パラレルリンクロボットとは？用途や導入メリット、事例を解説

従来の産業用ロボットは、モノづくりの現場で重量物の搬送や組み立てなど、作業員の負担となる作業を代替し活躍してきました。しかし、従来の技術では、製品の箱詰め作業をはじめ、熟練の技を必要とする作業や、高速の精密作業などの自動化は難しいとされてきました。

これらの自動化を実現する産業用ロボットが、「パラレルリンクロボット」です。パラレルリンクロボットを導入することで、生産現場での人手不足やスキルのばらつきを解消し、製品品質の安定化にも役立ちます。

パラレルリンクロボットとは

一般的な産業用ロボットは、人による操作制御のもと、マニピュレータという機構部分を駆動させ、動作します。産業用ロボットの中でも、パラレルリンクロボットは、マニピュレータに「パラレルリンク」という仕組みを採用しているのが特長です。パラレルリンクは、ロボットの関節にあたるリンク（軸）が並列につながっており、リンクが連携して稼働することで、高速かつ精密な動作が可能となっています。パラレルリンクロボットは、これまで目視検査では難しかった、生産ライン上を高速で流れる製品の小さな差異を検出する作業のほか、小型製品の箱詰めなどの作業にも対応できます。

パラレルリンクロボットの出力システムはモータとベアリングのシンプルな構造で、運用中のメンテナンスや修理も比較的容易です。
他方、人間の負担となる重量物の搬送や組み立て、溶接といった作業の自動化には、多関節ロボット（スカラロボット／垂直多関節ロボット）が適しています。

パラレルリンクロボットと他産業用ロボットの違い・パラレルリンクロボットの特長

これまでの生産現場で主流だった従来型の産業用ロボットは、リンク（軸）の関節にあたる部分が複数ある、「多関節ロボット」です。多関節ロボットは、その中でも垂直型と水平型に分けられます。垂直型は垂直多関節ロボットと呼ばれ、直列につながれたリンクを一つずつ動かしていく仕組みです。主に自動車や家電製品などの生産現場で導入されています。水平型はスカラロボットと呼ばれ、リンク（軸）が水平に位置しており、作業部分のリンクが上下動します。水平方向の動作を高速で行うのに向いており、部品の挿入やねじ締めといった作業に適しています。水平にリンクが設置されている構造上、垂直方向の動作や立体的な動作は苦手で、限定的な用途で使用される傾向にあります。

これらに対して、パラレルリンクロボットは高速で精密な作業を得意とし、小型・軽量の製品をワークとして扱うのに最適です。しかし、他の多関節ロボットに比べて可搬重量や稼働範囲が限定されているため、パラレルリンクロボットのスペックと、自動化させたい作業工程とのマッチングを見極める必要があります。

また、導入にあたっては、周辺機器と、人材の確保も必要です。ロボットによる自動化は、本体の購入のみでは実現できません。ワークに合わせたロボットハンド（エンドエフェクタ）、製品を識別するための画像処理機器、運搬用のベルトコンベアといった周辺機器も必要です。
パラレルリンクロボットは、出力システムがモータとベアリングでシンプルなものの、並列につながっているリンク（軸）を連携して動かす特性が複雑で、この特性を十分に理解して導入立上・運用を行える人材や、パートナ企業との連携が必要です。

パラレルリンクロボットの用途と活用事例

パラレルリンクロボットを導入し、省人化に成功した具体例として、食品業界での導入事例を2件紹介します。

食品のパレット詰め自動化

こちらの食品メーカでは、食品のパレット詰め工程をパラレルリンクロボットにより自動化しています。加熱された袋入り食品をパレットに詰める作業は、従来2人の作業人員を要していましたが、自動化により1人の省人化を達成しました。作業場は気温が高く、作業者にとっては過酷な環境で人員の確保が課題でしたが、安定した生産体制の構築と、省人化実現を両立しています。パラレルリンクロボットとともに、製品の位置確認を検知する静電容量形センサを導入したことで、自動化による課題解決に至りました。

導入事例：株式会社古野食品様　板こんにゃく生産ライン『パラレルロボットでパレット詰めを自動化』

衛生管理の厳しい食品整列工程を自動化

別の食品メーカでは、包装前の食品を整列させる工程をパラレルリンクロボットで自動化しています。従来は3人の手作業で整列を行っていましたが、パラレルリンクロボットを導入して高速ピッキングを実現でき、1人での整列作業が可能となりました。

衛生管理が厳しい職場環境で単調な作業が求められる中、新たな人員補充が課題でしたが、自動化によって深刻な人手不足を解消しました。自動化の核である高速ピッキングの整列作業には、コントローラなどの制御装置がパラレルリンクロボットと一体となったシステムの実現が不可欠でした。

導入事例：大手冷凍食品メーカ様　冷凍ワッフル生産ライン『パラレルロボットで包装前の食品整列工程を自動化』

パラレルリンクロボット活用のポイント

以上のようにさまざまな工程において、高速な動作で生産ラインの能力を引き上げられるのが、パラレルリンクロボットの強みです。工程の省人化のほか、人為ミスの削減、高速・正確な作業による生産性のアップなど、パラレルリンクロボットでさまざまなメリットを得られます。

ただし工場や生産ラインの最適化には、ロボット以外のさまざまな機器との一致した連携も不可欠です。製品を送るフィーダや、製品の種類を識別したり、向きや位置を把握したりする各種センサやカメラ、それらを制御するソフトウェアなど、さまざまな機器の共同歩調によって、最適化が実現します。
オムロンではパラレルリンクロボットをはじめとする産業用ロボットや協働ロボット*、自律走行搬送ロボット（AMR）に加え、自動化に必要な周辺機器や安全機器などを幅広く取り揃えており、ライン全体の自動化をご支援します。

＊オムロンは、「人と機械の新しい協調」を実現するロボットとして、協働ロボットの商品名称を「協調ロボット」としています