ティーチングペンダントとは？ 主要な機能や活用のメリット・デメリットについて解説します

ティーチングペンダントとは？

ティーチングペンダントは、産業用ロボットのプログラム作成やティーチング作業のための入力・操作装置です。ロボットの動作を記録・再生し、角度などの数値を入力して目標の位置まで動かしたり、安全装置を制御したりすることができます。 

「ロボットを操作できる人材がいない」という課題を解決する上で、ティーチングペンダントは大きな役割を果たしており、特別なプログラミングスキルがなくても、従業員がロボットを効率的に操作することが可能です。

ティーチングの種類

ティーチングペンダントを使用する際には、主に二つの方法があります。オフラインティーチングとオンラインティーチングです。

オフラインティーチング

オフラインティーチングは、ロボットが停止している状態で行われるプログラムの作成方法です。この方法の主な利点は、ロボットの動作によるリスクがないため、安全に作業を行えることです。具体的には、作業者がロボットの動作を事前に計画し、それに基づいてプログラムを作成します。この段階では、ロボットは動作せず、ソフトウェア上でのシミュレーションが主となります。

このシミュレーションによって、作業者はロボットの動作範囲やタスク実行の効率を最適化できます。また、オフラインティーチングは、新しい作業環境や複雑なタスクに対応する際に、事前のテストと調整を行うための理想的な方法と言えます。

オンラインティーチング

一方、オンラインティーチングは、ロボットが実際に動作している状態で行われるプログラムの調整とテストの方法です。このアプローチの最大の特徴は、実際の動作環境でのリアルタイムなフィードバックが可能であることです。オンラインティーチングでは、作業者がロボットの動作を直接観察しながら、必要に応じてプログラムの微調整を行います。そのため、ロボットの動作を現場の具体的な条件や障害物に即して調整でき、より高精度な動作が実現可能になります。

また、オンラインティーチングは、作業者がロボットとの相互作用を理解し、より深い知識を得る機会を提供します。実際の動作環境でロボットを扱う経験は、より効果的なプログラミングと運用の基礎を築くことに役立つでしょう。

ティーチングペンダントの主要な機能

ティーチングペンダントには、以下のような主要な機能が備わっています。

位置データの教示

位置データの教示機能は、ロボットに動作の指示を与えるために不可欠です。作業者は、この機能を用いてロボットの正確な動きを指定し、特定のタスクを実行させることができます。

例えば、製造ラインにおいてロボットアームが正確な位置に部品を配置するために、その具体的な座標と動きを設定します。この精密な位置指定は、製造プロセスの品質と効率を大幅に向上させることができます。

プログラミング

プログラミング機能は、ロボットの動作を詳細にプログラムするために使用されます。作業者はこの機能を通じて、ロボットの動作パターンや動作順序、動作速度などを設定し、タスクの実行を自動化します。

このプログラミング機能は、複雑な作業や連続する動作を効率的に行うために不可欠です。また、プログラムの調整により、ロボットの動作を柔軟に変更し、さまざまな作業条件に適応させることが可能です。

パラメータ設定

パラメータ設定機能では、ロボットの動作に関連する様々なパラメータを設定できます。この設定項目には、動作速度、力の強さ、動作範囲などが含まれます。

この機能により、ロボットの動作を細かく制御し、特定の作業要件に合わせて最適化することができます。例えば、繊細な部品を取り扱う際には、ロボットの動作速度を遅くし、力を細かく調整することで、部品の破損リスクを最小限に抑えることが可能です。

非常停止機能

非常停止機能は、緊急時にロボットを即座に停止させるための安全機能です。作業環境に予期せぬ問題が発生した場合、この機能を使ってロボットの動作を直ちに中断させることができます。結果として、人的な安全はもちろんのこと、機器の損傷や生産過程での事故を防ぐことが可能です。

非常停止機能は、作業現場の安全基準を満たすために不可欠であり、作業者にとって信頼性の高い安全対策となります。

ティーチングペンダントのメリット

ティーチングペンダントの利点は、その使いやすさと機能の多様性にあります。

操作の簡便性

ティーチングペンダントの最大の利点の一つは、その操作の簡便性です。直感的なインターフェースを備えているため、初心者でも容易にロボットの基本的な動作を学習し、指示することが可能です。ユーザーフレンドリーな設計は、新しいオペレーターが短期間で効率的にトレーニングを受け、生産ラインに投入されることを可能にします。

また、複雑な設定や高度なプログラミングスキルが不要なため、作業者はより迅速にロボットの操作に慣れることができます。

統合された機能性

ティーチングペンダントは、ロボットの位置データの教示、プログラミング、パラメータ設定といった多くの機能を一つのデバイスで提供します。そのため、複数のツールやソフトウェアを使い分ける必要がなくなり、作業の効率化に大きく貢献します。オペレーターは一つのインターフェースからロボットの全ての主要機能にアクセスできるため、作業フローがスムーズになり、時間の節約にもつながります。

さらに、統合された機能により、作業者はロボットの動作を細かく調整し、特定の作業要件に合わせて最適化することが可能です。

安全性の確保

ティーチングペンダントに備わっている非常停止機能は、作業現場の安全性を大幅に向上させます。緊急時にロボットを即座に停止させることができるため、予期せぬ事故や機器の損傷を防ぐことが可能です。この機能は、作業者だけでなく、作業環境全体の安全を確保するために不可欠です。また、安全装置の存在は、オペレーターがより安心して作業に集中できる環境を提供します。

このように、ティーチングペンダントは、高いレベルの安全基準を維持しつつ、効率的かつ精確なロボット操作を可能にするツールです。

ティーチングペンダントのデメリット

ティーチングペンダントは多くの利点がある一方で、いくつかの制約も伴います。

微細な調整の難しさ

ティーチングペンダントを使用しての微細な調整は、特に環境のばらつきや障害物が存在する場合、容易ではありません。例えば、製造ラインにおける微小な変更や、予期せぬ障害物の出現は、ティーチングペンダントを使用した通常のプログラミング手法では対応が難しいことがあります。

この点は、ロボットの動作を細かく調整する必要がある場合、特に影響が大きいです。工業用ロボットの使用環境は常に一定ではないため、ティーチングペンダントだけではこれらの変化に柔軟に対応することが困難な場合があります。

操作方法の多様性

ティーチングペンダントの操作方法は、ロボットのメーカーや機種によって大きく異なる場合があります。この点は、新しいロボットシステムを導入する際や、異なるメーカーのロボットを使用する場合に特に顕著です。

各メーカーのロボットには独自の操作インターフェースやプログラミング言語が使用されていることが多く、新たなシステムに適応するためには、別途トレーニングや講習会への参加が必要になることがあります。

そのため、作業者は新しいティーチングペンダントに慣れるための追加の時間と労力を要する可能性があります。

まとめ

本記事では、ティーチングペンダントの役割と特性について詳細に掘り下げました。操作の簡便性から安全性の確保まで、ティーチングペンダントは産業用ロボット操作の要となるデバイスです。しかし、環境の変化への対応や操作方法の多様性など、いくつかのデメリットも存在します。

これらの情報を踏まえると、ティーチングペンダントは製造現場の効率化と安全性向上のための重要なツールであり、その使用には適切なトレーニングと環境への理解が必要であることが整理されます。

ロボット技術の進化とともに、ティーチングペンダントの使い方や機能も進化していくでしょう。その変化を適切に理解し、活用することが、製造業のさらなる発展に寄与する鍵となるはずです。