製造施設への協働ロボットの導入:成功のための 7 つのヒント

製造工程にコボットを追加することは、単なるロボット アームではありません。これらのヒントを使用して、投資を最大限に活用してください。

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新しい CNC マシンなどの機器を購入し、それを使用する代わりに、施設の隅にほこりを集めるために放置することはありますか?もちろん違います！機器は、ROI に貢献するために実行しなければならない大きな設備投資です。

それでもなお、工場の大小を問わず、協働ロボット (つまりコボット) は、生産性の向上という最も得意とすることを行うのではなく、未開封の箱の中に置かれています。協働ロボットの自動化に関するアドバイスを求めてメーカーを訪問すると、このようなことが何度もありました。

企業がコボットを購入しても実装しないのはなぜですか?多くの場合、それは時間やノウハウの不足に帰着します。今日の協働ロボットは、ほんの数十年前の産業用ロボットとは大きく異なりますが、稼働するには計画とスキルが必要です。

作業にコボットを追加することを思いとどまらせないでください!協働ロボット (および協働ロボット ベンダー) に求められる機能と機能を知っていれば、成功に向けて準備を整えることができます。これを成功させるための 7 つのヒントを以下に示します。

1.協働ロボットが環境とどのように相互作用するかを決定する

協働ロボット アームに注目することがよくありますが、それは実際には、自動化されたワークスペースまたはセルの 1 つのコンポーネントにすぎません。作業を開始する前に、次の質問に答えてください:

• 作業エリアのどこに配置されますか?従業員が以前立っていたスペースにコボットを移動できますか?それとも、作業エリアを最初に再設計する必要がありますか?

• 協働ロボットが配置されると、その領域への従業員のアクセスは制限されますか?

• 協働ロボットが CNC マシンを管理/操作する場合、そのマシンとどのように連携しますか?電子的に統合されている必要がありますか、それとも協働ロボットが物理的な制御を操作できますか (機械のドアの開閉、部品の積み降ろし、開始ボタンの押しなど)?

作業エリアは、固有の柔軟性と器用さによりさまざまな動きが可能な人間のために設計されていることを覚えておくことが重要です。一般的な協働ロボット (および産業用ロボット) には 6 つの関節があるため、人間の腕や手よりも操作性が大幅に低下します。対照的に、Productive Robotics の OB7 のようなコボット 7 つの軸 (または関節) があり、人間の腕と同様の操作性を備えています。

一般に、軸が多いほど、柔軟性と汎用性が高くなります。7 つの軸を備えた協働ロボットは、より狭いスペースに収まり、障害物の周囲、間、および障害物を通り抜けたり、作業エリアの側面に配置したりできるため、配置の選択肢が増えます。協働ロボットと従業員の両方に合うようにワークスペースを再設計する必要のないモデルを探してください。

2.本当にインテグレーターが必要かどうかを判断する

自動化インテグレーターは、製造用のコボットを実装するためのオプションになる可能性があります。ただし、多くの協働ロボット アプリケーションではそれらを必要としません。 OB7 協働ロボットには、さまざまなタスクに対してほぼ「プラグ アンド プレイ」ソリューションを実現する多くの機能と機能が組み込まれています。いくつかの例を次に示します:

• 障害物の周りや狭い場所に到達するための 7 軸アーム

• 従来のプログラミングの代わりに物理的に「教える」ための簡単な手順

• 低い動作速度または可変速度設定、人の存在を検出するセンサー、滑らかで触ると冷たい表面などの組み込みの安全機能

すべてのインテグレーターがコボットに精通しているわけではなく、プロジェクトを完全な統合プログラムを必要とする産業用ロボットのように扱う可能性があることを考慮してください。その結果、プログラミングや安全システムの設計など、インテグレーターが行うことの多くは、正しく設計されていれば、ほとんどの協働ロボット アプリケーションでは必要ありません。

インテグレーターに追加の資金を費やすことを決定する前に、協働ロボットのサプライヤーに提供できる支援と、各サービスの費用を尋ねてください。作業エリアを計画し、適切なアクセサリを選択することで、コボット ベンダーの助けを借りて自分でセットアップできることがわかるでしょう。

3.協働ロボットが処理するステージング作業の重要性

協働ロボットのパフォーマンスを最適化するための適切なステージングとパーツの提示の重要性を過小評価しないでください。コボットは動きが非常に正確で、一貫した繰り返しを保証しますが、正しい向きのパーツと位置がずれているパーツを区別することはできません。

このため、協働ロボットが処理する作業のステージングの慎重な準備と計画が重要です。例:

• トレイに部品を並べる

• 可動部品を備えた CNC 加工の仕掛け

• シュートとトレイに整列し、正しい速度で動作するコンベア

協働ロボットの部品を登録する固定具を構築することは、多くの潜在的な顧客が負担しなければならないことに気付いていない作業保持コストです。多くの場合、これが協働ロボットの実装が最初に失敗する主な理由です。この重要なステップを認識することは、実装を成功させるために不可欠です。協働ロボットのサプライヤーは、経験と支援の優れた情報源になる可能性があります。

4.よりシンプルな実装のためにマシン ビジョンを検討

フィクスチャリングの課題と要件の多くを軽減する 1 つの方法は、マシン ビジョン システムを追加することです。マシン ビジョン システムは従来、プログラミングが複雑で習得が困難でしたが、OB-Vision などの新世代のビジョン システム が市場に出回っています。

OB-Vision は、コボットが固定具なしでパーツをピックアップできるようにガイドします。プログラミングも必要ありません。ビジョン システム カメラはロボット アームの先端に組み込まれており、作業領域を「見て」ピックアップするパーツを見つけます。コードを書く代わりに、カメラに 1 つのサンプル パーツを「表示」し、ボタンを 1 つ押すだけですぐに使用できます。

5.アプリケーションに適したエンド エフェクタを見つける

エンドエフェクターは協働ロボットの成功の基本です。釘を打ち込むのにドリルを使用しないのと同じように、用途に最適なエンド エフェクタ (別名、腕の先端工具) を決定する必要があります。何を使用するかは、協働ロボットが扱う部品に完全に依存します。たとえば、コボットが CNC マシンの塗装、研磨、研磨、バリ取り、または手入れを行っている場合、別のタイプのエンド エフェクタが必要になります。

エンド エフェクタは、空気 (つまり、空気圧)、機械、電子制御、または吸盤または他の真空面を使用した真空によって駆動できます。高度に専門化された機能用にエンド エフェクターをカスタム設計することも可能です。

ニーズに最適なエンド エフェクタのタイプがわからない場合は、協働ロボットのサプライヤに、使用する部品と操作を調べるよう依頼してください。

6.あなたが行くにつれて洗練され、最適化されることを期待してください

協働ロボットをセットアップして作業を開始したら、調整を行うことは珍しくありません。入荷部品は正確にステージングする必要があり、ステージング場所を変更すると、補正のためにロボットの位置を調整する必要がある場合があります。または、部品が公差内に収まっていても、位置がわずかにずれる場合があります。または、原材料の変更により、グリッパーがピックアップするのがより困難になる場合があります。

従来の産業用ロボットは、再プログラミングのためにオフラインで時間を必要としますが、OB7 のような教育可能な協働ロボットは、はるかに簡単かつ迅速に調整できます。何をすべきかを示されることによって「学習」し、「プログラムされる」のではなく「教えられる」のです。必要な動作でアームを動かすだけです。

この利点は、エンジニアやプログラマーが協働ロボットの作業指示に基本的な変更を加える必要がないことです。ほとんどの製造担当者は、ロボットのパスや動きをすばやく簡単に変更できます。これにより、生産性が高く維持され、ダウンタイムが最小限に抑えられます。

7.安全な運用のための計画

ロボット工学と自動化が製造環境に導入されるときはいつでも、リスク評価を行う必要があります。これは、協働ロボットをアプリケーションに安全に実装できるようにし、作業者の安全を確保するために変更する必要があるものを特定するためです。これには次のようなものが含まれます:

• 人とコボットの間の接触/衝突の可能性のあるポイントを探します (停止中および移動中)

• 近くの交通量やワークスペースと比較して移動アームの経路を評価する

• オペレーターとエンド エフェクター (特に鋭いもの) の間に十分なスペースを確保する

• 衝突、ピンチ ポイント、またはその他の負傷の可能性を判断する

• 考えられる怪我の重症度の判断

作業者の安全を守る安全機能が組み込まれた協働ロボットを探してください。これらには以下が含まれます:

• 毎秒 10 インチ以下の動作速度

• 複数の速度設定 (例:低速の「共同」速度と高速の「標準」速度)

• 人や手足が検出されたときにアームの速度と運動量を自動的に遅くするパワーと力の制限機能

• 速度調整のためのロックまたはパスワード保護コントロール

信頼できるサプライヤーと協力して成功を収めましょう

上記のヒントに従うことで、協働ロボットに求められる能力と機能を知ることができ、設定の詳細に備えることができます!必要なときに提案や支援を期待できるサプライヤーを見つけることが重要です。 Productive Robotics には、時間とお金を節約できる経験とスキルがあります。お問い合わせください !