画像はABB社より提供
トルクセンサと
充実の安全機能付きの協働ロボット
ABBのGoFa™
近年協働ロボットが市場に投入され、人と同じ空間で作業させるという使い方が増えてきました。一方で、協働ロボットだから、もしくはスピードを制限しているから安全柵の設置が必要ないということではありません。協働ロボットであっても、リスクアセスメントにより安全柵が必要となるケースもあり、実際に工場内で安全柵の中で稼働する協働ロボットを目にする機会もあります。
特に可搬重量が数kgになる協働ロボットは、万が一の接触時に作業者にケガをさせてしまうリスクがあります。
そのための対策として一般的なのが、人間が一定範囲に侵入した時の動作速度の低下、もしくは停止です。安全対策によりサイクルタイムは低下してしまうため、サイクルタイムの低下を抑えながら、いかに安全を担保するかを考える必要があります。
GoFaの特徴は大きく二つ。一つ目は全軸に内蔵されたトルクセンサです。
このセンサによってXYZ各軸及びθ軸に発生するトルクを検出し、微妙な力加減を必要とする下記のような作業に適応可能です。
GoFaの二つ目の特徴は安全システム「SafeMove」。
速度低下領域や自動停止領域を固定するとロボットが止まる時間が増えます。
しかし、GoFaはロボットの位置に応じて監視領域を変更することで、ロボットが安全に、速いスピードを維持できる時間を最大化します。
そのため、必要最低限かつ安全な不可侵領域を管理できます。
リスクアセスメントを行ったうえで安全柵を設置することなく使用できます。
自己位置認識と監視領域の変更により、人間との接近による稼働効率低下（動作時間延長）を最低限にできます。
また、危険側故障1回/100年未満、安全回路二重化（PL d Cat 3）といった高い安全レベルを達成しています。
リードスループログラミング（ダイレクトティーチング）やブロック式のウィザードイージープログラミングにより、作業内容さえ把握していれば特別なプログラミング知識なしで、動作の教示が可能です。
そのため、ティーチング専門の人員を育てる必要がなく、また、細かい動作の変更など現場レベルで作業改善に貢献します。※最大可搬重量：12kg
GoFaは次の特徴により、高い生産性を実現します。
・ツールセンターポイント（TCP）最速2.2m/sec(10kg、12㎏可搬は2m/sec)
・一般的なMAX5kg可搬のロボットより、約12%長いリーチ（950mm）
・クラス最高レベルのモーションコントロール（総合的な動作制御）
マシンテンディングとは、加工機や搬送機に部品を載せることをいいます。
例えば部品を自動加工する加工機があっても、誰かが部品をセットしなければ加工は始まりません。
しかし、人間がセットすると、タイミングによってスループットが低下することもあります。
そこで、GoFaを使用することで、人間に頼ることなく効率化が可能です。
部品組付（単独部品を組み付けてモジュールを作る）を行う前に、モジュールごとに単独部品を集めておくことで作業を効率化できます。しかし、これは重要ながら生産性の低い作業です。
そこで、GoFaが単独部品集め（ピースピッキング）を行うことにより、作業効率向上が期待できます。
また、人間のようにヒューマンエラーを起こさないため、正確性の向上も期待できます。
AGVと組み合わせることにより、テンディング機能付き自動搬送ロボットとして機能します。
例えば広大な工場における部品やモジュールの搬送を人間に頼るのは非効率的なこと。
そこで、AGVと組み合わせたGoFaを使用することで適切なタイミングで部品搬送できるだけでなく、空パレットの回送も可能となり全体的な作業効率向上に貢献します。
嵌め合い作業は、軸と穴の位置を合わせながら荷重をかけて挿入する高度な作業です。
しかし、全軸にトルクセンサを搭載するGoFaなら、調整しながら荷重をかけられるため、人と同じように嵌め合い作業が可能です。
また、人が行っても難しい3点の嵌め合い作業も可能なため、作業品質の向上やスループットの向上に効果的です。
※写真はABB社より提供
| GoFa™ | |
|---|---|
| 可搬重量 | 5,10,12kg |
| リーチ | 0.95, 1.52, 1.27 m |
| 軸数 | 6 |
| 最大TCP速度 | 2~2.2 m/s |
| 重量 | 28, 51, 48 kg |
| 保護等級 | IP54, IP67 |
| 設置方向 | 床置/壁掛/天吊 |
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