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電動グリッパについての概要、用途、原理などをご説明します。また、電動グリッパのメーカー26社一覧や企業ランキングも掲載しております。電動グリッパ関連企業の2025年2月注目ランキングは1位:TOYO ROBOTICS株式会社、2位:鍋屋バイテック会社、3位:THK株式会社となっています。
電動グリッパとは、電動モーターを使用して対象物をつかむための装置です。
グリッパ (Gripper) は物体を掴んで保持するための機構です。その中でも電動で駆動し、物体を掴む装置を電動グリッパと呼びます。一般的にロボットアームや自動機械に組み込まれ、対象物をつかんで移動するまたは解放するために使用されます。
グリッパの形状は保持する対象物の形状や表面性状などによって異なります。ただし、最も汎用的に使用されるグリッパは、2本指で物体を挟む二指平行グリッパです。ロボットアームなどとして広く活躍しています。
電動グリッパは空気圧グリッパと比較して精密な制御が可能です。また、対象物の大きさが変化する場合や、掴む力を必要に応じて変化させたい場合にも有利です。
電動グリッパは様々な用途で使用されます。以下はその一例です。
自動車製造においては部品の組み立てや車体の溶接、塗装などの工程に電動グリッパが使用されます。ロボットアームに取り付けられ、自動車のドアやパネルなどの部品をつかんで組み立てたり、車体を移動させたりします。また、電子機器産業においては、基板やコネクタなどの部品を適切な位置に配置するために使用される場合も多いです。
電動グリッパは自動倉庫のピッキングロボットに組み込まれ、棚から商品をつかんで運搬するのに使用されます。これにより、効率的な在庫管理と迅速な発送が可能です。配送センターでは荷物の積み込み作業で使用される場合もあります。
精密な手術を実行するための手術ロボットには、微細な操作を可能にする電動グリッパが装備されています。これにより、手術中に必要な器具を正確に操作することが可能です。手術ロボットの活用により、外科手術の精度や技術を向上させることができます。
惑星探査機には目的地の地表サンプルを採取するためのアームが装備されています。これらのアームには、試料をつかんで採取するための電動グリッパが組み込まれている場合も多いです。採取された試料は地球に持ち帰られて分析されることがあります。
電動グリッパはグリップと直動機構、モーターなどで構成されます。
電動グリッパのグリップは、対象物をつかむ部分です。一般的には可動部品であり、対象物に密着してしっかりとつかむように設計されています。掴む力を制御したい場合には、これにロードセルなどのセンサが組み込まれる場合もあります。
形状や素材は、対象物や使用環境に応じて選定します。例えば、ゴム製の爪は滑りにくく、柔らかな素材にも対応できます。鋼鉄製は堅牢で、摩耗や衝撃に強い点が特徴です。
直動機構はアームを開閉するための構造部品です。一般的にはスクリューやレールなどの機構を使用して、アームを正確に移動させて開閉動作が制御します。モーターからの動力を受け取り、その動力をアームの動きに変換する役割を果たします。
動力源として使用されるのは一般的に電動モーターであり、直動機構を駆動してアームの開閉を制御する部品です。一般的に使用されるモーターには直流モーターやステッピングモーターなどがあります。これらのモーターは高いトルクや精密な制御が可能であり、グリッパの動作を効率的に制御することが可能です。
モータの回転方向と速度を制御することで開閉動作を制御します。モータに内蔵されたロータリーエンコーダから回転数を読み取ることで、開閉の幅をフィードバックする仕組みが多く採用されます。これらの情報に応じてプロセス制御やPID制御を構築することで、精密な制御を実現することが可能です。
電動グリッパを選ぶ際は、以下の選定要素を考慮することが重要です。
電動グリッパのモーター出力はつかむ対象物の重さや操作する環境に応じて選択する必要があります。重い対象物を持ち上げる場合や、操作に速度や力が必要な場合は、より高出力のモーターが必要です。一般的にはkWなどの単位で表され、動作速度はrpmなどの単位で表されます。
電動グリッパの動作精度は対象物を正確につかむために重要な要素です。特に精密な組み立て作業や検査作業などでは高い動作精度が求められます。モーターの制御性や直動機構の精度によって決まる要素です。
グリップの形状や素材は、つかむ対象物に合わせて選択する必要があります。滑り止め加工が施されたグリップは、滑りやすい対象物をしっかりとつかむのに有利です。また、グリップの形状も、対象物の形状やサイズに合わせて選択する必要があります。
電動グリッパの制御方法も重要な要素です。一般的なインターフェイスにはアナログ入力やシリアル通信などがあります。特定の制御システムやロボットアームとの互換性を考慮して、適切なインターフェイスを選択します。
参考文献
https://www.orientalmotor.co.jp/products/solution_application/detail15/
https://www.nbk1560.com/resources/handling_technology/article/electric-gripper/
*一部商社などの取扱い企業なども含みます。
| 順位 | 会社名 | クリックシェア |
|---|---|---|
| 1 | TOYO ROBOTICS株式会社 |
8.8%
|
| 2 | 鍋屋バイテック会社 |
8.8%
|
| 3 | THK株式会社 |
5.9%
|
| 4 | オムロン株式会社 |
5.9%
|
| 5 | ミネベアミツミ株式会社 |
5.1%
|
| 6 | CKD株式会社 |
5.1%
|
| 7 | SMC株式会社 |
4.4%
|
| 8 | シュンク・ジャパン株式会社 |
3.7%
|
| 9 | シナノケンシ株式会社 |
3.7%
|
| 10 | 株式会社TAIYO |
3.7%
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