皆さんこんにちは株式会社MIRAI-LABです。

本記事では、協働ロボットを使用した単発プレスの自動化システムについて、導入背景から設備構成、そして現場課題に対する解決の方向性までご紹介していきます。

現場で人が扱うプレス機

多くの金属加工現場では、作業者がプレス機の前に立ち、1個ずつ部品を投入し、成形された部品を取り出すという作業が日常的に行われています。特に単発プレス機を用いた工程は、汎用性の高さと導入コストの低さから、中小製造業を中心に広く使用されています。

こうした工程は一見シンプルですが、労働力の確保や作業の安定性、安全面において多くの課題を抱えており、改善の余地が大きい領域でもあります。

設備の紹介

本システムでは、以下のような構成で協働ロボットによる部品投入と取出しを実現しています。

• ・協働ロボットは移動式ベースに搭載されており、プレス機との連結・切り離しが容易。使用しない際は他の工程へ転用可能です。協働ロボットのブランドはDOBOT　CR10を使用しました。
• ・ロボット架台にはセーフティレーザーセンサーがついており接近する人を即座に検知して、動作の低速化や停止を自動的に切り替えることができます。
• ・**ワークストック治具（供給側）**に部品をあらかじめセットしておき、ロボットがそこからワークを取り出してプレス機に投入します。
• ・取り出し側には検査治具を配置し、加工後のワークをロボットが取り出して自動で検査を実施。良品と不良品を判別して排出します。
• ・検査治具にはセンサーが組み込まれており、不良を検知するとロボットがエラー信号を読み取り、周辺へ通知を行うことで自動的な選別・記録が可能です。

シンプルな作業こそ課題があるプレス

ところでなぜ今、こうしたシンプルな作業工程の自動化が求められているのでしょうか？

■ 人手不足という構造的課題

製造業全体が抱える課題のひとつが「労働人口の減少」です。特に単純作業を担う若年層の確保は年々困難になっており、現場の人手不足は慢性化しています。

■ ロボット化が進みにくかった背景

これまで、こうした工程はロボット化の対象としては後回しにされてきました。その理由は以下の通りです：

• 段取り替えの頻度が高い：単発プレス機は金型の変更により多品種対応が可能なため、自動化に柔軟性が求められる。
• 設置スペースが限られている：人が作業する前提のレイアウトが多く、大型ロボットや安全柵の導入が難しかった。

解決のカギは協働ロボット

こうした課題に対して、協働ロボットは最適なソリューションとなり得ます。その理由を以下に記載します。

• 人との作業空間共有が可能：適切な安全対策を講じることで、協働ロボットは人と同じ空間で作業ができます。これにより、安全柵を設置せずに既存レイアウトへ導入可能です。
• 限られたスペースでも運用できる：エリアセンサー等を活用し、ロボットの動作タイミングを人の作業と分離することで、限られた作業スペースでも自動化が可能です。
• 移動式架台による柔軟運用：移動式架台を使用すれば必要なタイミングでロボットを移動・配置できるため、少量多品種生産にも柔軟に対応できます。

お問い合わせください

「協働ロボットを使って、自社のプレス工程も自動化できるのか？」というご相談は大歓迎です。現場の状況に合わせた提案や、実機を使ったデモ、概算費用のご案内なども承っております。

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