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直角座標ロボット
ロボットに関する記事

直角座標ロボットとは?特徴やメリット・デメリット+工場3選

生産ラインに産業ロボットを導入することで、生産性の向上や労働力の確保などさまざまなメリットがあります。
労働生産性を向上させるためには、産業ロボットの導入は欠かせないと言っても過言ではありません。
しかし、ロボット導入でネックなのが、導入費用や制御や操作を新たに管理するコストですよね。
そのような状況でおすすめな産業ロボットが「直角座標ロボット」です。

今回は、産業ロボットの中でも比較的コストが抑えられて、制御も簡単な「直角座標ロボット」について、

  • 直角座標ロボットの特徴
  • 直角座標ロボットのメリット・デメリット
  • 直角座標ロボットを活用した導入事例

といったことを解説します。
直角座標ロボットは、構造がわかりやすく、繰り返し作業に強いので、生産ラインでよく使われています。

また、本記事では「直角座標ロボットの導入でおすすめのメーカー」も紹介しているので、直角座標ロボットの導入を考えている方は、ぜひ参考にしてください。

直角座標ロボットをラインに追加して、
・省力化、省人化してコストダウンしたい
・生産性アップして売上を上げたい

・人的ミスを減らして品質価値を高めたい
・どのメーカーのロボットを使えば効率的かわからない
場合は、関東最大級のロボットSIer、日本サポートシステムまでお問い合わせください。
直角座標ロボットの導入が得意な技術者が、最適なご提案をさせていただきます。

1.直角座標ロボットとは?特徴やメリット・デメリットを解説

直角座標ロボットは、3方向に自由度のある産業ロボットのひとつ。
産業ロボットの種類や特徴などを知りたい人はこちらの記事を参考にしてください。

⇒省力化ロボットとは?特徴やメリット、おすすめの製造工場5選を紹介

直角座標ロボットについて、特徴やメリット・デメリットなどを解説します。

(1)直角座標ロボットの特徴・構造

直角座標ロボットは、直線的な動きだけをする産業ロボットで、直交型ロボット、ガントリーロボットと呼ばれることもあります。
縦・横・高さという3方向を直交して、「搬送」「検査」といった作業が可能です。

3方向をスライドのみで往復する構造となっています。
こちらは、直角座標ロボットが実際に動いている動画です。

 

(2)直角座標ロボットを導入するメリット

直角座標ロボットのメリットとしては、

  • 剛性がある
  • 制御が簡単
  • 位置決めが高精度

といったことがあげられます。
剛性があるため、繰り返し作業にも問題なく耐えられます。

直角座標ロボットは、直交する動きしかないので、他の産業ロボットに比べて制御が簡単です。
また、位置決めが高精度なため、手作業で行っているような細かい作業にも代用できます。

(3)直角座標ロボットのデメリット

直角座標ロボットのデメリットとしては、

  • 自由度の高い複雑な作業は出来ない
  • 占有面積が大きくなりやすい

といったこと。
垂直多関節ロボットのように、自由度の高い作業はできません。

⇒【図解】垂直多関節ロボットとは?構造とメリットを解説

水平多関節ロボットは、占有面積が小さいので狭い現場でも設置できますが、直角座標ロボットは占有面積が大きいので、設置場所が限られています。
1台だけで人が行っていた作業を自動化するのは難しいですが、複数を組み合わせることで、直角座標ロボットだけでも自動化は実現可能です。
それぞれの現場に合った産業ロボットを選定するのが重要になります。

2.直角座標ロボットを活用した導入事例を紹介

直角座標ロボットの実際の導入事例をいくつか紹介します。 ※引用:ロボット導入実証事業 事例紹介ハンドブック2017 
これから導入を検討している方は、実際の導入事例を参考にしてみてください。

(1)直角座標ロボットの導入事例①「職人が行っていた作業の自動化に成功し、労働生産性は30倍に!」

職人が行っていた作業に直角座標ロボットを導入した事例。
ひとつひとつの工程毎にロボットを導入して、いままで手作業で行っていた動作をロボットに代用しています。

導入前 導入後
生産数 600個/日 780個/日
労働時間 6時間 4時間
人数 6人 2人
労働生産性 30倍

ロボット導入後は、なんと労働生産性が30倍に跳ね上がりました。

要因としては、一部にロボットを導入せず、すべての工程にロボットを導入して、全工程を自動化したことです。
結果として、1.6年ほどで投資額を回収する見込みとなっています。

とは言っても、まずは1工程から段階を踏んでから水平展開したほうが、現実的です。

(2)直角座標ロボットの導入事例②「エラーが多かった多関節ロボットから直角座標ロボットに移行して無駄な時間を削減」

直角座標ロボットの導入前では、「搬送作業」に対して垂直多関節ロボットを導入していました。
しかし、導入していた垂直多関節ロボットでは、耐久性が弱く、関節への負荷に耐えきれず、エラー故障を繰り返している…というのが現状。

そこで、剛性があり、繰り返し作業を行うことができる直角座標ロボットに移行しました。

導入前 導入後
生産数 3,000個/日 3,000個/日
労働時間 8時間 8時間
人数 7人 5人
労働生産性 1.4倍

直角座標ロボットに移行した結果、エラー故障によるライン停止の時間が減り、労働生産性を向上させることができています。
今回の場合では、当初から作業内容は変わっていないため、導入時に検討しておくことが大事だっと言えます。

(3)直角座標ロボットの導入事例③「手作業では不可能な段取り時間ゼロを実現」

部品の搬入・セットを手作業で行っている現場に直角座標ロボットの導入した事例です。
製品に新品番が追加される予定があり、段取りや生産数確保、不良率の問題点が予測されていました。

導入前 導入後
生産数 600個/日 780個/日
労働時間 16時間 16時間
人数 5人 4人
労働生産性 1.6倍

直角座標ロボットを導入した結果、品種切替時の段取り時間ゼロを実現。
さらに、重量物の搬送を従業員が行う必要がなくなったのも大きなメリットです。

(4)直角座標ロボットの導入事例④「人間の動作を分析して自動化を実現して不良率を徹底的に減少」

こちらの工場は、手作業で製品の検査を行っていましたが、数十万規模で不良損失が発生。
そこで、人間の動作を分析して、その動作をプログラム化することで自動化を行いました。

導入前 導入後
生産数 40,000個/日 40,000個/日
労働時間 8時間 4時間
人数 10人 1人
労働生産性 20倍

結果として、自動化を実現し、以前までは10名必要だった作業者が1名で動かせるようになり、労働時間も半分の1日4時間程度の作業で行えるように。不良率も抑えられ、労働生産性も格段に向上することに成功しています。

(5)直角座標ロボットの導入事例⑤「過酷な長時間労働をロボットに代用」

とある食品工場の作業環境が、10℃の環境下での長時間労働に加え、熟練した技術が必要とされるため、労働力の確保が問題となっていました。
そこで、各工程に直角座標ロボットを導入し、ラインの自動化を実施。

導入前 導入後
生産数 1,600個/日 1,575個/日
労働時間 8時間 3.5時間
人数 10人 3人
労働生産性 7.5倍

導入した結果として、手作業と同レベルの品質を確保することができました。
労働生産性は約7.5 倍ほど向上し、過酷な労働環境をする必要もなくなったので、労働力不足も解決。
今後は、一部の作業現場ではなく、工場全体で労働生産性を高めることを図っています。

3.直角座標ロボット導入に役立つおすすめのメーカー3選

直角座標ロボットを導入することで、労働生産性の向上が期待できます。
いざ、ロボットを導入しようと思っても、「なにから始めればいいかわからないから、話が進まない」という状況では、もったいないです。

そこで、ロボット導入におすすめのメーカーを厳選して3社紹介します。
紹介するメーカーは、産業ロボットに精通しているので、生産ラインの自動化に関することでわからないことがあれば、とにかく問い合わせてみるのが一番です。

ぜひ、参考にしていただければと思います。

(1)直角座標ロボット導入に役立つおすすめのメーカー①日本サポートシステム株式会社

【特徴】
日本サポートシステムは年間200台の実績を持つ関東最大級のロボットシステムインテグレーターです。一貫生産体制をとっており、設計から製造までをワンストップで対応。費用・時間にムダなく最適化を行うことができます。

また、お打ち合わせから原則1週間以内に「お見積りとポンチ絵」をご送付。

【ポンチ絵とお見積りのサンプル】

テキストやお電話だけでは伝わりづらいゴールイメージを共有し、スピード感を持った対応を心がけています。

【所在地】
茨城県土浦市卸町2丁目13-3
TEL.050-1743-0310(代表)
FAX.050-3156-2692(代表)
https://jss1.jp/

【営業品目】

  • 産業用ロボット
  • 生産設備合理化・省力化の設計及び製作
  • 基板電気チェッカーや貼合・折曲など
  • 治具の設計・製作

【実績】
NM社(電子部品の製造販売)、HS製作所(情報通信・社会産業・電子装置・建設機械・高機能材料・生活の各システム製造販売)、TT社(ショッピングセンターなどリテール事業)、SM社(自動制御機器の製造・販売)、OR社(自動車安全システムの製造販売)

(2)直角座標ロボット導入に役立つおすすめのメーカー②株式会社安川電機

安川電機は、創業100年を超え、産業用ロボットなどメカトロニクス製品の製造を行うメーカーです。
サーボモータ、コントローラ、インバータ、産業用ロボットを中心に海外でも展開。
無料コンサルティングも行っており、安川電機が公認した会社が全国にあるため、気軽に自動化に向けたロボット導入を相談することができます。

電話番号:093-645-8801
https://www.yaskawa.co.jp/

(3)直角座標ロボット導入に役立つおすすめのメーカー③平田機工株式会社

平田機工は、さまざまな生産ラインの製造を行うメーカー。
経営理念の1つである「顧客を優先する…常にお客さまの利益を優先し、その期待に応えてゆく。」という信念のもと、2017年東証一部に上場を果たしました。

自社開発の各種モジュールによるもの造り力でソフト・ハードの両面から、開発・提案、設計、製作、試運転、生産立ち上げまで一貫して行えるのが強みです。

ゼロからロボット導入を考えていて、なにから始めたらいいかわからない方でも、問題なく生産ラインの自動化を実現できるでしょう。

電話番号:096-272-0555
https://www.hirata.co.jp/

4.ロボット導入のご相談は日本サポートシステム

直角座標ロボットだけではなく、工場内でさまざまな改善したい部分があると思います。
別々のメーカーに依頼すると、互換性やトラブルなど新たな問題が生じることも。
そういったことも含めて、ロボット以外にも設計から組立まで一貫性のあるメーカーに依頼すると、スムーズに自動化が実現できます。

日本サポートシステムでは、まだロボットを導入したことがないという企業からもご愛顧いただいております。
気になることがあれば、なんでもお問い合わせください。

関東最大級のロボットシステムインテグレーター ロボットシステムの設計から製造ならお任せください

050-1743-0310 営業時間:平日9:00-18:00

本社:茨城県土浦市卸町2-13-3、相模原事業所:神奈川県相模原市中央区上溝1880番2 SIC3-317

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