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塗装ロボットとは？メリットや価格、おすすめメーカー３つを紹介

塗装は被塗装物を錆から保護するだけでなく、見た目の向上などといった商品価値を高めるにも一役買っており、ほとんどの製品に塗装が行われています。

現在塗装工程は、自動車製造などの大きい工場では自動化がされているものの、中小企業などでは自動化されていない工場が沢山あります。

少子高齢化に伴い、人材が確保できなくなるなかで、自動化を検討されている方も多いのではないでしょうか。

今回は塗装工程のロボット導入についてメリットや事例などもふまえて解説いたします。

もし、塗装ロボットの導入について、

省力化、省人化してコストダウンしたい
生産性アップして売上を上げたい
人的ミスを減らして品質価値を高めたい
どのメーカーのロボットを使えば効率的かわからない

という場合は、お気軽にFAプロダクツまでお問い合わせください。
関東最大級のロボットSIerとして、最適化のご提案をさせていただきます。

１．塗装ロボットとは

塗装ロボットとは

塗装ロボットとは産業用のロボットに塗装ガンが取り付いたもので、人がスプレーガンやはけをつかって塗装していた工程をロボットに代用するためのものです。

（1）塗装ロボット導入の歴史

ここでは塗装ロボットの導入における歴史について紹介します。

①塗装ロボット導入に必要不可欠な防爆

塗装作業は塗料などの有機溶剤を扱うため人体に影響を与えることが多く過酷な作業の一つです。過酷な塗装作業から人間を開放することが課題でした。しかしながら塗装に使う塗料の多くは可燃性のため、当時普及していたロボットでは電子制御からでる火花で爆発する可能性もあり、防爆仕様にすることが必須でした。

②自動車業界からさまざまな部品へ普及

防爆仕様の問題を乗り越えることで進歩していきます。はじめに塗装ロボットによる自動化がはじまったのは自動車業界からです。当時、塗装ロボットのサイズが大型だったため自動車のボディーなどを中心に塗装を行っていました。

塗装ロボットのサイズが小型化されたことによって、現在では電子部品など多くの業界で使われています。しかしながら中小企業やとくに多品種を塗装している工場では、塗装する製品の形状がさまざまなこともあり、塗装工程を人がスプレーガンやハケなどで行っているところも多いです。

（2）塗装ロボットに使われる産業ロボットの種類

塗装に使われる産業ロボットは機構の仕組みによって次のように分類されます。

この中で、塗装ロボットによく使われる

垂直多関節ロボット
水平多関節ロボット
直角座標ロボット

について順番に解説します。

塗装ロボットに使われる産業ロボットの種類

①垂直多関節ロボット

垂直多関節ロボット

垂直多関節ロボットは、文字通り、垂直方向に回転する多数の関節（ジョイント）を持つロボットです。

人間の腕と似た動きが可能なため、人の手で行う工程を代用する場合に適しています。塗装作業に柔軟に対応でき、複雑な作業にも適しているのが普及の理由の1つです。

くわしくは下記記事にて、図解や動画付きでわかりやすくご紹介しています。

⇒【図解】垂直多関節ロボットとは？構造とメリットを解説

②水平多関節（スカラ）ロボット

水平多関節（スカラ）ロボット

ジョイントとリンクが水平で直列につながっている構造のため、アーム動作は水平方向へ移動するのみとなっています。塗装に対してはアーム動作の移動が水平方向へ限定することから平面の塗装を得意とします。

実際の水平多関節（スカラ）ロボットの動きなどの詳細は下記記事もご覧ください。

⇒水平多関節ロボットとは？特徴やメリット・デメリット＋工場3選

③直角座標ロボット

直角座標ロボット

3軸の直交するスライド軸によって構成されたシンプルな構造で、アーム動作は3方向に動かせます。シンプルな構造のため動作の精度は高い反面、複雑な動作はできないため、塗装に対しても単純な形状に限定されます。

実際の直角座標ロボットの動きや特徴は、下記記事でも解説しています。

⇒直角座標ロボットとは？特徴やメリット・デメリット＋工場3選

（３）塗装ロボットのシェア

塗装ロボットを扱っているメーカーの中で、売上を占めているのは下記の5つのメーカーです。

ABB
株式会社安川電機
川崎重工業株式会社
ファナック株式会社
KUMA

それぞれの特徴については下記記事をご覧ください。

⇒産業用ロボットメーカーのランキングを紹介。4強の特徴を比較

２．塗装ロボットを導入するメリット、デメリット

塗装ロボット

塗装ロボットを導入することで以下のような問題を解決できます。順番に解説していきます。

（1）塗装ロボットを導入するメリット

塗装ロボットの導入に対するメリットは以下が考えられます。

①複雑な形状の塗装に対応

塗装ロボットに多く採用されている垂直多関節ロボットは、その構造から人の腕の動きと同様の動作ができるため、人の手でおこなっていた入り組んだ場所にも塗装ロボットによって塗装ができます。

②塗装ムラのない均一で確実な塗装が可能

塗装ロボットはティーチング（作業を学習させる）ことによって均一にムラなく塗装できます。とくに塗装ムラがなく均一に塗装するために熟練が必要とされてきた工程の自動化に最適です。

③作業者の健康に配慮されている

塗料には有害な有機溶剤を使用することがあります。塗料が飛散する塗装工程はもともと人にとって過酷な環境です。塗装ロボットを導入することによって、作業者は塗装スペースに入らなくて済むため身体の健康に配慮できます。

④定型作業を効率よくこなす

塗装ロボットはティーチングによって同一の動きが可能のため、安定した生産を行えます。塗料の消費についてもむだがありません。また夜間帯の運転によって生産数の増量を可能にしているケースもあります。

（2）塗装ロボットを導入するデメリット

塗装ロボット導入にもデメリットがあります。順番に解説していきます。

①ティーチング作業が必要

ロボットを設置するだけでは動かせないので動作をプログラムする必要があります。塗装ロボット導入後、微調整が発生した場合などに技術者や責任者によるティーチングをしなければなりません。

②防爆の配慮が必要

垂直多関節ロボットをすでに導入している場合、そのロボットが使い回せるかどうか確認する必要があります。可燃性の塗料とロボットからでる火花で爆発する可能性があるからです。

③作業スペースをとる

塗装ロボットの導入には、ロボット本体だけでなく、周辺設備や他のロボットなどと干渉しないようなスペースを確保しないといけません、作業者が近くにいる環境では安全柵の設置が必要なケースもあります。

３．塗装ロボットの価格

塗装ロボットの価格

ここまで塗装ロボットについて説明を行いました。塗装物の汎用性の高さから普及している垂直多関節ロボットの価格について紹介いたします。

（1）塗装ロボットの価格

塗装ロボットの価格は塗装する製品のサイズやロボットの機能によって変わります。垂直多関節ロボットの場合、本体で300万円程度の費用が掛かります。

しかし本体代だけでなく、安全柵などの周辺装置とシステム構築費用がかかるため、最終的には本体の何倍にもなるケースがあります。原価償却の目安として、一般的に費用の回収を2年で計算することが多いです。

（2）補助金の対象になる可能性も

費用は本体の何倍も必要であることを説明いたしましたが、塗装ロボットを導入したいけれど費用に問題があるという企業を対象に、補助金が設けられています。

中小企業庁が施行している生産性向上特別措置法にもとづくもので、資本金3億円または従業員900人以下で、業界ごとに決められた規模を満たしている企業を対象に、固定資産税（償却資産）の特例が設けられています。

産業用ロボット導入に必要な「特別安全教育」とは？
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工場・物流倉庫への計画的な自動化のため、ぜひご参加をご検討ください。
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４．塗装ロボットの導入・活用事例

塗装ロボットの導入・活用事例

ここからは塗装ロボットの導入事例を3つ解説します。

（1）塗装の仕上げ工程への導入

小橋工業株式会社が、仕上げ塗装の工程に塗装ロボットを導入した例です。導入ロボットのメーカーは自動車関連市場を中心にシェアを占めている株式会社安川電機。塗装ロボット導入前後での効果については以下の通りです。

導入前導入後

労働生産性 1.2倍

担当人数 2人 1.6人

生産量 853個変化なし

出典：ロボット活用ナビ『工業塗装の仕上げ工程へのロボット導入FS』

従来はハンガーに吊り下げられた製品をロボットが塗装していましたが、既存の塗装ロボットでは塗り残しが発生するため、仕上げの工程を熟練作業者が行う必要がありました。

問題解決のために塗装ロボットを追加することによって、仕上げ塗りが不要になり、作業者の削減が可能となっています。

（2）漆器の塗装作業に塗装ロボット導入

株式会社NAKAJI PAINT WORKSが伝統工芸山中漆器の塗装作業にロボットを導入した例です。導入ロボットは株式会社安川電機。塗装ロボット導入前後での効果は以下の通りです。

導入前導入後

労働生産性 3倍

担当人数 2人 1人

生産量 1920個 2880個

出典：ロボット活用ナビ『伝統工芸山中漆器の塗装作業にロボット導入』

従来は漆器の塗装を熟練した職人が一つずつ手作業で行っていましたが、作業者の高齢化にともない、技術の伝承が困難に。

これを解決するために、小型の塗装ロボットを導入。結果として、熟練作業者しかできなかった作業をロボットで再現することが可能になりました。またロボットが2個同時に塗装できるため生産性もあがり、作業者の削減にもつながっています。

（3）屋根塗装作業のロボット化

株式会社竹延が屋根塗装作業にロボットを導入した例です。塗装ロボット導入前後での効果は以下の通りです。

導入前導入後

労働生産性 35倍

担当人数 1人 1人

生産量 100m^2/日 3,500m^2/日

出典：ロボット導入実証事業事例紹介ハンドブック2018

いままでは屋根の塗装を作業員が屋根にのぼり手作業で行っていました。塗装には重ね塗りを含めて3回行なうため時間がかかっていました。

問題解決に屋根の上を自走しながら塗装するロボットを導入することによって、労働生産性が35倍に向上しています。

５．塗装ロボットにおすすめのロボットシステムインテグレータ３選

①株式会社FAプロダクツ

【特徴】
FAプロダクツは年間200台もの実績がある関東最大級のロボットシステムインテグレーターです。一貫生産体制をとっており、設計から製造までをワンストップで対応。費用・時間にムダなく最適化を行うことができます。

また、お打ち合わせから原則1週間以内に「お見積りとポンチ絵」をご送付。

【ポンチ絵とお見積りのサンプル】

テキストやお電話だけでは伝わりづらいゴールイメージを共有し、スピード感を持った対応を心がけています。

【所在地】
茨城県土浦市卸町2丁目13-3
TEL.050-1743-0310(代表)
FAX.050-3156-2692（代表）
https://jss1.jp/

【営業品目】

産業用ロボット
生産設備合理化・省力化の設計及び製作
基板電気チェッカーや貼合・折曲など
治具の設計・製作

【実績】
ＮＭ社（電子部品の製造販売）、ＨＳ製作所（情報通信・社会産業・電子装置・建設機械・高機能材料・生活の各システム製造販売）、ＴＴ社（ショッピングセンターなどリテール事業）、ＳＭ社（自動制御機器の製造・販売）、ＯＲ社（自動車安全システムの製造販売）

②三京塗料株式会社

三京塗料株式会社

【特徴】

三京塗料株式会社は製造業むけの塗料販売商社として創業し、106年の実績をもつ企業です。現在の事業内容は社名にあるように塗料関連に強みを持ち、塗装ロボットや塗装ブースなどの塗装設備の設置、前処理から塗装までの一貫ラインの提案などを行っています。

【所在地】

〒166-0003
東京都杉並区高円寺南一丁目１番２号
TEL. 03-3314-6100（代表）
FAX. 03-3314-6125（代表）
http://www.sankyotoryo.co.jp/index.html

③株式会社大気社

株式会社大気社