組立作業で活躍するスカラロボット

duAro2 は、アームあたり最大可搬質量 3 キログラム、垂直ストローク 550 ミリメートルの双腕協働スカラ ロボットです。 写真提供：カワサキロボティクス

6 軸ロボットが自動車車体工場のほぼ同義語であるとすれば、スカラ ロボットは小型部品組立アプリケーションの王様です。 高速、高精度、設置面積が小さいスカラは、重量が 5 kg 未満の部品を含む自動組立アプリケーションに最適です。

スカラには 4 つの運動軸があります。 最初の 2 つは水平面内の放射状ジョイントです。 これらにより、アームがその基部を中心に回転し、屏風のように折り畳むことができます。 3 番目の軸 (Z 軸) は垂直方向の動きを生成し、4 番目の軸 (Θ) は Z 軸を中心とした回転運動を生成します。 場合によっては、Z 軸の端に曲がりがあることもあります。

スカラの作業範囲は円筒形です。 水平リーチは 250 ～ 1,200 ミリメートル、垂直リーチは 100 ～ 800 ミリメートルのモデルを用意しています。 ペイロード容量は 2.5 ～ 50 kg です。

スカラの大きな利点はスピードです。 小型ロボットの「サイクル タイム」は、多くの場合、上に 1 インチ、横に 12 インチ、下に 1 インチ移動し、再び戻るのに必要な時間として報告されます。 一部のスカラは、この標準動作を 0.4 秒未満で完了し、再現性は ±0.008 ミリメートルです。 6 軸ロボットは、調整するモーターの数が多いため、それほど速く動くことはできません。

デカルトロボットと比較して、SCARA はテーブルや床のスペースが少なくて済みますが、ヘッドルームは広くなります。 スカラの中心軸は通常、床またはテーブルに取り付けられますが、ロボットは壁または天井に取り付けることもできます。 ロボットをコンベアの隣ではなくコンベアの上に取り付けると、かなりのスペースを節約できます。

スカラは、部品を傾けることなく、まっすぐな垂直方向の動きで何かを持ち上げ、水平方向に移動し、まっすぐな垂直方向の動きで元に戻すアプリケーションに優れています。 多くの組立業者は、コンベアから部品を取り出し、パレットや梱包材に積み込むためにスカラを使用しています。 マシンビジョンを使用すると、SCARA はランダムに配置された部品をスキャンし、部品がコンベア上を移動しているときでも、正しい方向にある部品や欠陥のある部品を識別できます。

スカラは、はんだ付けなどの垂直方向の組み立てプロセスに最適です。 写真提供：日本ユニックス

スカラはネジ締め、はんだ付け、ディスペンスなどの垂直方向のプロセスも得意としています。 たとえば、後者の用途では、スカラはディスペンス ヘッドを斜面で簡単に上下に動かすことができますが、ツールを 90 度回転させて、何かの側面に沿って接着剤をディスペンスすることはできません。

スカラを指定する場合、エンジニアはまずロボットの可搬質量を決定する必要があります。これには、グリッパーの重量とロボットが運ぶ部品の重量が含まれます。 次に、エンジニアは、ロボットが荷重を運ぶために中心軸からどのくらいの距離が必要かを確立する必要があります。これは、ロボットがどれだけ運ぶことができるかに影響するためです。 ロボットが到達しなければならない中心から遠くなるほど、搬送できる積載量は少なくなります。 総積載量がわずか 5 キログラムであっても、アームが遠くまで移動する必要がある場合、エンジニアは耐荷重 10 キログラムのロボットが必要になる場合があります。

その他の重要な仕様には、サイクル タイム、再現性、作業範囲、制御システム、およびネットワーク接続があります。 労働環境も問題です。 スカラは、静電気防止動作、クラス 10 のクリーン ルーム、洗浄環境、湿気や粉塵の多い環境向けに構成できます。

最新の SCARA モデルは、速度、精度、積載量、到達範囲、サイズ、経済性に関して幅広いオプションをエンジニアに提供します。

エプソンロボットの新しい GX4 および GX8 スカラには、同社の Gyroplus テクノロジーが搭載されており、高速速度、スムーズなモーション制御、および高いペイロード機能を提供します。 写真提供：エプソンロボット

究極のスピードと精度を実現するために、エプソンロボットの新しい GX4 および GX8 スカラがあります。 これらのマシンには、エプソンの特許取得済みの Gyroplus テクノロジーが搭載されており、高速速度、スムーズなモーション制御、および高いペイロード能力を提供します。 ロボットは複数のアーム構成で利用でき、最大到達距離は 650 ミリメートルです。 最大積載量は 8 キログラムです。 このロボットは、クリーン ルームや静電気防止環境に簡単に統合できるスリムなデザインを採用しています。