Stationaere Roboter in Produktionszelle in Industriefertigung_1400x400px

ロボットセルの検出・位置決め用センサソリューション

据置型ロボットを使用する生産・ハンドリングセル(ロボットセルとも呼ばれます)では、高度に自動化された多くの産業分野でセンサが使用されています。このようなシステムは、厳しい環境での作業や、大型・重量・扱いにくいワークの取扱いを担うことが少なくありません。

代表的な用途には、マシニングセンタ、工作機械分野の連結設備、自動車・バッテリー製造、木材加工・家具産業のほか、流通物流や包装技術におけるパレタイジング / デパレタイジング工程があります。


ロボットセルにおけるセンサの用途

センサは自動化システムの情報基盤として、ロボットセルや自動工程の制御に必要なデータを提供します。従来の機械と同様に、有無・物体の検出、ワークの検出・識別、正確な位置検出など、幅広い機能を担います。

こうしたさまざまな要件に対応するため、多様なセンサ技術とソリューションが用意されています。用途、環境条件、必要精度に応じて適切なものを選びます。


センサの用途を詳しく見る

Schaltendes Lichtgitter CSL700 zur Platten-Vereinzelung an Roboterarm fuer fehlerfreie Abnahme

1. ブランク材の確実な受け取り

要件:

ロボットアームのグリッパーが材料(ブランク材)の積み重ねから最上部の部品を自動で取り出し、プレス機の供給部へ配置します。確実に1枚ずつ分離するには、全長を検出する必要があります。

ソリューション:

スイッチングライトカーテンCSL 700なら、必要な長さである最大3 mに対応することができます。複数の分解能と、IO-Linkインターフェースを備えた自由に設定可能なスイッチング出力により、設備へ柔軟に調整・統合できます。

> スイッチングライトカーテンの詳細

Abstandssensor ODS zur Stapelhoehenerfassung an Robotergestuetztem Greifer in Metallverarbeitung

2.積載高さの監視

要件:

材料を途切れずに供給するには、積載高さを検出する必要があります。

ソリューション:

ToF(飛行時間)測定方式を採用した距離センサODS距離測定型拡散反射センサODTは、長距離でも確実に検出でき、自動化システムのさまざまな用途に対応します。 

要件に応じて、センサは距離を連続測定することも(例:ODS 10ODS 110、アナログ出力)、設定したスイッチングポイントで所定の高さや位置を監視することも可能です(例:HT 10)。

Distanztaster Lichttaster SR3 mit Positionswert auf Greifer zur Anwesenheitserkennung von gestapelten Materialplatten

3.グリッパーでの存在確認

要件:

据置型ロボットのグリッパーに適切なセンサを直接取り付けることで、グリッパーがワークや材料に対して正しい位置にあるかどうかを確認することができます。正確かつ効率よく接近させて把持動作を確実に実行するには、グリッパーの位置を精密に制御できる距離値の測定が特に有効です。

ソリューション:

小型光学式距離センサODT 3Cは、コンパクトながら最大2.5 mの広い動作範囲を備えています。IO-Link経由で測定値を出力し、高精度な位置検出と位置決めを実現します。組み込みやすく、通信方法も柔軟に選べるため、工程を安定させ、工程信頼性を大きく向上します。

Lichttaster HT15 zur Anwesenheitskontrolle und Codeleser DCR200i zur Identifikation der Palette oder Lastaufnahmemittel

4.パレットの有無 / 位置制御

要件:

自動運転を開始する前に、パレットまたは搬送物が所定位置に、正しく置かれているかを確認する必要があります。検出は、あらかじめ定めた1か所または複数の確認位置で行うことができます。

使用するシステムと工程管理の要件によっては、パレットや搬送物を一意に識別して完全に追跡できる「Track & Trace」の概念も考慮する必要があります。

ソリューション:

アクティブ背景抑制機能と高い外乱光耐性を備えた小型の拡散反射型光電センサHT 15は、一般的な搬送物を確実に検出します。同時に工程制御にも利用できます。たとえば後段の光学式コードリーダDCR 200iを起動し、パレット上のコードを読み取ってデコードすることができます。 

> 背景抑制機能付き拡散反射型光電センサの詳細 


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産業用ロボットの検出・位置決めに関するよくある質問

どちらのセンサも光学原理で動作し、物体を検出すると、その物体から反射した光を評価してスイッチング信号を出力します。

拡散反射型光電センサは、モデルに応じて1点または2点のスイッチング出力を備えています。距離測定型拡散反射センサは2点のスイッチング出力に加え、IO-Link経由で正確な距離値も出力できるため、最新の自動化システムへ柔軟に組み込むことができます。

ODSシリーズの測定距離センサは、センサと物体の距離に比例する標準化された出力信号を連続的に提供します。測定値が連続出力されるため、巻き出し工程の制御など、動的な工程を精密に調整することができます。一方、所定の終端位置を検出するような単純な監視では、多くの場合、デジタルのスイッチング信号だけで十分です。

反射性、光沢、油膜のある表面を検出する場合は、センサ技術に特別な性能が求められます。このような用途の光学センサでは、厳しい条件でも距離を確実に測定できる、堅牢なToF(飛行時間)方式がよく使用されます。

このほか、振動などの機械的負荷や、火花・溶接を伴う環境条件も考慮する必要があります。したがって、適切なセンサ技術は、対象となるロボットセルや用途の具体的な要件と特性に応じて選定します。