ここでは、協働ロボットの部品の1つである「ハンド」について解説。ハンドとはそもそも何かをはじめ、仕組みや形状、役割、協働ロボットに使われるハンドの種類などについてまとめました。
協働ロボットに使われるハンドとは、ロボットアームの先端やガントリーローダーに接続し、人間の手のような役割をする部品のことです。グリッパやチャックと呼ばれることもあります。
ハンドとひと口に言っても種類はさまざまで、人間の手のように5本指をしたものもあれば、吸着するタイプのハンドやUFOキャッチャーのようなアームがついているものもあり。生産性の効率化を図るなら、ワークの材質や重さ、表面の状態などを考慮して最適なハンドを選ぶ必要があります。
協働ロボットのハンドはワークの重さや形状、硬さ、材質などに合わせて設計されており、プログラム制御によってつかむ・回すなどのハンドリング作業を可能にしています。ハンドには主に対象物を挟んでつかむ「把持型」と対象物を吸着する「吸着型」の2つのタイプがあり。ワークの種類や状態などにあわせて使い分けがされています。
ハンドの機能は、爪の本数や爪の開き方によって決まります。爪の本数によって適したワークが異なり、2本爪は四角いワーク、3本爪は円筒状や丸みを帯びたワークのハンドリングを得意としているのが特徴。4本以上の爪や指のあるハンドは、複雑な形状のワークに適しています。
爪の開き方には、爪が平行に開閉する「平行開閉タイプ」と爪取り付け部の支点を中心に旋回・開閉する「支点開閉タイプ」の2種類あり。支点開閉タイプはさらに開閉角度の異なるアングルタイプとラジアルタイプの2種類に分類され、爪が開く際の干渉状況やワークの把持方法などから開き方を選定します。
協働ロボットに使われるハンドは、対象となるワークを別の場所に移動させる役割を担っています。たとえば、工場の物流工程や加工工程であれば、ハンドによって対象物を次の工程に運んだり製品に載せたりすることが可能です。ハンドによっては部品の組み立てや組み付け作業、または補助の役割を担うこともできます。
また、協働ロボットのハンドなら正確かつ精密な動作が可能なため、医療現場では手術の補助としても活用されています。
ハンドのなかには、さまざまなメーカーの協働ロボットに取付できる汎用性の高い製品もあります。既存の協働ロボットに対応できるため、現場のレイアウトやアプリケーションを変えることなくスムーズな導入を実現することが可能。ハンドを選ぶ際は、既存の協働ロボットに取付可能かを確認するようにしましょう。
また、最近では共通のロボットハンドで複数種類のワークを扱える製品も開発されています。ワークに合わせてハンドを交換する必要がなくなるため、多品種少量生産に取り組んでいる現場におすすめです。
空気圧グリッパは、空気圧を駆動源としているハンドです。コントローラーなどの周辺機器が不要なため、比較的スムーズに導入することが可能。また、展開しているバリエーションが豊富で、自社工場の条件や目的に合ったハンドを見つけやすいメリットがあります。
空気圧グリッパは軽量な機種が多いことから、ロボットの可搬重量を生かすことができ、より重たいワークを搬送することが可能。また、把持力の大きい機種が多いのも特徴で、重量ワークの搬送によく用いられているハンドです。そのほかにも防塵・防水性能を上げやすく、ハンドが長持ちしやすいメリットもあります。
電動グリッパは駆動源が電力のハンドで、ワークをつかむ位置を連続的に設定することが可能。そのため、1台のロボットハンドでサイズや向きの異なるワークを扱うことができます。また、エア供給用のホースやワークをつかむ位置を検知するセンサー・スイッチ（ケーブル）が不要なので、空気圧型のハンドに比べてシンプルな接続構成が可能です。
そのほかにも、電力を駆動源としているためエアコンプレッサを取り付ける必要がなく、AGVや走行ロボットとの相性も良いのが特徴です。
