ロボットの統合により既存の生産ライン プロセスを強化したいとお考えですか? どこから始めればよいかわからない場合は、まずはこちらをお読みください。ロボットは製造業界を変革しており、今後もその変革は続くでしょう。多くの事業主が、さまざまな理由から生産ラインで自動化プロセスを採用しています。
この記事を読み終える頃には、産業用ロボットについて、また自動化がビジネスの成長と競争力の維持にどのように役立つかについて、十分に理解できているはずです。
ロボット工学は 1940 年代から存在し、多くの産業に導入されてきました。IEEE Robotics and Automation Society (IEEE RAS) によると、ロボット工学は「宇宙探査、ヒューマン サービス、製造などで使用されるインテリジェントなマシンとシステムを含むものと定義され、自動化には、工場、オフィス、家庭、輸送システムなど、さまざまなアプリケーションで自動化手法を使用してパフォーマンスと生産性を向上させることが含まれます。」
では、ロボット工学の起源はどこから始まったのでしょうか? ロボット工学の研究開発は、産業環境に重点を置いて 19 世紀半ばに始まりました。ロボットが重い物を持ち上げたり、反復的で危険な作業を実行したりするというアイデアは、人間の労働に代わる魅力的な選択肢となりました。その結果、アメリカの発明家 George Devol は 1950 年代に最初の産業用ロボットである Unimate を設計し、1961 年に Devol は General Motors のダイカスト工場の組立ラインに Unimate を導入しました。これにより自動車業界に革命が起こり、GM は世界初の自動化工場となりました。
製造業におけるロボット工学
ロボット統合の導入は、製造業界における画期的なイノベーションとなりました。ロボットを使用して面倒で困難な作業を自動化することで、業界に革命が起こりました。今日、ロボットは製造システムで使用され、パフォーマンス、生産性、作業品質を向上させています。
ロボットは、作業環境に応じて固定型と移動型に分類されます。固定型ロボットは明確に定義された環境に最適であるため、製造業で最もよく使用されます。一方、移動型ロボットは、特に人間や動物が関わる、定義が曖昧で変化する環境向けに設計されています。
産業用ロボットは、特定の反復タスクを実行するようにプログラムされています。多くの場合、物体や材料は、機械操作のためにすでに配置されています。センサーや視覚システムなどの技術は、ガイダンスとフィードバックのためにロボットに統合されています。センサーは、ロボットの組み立てにおいて、色の識別、部品/アセンブリの位置特定、時間/エラーのチェック、品質保証の維持に使用されます。センサーの種類には、誘導近接スイッチ、光電式アイ、光ファイバーなどがあります。
一方、1D、2D、3D テクノロジなどのビジョン システムは、より複雑なセンサー設計に使用されます。1D センサーは通常、コンベア ベルト上を移動する部品を 1 つずつ検査するために使用されますが、2D センサーはさまざまな解像度で部品をより高速に処理できます。3D ビジョン システムには、部品の方向情報をリアルタイムで提供する複数のカメラが含まれます。
ビジョン システムは、単純なセンサーよりも柔軟性に優れています。迅速にプログラムでき、イーサネット経由で PLC とロボットの間でリアルタイムに有用なデータを提供します。
ロボット組立
組立ロボットは、材料や製品の組立、固定、圧入、取り付け、挿入、分解に使用されます。これらのロボットは、センサーとセンサー フュージョン コンポーネントを使用して動作します。組立ライン ロボットは、コンベア ベルトから製品をピックアップし、目的の場所に置きます。製薬、製造、自動車など、生産ラインで精度と清潔さが求められる多くの業界で使用されています。組立ロボットをプロセスに統合すると、無人運転で稼働し、日常業務を最小限に抑えられるため、運用コストを削減できます。
ロボットによる材料処理
材料の移動、梱包、移送などの特定の危険な作業は、ロボットを使用して自動化されることがよくあります。倉庫や配送センターには、マテリアル ハンドリング ロボットが配備されています。マテリアル ハンドリングにおけるロボットの用途には、パレット積み込み、梱包、機械への積み込み、部品の移送などがあります。産業用ロボットは人間の作業員よりも速く作業するため、マテリアル ハンドリング ロボットを統合すると、生産性が向上します。また、ロボットを使用すると、作業に必要な従業員の数が不要になるため、人件費を削減することもできます。
ロボットによるピッキング、梱包、パレット積み
製品が組み立てられると、ピッキングおよび梱包ロボットがさまざまな機能を実行できます。これらのロボットは個々の部品をピックアップし、それに応じて梱包し、すばやくパレットに積み込みます。より高速にピッキングおよび梱包できるため、ロボットピッキングおよびロボット梱包により生産性が正確に向上します。
ロボットによる部品搬送
部品搬送ロボットは、重い物体を建物内のある場所から別の場所に移動します。大きくて重い部品の搬送は、時間がかかるだけでなく、人間にとって危険で困難な作業です。部品搬送ロボットは、作業員を危険な状況から守り、怪我を防ぐ安全なソリューションを提供します。部品搬送ロボットを導入すると、人件費を削減し、生産プロセスをスピードアップできます。
ロボットマシンの積載
機械ローディング ロボットは、生産ラインで部品を積み込んだり降ろしたりする作業で使用されます。機械への部品の積み込みと降ろしのプロセスは困難になり、作業員が負傷する可能性があります。機械ローディング ロボットを統合すると、作業員を負傷から守り、スループットを向上させ、退屈で反復的な作業を処理できます。従業員は、仕事のより重要な詳細に集中できるようになります。
ロボット溶接
ロボット溶接機は、溶接と部品の直接ハンドリングを行うことで、溶接プロセスを自動化するために使用されます。溶接ロボットは、通常、アーク溶接やスポット溶接などの精度と速度が求められる溶接プロセスに使用されます。精度が高いため、自動車業界ではよく使用されています。溶接プロセスを自動化することで、サイクル タイムが短縮され、溶接品質が向上し、人件費が削減されます。統合ロボット溶接により、作業員にとってより安全な作業環境も実現されます。従業員は、アークによる火傷、オーバースプレー、有害な煙の吸入を心配する必要がなくなります。
ロボットによる絵画
工業用塗装ロボットは、主に自動車業界で、塗料の跡や垂れを残さずに部品や機器を均一に塗装するために使用されます。精密で、無駄なく各機器に適切な量の塗料を吹き付けます。自動車業界以外では、最近では塗装ロボットが元の絵画を再現するために使用されています。
産業用塗装ロボットは、人間の作業員が到達するのが困難で時間のかかる狭い場所や隅に到達できるよう、スリムに設計されています。また、スリムな設計により、塗装ロボットを狭い場所に設置して床面積を節約できます。壁、棚、レールに設置して工場内のスペースを節約できます。統合型塗装スプレー ロボットは、高品質の結果を生み出し、塗料供給コストを節約し、作業員を危険な塗装スプレー作業環境から遠ざけることで、作業全体の品質を向上させます。