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NEW PRODUCTB4Robots「LPA180」

パレタイジングロボット"LPA180" Palletizing Robot
キーワード

パレタイジングロボット・ラビリンス構造・搬送能力
可搬質量

ロボット事業部／ロボット開発部

井尻 良 Ryoh Inoshiri

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Robots
パレタイジングロボット「LPA180」

要 旨
パレタイジングロボット「LPA180」は、従来機種の1. パレタイジングロボット開発の狙い速度優先機「LP130」と可搬質量優先機「LP180」の製造業向けロボット市場は、年々拡大しており、とくに2機種を1台でカバーし、複 雑な作業要求に柔 軟に中国を中心としたアジア市場で需要が増加している。

対応するロボットである。動作範囲も従来機種と同等

中でもパレタイズ／デパレタイズは自動車、電気・電子、でありながら、重心位置の最適化により、従来機種に一般産機から農業、物流まであらゆる分野で必要と比べて、最高速度をアップさせ、クラストップレベルのされる作業であり、今後も需要の拡大が見込まれる搬送能力を実現している。

アプリケーションである。パレタイジングロボットは、また、主軸には粉じんの侵入を抑えるラビリンス

一般的な垂直多関節ロボットが6軸構成であるのに構造を採用し、使われる環境にあった耐環境性を対し、手首の姿勢を常に下向きとして工作物を水平に向上させている。さらに、第1アームから手首部までの保つよう、平行四辺形リンク構造を採用した4軸構成の配 線をアーム内に収 納し、従来機種より干渉 域を形態が一般的である。また、長い移動距離を休み低減したスマートな外観となっている。

なく往復するような動作となるため、ハイデューティでこのような特長を備えた「LPA180」について紹介する。

発熱や潤滑など、信頼性に関わる諸問題が厳しい条件にならざるを得ない。
NACHIは、早くからそのような特長を持った比較的大 型の130㎏可搬以 上のパレタイジングロボットをAbstract“LPA180”is a palletizing robot that isequipped with two major, former features ofspeed-focused LP130 and transferring load-focused“LPA180”. It is a robot that meets the requirementsof complicated operations flexibly. Although
the range of its motion is equivalent to those of
the conventional models, optimization of the centerof balance raises the level of highest speed morethan those of the conventional models. It realizes
the top level of transferring capability in the class.
In addition, Labyrinth mechanism is adopted
to the main axis to prevent particles from entering
inside the robot, which enhances adaptability to
the environment where the robot is used. Furthermore, a cable is routed inside No. 1 arm throughthe wrist, giving a stylish appearance with lesser
interference than that of conventional models.
The article introduces these features of“LPA180”in detail.

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NACHI TECHNICAL REPORT

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市場投入し、販売してきたが、近年周辺機器の改良もすすみ、システム全体の速度向上に伴って、ロボットの能力に対する要求も高まってきた。このようなニーズに対応するため、従来機種「LP」シリーズから搬送能力と耐環境性を向上させた「LPA180」を開発した。

2.「LPA180」の概要
外観と仕様

表1

ロボットの外観を図1に、基本仕様を表1に示す。

基本仕様

項目

仕様

「LPA180」の開発にあたっては、従来機種を使用

ロボット型式LPA180-01

されるユーザーのロボット置換えも考慮して、据付寸法、構造

関節形

設置スペースは従来機種「LP」と完全互換とした。
デザイン面では第1アーム、第2アームの外観に曲線を取り入れて速さと斬新さをアピールするような外観とした。
さらに、従来機種では外部に露出していた第1アーム自由度4駆動方式

ACサーボ方式
第1軸

最大動作
範囲

干 渉を生じにくくするとともに、外 観もすっきりとさせた
（図2）
。

最大速度
*1±3.14rad（±180°）

第2軸 ＋0.79 ～−1.66rad（＋45°～−95°）
第3軸 ＋0.31 ～−2.05rad（＋17.5°～−117.5°）

手首から手先部のケーブル類を、アーム内に収納する構造にし、側方へのはみだし量を小さくして周辺機器との腕

腕
手首

第4軸

±6.28rad（±360°）

第1軸

2.44rad/s（140°/s）

第2軸

2.18rad/s（125°/s）

第3軸

2.27rad/s（130°/s）

第4軸

6.98rad/s（400°/s）

最大180kg

手首部
最大定格
可搬質量
第1アーム上 *2
手首許容最大慣性モーメント

図1外観図「LPA180」

130kg
最大25kg

第4軸69kgm 2

位置繰り返し精度 *3±0.4mm

使用空気圧力−101.3 ～ 690kPa

エアー配管

4−φ12×8

アプリケーション用信号線

40芯（手首部まで）

設置方法

床置

設置条件

周囲温度：0 ～ 45℃ *4
周囲湿度：20 ～ 85%RH（結露無きこと）
据付面への許容振動：
0.5G（4.9 m/s 2）以下

本体質量1,150kg［1 rad］＝180/π［°］, ［1 N･m］＝1/9.8［kgf･m］※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。
※第1軸～第4軸は、コントローラ画面では各々 J1 ～ J4と表示されます。
※防爆対応はしていません。

はみ出し量260mm

はみ出し量210mm*1：手首負荷が130kg以下の場合に限ります。
*2：取付け場所、手首負荷質量により変化します。
*3：JIS B 8432に準拠しています。
*4：海抜1,000m以下でご使用の場合です。許容高度を超える場合、周囲温度が制約を受けます。

はみ出し量は従来機に比べて50mm減

従来機の配線はみ出し

図2

LPAは配線をアームに内装アプリケーション配線、エアホースも手首部まで内装アーム部の配線

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パレタイジングロボット「LPA180」

3.「LPA180」の特長
1）高速化による高い搬送能力2）従来機種「LP」シリーズとの置換可能な動作範囲

袋物のパレタイジング作業を例にとると、従来機種「LP130」1,500袋/Hrであったのに対し、「LPA180」は開発当初から従来機種「LP」からの置換を想定し、1,800袋/Hrまで向上した。それには、表2に示すように、従来機種「LP」の特長であった大きな動作範囲を各軸の最高速 度を上げ、加速 度も大きくしている。

踏襲し、最大リーチ3,210mm、旋回±180°を維持してこれら能力アップは主要部品であるモーターの容量いる。1,100mm×1,100mmのパレットサイズならば、アップ、減速機の性能アップ、軽量部材の採用に加えて、最大積荷高さは、2,860mm（従来機種2,840mm）を従来機種の部品配置を見直し、使用頻度の高い動作有する（図3）。

では、よりモーメントが小さくなるように重量物の配置を最適化したことで実現している。
表2各軸の最大速度（速度の速いLP130との比較）

最大速度（°/sec）

軸「LPA180」

J1J2J3J4140
125
130400

従来機種LP130向上率

130115
115
4008%
9%
13%
0%

←←
←
←

1,600

1,152

1,100

1,290
3.1

4ra

R3,212.5,23 径
R1 端干渉e半nd dius

d後退verse nce ra
Re rfereinte

1,1004rad

Point AR560

3.
1

1,6000

フレーム干渉半径
Frame interference radius285

Locus
Point A

1,400

275

R1,232.5225

後退端干渉半径
Reverse end
interference radius

547.5

1,034

1,100
3,210

875

700

2,230

2,860

3,180

1,290

図3 「LPA180」の動作範囲

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4. おわりに
3）耐環境性
パレタイジングロボットは、様々な産業に使用されアジア市場での使用例も多い。家畜用の飼料や作物の今 回 新 たに 開 発した パレタイジング ロボット
「LPA180」について、従来機種との比較を中心に特長を紹介した。

肥料の袋を搬 送するために使用されることも多く、搬送能力が大幅に向上し、耐環境性能を強化した

それら粉体の袋詰め工程と同じ空間、すなわち、粉じん

本商品によって、世界各地でますます拡大していくが発生している環境で使用される例や、屋根はあるが、需要に応え、また、お客様の生産性向上に貢献して壁面は吹き抜けとなっている建屋に設置され、多少なりいきたい。とも風雨の影響を受ける例が散見される。
「LPA180」では回転関節各所にラビリンス構造を新たに採 用したり、従 来 機 種より強 化したオイルシールを採用することで減速機や軸受などへの粉じんの侵入を抑える構造とした。
また、従来機種ではベース部にあったすきまから小動物が侵入して、内部の配線がかじられるなどの事故があり、侵入経路となるすきまを徹 底的に塞ぐ構造も採用した。
風雨の影響も配慮し、部品表面には従来機種よりも防錆能力の高い塗装を採用した。

4）多彩なアプリケーション
φ12のエアー用配管を2系統、入出力信号（最大40芯まで対応）を備える。追加サーボ（1軸）やLANもオプションで用意しているため、エアーだけでなくモーターを使ったハンド装置も使用でき、測定機器との通信も可能、ユーザーの様々なニーズに対応できる。

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