産業用ロボットとは？ 定義や種類から導入メリットまで解説

製造業の現場で欠かせない存在となっている「産業用ロボット」。自動車産業をはじめ、多くの製造分野で活躍し、生産性向上や品質安定化に貢献しています。

本記事では、産業用ロボットの定義から具体的な種類、導入メリットまで、初心者の方にもわかりやすく解説します。

産業用ロボットとは、工場などの製造現場で使用される自動化された機械システムのことを指し、日本産業規格（JIS）によって厳密に定義されています。JISでは「自動制御され、再プログラム可能で、多目的なマニピュレータであり、3軸以上でプログラム可能で、1か所に固定して又は移動機能をもって、産業自動化の用途に用いられるロボット」 と定義されています。

この定義をかみ砕いて説明すると、以下の条件を満たすものが産業用ロボットに該当すると言えます。

●マニピュレータ（＝アーム）があること

●3軸（＝関節）以上あること

●1箇所に固定されているか、運動機能があること

●使用する用途が産業の自動化のためであること

●再プログラムが可能で自動制御されていること

一方、産業用ロボットの他に「サービスロボット」という種類のロボットも存在します。サービスロボットは基本的に「上記の条件に該当しない、産業用ロボット以外のロボット」と考えることができます。

例えば、家庭用のお掃除ロボットや介護ロボットなどが、代表的なサービスロボットとして挙げられます。

業用ロボットは、主に以下の4種類に分類されます。

垂直多関節ロボットは、人間の腕に似た構造を持ち、複雑な動きが可能な産業用ロボットです。一般的に6軸の可動性を持ちますが、4軸から7軸まで様々なタイプがあります。

溶接や塗装など様々な用途に使用され、産業用ロボットの中で最も一般的なタイプだと言えます。

高い汎用性を持ち、物流拠点や部品加工工場などの様々な現場で活用されています。腕を折り曲げられるため狭い場所でも効果的に使用できますが、軸数が多いため制御が複雑になる面もあります。

スカラロボットは、水平方向の2つの回転軸と、垂直方向の1つの直線軸を持つロボットです。多くの場合、手首に水平の回転軸を加えた4軸構成が一般的です。

SCARA（Selective Compliance Assembly Robot Arm）という名称がその特性を表しており、水平方向への柔軟性と垂直方向への剛性を兼ね備え、主に組立作業に適しています。

垂直多関節ロボットほど複雑な動作はできませんが、部品の押し込みなど、真上からの作業に優れています。

パラレルリンクロボットは、複数のアーム（通常は3対または4対）で1つの作業部を支える構造のロボットです。軽量なアームでありながら高い剛性を確保でき、非常に高速な動作が可能です。

主に、ベルトコンベア上での製品のピッキングや高速搬送に使用されます。先端には吸着ユニットなどが取り付けられ、流れてくる製品を素早く処理できます。

直交ロボットは、直角に組み合わせた直線軸で構成されるロボットです。1軸から6軸まで、用途に応じて軸数を増やすことができます。構造がシンプルで安価なため、複雑な動作は難しいものの、様々な用途に適用できます。

直動案内機器とボールねじなどを組み合わせて構築され、精密な位置決めが必要な作業に適しています。

これら4種類の他にも、近年では「協働ロボット」と呼ばれる新しいタイプの産業用ロボットも登場しています。協働ロボットは人間との接触を想定した安全機能を持ち、安全柵なしで人間と同じ空間で作業できるのが特徴です。

サービスロボットが人間の行う作業や動作を「支援」するのに対し、上記の4つの分類からも分かる通り、産業用ロボットは工場などで人の作業を「代替」することを主な目的としています。

産業用ロボットの導入は、製造業を中心に多くの利点をもたらします。生産性の向上、品質の安定化、労働環境の改善など、様々な面で企業の競争力を高める効果があります。ここからは、具体的なメリットについて詳しく見ていきましょう。