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多関節ロボットとは?定義や種類、メリットとおすすめメーカー3選
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多関節ロボットとは?定義や種類、メリットとおすすめメーカー3選


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多関節ロボットとは、その名の通り複数の関節があるロボットのことを言い、英語では、「Articulated robot」や「Multi joint robot」と訳されます。

人の腕と同じような動きが可能なため、従来は人間が行っていた単純作業を肩代わりし、作業効率を向上させる効果が期待できます。

本記事では、多関節ロボットの仕組みや種類、導入事例についてご紹介します。

多関節ロボットを導入し実際にどのような効果があるのかイメージするキッカケになるかと思いますので、ぜひご一読ください。

もし、多関節ロボットの導入に関して、

  • 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
  • どのメーカーの自動化設備を使えば効率的かわからない

という場合は、お気軽に日本サポートシステム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、最適化のご提案をいたします。

1.多関節ロボットとは

多関節ロボットとは

まずは多関節ロボットの特徴について、簡単に解説していきます。

(1)多関節ロボットの定義

ロボットに関する工業規格を定めたJIS B0134では、多関節ロボットについて腕に3つ以上の関節(ジョイント)を持つロボットと定義しています。

参照:kikakuri.com

多くの関節を持つことで、複雑な動きに対応できる点がポイントとなります。

(2)多関節ロボットの分類

多関節ロボットは主に下記2つに大別できます。

  • 垂直多関節ロボット
  • 水平関節ロボット

それぞれ詳しく見ていきましょう。

①垂直多関節ロボット

垂直多関節ロボットとは、垂直方向にアーム動く多関節ロボットです。

多関節ロボットのなかでもよく使われており、多関節ロボットという場合は垂直多関節ロボットを指す場合が少なくありません。

垂直多関節ロボットの特徴は汎用性の高さです。

形状が人の腕に似ているおとから、ロボットアームとも呼ばれており、自由度の高い動きができます。そのため、溶接や搬送などの業務で使われることが多いです。しかし、機械の剛性や制御などの要因で高速で動くことを苦手とします。

上記の動画は、東芝の垂直多関節ロボットのデモ映像です。

さまざまな関節を動かし、複雑な動きに対応し、バラ積みのピッキングをスムーズに作業しています。

下記記事では垂直多関節ロボットについて図解付きで詳しく説明しているので、もっと知りたい方はご覧いただければと思います。

②水平多関節ロボット

水平多関節ロボットとは、水平方向にアームが動く多関節ロボットです。

英語では「Selective Compliance Assembly Robot Arm」と表現し、その頭文字からSCARA(スカラ)ロボットと呼ばれています。

垂直多関節ロボットよりも上下方向の剛性が高いため、押し込み作業などを得意とします。組み立てや部品の配置などの作業で活躍しています。

上動画は、ヤマハ発動機の水平多関節ロボットです。

扱いが繊細な電子部品を、高速で指定場所へ配置しています。従来、人がしていた細やかな作業もロボットで代替できることが分かる動画になっています。

下記記事では、水平多関節ロボットについて詳細に記載しているので、ぜひご一読ください。

2.多関節ロボットのメリットとデメリット

多関節ロボットのメリットとデメリット

ここでは多関節ロボットのメリットとデメリットについてご紹介します。

(1)多関節ロボットのメリットとは

多関節ロボットのメリットは以下の3つです。

  • 作業効率の向上
  • 繊細な動きができる
  • 省スペースでの作業が可能

それぞれ見ていきましょう。

①作業効率の向上

メリット一つ目は、作業効率の向上です。

従来、人がしていた作業を多関節ロボットが担ってくれるためです。単純な作業や、人には過酷な作業環境、または危険な作業を問題なく作業してくれます。

またロボットは動力がある限り、指令通りの動きを休みなく可動します。定時時間や休業日など関係なく可動させることも難しくありません。多関節ロボットは、作業効率の向上にはなくてはならないロボットです。

②繊細な動きができる

メリット二つ目は、繊細な動きができることです。

複数の関節をそれぞれ動かせ、より細かい調整ができるためです。従来ロボットより繊細な動きが表現でき、人に代わってできる作業もバリエーションに富むようになりました。

③省スペースでの作業が可能

メリット三つ目は、省スペースでの作業が可能なことです。

多関節を生かすことで、それぞれの関節を動かし、小さいスペース でも邪魔にならないようコンパクトにできるためです。

限られたスペースしかない企業でも導入を検討する余地がある点が大きなメリットです。

(2)多関節ロボットのデメリットとは

ここでは多関節ロボットのデメリットについて解説します。

  • 多関節ロボットの有識者が必要
  • 誤操作や故障の可能性がある

それぞれ見ていきましょう。

①多関節ロボットの運用・メンテナンスの人員が必要

デメリット一つ目は、多関節ロボットの有識者が必要なことです。

多関節ロボットの点検や調整などが定期的に必要になってくるためです。また、多関節ロボットに作業を指令するためのプログラムも随時、変更、書き換えをする必要があります。

その度に専門業者を派遣させれば問題は解決しますが、社内でも対応できる人員の教育などを行っていく必要があります。

②誤操作や故障の可能性がある

デメリット二つ目は、誤操作や故障の可能性があることです。

多関節ロボットも機械の一種のため、トラブルはどうしても発生してしまいます。誤操作が生じれば人員のケガに繋がる可能性や、故障が生じれば破損や場合によっては発火などの危険性も秘めています。

そうならないためにも定期的なメンテナンスや作業点検の仕組みを整えておく必要があります。

3.多関節ロボット導入の具体例3選

ここでは具体的な導入事例について3つご紹介します。

  • 陳列作業をロボットで実現
  • 商品の仕上げ加工を自動化
  • ダイレクトメール加工の生産性向上

(1)陳列作業をロボットで実現

陳列作業をロボットで実現

参照:経済産業省『ロボット導入実証事業 事例紹介ハンドブック2018』

株式会社八百彦商店が、飲料品の陳列作業を自動化した例です。導入ロボットのメーカーはデンソーウェーブです。

下記の表は、多関節ロボットを導入前後での生産性の変化をまとめています。

改善前 改善後
労働生産性 1倍 50倍
人数 2人 1人
労働時間 5時間 0.2時間
生産量 600個 600個
その他の効果 単純作業からの開放

株式会社八百彦商店は奈良県を中心に13店舗を展開しているスーパーマーケットです。

スーパーマーケットにおいて陳列商品がなくなることは売り上げの減少に繋がるため避けなければいけません。しかし、従業員も多くの業務を抱えており、棚の在庫を見渡し商品を陳列する余裕を確保できていませんでした。

現在、開発中ではありますが、多関節ロボットにより棚に陳列されている飲料品の数を計測し、数に応じて、飲料品を陳列する作業の自動化が期待されています。

労働生産性はデモ機におけるデータではありますが、50倍を記録しています。

(2)商品の仕上げ加工を自動化

商品の仕上げ加工を自動化

参照:経済産業省『ロボット導入実証事業 事例紹介ハンドブック2018』

塩沢化工株式会社が、プラスチックトレイの仕上げ加工を自動化した例です。導入ロボットは安川電機です。

下記の表は多関節ロボットを導入前後での生産性の変化をまとめています。

改善前 改善後
労働生産性 1倍 6.7倍
人数 5人 2人
労働時間 8時間 3時間
生産量 200個 200個
その他の効果 過酷作業削減、品質安定化、熟練不要

塩沢化工株式会社では、業務用の食器トレイを生産しています。トレイは繊維強化プラスチックが使われており、圧縮して成形した後に、仕上げの処理をしなければいけませんでした。

仕上げ加工は熟練した技術が必要になりますし、多くの工数も費やす必要があるため、苦悩を強いられていました。

しかし多関節ロボットを導入することで、人が加工した品質と遜色ない品質に仕上げることができ、労働生産性は6.7倍に向上しました。

(3)ダイレクトメールの箱詰め工程の自動化

ダイレクトメールの箱詰め工程の自動化

参照:経済産業省『ロボット導入実証事業 事例紹介ハンドブック2018』

株式会社 トーユーがダイレクトメール の箱詰め工程の生産効率をアップさせた事例です。導入ロボットはファナックです。

下記の表は多関節ロボットを導入前後での生産性の変化をまとめています。

改善前 改善後
労働生産性 1倍 5倍
人数 4人 2人
労働時間 32時間 16時間
生産量 640個 1600個
その他の効果 設置場所の軽減

株式会社 トーユーは印刷会社でダイレクトメールの製造をしています。ダイレクトメールの製造は、作業員の熟練度によって生産数にバラつきが生じ、作業量の平滑化が課題でした。

多関節ロボットを導入することで、作業品質を一定に保つことに成功しています。また慢性的な人材不足をも解決し、労働生産性を5倍に引き上げています。

4.多関節ロボットにおすすめのメーカー+SIer3選

ここではオススメの多関節ロボットにおすすめのメーカー+SIerを3社ご紹介します。

  • 日本サポートシステム株式会社
  • ファナック株式会社
  • ABB

日本サポートシステム株式会社

【特徴】
日本サポートシステムは年間200台の実績を持つ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ファナック株式会社

ファナック株式会社

ファナック株式会社は、FAやロボット、工場機械用装置などを手がけるメーカーです。

高品質・高性能・低価格の製品提供をモットーにしており、その技術力の高さから日本のみならず世界でも多くのシェアを獲得しています。

工作機械用の装置、産業用ロボットで世界シェア1位を獲得するほどです。

その高い技術力の裏には研究開発への強い取り組みがあり、従業員の1/3は研究者で構成されています。

【所在地】
〒401-0597 山梨県南都留郡忍野村忍草3580
TEL:0555-84-5555
https://www.fanuc.co.jp/index.html

【営業品目】

  • FA
  • ロボット
  • 工場機械用装置
  • 製造業向けオープンプラットフォーム

③ABB

ABB

【特徴】

ABBはスイスに本拠点を構える世界を代表するロボットメーカーです。

事実、産業用ロボット業界では「ファナック」「安川電機」「クーカー」と並び、世界4大ロボットメーカーと呼ばれるほどです。

世界中で企業を展開しており、技術力には申し分のないメーカーだといえるでしょう。

またカスタマーサービスが充実しており24時間、365日、専門のスタッフが対応してくれます。

【所在地】

〒141-6022 東京都品川区大崎2-1-1 ThinkPark Tower 22F
TEL: 03-4523-6000
FAX: 03-4523-6190
https://new.abb.com/jp

【営業品目】

  • FA
  • ロボティクス
  • 協働ロボット

5.ロボット導入のご相談は日本サポートシステム

本記事では、多関節ロボットについてご紹介しました。

多関節ロボットは、従来ロボットより幅広い業務を柔軟に対応できるロボットです。導入事例は豊富で、製造業、飲食業、運輸業などで多く活躍しています。

多関節ロボットを導入することで従来、人が作業していた作業をロボットが肩代わりしてくれ労働生産性を向上させるきっかけとなるでしょう。

多関節ロボット導入のご検討や、作業工程でのお悩みごとなどあれば、お気軽に日本サポートシステム株式会社までご相談ください。

関東最大級のロボットシステムインテグレーター ロボットシステムの設計から製造ならお任せください

050-1743-0310 営業時間:平日9:00-18:00

本社:茨城県土浦市卸町2-13-3、相模原事業所:神奈川県相模原市中央区上溝1880番2 SIC3-317

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