ロボット - 繰り返し精度と絶対精度のトータル制御


絶対精度、繰り返し精度、そして制御が求められるロボットでは、高精度エンコーダが極めて重要な役割を担います。エンコーダが検出したモータシャフトの回転から、実際の位置が細かくかつ正確に算出されます。ロボットの動作の精度を確保するために重要です。

ロボットにおけるポジションエンコーダの役割

光学式エンコーダや磁気式エンコーダを含む、さまざまなレニショー位置エンコーダ


ウェハのハンドリング (半導体産業)

ウェハは複雑な工程をいくつも経て、最終的に複数の IC ユニットに分割されます。そしてその工程では、ウェア搬送ロボットが、工程から工程へとウェハを高速かつ正確に搬送するという重要な役割を担っています。ウェハは高価で壊れやすいため、ロボットがその役割を果たせるかどうかには安定性と信頼性が極めて重要です。

ウェハの取扱いには慎重さが求められ、ずれと損傷を防ぐために、ウェハを扱うロボットアームの制御にはエンコーダが使われます。

AksIM-2™ は、スペースが限られた場所でも高い繰り返し精度とパフォーマンスを発揮できる非接触式のオフアクシスロータリアブソリュートエンコーダです。

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ウェハを運ぶ自動ロボットアーム




マイクロエレクトロニクスのアセンブリ

小さな電子部品やマイクロチップのアセンブリでは極めて狭い公差が求められます。エンコーダは、ロボットアームをミクロンレベルで位置決めし、部品を適切に並べたり接続したりするために不可欠です。

ATOM™ は、超小型ボディに最新鋭の信号安定性と信頼性を融合した非接触光学式インクリメンタルエンコーダです。



ピック&プレースロボット

ピック&プレースロボットはコンポーネントの搬送に使われるロボットで、アームの位置制御にエンコーダが活用されています。

LinACE™ は、サーボ機構にトランスデューサとして組み込めるよう設計された、堅牢性の極めて高い円筒形状のリニアアブソリュートエンコーダシステムです。優れた分解能と繰り返し精度による高精度測定が可能です。制御機器として使用することも、位置や速度フィードバック要素として油圧アクチュエータ、空気圧アクチュエータ、電気機械アクチュエータに直接組み込むこともできます。

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高速パッキング

製品をコンベヤベルトから持ち上げ、箱に入れるロボットもありますが、その際高精度と高速動作が求められます。その精度と動作速度の向上に貢献するのがエンコーダです。

AksIM-2™ は、スペースが限られた場所でも高い繰り返し精度とパフォーマンスを発揮できる非接触式のオフアクシスロータリアブソリュートエンコーダです。



外科手術用ロボット

手術支援ロボットの精度を支えているのがエンコーダです。正確な動作を可能にし、リスクを低減します。

高い信頼性とコンパクトさから、手術用ロボットには RM08 磁気式エンコーダや AksIM-2™ 磁気式エンコーダがよく使用されています。

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設計の自由度とエネルギー効率の両立

レニショーでは、過酷な環境でも高精度なフィードバックを出力できるエンコーダを幅広くラインナップしております。コンパクトで軽量なため、さまざまなタイプのロボットに柔軟かつシームレスに組み込むことができます。また、レニショーエンコーダは省エネ性にも優れるため、バッテリ駆動のロボットにも最適です。

お客様の求める条件に最適なエンコーダをお届けします。


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ロボット向けにエンコーダを選定する際に考慮する要素

下表に、ロボットにエンコーダを選定する際に考慮する、エンコーダの精度、環境条件、取付け条件などといった代表的な要素を記載します。

ロボット

パフォーマンス

✔ 分解能
✔ 回転範囲
✔ 周期誤差
✔ コントローラの入力周波数
✔ 速度
✔ リードヘッドの質量
✔ ケーブルの曲げ半径
✔ ケーブルの屈曲寿命

環境

✔ 温度
✔ 湿度
✔ 振動
✔ 電磁両立性 (EMC)
✔ 清潔さ (ほこり、液体)
✔ IP 保護等級
✔ 真空/X 線への暴露/明るさ

取付け

✔ 寸法
✔ 取付け高さの公差
✔ ヨー、ピッチ、ロール
✔ コネクタ
✔ ケーブルの延長
✔ 取り付け手段

その他

✔ アナログ、デジタル
✔ 内挿分割クロック周波数
✔ リファレンスリミット
✔ プロトコル


サクセスストーリー: ロボット

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Universal Robots 社 - ロボットパフォーマンスの向上に貢献する AksIM™


協働ロボット市場をけん引しているのが Universal Robots (UR) 社である。UR 社の多軸協働ロボットには、システムの安全性と安定性を実現する高性能磁気式ロータリアブソリュートエンコーダ AksIM シリーズが採用されている。

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UR ロボットシリーズ - AksIM™ エンコーダが搭載されている多軸協働ロボット

UR ロボットの関節の回転角度を直接測定するために、減速機の裏には AksIM™ エンコーダ が搭載されている。前面に取り付けた場合よりもシステムエラーを抑えられており、±0.1mm というロボットの繰り返し精度を達成した。総じて、UR ロボットは高いパフォーマンスを達成している。


AksIM™ は、ロボットでの厳しい要件にも応えられるハイスペックさを有するエンコーダである。最高分解能は 20bit で、システム精度は±0.1°、そして分解能より細かい再現性を実現する。また、防水防塵性能も IP64 と優れており、過酷な製造環境下での使用も可能だ。




二足歩行ロボットの制御 - 絶妙なバランスを目指して

歩行時のバランスの保持。人間なら当たり前のこの行動をロボットに実現するのが PAL Robotics 社にとっての課題のひとつだった。人型のロボットでは、ロボットのサイズとイナーシャを極力抑えるために、関節内のスペースは限られ、重量にも厳しい制約があった。


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弾性や非リニアリティをいくぶんか生じさせる減速機を使っているため、バランスのキープは難しいタスクです。モータの位置と関節の位置の両方を検出するのが重要です。

PAL Robotics 社 (スペイン)Close quotation mark


トルク、速度、そして位置を制御するために、各関節のサーボ制御には、高精度なエンコーダによるフィードバックが必要である。そこで、AksIM™ 磁気式エンコーダや Orbis™ 磁気式エンコーダがロボットの膝や手首、肘の関節に組み込まれた。

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外骨格ロボット - 脊髄損傷 (SCI) 患者の移動の助けに


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人の体に密着し、移動に課題を抱えた人々を助ける外骨格ロボット。そのパフォーマンスは、ヒューマンマシンインターフェースだけでなく、機械構造やアクチュエータ、フィードバックデバイスなどに左右される。

パイロットの安定性と安全性を確保するためには、関節の角度を正確に制御する必要があり、その制御は、高品質なロータリエンコーダからの位置決めフィードバックを使用することで実現する。

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レニショーさんと RLS さんは、いらないものを売りつけるのではなく、本当に必要なものが何か、そしてどうすれば私たちの役に立てるかを考えてくださったのです。


プロジェクト MARCH (オランダ)Close quotation mark


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レニショーさんと RLS さんは、いらないものを売りつけるのではなく、本当に必要なものが何か、そしてどうすれば私たちの役に立てるかを考えてくださったのです。


プロジェクト MARCH (オランダ)Close quotation mark

MARCH IVc には、高分解能 (17bit) の AksIM-2™ アブソリュートエンコーダと、直線関節フィードバックを提供する RM08 アブソリュートエンコーダが組み込まれている。


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自立式 2 輪ロボット

東京電機大学の学生は、倒立台車の制御を研究していた。


要求するレベルのモーションコントロールには、モータの出力のモニタリングと調整を可能にするための高分解能のポジションエンコーダが不可欠であった。学生たちは、台車に組み込めるような小型で軽量なエンコーダを必要としていた。


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外骨格ロボット - 電源喪失後でも安定したフィードバック

身体的な不自由を抱えた人でも、外骨格ロボットを用いることで、立ったり、動き回ったりすることができるようになる。複雑なロボットではあるが、軽量かつコンパクトで、さらには身体的に不自由な人にとっても使いやすくなければならない。


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我々の性能レベルを満たすことができる、軽量で小型のエンコーダを探していました。大型で重量が過度に増してしまっては、歩行に支障がでるかもしれませんから。

Marsi Bionics 社 (スペイン)Close quotation mark



推奨ソリューション

ロボット

For electric vehicles (EVs)

Paint Point #1

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Paint Point #2

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Paint Point #3

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Paint Point #3

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Paint Point #3

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AksIM-2™ 磁気式アブソリュートエンコーダ

取付けスペースの限られた用途向けに設計した高性能の、非接触式オフアクシスロータリアブソリュートエンコーダです。薄くコンパクトなリードヘッドが、軸方向に磁化された薄型リングの磁場を検出して評価します。

真のアブソリュート

優れた繰り返し精度

自己モニタリング機能内蔵

外部磁界に非反応


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ATOM™ 超小型光学式エンコーダ

超小型ボディに、優れた信号安定性、汚れ耐性および信頼性を融合した革新的設計が施された、光学式インクリメンタルエンコーダです。リニアシステムおよびロータリシステムに対応しています。

✔ 超小型

安定した信号出力

汚れに対する耐性

✔ 信頼性


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Orbis™ 磁気式アブソリュートエンコーダ

貫通穴のあるロータリアブソリュートエンコーダです。スペースの関係で通常のエンコーダを、回転軸の先端に取り付けできないような場面に最適です。さまざまな基板サイズや磁石サイズのバージョンをラインナップしています。

✔ 真のアブソリュートエンコーダ

シャフト沿いに取付け

オプションの自己キャリブレーション

広い取付け公差

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RM08 磁気式エンコーダ

過酷な環境向けに設計された、超小型の高速磁気式ロータリエンコーダです。2 個のパーツから構成される非接触式方式のため、パッキンやベアリングの必要なく、長期にわたる信頼性と簡単な取付けが実現しています。

✔ 超小型

摩耗のない非接触式設計

業界標準のアナログサイン波、インクリメンタル、SSI、リニア電圧出力形式に対応

✔ RoHS 準拠

RESOLUTE™ アブソリュートエンコーダ

高速高分解能を誇る真のアブソリュートエンコーダです。電源の ON と同時に位置を取得するため、なめらかな速度制御が可能で、高い位置安定性を発揮します。リニアシステムとロータリシステムのどちらも構築可能で、複数のシリアルインターフェースに対応しています。

高速

汚れに対する優れた耐性

低周期誤差

低ジッタ

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LinACE™ 磁気式アブソリュートエンコーダ

サーボ機構にトランスデューサとして組み込めるよう設計された、堅牢性の極めて高い円筒形状のリニアアブソリュートエンコーダシステムです。優れた分解能と繰り返し精度で高精度測定を可能にします。

✔ 自己モニタリング機能内蔵

ベアリングと一体化

省スペース取付け

高い動的制御ループに理想的

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