ロボット
ロボティクスアプリケーション – ダイナミックな環境に対応する信頼性の高いソリューション
ロボティクス市場は長年にわたり、堅実な成長と将来性のある見通しで注目を集めています。世界中で産業用ロボットは、現代の生産現場に不可欠な存在となっており、高精度、安定した品質、短いサイクルタイムの基盤を提供しています。同時に、電子機器と機械構造のシームレスな連携が必要不可欠です。ロボット向け製品には、厳しい技術的要求が課せられることが多く、非常に高い信頼性が求められます。
ロボットで使用されるケーブル、ホース、エネルギー供給システムは、極限環境でも優れた性能を発揮する必要があります。高速加減速や引張力、圧縮力、ねじれに対して耐久性があり、何百万回もの屈曲サイクルにも耐えることが求められます。また、高温、溶接スパッタ、オイル、さまざまな化学物質への耐性も重要です。システムの生産性を確保し、予期しないダウンタイムを防ぐためには、長期的な信頼性が最も重視されます。
オートメーションの進化とともに、ロボットのアプリケーションも多様化しています。現在では、自動車業界の溶接ラインやマテリアルハンドリングだけでなく、クリーンルームでの製造、高速パレタイジング、協働ロボット、バッテリーパックの組立など、幅広い業界・工程で使用されています。各アプリケーションには、環境・機械的・統合面で特有の課題があります。
BizLinkでは、この多様なニーズに対応するために、各種産業・ロボットタイプ・使用環境に最適化されたケーブルマネジメントシステム、ケーブル、ホース、周辺アクセサリを幅広く取り揃えています。小型ロボット向けの高柔軟性ケーブル、過酷な溶接環境用の保護システム、クリーンルーム向けの無塵コンポーネントなど、さまざまなソリューションを提供します。また、ロボットドレスパック用の状態監視システム careDP を通じて、設備の稼働率向上と予期しない故障の削減を支援するデジタルソリューションも提供しています。careDP はドレスパックの動作をリアルタイムで監視し、異常を早期に検出し、予知保全の推進と自動化された生産現場の透明性向上を実現します。
用途例 アーク溶接
質の高い、一貫した溶接線は非常に重要です。
溶接の仕上がりが不十分な場合、欠陥のある部品により生産プロセス全体が停止し、その結果、不良率の増加や費用の高騰につながることがあります。
例えば、アーク溶接は側ばりやホイールアーチに対して使用されます。このプロセスでは、溶接トーチの接点パイプ内の銅に摩耗が発生すると、溶接ワイヤの TCP (工具中心点) がわずかに移動します。また、溶接トーチのクリーニング後に TCP が本来の位置からずれる場合があります。
BizLink 校正システム advintec TCP は、自動生産中においても溶接ワイヤの TCP を制御します。ロボットプログラムはその計測した変化量によって自動補正され、溶接トーチの常に適切な位置での動作を確保します。
用途例 すぐに統合できるロボット
用途例 すぐに統合できるロボット
すぐに統合できるロボットの課題は、種類の豊富なロボットとその用途にあります。これらの課題に対処するために、弊社では全てを完備した、完全に機能的なロボット機能パッケージを設計、供給する必要がありました。弊社のお客様はターンキー方式のシステムソリューションを受け取ることを望んでいます。
このプロセスでは、BizLink 製品ポートフォリオのかなりの部分が関連します。弊社はロボットドレスパッケージ、工具・溶接コントローラ、デンスパック、配電盤などを設置しています。弊社はその構成、セットアップ、工具の試験、ソフトウェア、工具中心点の校正などを請け負います。また、弊社はそのプログラミング、既存の生産設備への統合、新しいシステムのセットアップにも対応します。
ロボット駆動のエンターテインメントにおけるドレスパックとケーブル
若い世代の乗客を惹きつけるため、クルーズ会社はラスベガスに匹敵する最先端でアクション満載のエンターテインメントの新たな基準を打ち立てています。ある大手クルーズ会社は、BizLink のドレスパックとケーブルを搭載した巨大なロボティックスクリーンシステムで注目を集めています。
船の中心には、海を270度一望できるマルチレベルのエンターテインメントスペースがあります。クルーズ船の船尾にある床から天井まで届く巨大なガラス壁は、約3層にわたって広がり、長さ30メートル以上、高さ6メートルの投影面を形成します。この巨大なガラス面はプロジェクタースクリーンとして活用でき、巨大な映像エリアに変身します。12K解像度（11,520 × 2,160ピクセル）により、迫力ある映像演出が可能となり、多彩でダイナミックなステージショーを魅力的に演出します。
ショータイムになると、ステージ中央に登場するのはロボット制御のスクリーン・エンターテインメント・システムです。この画期的なプロジェクトは、クルーズ会社、Robotic Arts、ABB Robotics、そしてBizLinkの連携によって実現しました。合計8.2トンにもなる6台のABB IRB 6620ロボットがガントリーシステムに搭載されており、それぞれにBizLink製のドレスパックとケーブルが装備され、ユーザーがプログラム可能なスクリーンを制御します。各ロボットには6軸が搭載されており、制御対象は非常に多岐にわたります。さらに、それぞれのロボットは左右および上下方向にも移動可能なため、合計で48軸の動きを各シーケンスごとに調整・同期させる必要があります。
では、この革新的なプロジェクトにおけるBizLinkの貢献は何だったのでしょうか？
3隻の船舶に対し、BizLinkは全ての黒色ドレスパック（軸1～6）、SLSラインリトラクトシステム、そしてロボットの光ファイバーおよび電源ケーブルを提供しました。
このプロジェクトには、複数のBizLinkグループ企業が関与しました。米国のBizLink Robotic Solutions USAがコーディネートを担当し、BizLink Elocab、およびドイツのBizLink Robotic Solutions Germanyが現地で6台のロボットにドレスパックを装着し、直接造船所へ納入しました。船のメインデッキが閉鎖される前に機材を搬入する必要があったため、綿密な計画が不可欠でした。
ロボットとスクリーンの融合により、これまでにないタイプのエンターテインメントが誕生しました。ロボットスクリーン自体が演者となり、ダンサー、アクロバット、ボーカリストと連動して、高速かつエネルギーに満ちたショーを展開します。船の就航初シーズンが完了した今、このロボットスクリーン・エンターテインメントプロジェクトが大成功であったことは明らかです。そして、BizLinkはこの壮大な洋上ショーの一翼を担っています。
自動車用レーザー溶接
燃費規制に対応するため、自動車業界では軽量で燃費効率の高いアルミニウムの活用がますます進んでいます。アルミニウム製フルボディフレームの製造では、自動化されたレーザー溶接がよく使用されますが、この工程での大きな課題の一つが、ロボットの繰り返し動作に耐えうるケーブルマネジメントシステムの選定です。
メルセデス・ベンツは、ある製造施設内に7つのロボットセルを設置しており、そこでレーザー溶接によってアルミニウム製の車体フレームを製造しています。レーザー溶接用のレーザーヘッドに電力を供給する光ファイバーケーブルは、ロボットの動きや極めて高頻度の動作サイクルに耐えるのが困難で、3ヶ月ごとに技術者がケーブルを点検・修理・交換する必要がありました。
Laser welding systems are delicate, and when something fails, there’s a tremendous cost in both downtime and components.
さらなるダウンタイムを防ぎ、部品コストを削減するため、メルセデス・ベンツはBizLinkにソリューションを求めました。BizLinkは、自動車メーカーにLSH 3を紹介しました。これは、ロボットのエンドエフェクタにサービスを提供する統合ケーブルおよびホースを備えたアンビリカル（ドレスパック）システムです。
1年間の試験運用の一環として、BizLinkは2014年12月に単一のアンビリカルアプリケーションを1台のロボットセルに導入しました。空気、水、レーザー用の光ファイバーなど、すべての媒体ラインを保護する設計です。このケーブルは2015年12月まで一度も交換の必要がなく、100％の稼働率を実現し、1年以内で投資回収を達成しました。
この試験運用の成功を受けて、メルセデス・ベンツは残りの6台のロボットセルにもドレスパックの導入を希望しました。さらなる改良のため、メルセデスのエンジニアはBizLinkにデュアルLSH 3アンビリカルシステムの開発を依頼しました。1本目のアンビリカルが電力、通信、冷却水、空気を供給し、2本目は光ファイバーを分離して配線することで、万一の故障時にも平均修理時間を短縮できるように設計されています。
BizLinkの技術者とメルセデス・ベンツのロボットセルのプログラマーたちは、ドレスパック自体に機械的パラメーターを設定するために協力しました。Jackはこう語ります。「すべてのLSH 3は、力、重量、速度、サイクルといったプログラム変数に基づいてアプリケーションごとに設計されています。協力によってシステムの最適化を実現しました。」
BizLinkが最初のロボットにデュアル・アンビリカル・システムを設置した後、メルセデス・ベンツのチームは残りの6つのロボットセルにもドレスパックを無事に取り付けました。Jackは「このプロジェクトは、1年以上にわたって部品の交換や停止が一度もない、まさにウィンウィンの成果でした」と述べています。
BizLinkの技術者とメルセデス・ベンツのロボットセルのプログラマーが連携し、ドレスパック本体における機械的パラメータの設定を行いました。「LSH 3はすべて、力、重量、速度、サイクルといったプログラム変数に基づいて、アプリケーションに応じて設計されています」とJackは語ります。「我々は協力することで、システムを最適化しました。」
BizLinkが最初のロボットにデュアル・アンビリカル・システムを導入した後、メルセデス・ベンツのチームは他の6台のロボットセルにもドレスパックを無事に取り付けました。Jackによれば、「1年以上にわたって、部品の交換やダウンタイムなしで稼働し続けるWin-Winの結果を生んだ」とのことです。