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大型ワーク搬送用高可搬・重作業用産業用ロボットアーム

安川電機は、より大型で重量のあるワークの搬送、搬送効率の向上、および製造自動化を推進するため、「MOTOMAN-GP215L」、「GP400L」、「GP700」を市場に投入しました。

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大型ワーク搬送用高可搬・重作業用産業用ロボットアーム

株式会社安川電機は、6軸垂直多関節型産業用ロボット「MOTOMAN-GP215L」、「GP400L」、「GP700」を発売し、大型ワークの搬送やバルク(大量)搬送自動化のニーズに対応するため、高可搬質量製品のラインアップを拡充しました。

製造業のトレンドと高可搬への要求
近代的な製造工場では、個々のワークや構成部品のサブアセンブリが大型化・重量化する傾向にあります。自動車業界においては、車体構造部品、重量のあるダイカスト金属部品、モジュール式バッテリーケースなどの物理的寸法と質量が着実に増加しています。同様に、現代のバッテリー生産プロセスでは、スループット(生産処理速度)を維持するために、複数のセルを同時に一括搬送することが求められています。

自動車製造以外にも、建設機械生産、建築資材加工、産業用工場設備製造などの分野において、大型の構造部品や巨大な加工用治具を移動させる需要が拡大しています。これらのタスクを自動化するために、製造現場では、バルク部品を安定させるための高い手首許容負荷と、拡張された物理的動作領域(リーチ)を兼ね備えた重作業用産業用ロボットが必要とされています。

性能仕様とシステムラインアップ
拡充された製品シリーズは、ライン構成を合理化し、工場床面積の利用効率を最大限に高めるよう最適化された3つの特定モデルにおいて、明確な機械的優位性を導入しています。
  • MOTOMAN-GP215L:本モデルは、最大可搬質量215 kgと、3114 mmの拡張された最大水平リーチを誇ります。その機械的手首許容負荷は、同可搬クラスの従来ロボットと比較して最大44%向上しています。
  • MOTOMAN-GP400L:高負荷仕様とロングリーチへの要求を両立させるよう設計された本ユニットは、可搬質量400 kg、最大水平リーチ3718 mmを実現します。リーチは従来モデルより200 mm延長され、手首許容負荷は従来クラス比で最大110%向上しています。
  • MOTOMAN-GP700:重量物搬送用の高負荷仕様モデルとして位置づけられる本アームは、700 kgの可搬質量を提供します。従来世代と同等の2845 mmの最大水平リーチを維持しながら、機械的手首許容負荷を最大60%向上させています。

大型ワーク搬送用高可搬・重作業用産業用ロボットアーム

構造レイアウトと空間の最適化
本シリーズの機械的レイアウトは、旋回経路移動時の動作干渉半径を縮小するように設計された、コンパクトな設置面積(フットプリント)を採用しています。このコンパクトな幾何学的構造により、標準的な工場スペース内での設備配置計画やレイアウト変更時の設計の柔軟性が向上します。空間的な干渉エリアを最小限に抑えることで、工場床面積の効率的な利用をサポートし、工場設計者が生産ラインのレイアウトを最適化し、処理ライン全体の長さを短縮することを可能にします。

工場生産への応用
この高可搬ロボットシリーズは、いくつかの製造セクターにおける物料搬送および自動化の役割を目的に開発されています。
  • 汽车製造:車体構造部品、高質量ダイカスト部品、および統合された電気自動車(EV)用バッテリーアセンブリの工程間搬送。
  • バッテリー製造:高密度パック組立フェーズにおける、未加工バッテリーセルのバルク転送およびパレタイズ。
  • 建設・インフラ:重量のある産業用部品、大型の建築構造エレメント、および高質量の製造コンポーネントの吊り上げ・搬送。
  • 工場治工具ロジスティクス:大型の機械ワークピースや重量のある加工治具のハンドリング、ポジショニング、およびマシンテンディング(工作機械への脱着支援)。
追加コンテキスト(補足背景)
このセクションでは、元のニュースリリースには含まれていない技術仕様および競合ベンチマークについて詳しく説明します。

200 kgから700 kgの容量を管理する重負荷産業用ロボットは、静的可搬制限、最大空間リーチ、許容手首トルク(モーメント)、および手首慣性によって厳格に評価されます。自動車のシャシーパネルや高密度のバッテリートレイをオフセット(偏心)移動させるような高慣性アプリケーションでは、産業用ロボットの実際の限界は、純粋な垂直揚力ではなく、通常、動的な手首トルクによって規定されます。

ロングリーチ搬送指標
400 kgの可搬質量クラス内において、標準的なロングリーチ産業用ロボット(M-900iB/400LやKR 420 R3080など)は、最大水平リーチが約3,000 mmから3,100 mmに制限されています。MOTOMAN-GP400Lは、400 kgのフル定格を維持しながら、3,718 mmの最大リーチを提供することで、この動作エンベロープ(作業範囲)を拡張します。このアームリーチの延長により、床面に設置する二次的なリニアシャトルトラックを必要とせずに、深いプレス機やダイカストマシンから大型コンポーネントを抽出できるため、総資本インフラの複雑性を低減します。

手首許容負荷と動的慣性
従来の重負荷アームは、負荷の重心がツール取付フランジから遠く離れるような、かさばる細長い物体を扱う際、許容慣性モーメントの制限に悩まされることがよくありました。同等の大型ロボットが高オフセットのツールに遭遇した場合、手首軸のギア損傷を防ぐために、ソフトウェアによって速度を最大50%減速(デレーティング)しなければなりませんでした。

MOTOMAN-GP215L、GP400L、およびGP700シリーズの構造的なアップグレードは、手首の負荷閾値を従来の基準線より最大44%、110%、および60%引き上げます。例えば、2,540 mmのリーチを持つMX700Nのような標準的な700 kgモデルと比較した場合、MOTOMAN-GP700は、強化された手首用デュアルベアリング減速機を採用しつつ、2,845 mmに延長されたリーチを提供します。このアーキテクチャにより、非常停止時のサーボ過負荷異常や構造共振を引き起こすことなく、重量のある加工治具やオフセット負荷をより高い加速度でハンドリングすることが可能になります。

エンクロージャの設置面積と干涉の最適化
工場が高密度な製造ワークセルへと移行するにつれ、大型垂直多関節アームのベース設置面積と後方クリアランスの干渉半径がレイアウト効率に影響を与えます。従来のパラレルリンク型やカウンタウェイト型の重量物ロボットは、広い範囲を掃引する大型の後方機械的安定化構造を必要とするため、広大な安全フェンスが必要でした。

この拡充されたシリーズに採用されているコンパクトなピボット設計は、後方干渉半径を制限します。これにより、ベースの配置をCNCマシンのベッド、プレス治具、および周辺の安全障壁により接近させることが可能になります。プライマリリンクアセンブリを統合することにより、これらのアームはセルあたりの必要床面積の削減を可能にし、統一された生産ラインに沿った逐次的な製造ステーション間の空間的距離の短縮に貢献します。

Induportals編集者 Romila DSilva により編集、AIの支援を受けています。

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