パナソニックは、工場での重量物の搬送用途に向け、人と協調可能なパワーアシストシステム（写真）を開発した。駆動源にマッキベン式人工筋肉（空気圧アクチュエータ）を採用しており、電磁モータにはない柔らかな動作を実現。空圧サーボ制御などにより細かな位置制御も可能にした。人力のみでは待ち運びことが困難な対象物を、1/3程度の力で持ち上げられるという。まずは洗濯機やテレビなどの製造支援システムとして、2012年内にグループ工場での導入を目指す。

　マッキベン式人工筋肉を計15本使用した。エンドエフェクタを操作するハンドル部に付加した力センサにより操作力を検出し、それに対応したアシスト力を発生する。一般に人工筋肉（空気圧アクチュエータ）は、電磁モータにはない柔らかな動作ができる反面、精緻な位置制御が難しい。空圧サーボ制御などにより、操作意図を反映した細かな位置決めを可能にした。
　電磁モータのように減速機構を使用しないためバックドライバビリティを備えており、万一、作業者とぶつかっても、アームに相当する部分を押しのけて退避することができる。

　機種変更が頻繁に発生する家電製品の製造現場では、自動化を進めにくいといった課題がある。特に最近は、少量多品種生産が主流となっており、それに対応できるシステムとしてロボットへの期待が高まっている。これまでにも重量物の搬送システムはあったが、例えば、ワイヤー巻き上げ式のバランサーでは操作意図を反映した細かな位置制御は困難だった。

  開発したシステムでは、エンドエフェクタの交換により複雑形状の対象物にも応用可能としており、組立工場以外にもリサイクル工場や建築、医療・福祉分野などに提案していく。

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　日本ロボット工業会（JARA）が25日にまとめた2012年1～3月期の産業用ロボット出荷実績（会員44社分のみ）は円高の影響もあり、対前年同期比1.3％減の1,171億3,700万円と2四半期連続の減少となった。受注は同11.1％減の1,117億円で3四半期連続の減少。生産も同4.5％減の1,142億円で2四半期連続のマイナスだった。自動車産業向けが好調なのに対し、電気機械向けの停滞が影響した。中でも、中国をはじめ東アジア向けの減速がマイナス要因となった。

　国内出荷の内訳を見ると、自動車産業向けはスポット溶接用ロボットの需要増などがあり、対前年同期比32.3％増の115億3,300万円で、7四半期連続のプラス成長。電子・電気機械向けは、電子部品実装機とウエハ搬送用が下ブレ要因となったが、パネル搬送用が堅調に推移して同1.9％増の146億2,500万円と2四半期ぶりにプラスに転じた。国内総出荷額は同14.6％増の377億6,300万円と8四半期連続で増加した。

　輸出では、溶接用ロボットが同7.6％増の185億円と9四半期連続でプラス成長した。電子部品実装機は同20.1％減の326億円と4四半期連続で減少。国別では、中国向けは春節（1月）以降の需要が期待されたものの大きな動きは見られなかった。一方、シンガポール向けでディスプレイ用ロボットの需要があった。
　おもな需要先である中国市場は、金融引き締め策による設備投資の抑制が需要減退の要因となっていたが、内陸部を中心に設備投資が活発化すると予想。また、スマートフォンなその設備投資も動き出していることから、この分野での需要拡大も見込んでいる。総輸出額は同7.5％減の793億7,300万円と3四半期連続でマイナスだった。

図1　2012年1～3月期のロボット生産・出荷実績（会員ベース）

図2　業種別国内出荷額（会員ベース）

●四半期統計（2012年1～3月期）（JARA）

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　トヨタ自動車は24日、愛知県豊田市の元町工場の生産技術を報道陣に公開した。需要変動に応じて工程を自在かつ迅速に変更できる伸縮可能な組立ラインなどを披露。日本発の生産技術を世界各地の工場に発信することで競争力の底上げにつなげる。2012年度の世界生産台数は過去最高になる見込みだが、コスト改革により「（リーマン・ショック前に比べて4割減の設備投資額」（新美篤志副社長）とする方針。

　伸縮可能な組立ラインは従来、天井から吊り上げていた車両搬送用コンベヤに代わり、台車により搬送を行う。工程の追加や削減が簡単で、初期投資や設置面積も従来より半減した。米ミシシッピ工場に導入している。同工場の年産能力は15万台だが、同組立ラインの適用により7万～20万台の範囲で調整することができる。

　クランクシャフトの鍛造では、加工条件をはじめ匠（熟練技能者）が持つ経験を数値化（いわゆる暗黙知の形式知化）することで自動化を確立した。これにより材料ロスを従来3割から1割程度に低減できる。今夏に愛知県豊田市の本社工場に導入する。
　また、商品力強化に向けた生産技術開発にも着手した。プレス加工では表現できないシャープなボディラインを実現する塑性加工技術を開発し、小型車「iQ」のスポーツ仕様車に採用。透かしのような高級感のある加飾技術の開発も進めており、2～3年後の実用化を目指す。

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　ファナックと安川電機はともに、4月11～14日開催の「2012国際ウエルディングショー」でバラ積みロボットを活用したアーク溶接システムを公開（写真左はファナック、右は安川電機）。バラ積みロボットが対象物（ワーク）のピッキングや治具への設置を行うことで周辺機器を簡略化できるうえ自動化率を向上できる点を訴求した。

　ファナックは、可搬重量20kgのハンドリングロボット「M-20iA」と新開発のアーク溶接ロボット「ARC Mate 0iA」を組み合わせたシステムを公開した（動画1）。ハンドカメラとパレットの脇に設置した2Dカメラ「iRVision」によりワークの位置姿勢を認識してピッキングをし、溶接治具にセットしたり、溶接後にはワーク反転したりパレットに整列したりすることができる。ハンドカメラは溶接個所の確認にも用いており、溶接ロボット側に位置情報を提供することで動作の補正に役立てている。

　今回、使用した溶接治具はワークの上部から押さえるのみの非常に簡素な構成となっており、ハンドリングロボットの利用により「周辺機器を簡略化することができ、低コストかつフレキシブルなシステム構成にできる」（ファナック説明員）としている。
  また、ARC Mate 0iAは、アーク溶接に最適化することにより同社従来製品比で総重量は15％低減し、アームは40～50％のスリム化を図っている。設置スペースの制約があるような現場でも周辺機器に干渉することなく運用できるとしている。

動画1　ファナックが公開したバラ積みロボットを組み合わせたアーク溶接システム

　安川電機は、「2011国際ロボット展（iREX2011）」で公開した3次元視覚センサ「MOTOEYE-3D」を組み合わせた（動画2）。MOTOEYE-3Dは、レーザ光をワークに照射し、反射光をカメラで撮像・処理することでワークを含む検出エリア全体の3次元形状を認識する。事前に登録したワークの3次元データと照合することで位置姿勢に加え、傾きや重なりを認識して1つひとつピッキングすることが可能。対象物の周囲も認識しているため、ハンドとトレイなどの周辺装置との干渉を回避することができる。
　2011国際ロボット展では、3次元計測とロボットの動作を並行して実行することにより、タクトタイムを短縮できることを紹介していたが、今回も同様に、パレット上部に設置して使用することで、それに寄与することを示した。

　溶接ロボットには、トーチケーブル内蔵タイプの「MOTOMAN-MA1400」を使用。最適波形制御によりスパッタの発生率を低減しており、CO2溶接ながらMAG（Metal Active Gas ）溶接並みの低スパッタを実現したのが特徴。ロボットコントローラとの連携がなされており、プログラミングペンダント上から溶接法やパラメータの変更などが行える。

動画2　安川電機は、MOTOEYE-3Dを組み合わせたバラ積みロボットとアーク溶接ロボットによる自動化デモを披露した

　安川電機では、3次元視覚センサとバラ積みロボットとの組み合わせによりアーク溶接の自動化率の向上、ならびに過酷環境から作業者を解放できる可能性を示すために展示したとしている。
　そのほか最大500kg可搬の1軸ポジショショナと7軸ロボットを組み合わせた厚板溶接のデモ（動画3）や、静止負荷を自動的に低減することで省エネを図ったスポット溶接および高密度配置のデモ（動画4）を披露した。

動画3　新開発の1軸ポジショナを利用した厚板溶接のデモ

動画4　スポット溶接に特化することで省エネを図った溶接ロボットと省スペース配置のデモ

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　不二越は、スポット溶接ロボット「SRAシリーズ」（写真、動画）のラインアップを拡充する。既存の「SRA166」に比べて作業時間を10％短縮した可搬重量100kgモデルの「同100」を新たに追加。また、棚置きモデルやロングアームモデルなど4機種を追加して計7機種とした。4月11日から世界同時受注を開始する。シリーズ全体で年間4,000台の販売を目指す。

　SRA100は、50～100kgの軽量タイプのスポット溶接ガンに適した構造にすることで、スポット溶接工程のサイクルタイムを同社従来品比で最大40％短縮することができる。また、動作範囲を拡大しており従来、可搬重量160kgクラスを使用していた工程に置き換えることができる。価格は、すでに販売している「SRA166」などと同様、約500万円を予定。

　また、車体生産ラインの多様化に対応するため、棚置きタイプ2機種「SRA166T」「同201T」、ロングアームタイプ1機種「同166L」、棚置きロングアームタイプ1機種「同166TL」も発売する（型番の数値は可搬重量）。棚置きタイプは車体上方からアプローチして、ロングアームタイプは工程内の障害物を避けて、それぞれ溶接加工が行える。
　今回の追加によりSRAの前モデルである「STシリーズ」は新規受注を停止。今後はSRAシリーズを軸に展開していく。

動画　4月11～14日開催の「2012国際ウエルディングショー」で披露したSRAシリーズのデモ

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　ファナックは、塗装工程でのマスキング作業に向け産業用ロボットを用いた自動化システムを開発した（写真）。2台のロボットにより、鋳造部品のうち塗装が不要な個所に型抜きした段ボール紙を貼り付けることができる。一般的なマスキングテープに比べて段ボール紙や接着剤が安価なうえ、作業効率は人の2倍になり、トータルで約50％のコスト低減が見込まれる。外販も計画しており、工作機械や建設機械、自動車など大型鋳造部品を扱う業界に向け提案する。

　同社の100％子会社で、ロボット用鋳造部品などの塗装を手がけるファナック塗装（山梨県山中湖村）内で使用している。ロボットにはそれぞれ同社製3次元センサを搭載しており、対象物を3次元計測することで0.1mm以上の誤差を補正して作業することができる。
　マスキングに使う段ボールは、あらかじめ打ち抜きしたものを使用。接着剤には接着性と剥離性に優れた市販品を採用している。ファナック塗装内に設置したシステムは、ファナックによると42種類の対象物に対応しており、マスキングが必要とするワークの約80％に対応しているという。

　ファナックは従来、ロボットの外装を構成する鋳物部品の塗装作業を外注していたが、2010年1月にファナック塗装を設立し、内製化を始めた。製造工程の自動化を目指す事業方針もあり、8月からマスキング作業の自動化研究を開始。2011年6月にファナック塗装内にシステムを導入して実証実験を進めてきた。

　なお、ロボットによるマスキング作業の自動化では、安川電機が双腕ロボット「MOTOMAN-SDA10D」によるロボットセルを構築し、同社東京工場（埼玉県狭山市）内でプリント基板へのマスキングテープの貼り付け作業を行っている。そのほか同ロボットセルによりワニス処理工程なども行っている。

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　ヤマハ発動機は、同社の小型水平多関節ロボット（スカラロボット）「YK-XGシリーズ」にアーム長500mmと600mmを追加。4月10日より発売を開始する。アーム長の拡大により広範囲な作業を可能にしつつ、設置面積を従来モデルから半減することでシステム構築の自由度を上げた。価格はアーム長が500mmの「YK500XGL」が120万円、同600mmの「同600XGL」（写真）が122万円（いずれも税別）。おもに電気・電子部品や車載機器の組立作業や搬送作業に向け、2モデル合わせて初年度500台の販売を目指す。

　同様のアーム長の従来モデルに対し価格を約30％低くし、かつ設置面積が140×132mmと省スペース化を図った。低価格ながらアーム長の拡大により広範囲な作業に対応することができる。

　同社のスカラロボットの特徴とする、R軸には歯付きベルトを排除したベルトレス構造とし、波動減速機とサーボモータに直結させることで、繰り返し位置決め精度±0.004度を実現した。また、可搬重量を5.0kg、R軸許容慣性モーメントを0.05kgm2にすることで、先端部に複数ツールの搭載を可能にした。小型部品の高精度な組立作業に対応できるうえ、中荷重かつ広範囲な作業が行える。

　そのほかアブソリュートエンコーダを標準搭載しており、始業時のタイムロスを最小に抑制することが可能。ユーザー配線10本、φ4の配管3本を標準装備しており、配管・配線のレイアウトをコンパクトにすることができる。使いやすさにも配慮した。

  富士経済によると、2010年のワールドワイドでのスカラロボットの市場シェアは、数量ベースでは、ヤマハ発動機が20.2％、セイコーエプソンが14.6％、デンソーウェーブが14.6％、三菱電機が12.4％、東芝機械が7.9％。金額ベースでは、デンソーウェーブとセイコーエプソンがともに18.0％、ヤマハ発動機が14.1％、米Adept Technology社が10.9％、三菱電機が10.2％となっている。富士経済からは近々、最新レポートがリリース発表される予定となっている。

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　ファナックは5日、本社・自然館（山梨県忍野村）で年に1度の新商品発表展示会（写真）を開催した。ロボットやコンピュータ数値制御（CNC）装置、ロボマシン（工作機械）などの最新技術を出品。2011年は東日本大震災の影響で中止したため今回は2年ぶりの開催となり、会場は国内外の来場者の活気で溢れかえった。

　アーク溶接ロボット「ARC Mate 0iA」は大幅な小型・軽量を達成することで低価格化を実現。会場では建材部品の溶接での活用を提案した。このほか振動を抑制する学習ロボット（詳細はこちら）を使った高速スポット溶接、高速搬送ロボットによるペットボトルの箱詰めなどの実演を行った。

　CNC装置では、安価で性能も高い「0iシリーズ」による主軸同期制御、高品位な加工向けの「30iシリーズ」による高速で滑らかな同時5軸加工などの技術を紹介。工作機械「ロボドリル」、射出成形機「ロボショット」、ワイヤカット放電加工機「ロボカット」の各シリーズも、最新のCNC装置を搭載した新機種を展示・実演した。
　稲葉善治社長は、「新商品や新機能に対する顧客ニーズを強く感じた。日本だけでなく中国やインドなどの新興国市場も意識し、商品開発に力を入れたい」と力を込めた。

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　山形カシオは30日、金型生産自動化システム「ハイネットモールド」（下図はイメージ）を開発、4月より稼働を開始すると発表した。金型の設計データや加工用データ（CAMデータなど）の自動生成システムに加え、ネットワーク制御により工具の自動交換などを行う自動化システムを構築。金型の加工・製造では製造設備と産業用ロボットとの組み合わせにより24時間稼働を実現しており、受注から納品までのリードタイムを従来比約7割に短縮した。金型設計・製造の受注拡大につなげる。

　過去15年にわたる金型生産にかかるデータを活用することでシステムを構築した。2001年に「デジタルマイスタープロジェクト」（経済産業省）の中で、熟練設計者の知識を活用した金型設計の高効率化に取り組まれたが、それを加工および製造にまで拡張した取り組みといえる。大きくは「金型設計」「金型加工プログラム（CAMデータ）作成」「加工・製造」「検証（測定）」に分かれる。

　金型設計では、プラスチック（射出設計）部品の形状データと金型仕様を入力することで金型設計を自動で行えるようにした。また、駒割やスライドの位置などを指定すれば、スライド構造やモールドベース、エジェクタピンなどの設計も自動でできる。さらに、成形時の金型の負荷や撓みなどをシミュレーションして自動的に補強することもでき、設計工程の8割を自動化した。

  CAMデータの作成では、プラスチック部品の形状や表面の仕上げに応じて加工手段や条件、手順を自動的にプログラムする。また、切削加工や放電加工などの加工手段の中から最適な加工方法を選択し、工具の配置や加工速度などの条件設定、加工手順も自動的に組み立てることができる。

　加工・製造では、製造装置やロボットをネットワークで制御することで、金型や工具を自動交換しながら24時間連続稼働を可能にした。ロボットにはファナック製を利用。製造装置からのワークの搬出や工具の交換などを自動で行う（写真は同社ホームページより引用・転載）。
  そして、検証では製作した金型と設計データとの照合を自動で行う。加工後の金型をそのまま加工機内で自動で測定して設計データと照合し、合否判定を自動的に行う。

　山形カシオでは、4月から本格稼働に入るとしており、構築したシステムにより生産能力を増強するとともに金型設計・製造の受注拡大につなげるとしている。同社は、カシオグループ製品の製造や、金型設計・製造、プラスチック成形などを受託製造している。

　アイパルスは、2013年度をめどに電子部品の表面実装機（写真）に実装する制御ソフトを親会社のヤマハ発動機と共通化する。共通化により顧客が両社製の装置を一体的に運用できるようにする。また順次、構成部品も共通化することでコスト低減と品質向上につなげる。

　表面実装機の制御ソフトと、オフライン用の作業データ作成ソフトをヤマハ発動機製のソフトウエアに切り替える。現在は、アイパルスが自社開発したソフトウエアを実装している。生産ライン全体の作業履歴を管理して不具合発生の原因特定などができるヤマハ発製のソフトウエアにも順次対応する計画。

　構成部品については、2012年初に電子部品を送り込むフィーダを共通化した。段階的に装置の土台や直交ロボット、搭載ヘッド部分などを共通化する計画。共通化によりヤマハ発動機グループで部品の量産効果を引き出すとともに、品質の高い部品を低コストで一括調達できる体制にする。

　アイパルスはヤマハ発動機の全額出資子会社。2000年に中堅実装機メーカーのテンリュウテクニックスの実装機事業の譲渡を受けて設立した。これまでは緩やかな連携だったが、連携を深めて相乗効果を引き出す。ヤマハ発動機は2013年から3年間の次期中期経営計画で、表面実装機事業などを新たな収益の柱に育てることを掲げている。

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