自動化強化が射出成形ロボティクスをより高度に：NPE2018のトレンド

2018年NPEでは、孤立した成形機から、複数の上流・下流機能を組み合わせた統合自動化セルへのシフトが観察されました。Yushin AmericaのナショナルセールスマネージャーChris Parrillo氏によれば、「プレス横の自動化が増加しています。検査、包装、組立、ホットスタンピング、レーザー彫刻、バーコードラベリング、RFIDによる製品シリアル化などが強化されています。」

YushinのエンジニアリングオペレーションマネージャーDino Caparco氏は、「テイクアウトロボットの採用が増え、インサート成形、インモールドラベリング、部品取り出しなどのタスクで、より高速かつ洗練されたエンドオブアームツーリングを可能にしています。」と指摘します。

マシンビジョンの統合必須化

結果として、マシンビジョンがロボットシステムに不可欠になりつつあります。ベンダーは、成形業者の品質重視の高まり、ビジョンハードウェアのコスト低下と小型化を推進要因として挙げます。金型、フレーム、ロボットに搭載されたカメラが、ショートショット、色精度、ゲート切り、インサート装填、全キャビティ脱型を日常的に検証。ビジョンシステムは100%部品検査にも展開され、寸法、ラベル位置合わせ、表面欠陥をパーツあたり最大16～18パラメータで測定しています。

2015年NPEではビジョン誘導ロボットがバスケットボールやミニゴルフなど遊戯的タスクを披露していましたが、実用用途は精密な部品位置決め、方向決定、スタッキング、コンベア上の梱包にあります。Sepro Americaのセールス・マーケティングVP、Jim Healy氏は、現在のビジョンソリューションは概ねカスタムだが、プラグアンドプレイシステムへの傾向を指摘します。

ロボットタイプの多様化

Healy氏は、今年のNPEで6軸アーティキュレートロボットが優勢なのは、セル自動化への広範なシフトによると分析。汎用性は高いものの、一般的に下流タスク向けで、金型引き抜きには不向き。リニアロボット比で速度、リーチ、ペイロードが低く、大型ガード付きワークエンベロープが必要でコストとプログラミング複雑性が増大。ただし、低ヘッドルーム環境では優位性を発揮します。

一方、Sepro、Yushin、Wittmann Battenfeldなどベンダーは、サーボリスト搭載リニアロボットが5～7自由度を達成し、関節アームシステムに匹敵すると主張。NPEでは、リニアロボットが単独、タンデム（ユニット間部品受け渡し）、または関節アームロボットと協働で下流作業を実行しているのが観察されました。

特殊ロボットの台頭

下流セルタスクには、多くの来場者にとって新しい特殊ロボットも貢献。SCARAロボットはコンパクト・高速で、小型軽量部品のピック＆プレースに優れ、3～4軸で分速200ピック、狭いスペースにアクセス可能。スパイダー、デルタ、パラレルロボットは、ベースのユニバーサルジョイントに連結した3アーム構造で、3～6自由度、分速300ピックを実現。リニアロボット脱型直後に多キャビティ部品を即座に再配置可能で、プレスサイクル内のバッファゾーンを不要にします。

新参入の協働ロボット（コボット）も大きな注目を集めています。比較的低コスト、直感的なリードスルーティーチモードプログラミング、そして特定条件下でハードガードなしでの人間との安全な共存運転が特徴。通常6～7軸関節アームアーキテクチャで、統合ビジョンとトルクセンシングで偶発的接触を検知し即座に停止。マシンテンディングより下流ピック＆プレースに適し、多くのベンダーが提供開始。既存直交ロボットメーカーも貴重なポートフォリオ拡張と見なしています。