FOODTOWNアドバイザー協働ロボット(パッケージ含む)を徹底解説!

協働ロボット(パッケージ含む)とは?

協働ロボットとは、安全柵無しに人と同じ空間でともに作業を行うことができる産業用ロボットの一種です。
協働ロボットを導入することで人手不足を解消したり労働環境(長時間の荷物の運搬や移動といった重労働をロボットが行うことによる)を改善することができます。

1.80W規制の緩和
従来、国内の規制においては、80W以上のロボットは柵で囲い人間の作業スペースから隔離することが必須でした。しかし、2013年12月の規制緩和により、「ロボットメーカー、ユ ーザーが国際標準化機構(ISO)の定める産業用ロボットの規格に準じた措置を講じる」等の条件を満たせば、80W以上の産業用ロボットでも人と同じ作業スペースで、働くことが可能となりました。

これにより、従来は柵の設置やスペースの確保などでロボットの活用に掛かっていた大きな手間や負担、コストなどを軽減でき、より省スペースでフレキシブルな生産ラインを実現できるようになりました。

2.安全性技術の進化
規制緩和とも関連しますが、ISOで協働ロボットのリスク評価手法が整備されてきたことと同調し、ロボットメーカー各社がその要求に応えられるよう技術を向上させてきたことにより、人とロボットの協働作業に求められる安全性の確保が容易に実現できるようになりました。

3.プログラミングやインテグレーションの容易さ
そもそも産業用ロボットは「半完結製品」で、「生産機械」として考えた場合、そのままただ動くだけでは製品と呼べません。ハンド が取り付けられ、プログラムが組まれ、ビジョンセンサーや周辺機器が取り付けられ、最終的には 何らかの生産システムに組み込まれて初めて価値が確定します。

そのため、用途や目的を実現す るためには、ハンドなどの新たなハードウェアを組み合わせ、これらが機能するようにソフトウェアをプログラムするインテグレーションの作業が発生します。 従来、生産ラインを組み替えるたびに新たなハードウェアを開発し、プログラミングを行わなければならなかったため、大きな負担が発生、ここに産業用ロボット利用の大きな障壁があったわけですが、さまざまな技術革新により、作業のプログラミングや製造ラインへのインテグレーションの手間や負担を軽減され、 実装期間の短縮や効率化を実現できるようになったのが協働ロボットです。

  • 協働ロボットの種類、原理、使用用途について

    協働ロボットの種類は使用用途によって異なります。
    腕が人間のように2本ある双腕ロボットや、片腕しかない単腕ロボット、腕の軸数も4軸、5軸、6軸、7軸と様々なロボットが開発されています。

    ロボットのサーボをフリーにして、関節を自由に人の手で動かしプログラミングが出来るダイレクトティーチングなども普及しています。
    使用用途としては人への製品の受け渡しや検査工程の自動化、ピッキング作業、パレタイズ、デパレタイズ作業、ピック&プレースなどがあります。

  • 協働ロボットの価格について

    協働ロボットの本体参考価格は約20万円~1000万円と価格幅があります。
    (可搬重量、剛性に大きく影響を受けます)

    能力やサニタリー仕様・オプションなど、製品や使用環境に合わせて選定が必要になります。
    本体のみの価格であり、別途インテグレーション費用やビジョン費用、設置工事費用、運搬費用などがかかります。

    ※インテグレーション費用とは、ロボットのティーチングや周辺装置の設計、製造業務の事を言います。
    ロボット導入時には、インテグレーション費用は約500万円~1500万円はかかることを考慮しておく必要があります。

  • 協働ロボットの選定ポイント、導入時の確認ポイントについて

    協働ロボットの選定は、作業内容や使用環境を考慮した上で行います。
    協働ロボットは産業用ロボットと比べて、動作がかなり遅いです。基本的に人と協調作業を行う場合は
    250mm/sec(1秒間に250㎜しか動作できません)最大でも1000mm/secや1500mm/secとなっています。

    ISO 10218-1において、協働ロボットに関する以下の4つの安全機能が述べられています。
     
    (1)安全適合の監視停止の機能要求
    ・人が協働作業空間内に存在するときは、ロボットは停止しなければならない。
    ・停止機能は、PL=d(カテゴリ3)またはSIL2(ハードウエアフォールトトレランス1)で停止カテゴリ0または1であること。
    たとえば、IEC61800-5-2で規定しているSOS(Safe Operation Stop)であれば、停止カテゴリ2としてもよい。
    ・人が協働作業空間を離れた後、ロボットは自動運転に復帰してよい。

    (2)ハンドガイドの機能要求
    ・ハンドガイド装置がある場合、エンドエフェクタの近くに配置し、非常停止装置とイネーブル装置を備えなければならない。
    ・ロボットは安全適合監視速度機能が有効な状態で運転しなければならない。
    ・安全適合の監視された速度制限は、リスクアセスメントによって決定しなければならない。

    (3)速度および間隔の監視
    ・ロボットは、決められた速度およびオペレーションとの間隔を保たなければならない。
    ・この機能は、ロボットに組み込まれた複数の機能または外部入力の組合せで達成してもよい。
    ・決められた速度または間隔の維持の不具合(障害)が検出されたときは、保護停止にならなければならない。
    ・速度および制御の監視機能は PL=d(カテゴリ3)または SIL2(ハードウエアフォールトトレランス1)で停止カテゴリ0または1であること。
    ・オペレータとロボットとの相対速度は、最小安全隔離距離を計算するときに考慮する必要がある

    (4)本質的設計または制御による動力および力の制限
    ・ロボットの動力または力を制限する機能はPL=d(カテゴリ3)または SIL2(ハードウエアフォールトトレランス1)で停止カテゴリ0または1であること。
    ・いずれの制限値を超えた場合も保護停止としなければならない。
    と定められています。安全柵を設置しない場合は、上記4点に注意してリスクアセスメントを必ず実施しましょう。

  • 協働ロボット導入後のトラブル事例と事前対策ポイントについて

    トラブル事例
    ロボットを安全柵なしで使用し、人がロボットのハンド先端に接触しけがをした。

    原因
    ロボットが人に接触した際に停止するプログラムは組まれていたが、ハンド先端がステンレス仕様となっていた。

    対策
    ロボットに人が近づいた時点で速度を低速モードに変更する安全装置を取り付け、
    ロボットの可動範囲に人が侵入した時点で停止するように設定を行う。
    けがをするリスクを導入前に洗い出すリスクアセスメントをハンド部分も含め検討する。

製品詳細確認・カタログ無料ダウンロード可能

  • ロボットシステム
  • 協働ロボット(パッケージ含む)

盛り付けロボット 『M-Robo』

これまで難しかった惣菜の計量盛り付けを、 高い重量精度で自動で盛り付け! 惣菜、弁当工場の人手不足を解消します。 食品工場における盛り付け工程を高い重量精度※で自動化し、 人手不足を解消します。 ※計量法範囲内で実現(+10%~-4%) <製品の特長> 特長① 【独自に開発食品用グリッパ】 食品コンテナに入れられた惣菜をグリッパで一定量つかみ、 計量器の上の製品用トレイの上に盛り付けていきます。 ロボットの手にあたる部分には独自に開発した食品用グリッパを用いていて、 様々な食材を正確な量を掴むことが出来るように設計されています。 特長② 【画像センサによる知的なピッキング制御】 ロボットは3次元の距離画像センサを用いてコンテナ内の食品の形状を取得し、 食品のピッキング位置での取得重量を推定しながら、 目標重量に近づけていくように制御されます。 特長③ 【高い重量精度で自動盛り付け】 惣菜を商品として販売するためには、 盛り付けた重量と目標重量との誤差が一定範囲に収まっている必要があります。 実験では99%のサンプルが計量法*範囲内の重量となり、 自動で盛り付けることができました。 * 例:目標重量が115g の場合、 上限126.5g(+10%), 下限110.4g(-4%)であることが計量法では定められています。

解決できる課題

  • 人手不足解決
  • 品質向上
  • 自動化
  • 生産効率改善

「いろんな製品があって選ぶ基準が分からない…」そんなアナタに

食品業界のプロに無料相談

ヒアリングシート
3つのメリットと特徴

  • MERIT 1
    自動化すべき工程が
    明確になる!
    相談は3分で登録完了。自動化したい工程と製造条件を選択するだけ!
  • MERIT 2
    相談するだけで最適な
    メーカー紹介に繋がる!
    750社、7,000を超える商品から最適な情報を紹介!
  • MERIT 3
    補助金や助成金の
    情報紹介も可能!
    自動化するために活用できる全国の補助金情報も紹介!