安全機能が組み込まれています。彼らは力感知技術を使用して、人間との予期せぬ接触を検出します。協働ロボットは衝突を感知すると、ただちに速度を下げるか、動きを停止します。一部の協働ロボットには、周囲の人間の存在を検出し、それに応じて動作を調整できる視覚システムも搭載されています。これにより、大規模な安全柵を必要とせずに、人間とロボットの間のシームレスなコラボレーションが可能になります。たとえば、協働ロボットはロボット組立ライン人間の作業者と並んで、部品を安全に前後に受け渡します。
プログラミングと使いやすさ
従来の産業用ロボットのプログラミングは複雑で時間のかかるプロセスになる場合があります。多くの場合、プログラミング言語やロボット システムに関する専門的な知識が必要です。エンジニアは、ロボットの動き、速度、位置を定義する詳細なコードを記述する必要があります。ロボットのタスクや生産ラインに変更を加える場合は大幅な再プログラミングが必要となり、コストと時間がかかる可能性があります。
しかし、協調ロボットは使いやすさを念頭に置いて設計されています。多くの場合、広範なプログラミング知識を必要としない直感的なプログラミング インターフェイスが使用されます。協働ロボットの多くは、ロボットのアームを目的の動作に物理的に誘導することによってプログラムできます。このプロセスは、「デモンストレーションによる教育」として知られています。これにより、技術者以外の作業者でも、さまざまなタスクに合わせて協働ロボットを簡単にプログラムできるようになります。さらに、コボットは生産要件の変化に適応するように迅速に再プログラムできるため、製造プロセスの柔軟性が向上します。
適用範囲
従来の産業用ロボットは、高い精度と速度を必要とする大量の反復作業に適しています。これらは自動車製造などの用途でよく使用され、溶接、塗装、組み立てなどの作業を高い精度で実行できます。たとえば、自動スプレーロボット車体に高速で均一な塗装層を塗布することができ、均一な仕上がりを保証します。
一方、協調ロボットはより多用途であり、より幅広い用途に使用できます。これらは、少量バッチ生産、品質管理、ピックアンドプレース操作など、人間とロボットのコラボレーションが必要なタスクに最適です。協働ロボットは人間のオペレーターと協力して、ロボット上の製品を検査できます。検査ロボット人間が判断を行い、協働ロボットが正確なハンドリングを行うステーションです。コボットは、必要に応じてさまざまなタスクに簡単に再導入することもできるため、中小企業にとってコスト効率の高いソリューションとなります。
料金
従来の産業用ロボットのコストは非常に高額になる場合があります。初期購入価格に加えて、設置、プログラミング、メンテナンスに関連する多額の費用もかかります。これらのロボットはサイズが大きく複雑であるため、多くの場合、ロボットの操作と保守には専門のインフラストラクチャと訓練を受けた人員が必要です。
一般に、協調ロボットは初期費用が低くなります。大規模な従来のロボット システムを導入する予算がない中小企業にとっては、より手頃な価格になります。さらに、協働ロボットのプログラミングと再展開が容易なため、全体的な所有コストが削減されます。協働ロボットは大規模な安全囲いを必要としないため、設置コストも低くなります。
スケーラビリティ
スケーラビリティに関して言えば、従来の産業用ロボットは多くの場合、大規模生産向けに設計されています。一度設置すると、生産ライン内のロボットの数を増減するのは難しく、費用がかかる場合があります。ロボットを追加または削除するには、インフラストラクチャとプログラミングに大幅な変更が必要になる場合があります。
協調ロボットはより優れた拡張性を提供します。必要に応じて生産ラインに簡単に追加または削除できます。モジュール設計とプログラミングの容易さにより、既存のシステムに迅速に統合できます。そのため、市場の需要と生産量の変化に適応する必要がある企業にとって、理想的な選択肢となります。
結論
結論として、協調ロボットと従来の産業用ロボットの違いは非常に大きく、重要です。従来の産業用ロボットは高精度が要求される大量の反復作業に優れていますが、協働ロボットはより高い柔軟性、安全性、使いやすさを提供します。協働ロボットのサプライヤーとして、私は協働ロボットが特に中小企業にとって産業オートメーションの未来であると信じています。
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参考文献
- 「産業用ロボット: テクノロジー、プログラミング、およびアプリケーション」ピーター・コーク著
- シシリアンとオウサマ。
- 大手市場調査会社からの産業オートメーションのトレンドに関する業界レポート。