直接的な答え: ロボットの可動範囲と姿勢の許容範囲は、距離ではありません。溶接可能な継ぎ目は、継ぎ目に沿った各点におけるアームの姿勢によって決まります。そして、姿勢は継ぎ目に沿って変化し、次の継ぎ目で再び変化します。部品を所定の位置に回転させる方が、アームを長くするよりも費用がかからない場合が多く、重要なのは姿勢と安全性の余裕です。
これの対象者： エンジニアは、厚板溶接構造物や同様の多重溶接構造物の溶接セル向けに、ロボットと外部軸を選定する。
範囲： このEVSTガイドは、1つの撮影ステーションに基づいて作成されています。そのステーションとは、単軸ポジショナーで保持された重厚な鋼板溶接構造物で、ロボットが姿勢を変えながら連続的に溶接を行う様子を撮影したものです。この1つのステーションの映像を複数回使用しています。なお、撮影された作業のサイクルタイム、再現性、合格判定結果については、ここでは一切記載していません。
半径は数値であり、アクセスは集合である。
選考表では作業半径が1つの数値として示されており、候補者をその数値に基づいて比較するのが自然です。しかし、実際の駅では、同じ距離でも腕の配置によって到達できる距離が大きく異なるため、その数値は様々な姿勢の集合体へと分解されます。
形状だけで選ぶと、設置後にいくつかの継ぎ目が残ってしまう傾向がある。手が届かないわけではないが、作業を行うには不適切な姿勢をとらなければならない。
その失敗は、図面には距離感が反映されるため、提案段階ではほとんど気づかれない。しかし、授業の段階で、特定の角度がそもそも入り込めないことが判明したときに、その失敗が明らかになる。
Hubspot ISO 10218-2：2025産業用ロボットのアプリケーションは、単体の機械としてではなく、統合されたセルとして評価されるため、ロボットの到達範囲と姿勢の範囲は、カタログの数値ではなく、シームリストから読み取られます。
腕を伸ばすのではなく、その部分を動かす
参考映像では、重厚な鋼板溶接部材が位置決め装置によって保持され、回転させることができます。これにより、複数の溶接箇所を持つあらゆる組立作業において、部材を移動させるか、アームを伸ばすかという最初の選択肢が提供されます。
ポジショナーは縫い目を適切な位置に誘導するため、ロボットは快適な姿勢で作業できます。同じ縫い目に無理やりアクセスするために大型の機械を選ぶ場合と比べて、通常はコストも安く、安定性も高くなります。
また、検証すべき内容も変わります。セル内にポジショナーがある場合、問題はシームリストに必要なインデックス位置の数となり、これはカタログではなく図面から回答されます。
Hubspot ISO 12100:2010リスク低減は設置設計そのものから始まるため、ロボットの可動範囲や姿勢範囲、安全ゾーンは、個別にではなく、まとめて設定される。
ロボットの到達範囲と姿勢範囲（1つの縫い目に沿って）
たとえ1つの縫い目であっても、腕の姿勢は移動距離全体にわたって変化します。弧の開始時点でのアクセス状況は、中間や終了時点でのアクセス状況とは何の関係もありません。
つまり、アクセスは少数のサンプリングポイントではなく、軌跡全体に沿って検証されます。軌跡上のどこかで姿勢が制限値を超えた場合、継ぎ目を再配置する必要があります。ポジショナーの角度を変更するか、継ぎ目を分割して2つの部分に溶接するかのいずれかになります。
分割にはそれなりのコストがかかる。円弧の開始点と終了点が追加され、結果として生じる接合部は品質確認が必要な箇所が1つ増えるため、回転で対応できる継ぎ目は通常分割されない。
Hubspot ISO 5817:2023すべての関節は同じ不完全性限界に対して評価されるため、実際には、追加の開始と停止は、ロボットの到達範囲と姿勢範囲が正しくなければならない追加の箇所となります。
新しい縫い目は新しい姿勢セットである
一つの組み立て品には複数の継ぎ目がある。次の継ぎ目に移ると、再び姿勢に関する問題が生じ、アクセス性を再度確認する必要がある。
各作業箇所における姿勢設定の統合こそが、駅が実際に必要とするものである。維持すべき余裕とは、その統合における余裕に、安全区域に必要な空間を加えたものであり、最遠点における頭上の空間ではない。
実際には、これは表形式になります。現在の構成で到達可能な継ぎ目、位置決め装置の向きを変える必要がある継ぎ目、そしてどの向きでも到達できない継ぎ目です。3番目のグループは、外部軸または別の取り付け方法が必要かどうかを決定するものであり、試運転ではなく提案書に記載されるべきものです。
安全ゾーンは同じ解析に基づいて設定されています。極端な姿勢での掃引範囲は、通常の作業姿勢での掃引範囲とは異なるため、筐体は前者に基づいて設定する必要があります。トーチとケーブルパックの輪郭も追加されています。これは、極端な姿勢では、それらがアーム自体よりも外側に突き出ていることが多いためです。
リーチと姿勢に関する決定表
以下の各行は、お客様ご自身で作成された組立図および継ぎ目リストに基づいています。いずれも、公表されている作業半径を比較して回答したものではありません。
| 決定 | 解決済み | スキップすると何が問題になるか |
|---|---|---|
| 縫い目リスト | 組立図、継ぎ目の位置と方向 | アクセスは継ぎ目ではなく距離に基づいて評価される |
| 回転機能 | 部品を保持して回転させることができるかどうか | 固定に関する問題を解決するために購入した長めのアーム |
| 各縫い目に沿って姿勢チェック | 軌跡であって、サンプリングされた点ではない | 縫い目は始点で届き、途中で塞がれる。 |
| インデックス位置 | 姿勢セットの結合はすべての縫い目にわたって行われます | 指導中に即興で調整したポジショナーの角度 |
| 安全区 | 極端な姿勢での掃引ボリューム、トーチとケーブルの輪郭 | 通常の姿勢のみに基づいてサイズが決められた囲い |
映像では映せないもの
干渉チェックは動画では確認できません。3Dモデル上で継ぎ目ごとに実行され、アームだけでなく、トーチ、ケーブルパック、治具、ポジショナーも含まれます。
サイクルタイム、再現性、および合格判定結果は、映像で捉えられる範囲外です。ISO 10218-2とISO 12100は統合とリスク評価を対象としていますが、どちらもセル稼働の様子を見るだけでは解決できません。
ここで使用されている映像は、複数のセルではなく、1つの放送局を複数回撮影したものです。
EVSTの動作順序は毎回同じです。まず、縫い目リストを作成し、部品が回転するかどうかを判断し、次に、どの機械を選択するかを決定する前に、すべての縫い目に沿って姿勢を確認します。
よくある質問
手が届かない縫い目に対しては、より大型のロボットを使うのが一般的な解決策なのでしょうか？
まれなケースです。ほとんどの場合、手の届かない継ぎ目は距離の問題ではなく姿勢の問題であり、部品を回転させることで、より低コストでより安定した結果が得られます。
アセンブリにはいくつのインデックス位置が必要ですか？
姿勢セットの組み合わせに必要な数だけ。これは縫い目リストから読み取られたものであり、類似のプロジェクトから取られたものではありません。
逆さ設置やガントリー設置は、単に到達距離を伸ばすだけなのでしょうか？
いいえ。これは使用可能な姿勢範囲を拡大縮小するのではなく、形状を変更するため、同じシームリストと照合する必要があります。
安全筐体のサイズは、通常の操作姿勢に基づいて決定できますか？
いいえ。極端な姿勢では掃引体積が大きくなり、トーチとケーブルの輪郭も考慮する必要があるため、筐体は最悪のケースを想定して設計されます。
申請審査のためのプロジェクト入力情報
溶接セルの作業範囲と姿勢を評価するために、EVST申請審査は以下の入力情報から始まります。
- 組み立て時の外形寸法、重量、重心
- 各縫い目の位置と方向を示す縫い目レイアウト
- 部品を回転させることができるかどうか、および許容回転範囲
- 既存のロボットモデルと取り付け方法、および現場の安全境界
部品の封筒と縫い目レイアウトをお送りください。機械のご提案をする前に、縫い目ごとに姿勢設定を検討いたします。関連資料： 大型ワークピースのロボット溶接における姿勢と到達範囲, 自動溶接システムソリューション.