重いものを持てない協働ロボットの力を底上げする方法!電動バランサってなに?

    こんにちは!産業用ロボットの情報を発信しているROBoINです。[◎△◎]
    先日、名古屋 ものづくりワールドへ行ってきました!

    今回は、私が見てきた中で特に気になったものをご紹介していきます!
    初めてのかたでもわかりやすいよう、順を追って説明していきます。

    協働ロボットのスペック

    本題に入る前に一般的な協働ロボットのスペックをご紹介します。


    【一般的なスペック(例)】
    最大可搬重量:10kg
      本体質量:30kg
     最大リーチ:1000mm

    あくまで、参考の数値ではありますが、以上のようなスペックを持ち、協働ロボットが小型であることは数値からもうかがえます
    勿論、これ以上の可搬重量、リーチを備えている機種もありますが、そこまで大きくは変わりません。

    なぜ小型なのか

    ・根本の理由は、安全第一

    協働ロボットは人と同じ環境で働くことができます。それは、人の安全を確保した上で成り立っています。

    中でも小型化に一番大きな影響を与えているのが、法律です。
    元々、協働ロボットに関する法律がきまっておらず、『定格出力80W以上のロボットには安全柵を設けること』という法律がありました。
    しかし、その法律には、”作業員とロボットが協働して良いか否か”は定められていませんでした。
    協働ロボットに対して明確にするため、『危険性又は有害性等の調査等に関する指針』が設けられ、許容運動エネルギー、挟まれ防止等の安全性の指針をクリアしているロボットに対しては協働性を許可されるようになりました。
    実際は、大型ロボットも一定の条件下では、作業員と協働ができますが、制約内の動作になってしまうため、オーバースペックになる場合が多いです。

    最大出力時、大きなパワーで素早いものだったとしても、許容の運動エネルギーの中で動作するスペックに制限されてしまうため、ムダにしない小型が最適だといえます。

    低出力を補うためには?

    ・エア・電動バランサの使用

    みなさん、バランサの存在をご存知でしょうか? 参考:『 電動バランサ(wikipedia)』
    バランサとは、荷重センサやサーボモータ、位置センサ等を使って人の作業負担を軽減させる装置で電動式とエア式があります。
    『電動式はコンパクトで低出力』『エア式は少し大きくて高出力』と考えると違いが分かりやすいかと思います。
    一般的にはチェーンの先にフック等のワークと接続できる機構があり、そこに引っ掛けることでワークをぶら下げることができ、軽い力でも簡単に搬送が可能になります。

    人が行っていた作業を協働ロボットへ置き換えるわけですから、今回は電動バランサでお話を進めていきます。
    前述で『電動式はコンパクトで低出力』とお伝えしましたが、それでも100kg以上のワークをぶら下げることができます。

    電動バランサはぶら下げたワークの重さをサーボモータと荷重センサを使って軽減します。
    例えば100kgでも5kgの力で上下左右に動かせるようになります
    私が展示会で拝見したのはまさに最大5kg可搬の協働ロボットが100kgの重りを運んでいました。

    従来のバランサは、ワークの上げ下げを操作ボタンで行っていましたが、最近の電動バランサでは、ワークを手で持ち上げたら、その持ち上げた力を感知して、その力分だけワークを持ち上げることができます。
    つまりは、あまり力のない方でもボタン操作不要で簡単に重量物を移動することができます。
    そしてもちろん、協働ロボットでも重量物の移動が可能となります。

    電動バランサを使用するメリットは?

    協働ロボットに電動バランサを運用した場合のメリットは主に以下のことがあげられます。

    【メリット】
    ・安全柵が不要

     安全柵は設置面積が非常に大きくなってしまうため、安全柵がなくてよいのは非常に大きなメリットです。

    ・コスト低減

     ”場合によりけり”となってしまいますが、重量物用の産業用ロボットは本体質量が大きく、そのロボットを設置するための架台等も高価になります。
     中型のロボットからは設置条件も限られてしまっている場合もあるので、そういった場合は、『バランサ+協働ロボット』と比較することが有効的ではないかと思います。


    まとめ

    いかがだったでしょうか?
    今回拝見してきた展示会は、ロボット中心の展示会ではなかったのですが、ロボットや自動化の注目が高く、ハンド等の周辺機器を始め、ロボットにまつわる製品への人だかりが生まれていました。
    今後さらなる発展が期待でき、とてもわくわくする内容でした!今回の内容のほかにも入手した情報を投稿していきます!

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