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。[◎△◎]

今回は、水平多関節ロボットについてまとめていきます！

「水平？垂直？どう違うの？」「水平多関節ロボットのメリットは？」
そんなあなたの疑問を解決するためのコラムとなっています！

ロボット導入に必要な情報、進め方をおまとめしましたので、合わせてお読みください。
ロボット導入に必要な情報や進め方はこちら⇒
『初心者必見！これを読めば導入に向けて大きく前進！ロボット導入に必要な情報をまとめました！①』

①水平多関節ロボットとは

水平多関節ロボットは、その名の通り、水平方向にアーム動作する産業用ロボットの総称を指します。

Selective Compliance Assembly Robot Armの頭文字をとってSCARA（スカラ）ロボットと呼ばれることもあります。

特徴として、アーム先端のみが高さ方向に動作し、そのほかの関節は高さ方向に影響しません。
アーム先端については、必ず垂直に動作するので、押し込み動作等に重宝されます。

②水平多関節ロボットのメリットは？

“多関節ロボット”というだけあって比較的自由度が高いです。
特に向ている作業として“組立”や“ピッキング”があげられます。
そんな水平多関節ロボットのメリットは以下の通りです。

●メリット

１．高速搬送

構造がシンプルなため、高速な動作が可能です。

垂直多関節ロボット等と比較すると関節の動作がシンプルです。
前述した通り、アーム先端以外が前後左右を制御し、先端が垂直に動作します。

２．押し込み動作に強い

アーム先端が必ず垂直方向に動くため、組立等の押し込み動作を得意とします。

他のロボットタイプは、各軸が複雑に動作動作するため、垂直に動作させるためには、各関節を制御する必要があります。
各関節の制御には、動作バラツキがあるため、その分精度が下がってしまう可能性も高いです。

水平多関節ロボットは、垂直動作に対して動作するのは1点だけなのでバラツキも非常に小さいといえます。

３．必要な導入面積が小さい

軸の動作が限られているため、その分、必要となる面積が小さいです。

③水平多関節ロボットのデメリット･･･

以下は、水平多関節ロボットのデメリットです。

●デメリット

１．単体での自由度がやや低い

シンプルな構造であるため、複数のメリットを得られている中、シンプル故にそれがデメリットとなってしまいます。
特に、高さに対して斜めに移動したりすることができません。

２．精度がやや低い

軸に対してサーボモータが回転し、位置決めを行います。
このとき、動作速度が早ければ早いほど、慣性を受けてしまいます。

構造上、慣性を受けやすいため、精度が低いと言えるでしょう。
しかし、ティーチング等で補える場合もあります。

④他のロボットタイプと比較すると

「メリット・デメリットはわかったけど結局のところ、よくわからない」
この記事を見ている方は、ロボット導入のプロフェッショナルではない方が大半だと思います。
メリットデメリットを理解しても、そもそも他のロボットの差別化ができないため、決定的な判断基準とはならないのではないでしょうか？

そこで、コスト、性能、精度の3点を他のロボットタイプと比較してまとめました。

●コスト

一言でいうと、安価な部類に属します。
本体の価格が安価であるのは勿論、比較的小型なため、安全柵や設置架台を設ける際も小型化することができます。
設置面積が小さく済む点も考えると、コストは安価であるといえます。

●自由度

デメリットとして”自由度が低い”とお伝えしました。
圧倒的自由度を誇る垂直多関節ロボットと比較すると自由度が低くなってしまいます。
しかし、他のロボットタイプと比較すると、自由度は高いといっていいでしょう。

●性能

精度について、垂直多関節ロボット以上、パラレルロボット未満となっており、決して悪くはないです。
勿論、人よりも高い水準を長時間維持することができます。
また動作速度も、垂直多関節ロボット以上、パラレルロボット未満という位置づけとなっております。

本体が小型なため、大型ワークの搬送は不向きといえます。

構造がシンプルなため操作がしやすいため、他のロボットタイプと比較しても管理もしやすいです。

水平多関節ロボットは、組立作業、ピッキングをはじめ様々な作業を自動化することができます。
中でも、ネジ締めのように、ネジをまっすぐ回していかなければならない場合は1番最適だといえます。

比較してしまうとデメリットはあるものの、導入した工程によっては、デメリットを完全に打ち消すことができます。

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