協働ロボットでCNCマシンテンディングを自動化し生産性を向上

RCM Industriesでは現在、2つの同一のロボットセルにUR10e協働ロボットを導入しています。それぞれのセルで2台のデュアルスピンドルCNC旋盤を同一サイクルで稼働させ、一般消費者向けの配管部品を製造しています。

オペレーターが行うのは、テーブルに未加工の部品を供給する作業のみです。その後はUR10eが部品を各工程へ搬送します。

UR10eは未加工の部品をピックアップし、事前位置決め用の治具にセットして正確な位置に調整します。その後、1つ目のチャック、続いて2つ目のチャックへ部品をセット。加工が完了すると、完成品をコンベヤベルトへ移し、オペレーターのもとへ戻します。

UR10eに内蔵された力・トルクセンサーを活用することで、チャック上の適切な位置を検出し、自動で位置を調整できます。また、形状の異なる部品や正しくセットされていない部品を検知し、取り除くことも可能です。

RCM Industriesでは、別の工程にもUR10協働ロボットを活用しています。この工程では、直交ロボットが稼働する旋盤からUR10が金属リングをピックアップします。

その後、金属リングを洗浄タンクへ入れて潤滑油を洗い流し、ブロワーの前で動かして乾燥させます。最後に、処理を終えた完成品をドラム缶へ投入するまでの一連の作業を自動化しています。

協働ロボットによる自動化によって、対象工程に必要な人員を削減できました。一方でRCM Industriesは、生産能力と競争力を高めることで、米国内の雇用を維持しています。

Sales & Marketing DirectorのMike Higgins氏は次のように説明します。

「売上と生産能力を拡大できたことで、これらの工程を担当していた従業員を、社内の別部門やほかの業務へ配置できるようになりました」

また、RCM Industriesのような都市部の製造現場では、人材確保そのものが大きな課題となっています。

「都市部で必要な人材を確保することは非常に困難です。製造業各社が熟練人材を求めて競争しています。そのため、特に反復作業については、自動化できる工程がないかを常に検討する必要があります」とMike Higgins氏は語ります。

Rob Marconi氏は、1年未満で投資を回収した協働ロボットが、今後も継続的な効果をもたらすと期待しています。

「今後も多くの工程で自動化を計画していますが、協働ロボットの大きなメリットの一つは、簡単に別の工程へ再配置できることです」とRob Marconi氏は説明します。

「生産ラインの拡大に伴い、スループットをさらに高めるため、すでに協働ロボットを別のエリアへ移設する計画があります。安全柵を移動したり、大掛かりな配線をやり直したりすることなく、別のセルの生産性向上に活用できます」

これは、安全柵の移設にコストやダウンタイムが発生するため、簡単には再配置できない従来型の産業用ロボットとの大きな違いです。

RCM IndustriesによるUR協働ロボットの選定を支援したFPE AutomationのAutomation Specialist、Cameron Friend氏は、次のように説明します。

「eシリーズは、お客様へ積極的に提案している協働ロボットです」

その理由として、直感的なプログラミング、優れた操作性、迅速な関節交換、内蔵された力・トルクセンサーなどを挙げています。さらに、UR3eとUR5eでは30μm、UR10eでは50μmの繰り返し精度を備えています。

「こうした特長は、新たな用途へ協働ロボットを展開していくうえで非常に重要です。マシンテンディングだけでなく、バリ取り、塗布、梱包、パレタイジングなど、さまざまな工程への活用が可能です」