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協働ロボットでできること｜代表的な用途と活用事例を紹介
協働ロボットは、人と同じ作業空間で安全に働きながら、省人化や品質向上を実現する最新の自動化手段です。本記事では製造現場で導入が進む代表的な用途を整理し、それぞれの活用事例や専用パッケージをコンパクトにご紹介いたします。
これから協働ロボット導入を検討される方が、導入イメージや投資効果を具体的に描けるよう解説しています。貴社が自動化を推進する一助となれば幸いです。
目次
マテハン・物流
パレタイジングや搬送、ピッキング工程を協働ロボットで自動化し、作業者の負担軽減と人手不足解消することができます。安全柵なしで既存ラインへ容易に組み込めるうえ、AMR・AGVと連携すれば入出庫から工程間搬送、パレタイズまで一貫運用が可能です。これにより24時間稼働とトレーサビリティ向上を実現し、ピーク時でも増員を必要としない効率的な物流体制を構築できます。
パレタイジング
協働ロボットなら安全柵が不要で、24時間安定稼働できます。高さセンサーで荷崩れを防ぎ、パレットIDを在庫システムと連携することで出荷をスムーズにいたします。
パレタイジングの活用事例
飲料工場では、自動積載システムの導入により効率的な出荷体制を実現しました。その結果、生産能力の向上に加え、作業者の腰への負担を解消し、事故を防止。さらに、棚卸しにかかる作業時間を大幅に削減し、業務全体の生産性と安全性を高めることができました。
パレタイズ／デパレタイズパッケージの紹介
UR10eでは荷重7kg品を高さ1950mmまで、TM12では荷重10kg品を高さ1900mmまで高速段積み。作業を 10 分→1 分に短縮し、2m角の省スペースとIoT遠隔設定でレイアウト変更も容易です。
搬送
協働ロボットを載せたAMR・AGVは、経路をソフトで簡単に変更でき、人と同じ通路でも安全に走行いたします。RFIDで品目を自動確認し、少ない台数でも高い搬送能力を維持できます。
搬送の活用事例
自動車部品工場では、AGV（無人搬送車）の導入により部品の搬送を自動化しました。その結果、仕掛品の削減を実現し、フォークリフト作業も不要に。安全性の向上とともに、大きなコスト削減効果を生み出しました。
AMRの紹介
簡単導入、今すぐ自動化。 3つの手順で搬送自動化の準備が整う日本製SLAM式自動搬送ロボット（AMR）です。
ピッキング
協働ロボットは3DビジョンとAIで乱雑に置かれた部品も判別し、形に合ったハンドで正確につかみます。ライトカーテンで安全を確保し、バーコード読み取りも同時に行います。
ピッキングの活用事例
家電部品倉庫では、ロボットによる自動仕分けシステムを導入し、効率的かつ正確な出荷体制を構築しました。その結果、誤出荷を大幅に低減し、派遣要員に依存しない運営を実現。さらに、ピッキングにかかるコストを削減し、安定した供給体制と高い品質を両立することができました。
バラ積みピッキングパッケージの紹介
3Dカメラ「TVS Lite」が乱積みワークを高速認識し、ロボットが正確に把持。形状ばらつきにも強く、部品供給の省人化を実現します。
加工系
溶接・研磨など作業負荷の高い工程を協働ロボットが担当し、品質均一化と作業環境改善を実現します。トーチやスピンドル、スプレーガンを交換することで多品種少量にも対応ができ、力覚制御とフィードバック機能を駆使することで品質の安定化を図ることができます。不良率を低下させつつ夜間無人稼働が可能となるため、短期間での投資回収が期待できます。
溶接
溶接ではアーク位置と熱量の安定が重要です。協働ロボットはTIG・MIGトーチを正確に動かし、センサーで継ぎ目を追従いたします。電流やワイヤ速度を自動調整し、厚板から薄板まで均一な仕上がりを実現できます。
溶接の活用事例
建機部品工場では、ロボット化によって溶接工程の稼働効率を大幅に向上させました。その結果、再溶接の発生を抑制し、検査にかかる時間も短縮。これにより、生産性と品質を両立させつつ、短期間での投資回収を実現しました。
溶接パッケージの紹介
溶接ロボット・電源・ワイヤ送給器を一体化。パスレコーディング機能と専用ソフトで簡単ティーチング。コンパクト設計で高品質溶接を実現します。
研磨・バリ取り
研磨工程では表面を滑らかにする圧力管理が鍵です。協働ロボットは力覚センサーで押付け力を一定に保ち、パッドを自動交換して粗研磨から鏡面仕上げまで連続処理いたします。粉じん回収と連動し作業環境も改善します。
研磨・バリ取りの活用事例
ステンレス流し台メーカーでは、研磨工程の効率化によって作業時間を大幅に短縮し、不良品の発生を抑制しました。さらに、夜間の無人運転を実現したことで生産量が増加し、短期間での投資回収につなげることができました。
釘打ち
協働ロボットはエア釘打ち機を正確な角度と深さで操作し、センサーで材質や厚みを判別して打込み圧を自動調整いたします。ティーチングは手先誘導で簡単に行え、多品種部材でも治具交換だけで素早く対応できます。打込みデータを記録し、品質のばらつきを抑えて再加工を防止いたします。
釘打ちの活用事例
協成産業株式会社様では、UR10eがエアネイラで空調用フィルター枠を自動釘打ちし、人手不足を解消しました。仕上がりが手作業より正確で美しく、約2か月の準備で省人化を実現しています。
マシンテンディング・組立
協働ロボットを使えば、安全柵なしで人と同じ作業空間で動き、ハンドやツールを交換するだけで多品種少量にも対応できます。ロボットは締付トルクや位置を自動で調整し、結果をシステムへ送信するため、品質を保ったままサイクルタイムを短縮可能です。作業者は段取り替えや検査に専念でき、生産性と安全性を同時に向上させられます。
マシンテンディング
組立作業は部品挿入やねじ締めを高精度で行います。協働ロボットは力覚制御で位置ずれを補正し、締付トルクを自動記録します。手先誘導で簡単に教示でき、ハンド交換で多品種にもすぐ対応いたします。
マシンテンディングの活用事例
新潟県の三條金属株式会社は、TM12協働ロボットでNC旋盤二台のワーク着脱とエアブローを自動化しました。人手不足を解消し、24時間三直体制の作業者三名を置き換え、年間1.5〜2人分の人件費を削減し、生産量も向上しています。
事例詳細：協働ロボットによるマシンテンディングで金属加工を自動化
マシンテンディングパッケージの紹介
カメラ搭載ロボットがNC旋盤などへ自動でワークを着脱。位置ズレ追従と可動式台車で多品種に対応し、24 時間の無人化を支援します。
組立
協働ロボットは機械信号と同期し、ドア開閉やチャック操作を自動化します。位置補正で精度を保ち、治具交換も簡単なため少量多品種に適応できます。
組立の活用事例
金属加工工場では、ロボットによる旋盤の夜間無人運転を実現し、稼働効率を大幅に向上させました。その結果、段取り時間の短縮によって生産の流れがスムーズになり、夜勤の削減にもつながりました。
ネジ締めパッケージの紹介
M1.4〜M4.0の各種ネジ締めに対応。水平搬送供給とトルク監視でつぶれを検知し、不良を抑制。導入後すぐに稼働できる即戦力セットです。
検査・品質管理
協働ロボットに高解像度カメラや3Dスキャナを搭載することで、外観・寸法検査を自動化することができます。AI画像解析で即時判定し、学習を繰り返し統計的工程管理を行うことで異常を早期検知できます。既存ラインへの後付けも容易なため、比較的少コストでの導入が可能です。
検査（外観検査・寸法検査）
検査工程では外観や寸法を確認して不良流出を防ぎます。協働ロボットに高解像度カメラや3Dスキャナを搭載し、多方向から撮影してAIで即時判定いたします。結果をクラウドに送り統計管理で工程を改善します。
検査（外観検査・寸法検査）の活用事例
ギア製造ラインでは、全数に対する高速な3D検査を導入することで不良の発生を防止しました。さらに、切削条件を自動で補正する仕組みによりスクラップを削減し、監査に向けた準備時間も大幅に短縮。品質向上と効率化を同時に実現しました。
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