【ロボット導入の第一歩 連載記事目次】

• 1. 自社の作業工程に適したロボットの選び方
• 2. ロボットシステム構築の大まかな流れ
• 3. ロボット導入におけるコスト
• 4. ロボット使用事業者に要求される安全
• 5. 協働ロボット
• 6. ピッキングロボット
• 7. 締結・組立作業に対応する直交型ロボット
• 8. 垂直多関節型ロボット
• 9. アシストスーツ
• 10. 無人搬送ロボット
• 11. ロボット導入にかかわる補助金
• 12. ロボットを活用できる人材の育成

第1回　自社の作業工程に適したロボットの選び方

１．はじめに

労働人口の減少が深刻化する中、ロボットを導入したいが、「どのように導入すれば良いのか」「費用対効果はみられるのか」など、多くの企業が導入に踏み切れないでいます。そこで、この連載でロボット導入から人材育成までの情報を提供します。

２．人か専用機かロボットか

自社の作業工程に適したロボットを選ぶには、人と専用機とロボットが、どのような作業に適しているかを知る必要があります。危険作業や悪環境での作業などに専用機やロボットを使います。また専用機やロボットは、決められた作業を時間内で正確に繰り返す能力があるので、そういう仕事でも活躍します。従って、プレス、溶接、塗装の工程では専用機やロボットが多く、組立や検査などの複雑な判断がいる作業やカン・コツのいる仕事は人が中心に行っています（図1）。

図１　人と専用機とロボットの関係
出典：経済産業省「ロボット導入促進ハンドブック」

３．ロボットに向く作業

ロボットは、耐久性や信頼性も高く、作業変更への対応も一定程度可能です。さらに、加工・溶接条件を含むティーチングデータを蓄積することができるので、他のロボットへの利用が可能な点も人より優れています。ロボットは、ある程度の変更には柔軟に対応し、繰返しや大量の作業にも対応できます。ロボットが得意とする領域を正確に見定めることで、大きな成果を期待できます。そのためには、ロボットが得意なことを見つけることが重要です。

４．ロボットに有効な作業の洗い出し

品種が毎回変わるような組立工程、柔軟物を含む高度な組立工程などは、ロボット化による費用対効果が十分に得られない場合があります。しかし、たとえ作業が複雑でも、ロボット技術をうまく導入すれば、自動化あるいは作業の簡易化（省力化・省スキル化）が実現できます。たとえば、作業内容が頻繁に変わる場合には、人の作業習熟が追いつかず、ロボット化のメリットが出てきます。このように、自社の事情に合わせて成果を上げるためには、十分な検討が必要です。

５．産業用ロボットの主な種類

自社の作業工程に適したロボットを選ぶには、ロボットの形式とそれぞれの得意・不得意をよく知ることが重要です。

（１）直交座標型ロボット

直交するスライド軸で構成され、シンプルな構造で設計がしやすいのが特徴です。直線でしか動かないため、誤動作が起こりにくく、ブレが少ない高精度な動作が可能である。さらに低出力で広範囲の動作ができます。低価格なため、大がかりなシステムを構築してもそれほど高価格になりません。デメリットは、複雑な動作ができないことですが、使い方によってメリットも多いロボットです。

図2　直交座標型ロボット(蛇の目ミシン工業 JC-3)

（２）垂直多関節型ロボット

現在の製造現場で最も主流のロボットです。軸は人の関節の働きに近く、他のロボットよりも軸数が多いため、自由度の高い動作ができます。多軸を活かして幅広い作業に対応できます。また、柔軟に姿勢を変えられるため、複数のロボットでも相互干渉しません。小型軽量化も進んでおり、小さなものから大きなものまで、目的に応じたシステムを構築できます。汎用性が高い一方、緻密な制御が必要で、正確なティーチングを行わなければなりません。ただし、剛性が低いため高速動作が苦手で、高速動作をさせると、オーバーシュートや振動が生じます。

図3　垂直多関節型ロボット(デンソー Robotics)

（３）水平多関節型ロボット

水平方向の動きに特化したロボットです。すべての関節が垂直に組まれているため、上下方向の剛性と水平方向の柔軟性を併せ持ちます。この特徴を活かした部品の押込み作業などが得意です。また、構造が簡単なため、高速で動作できます。細かな位置ズレも、センサを利用...