ROKAEは、xMateシリーズを発表して以來(lái)、一貫して柔軟性と高性能を両立させる技術(shù)を追求し、業(yè)界の発展をリードしてきました。このたび発表されたxMate CR35シリーズは、最大可搬重量を45kgまで向上させるとともに、さまざまな技術(shù)革新を通じて、大負荷協(xié)働ロボットの新たな基準を確立しました。本特集では、xMate CR35シリーズのハードウェアおよびソフトウェアの技術(shù)革新と、それが業(yè)界にもたらす価値について詳しく紹介します。
1 物理的限界を超える：「高負荷かつ柔軟」な設計を実現
xMate CR35シリーズは、最大可搬重量45kg、最大リーチ2246mmという業(yè)界最高水準を達成しました?？砂嶂亓郡蜗蛏悉茸鳂I(yè)半徑の拡大を実現しながら、本體重量を従來(lái)の産業(yè)用ロボットと比べて50%軽量化し、高負荷でありながら柔軟な動(dòng)作を実現しました。その主な技術(shù)要因は以下の通りです。
1.1 本體設計
l 軽量化設計：獨自開(kāi)発のモジュール型関節を採用し、モーター、ドライバー、減速機、デュアルチャンネルエンコーダー、センサーの統合技術(shù)を最適化。モジュール設計により、高い統合度と軽量化を実現。
l 小型ベース：床への固定が不要で、さまざまな生産ラインに柔軟に導入可能。
l コンパクトな制御キャビネット：本體と制御キャビネットの接続は1本のケーブルのみで、配線(xiàn)と設置作業(yè)を簡(jiǎn)素化。
l 多様な設置方式に対応：床置き、天吊り、壁掛けのいずれにも対応し、設置環(huán)境の制約を軽減。
協(xié)働ロボットの可搬重量やリーチが拡大するにつれ、軽量化と剛性のバランスを取ることがますます難しくなっています。特に柔軟性を備えたロボットは、高加速度?高減速度の動(dòng)作や高速なサイクルタイムが求められる生産環(huán)境では振動(dòng)が発生しやすくなります。一般的な競合製品では、加速度を抑える、制御ゲインを下げる、単純な補償を行うといった手法で振動(dòng)を軽減していますが、これではサイクルタイムや軌跡精度が犠牲になってしまいます。ROKAEは、以下の技術(shù)的改良により、この課題を解決しました。
1.2 機械構造の最適化
l 高剛性構造：第1?第2軸にRV減速機を採用し、本體剛性を従來(lái)比で10倍向上。
l 高度な振動(dòng)抑制機能：関節のマルチセンサー融合によるリアルタイム振動(dòng)制御を実現し、全速度範囲における振動(dòng)とエンドエフェクタの揺れを大幅に低減。これにより、サイクルタイムや軌跡精度を損なうことなく高精度な動(dòng)作が可能。
2 モーションコントロール技術(shù)：ハードウェア性能を最大限に引き出す
従來(lái)の協(xié)働ロボットは安全性を確保するために速度を制限することが一般的でした。しかし、特に従來(lái)の産業(yè)用ロボットを使用してきた企業(yè)では、協(xié)働ロボットにもその利點(diǎn)を維持しながらサイクルタイムの短縮と生産効率の向上が求められています。ROKAE xMate CR35シリーズは、OptiMotionとTrueMotionの2つのコア制御技術(shù)を活用することで、安全な協(xié)働環(huán)境のもと製造現場(chǎng)の要求に応える高精度な動(dòng)作性能を実現し、位置繰返し精度±0.05mm、ツール端最大速度6m/s以下、軸速度20%向上を達成しました。さらに、部品の過(guò)負荷を防ぎ、長(cháng)期的な信頼性を確保することで、安定した動(dòng)作を維持します。
2.1 OptiMotion&TrueMotion
l OptiMotion：高精度な動(dòng)力學(xué)モデルとパラメーター同定技術(shù)を活用し、動(dòng)力學(xué)モデルに基づく最適な軌跡計畫(huà)を実現。これにより、軌跡速度が最大20%向上。
l TrueMotion：速度に依存しない軌跡生成技術(shù)、高精度誤差補正、慣性フィードフォワード制御を統合。どの速度でも同一の軌跡を高精度に実現し、精度1mm以?xún)趣蚓S持。
l 動(dòng)力學(xué)パラメーターのモデリング：モーターの性能を最大限に引き出しながら、モーターや減速機などの主要コンポーネントの壽命を30%延長(cháng)し、過(guò)負荷による性能低下を防止することで、メンテナンスコストを大幅に削減。
3 安全システムの強化：多層防護システム
3.1 高度な安全機能
l SIL3対応の獨立安全コントローラー：獨立型の制御キャビネットにより、豊富なI/Oリソースと高い拡張性を提供。內蔵の安全コントローラーはTüV認証を取得しており、機能安全はISO 13849-1:2015規格に準拠し、PL d, Cat.3の安全基準を満たす。
l 二重冗長(cháng)化安全設計：エンコーダーとセンサーがリアルタイムでロボットのデータを監視し、センサーやコントローラーの故障による安全リスクを排除。
l 21項目のTüV機能安全認証：ISO 15066に規定される、人とロボットが並んで作業(yè)する際の安全認証要件に完全に適合。
l 吸著(zhù)摩擦式ブレーキ：従來(lái)のピン式ブレーキと比較して制動(dòng)距離を80%短縮し、突発的な狀況にも迅速に対応可能。さらに、停電時(shí)でも落下を防止し、安全性を確保。
3.2 インテリジェントな安全保護システム
l 段階的な安全エリア管理：ユーザーはSafety Area-1、Safety Area-2、Stop Areaといった安全エリアを自由に設定でき、ロボットがこれらのエリアに進(jìn)入?退出する際、事前に設定した安全動(dòng)作を自動(dòng)的に実行可能。
l 作業(yè)エリアの安全制御：ユーザーは関節やエンドエフェクタの動(dòng)作範囲を自由に設定可能。ロボットの動(dòng)作範囲を「バーチャルフェンス」內に制限し、指定された境界を超えないように管理可能。
l 衝突安全保護機能：高精度な動(dòng)力學(xué)モデルに基づいた衝突検知アルゴリズムを採用し、ロボットが外部からの衝撃をリアルタイムで検出。異常な衝撃を感知すると、速やかに動(dòng)作を停止し、安全な位置に回避することで、ロボットや設備、作業(yè)者を保護。
4 操作性の向上：使用ハードルの低減
4.1 プログラミング不要?ティーチング不要?簡(jiǎn)単操作
l グラフィカルプログラミング：直感的なGUIとウィザード形式のパラメータ設定?プログラミングインターフェースを採用し、ユーザーフレンドリーな操作性を実現。専門(mén)知識がなくても、簡(jiǎn)単にロボットをプログラムし、すぐに運用可能。
l 多様なアプリケーションパッケージ：パレタイジング、ソーラーパネル、トレイハンドリングなど、さまざまな用途に対応した専用パッケージを提供。
- パレタイジングパッケージ：內蔵のプリセットパレタイジングパターンにより、プログラミング不要で、グラフィカルインターフェースの指示に従うだけで簡(jiǎn)単に設定可能。ワンクリックで実行ができ、製品やパレットの寸法を入力すると、自動(dòng)で積層パターンとパレタイジング経路を生成。
- ソーラーパネルパッケージ：セルの挿入、レイアウト、搬送などの作業(yè)に対応し、ユーザーの操作負擔を大幅に軽減。機器の大量導入?複製を容易にする。
- トレイハンドリングパッケージ：トレイ作業(yè)のパラメータを設定し、自動(dòng)でワークの位置データを生成。専用コマンドと組み合わせることで、トレイハンドリングのプログラミング負擔と作業(yè)量を大幅に削減。
5 まとめ
映畫(huà)『哪吒之魔童降世』が100億元を超える興行収入を記録し、世界の映畫(huà)史に名を刻んだ背景には、中國アニメーション業(yè)界が40年をかけて下請け作業(yè)から獨自の東洋美學(xué)を確立するまでの努力がありました。この歩みと同じように、ROKAEを含む4社の中國ロボットメーカーがグローバルTOP10に躍進(jìn)したのも、10年間にわたり「困難でも正しい道」を選び続け、技術(shù)革新に挑戦し続けた結果です。新製品を発表するたびに変わるのは単なる技術(shù)仕様ではなく、まるで「風(fēng)火輪（フーフォールン）」のように、次のステージへと加速し続ける成長(cháng)のスピードです。アルゴリズムの最適化が進(jìn)むごとに、中國製ロボットが世界の最前線(xiàn)へと近づいています。
2023-2024年工業(yè)機器人出貨品牌份額TOP10
MIR DATABANKの最新データによると、2024年の中國産業(yè)用ロボットメーカーの市場(chǎng)シェアは52.3%を突破し、ROKAEを含む4社がグローバルTOP10入りを果たしました。2017年にTOP10入りした中國企業(yè)はわずか1社に過(guò)ぎなかったことを考えると、その成長(cháng)は目覚ましいものです。
しかし、これで終わりではありません。これからもさらなる挑戦が待ち受けています。私たちは、強い信念とたゆまぬ努力で進(jìn)み続けなければなりません。目指すのは単なる中國製ロボットの成功ではなく、「スマート製造」の時(shí)代において、新たな価値を生み出すことです。まるで哪吒が蓮の花から生まれ変わったように、中國のスマート製造もまた、核心技術(shù)の自立という試練の炎を乗り越え、自らの「ものづくりの魂」を鍛え上げることでしょう。
