パラレルリンクロボットとは？高速高精度の仕組みとメーカー3選

パラレルリンクロボットとは？高速・高精度の仕組みとメーカー3選

2025/2/21

1．はじめに

工場の生産設備の省力化のために、ロボットを導入している工場はたくさんあります。ロボットにもロボットの種類、適用する箇所、動作する方法などは、設備によって皆異なります。さらに、ロボットの導入した結果、省力化の効果も異なります。
ロボットの種類には様々な型式があり、例えば、重量物を運ぶロボットでもいくつかの種類がありますが、どの型式のロボットが生産設備に合うかが悩むところです。それを解決する手段の一つは、ロボットの特徴を良く理解することでしょう。
また、適用事例を見て、自分の設備と似ている使い方があれば、ベストマッチングではないでしょうか。そのようないろいろなロボットの中から、このコラムでは、パラレルリンクロボットについて紹介します。

産業ロボットのうち、現在の主流の「垂直多関節ロボット」については下記の記事をご覧ください。

また、パラレルリンクロボットをラインに追加して、

省力化、省人化してコストダウンしたい
生産性アップして売上を上げたい
人的ミスを減らして品質価値を高めたい
どのメーカーのロボットを使えば効率的かわからない

場合は、関東最大級のロボットSIer、FAプロダクツまでお問い合わせください。

📊　産業用ロボットの実績一覧を見る

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また、安全に工場を稼働させ続けるためには、定期点検・保守・修理、老朽化した設備のリプレースが必要不可欠です。
FAプロダクツはそういったお客様のニーズにお応えし、装置やロボットのメンテナンスサービスもサポート。
弊社が納品していない設備やロボットにもご対応いたします。

2．パラレルリンクロボットとは？

(1) シリアル・マニピュレータ

図1にロボットの代表格といってよいロボットのマニピュレータ部、シリアルリンクを紹介します。

人間の腕をまねた構造のシリアルマニピュレータは、エンドエフェクタのある出力リンクとベースの間に、ジョイントを使って直列に連結しています。これによって、エンドエフェクタは遠くまで届くことができ、いろいろな角度をとれるため、省力化のための作業への貢献が大きく、シリアルマニピュレータは産業用ロボットの主流です。

(2) パラレルリンク・マニピュレータ

図2では、パラレルリンク型のマニピュレータを紹介します。

パラレルマニピュレータは、出力リンクとベースの問に、リンクとジョイントで作られる連結連鎖が、複数個並列に配置された機構です。パラレルマニピュレータを構成する連結連鎖のジョイントは、いろいろな型式があり、リンクとジョイントの組合せで、いろいろな動作を行うことができます。

(3) パラレルリンクの特徴

表1でパラレルリンクの特徴(メリットとデメリットを合わせた特徴)を紹介しましょう。

表1　パラレルリンクの特徴

大項目	特徴
作業範囲	作業領域は狭い
	リンクの到達範囲、リンク間の干渉、ボールジョイント関節の可動領域の狭さによって作業範囲が制限されます
	位置姿勢が保てません
精度	エンドプレートの誤差は拡大します
	ジョイントの誤差は平均化されます
	アクチュエータの制御誤差や負荷によるリンクの変形が、平均化されるため、高精度となります
剛性	複数のリンクで支持され曲げ応力が小さく剛性が高い
加速度	慣性荷重の累積がなく、加速度が大きい
最大力	複数のアクチュエータの合力で最大力は大きい
運動解析	ある入力に対する出力を求めることの解析は複雑に対し、ある出力に対する入力を求めることは容易です

このようなパラレルリンクの特徴を活かしたロボットが、パラレルリンクロボットであり、その特徴が性能です。

3．パラレルロボットの適用例

(1) パラレルリンクロボットによる仕分け作業

図3で紹介するのは、ワークを、人手を使って仕分けする作業イメージです。

この仕分け作業に対して通常のロボットを使えない理由は、

ワークに個体差がある。
ワークの品種が多いため、そのたびに段取りし直す
ワークが壊れやすく、人が処理する方が安全

などです。図4は、図3の仕分け作業を、パラレルリンクロボットを使って仕分けするイメージです。

このロボットシステムでは、次の順序でロボットが動作します。

① ピックアップする
仕分けするワークを選別し、ワークを取り出します。
② ワーク持ち上げ
ピックアップしたワークを移動するため、リンクを縮小します。
③ ワーク仕分け
取り出したワークを仕分け置場に置きます。
④ ワークピックアップ場に再移動
再度仕分け用ワークを取り出すため、ピックアップ場に再度移動します。

(2) パラレルリンクロボットとビジュアルセンサーとのコラボ

図5では、パラレルリンクロボットとカメラシステムで共同して仕分け作業を行うイメージを紹介します。

ワークの仕分け作業でも、図4のように簡単に選定できない場合、ロボットのほかに、目となるカメラシステムで、ビジュアルにワークの判定をする必要があります。

図5の場合、難しいことは、ワークの形・色などが微妙に異なることです。これらのワークを、ある範囲にある形と色のワークを、集積場の所定の置場に設置することが、パラレルリンクロボットと、カメラシステムのコラボ作業となります。

4. 国内・海外の代表的メーカー3選

下記に、パラレルリンクロボットを手掛ける代表的メーカーをまとめます。

（1）ファナック（FANUC）

Delta Robot（DRシリーズ）として高速ピッキングモデルを多数展開
食品・包装業界での採用事例が多い

（2）安川電機

Motomanシリーズでパラレルリンクモデルを提供
協働ロボットも含め、用途に応じたラインナップ

（3） ABB

FlexPickerシリーズが有名
世界的に食品・医薬分野で高いシェア

6．パラレルリンクロボットに関するご相談はFAプロダクツへ

省力化のためのロボットには、パラレルリンクロボットを初めとして、様々な型式のロボットがあり、適用場所も、狭く小さな作業エリアで細かい作業を行うロボットから、広いエリアで重量物を扱うロボットまで様々です。

ロボットを設置するときには、どのような場所に、どのような使い方を、どのようなロボットをということを適切に決めなければなりません。従来の6軸自由度のロボットでワークの搬送をしようとしたが、場所の狭いところがあり、結局パラレルリンクロボットが最適だった、ということも起きて当然です。

工場のアプリケーションに合ったロボットを選択するときに、ロボットの適用経験が豊富な人に相談することがベストなソリューションではないでしょうか。幸いなことに、経験豊富で気軽に相談に応じてくれるロボットメーカーやコンサルタント社がたくさんあります。気軽に相談することで、後で「しまった」を言わなくて済むのではないでしょうか。

ロボッド導入をご検討の際は、お気軽にご相談ください。

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また、導入前に「Plant Simulation」や「Process Simulate」のシミュレーションを行うことで、ムダの削減・設備の最適配置・生産性向上を実現できます。
・Plant Simulation：生産ラインや物流フロー全体の流れをシミュレーション
・Process Simulate：ロボットや機械の動作を3Dで再現し、干渉や作業効率を検証
FAプロダクツでは、シミュレーションの活用支援も行っておりますので、ぜひご相談ください！