組立ロボットは、ロボットマニピュレーター、コントローラー、エンドエフェクター、およびセンサーシステムで構成される、柔軟な自動組立システムのコア機器です。 マニピュレータの構造タイプには、水平関節タイプ、直角座標タイプ、多関節タイプ、円筒座標タイプがあります。 コントローラは通常、モーションコントロールとモーションプログラミングを実現するためにマルチCPUまたはマルチレベルコンピュータシステムを採用しています。 エンド エフェクターは、さまざまなアセンブリ オブジェクトに適応するために、さまざまなグリッパーとリストに合わせて設計されています。 センサシステムは、組立ロボットと環境および組立オブジェクトとの間の相互作用の情報を取得するために使用されます。
一般的に使用される組立ロボットには、主に 2 つのタイプがあります。組立用のプログラマブル ユニバーサル マニピュレータである PUMA ロボット (産業用ロボットの祖先である 1978 年に初めて登場) と、平面 2 関節ロボットであるスカラ ロボットです。 組立ロボットは、一般的な産業用ロボットと比較して、精度が高く、柔軟性が高く、作業範囲が狭く、他のシステムと併用できるという特徴があります。 主に各種電化製品の製造業で使用されています。
組立ロボットの基本的な種類と構造
1.プーマロボット
PUMAは、1977年に米国が開発したコンピューター制御の多関節組立ロボットです。 一般に、腰、肩、肘の回転、手首の曲げ、回転、ねじりの 5 ～ 6 自由度を持っています (図 1)。 その制御システムは、マイコン、サーボシステム、入出力システム、および外部機器で構成されています。 プログラミング言語はVALⅡを採用。 たとえば、「APPRO PART, 50」というステートメントは、ハンドが PART の 50mm 上に移動することを意味します。 PART の位置はタイプまたはティーチングできます。 VAL には、連続トラック モーションとマトリックス変換の機能があります。
2. スカラロボット
多くの組み立て作業は垂直および下向きであり、位置誤差を補正するためにグリッパーの水平方向 (X、Y) の動きに大きな柔軟性が必要です。 垂直（Z）方向の動きと水平軸周りの回転は剛性が高く、正確で強力な組み立てが可能です。 また、キーやスプラインなどをはめ込みやすいように、Z軸まわりの回転の自由度も求められます。 スカラロボットは日本の山梨大学で開発されたもので、その構造上の特徴は上記の要件を満たしています。 その制御システムも比較的単純です。 たとえば、SR-3000 ロボットは、マイクロプロセッサを使用して θ 1、θ 2 を制御します。Z 軸 (DC サーボ モーター) はセミクローズド ループ制御を実現し、s 軸 (ステッピング モーター) はオープン ループ制御を実行します。 -ループ制御。 プログラミング言語は、BASIC に似た SERF です。 最新バージョンの Level4 には、座標変換、直線と円弧の補間、任意の速度設定、テキストで名前を付けたサブルーチン、およびエラー検出の機能があります。 スカラロボットは、現在最も広く使われているタイプの1つです。
組立ロボットは主に、さまざまな電化製品 (テレビ、テープレコーダー、洗濯機、冷蔵庫、掃除機などの家庭用電化製品を含む)、小型モーター、自動車とその部品、コンピューター、おもちゃ、電気機械製品とその部品の製造に使用されます。コンポーネントの組み立てなど