4軸と6軸のパレタイズロボット: 選び方

読み進める前に、ほとんどの購入者が実際に探している直接の答えをお伝えしたいと思います。 コンベア ラインから均一の箱や袋をパレットに積み込む場合、4 軸ロボットはほぼ常に速度の点で 6 軸ロボットよりも優れており、価格の面でも優れており、プログラムとメンテナンスがより簡単です。 アプリケーションが本当に追加の自由度を必要とする場合にのみ、6 軸に移行してください。このガイドでは、その呼び出しを行う方法を正確に説明します。

私は SZGH の初期の頃からハンドリング ロボットの販売と導入を行ってきましたが、2026 年になった今でも、同じ高価な間違いが繰り返されているのを目にしています。購入者は 6 軸ロボットが普遍的に優れているように聞こえるマーケティング資料を読み、最終的にはプログラムが難しく、パレット ラインでの処理が遅く、実際に必要なものよりも 20 ～ 30% 高価な構成を購入することになります。このガイドの私の目標は、あなたのその間違いを防ぐことです。

私がいつも最初に尋ねる質問はこれです。 あなたの部品は一貫した方向でロボットに到達しますか? 答えが「はい」の場合、つまり箱が平らな面を下にしてコンベアから出てきて、袋が毎サイクル同じ位置に到着し、パレットのパターンが繰り返される場合には、パレタイジングに 6 軸ロボットはほぼ確実に必要ありません。答えがノーの場合、つまり部品がランダムな角度で到着する場合、表面が傾斜している場合、または同じロボットが同じセル内で溶接、検査、および処理を行う必要がある場合には、6 軸が適切なツールになります。

このガイドではすべてのことをカバーしています 4 軸と 6 軸のハンドリング ロボットの 比較: 機構、速度、可搬質量、コスト、プログラミングの複雑さ、および独自の生産ラインに適用できる意思決定マトリックス。また、高スループットのパレタイジングとマテリアルハンドリング専用に設計された SZGH B シリーズ 4 軸モデルについても説明します。

重要なトレードオフ: スピードとシンプルさ vs. 柔軟性と可動域

4 軸ロボットと 6 軸ロボットの基本的な違いはジョイントの数であり、ジョイントが追加されるたびに機能と複雑さの両方が追加されます。

4 軸パレタイズロボットは、ベース回転 (S 軸)、下アーム (L 軸)、上アーム (U 軸)、リスト回転 (R 軸) の 4 つの自由度で動作します。この SRRT 構成は、一定の高さと方向から製品をピッキングし、パレットに配置することを目的として設計されています。計算、加速、減速するジョイントの数が少ないため、機械的構造がより硬くなり、動作パスが短くなり、サイクル タイムが速くなります。

6 軸多関節ロボットには、B 軸 (手首の曲げ) と T 軸 (手首のひねり) という 2 つの手首関節が追加されます。これらにより、エンドエフェクターは 3D 空間内のほぼあらゆる角度からターゲットに近づくことができます。これは複雑な用途では非常に強力ですが、標準的なパレタイジングでは機械的なオーバーヘッドが発生し、生産性の向上にはつながりません。

2026 年には、4 軸パレット ロボットの再現性とパレット パターン ソフトウェアが大幅に向上しています。最新の 4 軸コントローラは、何百もの保存されたパレット構成を管理し、層インターリーブ パターンを処理し、ラベルの向きを調整するためにライン PLC やビジョン システムと接続できます。彼らは購入者が想定しているよりもかなり優れた能力を持っています。これが、私がこのガイドを私たちのガイドの補足として書いた理由の一部です。 より広範なハンドリングおよびパレタイジングロボットのバイヤーズガイド.

核となるトレードオフを一言で言えば、 4 軸ロボットは実行できる作業が少なく、より速く実行でき、コストが低くなります。 6 軸ロボットはより多くのことを実行しますが、使用しない可能性のある機能に対して料金を支払う必要があります。

アプリケーションの処理において 4 軸ロボットができること (できないこと)

それがうまくいくこと

4 軸パレタイジング ロボットは、製品が再現性のある一貫した方向で到着し、定義された目標位置に積み重ねたり移送したりする必要があるあらゆる用途に優れています。これは、食品および飲料、日用消費財、建材、化学薬品、電子商取引物流における最終ラインの産業用パレタイジングの大部分をカバーしています。

4 軸構成の具体的な強み:

• サイクル速度: 一般的な 4 軸パレタイジング ロボットは、100 ～ 300 kg の範囲のペイロードに対して 1 分あたり 10 ～ 14 サイクルを達成します。直接的な運動学的パス (持ち上げ、回転、配置) により、移動距離が最小限に抑えられます。

• ペイロード対設置面積の比率: 剛性の高い 2 アーム構造により、長い 6 軸リスト チェーンに伴うトルクの低下を招くことなく、高いペイロードをサポートします。私たちの B3100-G-4 は、 3100 mm のリーチで 300 kg を処理できます。この仕様は、6 軸構成で適合させるのが機械的に難しく、高価になります。

• 再現性: ジョイントが少ないということは、累積公差が少ないことを意味します。最新の 4 軸パレタイジング ロボットは、±0.5 mm の再現性を達成しており、すべての標準的なカートンや袋の積み重ねに十分です。

• パレット パターン ソフトウェア: SZGH コントローラーとサードパーティのオフライン パッケージの両方にある専用のパレット プログラミング ツールにより、オペレーターはパス レベルのプログラミングを行わずに、複雑なインターリーブ パターン、混合層スタッキング、および合紙処理を構成できます。これは、エンジニアリング以外のスタッフがいる環境では大きな利点となります。

• メンテナンスの簡素化: サーボ軸、ケーブルが少なく、機械的エンベロープがすっきりしているため、予防メンテナンスの時間とスペアパーツの在庫が削減されます。

できないこと

制限について率直に言いたいのですが、6 軸を過剰に指定するのと同じように、間違ったアプリケーションに対して 4 軸のロボットを過剰に指定するのは役に立ちません。

4 軸ロボットは、 できません。 傾斜または斜めのアプローチでエンドエフェクタの方向を変更手首は垂直軸 (T 軸) を中心に回転できますが、B 軸を中心にツールを傾けることはできません。これはつまり：

• 水平に対して斜めに到着した部品は、上流に機械的な方向転換ステーションがなければピッキングできません。

• ランダムに積み重ねられた混合荷物 (ランダムな倉庫の棚など) の複雑なデパレタイズは、上流の仕分けなしでは現実的ではありません。

• 同じロボットがピッキングを行ってから、さまざまな角度で溶接、塗装、または検査のために再配置する必要があるマルチタスク セルは実現できません。

アプリケーションにこれらの要件のいずれかが含まれている場合は、セクション 3 をよく読んでください。

6 軸ロボットの追加機能: 手首の回転、複雑なパス、マルチタスク

6 軸ロボットの追加の 2 つのリスト軸 (B 軸リストベンドと T 軸リストツイスト) により、ツール中心点 (TCP) はすべての平面で ±360° 以上の回転を実現できます。実際には、これは、外部固定具を使用せずに、ロボットが狭いスペースに到達し、下方または斜めの角度からワークピースにアプローチし、ピックアンドプレイス間で部品の向きを変更できることを意味します。

4 軸パレタイジング ロボットは 6 軸ロボットよりも高速ですか? はい、ほとんどの標準的なパレタイジング サイクルではそうです。同じ箱のパレタイジング タスクを実行する 6 軸ロボットは通常、1 分あたり 7 ～ 11 サイクルを達成します。これは、同じタスクを 1 分あたり 10 ～ 14 サイクルで実行する 4 軸ロボットよりも著しく遅くなります。この違いは、運動連鎖が長くなり、手首のジョイントによる慣性が増加し、コントローラーのパス補間がより複雑になったことに起因します。

6 軸ロボットでできて 4 軸ロボットではできないことは何ですか?

1. 手首の完全な関節動作: 横にある部品を摘んだり、斜めにポケットに挿入したり、傾いた目的地に置いたりするなど、あらゆる角度から表面にアプローチできます。

2. ランダムなスタックのデパレタイズ: 3D ビジョン システムと組み合わせると、6 軸ロボットは入荷パレットからランダムな向きの荷物を識別してピッキングできます。これは、現代の倉庫自動化と返品処理に不可欠です。

3. 混合 SKU ランダムな向き: 製品がさまざまな向き (回転、反転、傾斜) でコンベアに到着した場合、視覚を備えた 6 軸ロボットはアプローチ角度を動的に調整できます。 4 軸ロボットでは、上流の機械的な仕分けがなければこれを行うことはできません。

4. マルチタスク セル: 同じ 6 軸ロボットが、部品のピッキング、加工治具への搬送、再グリップ、検査ステーションへの配置をすべて 1 つのセル内で実行できます。この統合は、床面積が限られている場合、または 2 台または 3 台の専用マシンよりも 1 台のフレキシブル ロボットに資本をより適切に割り当てる場合に合理的です。

5. 角度のある表面と輪郭のある表面: 傾斜したコンベアへの積み込み、傾斜したラックへの配置、扱いにくい構成でのパレタイジングはすべて、6 軸リスト範囲の恩恵を受けます。

ハンドリング用に 4 軸ではなく 6 軸ロボットを選択する必要があるのはどのような場合ですか? 私のルールは単純です。方向の問題を上流で機械的に解決できる場合 (単純なフリップ ステーションやコンベア ガイドのコストは、6 軸ロボットの 15 ～ 30% のプレミアム価格よりもはるかに低いです)、機械的に解決します。製品が壊れやすい、SKU の組み合わせが変わりすぎる、または入ってくる方向が根本的に予測できないなどの理由でそれができない場合は、6 軸が正当化されます。

特にパレタイジングのコンテキストにおける 6 軸構成について詳しく知りたい場合は、次の記事をお勧めします。 4 軸ロボットと 6 軸ロボットの比較.

仕様の並べて比較: 速度、積載量、到達距離、価格帯

以下の表は、生産エンジニアリング チームまたは調達チームにとって最も重要な要素にわたるパレタイジング ロボットの軸の比較をまとめたものです。

4 軸ハンドリング ロボットと 6 軸ハンドリング ロボットの価格差に関する注意: 6 軸ロボットの 15 ～ 30% のプレミアムは、ロボット ユニット レベルで適用されます。追加のプログラミング時間、追加の軸を活用するために必要なより複雑なアーム端ツール、および延長された試運転時間などを考慮すると、同等のペイロードマシンの場合、設置コストの合計の差は 25 ～ 40% 近くになることがよくあります。大量のパレタイジング アプリケーションでは、6 軸のサイクル タイムが遅いという生産性の不利な点から、この差が回復することはほとんどありません。

2026 年には、プログラミング ツールの差は縮まっています。いくつかの 6 軸ロボット ベンダーは現在、パスレベルの複雑さを抽象化し、簡単なスタッキング タスクを実現する簡素化されたパレット モード プログラミングを提供しています。ただし、専用のパレット ソフトウェアを備えた専用の 4 軸コントローラーは、専門家でなくても管理やツールの変更が容易です。

アプリケーション決定マトリックス: どの軸数がどのユースケースに適合するか?

これは購入者に最初に指示するセクションです。アプリケーションを表に照合すると、適切な軸数が明らかになります。

4 軸ロボットは複数の SKU パレタイジング パターンを処理できますか? はい、強力な資格が必要です。4 軸ロボットは複数の SKU を管理できます。 場合、 各 SKU が一貫したトップダウン方向で到着する最新のパレット パターン ソフトウェアを使用すると、数十の製品プロファイルを保存し、PLC 信号またはバーコード トリガーを介してそれらを切り替えることができます。 4 軸ロボットでは、ランダムな向きで到着する SKU や、垂直以外のアプローチ角度を必要とする SKU に適応することはできません。すべての SKU が箱型で平底で、安定した向きでコンベアで供給される場合、4 軸ロボットは制限なく全 SKU 範囲を処理します。

私は、2026 年初頭にスペインの大手飲料協同組合のバイヤーに連絡を取りました。彼らは、小売流通用に 6 つの異なるカートン サイズ (6 パック、12 パック、24 パック形式の混合) をパレタイジングしていましたが、インテグレーターは「製品の多様性」を理由に 6 軸ロボットを引用していました。ライン レイアウトとコンベアの写真を確認した後、6 つの形式すべてが同じベルトで平らでラベル面を上にして到着したことがすぐに明らかになりました。私たちは、 B2100-F-4 には 6 つのパレット プログラムが保存されており、コンベア上のバーコード リーダーによって自動切り替えされます。このラインは、オペレーターの介入なしで、すべてのフォーマットにわたって 1 分あたり 12 サイクルで実行されます。 6 軸ロボットを使用すると、コストが大幅に高くなり、動作が遅くなり、この特定の用途では運用上のメリットが得られません。

特に食品および飲料のアプリケーションについては、ライン統合について詳しく説明します。 食品および飲料用パレタイジングロボットガイド.

プログラミングの複雑さ: セットアップと再構築はどちらが簡単ですか?

プログラミングの複雑さは、ロボットを選択する際に最も軽視される要素の 1 つです。特にフルタイムのロボット工学エンジニアがスタッフにいない購入者にとってはそうです。

4 軸プログラミングのワークフロー:

4 軸パレタイジング ロボットは、モーション プログラミングではなく、主にパレット構成ソフトウェアを通じてプログラムされます。演算子は以下を定義します。

1. パレット寸法と目標位置

2. 製品の寸法と重量

3. レイヤーパターン（縦横、レンガ、ヘリンボーンなど）

4. 層数と合紙の位置

5. コンベアピックポイントとグリッパー開閉タイミング

ほとんどの場合、経験豊富なオペレーターが新しい製品を構成するには 30 ～ 90 分かかります。既存のパレット形式での新しい SKU のツール変更は 15 分以内に実行できます。これは、SKU 数が多く、プロモーション パックが季節ごとに変わる日用消費財や消費財の環境では意味があります。

6 軸プログラミングのワークフロー:

6 軸ロボットでは、位置のティーチングに加えてパスレベルのプログラミングが必要です。プログラマは、アプローチ ベクトル、各ウェイポイントでのツールの方向、セグメント間の遷移モーション、および特異点回避パスを定義する必要があります。単純なパレタイジング タスクの場合、これは管理可能です。最新の 6 軸ティーチ ペンダントのほとんどには、プロセスを簡素化するパレット ウィザード モードが含まれています。複雑なマルチタスクセルの場合、資格のあるロボットプログラマーと、かなり長い試運転時間が必要です。

新製品やプロセス変更のための 6 軸ロボットの改造は、より複雑です。アーム端ツールを変更するには、複数の保存されたプログラムにわたるアプローチ ジオメトリの更新が必要になる場合があります。実際には、これは、4 軸システムでは 15 分かかる再調整が、6 軸システムでは 1 ～ 2 時間かかる可能性があることを意味します。

私の推奨事項: プラントのメンテナンスおよび運用チームにロボット プログラマが含まれていない場合は、すべての標準的なパレタイジングおよびハンドリング アプリケーションで 4 軸を使用することをお勧めします。プログラミングの負担が軽減されるということは、コミッショニングが迅速になり、トラブルシューティングが容易になり、運用の自律性が向上することを意味します。チームがすでに多関節ロボットをプログラムしている場合、またはシステムを管理する統合パートナーがいる場合、6 軸プログラミングのオーバーヘッドは管理可能です。

SZGH B シリーズ ハンドリングアプリケーション向け 4 軸モデル

SZGH の B シリーズ 4 軸パレタイジング ロボットは、産業環境におけるエンドオブラインのハンドリングとパレタイジング用に特別に設計されています。すべてのモデルは、共通のコントローラー プラットフォーム、同じティーチ ペンダント インターフェイス、パレット パターン ソフトウェアとの完全な互換性を共有しています。つまり、オペレーターは再トレーニングすることなく複数のモデルで作業できます。

アプリケーションを処理するための現在の B シリーズ ラインナップは次のとおりです。

B1500-C-4 — ペイロード 100 kg、リーチ 1500 mm

Bシリーズのエントリーポイント。軽度のカートンパレタイジング、ボトルクレートの取り扱い、食品および飲料の最終ライン包装に適しています。リーチ 1500 mm で、単通路レイアウトの標準ユーロ パレットをカバーします。一般的なサイクル時間: 定格ペイロードで 1 分あたり 12 ～ 14 サイクル。

B2100-F-4 — ペイロード 165 kg、リーチ 2100 mm

SZGH シリーズの中で最も広く導入されているモデル。 2100 mm のリーチにより、単一のロボット位置からデュアル レーンのパレタイジングをカバーでき、165 kg のペイロードにより、ほとんどの標準的なカートン、バッグ、木枠のフォーマットに対応できます。製品重量20～80kg程度の日用消費財や食品生産ラインにまずお勧めするモデルです。一般的なサイクル時間: 1 分あたり 11 ～ 13 サイクル。

B2300-E-4 — ペイロード 210 kg、リーチ 2300 mm

25 kg のセメント袋、バルク化学ドラム、高密度の積み重ねパターンなど、より重い製品フォーマット向けに設計されています。 2300 mm のリーチにより、コンベアの高い位置からパレタイズしたり、位置を変更することなくより高いパレット スタックを構築したりできます。一般的なサイクル時間: 1 分あたり 10 ～ 12 サイクル。

B3100-G-4 — ペイロード 300 kg、リーチ 3100 mm

Bシリーズの最高容量モデル。このロボットは、建設資材、ドラム缶、大型家電、自動車部品などの重工業向けに設計されています。リーチが 3100 mm であるため、単一セル レイアウト内の複数のパレット位置に対応できます。一般的なサイクル時間: 最大積載量で 1 分あたり 8 ～ 10 サイクル。

すべての B シリーズ モデルには以下が含まれます。

• 200 以上の事前構成パレット レイアウトを備えた SZGH 独自のパレット パターン ソフトウェア

• PLC統合のためのEtherNet/IPおよびPROFINETインターフェース

• 空気圧およびサーボアームエンドツール用の統合グリッパーバス

• CE マーキングおよび EN ISO 10218-1:2011 への準拠

最終的な推奨事項: 購入者向けの意思決定フローチャート

私は購入者と相談する際に次のような意思決定ロジックを使用します。 ハンドリングロボットの軸選択。順番に作業していけば、アプリケーションに対する明確な答えが得られます。

決定フローチャート: ハンドリングアプリケーションには 4 軸か 6 軸か?

ステップ 1 — 方向の一貫性

→ 製品は一貫した再現可能な向き (平ら、ラベルを上にして、各サイクルで同じ位置) でロボットに到着しますか?

• はい →手順2へ

• いいえ → 6 軸ロボットのコスト割増よりも低いコストで、方向の問題を機械的に上流 (フリップ ステーション、アライメント ガイド、位置決めコンベア) で解決できますか?

  • はい → 上流で解決します。ステップ2に進む

  • NO → 6軸ロボットを選択

ステップ 2 — 手首の角度の要件

→ ピックまたはプレースの位置では、グリッパーが垂直以外の角度 (傾斜、傾斜、横) で近づく必要がありますか?

• いいえ →手順3へ

• YES → 6軸ロボットを選択

ステップ 3 — マルチタスクの要件

→ 同じロボットがピッキングとプレース以外の作業 (溶接、検査、組み立て、塗装) を実行する必要がありますか?

• いいえ →手順4へ

• YES → 6軸ロボットを選択

ステップ 4 — ペイロードとリーチ

→ 必要な可搬質量は 1500 ～ 3100 mm の範囲で 50 ～ 500 kg の範囲内ですか?

• はい → 4 軸パレタイジング ロボットを選択します (上記の SZGH B シリーズを確認してください)

• いいえ → カスタム構成のレビューについてはお問い合わせください

ステップ 5 — サイクルタイムの優先順位

→ スループット (1 分あたりのサイクル数) は主要な生産 KPI ですか?

• はい → 4 軸の選択を確認します — 標準パレタイジングでは速度の利点が 20 ～ 30% あります

• いいえ → どちらの構成も実行可能です。予算とプログラミング リソースに基づいて選択する

ステップ 4 または 5 に到達し、答えが 4 軸を指している場合は、ほとんどのパレタイジング アプリケーションに参加していることになります。このユースケースでは、適切に仕様化された 4 軸ロボットは、6 軸よりも高いスループット、低い総設置コスト、およびより簡単な操作を実現します。

フローチャートのステップ 1、2、または 3 で 6 軸を指示した場合、その推奨は本物です。私は、より複雑なシステムを勧めようとしているわけではありません。 6 軸ロボットは、アプリケーションが実際に自由度を必要とする場合に最適なツールです。混合方向または角度付きピック アプリケーションに 4 軸ロボットを導入し、上流で回避策を構築することは、前もって適切なロボットを選択するよりも、長期的にはコストが高くなります。

パレタイジングには 4 軸ロボットと 6 軸ロボットのどちらが適していますか?

一貫した製品の向きで均一な箱や袋を標準的にパレタイジングするには、4 軸ロボットの方が適しています。より速く、より安価で、プログラムも簡単です。ランダムな向きの混合 SKU、角度付きアプローチ要件、またはランダムな流入荷物のデパレタイズと組み合わせたパレタイジング アプリケーションには、視覚機能を備えた 6 軸ロボットが必要です。

申請内容を確認させていただきます

すべての生産ラインには異なる制約があり、スループット目標、床面積の制限、製品構成、上流のコンベヤ設計、オペレータのスキルレベルはすべて、適切なロボットの選択に影響を与えます。一般的な推奨事項を提示し、それをお客様の詳細に合わせて任せるのではなく、お客様の申請書を直接確認することを提案します。

あなたのものを送ってください：

• 製品の寸法と重量範囲

• 1分あたりの必要サイクル数

• パレットの寸法と目標スタック高さ

• ラインレイアウトの写真またはスケッチ

どの軸数が適合するか、どの SZGH モデルをお勧めするか、特定のケースで予想されるサイクル タイムと ROI タイムラインがどのようになるかを説明します。義務はありません。

SZGH への連絡先:

関連書籍:

• 4 軸ロボットと 6 軸ロボット — 完全な技術比較

• ハンドリング&パレタイジングロボット購入者ガイド (H-01)

• 食品・飲料ライン用パレタイジングロボット