工場の生産性を高める秘訣 ――これからの工場は “分業”から“協働”へ。
工場の生産ラインには、ロボットが欠かせません。しかし、これまでの工場では、人の作業とロボットの作業を分ける必要があったため、スペースに制限があったり、作業にロスが生まれたり、と課題もありました。そこで注目されているのが“人協働ロボット”。人と同じ場所、同じ目的で、それぞれが得意な作業を一緒に行えるため、作業がスムーズに！工場の生産性もアップします。
◆移載
設備へのワークの投入や、トレーへの載せ替えなどを自動化し、適切なワーク供給を実現します。
◆組立
ネジ締めや接着剤の塗布など、組立作業を効率化し、作業負荷の軽減やポカミスの予防を図ります。
◆検査・研究
検査工程やラボ内での単純作業を効率化し、作業者が高度な業務に専念できるようにします。
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このカタログについて
| ドキュメント名 | 【導入事例で学ぶ】人協働ロボット 用途別活用事例【移載・組立・検査・研究など】 |
|---|---|
| ドキュメント種別 | 事例紹介 |
| ファイルサイズ | 3.5Mb |
| 登録カテゴリ | |
| 取り扱い企業 | 株式会社日伝 (この企業の取り扱いカタログ一覧) |
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このカタログの内容
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ROBOT
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case
人協働ロボット活用事例
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工 場 の 生 産 性 を 高 め る 秘 訣
これからの工場は
“分業”から“協働”へ。
出荷
工場の生産ラインには、ロボットが欠かせません。
研究・開発
しかし、これまでの工場では、人の作業とロボットの作業を
分ける必要があったため、スペースに制限があったり、
作業にロスが生まれたり、と課題もありました。
そこで注目されているのが“人協働ロボット”。
人と同じ場所、同じ目的で、それぞれが
得意な作業を一緒に行えるため、
作業がスムーズに！
工場の生産性もアップします。 移載
部品加工
課 歩留まりの一因となる
題 ワークの供給を自動化したい
次工程のために、製品を
安全かつスムーズに移載します。
移載 事例 P.6〜
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課 作業者の単純作業を減らして
題 複雑な仕事に専念させたい
検査工程やラボ内での
包装・梱包 単純作業を効率化します。
検査・研究 事例 P.20〜
検査
課 手作業による組立の負荷を
組立 題 軽減し、ポカミスを予防したい
生産ライン上での
組立作業を補助します。
組立 事例 P.14〜
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人協働ロボットとは
「人協働ロボット」とは、その名の通り人と協力して働くロボットのこと。従来のロボットは
大きなパワーがあるため、柵などで隔離されていましたが、人協働ロボットは技術的な進
歩により、安全性が向上。限られたスペースでも、安全柵不要で人と一緒に働くことができ
るようになりました。
産業用ロボット 人協働ロボット
人の代わりに作業をする
作業内容 人の作業を手助けする
（ロボットのみで作業が完結）
安全対策 ロボットとは接触しない対策が必要 ロボットとの接触に対して過度な対策は不要
設置スペース 小型から大型までラインナップ 人の腕＋αを想定したサイズ
ワークのイメージ 軽量ワークから人が持てない重量ワークまで対象範囲 どちらかといえば、人が片手で持てるワークが多い
人協働ロボットの位置づけ 広がる人協働ロボットの活躍フィールド
多品種少量生産
多
部品
組立 小規模
垂直多関節ロボット ラインでの
パラレルリンクロボット 検査
ピッキング
自 企
由 業
社 三品産業
度 数 従来の 食品 /化粧品 /医薬品 マテハン・
人協働ロボット スカラロボット フィールド 調理補助
自動車 サービス業
直交ロボット 電気電子 物流 /外食
少
速度 限定 ロボットの機能 汎用
出典：ロボット革命実現会議 第 4回資料を元に作成
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人協働ロボットの３つの特長
工場内で人と一緒に働くために、人協働ロボットには大きく３つの特長があります。それが
安全機能
「安全設計」、「簡単操作」、「省スペース」。事故のリスクを減らし、生産性を高めるために
重要なポイントになります。
安全機能
1 安全設計
手挟まない 2 簡単操作
人とぶつかるなど、 複雑なプログラミング不要で、簡単
ロボットに外力が加わると停止します。 に操作できます。 手挟まない
安全機能
安全機能
簡易操作
簡易操作
手挟まない
手を挟まない安全設計 ダイレクトティーチング
手挟まない （直接動かして、動作を覚えさせる）
簡易操作 ダイレクトティーチング
ダイレクトティーチング
3 簡易操作
省スペース（柵レス）
安全柵不要で、限られたスペースを ダイレクトティーチング
有効活用できます。
ダイレクトティーチング
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nichiden_robot_jirei_cataY
移載
設備へのワークの投入や、トレーへの載せ替えなどを自動化し、
適切なワーク供給を実現します。
CASE 01 加工機への「自動投入システム」
CASE 02 プレス工程への「ワーク供給システム」
CASE 03 おにぎり・食品の「トレー番重詰めシステム」
CASE 04 直感的かつ遠隔ティーチングが可能な「遠隔操作システム」
CASE 05 位置情報と移載を制御する「ＡＧＶ移動型 人協働ロボットシステム」
CASE 06 ピッキングと検査を効率化する「パレットチェンジャー移載システム」
CASE 07 積み上げパターンのソフトを搭載した「非設置型パレタイズシステム」
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移載
課題 ●作業者が同時に複数の装置を担当するため、稼働率が不安定
●スペースが狭いため、メンテナンスも困難
CASE
01 解決 ●作業の自動化により、安定した稼働率を確保
●狭小スペースでもメンテナンスが可能
加工機への「自動投入システム」
作業者がワーク入りのマガジンをロボット横に供給し、
ロボットでワークを加工機に投入。
装置との連動と、ワークに適したハンドにより安定した稼働率を実現。
POINTｰ1 POINTｰ3
適切なタイミングで供給・排出で 必要に応じて、ロボットを加工機
きるため稼働率を高水準でキープ 前から移動可能
POINTｰ2
ワークの形状に合わせてハンドを
付け替えることで、複数品種に対
応可能
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移載
課題 ●長時間労働による労災事故の発生リスクがある
●プレス機を稼働させる熟練作業者の技術継承に困っている
CASE
02 解決 ●自動化による危険回避と、安全柵不要の作業環境を狭小スペースで実現
●移動式の人協働ロボットにより、人材確保問題を解消
プレス工程への「ワーク供給システム」
オペレータがワーク入りのマガジンをロボット横に供給。
ロボットがプレス機と連動してワークを供給し、プレス後の製品を完成品箱に移載。
ロボットを移動式にすることで、作業者の金型交換も容易に。
POINTｰ1 POINTｰ3
ロボットが代わりに作業することで、 オペレータを張り付き作業から解
人為的ミスによる事故を予防 放し、作業負荷を軽減
POINTｰ2 POINTｰ4
移動式システムにより同様の装置 双腕ロボットの採用で、
への転用が可能 より高タクトでの作業が可能に
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移載
課題 ●オペレータのカウント・投入ミスの発生
●生産履歴が正確に記録されていない
CASE
03 解決 ●単純作業のポカミスを予防
●トレーサビリティーの確保
おにぎり・食品の「トレー番重詰めシステム」
コンベアから流れてくる食品を片腕で整列しつつ、もう一方の腕でまとめて移載。
両腕を使うことで、タクトに間に合わせる動作を実現。
POINTｰ1 POINTｰ3
ワークの投入ミスや個数のカウン 長時間稼働してもポカミスを
トミスを防止 しない
POINTｰ2 POINTｰ4
限られたスペースでも、
トレーサビリティーを確保できる
人協働ロボットの導入が可能
9
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移載
課題 ●危険エリアでの作業はリスクが高いので回避したい
●現場に行かないと、作業ができない
CASE
04 解決 ●自動化および、移動式システムの導入によるリスク回避
●遠隔操作による作業が可能
直感的かつ遠隔ティーチングが可能な「遠隔操作システム」
遠隔でのロボット操作とティーチングが可能に。
従来は専用ペンダントでしか操作できず、技術者が必要だったが、
直感的に扱えることで、新たな技術者の育成が不要に。
POINTｰ1 POINTｰ3
危険エリアに設置した大型ロボッ
人のノウハウのプログラム化が
ト、または人協働ロボットの遠隔
可能
操作が可能
POINTｰ2
全自動タイプでは融通がきかない
作業に最適
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移載
課題 ●部品供給のタイミングにバラつきがある
●部品が一定量に達しないと生産に取り掛かれない
CASE
05 解決 ●人協働ロボットとガイドレス AGV を活用し、最適な部品供給を実現
●多品種少量生産の実現
位置情報と移載を制御する「ＡＧＶ移動型 人協働ロボットシステム」
ＡＧＶ上にロボットを搭載し、必要なタイミングでラインを設置。
ＡＧＶで位置情報を、ロボットで移載を制御することで、人のような動きを実現。
POINTｰ1 POINTｰ3
前工程からの供給タイミングを把
コンベアなどのラインが不要のた
握することで、無駄な待ち時間を
め、人の通行がより自由に
解消
POINTｰ2 POINTｰ4
前工程の状況に応じて、次工程へ 人協働ロボットと治具を活用する
の適切な部品供給を実施 ことで、位置精度の向上を実現
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移載
課題 ●作業者の単純ミスによって、本来除去されるべき異品の混入がある
●作業者の疲労により、生産数にバラつきが生じる
CASE
06 解決 ●人協働ロボットと画像処理装置を組み合わせることで、自動的に異品の
混入を予防
●ロボットによる自動化で、安定した生産数を確保
ピッキングと検査を効率化する「パレットチェンジャー移載システム」
パレットチェンジャーとロボットを同じユニットにし、自由なレイアウトを実現。
コンベアから流れてきたワークをピッキングし、カメラで検査。
良品のみをトレーに整列させ、トレーが満杯になれば新しいトレーに移載。
POINTｰ1 POINTｰ3
組立工程から排出された部品を、 狭いスペースでも、人協働ロボット
トレーに自動で移載 による自動化を実現
POINTｰ2 POINTｰ4
カメラを搭載した人協働ロボットが、 移載作業をパッケージ化すること
ワークの形を自動で識別し、それ により、さまざまな工程で作業の
ぞれのトレーに正確に移載 標準化が可能
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移載
課題 ●パレタイズ工程を自動化したいが、十分なスペースを確保できない
●多品種少量生産のため、固定された生産ラインでは費用対効果が低い
CASE
07 解決 ●持ち運びができる人協働ロボットにより、省スペースかつ複数ラインでの
パレタイズを実現
●汎用性が高く、長期的な設備として使用可能
積み上げパターンのソフトを搭載した「非設置型パレタイズシステム」
パレタイズを行いたいラインにシステムを持ち運び、
設定した積み上げパターンを選択することで適切な動作を実現。
カメラと組み合わせれば、箱の位置ズレを考慮した動きも可能。
POINTｰ1 POINTｰ2
リスクアセスメントの結果、人協 生産量の少ないラインにも、適宜
働ロボットであれば、安全柵不要 持ち運んで設置できるので、費用
で省スペースなパレタイズ装置の 対効果が向上
設置が可能に
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組立
ネジ締めや接着剤の塗布など、組立作業を効率化し、
作業負荷の軽減やポカミスの予防を図ります。
CASE 08 塗布作業を軽減化する「人手供給型 塗布ロボットシステム」
CASE 09 双腕型人協働ロボットによる「組立&検査システム」
CASE 10 組立・組付工程の「半自動化システム」
CASE 11 トルク管理のできる「ネジ締めシステム」
CASE 12 複数の作業をこなす「双腕組立システム」
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組立
課題 ●塗布量や塗布時間にバラつきがある
●人為的なポカミスによる塗布忘れがある
CASE
08 解決 ●自動化による作業人員の削減および、品質の安定化を実現
●センサを利用して数値管理することで、人為的な作業漏れを予防
塗布作業を軽減化する「人手供給型 塗布ロボットシステム」
作業者はワークの供給と位置合わせを、ロボットは塗布作業を担当。
作業を分担することで品質とタクトの安定を実現。
広範囲になると難易度が高くなる塗布作業もロボットが対応。
POINTｰ1 POINTｰ3
塗布忘れの予防はもちろん、塗布
人協働ロボットと分担することで、
量の適正化、塗布のバラつきの平
困難な作業をロボットに委任
準化により、品質が安定
POINTｰ2
作業員一人あたりにおける張り付
き作業の負荷軽減
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組立
課題 ●目視検査のため、判定にバラつきがある
●単純な連続作業のため、ポカミスが発生する
CASE
09 解決 ●画像処理技術を駆使し、検査品質の安定性を向上
●単純作業を自動化することで、作業負荷とポカミスの発生を軽減
双腕型人協働ロボットによる「組立&検査システム」
双腕ロボットの片腕で、マガジンから基盤を取り出しつつ、
もう一方の腕で組付けやネジ締めを実施。
双腕ロボットを駆使することで「、人の両腕作業」を実現。
POINTｰ1 POINTｰ3
画像処理技術により、穴の位置検 双腕ロボットで分担することで、
出と状態の自動検査を実施 高タクト化を追求
POINTｰ2 POINTｰ4
双腕ロボットを駆使することで ツールを替えることで、異なる
複数工程の同時作業を実現 品種にも対応可能
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組立
課題 ●多品種少量生産にうまく対応できない
●品種により塗布箇所や塗布量が異なるため、人為的なミスが多い
CASE
10 解決 ●新品種の作業内容も、ダイレクトティーチングで簡単に設定可能
●人協働ロボットを活用することで、品質の標準化を実現
組立・組付工程の「半自動化システム」
作業者が品種に応じて治具をセットし、
組付けた製品にロボットが接着剤を塗布。
塗布する接着剤の定量化と、塗布位置の安定化により品質が向上。
POINTｰ1 POINTｰ3
組付工程は作業者、塗布工程はロ 作業パレットを共通化することで、
ボットが行い、工程を分業化 多品種少量生産に対応
POINTｰ2 POINTｰ4
ダイレクトティーチングを行うこと
生産性向上と品質の標準化を
で、新しい品種の作業内容も簡単
「半自動」で実現
に設定可能
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組立
課題 ●作業者によって、品質にバラつきがある
●品種が多いため、締め忘れなどのポカミスが頻発している
CASE
11 解決 ●トルク管理を行い、数値での品質管理で作業のバラつきを予防
●単純作業を人協働ロボットと分業することで、ポカミスを低減
トルク管理のできる「ネジ締めシステム」
作業者がセットしたワークに対して、ロボットがネジ締めを実施。
ネジ締めツールにはトルクチェッカを搭載しており、
ネジの締め忘れやトルク不足などの不良を低減。
POINTｰ1 POINTｰ3
既存の作業台に設置できるので、
ネジ締めにおけるポカミスがなく
新たにスペースを確保することな
なり、作業品質の安定化に成功
く運用が可能
POINTｰ2
単純作業を自動化することで、
作業者は高度な作業に専念でき
るようになった
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組立
課題 ●一人の作業者が複数の作業をこなすため、ミスが起きやすい
●疲労などによる集中力低下のため、生産性が落ちる
CASE
12 解決 ●人協働ロボット 1 台でハンド交換を行うことで、複数作業を自動化
●タクトはかかるが、安定した生産数を見込むことが可能
複数の作業をこなす「双腕組立システム」
左腕で接着剤塗布、右腕で部品の組付を実施。
両腕を使って複数工程の並列作業を実現するほか、
ツールチェンジャを活用すれば複雑な動作も可能。
POINTｰ1 POINTｰ3
人協働ロボット1台が、作業者一
人協働ロボットの安定した作業に
人分の一連の作業を担うことで省
より、品質の向上と安定化を実現
人化を実現
POINTｰ2 POINTｰ4
処理能力は人に劣るものの、低コ
双腕の特長を活かし、人ではでき
ストで導入できるため、生産数が
ない両腕による並列作業が可能に
少ない工程の自動化に最適
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検査・研究
検査工程やラボ内での単純作業を効率化し、
作業者が高度な業務に専念できるようにします。
CASE 13 粉体の「自動分量システム」
CASE 14 回数が決まった実験の「自動反復システム」
CASE 15 研究工程の再現性を確保する「液体実験システム」
CASE 16 食品の「焼き具合抜き打ち検査システム」
CASE 17 単純作業を効率化する「液体分注システム」
CASE 18 いろいろな角度から検査できる「ロボット型外観検査システム」
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