4軸ハンドリングロボット

4 軸ハンドリング ロボットは、済南万華技術工場が産業オートメーションのハンドリング シナリオ向けに開発した関節型ロボットです。

4軸メカニカルハンドは、腰の回転、腕の大振り、腕の小振り、手首の回転に対応した4つの回転関節を持ち、一定の空間範囲内で材料の掴み、搬送、積み上げ、配置などの動作を完結します。

6 軸メカニカルハンドと比較して、4 軸メカニカルハンドは構造が単純で、コストが低く、速度が速いため、柔軟性の要件が低い繰り返しのハンドリング操作に特に適しています。

作業工程

オペレータは、ティーチングデバイスまたはオフラインプログラミングソフトウェアを通じて搬送経路と動作パラメータを設定します。メカニカルアームは、事前に設定されたプログラムに従って材料の把握、輸送、配置を自動的に完了します。コントローラーは各軸の位置と速度をリアルタイムで監視し、正確でスムーズな動きを保証します。プロセス全体は高度に自動化されており、1 人が複数の機械アームの動作を同時に監視できます。

製品の核となる利点

4 軸ハンドリング ロボットの核となる価値は、製造企業の 3 つの主要な問題点に対処することにあります。まず、「労働力不足」です。繰り返しのハンドリング ポジションに従事する労働者を採用して維持することが困難です。第二に、「労働災害のリスク」 - 重い物体を手作業で扱うと、腰部の筋肉の緊張や負傷が頻繁に起こります。第三に、「効率のボトルネック」です。手作業による処理は時間がかかり、一貫性がないため、生産ライン全体の生産能力が制限されます。 1 台の 4 軸ハンドリング ロボットで 2 ～ 3 台の手動ハンドラーを置き換えることができ、投資回収期間は通常 6 ～ 12 か月以内です。

安全操作手順

4 軸ハンドリング マニピュレータは産業用ロボットであり、高速機械動作や重量物の取り扱いなど、複数の危険因子を伴います。すべてのオペレーター、メンテナンス担当者、および管理者は、次の安全規則を厳格に遵守する必要があります。

1. オペレーターの資格とトレーニング

Wanka Technology またはその認定団体からトレーニングを受け、評価に合格した担当者のみがこの装置を操作できます。オペレータは装置の構造、性能、操作手順、非常停止操作、緊急時の対処方法などを熟知している必要があります。訓練を受けていない人が装置を操作することは固く禁じられています。半年に一度、安全再教育訓練を実施することをお勧めします。

2. 安全柵とエリア隔離

ロボット アームは、物理的に隔離された安全ゾーン内で動作する必要があります。装置の周囲には固定安全柵または保護ネットを設置し、安全柵または安全ドアロックを装備する必要があります。フェンスの高さは 1.5 メートル以上である必要があり、フェンスとロボット アームの移動範囲の間には少なくとも 500 mm の安全距離がなければなりません。安全ドアは制御システムと連動する必要があります。ドアが開くと、ロボット アームは自動的に動作を停止します。

3. 日常の始動点検

毎回の始動前に、オペレーターは包括的な安全チェックを実行する必要があります。マニピュレーターの各軸の動きがスムーズであり、異常なノイズがないことを確認します。各関節のボルトや接続部分に緩みがないか確認してください。エンドエフェクター (真空カップまたはグリッパー) が良好な状態にあり、しっかりと取り付けられていることを確認します。ケーブルやエアチューブに摩耗や損傷がないか検査します。非常停止ボタンが適切に機能し、安全格子が正常に動作することを確認してください。

4. プログラミングとデバッグの安全性

プログラミングとデバッグの段階は、事故の発生率が高い期間です。オペレータはティーチング装置を使用して低速モード (通常は定格速度の 10% ～ 20%) で軌道を設定する必要があります。新しいプログラムを初めて実行するときは、「シングルステップ実行」モードを使用して各行を 1 つずつ検証する必要があります。動作軌道の安全性を確認せずに新しいプログラムをフルスピードで実行することは固く禁じられています。

5. 動作中の安全要件

メカニカルハンドが自動動作しているときは、安全囲いの内部に人が立ち入ることはできません。オペレータは安全エリアに立って、装置の動作状況を監視する必要があります。異常な音、振動、発煙を感じた場合は、直ちに非常停止ボタンを押してください。メカニカルハンドの動作中は、可動部分に触れることは固く禁じられています。

6. 緊急時の対応

緊急の場合は、直ちに赤い非常停止ボタンを押すか、安全ロープを引いてください。機器のすべての動作が直ちに停止します。異常が解消されるまで非常停止を解除することはできません。メンテナンスのためにエンクロージャに入る必要がある場合は、装置の主電源を遮断し、「メンテナンス中、スイッチを閉じないでください」と書かれたロックを掛ける必要があります。

7. メンテナンス時の安全性

メンテナンス、清掃、修理作業を行う前に、装置の主電源を遮断し、残留空気圧を開放し、警告標識を掲げなければなりません。メンテナンス中は、適切な工具と安全保護具を使用する必要があります。エンドエフェクタの交換やジョイント部品の修理後は、生産を再開する前に低速無負荷試験を実施する必要があります。

コアセールスポイント

1. 重荷重にも安心の高剛性構造

2. 幅広い作業領域をカバーする広い作業スペース

3. 高精度な繰り返し位置決めにより、安定した動作を保証します。

4. 高速動作でサイクルタイムを大幅短縮

5. シンプルなプログラミング、迅速な導入

6. さまざまなエンドエフェクターに柔軟に適応

7. 低エネルギー消費運転で運用コストを削減

8.メンテナンスフリー設計で保守コストを削減

応用分野と事例

1. パレタイジングと梱包

事例1：トルコ・コンヤの食品加工企業（トルコ）

この企業は袋詰めされた小麦粉と穀物製品を中東地域に供給しています。 25kgの包装袋を毎日約2,000枚積み上げる必要があります。以前は、8 人の作業員が 3 交代で作業していた手動のスタッキングが使用されていました。従業員は腰部の筋肉の緊張に頻繁に悩まされ、離職率は非常に高かった。 2024年には4軸ハンドリングロボットWanka（耐荷重50kg、アームスパン2,000mm）を導入し、コンベアラインやパレット位置決めシステムと組み合わせ、全自動スタッキングを実現しました。 6 人の作業員の代わりに 1 台の機械ハンドが設置され、積み上げ速度は手作業による 1 時間あたり 120 袋から、機械ハンドによる 1 時間あたり 450 袋に向上しました。生産監督者のアリ・ユルマズ氏は、「ワンカの4軸メカニカルハンドのプログラミングは非常にシンプルだ。私たちのメンテナンスチームはわずか3日ですべての操作をマスターした。投資は10カ月以内に回収できた。労働者は激しい肉体労働から解放され、離職率も大幅に下がった」とコメントした。

事例2：ポーランド・ワルシャワの飲料充填企業（ポーランド）

この企業はヨーロッパのスーパーマーケットチェーンにボトル入り飲料を供給しています。生産ラインの最後では、充填されたボトルをベルトコンベアからパレットに移動する必要があります。従来は4人の作業員が交代で勤務する必要があり、長時間にわたる屈伸動作の繰り返しにより職業病が多発していました。 Wanka 4 軸ハンドリング ロボット (耐荷重 20kg、アーム スパン 1500mm) を導入すると、1 台のロボットが視覚位置決めシステムと組み合わせて、コンベア ベルト上のボトル入り飲料の位置を自動的に識別し、掴みとスタッキングを完了します。生産マネージャーのアンナ・コワルスカ氏は、「ワンカの4軸ロボットの展開は非常に速い。開梱から生産までわずか3日しかかからなかった。私たちが最も重視しているのは、機器の安定性と故障率の低さだ。半年以上の稼働で何の問題も発生していない。」と語った。

2. 機械への材料のロードとアンロード

金属加工や射出成形などの業界では、4 軸ハンドリング ロボット アームが手作業に代わって、加工装置の搬入出作業を完了できます。ロボットアームは、保管庫から材料を取り出し、加工のために機械に配置し、完成品を取り出し、完成品エリアに配置するという全自動サイクルで、機械による「ライトオフ生産」を実現します。

事例3：ベトナム・ホーチミン市の射出成形加工企業（ベトナム）

この企業はエレクトロニクス業界にプラスチック ケーシングを供給しており、12 台の射出成形機を保有しています。以前は、各射出成形機に部品のピックアップやトリミングを担当する作業員が 1 名配置されており、作業員は常に高温にさらされていたため、採用が非常に困難でした。 2024 年に、カスタム グリッパーと組み合わせた Wanka 4 軸ハンドリング ロボット アーム (耐荷重 5 kg、アーム スパン 800 mm) を導入し、射出成形部品の自動取り出し、冷却、スタッキングを実現しました。 1 つのロボット アームで 2 台の射出成形機に対応でき、12 台の射出成形機に対して必要な検査作業員は 2 人だけです。制作ディレクターのトラン・ヴァン・ミン氏は、「4軸ロボットアームは構造がシンプルで故障率が低い。当社のメンテナンスチームが簡単にメンテナンスできる。最も重要な点は、最も厄介な採用問題を解決できることだ」とコメントした。