こんにちは！産業用ロボットの情報を発信している製造DX.comです。[◎△◎]

今回は、組立工程で活躍するロボットについてお話していきます！

「細かい作業は人手作業のほうがいいんじゃないの？」
そんな不安を抱いている方におすすめのコラムとなっています！

①組立工程とは？

組立工程（組立作業）は、ある部品をほかの部品に組付ける作業のことです。
機械製造業では、中流から下流の工程にかけて必ずといっていいほど発生する工程ですね。

もちろんですが、その多くが工場内で行われており、一部、物流倉庫で簡易的な組立加工が行われることがあります。

現在では、効率化、省人化を図るため、産業用ロボットをはじめとした自動化設備の導入が進んでいます。

②人手による組立工程の課題

人手による組立工程の最も大きな課題は、組付確認のしづらさにあると考えられています。

決められた場所に決められてたものを組み付ける単純な作業であっても、
目で確認しながら挿入したり、設置する必要があります。

また、一般的な樹脂製品は、黒色をしていることが多く、樹脂製品同士の組付けは、
見づらく、組付確認の視認性も設計基準に加えられることもあります。

また、設計基準の中には、作業者が組付確認を行いやすいようにするため、
組付けたら「パチッ！」と音がするようにするスナップフィットの設計が要求されています。

最終的には、人手作業の場合は、作業をわかりやすくするためや、確認が出来るようにするために、
現場と設計どちらもよく話し合って工夫をしなくてはならないのが実情です。

③ロボットによる組立工程

ロボットによる組立の大きなメリットの1つとして、カメラの位置の自由度です。

我々人間は、手と目が付いている顔が別々の場所にありますよね。
しかし、ロボットの場合は、手の先にカメラを設置することができます。

そのため、例え製品の裏側に設置する場合でも、確実にカメラで場所を認識することができます。

また、意外にも多品種少量生産にも対応することができます。
微妙な仕様の違いにより、組付け位置が異なったり、組み付けるものが異なったりする場合、
人手作業で行ってしまうとミスすることがあるため、別ラインで製造を行ったり、
ミスをしないように対策が必要です。

ロボットによる多品種少量生産の場合、1つのロボットシステムで対応することも可能です。
ロボット導入は、スペースを要すると思われがちですが、
結果として、ラインの数を減らすことができ、省スペース化を実現することも可能です。

④組立工程に適したロボットは？

組立工程には、自由度が必要なことが多いです。
ロボットに対しての自由度は、関節の数で決まってくるといってもよいでしょう。

そのため、作業の内容や状況にもよりますが、
垂直多関節ロボットや、水平多関節ロボットが適していることが多いです。

垂直多関節ロボットは、ロボットの中で最も自由度が高いロボットであり、
3次元的な動きが得意で、まさに人の代替に適しています。

水平多関節ロボットは、押し込み作業が得意なロボットで、
高速作業が可能で、3次元的な動きができない分、低コストに抑えることが可能です。

垂直多関節ロボットの自由度の高さ故、垂直多関節ロボットを選定してしまえば、
水平多関節ロボットと同等の動作は可能ですが、
水平多関節ロボットは低コストや省スペースがメリットであるため、しっかり適したロボットを見極めましょう。

⑤最後に

そんな優秀な組立ロボットでもまだ対応できない領域は存在します。
例えば、自動車の最終組付工程。
現状では、人が車内に乗り込み組付けたり、狭いスペースの中、両手を使って組付けています。

ロボットは、高速で動作ができる分、可動範囲に対して一定のマージンが必要となります。
それは、製品を守るためでもあり、ロボット本体を守るためでもあります。

人の手が自動車のBピラーに当たっても何の問題もないかもしれませんが、
ロボットアームが当たってしまったら、樹脂であるBピラーが割れてしまう可能性もありますよね。

そういった観点から、狭い場所や可動が制限されてしまう空間での作業に対応するためには、
まだまだ進化が必要といえます。

しかし、現状のロボットでも、ロボットSIerの設計により、複雑な作業を実現することができます。
気になる作業、工程がある方は、ぜひ一度ご相談ください！

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