コボット — 電気式か空気式か?

有名な広告が警告したように、「権力は制御されなければ意味がありません」。 20 年以上にわたり、協働ロボット メーカーは、動力と制御の完璧な組み合わせ、特に協働ロボットの動力源をはじめとする多くの考慮事項を必要とする繊細なバランス調整を提供するよう努めてきました。 今回、初の全空気圧式協働ロボットが市場にリリースされたことで、複雑な協働ロボット市場がさらに充実しました。 ここでは、オートメーション部品サプライヤー EU Automation の米国カントリー マネージャーである Claudia Jarrett が、電気モデルと空気圧モデルの利点の概要を説明します。

世界の協働ロボット市場の目覚ましい成長は、衰える気配を見せません。 コンサルティング グループ Next Move Strategy Consulting によると、2020 年から 2030 年にかけて年間平均成長率 (CAGR) はほぼ 12% で成長し、2026 年までにほぼ 20 億米ドルに達すると予測されています。

コボットは、メーカーの強力な自動化テクノロジーの武器庫の中で急速に人気を集めています。汎用性があり、コスト効率が高く、本質的に安全であるため、真の人間と機械のコラボレーションが可能になり、煩雑なロボットセルや安全柵の必要性がなくなりました。

豊富な協働ロボットのランドスケープに最近追加されたものの 1 つは、Festo から提供されています。 これは、この種のものとしては初の全空気圧協働ロボットで、最近発表され、2023 年秋から市場に投入される予定です。

Festo の新しい協働ロボットは、一般的な電気モーターや機械式トランスミッションの代わりに、可動パーティションを備えた円形のチャンバーで構成される 6 つの空気圧ダイレクト ドライブを備えています。 隔壁の両側の気圧の違いにより、関節が動きます。

最新のイノベーションが市場に投入されるのを見るのはいつも刺激的ですが、メーカーにとってこの新しいセットアップのメリットは何でしょうか? そして、従来の電動協働ロボットが依然として最良の選択となるのはいつでしょうか?

空気圧協働ロボットのベースには 6 つの回転アクチュエーターが含まれており、外部モーターや制御キャビネットが不要になります。 そのため、驚くほど軽量で多用途に使用できます。重量はわずか 17 kg で、追加のハードウェアを必要としないため、1 人で簡単に移動できます。

空気圧協働ロボットも非常に安全です。 機械が差し迫った衝突を感知すると、空気圧システムが関節内の圧力を調整し、トルクをゼロに下げます。 同社のソフトタッチ技術は、衝撃が発生した場合でも協働ロボットが人間と接触するのと同じくらい柔らかいことを意味します。

もう 1 つの利点は、大型で重いモーターを動力源とするロボットの特徴である剛性と比較して、空気圧駆動装置はスムーズな動作を可能にすることで知られています。 これにより、協働ロボットは流動的かつ非常に正確な方法で移動できるようになります。

さらに、空気圧システムのシンプルな設計により、協働ロボットは電動式協働ロボットよりも耐久性が高く、メンテナンスの必要性が少なくなることが期待されます。

最後に、空気圧式協働ロボットと電動協働ロボットに共通する利点の 1 つは、ローコード プログラミングであり、これにより経験の浅いユーザーでもセットアップが容易になります。 Festo 氏によると、空気圧協働ロボットは一部の用途では 1 時間以内に使用できるようになるほか、プログラミングスキルのないユーザーでもガイド付き構成モードを利用して動作を手動でプログラムできるとのことです。

空気圧協働ロボットには多くの利点があるにもかかわらず、電動の代替手段が望ましい状況が依然として存在します。 たとえば、速度を正確かつ迅速に調整する必要があるアプリケーションがこれに該当します。 空気圧システムでは、カスタム速度でプログラムするオプションを含む完全なモーション制御を提供する電動システムと比較して、制限された速度制御が可能です。

空気圧システムのもう 1 つの典型的な欠点は、動力源として使用される圧縮空気に水分が含まれており、パイプ内に水が蓄積して協働ロボットの機能と寿命に影響を与える可能性があることです。 これは、一部の食品や飲料用途で見られるような凍結条件でも問題になる可能性があります。

最後に、空気圧アクチュエータは軽負荷および中負荷の用途での使用に最適ですが、高負荷の用途では十分なパワーが得られない可能性があり、電動アクチュエータの方が適している可能性があります。