PLC

PCON PLC

メニュー1 ※ポジション番号タッチで個別編集画面へ

アクチュエータ設定

000001002

No. 目標位置（mm）速度（mm/s）加速度（G）減速度（G）

ポジション編集 000 軸No.00

番号指定 オールクリア

0.0050.00＊＊＊.＊＊

1260.001260.00＊＊＊.＊＊

0.300.30＊.＊＊

0.300.30＊.＊＊

1

ロボシリンダーの基本機能

停止位置編集画面

制御盤 ティーチングボックス

配線は1本だけで簡単

制御盤

スピコン調整

オートスイッチ調整

ショックアブソーバー調整

エア圧力調整

PLCの配線

配管

コンプレッサー FRユニット 電磁弁

ロボシリンダーを動かすには、ケーブル１本の接続をするだけです。停止位置も位置編集画面で簡単に設定できます。

エアシリンダーを動かすにはこれだけたくさんの物を設置しなくてはなりません。また、スピコン・オートスイッチ・ショックアブソーバー・エア圧力の調整、電磁弁・オートスイッチの配線も必要となります。

エアシリンダーの場合

ロボシリンダーを使えば装置構成と調整がこんなに簡単

その1位置決め（2点間）

位置データの欄（1箇所）に入力するだけ

速度・加速度・減速度は自動で設定されます

ロボシリンダーの場合

PCON PLC

PLC

2

制御盤

制御盤

動作指令開始から実際にロッドが動き始めるまでに 0.02 秒～ 0.03 秒かかります。

動作指令開始から実際にロッドが動き始めるまでに 0.2 秒～ 0.3 秒かかります。

エアシリンダーの場合

ロボシリンダーは、エアシリンダーの約1/10の時間で動き始めます。

動作指令

動作指令

電気信号動け

0.02秒～0.03秒後に動き始めました

電気信号 エアー動け

0.2秒～0.3秒後に動き始めました

エアー

ロボシリンダーは動作指令から動き始めるまでの時間が速い

ロボシリンダーの場合

3

アプリケーション事例1

用途説明

工　程

ボトルの樹脂キャップを圧入する装置です。

エアシリンダ―は、下降中の速度変更が不可能なため、下降と圧入の速度が同じです。サイクルタイムを短縮するには、下降速度を速め、なおかつキャップを破損させないようにスピコンでエア量を微調整します。

■ サイクルタイム短縮■ 調整工数の削減■ 不良率低減

樹脂ボトル樹脂ボトル

開閉式樹脂キャップ（圧入装着タイプ）

ダブルガイド付きエアシリンダー

キャップ圧入工程の現状 エアシリンダー使用時

工程 1 液充填樹脂ボトルに液を充填します。

工程 2 キャップセット樹脂ボトルの上にキャップを置きます。

工程 3 キャップ圧入キャップを樹脂ボトルに圧入します。

工程 4 検 査キャップの圧入状態を検査します。

改善課題

ロボシリンダーで工程改善

ボトルキャップ締め装置

装置概要1

コストダウン

圧入時の速度がばらつくので、ワーク変形等による不良率は６％となっています。不良品は、廃棄しています。

改善課題

多点位置決め 押付け

速度・加減速度設定機能

4

エアシリンダー

エアシリンダー

ロボシリンダーによるコストダウン方法2

キャップ圧入工程に使用しているエアシリンダーをロボシリンダーに置き換え、改善課題を解決しました。

３.４秒

6%

３.０秒

0%

・下降中の速度変更が不可能です。

・キャップとの接触時の衝撃を抑えるため、高速移動が不可能です。

・エア圧の変動により不良が発生します。（不具合発生時には、速度の微調整を実施しています。）

・速度、加速度、減速度の設定が可能です。

・押付け機能で、下降時に高速、圧入時は低速の運転を行っています。

・押付け機能を使用しました。

・押付け力は任意に設定可能です。

・ロボシリンダーは、各ポジションごとに速度、加速度、減速度の設定ができます。速度と加速度、減速度の最適な設定により安定した動作が可能です。

・押付け機能は、ポジションデータに押付け力と押付け幅（押付け移動量）を設定するだけで使用することができます。

ロボシリンダーの７つの機能で工程改善

不良率大幅改善PointPoint

2

サイクルタイム短縮達成PointPoint

1

ロボシリンダー

ロボシリンダー

『ロボシリンダーの7つの機能』についてはこちらをご覧ください。

http://www.iai-robot.co.jp/sph/rc-7/

高速下降

低速圧入

高速上昇

低速下降

高速上昇

5

エアシリンダー

ガイド付きシリンダー・ロッドの振れ防止のため、ダブルガイド付きエアシリンダーを使用

外付けガイド不要ラジアルシリンダ―・ラジアルシリンダーの採用により、外付けガイドが不要

装置のシンプル化実現

ロボシリンダー

・ガイド内蔵

・ケーブル1本(制御盤⇔アクチュエーター)

・専用調整ツールによる数値設定

・エア配管×２本・センサー配線×２本

・センサー位置調整・スピコンによるエア量調整

・本体にボール循環型リニアガイド機構を内蔵しています。

・ ロッドへのラジアル荷重に対応できます。・ロッド中心からオフセットした荷重にも対応可能です。

・最長ストロークは800ｍｍです。

対象機種：ＲＣＰ６（Ｓ）-ＲＲＡ/ＷＲＡ、ＲＣＰ５／ＲＣＰ4-ＲＡラジアルシリンダーとは？～ロッドタイプなのにガイドがいらない !? ラジアルシリンダーとは～

スライドユニット

100mm

RCP6-WRA16C

ボール循環型リニアガイド100mm

PointPoint

3

6

コストダウン効果3

開閉式樹脂キャップ（圧入装着タイプ）

ＲＣＰ６-ＲＲＡ６Ｃ（ラジアルシリンダ―）

ロボシリンダー採用

必要生産数 １０，０００本／日

作業員数 １名

人件費 １，８００円／時間÷4装置＝４５０円／装置作業員1人で4 装置を担当しています。

年間稼働日数 ２５０日

ワーク原価 ８円（ボトル容器、キャップ）

項目 エアシリンダーを使用した装置 ロボシリンダーを使用した装置

サイクルタイム ３.４秒 ３. 0秒

作業時間９．５時間／日

( 通常工数：１０，０００本 × ３．４秒 ＝ ３４，０００秒)

８．３時間／日（通常工数：１０，０００本 × ３秒

＝ ３０，０００秒）

人件費１，０６８，７５０円／年

９．５時間 × ４５０円／時間 ＝ ４，２７５円／日４，２７５円 × ２５０日 ＝ １，０６８，７５０円／年

９３３，７５０円／年８．３時間 × ４５０円／時間 ＝ ３，７３５円／日３，７３５円 × ２５０日 ＝ ９３３，７５０円／年

不良廃棄１，２００，０００円／年(６００本 × ２５０日 × ８円 ＝１，２００，０００円 )

０円／年

エアシリンダー ロボシリンダー

人 件 費 １，０６８，７５０円 － ９３３，７５０円 ＝ １３５，０００円

不良廃棄 １，２００，０００円 － ０円 ＝ １，２００，０００円

差額　＝　１，３３５，０００円

ロボシリンダーの採用により、年間で

人件費＋不良廃棄＝１，３３５，０００円のコストダウンを実現

結果

（1）条 件

（2）エアシリンダー と ロボシリンダーの比較

（3）コストダウン効果　

動画はこちらからご覧ください。http://www.iai-robot.co.jp/sph/ex/

樹脂ボトル樹脂ボトル

7

アプリケーション事例2 鉄パイプ内径研磨装置

装置概要1

用途説明

鉄パイプの内側をブラシで研磨する装置です。

■ 調整工数の削減■ サイクルタイム短縮■ 不良率低減■ 生産品質向上

研磨ブラシ

鉄パイプ

パイプ研磨工程の現状エアシリンダー使用時

ロボシリンダーで工程改善

工程1 パイプ切断長尺鉄パイプを適切な長さに切断します。

工程 2 パイプ切断部　バリ取り切断面のバリ取りを行います。

工程 3 パイプ研磨鉄パイプの内側を研磨します。

工程 4検 査鉄パイプ切断面と内側の状態を検査します。

コストダウン

改善課題

必要生産数を確保するためには、研磨回数は 1回が限界です。その結果、10％の研磨ムラの不良が発生し再研磨を行っています。

鉄パイプにブラシを挿入するときの衝撃を避けるため移動動作は低速で行い、毎日速度の微調整を実施しています。

工　程

改善課題

8

ロボシリンダーによるコストダウン方法2

エアシリンダー

エアシリンダー

パイプ研磨工程に使用しているエアシリンダーをロボシリンダーに置き換え、改善課題を解決しました。

10%

約10回/日 0回/日

0%・研磨時の摩擦抵抗の変化で速度が不安定になるため、研磨不良が発生します。

・パイプの内径のバラツキにより

　研磨時の負荷が変動するため、

　ロットごとの速度調整が必要です。

・速度が一定のため、研磨ムラは発生しません。

・２回研磨することで品質が向上しました。

・設定された速度、加速度、減速度で

　動作するため、日々の調整が不要です。

日々の調整が不要にPointPoint

2

不良率大幅改善PointPoint

1

ロボシリンダー

ロボシリンダー

多点位置決め

速度・加減速度設定機能

ゾーン出力

9

・ロボシリンダーは速度、加減速度の切り替えを瞬時に行えるため、高速→低速→高速という速度切替を自在に行うことができます。

・ゾーン出力を使用して低速領域を指定できます。ゾーン出力は外部センサーを必要としないため、センサーの位置ズレが発生することがなく、簡単に設定することができます。

ロボシリンダーの７つの機能で工程改善

エアシリンダー

研磨回数 １往復サイクルタイム 15秒

研磨回数 2往復サイクルタイム 12秒( ６秒／サイクル×２往復 )

・鉄パイプにブラシを挿入するときの衝撃を避け、なおかつ品質を上げるため、下降と研磨速度を低速に固定しています。

・必要生産数と品質の確保のため、研磨中の昇降動作を低速で行い、回数は 1往復が限界でした。

・サイクルタイムが短縮されたことで研磨回数 2往復が可能となりました。

高速でも2往復になったことで

品質が向上しました。

・ポジションごとに速度、加速度、減速度の設定が可能です。さらにゾーン出力を使用することでセンサーレスで低速域を簡単に設定できます。

２往復しても従来より 3秒早い！

サイクルタイム短縮達成PointPoint

3

ロボシリンダー

低速下降

パイプ挿入研磨

低速研磨上昇

1 往復

低速パイプ挿入

高速下降

高速下降

高速研磨

高速研磨

高速研磨

高速研磨

低速パイプ挿入

2 往復

『ロボシリンダーの7つの機能』についてはこちらをご覧ください。

http://www.iai-robot.co.jp/sph/rc-7/

10

コストダウン効果3

（1）条 件

（2）エアシリンダー と ロボシリンダーの比較

（3）コストダウン効果　

必要生産数 ２，４００本／日

作業員数 １名

人件費 １，８００円／時間÷5装置＝３６０円／装置作業員1人で５装置を担当しています

年間稼働日数 ２５０日

項目 エアシリンダーを使用した装置 ロボシリンダーを使用した装置

設備導入費 １００万円 １１０万円

サイクルタイム １５秒（１往復） １２秒（２往復）

設備稼働時間

１１時間／日通常工数：２,４００本×１５秒＝３６,０００秒

+再研磨工数：２４０本 ×１５秒＝３,６００秒

８時間／日通常工数：２,４００本×１２秒 ＝２８,８００秒

+再研磨工数：０本 ×１２秒 ＝０秒

人件費９９０，０００円／年

１１時間 × 360円／時間 ＝ ３，９６０円／日３，９６０円 × ２５０日 ＝ ９９０，０００円／年

７２０，０００円／年８時間 × ３６０円／時間 ＝ ２，８８０円／日２，８８０円 × ２５０日 ＝ ７２０，０００円／年

エアシリンダー ロボシリンダー

設備稼働時間 １１時間 － ８時間 ＝ ３時間　短縮

人件費（年間） ９９０，０００円 － ７２０，０００円 ＝ ２７０，０００円

ロボシリンダーの採用により、年間で

人件費 (年間 ) ＝２７０，０００円のコストダウンを実現

研磨ブラシ

RCS3-SA8C

ロボシリンダー採用

結果

動画はこちらからご覧ください。http://www.iai-robot.co.jp/sph/ex/

鉄パイプ

保 全

PLC

タッチパネル

グリース補給を行ってください

ティーチングボックス

ティーチングボックスで目標値を設定します。

グリース補給の時期ですよ

信号出力

番号指定メニュー1

147. 通算移動回数目標値148. 通算走行距離目標値149. ゾーン出力切換え151. 軽故障アラーム出力選択152. 高出力化設定153. BU速度ループ比例ゲイン154. BU速度ループ積分ゲイン

100000 回 200000 m 0 0 1 200 4000

パラメータ編集 軸No.00

番号指定メニュー1

147. 通算移動回数目標値148. 通算走行距離目標値149. ゾーン出力切換え151. 軽故障アラーム出力選択152. 高出力化設定153. BU速度ループ比例ゲイン154. BU速度ループ積分ゲイン

100000 回 200000 m 0 0 1 200 4000

パラメータ編集 軸No.00

PCON-CB

11

保守点検

走行距離や移動回数を設定することでグリース補給・点検の時期をお知らせします。

この機能を使うためにはティーチングボックスで次の設定を行います。

■ 通算走行距離目標値移動指令位置の移動量を積算し、設定した値を超えるとメッセージアラームを発生します。

■ 通算移動回数目標値移動指令回数をカウントし、設定した値を超えるとメッセージアラームを発生します。

ティーチングボックス設定画面

ティーチングボックス設定画面

ここに通算走行距離目標値を設定します。

ここに通算移動回数目標値を設定します。

グリースの補給時期などをお知らせします

番号指定メニュー1

143. 過負荷ロードレベル比144. ゲインスケジューリング上限145. GS速度ループ比例ゲイン146. GS速度ループ積分ゲイン147. 通算移動回数目標値148. 通算走行距離目標値149. ゾーン出力切換え

80 % 0 750 4500 100000 回 200000 m 0

パラメータ編集 軸No.00

12

予兆保全機能

この機能を使うためにはティーチングボックスで次の設定を行います。

■ 過負荷ロードレベル比負荷率の値を設定します。（50 ～ 99％）設定した値を超えるとメッセージアラームを発生します。

警告信号出力

ティーチングボックス設定画面

PLC

ティーチングボックスで値を設定します。

ここに値を設定します。

ティーチングボックス 負荷率

100％99％

50％

0％

過負荷警告

設定範囲

過負荷警告出力任意に設定が可能です。（設定範囲50 ～ 99％）

過負荷異常発生（100％到達で異常が発生します。）

過負荷異常で停止する前に警告を出します

SCON-CAL

ロボシリンダー制御の基礎

13

あらかじめ定められた順序に従って行う制御をシーケンス制御といいます。スイッチによってランプを点灯する回路もシーケンス制御です。

〈配線例〉

スイッチをON側にします。

リレーがONします。

スイッチ

リレー

電池

ランプ

電池

電気が流れます。 ランプが点灯します。

ランプを点灯させる制御例 ランプを点灯させる制御例

シーケンス制御とはその1

スイッチをON側にすると

電流の流れ

OFF

ON

14

〈配線図〉

❶スイッチをON側にし、押しボタンを押すと指定された位置へ位置決めを行います。

❷位置決めが完了するとランプが点灯します。

スイッチをON側にします。

ランプが点灯します。

押しボタンをONします。

電気が流れます。 ロボシリンダーが動きます。

ロボシリンダーの制御例

動作方法

電流の流れ

スイッチ（位置指定）

押しボタン（起動）

ロボシリンダー

入力信号

出力信号

コントローラー（PCON）

ランプ位置決め完了

OFF

ON