多品種少量生産に適したモジュール化汎用小型アームの開発

組立及びマテリアルハンドリング用途のアーム型ロボットは、2012年度に約525億円の出荷額であった。モジュール化により汎用性を高めて低コストかつ高い保守性を実現すればシェア確保が見込まれるため事業化を計画した。ユーザ側で組み換え可能な小型アームがあれば、ロボット導入が進んでいない多品種少量生産の現場で生産性の低い作業を機械化し、高度な加工を人が行うことで生産性向上も期待できる。

1軸毎に分割され組立も容易なモジュール化アームを開発した。モータ出力と回転・揺動の種類別に7種類のモジュールを開発し、モータ変更もブラケット交換で対応できる設計とした。各モジュールは電源ラインと通信ラインを共用し、ドライバに通信機能を付加することで省配線化にも成功した。要求作業内容、対象重量、搬送速度などを変数として最適なモジュール構成を算出するソフトウェアを開発し、算出結果はCGで動作確認できるようにした。無造作に置かれたワークの位置・姿勢・重心位置を2次元画像解析で算出する簡易ワーク認識装置を開発し、誤差1mm以内の成功率は9割である。山積みのワークには3次元カメラを加えることで対応できることを確認した。

モジュール化により多品種少量生産に対応する小型汎用アームを開発し、省配線化とモジュール構成の自動算出により低コスト化と柔軟な生産ライン変更を目指す。簡易ワーク認識装置は無造作に置かれたワークの位置・姿勢を高い成功率で算出でき、試作品の共同評価は事業遅れにより期間内に実施できなかった。

国内工場の数社及び教育機関に数セットをテスト販売してユーザー評価を行い、結果をもとに改良して3年目を目途に量産・販売する計画である。直近の課題は簡易ワーク認識装置の精度向上と、ソフトウェアにギア比の変数を加えることである。