新商品・適 用事例紹介
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Robots「EC06」

スカラロボット"EC06" SCARA Robot
キーワード

スカラロボット・水平多関節ロボット・広い動作範囲
高速動作・高精度・ティーチペンダントレス

ロボット開発部／ロボット開発室

足立 雄介 Yusuke Adachi
小坂 俊介 Shunsuke Kosaka

3Robots
スカラロボット「EC06」

要 旨

1. スカラロボット開発の狙い

スカラロボット「EC06」は、リーチとして500m m、世界的な少子高齢化、労働人口の減少を背景として、600mm、700mmの3種を準備し、可搬質量は定格3kg、ものづくりの現場では、人件費の高騰、人手不足の最大6kgとし、スカラロボットとしてマーケットボリュームが解消、そして生産性向上などを解決する手段として、大きいゾーンを狙い設計した。

あらゆる産業分野において、ロボット導入による自動また、本体重量を18kgに抑え、移設が容易で適用化の取り組みが拡大している。と同時に、設備投資費用の削減の観点から、今般性の高い設計とした。
さらに、PCを制御盤に直接接続して操作が可能なロボット市場では複雑な動作は6軸多関節ロボットに、ティーチペンダントレス機能を搭載した。この機能により単純動作は扱いやすいスカラロボットに、というようにオフラインでのプログラムの作成、デバッグを行なうことが用途にあわせて最 適なロボットを採用しシステムをでき、PC上で各種設定･検討を行ない実機にフィード構築するのが主流になってきている。

バックすることが可能となっている。

NACHIでもこれまでスカラロボットしてESシリーズ、EZシリーズをラインナップしていたが、これらはハイエンドな分野をターゲットにしており、上記のようなAbstract“EC06”is a SCARA (Selective Compliance
Assembly Robot Arm) robot and has achieved
three reach patterns consisting of 500mm, 600mm
and 700mm with the rated payload of 3kg andthe maximum payload of 6kg.“EC06”was designed
to target the highly marketable sector in theSCARA robot market. In addition, the body weight of
18kg allows the easier relocation and installation,achieving wider application.
Furthermore, it can be operated by connecting
a computer directly to the controller without useof a teach pendant. With above capability, offline
programming and debugging functions are possible
as well as feedback to an actual robot in termsof various settings and examinations made in thecomputer.

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ニーズに応えられる機種ではなかった。
こうした中で今回基本性能を抑えたコストパフォー
マンスの高いスカラロボットを市場投入し、MZ・EZ・ECシリーズの特 徴を活かし、要求される自動化に最適な提案を行なうことで、よりコンパクトで高速なロボット・システムのソリューションを提 供することを目的に「EC06」を開発した。
ここでは、「EC06」の特長について紹介する。

2.「EC06」の概要
1）外観と仕様
ロボットの外観を図1に、基本仕様を表1に示す。

表1 「EC06」の基本仕様
項目仕様「EC06」の開発にあたっては、高速性を確保するとロボット型式

EC06-5020-01 EC06-6020-01 EC06-7020-01

ともに、NACH I小型ロボットMZ、EZシリーズとの構造水平多関節形デザインの統一感をポイントとした。
性能としては従来のESシリーズよりも長いリーチを備え、またEZシリーズに比べると可搬質量を増加させ、利便性の向上に努めている。

自由度

4駆動方式

ACサーボ方式

最大動作範囲また、MZシリーズと同様に、先端軸は中空構造となっており、ハンド用のアプリケーションケーブル・チューブを内装可能とし、ユーザーの利便性を高めて最大速度
*1いる。
可搬質量

第1軸

±140 deg

第2軸±150 deg

第3軸

200mm

第4軸

±360 deg第1軸

7.33 rad/s（420°/s）

第2軸

12.56 rad/s（720°/s）

第3軸

1,100mm/s

第4軸46.42 rad/s（2,660°/s）

定格3kg

最大6kg

第3軸最大押し付け力 *2100N

第3、第4軸中空径

φ11 mm

許容最大慣性モーメント *3

20.05 kg・m（定格0.01kg・m2）

位置繰り
返し精度

X-Y合成

±0.02 mm

第3軸（Z）±0.01 mm

第4軸（θ）±0.005 deg

設置方法

床置

耐環境性

ロボット本体 IP20相当

本体質量17kg

17kg

18kg

［1 rad］＝180/π［°］, ［1 N･m］＝1/9.8［kgf･m］

図1 「EC06」の外観*1：表内の最大速度は最大値であり、作業プログラムや手首負荷条件によって変化します。
*2：最大負荷搭載時、第1軸、第2軸、第4軸静止状態で、負荷先端部で発生できる下方向への押し付け力です。記載値以下でご使用ください。また、長時間押し付けた場合、過負荷エラーが発生します。エラーが発生しない状態でご使用ください。
*3：許容最大慣性モーメントは、手首負荷条件により異なりますので、注意してください。

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3.「EC06」の特長
1）
高い汎用性

2）高速かつ高精度「EC06」は、NACHI従来機と比較して、同等以上のCAD/CAEによる最適設計によりロボット本体の高速性能を保ちつつ、広い動作範囲を実現した（図2、軽量化に取り組み、従来機の約1/2の本体重量を図3）。

実現した。また、各軸動作速度の高速化を実現した（図3）。
また、軽量化に伴う剛性低下を最小限に抑制し、水平方向位置繰返し精度±0.02mmと高精度を実現
140している。

°5°

°

F

R275D140

従来機比120%220150140%

E150

R271392757%向上

400°/s 420°/s

670°/s 720°/s

80%
60%

550 700mm mm

40%

A

18kg

最大リーチ

第1軸最大速度 第2軸最大速度

NACHI従来機

B

600

174200150

動作範囲「EC06」

従来機との比較「EC06」はMZシリーズを踏襲したスタイリッシュなデザインを採 用しており、各 種 M Zシリーズと組み

下端
C

B

本体重量3）スタイリッシュなデザイン

上端

A

37kg

20%°

図3

17051%
低減100%

0%75＋27% 5%
向上 向上

あわせても違和感が無いラインの構築が可能になって

C

DEFいる
（図4）。

EC06-5020-01 225 580 767 R500 R138.15 R351.7
EC06-6020-01 325

610867 R600 R162.65 R315.8

EC06-7020-01 425 660 968 R700

図2 「EC06」動作範囲

R232

MZ07R298「EC06」MZ04

MZ04 MZ07「EC06」

MZ01

MZ01

MZ01

MZ01

・ CFDシリーズ共通の操作インターフェース（ティーチペンダント）
・ 各種I/Oオプションの共通化（CC-Link, DeviceNet, Ethernet/IPなど）

図4

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MZシリーズとの組みあわせイメージ4）多彩な標準アプリケーション配線・配管「EC06」は、標準でアーム上まで表2に示す配線、

5）スマートなケーブル引き回しとアプリケーション事例配管を標準装備している。各種アプリケーションで「EC06」では手首軸の第3軸、第4軸に中空構造を要望される配 線・配管を標準対応することができ、採用した。中空径は直径11mmであり、φ4mmチューブ

ロボット本体外側の配線・配管の引き回しは不要となり、であれば4本、アーム上ケーブルは1本を通すことがユーザーの利便性を高めている（図5）。

可能。この部分に配線、エアー配管を通すことで配線

とくにエアーチューブは、従来機が外径φ6mm ／内径

ケーブルの取り回しをすっきりとしたスマートな引き4mmチューブ2系統であるのに対し、外 径φ6mm ／回しにし、周辺設備との干渉リスクを大幅に低減する

内径4mmチューブ2系統と外径φ4mm ／内径2.5mmことが可能となる（図6）。

チューブ2系統の計4系統とし、有効断面積は従来の約1.4倍に拡大した。エアー流量が増大することに周辺設備との干渉を低減

より、ハンドリング用途で 使 用するエアーハンドの開閉速度の向上、吸着速度向上や吸着力向上ができ、ユーザーの生産性の向上に寄与できるロボットとした。

表2

アプリケーション仕様（標準装備）

種類

仕様

信号線

24芯（9芯＋15芯）*1

エアーチューブ

外径φ6 ／内径φ4×2本

外径φ4 ／内径φ2.5 ×2本*1：オプションソレノイドバルブ選択時は19芯（9芯＋10芯）。

オプションバルブ選択時のみ使用

図6

アプリケーション例

φ6出口 φ4出口

図5

アプリケーション配線・配管出力ポート

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6）オプション：アーム内蔵ソレノイドバルブ

7）ティーチペンダントレス機能「EC06」では、MZシリーズと同様に、表3に示す「EC06」ではティーチペンダントレス機能を搭載してオプションソレノイドバルブが選択可能である。オプション

おり、PC用シミュレーションソフト
「FD on Desk Ⅱ」をソレノイドバルブはアームに内蔵できる構造とした
（図7）
。

用いて、

なお、オプションソレノイドバルブ選択時の配線・配管出力ポートを図8に示す。

i. PCでのロボット操作
ii. PC上でのプログラムの編集
iii. オフラインシミュレーションが可能となっている。

表3

オプションソレノイドバルブ

種類

連数

2位置ダブル

2連のみ

PCでのロボット操作のイメージを図9に示す。
従来のTPの代わりにPCを直接制御盤に接続し、PC上で起動した「FD on Desk Ⅱ」の操作画面にてロボットの操作を行なう。

オプションソレノイドバルブを内蔵「FD on Desk Ⅱ」のユーザーインターフェースはTPのデザインを踏襲しており、従来の使用方法と変わらない操作感で使用することが可能となっている。
また、ティーチペンダントレス機能を用いることで複数台のロボットの協働動作を一度にシミュレーションすることが可能になると共に、シミュレーションした結果をPCから直接制御装置に書き込むことで、容易に検討結果を実機に反映することが可能となっている（図10）。
これによりユーザーのライン構築の容易化、検討時間の短縮に貢献し、利便性を高めている。

図7

アーム内蔵オプションバルブ

オプションバルブ
2にて使用
（φ4）

オプションバルブ
1にて使用
（φ4）

φ6出口 φ4出口

図8815芯のうちNo.2～No.6使用不可

アプリケーション配線・配管出力ポート

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TPあり

TPなし
FD on Desk Ⅱ

（2）

（3）

（2）

（4）

（4）
（3）

（1）

（1）
図9

TPレス操作イメージ

TPあり

TPなし

Ethernet

FD on Desk Ⅱ
・PC上でロボットを操作可能（TPレス化）
・ネットワーク上のPC上でプログラムを作成／管理・VirtualROBOT上で の 動 作 確 認（I/O動作や干渉の有無など）
・専用プログラムエディタによる高度なロボット言語プログラムの作成など

ひとつず つ 操 作してプ ログ ラムを入 力 する必要があります図10

TPレス操作イメージ

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8）CFD-4040制御装置

表4

CFD-4040制御装置基本仕様「EC06」の制御装置は、専用のCFD-4040制御

CFD-4040制御装置装置を用いる。CFD-4040制御装置は通常のCFD-適用マニピュレータ「EC06」シリーズ

0000制御装置の一部を変更し、「EC06」に対応させ標準制御軸数

標準4軸ている
（図11）。
CFD-4040の基本性能を表4に示す。

図11

CFD-4040制御装置

最大制御軸数（軸追加）4軸
安全性能

ロボット監視ユニットなし：
PLd（カテゴリ3準拠）

教示方式

ティーチングプレイバック

プログラム選択数

9,999種

メモリ容量

256MB
（2,560,000ステップ相当）

ティーチ
ペンダント

高機能TP 3ポジションイネーブルスイッチ、非常停止ボタン、英文キーシート
5.7”カラーLCD（640×480グラフィック表示）、タッチパネル、USBメモリポート付き
標準ケーブル長：4m、保護等級IP65相当（コネクタ部除く）
質量：0.96kg（ケーブルを除く）
ケーブル太さ φ8.3mm
ミニTP

4. さらなるニーズへの対応
今回新たに市場投入した「EC06」について、その特長と従来機との比較を中心に紹介した。

ソフトウェアPLC

制御装置組み込み型のシーケンサ

操作パネル

モード切替スイッチ（教示／再生）非常停止ボタン

イーサネットファイルのアップダウンロードがイーサネットで可能（1ポート）フィールドバス

各種フィールドバスに対応
CC-Link, CC-Link IE Field,
FL-net,EtherCATスレーブ,
Profinet,Ethernet IP,DeviceNet,
PROFIBUSに対応

記憶方式

フラッシュメモリ

外部記憶装置

USBメモリオプションスロット

PCI×2スロット

外形寸法

369
（W）×490（D）×173（H）

本体質量約17kg電源仕様

3相 200-220V

保護等級

IP20相当周囲温度0～40℃

周囲湿度20～85%（結露なきこと）

今後は、「EC06」
をベースとして、クリーンルームへの対応、制御装置の小型化などを実施し、様々なカスタマーのニーズに応えることのできる魅 力ある商品を開 発していく。

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1）小坂 俊介・杉岡 和美：世界最速、軽量コンパクトロボット「MZ07-CFD」
NACHI TECHNICAL REPORT, Vol.26 B2,Oct（2013）2）井田 信也：フルカバー小型ロボット「MZ12」NACHI TECHNICAL REPORT, Vol.32 B3, Nov（2017）3）谷端 雅臣：超小型・軽量ロボット「MZ01」NACHI TECHNICAL REPORT, Vol.34 B3, Oct（2018）4）岡田 俊範：中型中空ロボット「MZ25」NACHI TECHNICAL REPORT, Vol.36 B1, Nov（2019）

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3ポジションイネーブルスイッチ、非常停止ボタン、英文キーシート
モノクロ、20文字×4行キャラクタ表示（英数字、カナ）
標準ケーブル長：4m、保護等級IP54相当（コネクタ部除く）
質量：0.4kg以下（ケーブルを除く）

DeviceNetおよびEthernet/IPはODVA（Open DeviceNet Vender Association,Inc.）の登録商標です。
CC-LinkはCC-Link協会（CC-Link Partner Association：CLPA）の登録商標です。
PROFIBUSおよび、PROFINETはPROFIBUS & PROFINET Internationalの登録商標です。