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難作業の自動化をソリューション展開 「人の目」「人の指」など、繊細な感覚を必要とする作業をロボットとセンサーで提案【PR】

(2023/11/15 00:00)

 セイコーエプソンは、自動化が難しいとされる分野でロボット利用のソリューション展開を進める。創業以来培ってきた「省・小・精」の技術をベースにした独自開発センサーとロボットを組み合わせ、ケーブルのコネクター挿入、メタリック塗装の色検査など、人間の繊細な感覚を必要とした工程の自動化を提案する。11月29日から12月2日まで東京ビッグサイトで開催される「2023国際ロボット展」にエプソン販売と共同出展し、さまざまなソリューションを展示する。

労働人口の減少でニーズ拡大

  • 内藤恵二郎執行役員マニュファクチャリングソリューションズ事業部長

 エプソンのロボット事業は、自社の腕時計を組み立てる水平多関節(スカラ)ロボットを自前で開発したことに始まる。小さく精密で省エネ・省スペースなものづくりを得意とする技術を生かしたロボット事業は、外販開始から今年で40周年を迎え、世界のスカラロボット市場で12年連続トップシェア*を誇る。

*産業用スカラロボットの2011~2022年の数量ベース出荷実績において(株式会社富士経済『2012~2023年版ワールドワイドロボット関連市場の現状と将来展望』調べ)

 少子高齢化による労働人口の減少で、自動化に対する産業界のニーズは大きい。内藤恵二郎執行役員マニュファクチャリングソリューションズ事業部長は、「エプソンの長期ビジョン『Epson 25 Renewed』の中でもマニュファクチャリングイノベーションは今後成長させる分野と位置付けられており、経営資源を投入していく」という。

 具体策の一つがロボット製品のラインアップの拡充。主力のスカラロボットは「GXシリーズ」のラインアップを一新したばかり。ロボットアームに超小型ジャイロセンサーを搭載する「ジャイロプラステクノロジー」を導入した。

 動作中の振動を抑え、高速移動でも指定ポイントにピタッと止まる正確な制振性能を備える。今後は垂直多関節(6軸)ロボットも可搬質量20㎏以下の分野で強化を進めるという。

 もう一つは、ユーザー業種の拡大。従来の電子・電機業界向けに加え、電動車(EV)化が進む自動車業界や、コロナ禍の中で自動化による大量生産のニーズが顕著な医薬品業界、人手不足が深刻な食品加工業界などに対応していく。

 将来的には工程の自動化に躊躇しているユーザーや、ロボットを使ったことが無いユーザー、装置製作に時間や人手、コストや特殊技能が必要なことに悩みを持つロボットシステム構築会社(SIer)に対し、自動化のハードルを下げる便利なツール群を用意。これにより、ユーザーに対しては自動化が実現できるという「気づき」を促し、ロボットSIer会社は、装置製作時間の短縮、コストの低減、技能の継承を促す。

センサーと統合ソフトで「できない」を「できる」に

  • 力覚センサーシステムが可能にする難作業

 ロボットの動作を精密に制御するには、ロボット本体の性能に加え、優れたセンサー技術で「今、ロボットはどういう状態か」を把握する必要がある。「独自のセンサー技術を保有しているのが、当社のロボット事業の強み」(内藤執行役員)だ。

 「力覚センサー」は単純な圧力センサーとは異なり、X·Y·Z軸方向の応力・ねじれを優れた分解性能で検出し、「熟練工の指先の感覚」を再現する。本体は小型で繊細でありながら剛性が高いため使い勝手が良く、さまざまな「難作業の現場」に応用できる。

 「分光ビジョンシステム」は、対象物の「面の色」を広く捉える。可視光領域において面全体の16波長分の分光データを取得し専用のソフトウエアで色検査アプリケーションを構築。従来のRGBカメラでは捉えられない微妙な色の違いを判断する。

 また、これらのセンサー群やロボット本体を統合制御するため、プログラム開発ソフトウエア「Epson RC+」を用意している。使い易さを追求した操作画面(GUI)を採用し、プログラム作成からロボットのティーチング、さらに画像処理、力覚センサーを一括管理するプログラムを組むことができる。ロボットを活用した自動化経験の少ないユーザーのためにドラッグアンドドロップで直感的にプログラミング可能な「Epson RC+ Express Edition」も用意する。

 力覚センサーを使うと、コネクターにケーブルを挿入するような作業で「カチッ」という繊細な手応えを検出した制御ができる。単に「5mm押し込む」だけの制御では、一日に数万個の作業の中で必ず現れる「部品の個体差」に対応できない。

 また分光ビジョンシステムでは、メタリック塗装の微妙な色の違いを検出できるようになった。人間の目や指先は極めて優れたセンサーだが、人間にはどうしてもミスがあり、人によって色の判断が異なるといったバラつきも避けられない。エプソンは高度なセンサー技術を統合することで、ロボットによる難作業の自動化を実現している。

「人のネットワーク」が産み出す成果

 今回の「国際ロボット展」で、エプソンは「その難作業の『自動化』諦めていませんか? ~ エプソンが解決します ~ 」というユーザーの困りごとに根ざしたブーステーマを設定。ロボットSIer会社などの共創パートナーとともにさまざまなソリューションを展示する。

 例えば、柔らかい食品の搬送やトレイに詰める作業は、これまでロボットには難しいとされてきた。人手不足が深刻化する食品業界では、日本惣菜協会が中心となってロボットシステムの開発プロジェクトがスタートし、エプソンも一員として参画。プロジェクトは経済産業省の「革新的ロボット研究開発等基盤構築事業」および農林水産省の「スマート食品産業実証事業」に採択されている。

 ロボット展の会場には、国立沖縄工業高等専門学校の学生も駆けつける。東京計装株式会社の生産子会社である沖縄東京計装株式会社がエプソンの力覚センサーを活用して自動ねじ締め装置を導入。この開発作業に沖縄高専が協力した縁だ。沖縄高専では授業にもロボットのカリキュラムを取り入れている。ソリューション開発において「人のネットワークは極めて重要。お客様と一緒に新しいものづくりのスタンダードを作る取り組みとなる」(同)というエプソン。難作業を自動化するロボットのソリューションは、人のネットワークにも支えられている。

製品紹介動画

ジャイロプラステクノロジー

力覚センサーシステム

分光ビジョンシステム

パーツフィーディングシステム

Epson RC+ Express Edition

エプソン販売 オンライン展示ブース

(2023/11/15 00:00)

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  • 2月7日(水)オンライン

イベントスケジュール

  • 11月29日(水)〜12月2日(土)東京・オンライン
  • 11月29日(水)〜12月1日(金)東京・オンライン
  • 11月29日(水)〜12月1日(金)東京・オンライン

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