産業用ロボットのしくみ(分解図)について

産業用ロボットの基本構成と動作原理

産業用ロボットの種類でもご説明しましたが、製造現場で使われている産業用ロボットには、大きく分けて「垂直多関節ロボット」「水平多関節ロボット」「パラレルリンクロボット」「直交ロボット」の4種類があります。その中でもっとも一般的なのが、ロボットアームとも呼ばれる「垂直多関節ロボット」です。こちらでは、垂直多関節ロボットをメインに各ロボットのしくみについてご説明します。

産業用ロボットの基本的な構成

一般的な産業用ロボットは、以下のような構成で成り立っています。製造現場で主流となっている6軸の垂直多関節型ロボットを題材に各部の名称をご紹介します。

マニピュレータとコントローラのイメージ

マニピュレータ(ロボット本体)

多関節構造とサーボモーターによって動作するロボット本体です。関節の数(軸数)によって可動範囲が変化します。先端に取りつけられたハンドピースを交換することで、さまざまな作業に対応可能です。

コントローラー(制御ボックス)

サーボアンプや基板などが収納された制御装置です。マニピュレータの動きを総合的にコントロールします。

ティーチペンダント

マニピュレータの動作や設定、プログラムの入力を行います。ティーチングデータの変更や修正、新規作成など、さまざまなことができます。

産業用ロボットが動作するしくみ

サーボモーターの力で関節を可動させ、腕部分(リンク)を移動させながらハンドピースを目的の位置に移動させます。また、手先に取りつける「エンドエフェクタ」によって物を掴んで移動させたり、溶接を行ったり、塗装を行ったりすることが可能です。

産業用ロボットが動作するしくみのイメージ

サーボモーターの力で関節を可動させ、腕部分(リンク)を移動させながらハンドピースを目的の位置に移動させます。また、手先に取りつける「エンドエフェクタ」によって物を掴んで移動させたり、溶接を行ったり、塗装を行ったりすることが可能です。

回転関節
回転関節のイメージ

1本の軸を中心に曲がる(回転する)関節です。

直動関節
直動関節のイメージ

長さの変化によって可動する関節です。

各ロボットの動作原理について

垂直多関節ロボット以外の基本的な動作原理についてご説明します。

水平多関節ロボットのイメージ
水平多関節ロボット

3つの回転動作と1つの上下動作が基本になります。回転部分が水平に並んでいるため、動きの制限はありますが剛性が高いことが特徴です。通称「スカラロボット」と呼ばれています。

パラレルリンクロボットのイメージ1
パラレルリンクロボット

アームを介してモーターの動力を1つのプレートに伝えるしくみです。他の多関節ロボットに比べて高出力で高精度な点がメリットです。また「デルタロボット」と呼ばれることもあります。

直交ロボットのイメージ
直交ロボット

水平方向にスライドする2軸または3軸によって構成されたロボットです。自由度は低いですが、シンプルな構成が特徴です。

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