NACHITECHNICALREPORT
Robots

20B1

Vol.

March/2010■ 新商品・適用事例紹介
動き自在、7軸 腕 ロボット

「プレストMR35／50」
ロボット事業

Flexible motion "Arm" robot with 7-axes
Presto MR35/50〈キーワード〉ハンドリングロボット・7軸構成・産業機械・省スペース・防塵防滴構造

ロボット事業部／開発部

石井 崇
Takashi ISHII
ファミリーブランド Prestｏ／プレスト
敏捷 、素速い身のこなし。正確に流れを作ります。

動き自在、7軸 腕 ロボット「プレストMR35/50」

要旨

1.産業機械分野の少量多品種の現場では、生産性を高めるため、人ロボットをリード間とロボットが得意分野の作業を分担、共存すること「プレストMR35／50」は、これまでロボット化が進が望まれている。そのためには省スペースかつ複雑んでいなかった少量多品種型の産業機械分野や、な動きができるロボットが必要となり、人間の腕のよう複雑な作業を要求される搬送・組立工程のミドルウな動作が可能な7軸以上の関節を有する産業用ロボッエイト・ミドルレンジをターゲットとして開発した。

トの市場は、今後も高い伸びが予想される市場である。

7軸構造としたことで、動作領域の拡大、周辺機7軸ロボットとして20ｋｇ可搬の「プ
これまでNACHIは、より複雑な作業が可器との干渉回避が可能となり、レストMR20」を市場投入し、好評をいただいている。

能となった。また、可搬質量を35kg、50kgとひき上げ、今後、35ｋｇ、50ｋｇ可搬の「プレストMR35／50」を商

動作範囲をクラス最大とすることで、すでにリリースし品化し、ラインナップを拡充。産業機械分野を中心とている「プレストMR20」では対応できなかった用途した、多彩なアプリケーションに対応する。にも使用可能となった。

Abstract
The coexistence of the humans and robots
are desirable on the manufacturing floors that
produce various product types in severally small
volumes as the productivity is higher with division of labor between the humans and robots forexpertise. In order to achieve this, the saving ofspace and the robots that operate with complicated movement are required. Under such background, the market for industrial robots of whicharms can maneuver like the humans' with morethan seven axes is the one of the markets that isexpected to grow greatly into the future.
NACHI has released Presto MR20 of 7-axis
handling robot with a payload of 20 kg, which has
been well-received. This time NACHI developed
a new 7-axis handling robot with payloads of 35 &50 kg, Presto MR 35/50. NACHI will enrich theproduct lineup even more to satisfy the various
customer needs.

※1

切削液や洗浄液を使用する環境にも対応する
アプリケーション
ため、防塵・防滴性能を向上。また、の充実を図ることで多彩なシーンに対応可能となり、産業機械分野の自動化に対応する。

図1

1

外観図

2.広い動作範囲と高い動作性能とスリムなボディー
1）広い動作範囲と高い動作性能

2）スリムなボディー

MR35／50はクラス最大の動作範囲、動作速度7軸でありながら、旋回干渉半径は6軸の20kg可を有しており、最大リーチは6軸のMC35／50／70と搬クラスのロボットとほぼ同等であり、狭い場所への同一である。
（図2、巻末表2参照）

設置も可能である。

また、手首・上腕はスリム＆コンパクトでありながら、より大き手首トルク、許容慣性モーメントを向上して、なワークのハンドリングを可能にしている。

R2,05642mm

0330（オ 38 °プシ 0°ョン）旋回干渉半径R360

MR35,50動作範囲
990mm

J4軸

J3軸150mmJ6軸150mm

202mm

175mm

2,500mm

J5軸MR20動作範囲

900mm
600mm

1,134mm

184mm

J2軸

1,852mmJ7軸593mm

J7軸180°旋回時
630mm

J1軸851mm2,050mm

1,407mm
1,589mm

198mm

図2

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動作範囲と旋回干渉半径2動き自在、7軸 腕 ロボット「プレストMR35/50」

3.「7軸ロボット」の特長
フレキシブルな動作により設置条件を選ばず、自稼働時サイクルタイムの縮減、由なレイアウト設計を可能とし、省スペース化といった効率化を実現する7軸ロボットの特長を紹介する。

1）回り込んでアプローチ7軸目の冗長軸を利用することにより、回り込みが可能となり、干渉物を避けてアプローチができるようになる。この特長を発揮する例として、加工機械へのローディングがある。従来の6軸ロボットではマシン前面にロボットを配置せざるを得ず、機械のメンテナンス性が悪くなってしまう。一方、回り込みができる7軸ロボットでは、図3のようにロボットを加工機械の脇に配置することが可能となり、マシン正面のスペースメンテナンス時メンテナンス性が格段に向上する。
を確保できるため、

図3 ローディングシステム例

32）サイクルタイム縮減、省スペース化
ロボットの体勢を任意ロボット先端を位置決めし、で選択できるため、次の動作へ移行する最適姿勢への準備が可能となり、サイクルタイムを短縮することができる。また、回り込み（図4参照）や低い姿勢をロボットの高密とることが容易なため、省スペース化、（図5参照）度設置が可能である。

3）協調制御MRシリーズを2台隣接配置し、協調制御すること・隣のロボットと干渉を避けながら低姿勢をとることができる
・旋回干渉半径が小さい↓高密度設置が可能

MRシリーズ（7軸ロボット）の場合によって、双腕アームとして使用することが可能である。同期運転と非同期運転を切り替えながら作業することにより、生産性の高い組立ロボットとして使用できる。

従来の6軸ロボットの場合

図4

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回り込みの例

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図5

干渉を回避するために、ピットを掘り、隣接するロボットと高さを変える必要がある

高密度設置の例

4

動き自在、7軸 腕 ロボット「プレストMR35/50」

4. 多彩なアプリケーションに対応
高い防塵・防滴性や豊富なオプション対応などにより、多彩なアプリケーションに対応する。

1）高い防塵・防滴性能を標準装備

3）設置のバリエーション
天吊り、壁掛けや傾斜設置にも対応（オプション）が可能である。

ロボットにとってロボットの適用分野の拡大により、従来よりも厳しい環境において作業することが求められている。
「プレストMR35／50」は、防塵・防滴性能を従来機より大幅に向上、手首部だけでなく本体部も標準※2でIP67相当の防塵・防滴構造とし、高い耐環境性をケーブルを完全にロボット本体に内実現した。また、蔵することにより外部からの影響を遮断し、ケーブルの信頼性を向上させた。
これにより、従来機では保護カバーやジャケットがダイカストマシーンからのワーク必要だった洗浄工程、取り出しなどの過酷な環境でも標準仕様で対応可

図6

MR50とフレックスハンドを使った重量物の搬送事例能となった。

2）アプリケーション配線・配管
ロボット機体内にエア配管（内径φ6.5）2系統と20芯アプリケーション用信号線を内蔵している。また、追配線引き回しオプション

加軸動力用ケーブル2軸分、追加軸エンコーダ用ケーブル（シリアル通信）2軸分を標準で内蔵しているので、※3（図6参照）
フレックスハンドなどにも対応可能である。
さらに、視覚ケーブルやフィールドバスケーブルなどの追加ケーブル・チューブも、外付けのオプションを準備しているので、各アーム周りをコンパクトに引き回し可能である。
（図7参照）

図7

追加オプションに対する拡張性

表1 アプリケーション標準仕様
エア配管
アプリケーション信号線
追加軸用ケーブル5

内径φ6.5×2系統（正負圧可）
20芯2軸分4）プレストMC35／50／70との互換性「プレストMC35／50／70」
先行開発した6軸ロボットとJ2アーム周辺以外を同仕様とすることで、予備品やオプション部品の共通化を図るだけでなく、据付寸法や最大リーチ、干渉半径を同一にすることにより、MR35／50への置き換えを容易にした。

型式
軸数
可搬質量
耐環 本体部
境性 手首部

MR35MR50

MC3550kg

35kg

735kg
IP67相当IP67相当

MC50MC70
650kg
70kg
IP54相当（注1）IP67相当（注1）
オプションでIP65/67対応

図8

MR35／50とMC35／50／70の比較

5. 産業機械分野の省人化・自動化に応える
産業用ロボットの導入は、大量生産方式を採用している自動車産業、電子産業などが牽引してきたが、これからが少量多品種を扱う産業機械分野では、そして産業機械分野の多彩なアプリケーションに自動化のニーズに応えていく。
おける省人化、本番となる。また、労働力の安い海外勢との国際競（社内での導入テスト）

争や団塊世代の労働市場からの撤退などにより、NACHIでは、社内に専門チームを立ち上げ、切産業用ロボットに対する期待は益々大きくなっている。

削工具、ベアリング、油圧機器、特殊鋼など様々な

このような状況の下、NACHIは従来機のハンドリ生産ライン、物流ラインにおいて、自社ロボットを積極「プレストSC15／35／50」を一新し、6軸ングロボット的に導入し、自動化による生産性と品質の向上をロボット「プレストMC20／35／50／70」に加え、今推進するとともに、ロボット本体や要素技術の開発・「MR35／50」、先行投回市場投入した7軸ロボットノウハウの蓄積に改良および、アプリケーション技術、ラインナップの拡充をす入した「MR20」をベースに、取り組み、魅力ある商品の提供に努めている。

すめる。

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6表2
項 目
ロボット型式
構造
自由度
駆動方式

仕最大速度

可搬質量
手首許容
静負荷
トルク
手首許容
最大慣性モーメント※1）様Presto ＭR35−01

Presto ＭR50−01
関節形
7ACサーボ方式±2.88rad（±165°）＋2.53〜−0.52rad（＋145〜−30°）＋2.44〜−2.55rad（＋140〜−146°）±6.28rad（±360°）±2.18rad（±125°）±7.84rad（±450°）±3.32rad（±190°）

J1J2J3J4J5J6J7

最大動作
範囲

基本仕様一覧

J1J2J3J4J5J6J7手首部
上腕部
J4J5J6J4J5J6

3.14rad／s（180°／s）
3.05rad／s（175°／s）
3.14rad／s（180°／s）
5.32rad／s（305°／s）
5.32rad／s（305°／s）
7.33rad／s（420°／s）
2.27rad／s（130°／s）
35kg

3.05rad／s（175°／s）
2.44rad／s（140°／s）
2.88rad／s（165°／s）
4.45rad／s（255°／s）
4.45rad／s（255°／s）
6.46rad／s（370°／s）
2.27rad／s（130°／s）
50kg
15kg

160N・m160N・m90N・m216kg・m216kg・m25kg・m210N・m210N・m130N・m230kg・m230kg・m212kg・m±0.07mm
20.49MPa（5.0kgf／cm ）以下
0〜45℃
床置
IP67相当（防塵防滴）
IP67相当（防塵防滴）745kg

位置繰り返し精度
最高使用空気圧力
周囲温度
設置条件※2）
本体部
耐環境性
※3）
手首部
本体質量
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、ご注意ください。
※2）天吊、壁掛、傾斜設置はオプションです。
※3）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。
● 製品改良のため、定格、仕様、寸法などの一部を予告なしに変更することがあります。

用語解説

関連記事※1 可搬質量
ロボット手首先端にとり付け可能な最大質量。ワーク質量とハンド装置の質量を合計した最大質量を示す。

1）小坂 俊介： パワフル＆コンパクト 多目的ロボット「プレストMC35、MC50、MC70」
NACHI TECHNICAL REPORT、VOL.19B1、Sep（2009）※2 IP67
IP規格とは、International Protection規格の略で、IEC60529やJISC0920（1993年）に定められている防塵・防滴に対する保護等級を示す。
IP67とは、粉塵が内部に侵入せず、かつ、規定圧、時間で水中に没しても水が浸入しない構造を示す。
※3 フレックスハンド（登録商標 第5232332号）
NACHIが開発した、クランプ方向、把持ストロークを無段階に設定できる、汎用ハンド装置。

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March / 2010〈発行〉 2010年3月1日
株式会社 不二越 開発本部 開発企画部
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