注目すべきトピック

エンドオブアームツーリング：ロボットを使用する上で欠かすことはできません。

続きを読む

エンドオブアームツーリング(EOAT)：ロボットには不可欠

目次

  1. はじめに
  2. アームエンドツールを備えたロボットの利点
  3. さまざまな種類のアームエンドツール
  4. EOATソリューションを使用する際の課題
  5. 結論

1. はじめに

エンドオブアームツーリングの定義

ロボット工学では、アームエンドツールとは、ロボットのアームに取り付けられた機器を指し、物理的な作業を実行したり、環境と相互作用したりします。このようなツールの典型的な例は、グリッパーシステム、真空ツール、溶接ツール、または同様のプロセス機器です。 

現代のロボット工学では、このようなツールを「エンドオブアームツーリング」(EOAT)という包括的な用語でグループ化しています。アームエンドツーリングは、製造プロセスの自動化に大きく貢献するため、製造業では非常に重要です。EOATは、最先端のロボット工学の可能性を最大限に引き出すことを可能にします。 

産業におけるEOATの重要性

近年、ロボティクスは進化を続けています。「重いもの(例えば、重い部品)を持ち上げる」という従来の産業用ロボットの固定観念は、もはや現実を反映していません。自動化された生産プロセスにシームレスに統合できる最新の高精度ロボットシステムが、その地位に足を踏み入れました。 

アームエンドツーリングは、この進化において重要な役割を果たしてきました:ロボットと操作対象物との間のインターフェースに位置するのは、実際にロボットに全能力を提供するツールです。そうして初めて、プロセス自動化の可能性を最大限に引き出すことができます。 

これにより、人間が労働集約的で時間のかかるタスクを実行する必要がなくなり、製造プロセス全体の速度、効率、精度が向上します。アームエンドツールを使用することで、企業は大幅なコスト削減を達成するだけでなく、ロボットを使用することで製造上の欠陥や労働災害のリスクも軽減できます。 

2. アームエンドツーリングを備えたロボットの利点

製造業やオートメーション業界では、アームエンドツーリングを使用することで、大きなメリットが得られます。これらの利点には、次のようなものがあります。

生産性の向上

ロボットはもともと重くて危険な作業のために設計されましたが、インダストリー4.0の文脈では、その主な利点は、自動化された製造プロセスによる生産性の大幅な向上にあります。EOATプロセスデバイスは、物体と物理的に相互作用するために適切なツールインサートが必要であるため、ここで別の重要な役割を果たします。アームエンドツールは、最大の効率とゼロエラーで正確に機能し、より低いサイクルタイムで生産性が大幅に向上します。 

品質基準

EOATソリューションは、特にグリップ、位置決め、ネジの駆動、穴あけ、溶接などの反復作業ステップの場合に、より高い品質を保証します。現代の産業用ロボットは、高精度でエラーゼロで動作することができます。その結果、不良品が大幅に減少し、材料効率と会社の環境フットプリントにも恩恵をもたらします。さらに、ロボティクスは品質保証部門の負担も大幅に軽減します。

コストの削減

高い戦略的な観点から見ると、最新のアームエンドツーリングへの投資は、生産プロセスにおける大幅なコスト削減により、何倍もの利益をもたらします。肉体労働とは異なり、ロボットは作業の安全性と精度が高いだけでなく、はるかに高速です。ロボティクスは、人的リソースをより複雑なタスクに再調整したり、人件費を完全に削減したりすることを可能にします。

3.さまざまな種類のアームエンドツーリング

アームエンドツーリングは、ロボットエンドエフェクタとも呼ばれます。それらは、幅広いプロセスデバイスで構成されています。グリッパーやバキュームエンドなどの部品を取り扱うためのツールのほかに、穴あけ、ねじ込み、溶接などの完全に自動化された製造ステップを実行するツールもあります。アームエンドツーリングには、衝突センサーやトルクセンサーなどのセンサーも含まれています。 

以下では、マテリアルハンドリングの分野で最も重要なアームエンドツーリングをいくつか紹介します。

グリッパー

グリッパーは、アームの端部に定番のツールです。これらは、多くの自動化された製造プロセスで使用されています。グリッパー技術により、製造プロセスにおける部品の正確なピッキング、輸送、位置決め、組み立てが可能になります。小さな部品や非常に大きな部品でも、安全かつ確実に持ち上げて元に戻すことができます。ロボットグリッパーは、問題のコンポーネントの特性に合わせてカスタマイズできます。たとえば、角度のあるグリッパーは、前面が背面よりも厚い部品をしっかりとピックアップできます。また、ニードルグリッパーは、真空ピッキングもつかみもできない材料に特に適しています。 

パラレルグリッパー は、物体をつかむ2つ以上の平行なジョーを備えたグリッパーシステムです。パラレルグリッパーは、主にそのシンプルな構造と汎用性の高い用途で人気があります。このグリッパーシステムは、高い把持力を必要とするEOATアプリケーション用のシューインです。

アンギュラーグリッパー は、定義された角度で部品を把持することができます。このタイプのグリッパーシステムのジョーは平行ではなく、角度が付けられています。これにより、背面に向かってスリムな部品を把持したり、部品をクランプしたりすることが可能になります。

3フィンガーグリッパーは 、3つの接点で部品を把持することができるため、特に正確で安定したピッキングと配置が可能です。丸型部品は、このタイプのグリッパーを使用する典型的な理由の1つです。 

ニードルグリッパー は、多孔質、敏感な、または吸引を使用してピッキングするのが難しい物体をしっかりとつかむために使用されます。ニードルグリッパーには、物体をしっかりと保持するために伸縮できる複数の針があります。このタイプのグリッパーは、繊維および電子産業で、布地、繊維複合材料、回路基板、ワイヤーなどの敏感な材料を取り扱うためによく使用されます。

内部グリッパー は、物体を内面から把持し、把持することができるエンドエフェクターです。内部グリッパーは、開閉する特殊なジョー、または圧力下で媒体を使用して膨潤する膨張要素を使用する特殊なジョーで構成されています。 これにより、物体の内面との十分な接触を維持しながら、物体を内側からクランプすることができます。 内部グリッパーは、円筒形または長方形の空洞を持つ物体をピッキングして移動するためによく使用されます。 パイプなど。

適切なグリッパーを選択すると、ユーザーはさまざまなグリッパータイプの幅広いポートフォリオにアクセスできます。最も一般的なお客様の要件には、適切なアームエンドツールがあります。

真空エンドエフェクター

吸引は、現代のロボット工学の不可欠な部分となっています。グリッパージョーと同様に、真空吸引チップは主に物体のピッキングと移動に使用されます。ここでは、1つ以上のチャネルが、物体を真空チップに保持する吸引力を気密シールで伝達します。

ロボットバキュームグリッパーは、フラットなデザインであるか、ゴム製のベローズが特徴で、目まぐるしいハンドリング作業に使用されます。典型的な用途は、板金やガラスの取り扱い、包装業界での変形可能な箱や柔らかい箱のピッキング、食品の加工です。

ロボット用ロボットツールチェンジャーシステム

ツールチェンジャーは、さまざまなロボットエンドエフェクターを効率的に交換することを可能にします。このような状況では、EOATツールチェンジャーシステムは手動または自動のいずれかになります。ツールチェンジャーシステムは、ロボットの用途の範囲を大幅に拡大します。したがって、これらは多くの異なるタスクを含むロボットアプリケーションで最も一般的です。  

ツールチェンジャーは、ロボットの手首(フランジ)とエンドエフェクターの間のインターフェースに配置されています。このため、ツールチェンジャーは、ロボットとツールの両方の要件に合わせて正確にキャリブレーションする必要があります。さらに、ツールチェンジャーは、電気信号、データ、水、圧縮空気、溶接媒体、およびサーボ力も伝送します。

自動ロボットツールチェンジャー(ATC)は、異なるプロセスエンドエフェクター間の自動切り替えを可能にします。これにより、自動化の度合いを高め、生産性を向上させ、人件費を削減することが可能になります。自動工具交換システムは、プロセス中に工具を頻繁に交換する必要がある場合に特に便利です。 

詳細情報

アンギュラーグリッパーは、定義された角度で部品を把持することができます。このタイプのグリッパーシステムのジョーは平行ではなく、角度が付けられています。これにより、背面に向かってスリムな部品を把持したり、部品をクランプしたりすることが可能になります。

詳細情報

溶接ガン

ロボットは、多くの産業、特に自動車産業で溶接に使用されています。EOATソリューションを使用すると、溶接プロセスのほとんどを自動化することができ、最小限のサイクルタイムで高品質の溶接が可能になります。EOATアプリケーションは、スポット溶接に一般的に使用されます。

カメラとセンサー

EOATソリューションは、コンポーネントの物理的な取り扱い、検査、および品質管理に適しています。ここでは、カメラ、超音波センサー、赤外線センサー、レーザースキャナーなどのシステムを使用して部品を検査します。

製造プロセス用のEOAT

アームエンドツールは、主に金属加工およびプラスチック加工業界で、サブトラクティブ製造にも使用されます。典型的な用途には、部品の穴あけ、切断、バリ取り、研削などがあります。

4. EOATソリューションを使用する際の課題

ロボットシステム用のアームエンドツールを開発、実装、および操作する際には、考慮すべきさまざまな技術的および経済的側面があります。具体的には、以下の課題があります。

設計の複雑さ

最新のEOATシステムを設計するには、特に高い精度と速度を必要とするアプリケーションにおいて、ロボティクスを深く理解する必要があります。アームエンドツールは、コンポーネントの重量と形状、駆動システムとコントローラー、空間的な制限、およびその他の側面の仕様を考慮しながら、アプリケーションに正確に一致させる必要があります。

投資コスト

アプリケーションによっては、EOATソリューションの実装にかなりのコストがかかる場合があります。したがって、アームエンドツールに投資する前に、詳細な経済的実現可能性計算を作成することをお勧めします。効率の向上と人員要件の削減によるトップラインとボトムラインの両方の利益は、EOATソリューションの実装の初期コストと間接費とバランスをとる必要があります。

サービスとメンテナンス

EOATシステムには通常、自然な摩耗プロセスを経験する多くの可動部品が含まれています。したがって、アームエンドツールを製造プロセスに組み込む際には、必要に応じて迅速に交換できる摩耗の少ない部品を選択するようにしてください。これにより、サービスとメンテナンスのコストが最小限に抑えられます。

システム統合

アームエンドツールをロボットシステムやより広範な製造環境に統合することは、設計段階の早い段階で検討する必要があります。その際、すべてのコンポーネントシステムを相互に慎重に調整し、互換性を確保する必要があります。システム統合は、ロボットアーム、ツールチェンジャー、およびEOATの物理的パラメータだけでなく、ソフトウェアとコントローラーの仕様にも影響を及ぼします。 

安全面

アームエンドツールを実装する際には、常に安全性が最優先事項です。これは、人とロボットが並んで働くコボットシステムに特に当てはまります。この場合、労働災害を防止するための安全対策を講じる必要があります。これらには、たとえば、プロセス監視用のセンサーや自動シャットオフデバイスが含まれます。

結論:エンドオブアームツールによる生産性と精度の向上

その多くの利点のおかげで、EOATシステムは製造業の主力となっています。最新のロボットエンドエフェクターは、より高い精度と効率で製造プロセスを設計することを可能にするだけでなく、産業安全と製品品質基準を著しく向上させます。グローバル化する経済環境において、EOATは生産における競争力を持続的に向上させる可能性を秘めています。

汎用性と柔軟性に優れたEOATソリューションを導入することで、新しい要件に合わせて生産プロセスを迅速に調整することが可能になり、モジュール性の原則を活用することで、利用可能なロボットシステムを最大限に活用することができます。例えば、適切なツールチェンジャーとアームエンドツールにより、1台のロボットで人間の介入なしに幅広いタスクを完了することができます。 

今日のEOATソリューションを備えた最新のロボットシステムは、多くのアプリケーションでその強みを発揮しています。これらには、組立、マテリアルハンドリング、供給および荷降ろし機、ピッキング、パッキング、パレタイジング、溶接、および穴あけコンポーネントが含まれます。

その他の注目すべきトピック

これらトピックは、さまざまなアプリケーションにおける効率向上を目的としたロボット用ツールチェンジャーの重要な役割を理解するための総合的なリソースとしてご利用ください。 

すべて表示

革新的なソリューション - ここでしか見れないカタログをダウンロードしてください!

ストーブリは、ロボット用ツールチェンジャーシステム・ソリューションの構築と開発 における技術的パイオニアです。 
ストーブリの先進的なロボット用ツールチェンジャーシステムの汎用性と効率性については、革新的なソリューションのショーケースをダウンロードして ご覧ください。

Policies

Sorry, we encountered a technical issue. Please try again.

check-confirm

Thank you for completing our form!
We have received your request and will send you our complete robotic tool changer brochures in a minute. In the meantime, you can visit our website and learn more about Stäubli Fluid Connectors solutions.

Your Stäubli team

サクセスストーリー

ストーブリのソリューションとお客様の声をご覧ください。