NACHITECHNICALREPORT

Robots29B3

Vol.

June/2015■ 新商品・適用事例紹介

小型・超速ロボット

ロボット事業「MZ04」The Compact and Fast Robot "MZ04"〈キーワード〉小型ロボット・軽量コンパクト・中空手首
人との作業空間共有・ダイレクトティーチ

ロボット開発部／マニピュレータ開発１部

小 坂 俊介Shunsuke Kosaka

小型・超速ロボット「MZ04」

要旨

小型・超速ロボット「MZ04」は、軽量化と最新の1. 小型ロボット開発の狙い

モーション技 術により、クラス最速の動作性能を実現している。

ものづくりの現場では、品質向上、少人化・無高速タイプと低出力タイプをラインナップすると人化によるコスト低減をねらいとしたロボット化のともに、豊富なアプリケーション仕様と自由な設置条ニーズが一段と高まっている。とくに、中国をはじ件により、ユーザーの要求する様々なアプリケーションめとした新興国では、人件費の高騰、労働人口のに対応する。

減少や少子高齢化がすすむなかで、各種加工・小また手首部に中空構造を採用することにより、周辺設備との干渉リスク低減などを実現した。

物搬送・組立・箱詰・梱包などの人手作業に対応する小型ロボットの需要が、ますます拡大していく。
これまでNACHIは、「SRAシリーズ」をはじめとした中～重可般クラスのロボットを得意分野としているが、「MZ07」の市場投入により、小型1Abstract

ロボット分野へ市場を拡大した。今回、さらなる“MZ04”, a compact robot has achieved thefastest motion performance in the class with thelightweight and latest motion technologies. The
high-speed type and low-output type are lined up
and the specifications for wide-ranging applications
and conditions for flexible installation accommodate
various applications that users request.
Additionally a risk of interference with
peripheral equipment has been reduced with thebuilt-in cable feature adopted for the robot arm.

ロボット
「MZ04」を開発した。

市場競争力、対応力強化のために、小型・超速
ここでは、「MZ04」の特長について述べ、さらに、「MZ04」の適用アプリケーションの紹介を行なう。

2.「MZ04」の概要
1）外観と仕様

表1 「MZ04」ラインナップと基本仕様

ロボットの外観を図1に、基本仕様を表1に示す。
「MZ04」の開発に当っては、「MZシリーズ」としての高速性を表現するとともに、小型ロボットならではの親しみやすさをデザインのポイントとした。
また、「MZシリーズ」の特長として、アーム形状は左右対称とするとともに、ロボット用ケーブルおよびアプリケーション用のケーブル・チューブは全てアーム内に内蔵することで、洗練された外観とともに、ユーザーの利便性を高めている。

項目
ロボット型式仕様
MZ04-01 MZ04D-01 MZ04E-01 MZ04DE-01

構造

関節形

自由度

6駆動方式

ACサーボ方式

第1軸±170°
第2軸−145 ～ 90°
第3軸−125 ～ 280°
最大動作
範囲
第4軸
±190°
第5軸
±120°
第6軸
±360°
第1軸
480°/ s200°/ s
第2軸
460°/ s150°/ s
第3軸
520°/ s190°/ s
最大速度
第4軸560°/ s
第5軸
560°/ s
第6軸
900°/ s
可搬質量 手首部
4 kg
第4軸
8.86N・m
手首許容
静負荷
第5軸
8.86 N・m
トルク
第6軸
4.9 N・m
手首許容
第4軸
0.2 kg・m2
最大慣性0.2 kg・m2
モーメント 第5軸
第6軸
0.07 kg・m2*1
位置繰り返し精度 *2±0.02mm
最大リーチ
541mm
φ6×2
エアー配管
アプリケーション信号線
10芯
設置方法 *3
床置/壁掛/傾斜/天吊
床置/天吊
耐環境性 *4
IP40相当 IP67相当 IP40相当 IP67相当
本体質量26kg
25kg
1[rad]＝180/π[ °] ,1[N･m]＝1/9.8 [kgf･m]*1：手首許容慣性モーメントは、手首負荷条件により異なりますので、注意してください。
*2：「JIS B 8432」に準拠しています。
*3：壁掛および傾斜設置時は動作範囲に制限がつきます。
（例；壁掛時の第1軸動作範囲±30°）*4：有機溶剤、酸、アルカリ、塩素系、ガソリン系切削液などシール部材を劣化させる液体は使用できません。

図1 「MZ04」の外観

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小型・超速ロボット「MZ04」

3.「MZ04」の特長
1）機種構成2）コンパクトで使い易い動作範囲

ロボット本体は、高速タイプと低出力タイプをラインナップした。
（表2）「MZ04」は、設置面積がほぼA5サイズという省スペースを実現した。さらに、設置位置から動作高 速タイプはクラス最 速の動 作 性 能により、範囲までの距離が近いため（クラス最小のふところ

生産性の向上を目的とした導入に最適な仕様と動作範囲）、設備配置をよりロボットに近づけるこなっている。とが可能となり、生産設備の省スペース化とレイア

一方、低出力タイプの「MZ04E」は動作範囲やウト自由度の拡大を可能とした。
（図2、図3）

可搬質量はそのままに、全軸定格80W以下の低出力モーターを使用し、安全柵の廃止による設備50±0.1150の大幅な簡素化が可能な仕様とした
（※）
。

75

4−φ9

また、それぞれに耐環境タイプを準備。様々な※安全柵の廃止は、リスクアセスメントにより150130

効率的な設備の構築を可能とした。

76.5 ±0.1

条件で設置できるため、レイアウトの自由度が増し、76.5 ±0.1

危険の恐れが無くなったと評価できる場合に可能です。
表2

機種構成一覧

環境仕様
高速タイプ
標準タイプ
（IP40）
MZ04−01
耐環境タイプ（IP67） MZ04D−01

低出力タイプ
MZ04E−01
MZ04DE−01

参考：A5用紙サイズ（210×148mm）

図2 「MZ04」設置寸法

114170°

189

1R54

LOCUS
（Point A）

280

150

154340674

1,035

2602572

R1170°干フレー15
Point A渉 ム
半径422541119

図3 「MZ04」動作範囲

35413）スマートなケーブル引き回し

4）滑らかボディー「MZ04」は、「MZ07」と同様に手首軸（第5軸と標準タイプ(IP40)では、カバー固定用のボルト第6軸部）に中空構造を採用した。ロボットアームのない、樹脂性の滑らかなサイドカバーを採用し、から手首先端のハンドまでのケーブルやチューブロボット表面の凸凹を極力減らした。塵や埃が溜を、手首中空部を使用して引き回すことにより、まりにくいカバーは、ロボットの拭き取り洗浄が周辺設備との干渉リスクを大幅に低減することが容易で、かつ取り外し、取り付けも簡単でメンテ可能となる。
また、手首高速動作時にもケーブルやナンス性が良好となった。これらの特長により、チューブの挙動が安定して、ケーブルやチューブの清潔さを求められる、薬品、化学、電子、クリーン長寿命化が期待できる。
（図4、図5）用途などへ適用範囲を広めた。
（図6）

図4

図5

中空手首による加工機への進入

図6

滑らかなサイドカバー

従来手首構造による加工機への進入

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小型・超速ロボット「MZ04」

5）人との作業区間共有

6）ダイレクトティーチ機能「MZ04E」は全軸に定格出力80W以下のモー

一般にロボットのプログラム作成（ティーチ）
は、ターを使用しているため、労働安全衛生規則のティーチペンダントのキー操作でロボットを動かし安全柵設置義務の適用外となり、人との作業空て姿勢を教示するが、「MZ04」では、ロボットを間共有が可能となっている。

手で直接操作可能なダイレクトティーチ機能にもさらに安全性を高める機能として、速度制限機対応した。

能や、ロボットの位置・速度を監視する安全制御

ダイレクトティーチでは、ロボット先端に取り付ユニット「ロボット監視ユニット（オプション）」を準けたハンドガイドに手を添えて、ロボットを動かした備した。

い方向に力を加えるだけで直感的に姿勢を変える「MZ04E」とこれらの安全機能を組みあわせ、ことが可能となる。また、ハンドガイドには、デッド適切なリスクアセスメントをしたうえで、安全柵のマンSWとファンクションボタンが備えられ、位置記ない、人とロボットが協働する次世代の生産設備録・修正、移動モードの切替え、速度切替えが可能レイアウトの構築が可能となる。
（図7）

なため、基本操作をハンドガイドだけで簡単に実施

この次世代の生産設備では、安全柵レスによるすることができる。
（図8）

省スペース化と設備のコストダウンが可能なだけでハンドガイドは簡単に着脱可能な構造となっておなく、レイアウト変更にも柔軟に対応できるため、り、稼働中は取り外し、ティーチのときだけ取り付ロボット導入の敷居が大幅に低いものとなる。

けて使用することができ、スマートな運用が可能となっている。
また、ダイレクトティーチ機能を活かすアプリケーションとして、対話メニュー式でロボットを直接操作しながら、簡単にパレタイズ動作のプログラム作成できる新パレタイズ機能をあわせて開発した。
これらの機能により、ロボットの操作に不慣れな人でも直感的に操作でき、かつ、簡単にプログラミングが可能とした。

ハンドガイド図7

力人とロボットの協動

動き

図85

ダイレクトティーチ機能（図中ロボットは「MZ07」です）

7）豊富なアプリケーション対応
一般ハンドリング用途の標準仕様のほか、視覚センサー、力センサー、追加軸（サーボハンド）など組立、シーリングなど、幅広いアプリケーションへの適用を可能とした。の仕様も準備し、搬送・ピッキング、バリ取り・研磨、

8）アプリケーション事例
ローディング

加工機上にMZを設置
加工済みワークを取り出して素材を投入
研磨

ベルトグラインダーによる研磨作業（力覚センサー仕様）
シーリング

シール剤塗布NACHI TECHNICAL REPORT

検査
（視覚）

カメラを搭載、ワークの穴位置を検査（視覚仕様）

ピッキング

コンテナで供給されるワークを取り出し、ラインに供給（視覚センサー仕様）

バリ取り

穴加工エッジ部分のバリ取り作業

組立

ギアボックスの組立（力センサー仕様）

箱詰め

コンベアより流れてきたワークを出荷梱包用の段ボール箱へ箱詰め（パレタイズ機能）

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Vol.29B3June / 2015〈発行〉2015 年 6 月 15 日
株式会社 不二越 技術開発部
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