適切な産業用ロボットの選び方: 溶接、パレタイジング、ハンドリング、協働ロボット

適切なロボットは用途によって異なります。溶接ロボットには安定したパス精度とプロセスの統合が必要です。パレタイジング ロボットには、適切な積載量、リーチ、積み重ね高さが必要です。ハンドリングロボットは、部品の流れ、グリッパーの設計、サイクルタイムによって異なります。コボットは、最大速度よりも簡単な導入と人間のコラボレーションが重要な、柔軟で負荷の低いタスクに最適です。

産業用ロボットはもはや大規模な自動車工場に限定されません。現在、人手不足の解決、一貫性の向上、より安定した生産を目指してロボットを導入する中堅・中小企業の製造業が増えています。

しかし、適切なロボットを選択することは、積載量とアームの長さを選択するほど簡単ではありません。

短い答えが必要な場合、これは次のとおりです。 溶接ロボットは経路の安定性とプロセス品質を重視して構築され、パレタイジング ロボットは積載量、リーチ、および積み重ねパターンによって選択され、ハンドリング ロボットはサイクル タイムとグリップの信頼性に依存し、協働ロボットは最大速度よりも簡単な展開と人間の対話が重要となる、柔軟でリスクの低いアプリケーションに適しています。.

このガイドでは、実際のアプリケーションに基づいて適切なロボットを選択する方法について説明します。これにより、紙の上では機能的に見えても生産現場に適合しないロボットを購入することを避けることができます。

このガイドの対象者

この記事は次のような方向けに書かれています。

• 最初のロボットプロジェクトを計画しているメーカー

• 溶接、パレタイジング、ハンドリングの自動化を比較する工場所有者

• ロボットのペイロード、リーチ、サイクル要件を評価するエンジニア

• ロボットソリューションを調達するディストリビューターとOEMパートナー

• 協働ロボットがその任務に十分であるかどうかを検討するワークショップ

• 将来の CNC + ロボット統合を計画しているバイヤー

目標が、労働力への依存を軽減し、スループットを向上させ、または反復的なプロセスを自動化することである場合、このガイドは、適切なロボット カテゴリを比較するのに役立ちます。

ロボットモデルではなくアプリケーションから始める

ロボットの購入の多くは、機械の購入と同じ理由で失敗します。それは、購入者がタスクではなくモデルから始めることです。

ロボットのタイプを比較する前に、次の質問を明確にしてください。

• ロボットは具体的に何をするのでしょうか？

• 部品の重量、サイズ、形状はどれくらいですか?

• タスクは溶接などのプロセスベースですか、それともハンドリングなどの動作ベースですか?

• どのくらいのサイクルタイムが必要ですか?

• ロボットは単独で動作しますか、ポジショナーを使用して、CNC マシンの横で、または人の近くで動作しますか?

• これはスタンドアロンのロボットセルですか、それとも大規模な自動化計画の一部ですか?

これらの答えは、ロボットのタイプ、積載量、リーチ、エンドエフェクター、安全設計、統合方法の正しい選択に影響します。

バイヤーが比較する最も一般的な 4 つのロボット カテゴリ

溶接ロボット

溶接ロボットは、システム設計に応じて、MIG、MAG、TIG、またはレーザー支援アプリケーションなどの自動溶接プロセスに使用されます。通常、再現性のあるトーチの動きと一貫した溶接品質が必要なタスクに選択されます。

典型的なアプリケーションには次のようなものがあります。

• 金属加工

• 自動車部品

• フレームとブラケット

• キャビネットとエンクロージャ

• 構造コンポーネント

• 繰り返しの溶接継ぎ目

最も重要なこと:

• パスの精度と再現性

• トーチケーブル管理

• 溶接電源の互換性

• ポジショナの統合

• 治具の一貫性

• アークの安定性とプロセスの再現性

溶接ロボットは単なるロボットアームではありません。プロセス系です。

パレタイジングロボット

パレタイジング ロボットは、製品、カートン、袋、またはコンテナをピッキングし、定義された積み重ねパターンでパレット上に配置するために使用されます。これは、包装、倉庫、食品、化学、産業用マテリアルハンドリングラインで一般的です。

典型的なアプリケーションには次のようなものがあります。

• カートンのパレタイジング

• 袋のパレタイジング

• ボトルや容器の積み重ね

• エンドオブライン包装の自動化

最も重要なこと:

• ペイロード

• 到着

• スタッキング高さ

• レイヤーパターンの柔軟性

• サイクルレート

• グリッパーの適合性

パレタイジングの場合、ロボットは製品と完全なパレット レイアウトの両方に一致する必要があります。

ハンドリングロボット

ステーション間の材料搬送にはハンドリングロボットが使用されます。これには、プロセスセル内でのロード、アンロード、機械の管理、ピックアンドプレイス、ライン移送、または部品の移動が含まれます。

典型的なアプリケーションには次のようなものがあります。

• CNCのロードとアンロード

• コンベア間の搬送

• トレイローディング

• ダイカスト部品の取り外し

• プレステンディング

• 部品の仕分け

最も重要なこと:

• サイクルタイム

• 到達とアクセス

• 部品の向き

• グリッパーの設計

• マシンインターフェース

• 再現可能なピックアンドプレイスのパフォーマンス

ハンドリングロボットは多くの場合、切断や溶接以外の労働力をプロセスから排除することで価値を生み出します。

協働ロボット（コボット）

コボットは、より簡単な導入、よりシンプルなプログラミング、そして人間との緊密な対話が重要なアプリケーション向けに設計されています。多くの場合、コボットは軽作業や柔軟な生産環境に使用されます。

典型的なアプリケーションには次のようなものがあります。

• ライトアセンブリ

• 小さな部品の取り扱い

• 検査補助

• 梱包

• 軽いピックアンドプレイス

• 低力の反復作業

最も重要なこと:

• ペイロード

• プログラミングのしやすさ

• ワークスペースの柔軟性

• リスク評価と安全設計

• 期待される処理速度

• オペレーターとの対話

協働ロボットはあらゆるシナリオで自動的に安全になるわけではなく、産業用の速度や積載量の要件にとって常に最良の選択であるとは限りません。

簡単な比較: どのロボットがどの仕事に適しているか?

溶接ロボットの選び方

溶接の自動化はロボット アーム自体だけではなく、それ以上のものに依存します。トーチ、電源、治具、ポジショナー、部品の一貫性、プロセス制御など、システム全体が重要です。

次の場合に溶接ロボットを選択してください。

• 繰り返しの溶接継ぎ目がある

• 品質の一貫性が重要

• 手溶接能力を維持するのが難しい

• 労働力不足は生産量に影響を与える

• 生産量が専用セルを正当化する

主要な選択要素:

到着

ロボットは、ぎこちない動きや過度の位置変更をせずに、溶接領域全体にアクセスする必要があります。

ペイロード

ロボットは、トーチ パッケージおよび関連アクセサリを適切な安定性でサポートする必要があります。

再現性

溶接の品質は、一貫したトーチの経路と位置に依存します。

ポジショナまたはフィクスチャの統合

多くの溶接プロジェクトは、ロボット自体と同じくらい治具と部品の向きに大きく依存します。

プロセスの種類

溶接プロセスが異なれば、動作の安定性、ケーブルの配線、統合方法も異なる場合があります。

よくある間違い:

購入者は、ロボットだけで溶接品質の問題を解決できると考えることがあります。実際には、不適切な治具の設計や部品の不一致が、アーム自体よりも多くの問題を引き起こすことがよくあります。

パレタイズロボットの選び方

パレタイジングは単純そうに見えますが、実際のプロジェクトはスループット、積み重ねパターン、製品の寸法、最終ラインのレイアウトに依存します。

次の場合はパレタイジング ロボットを選択してください。

• 繰り返しの積み重ね作業がある場合

• 人件費や疲労が問題になる

• 製品の重量により手作業が困難になる

• 行末でより安定した出力が必要な場合

• パレットパターンの一貫性が重要

主要な選択要素:

ペイロード

製品とグリッパーを含む総積載量を常に計算してください。

到着

ロボットはピックアップポイントとパレットエリア全体をカバーする必要があります。

積み重ね高さ

パレットの最大高さは、ロボットの形状とリーチ要件に影響します。

サイクルタイム

ロボットは積載重量だけでなく、ライン速度も一致させる必要があります。

グリッパーの設計

カートン、袋、バケツ、ボトルには、非常に異なるアーム先端工具が必要になることがよくあります。

よくある間違い:

購入者の中には、定格積載量だけでロボットを選択し、後でロボットが必要なパレットの高さまたはパターンの幅に快適に到達できないことに気づく人もいます。

ハンドリングロボットの選び方

ハンドリング ロボットは、繰り返しの搬送作業によってライン全体の速度が低下したり、労働力への依存が生じたりする場合によく使用されます。

次の場合はハンドリング ロボットを選択してください。

• オペレータは機械の積み下ろしに時間を費やす

• 作業は反復的で一貫性のあるものである

• 駅間の手動乗り換えを減らしたい

• サイクルの安定性を向上させる必要がある

• あなたのラインは無人または半自動生産に移行しています

主要な選択要素:

部品の重量と形状

平らなプレートのグリップは、シャフト、鋳物、または壊れやすい完成品のグリップとは大きく異なります。

リーチとマシンアクセス

ロボットは安全かつ効率的に機械に出入りする必要があります。

サイクルタイム

マテリアルハンドリングは上流工程と下流工程の生産リズムに合わせなければなりません。

エンドエフェクターの設計

吸盤、グリッパー、磁気ツール、カスタム固定具はすべて、さまざまなパーツ ファミリに適合します。

統合ロジック

信号、ドアの開き具合、チャックの状態、治具の再現性、部品の方向はすべて、ロボット セルがスムーズに動作するかどうかに影響します。

よくある間違い:

バイヤーはこのプロジェクトを「部品を積み込むだけ」と表現することがありますが、実際には部品の提示、グリップ、向き、機械インターフェースのタイミングが本当の難しさです。

コボットが正しい選択かどうかを判断する方法

コボットは、多くの場合、導入が簡単で、初めてのユーザーにとっても理解しやすいため、魅力的です。しかし、それらが常に最良の答えであるとは限りません。

次の場合は協働ロボットを選択してください。

• タスクは比較的軽いものです

• トップスピードよりも柔軟性が必要です

• ロボットは別の仕事に再配置される可能性があります

• 床面積が限られている

• オペレーターの対話はワークフローの一部です

• 単純なパスを簡単に教えたい

コボットを選択する前に慎重に確認してください。

ペイロード要件

パーツの重量とグリッパーの重量を加えた影響を過小評価しないでください。

期待速度

実際の生産では、協働ロボットは従来の産業用ロボットよりも遅いことがよくあります。

安全設計

共同利用には依然として適切なリスク評価が必要です。 「コボット」は「安全計画がない」という意味ではありません。

プロセス強度

過酷な溶接、高速パレタイジング、または高速機械の手入れには、標準的な産業用ロボットの方が適している可能性があります。

よくある間違い:

購入者の中には、その方が簡単そうに見えるという理由でコボットを選択し、後でそのアプリケーションが実際にはより多くのペイロード、より高速な動作、またはより厳しい産業用途のパフォーマンスを必要としていることに気づく人もいます。

産業用ロボットを選択する際に最も重要な 10 の要素

ペイロード

ペイロードは最も明白な開始点ですが、以下を含める必要があります。

• 部分重量

• グリッパーまたはツールの重量

• 関連するケーブルまたは付属品の負荷

• 安全マージン

ロボットのサイズを絶対限界に近づけすぎないでください。

到着

ロボットは、単純化された図面内だけでなく、実際のレイアウト内のすべての必要なポイントに快適にアクセスする必要があります。

チェック：

• 乗車場所

• 配置点

• 機械のドア部分

• パレットの高さの範囲

• 器具へのアクセス

• 衝突クリアランス

再現性

再現性は以下に影響します。

• 溶接の一貫性

• ピックアンドプレイスの精度

• スタック品質

• 治具の位置合わせ

• 部品搬送の安定性

プロセス重視のアプリケーションでは、「精度」に関するマーケティング用語よりも再現性が重要です。

サイクルタイム

ロボットは実際の生産リズムに遅れないようにする必要があります。

聞く：

• 1 分あたり何回のピック、溶接、または配置が必要ですか?

• ロボットは別のマシンで待機しますか?

• 部品の説明や検査をする時間はありますか?

適切なロボットとは、単にデモで印象的に動くロボットではなく、ラインに適合したロボットです。

エンドエフェクターまたはプロセスツール

ロボット アームはソリューションの一部にすぎません。多くの場合、最終ツールが真の成功を左右します。

例としては次のものが挙げられます。

• 溶接トーチ

• 真空グリッパー

• メカニカルグリッパー

• 磁気グリッパー

• 多品種パレタイジンググリッパー

• カスタムソフトコンタクトグリッパー

強力なロボットを間違ったツールで使用しても、パフォーマンスは低下します。

アプリケーション環境

工場環境はロボットの選択に影響を与えます。

考慮する：

• 熱

• ほこり

• 溶接スパッタ

• 湿度

• オイルミスト

• スペースの制限

• 近くの人通り

適切なロボット セルは、単なるきれいなショールームのレイアウトではなく、実際の工場の現場に適合する必要があります。

安全性とリスクの評価

安全計画は産業用ロボットと協働ロボットの両方にとって不可欠です。

アプリケーションによっては、次のものが含まれる場合があります。

• フェンシング

• ライトカーテン

• エリアスキャナ

• インターロック

• 非常停止レイアウト

• 速度と分離の計画

• アクセス制御

ロボットの選択では、プロジェクトの安全面を決して無視してはなりません。

プログラミングと使いやすさ

一部のアプリケーションでは高度なモーション ロジックが必要ですが、他のアプリケーションでは迅速なセットアップと簡単なティーチングの方がメリットが得られます。

これは特に次の場合に重要です。

• 初めてロボットを使う人

• 混合生産

• 小さな工場

• 頻繁に製品変更を伴うプロジェクト

使いやすさは、多くの購入者の予想以上に採用に影響を与えます。

他の機器との統合

ロボットを単独で購入することはほとんどありません。多くの場合、次のもので機能します。

• CNCマシン

• コンベア

• 溶接電源

• ポジショナー

• パレットステーション

• センサー

• 検査装置

多くの場合、スムーズな統合によって、プロジェクトが真に生産的になるかどうかが決まります。

サービス、スペアパーツ、サポート

ロボット プロジェクトは、アームが納品された時点では完了しません。

購入する前に、次のことを尋ねてください。

• 試運転サポートは利用可能ですか?

• スペアパーツはすぐに供給できますか?

• 遠隔診断はサポートされていますか?

• トレーニングは提供されますか?

• サプライヤーはインストール後のアプリケーションのチューニングをサポートできますか?

これらの点は、海外のバイヤーやオートメーションを初めて使用するユーザーにとって特に重要です。

産業用ロボットとコボット: シンプルな決定ルール

実際的な経験則が必要な場合は、これを使用してください。

次のような場合に産業用ロボットを選択してください。

• スピードが重要

• ペイロードが高い

• デューティサイクルは要求が厳しい

• プロセスが負荷が高い、または反復的である

• アプリケーションは明確に定義されており、運用に重点を置いています

次の場合にコボットを選択してください。

• 積載量が軽くなる

• スピードよりも柔軟性が重要

• 人間のやりとりはワークフローの一部です

• 再配置の可能性が高い

• プログラミングのしやすさは重要

多くの工場において、間違った比較はロボットのブランドとロボットのブランドではありません。それは協働ロボットと産業用ロボットの間違った作業です。

用途別の実際的な比較

ロボットを実際の生産シナリオに適合させる方法

シナリオ 1: 繰り返し溶接された金属フレーム

工場が毎日同じブラケット、フレーム、または組み立て部品を生産している場合、多くの場合、溶接ロボット セルが正しい選択となります。

優先順位を付ける:

• 安定したパスモーション

• 治具の品質

• 適切なリーチ

• 一貫したトーチアクセス

• 必要に応じてポジショナを統合

シナリオ 2: エンドオブラインのカートンの積み重ね

作業者が梱包ラインの最後でカートンを手動で積み重ねる場合、パレタイジング ロボットが最も早く返却できる可能性があります。

優先順位を付ける:

• グリッパーを含むペイロード

• 回線速度

• スタッキング高さ

• パレットパターンの柔軟性

• スムーズな商品受け取り

シナリオ 3: CNC のロードとアンロード

オペレーターが機械のドアを開けたり、トレイとチャックの間で部品を移動したりするのに貴重な時間を費やしている場合、ハンドリング ロボットが最大の効果をもたらす可能性があります。

優先順位を付ける:

• 再現可能な部品のグリップ

• マシンアクセス

• サイクルマッチング

• 治具の一貫性

• CNCプロセスとの信号統合

シナリオ 4: フレキシブル ライトのアセンブリまたはパッケージ化

タスクが頻繁に変更され、ペイロードが比較的軽い場合は、従来の柵で囲まれたロボット セルよりも協働ロボットの方が実用的である可能性があります。

優先順位を付ける:

• 簡単な教え

• タスクの柔軟性

• 安全な作業スペースの計画

• 管理可能な速度の期待値

購入者が犯すよくある間違い

ペイロードだけで選ぶ

ロボットが部品を持ち上げることはできますが、リーチ、速度、またはツールの統合が間違っていると、プロジェクトは失敗します。

エンドエフェクターの無視

グリッパーまたはプロセス ツールは、詳細として扱われることがよくあります。実際のプロジェクトでは、これは主な成功要因の 1 つです。

サイクルタイムの過小評価

正確ではあっても遅すぎるロボットでもボトルネックになる可能性があります。

過酷な作業にコボットを選択する

コボットは便利ですが、すべての産業プロセスにとって正しい答えであるわけではありません。

安全計画の監視

安全性については、ロボットが到着した後ではなく、見積を受ける前に考慮する必要があります。

ロボットをスタンドアロン デバイスとして扱う

オートメーションの問題のほとんどは、治具、コンベア、機械信号、ポジショナー、部品のプレゼンテーションなどのインターフェイス ポイントで発生します。

ロボットの推奨を求める前に、どのような情報を準備する必要がありますか?

有用なロボットの推奨を受け取るには、以下を準備してください。

• 部品または製品の重量

• 寸法と取り扱い方法

• アプリケーションの種類: 溶接、パレタイジング、ハンドリング、組み立て、またはその他

• 必要なサイクルタイム

• ピックアップと配置の位置

• パレットの高さまたは機械のアクセス範囲（該当する場合）

• 現在の工程写真またはレイアウト図

• グリッパーまたはツールの設定

• 安全性またはスペースの制限

• CNC マシンまたは他の機器との統合が必要かどうか

• 現地の電圧とコンプライアンスの要件

• 関連する場合、OEM またはブランド化への期待

アプリケーションがより明確に定義されるほど、推奨はより正確になります。

OEM バイヤーとディストリビュータにとってこれが重要な理由

一部の顧客は社内生産のためだけに購入しているわけではありません。また、次のような場合もあります。

• 地元の代理店

• オートメーションインテグレーター

• プライベートブランドパートナー

• 地域のディーラー

• ロボット機能を追加する機械メーカー

こうした購入者にとって、ロボットについての議論には以下も含める必要があります。

• 制御システム言語

• 電気規格

• ローカルサービスへの期待

• スペアパーツの計画

• ドキュメントサポート

• 梱包と発送方法

• ブランドまたはネームプレートのカスタマイズ

通常、ロボットとプロジェクトのコンテキストの両方を理解しているサプライヤーは、カタログのみを提供するサプライヤーよりも価値があります。

バイヤーが SZGH による完全自動化タスクをよく検討する理由

ロボットの選択は、製品ページからではなくプロセスから始めると最も効果的です。

SZGH は、産業用ロボット、CNC マシン、自社開発の制御システム、CNC とロボットの統合計画でメーカーをサポートします。これにより、腕のサイズだけでなく、以下のような議論もカバーできるようになります。

• アプリケーションベースのロボットタイプの選択

• ペイロードとリーチのマッチング

• 溶接、パレタイジング、ハンドリングのワークフローのレビュー

• 将来の機械のメンテナンスまたは統合自動化計画

• OEM およびブランディングのカスタマイズ

• 設置、トレーニング、アフターセールス調整

多くの顧客にとって、その広範なレビューは、発注前にプロジェクトのリスクを軽減するのに役立ちます。

結論

工場のあらゆる作業に最適な単一のロボットは存在しません。

プロセスの一貫性と再現性のある溶接品質が最も重要な場合、溶接 ロボットは 正しい選択です。

、 パレタイジングロボットは 製品のスタッキング、積載量、ラインエンドの効率が主な優先事項である場合に最適です。

、 ハンドリングロボットは 積み込み、積み降ろし、移送、機械の手入れなどの作業に最適です。

多くの場合、コボット は 、簡単な導入と人間との緊密な対話が重要な、軽量で柔軟なアプリケーションに適しています。

最良のロボットとは、単なる仕様書ではなく、実際のプロセスに適合するロボットです。

最終的な決定を下す前に、ロボットを実際の部品、サイクルタイム、工具、安全要件、長期的な自動化目標と比較してください。

よくある質問

産業用ロボットを選ぶときにまずチェックすることは何ですか？

アプリケーション自体から始めます。タスク、部品の重量、サイクル タイム、作業スペース、およびロボットが溶接、積み重ね、搬送、またはオペレータの近くで作業するかどうかを定義します。

溶接ロボットとハンドリングロボットのどちらを選択すればよいですか?

反復可能なトーチ動作による自動溶接が主なタスクである場合は、溶接ロボットを選択してください。タスクが積み込み、積み降ろし、ピックアンドプレース、またはステーション間の材料の移動である場合は、ハンドリング ロボットを選択してください。

パレタイジングロボットに十分な到達距離があるかどうかはどうすればわかりますか?

ピックアップポイント、パレット幅、最大積み重ね高さを含む完全なレイアウトを確認してください。リーチは、単純化された数値だけでなく、実際の作業範囲で評価される必要があります。

協働ロボットは産業用ロボットよりも優れているのでしょうか?

いつもではありません。通常、コボットは、展開の容易さが重要な、軽量で柔軟なタスクに適しています。より高速、より重い、より要求の厳しい産業プロセスの場合、多くの場合、標準の産業用ロボットの方が良い選択となります。

エンドエフェクターはなぜそれほど重要なのでしょうか?

なぜなら、ロボットは製品を確実に保持、移動、または処理できる場合にのみ価値を生み出すからです。多くのプロジェクトでは、グリッパーやツールの設計がロボット アーム自体と同じくらい重要です。

SZGH は CNC マシンのメンテナンスとロボットの統合をサポートできますか?

はい。 SZGH は、ハンドリング ロボットや、積み込み、積み下ろし、その他の生産自動化タスクのための統合された CNC + ロボット ソリューションについて話し合うことができます。

SZGH は OEM ロボット ソリューションを提供できますか?

はい。 SZGH は、ブランディング、色、制御インターフェイス言語、電気構成、ドキュメント、パッケージング、アプリケーションベースのカスタマイズなどの OEM 要件について話し合うことができます。

ロボットの推奨を求める前に、どのような情報を送信する必要がありますか?

用途の種類、部品の重量とサイズ、サイクルタイムの目標、レイアウトまたは写真、取り扱いまたは溶接の詳細、ロボットを機械、コンベア、またはその他の機器と統合する必要があるかどうかを共有してください。

お問い合わせCTA

工場向けの溶接ロボット、パレタイジング ロボット、ハンドリング ロボット、コボットの選択にサポートが必要ですか?アプリケーションの詳細、製品の寸法、自動化の目標をお送りください。お客様のプロジェクトにより適したロボット ソリューションをお勧めします。