FS事業(事業化可能性の調査)

ロボット未活用領域プロジェクト 事例

ロボット未活用領域への導入支援、
及び実機等を活用した有償でのロボットF/Sのビジネス慣行の醸成を目的とし、
生産性向上に取り組む中小企業を対象に実施しました。

製造業/食品

実施概要

支援先中小企業のニーズ・課題

冷凍用カキフライ(半解凍状態)の把持をトレイ詰めする際、不定形かつ柔軟、衣破損の懸念がある為、人手作業に依存されている。しかし、人手不足は深刻な為、自動化導入が求められている。

課題の解決方法

高速パラレルリンクロボットによる冷凍用カキフライのハンドリングにより、省人化を図る。しかし、問題は冷凍用カキフライをハンドリングするハンドが不可欠となる。
本F/S実証では、ソフトロボティクスハンド(市販)に、対象ワークに合わせた形状治具を取り付ける事で、安定ハンドリングを目指す。

FS実施内容

・ハンド把持によるカキフライへの損傷具合(パン粉の剥がれ具合)
・カキフライの整列状況
・タクト検証

【検証テスト環境】

【対象ワーク】

冷凍カキフライ 1種類

【検証テストプロセス】

1. ハンドタイプ1-1・・・
ワークをソフトアームではさみ、スタビライザを利用した三点把持で固定を行う
(メリット)
・メンテナンス性
・価格
(デメリット)
・タクトタイムが上がらない
・把持跡がつきやすい

2. ハンドタイプ1-2・・・
ワークをソフトアームではさみ、スタビライザを利用した三点把持で固定を行う
*スタビライザの厚みを増やす
(メリット)
・メンテナンス性
・価格(作りが簡素)
(デメリット)
・タクトタイムが上がらない
・把持跡がつきやすい

3. ハンドタイプ2・・・
ワークをソフトアームで搬送BOXに収納し、搬送を行う
(メリット)
・タクトを上げやすい
・グリップ跡が付きにくい
(デメリット)
・ワークサイズに合わせてハンドの交換が必要となる
・構造上ワークサイズのばらつきに対してのハンドリング精度が不安定

4. ハンドタイプ3・・・
ワークをソフトロボティクスハンド+ワイド爪で包み込んで、搬送を行う
(メリット)
・安定したハンドリング
(デメリット)
・タクトが上げにくい
・長手方向にずれたり、搬送中にワークが落下の可能性がある

5. ハンドタイプ4・・・
チャック機構を変更(閉時バネ機構を利用)してワイド爪でハンドリングする
(メリット)
・アームのブレが無い為、タクトアップ
(デメリット)
・バネの強度によりワークをつぶす可能性がある
・ワークサイズに合わせてハンド交換が必要となる
・長手方向にズレたり、落下すことがある

6. ハンドタイプ5・・・
ハンド5にスタビライザを取り付けワークのハンドリング安定を図る
(メリット)
・アームのブレが無い為、搬送が安定しタクトアップ
(デメリット)
・バネの強度によりワークをつぶす可能性がある
・ワークサイズに合わせてハンド交換が必要となる

7. ハンドタイプ6・・・
立命館大学で研究されているハンドを管理検証。チャックはSMCを利用
(メリット)
・ワーク大小問わず安定し、搬送が安定しタクトアップ
(デメリット)
・ハンドが試作段階の為、実用化未定

8. ハンドタイプ7・・・
ソフトロボティクスハンドのショートアームを利用、ワイド爪も取り付けた
(メリット)
・ワーク大小問わず安定し、搬送が安定しタクトアップ
(デメリット)

得られた知見・成果ならびに事業化への課題

初回のお客様立ち合いによる検証時は「ハンドタイプ1」を使用し、手作りのほぼ全解凍状態のカキフライ搬送テストを実施したが下記の課題が出てきた。
 ●課題①ピック時にカキフライと接触し衣が剥がれる。
 ●課題②搬送時に爪内でズレ、落下、置き位置がズレる。
原因として、ソフトアームのブレによる影響が大きい事が分かった。
これらの課題を解消する為に、タイプ5までのハンドを製作しテスト行った。
「ハンドタイプ7」で、短いアームに変更しテストを実施した結果ハンドタイプ3以上安定し課題が解消された。
クニヒロ(株)様にて、カキフライの搬送状況、置き位置、衣剥がれ等の状態を確認頂き問題無く課題をクリアし搬送出来ている事をご確認いただいた。

FS実施後の状況、今後の展望

本FS実証では、ハンドに利用した素材が食品対応ではないので、今回得た知識を最大限有効活用して、ハンド素材の発掘に努める。

SIerとしてFS実施後の事業展開

FDS対応した素材など、自動化に向けたハンド先端部のリサーチと正式導入に向けたレイアウト検討を進めていきたい。

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