カナダ・サドベリーに拠点を置くCarriere Industrial Supply（CIS）は、鉱山向けの大型建設機械を製造しています。大型ワークを扱う少量多品種生産では、従来型の産業用ロボットの導入が難しいという課題がありました。
そこでCISは、ユニバーサルロボットの協働ロボットを活用し、必要な場所へロボットを柔軟に移動できる自動化を実現。製品品質や生産性の向上に加え、作業者の安全性向上にもつなげています。
手作業によるプラズマ切断では、長時間の作業中に姿勢を変える必要があるため、切断面にばらつきが生じやすく、部品の裏面にはドロス（溶融金属の付着物）が発生していました。その結果、切断後の研削や仕上げ作業が、切断工程全体の約80％を占める大きな負担となっていました。
CISは、この課題を解決するため、UR10e協働ロボットによる大型金属部品のプラズマ切断を導入しました。高精度な切断により、研削や仕上げ作業を大幅に削減するとともに、作業者の負担も軽減。さらに、協働ロボットは用途に応じて容易に移設・再配置できるため、柔軟な運用も実現しています。
この取り組みにより、大型トラックボディ製造プロジェクトでは、1台あたり50時間以上かかっていたトリミング工程を約12時間まで短縮しました。その結果、今後3年間の同プロジェクトだけで約1,000時間の作業時間削減を見込んでいます。
Pierre Levesque - Manager of Innovation and Technologies - Carriere Industrial SupplyURは、今後も継続して活用していきたいプラットフォームです。使いやすく親しみやすいプラットフォームであることが、当社にとって大きな魅力となっています。
CISは、プラズマ切断の自動化で得たノウハウを活かし、より高度なMIG溶接工程にもUR10e協働ロボットを導入しました。MIG溶接用のUR10eは、プラズマ切断と同様に複雑な曲面や形状に沿って正確に動作し、高品質な溶接を実現します。
大型トラックボディの製造では、3～4フィート間隔で配置された7本の大型リブに対して長距離のすみ肉溶接（フィレット溶接）を行う必要があり、作業者には大きな身体的負担がかかっていました。
現在は、協働ロボットが1本のリブを自動で溶接している間に、溶接工は別のリブの作業を進められるため、人とロボットが役割を分担した効率的な生産体制を実現しています。その結果、MIG溶接工程の生産性は約2倍に向上するとともに、作業者の負担軽減や作業環境の改善にもつながりました。
CISのジュニアソフトウェアエンジニアであるメイソン・フレイザー氏は、複雑な形状のプラズマ切断プログラムを開発するとともに、使いやすいユーザーインターフェースを備えた独自のURCapを構築しました。
URCapは、UR協働ロボットと周辺機器を連携させるソフトウェアで、ティーチングペンダントから直感的に操作できます。ユニバーサルロボットのオープンプラットフォームを活用することで、現場のニーズに合わせた柔軟なシステムを実現しています。
Levesque氏は、URCapの特長について次のように説明します。
「URCapは、設定したポイントや形状データをもとに、プレート形状のばらつきを自動で補正しながら最適な経路を生成します。また、コーナーでは速度を自動調整するため、安定した切断品質を実現できます。」
「その結果、オペレーターはより効率的に作業できるようになり、加工時間の短縮やリスクの低減につながっています。生産性と作業環境の両方を改善できる、まさに双方にメリットのあるソリューションです。」
MIG溶接では、加工対象となる大型ワークの重量が15トンを超えることもあります。そのためCISでは、ワークをロボットのもとへ運ぶのではなく、ロボットをワークのもとへ移動させるという発想で自動化を進めました。
市販のソリューションでは要件を満たせなかったため、CISはフォークリフトで移動可能な専用の溶接スキッドを独自に開発。さらに、UR協働ロボットをリフトに搭載することで、第7軸として活用し、トラックボディ側面の長距離溶接にも対応できるシステムを構築しました。
軽量で設置自由度の高いUR協働ロボットだからこそ、このような柔軟な自動化を実現できました。
Mason Fraser - Junior Software Engineer at CIS - Carriere Industrial SupplyUR Academyには、ロボットプログラミングを学ぶための豊富なサンプルやチュートリアルが用意されています。ソフトウェアをインストールしなくても、プログラムの作成方法や操作画面をシミュレーションできるため、効率的に学習を進めることができます。
手作業で切断した部品（左）に比べ、ロボットで切断した部品（右）はドロスやギザギザの切断面が少なく、後工程の仕上げ作業を大幅に削減できます。
UR10e協働ロボットは、第7軸を備えた移動式スキッドに搭載され、大型ワークのもとへ移動して溶接作業を行います。トラックボディの製造では、協働ロボットと熟練溶接工が並行して作業することで、生産性を約2倍に向上させています。
トラックボディ側面に配置されたフィレット溶接リブ。UR10e協働ロボットと作業者が並行して溶接を行うことで、生産性の向上と作業負荷の軽減を実現しています。
数千の企業が協働ロボットを活用しています...
