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机器人用途事例教育用


MOTOMAN

ハンドリング用途事例資料

YASKAWA

Robotics Division

1

ロボット導入の目的
MOTOMAN

導入のメリット 悪環境からの開放

システム

ダイカストハン

ドリング 単純作業からの開放

樹脂成型機ハンドリング
重労働からの開放 マシン間ハンドリング 製品品質の安定 プレスハンドリング 生産性の向上 パレタイジング 省人化/省力化 YASKAWA
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2

ロボットハンド
MOTOMAN

ロボットハンドには、基本的にシングルハンドとダブルハンドがある。特殊なものも存在するが ここでは、省略する。
ハンド
ダブルハンド

構成
ローディング用とアンローディング用 ハンドの2つのハンドを有する ※参考動画1 ※参考動画2

特徴
1.ワークの着脱時間が短い 2.ハンドが重くなりロボットも 大きくなる 3.ハンドサイズが大きくなる為、周 辺装置との干渉が発生しやすい 1.着脱時間が長い 2.ハンドは軽く、周辺装置との 干渉も尐ない

シングルハンド

1つのハンドで、ローディング、アン ローディングを行う。

<ワークの把持方式> チャック式/フォーク式/吸着式等、さまざまな方法が有るので対象ワークにあった最適な 方式を検討する。

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ロボット選定の手順
MOTOMAN

ワークの条件
1.形状、重量、材質 2.ワークの種類 3.ロット数 4.ワークつかみ位置

ハンドの選定
1.ダブルハンド シングルハンド 2.段取り替方式 3.ワーク把持方式 クランプ?吸着など

ロボットの選定
1.負荷重量 2.動作範囲 3.許容イナーシャ 4.設置スペース

ロボット及びハンド選定の重点要素は、ワークの諸条件であり、周辺機器との関連まで含めると、システム毎に 検討が必要となる。 正確な検討を行う為にも、ワークの条件は出来るだけ使用を明確にしなければならない。 ハンドリング用途では多品種生産の自動化要求のほうが圧倒的に多い。 しかし、ロボットから見たワークの品種は製品から見たワークの品種とは異なった性格を持つ。 ロボット導入のメリットとシステムの簡素化のために、ワーク情報によりワークのグルーピングを行う。

注意!! ロボットの可搬質量は、ワークの質量だけでなく、ワークの形状やハンドの形状の影 響を大きく受ける。ロボットの選定は、ワーク及びハンドの仕様を明確にし、可搬質量 だけでなく、許容モーメント?許容慣性モーメントも十分考慮して選定を行う。

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4

ハンドリング用途で使用されるオプション機能
MOTOMAN

ソフトウェアオプション
機能名称 サーボフロート機能 機能概要 モータトルクにリミットを設けることで、外力に対 して倣う動作が可能となり、外部からロボットに かけられる外力に柔軟に対応することが可能と なる。 外部センサからの入力信号でロボットを停止さ せ、その際の位置データを元にロボットの動作 軌跡を修正する。 MOTOMAN特定機種において、B軸から離れ た位置に出力フランジを設ける構造のハンド (平行ハンド)を取り付けた状態で正しく姿勢制 御を行うことが可能となる。 適用例 ダイカストハンドリングシステムでワーク の取り出しを行う際、ロボットでワークを 掴んだ状態で金型からワークの押し出 しを可能とする。 デパレタイジングでサーチ機能により ワークの高さ検知を行い高さデータの 補正を行いながらハンドリング作業を実 施する。 プレス間ハンドリングシステムでプレス 間のワークを平行移動させるため、平 行ハンドを取り付けた際に適用する。

サーチ機能

T軸オフセット機能

ハード+ソフトウェアオプション
機能名称 機能概要 適用例

コンベア同期運転機能

連続で動作するコンベア上で、コンベアを含め た軌跡演算を行い、コンベアに追従?同期して 動作する機能。
画像処理装置(ビジョンシステム)とシリアル通 信を行い、画像処理の結果に応じてロボットを 制御する機能。

ダイカストハンドリングシステムで、連続 して動作するハンガーコンベアと同期を 取りながらワークを掛ける。
マシン間ハンドリングシステムで、ラフ に設置されたワークの位置検出を行い 正確にワークをハンドリングして装置に 搬入する。

ビジョン機能

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ダイカストハンドリング
MOTOMAN <ロボット導入の目的> ダイカストマシンによる製造工程では、溶融金属を扱うため、高熱下の危険な作業であるとともに、 単純繰り返し作業であるため、作業者に精神的及び肉体的疲労を蓄積させ、若年労働者より敬遠 されると共に、定着率も悪いのが現状である。 したがって、ロボットの導入を図ることにより、悪環境下からの作業者の解放?省力化?生産性及び 品質の向上などを実現している。 <ダイカストマシン例>

<主な製造製品>

自動車関連部品 エンジン部品?ブレーキ部品など
調理器具 照明機器 音響機器 電気機器部品 etc

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6

ダイカストハンドリング適用事例1
MOTOMAN

取り出しロボットとスプレーロボットを採用した ダイカストマシンハンドリングシステム事例 1.取り出しロボットで成型ワークを取り出し 2.ワークをトリミングプレスへ搬送 その間スプレーロボットでダイカストマシン 内に離型剤塗布

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7

ダイカストハンドリング適用事例2
MOTOMAN




取り出しと離型剤塗布を1台のロボットで行うダイカストマシンハンドリングシステム事例 1.成型ワークをロボットで取り出し 2.離型剤を金型に塗布 3.ワークの在荷検知を行った後、離型剤スプレーを置き台に戻す 4.ワークをトリミングプレスに搬入 5.離型剤スプレーを持ち、ダイカストマシン内に進入 <補足説明> ①ロボットアームがダイカスト装置内に入らないようにするため、ハンドオフセット 参考図 ②トリミングプレスへの置き方向が反転しても対応可能となるよう、ロボットS軸中心にトリミングプレスを設置

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8

樹脂成形機ハンドリング
MOTOMAN <ロボット導入の目的> 樹脂成型加工では、稼動停止を行うと金型温度の低下や溶融樹脂の過熱により製品品質の低下 につながる。人手による作業では疲労回復や生理現象のため一直当たり1時間程度の小休止を必 要とするため、稼働率の低下につながると同時に、製品不良が発生するという問題も引き起こす。 さらにプラスチックの溶融温度は200~300度であり、成型機からの製品取り出し作業は、外気温 度よりほぼ10℃高い雰囲気での作業である。しかも不良率低減や製品品質安定の為、職場を離 れることを極力制限されているという作業環境にあり、若年労働力不足が深刻な問題となっている。 こうした作業環境改善のためにも、インサート金具の挿入及び、成型品の取出し作業をロボットに よって行うものである。 <ダイカストマシン例>

<主な製造製品>
自動車関連部品 電気機器部品 生活日用雑貨品 etc

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9

樹脂成形機ハンドリング適用事例1
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樹脂成形機上に取り出しロボットを設置したシステム事例 1.樹脂成型機からワークの取り出し 2.取り出したワークをコンベア上に搬送

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マシン間ハンドリング
MOTOMAN <マシン間ハンドリング> 工作機器への素材の搬送、供給及びワークのローディング?アンローディング作業をロボットによっ て行い、機械加工現場の自動化を推進し、無人化を実現するものである。本作業は、肉体労働及 び切削油や粉塵の飛散する悪環境下にあり、ライン作業者の疲労度も高く、それが労働災害につ ながる可能性もある。この様な悪環境の改善及び、労働災害からの作業者の解放、省人化の観点 から、ロボット化が要請されている。

<主な製造製品> 自動車関連部品 電気機器部品 機械加工部品全般

<主な工作機械> 旋盤 フライス盤 ボール盤

マシニングセンター
etc

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マシン間ハンドリング適用事例1
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12

マシン間ハンドリング適用事例2
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13

マシン間ハンドリング適用事例3
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14

マシン間ハンドリング適用事例4
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プレスハンドリング
MOTOMAN <プレスハンドリング> プレス加工作業は、作業者の指の切断など、労働災害の多い作業環境にあり、作業の安全化のた め、プレス安全装置を取り付けるよう法制化されているが、作業者は作業効率を上げるため、安全 装置をはずして作業することもある。また、大型プレス加工の場合は、搬送する加工物が大きく、か つ搬送距離が長いことから、作業者の負担が大きいことから腰痛などの職業病が発生しやすい環 境にある。この様な作業環境改善のためにロボット化が進められている。

<プレス機械例> <主な製造製品> 自動車関連部品 電気機器部品
大型

小型

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プレス間ハンドリング適用事例
MOTOMAN

大型プレス

中小型プレス

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パレタイジング
MOTOMAN <パレタイジング> 入出荷における、搬送作業は、生産ライン全体の自動化には欠かせない作業工程であり、整然と 並べられるようなデリケートな動作を要求されるにもかかわらず、直接生産加工工程ではないとこ ろから自動化が遅れ人手に頼っている作業である。 コンベア等で運ばれてくる製品を取り上げては、別のパレットに置くという非常に単純な繰り返し作 業であり、かつ重量の重いもの、形状の大きいもの等、作業者に掛かる負担が大きいことから、腰 痛などの職業病が出やすい環境にある。この様に作業者にとって、肉体的にも精神的にも苦痛をし いる作業であるため、ロボット化が強く要請されている。 <ロボット導入の主な業種> 食品関連 紙加工品関連 金属加工関連 <ワーク例> 袋物(米、粉体食品) 飲料(ビン、パック) ダンボール

印刷紙
レンガ 金属のインゴット etc

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パレタイジング適用事例1
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パレタイジング適用事例2
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パレタイジング適用事例3
MOTOMAN

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パレタイジング適用事例4
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