【解決事例】ウレタンへ材質を変更！ロボットハンド指先ゴムの寿命を2週間から2年以上へ

｜導入前の課題
■ 純正シリコンゴムの耐久性が不足し、2週間ごとの交換が必要

自動車工場で使用される、金属部品を掴むロボットハンドの指先ゴムにおいて、従来はロボットハンドメーカー純正のシリコンゴムが使用されていました。

しかし、自動車部品などエッジの立った金属部品を繰り返し掴む用途では、シリコンゴムの耐久性が十分ではなく、約2週間ごとの交換が必要となっていました。

頻繁な交換により、以下のような課題が発生していました。

• 交換部品のコスト増加： ゴムが摩耗するたびに純正部品を購入する必要があり、継続的なコスト負担となっていた。
• 交換作業による工数増加： 2週間ごとに交換作業が必要となり、作業者のメンテナンス工数が発生していた。
• 設備停止による生産性低下： ゴム交換の際には設備を停止する必要があり、生産ラインの稼働にも影響していた。

そこでお客様から、「現在使用しているシリコンゴムと同じ形状で、材質をウレタンゴムに変更できないか」とのご相談をいただきました。

｜提案内容と改善結果
■ ウレタンゴムへの材質変更と硬度の最適化で、交換頻度を大幅に削減

シリコンゴムからウレタンゴムへの材質変更をご提案しました。ウレタンゴムは一般的に、硬度を高くすることで耐摩耗性・耐久性を向上させやすい一方、硬度が高すぎるとゴムが硬くなり、ロボットハンドへの脱着がしづらくなるという課題があります。そこで、単純に「硬い材質」を選ぶのではなく、実際の使用環境を考慮し、耐久性と交換作業性の両立を目的として、ショアA硬度70・80・90のサンプルを製作。実機での使用を通じて、それぞれの耐久性と脱着のしやすさを比較し、用途に適した硬度を検討しました。

その結果、ウレタンゴムへの材質変更により、大幅な耐久性向上を実現しました。

【導入効果】

• 交換頻度を大幅に削減： 約2週間ごとに交換していたシリコンゴムに対し、ウレタンゴムは導入から約2年以上経過した現在も交換することなく使用を継続しています。
• メンテナンス工数を削減： 頻繁に発生していたゴム交換作業が不要となり、メンテナンスにかかる作業者の負担を軽減しました。
• 設備停止時間を削減： ゴム交換のための設備停止が大幅に減少し、設備の連続稼働による生産性向上に貢献しました。
• 純正部品からの置き換えを実現： 既存の形状を維持したまま材質を変更することで、従来の使用方法を大きく変えることなく耐久性を向上させました。

｜まとめ
■ 「純正だから最適」とは限りません。使用環境に合わせた材質選定が重要です

ロボットハンドメーカーが提供する純正ゴム部品は、さまざまな用途を想定して設計されています。

しかし、実際の使用環境やワークの材質・形状、接触条件などによっては、純正部品の材質が必ずしも最適とは限りません。

特に、エッジの立った金属部品を繰り返し掴むような用途では、シリコンゴムでは耐久性が不足するケースがあります。

今回の事例では、使用環境をヒアリングしたうえで、ウレタンゴムへの材質変更と硬度の最適化を行うことで、交換頻度を大幅に削減することができました。

当社では、単純な製品製作だけでなく、

• 「どの材質が適しているのか」
• 「どの硬度を選べばよいのか」
• 「現在のゴムをもっと長持ちさせたい」

といったご相談から対応しています。

また、図面がなく現物しかない場合でも、現物をもとにした製作・材質変更のご相談が可能です。

ロボットハンドのゴム部品の摩耗や、頻繁な交換にお困りでしたら、ぜひ一度ご相談ください。