ことラボ・レポート
スギノマシン 新型カエリ取りロボットシステムを開発
スギノマシン（杉野岳社長・富山県滑川市）は、板金試作を主要業務とするマキノ（牧野拳一郎社長・東京都町田市）の協力を得て、板金製品の作業工程で行われているカエリ取り（バリ取り）作業の自動化を目指した『カエリ取りロボットシステム』を発表した。新製品の実演を兼ねた記者会見は納入先のマキノで開催された。
記者会見に先立ち挨拶に立った杉野岳社長は「当社はいろいろな生産設備を製造・販売して世の中に貢献しているが、近年はロボットとそれを利用した自動化に力を入れている。人口減少に伴う働き手の不足に対応するために、自社開発のロボット、センシング、AI、IoTの技術を融合して、本日ご紹介する『カエリ取りロボットシステム』を開発した。これは現段階の到達点のひとつと言える。システム開発にあたり板金業界の具体的なニーズを提案・指導して下さった㈱マキノの牧野拳一郎社長の協力を得て、本日記者会見を開催する運びとなった」と語った。
「カエリ取りシステム」の前に立つ牧野拳一郎社長（右）と杉野岳社長
続いてマキノの牧野拳一郎社長が挨拶に立った。「デジタル時代に合わせて製造業でもDX化が進んでいる。当社の仕事は１日に流れる仕事が 300 種と言う、少量多品種なので、作業者には大きな負担が掛かっている。そんな中で昨年から“バリ取り工程の自動化”に取り組んでいたが、スギノマシンさんと協力して新しいシステムが完成した。現場の負担が軽減されたことを確認して欲しい」と。
その後大西事業部長がシステムの概要を紹介し、現場に移り実機を取材した。
システムは、スギノマシンが板金業界でティーチング不要（ティーチレス）を実現するために開発した壁掛けタイプロボット『CRbタイプ』を中心に置く。マキノは通常１ロットが１個から４個、多くても 10 個程度と“多品種少量”の試作を得意とする。一方で、時には量産品も手掛けなければならず、これまでは現場のフットワークでこなしてきた。大量生産の現場なら本格的なシステムを構築することも考えられるが、「ワンロット数個」という業容では不可能だった。
また一口に“カエリ取り”といっても、取らなければならにバリと取ってはダメなバリがある。それも顧客によってまちまちで定性化できない。また現状のAI技術では判別は困難だ。それ故“一品料理”の連続にロボットを利用しても都度プログラムを組まねばならず、全く採算は取れない。一方現場の負担軽減の必要性は年々高まる一方だ。この相反する課題にスギノマシンは、自社の持つロボット、センシング技術、AI技術などを融合して取り組んだ。
システム構成
システムの全景だが、ワークを平置きできる３台の定盤とその背後にツール（＝ロボットハンド）などを５本収納できるツールストッカがある。カエリ取り作業をするのは自社製産業用ロボット『CRb』だ。ロボットハンドにベルト式研磨布を持たせてカエリ取り作業を行う。除去する箇所はプログラムで指定されており、そのプログラムをバーコードで読みだして作業を開始する。研磨する箇所が直線部なら幅広タイプ、R形状なら幅の狭い研磨布を使うのでツールの交換が必要になる。
最初の写真の右に操作盤が映っているが、その操作盤の右下背後に白く小さく見えるのがバーコードリーダで、対象ワークのカエリ取り操作の場所がプログラムされている。工場内に流れる多数の仕事はバーコードで管理されているので研磨場所を間違える心配はない。黄色いフレームがシステム全体を囲っている安全柵で、ロボットの作業中に人が侵入すると作業は中断し原点に戻る。また各定盤の前部に赤・緑の２色で作業中か否かを知らせる信号灯があり、作業中の「赤」から作業終了の「緑」に変化することで、作業終了を知らせるシステムになっている。信号灯が緑のときは、システムに侵入しても作業できるので次の段取りが可能だ。
板金工場ではブランク工程と言って、材料のシート材から不要な部分を取り除く工程がある。パンチで打ち抜くこともあるが、今日一般的なのはレーザ加工機で切断する方法だ。ファイバーレーザの登場で切り落とす形状が複雑になり、板金製品の意匠性が高まっている。しかし切断面には“カエリ”（＝バリ）が残り、現状ではその除去は人力に依存せざるを得ない。マキノは時には量産もこなすが、基本的に“試作”が中心で、一ロットの個数が大量生産時代のいまでは驚くほど少ない。それでも「カエリ取り作業」は、すべての仕事につきものだ。その工程を省人化したのがこの『カエリ取りロボット』システムだ。さらにロボットは長時間にわたり安定した作業をするので、研磨面の品質は人間が行ったときよりも安定していることも大きな導入効果だ。
ブランク工程を終えたワークの作業伝票のバーコードを読み込み、ワーク定盤に置く。ワーク定盤は長尺ワークに備えて３台あるが、小物なら同時に３個流しができる。定盤の上方の横長のバーには“エリアセンサー”があり、作業開始ボタンを押すと３Dビジョンカメラでワークの形状と位置を確認する。また、カエリ取り作業中のシート材を固定するためには「吸着パッド」を利用する。多品種少量でも汎用性の高い吸着パッドなら、シート材の固定が 100 ％対応可能だ。
スギノマシンの得意技
関東圏を取材活動の中心に置いていたため、スギノマシンについては業界団体で話を伺う程度だったが、発表されるリリースを見ても企業の全体像がつかめず、不思議な感覚で見ていた。しかし今回の記者発表で、そのような先入観は払しょくされた。企業には“得意技”とでも表現できる技術があるものだが、それは多くの場合、数は少ない。しかし、1936 年に創業したスギノマシンの原点が蒸気機関のボイラ配管を清掃する「水圧式チューブクリーナ」だったことを知り、多くの工作機械・機器メーカとは異なるDNAを持つことを知った。そこから「塑性変形技術」「切断・洗浄・粉砕技術」「穴あけ・ねじ立て加工技術」「ロボット制御技術」「検査技術」などに展開して行った。それから推測すると、手持ちの技術の守備範囲が広く、それらを融合して課題を解決する『ソリューション・プロバイダ』といえる企業だ。今回は最初の取材で、新商品の紹介で終始してしまったが、次回はもう少し深く取り組みたい。
