【2021年版】単軸ロボットメーカー6社一覧

単軸ロボットのメーカー6社を一覧でご紹介します。まずは使用用途や原理についてご説明します。

単軸ロボットとは？
単軸ロボットのメーカー6社一覧

単軸ロボットとは

単軸ロボットはxyzの3方向のうち、どれか1方向のみの位置決めを行うことができるロボットを指します。様々な自動機器に組み込まれており、自動機械には欠かせない存在となっています。

単軸ロボットの構造はスライダーとモーターとボールねじによる簡単な構造となっています。このため非常に構造の理解が簡単になっています。この特徴を生かして主な用途として直線的なワークの搬送に用いられます。単軸ロボット単体ではなく組み合わせ用途が多いです。

単軸ロボットの使用用途

単軸ロボットは、直線的な動きをするため、主にワークの搬送に使われます。組み立て・加工ラインや検査といった多くの工程で使われています。

単軸ロボットに似た存在としてロボシリンダがあります。ロボシリンダは単軸ロボットよりも小型で軽量なものの搬送に適していると言われています。

単軸ロボットは1軸しか水平移動できないため、複数台組み合わせることでさまざまな用途に利用できます。例えば塗布作業、円形ワークへのテープ貼り付け、押し当て・ピッチ送り、押し当て・切断装置、治工具などの位置決め作業など様々な範囲で用いられています。

単軸ロボットの原理

単軸ロボットはモーターとボールねじとスライダーで構成されています。モーターにはステッピングモーターやサーボモーターのような回転量が調整できるものが用いられます。モーターが回転することでボールねじが回転します。その回転数に応じてボールねじの送り量も調節されますので、単軸ロボットのスライド量も調節できます。ちなみにボールねじは1方向に移動させる機構を持ちますがその他2方向への力に弱い特徴があります。そのため単軸ロボットにはスライダーが内蔵されており、これによってその他2方向への力がかからないようになっています。

単軸ロボットの操作はコントローラーを通して行われます。コントローラーにはハンディーターミナルやPLCといった上位制御装置が付いています。電源に関してはコントローラーに直接電源をつないで供給します。コントローラーには通信用コネクタもついており、主にPLCを介してデータのやり取りを行い、タッチパネルなどからの操作も行えるようになります。

単軸ロボットとロボシリンダの違い

単軸ロボットとロボシリンダは、どちらもボールネジ、リニアガイド、ACサーボモータを搭載した高精度電動アクチュエータです。つまり、動作機構はどちらも同じなのです。しかし、価格は単軸ロボットよりもロボシリンダの方が圧倒的に安いことがほとんどです。なぜ動作機構が同じにも関わらず価格差が生まれるのでしょうか？答えは「使用目的の違い」にあります。

単軸ロボットは、主に「重量物を高速に高精度で長距離搬送する」ような動作を行わせることを前提に設計されています。そのため、ロボシリンダに比べて高剛性であり、ストロークも長く、搬送質量上限や位置決め精度、最高速度が高いのが特徴です。一方で、ロボシリンダは「軽量物をそれなりの速度・精度で短距離搬送する」ような動作を行わせることを前提に設計されています。単軸ロボットに比べて小型なのも特徴であり、エアシリンダの置き換えに使用されるようなイメージです。このように、同じような機構で動作する単軸ロボットとロボシリンダですが、工程を考えワークに対してどのような動作をさせるか、必要な品質はどのくらいかを考慮して適切に使い分けることで、装置全体のコストを下げたり小型化することができるようになります。

2軸ロボット

2軸ロボットとは、2つの動作軸を持っているロボットを指し、製品として販売されているものは直交ロボットと呼ばれることもあります。単軸ロボットにもう1軸追加することで2軸ロボット化することができるため、市販品を購入せずに手持ちの単軸ロボットにもう1軸付加して自作2軸ロボットを作製する場合もあります。

例えば、搬送専用の単軸ロボットのスライダ部に支柱を立てて、その先にエアシリンダやロボシリンダを取り付けます。これを同一の制御装置（PLC：Programmable Logic Controller　など）で制御することで、任意のタイミングでスライドさせてシリンダでワークを押し出すような動作を実現することができます。

参考文献
https://www.yamaha-motor.co.jp/robot/lineup/application/
https://jss1.jp/column/column_107/
https://jp.misumi-ec.com/maker/misumi/mech/special/actuator_portal/rs/
https://www.iai-robot.co.jp/download/catalog/