塗装ロボットとは産業用のロボットに塗装ガンが取り付いたもので、人がスプレーガンやはけをつかって塗装していた工程をロボットに代用するためのものです。
(1)塗装ロボット導入の歴史
ここでは塗装ロボットの導入における歴史について紹介します。
①塗装ロボット導入に必要不可欠な防爆
塗装作業は塗料などの有機溶剤を扱うため人体に影響を与えることが多く過酷な作業の一つです。過酷な塗装作業から人間を開放することが課題でした。しかしながら塗装に使う塗料の多くは可燃性のため、当時普及していたロボットでは電子制御からでる火花で爆発する可能性もあり、防爆仕様にすることが必須でした。
②自動車業界からさまざまな部品へ普及
防爆仕様の問題を乗り越えることで進歩していきます。はじめに塗装ロボットによる自動化がはじまったのは自動車業界からです。当時、塗装ロボットのサイズが大型だったため自動車のボディーなどを中心に塗装を行っていました。
塗装ロボットのサイズが小型化されたことによって、現在では電子部品など多くの業界で使われています。しかしながら中小企業やとくに多品種を塗装している工場では、塗装する製品の形状がさまざまなこともあり、塗装工程を人がスプレーガンやハケなどで行っているところも多いです。
(2)塗装ロボットに使われる産業ロボットの種類
塗装に使われる産業ロボットは機構の仕組みによって次のように分類されます。
この中で、塗装ロボットによく使われる
垂直多関節ロボット
水平多関節ロボット
直角座標ロボット
について順番に解説します。
①垂直多関節ロボット
垂直多関節ロボットは、文字通り、垂直方向に回転する多数の関節(ジョイント)を持つロボットです。
人間の腕と似た動きが可能なため、人の手で行う工程を代用する場合に適しています。塗装作業に柔軟に対応でき、複雑な作業にも適しているのが普及の理由の1つです。
②水平多関節(スカラ)ロボット
ジョイントとリンクが水平で直列につながっている構造のため、アーム動作は水平方向へ移動するのみとなっています。塗装に対してはアーム動作の移動が水平方向へ限定することから平面の塗装を得意とします。
③直角座標ロボット
3軸の直交するスライド軸によって構成されたシンプルな構造で、アーム動作は3方向に動かせます。シンプルな構造のため動作の精度は高い反面、複雑な動作はできないため、塗装に対しても単純な形状に限定されます。
(3)塗装ロボットのシェア
塗装ロボットを扱っているメーカーの中で、売上を占めているのは下記の5つのメーカーです。
ABB
株式会社安川電機
川崎重工業株式会社
ファナック株式会社
KUMA
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