産業用ロボットとは？
種類や活用される分野、導入事例を紹介

産業用ロボットとは、主に製造業の現場で人の代わりに作業を行うロボットをさします。3軸以上の自由度があり、プログラムによって自動制御可能なロボットをさすことが一般的です。

なお、ロボットとは、センサー、駆動系、知能・制御系の3つの技術要素を有する機械システムです。いわゆる人型ロボット（ヒューマノイド）に限定されません。

しかし、膨大なデジタル情報をクラウド上で収集・分析すれば、固有の制御系を持たなくてもロボットとしての機能を果たせるようになります。そのため、近い将来、ロボットの定義自体が変わり、産業用ロボットもより多様化する可能性があります。

サービスロボットとは、人の動作や作業を支援するロボットをさします。

例えば、お掃除ロボットやコミュニケーションロボットのように、日常生活の支援を担当するロボットは、サービスロボットと呼ばれることがあります。一方、産業用ロボットは主に工場で活用されるため、日常生活の支援は担当しません。

また、産業用ロボットの定義を満たさないロボットを、サービスロボットと総称することもあります。いずれの定義においても、サービスロボットは人との共生が可能なロボット、産業用ロボットは人との共生を意図して製作していないロボットをさすのが一般的です。

産業用ロボットの代表的な種類としては、次の4つが挙げられます。

• 垂直多関節ロボット
• 水平多関節ロボット（スカラロボット）
• パラレルリンクロボット
• 直交ロボット

各ロボットの用途や特徴を解説します。

垂直多関節ロボットは、4～7軸のロボットです。人の腕のような形状のため、「ロボットアーム」と呼ばれることもあります。

汎用性が高く、溶接や塗装、組み立て、搬送などの多様な用途に利用されています。作業の自由度が高い反面、機械剛性に問題が生じやすい点には注意が必要です。高速作業中に振動やオーバーシュートが起こりやすく、緻密なコントロールを要します。

垂直多関節ロボットは、水平方向にアームが稼働する4軸のロボットです。Selective Compliance Assembly Robot Armの頭文字を取り、「スカラロボット」と呼ばれることもあります。

上下方向だけでなく水平方向へも柔軟に動くため、高速でのピック作業や配置作業に適しています。また、動きが単純で価格が比較的安価なことから、圧入や箱詰め、材料塗布などの様々な場面で多くの企業で活用されています。

パラレルリンクロボットとは、クレーンキャッチャーのような形状の4～6軸のロボットです。高速でのピック作業や配置作業に適しています。

並列なリンクから1点の動きを制御可能で、高精度かつ高出力な点も特徴です。また、水平多関節ロボットや垂直多関節ロボットでは難しいとされるプレス加工も対応できます。

直交ロボットとは、直線的な移動のみのシンプルな構造の2～4軸のロボットです。直線的な移動で作業が限定されるため、多関節ロボットと組み合わせての利用も多いです。

生産ラインの規模にかかわらず導入でき、搬送や組み立てにも用いられます。また、構造が単純で、扱いやすい点も直交ロボットの特徴です。

産業用ロボットは可搬重量が大きく、なおかつ繊細な動きにも対応可能なため、幅広い場で活躍しています。主な活躍の場や機能などを紹介します。

産業用ロボットのなかには数トンの原材料を輸送可能なタイプもあり、鉄鋼業界で活躍しています。数十メートルのリーチのある多関節ロボットなら、鋼材の船舶からの積み下ろし、工場内への搬入などにも用いられます。

産業用ロボットの半数以上は、自動車や自動車部品の製造に用いられています。危険を伴う加熱炉や溶解炉への原料投入や、一定の力を必要とするネジ留め作業などは、産業用ロボットの活用により安全かつ高品質に実施できます。

産業用ロボットは、高速での部品組み立て作業や円形トラッキングなどにも活用されます。電子電気機器は小さな製品が多く、生産工程が複雑なため、産業用ロボットの導入が難しい分野とされていました。しかし、近年では人との協働作業が可能なロボットも誕生し、高速かつ精密な作業の自動化を実現しています。

食品・飲料の箱詰め作業を産業用ロボットが対応することもあります。ハンドリングやピッキングなどの単純作業をロボットが対応することで、作業の高速化が可能なだけでなく正確性が向上し、不良品が生じにくくなります。

産業用ロボットを導入する際には、以下のポイントに注意が必要です。

• 安全性の確保
• 作業環境の構築
• 検査・点検・保修のスケジュール管理

各ポイントを解説します。

産業用ロボットは高速作業に対応するだけでなく、それ自体の重量もあるため、基本的にはロボットだけで作業をします。人と協働する場合は、安全柵を設置し、安全性の確保が重要です。

産業用ロボットはサイズが大きいため、設置可能な場所が限られます。また、アームの可動範囲も考慮した作業環境の構築が求められます。ロボット同士の衝突がないように配置するだけでなく、作業効率を高めるために作業手順やレーン間隔などを熟慮することも必要です。

産業用ロボットを常に良好な状態で稼働させるためには、検査や点検と保全が欠かせません。定期的な実行のためにも、あらかじめスケジュールを決めておきましょう。また、検査・点検の見落としをなくすためにも、事前にマニュアルを作成しておくことも必要です。

産業用ロボットは世界的に増加しており、日本では2022年の1年間に約50,400台設置されました。中国に次いで世界で2番目に多い設置台数です。

※出典：IFR International Federation of Robotics「World Robotics 2023 Report: Asia ahead of Europe and the Americas」

なお、産業用ロボットの設置台数は年々増加しています。とくにアジア・オーストラリアでの増加が顕著です。

※出典：IFR International Federation of Robotics「World Robotics 2023 Report: Asia ahead of Europe and the Americas」

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