コストをかけて協働ロボットを導入しても、現場で使いこなすことができなければ意味がありません。ここでは、プログラミングやティーチングにおける使いやすさについてご説明していきます。
専門知識がないスタッフでも、容易にプログラミングが出来る手法がメーカーによって用意されているケースが多くあります。また、ロボットを動作させる手法として「ダイレクトティーチモード」があることも特徴的です。
プログラミングが容易であると、初期費用を抑えられたり、作業現場にあわせて協働ロボットの能力を引き出したりすることができる、といったメリットがあります。
協働ロボットを含む産業用ロボットのティーチングには、幾つかの種類があります。一般的なティーチングの種類は大きく分けて「オンラインティーチング」「オフラインティーチング」「ダイレクトティーチング」の3つです。
現場でロボットを実際に動かし、ティーチングペンダントと呼ばれるリモコンを使って各部の動作を記録させる手法。ロボットに覚えさせた動作をライン上で再生させることから「プレイバック方式」とも呼ばれています。
オンラインティーチングは実際にロボットの動作を確認しながら教えられるため、ティーチングが簡単であるのがメリット。一方、現物を操作する必要があるため、品種追加などを行う際に生産を止める時間が他と比較して長くなってしまうデメリットも存在しています。また、ティーチングの質によっては理想通りに稼動しないこともあります。
オフラインティーチングでは、実機ではなくパソコンを用いてティーチングを行います。専用のソフトウェアで動作用プログラムを作成してロボットに転送。テキスト型や自動型、エミュレータ型やシミュレータ型などの種類があります。
メリットとしては現場で物理的に動かすことなくティーチングが可能であること・プログラムの問題点を事前に確認できることなどが挙げられます。ただし、最終的にはロボット現物を用いて最終的な微調整は必要となります。
ダイレクトティーチングは、人がロボットに直接触れて動かしながらティーチングを行う手法です。
ダイレクトティーチングは専門知識やスキルがなくてもティーチングを行えるため、導入のハードルが低いのがメリット。ただし、ロボットに正確な動作を覚えさせることが難しい場合もあります。また、アームの重さによって操作性に影響することもあるようです。
ダイレクトティーチングは専門的な知識やスキルが不要なため、容易に協働ロボットにティーチングを行うことが可能です。
オフラインティーチングのように非接触型のティーチング方法の場合は、あらかじめコンピューターで動作命令に関するプログラムを作成し、ロボットに転送して設定をする手間を要します。また、作業者には専門的知識が必要です。
一方、ダイレクトティーチングでは、作業者がダイレクトにロボットに触り動かすことで、ロボットに動作命令を覚えさせることが可能。作業者自身にティーチングの専門的知識とスキルは求められず、直感的な操作によりティーチング作業ができるのです。
実際にロボットを導入する前には、必ず事前に検証することをおすすめします。事前検証をするうえで重要なのは、「ロボット導入で自動化できるか」「生産性が担保できるか」の2つのポイント。それぞれについて、詳しくご説明します。
事前検証をすると、自動化したい工程において「ロボットで何が出来るか」「どのような周辺機器が必要になるか」などが明らかになっていきます。予算やサイクルタイムに合わせて最適な設備構成は変わってくるので、それを踏まえて設備化構想していきましょう。
また、協働ロボットを導入する場合は、「どの作業を人に任せるか」「人とロボットで、どういった共存を目指すか」などによっても、設備のコンセプトは変わってきます。たとえば、すべての作業をロボットに任せればコストを抑えられるが時間がかかる。その一方で、パーツフィーダーを使えば時間はかからないがコストが高くなるといった課題が出てきます。
事前検証をすると、こういったバランスの検討ができることもメリットとして挙げられます。
ロボットでの動作可否だけなく、シミュレーションを用いた生産性の事前検証も重要な要素です。 協働ロボットは、人が近寄るとロボットスピードが変化することから、経験則で生産性の予測を算出することは非常に困難です。そのため、シミュレーターを用いた精緻な生産性予測が大切になってくるのです。
事前検証は事前に生産性が予測できることから、企業として自動化の投資判断に役立ちます。
このサイトでは、性能別に協働ロボットを4つピックアップして紹介しています。事前検証が可能なメーカーも紹介していますので、参考にしてみてください。
【生産性アップ！】
注目4選・性能から
優れた協働ロボットを選ぶ
協働ロボットのプログラミングやティーチングの使いやすさについて、ロボットメーカーそれぞれの特徴をみてみましょう。
※引用元：ABB 公式HP（https://new.abb.com/products/robotics/ja/industrial-robots/collaborative-robots/yumi）
「ABB」社では、実機を用いた事前検証やシミュレーターを用いた生産性の事前検証に対応。どれほど生産性が向上するのか、本当に使いやすいのか、実際に目で見て確認することが可能です。 ABBが開発したシミュレーターソフト「RobotStudio®」は、実機との適合率98%以上の精緻な検証が可能です。またシミュレーションだけでなく、実機テストでは協働ロボットをどのように動かし、どのように動くのか確認できるため、生産性と使いやすさ両方を見られます。 次のページで詳しく紹介していますので、ぜひ確認してみてください。
※引用元：Doosan Robotics公式HP「A0509s」（https://www.cobot-smx.jp/products/a0509s.html）
「Doosan Robotics」社では、これまでの協働ロボットでは難しかった垂直移動や平行移動等のダイレクトティーチングを容易に行えるなど、応用的なティーチング性能を実現。
さらに、エンドエフェクタや周辺機器を追加登録することで、理想的な作業工程を構築できます。あらかじめプログラミングされたものもあり、初心者でも簡単にティーチングが可能です。
次のページで詳細を確認できますので、ぜひご覧になってみてください。
※引用元：オムロン公式HP（https://www.fa.omron.co.jp/product/robotics/lineup/collaborative/feature/）
カメラ内蔵の協働ロボットを開発した「Techman Robot」社では、映像をモニタに映し、実際に動かしながら記憶させることで作業のフローチャートを作成できます。 内蔵のカメラが作業の対象物の形や色などを識別するため、容易にターゲットの登録が可能です。
その他にも、ダイレクトティーチングやエンドエフェクタの動作入力も短時間でできるようになっています。 特徴についてより詳しく知りたい方は、下記のページからご確認ください。
※引用元：ユニバーサルロボット 公式HP（https://www.universal-robots.com/ja/）
「Universal Robots」社の協働ロボットには特許取得済の技術が導入されており（※）、プログラミング経験がないスタッフでも、直感的に操作が可能です。 タブレット端末でキータッチをし、スタッフの手で任意のポイントにロボットアームを動かすことでティーチングが可能です。3Dを活用する可視化技術も操作を容易にしています。
次のページから、特徴についてより詳しく確認できますので、ぜひ参考にしてみてください。
協働ロボットを選ぶ際は、その使いやすさにも注目することがポイント。
使いやすさとは、プログラミングとティーチングが行いやすいことと言えます。一般的なティーチングの種類は「オンラインティーチング」「オフラインティーチング」「ダイレクトティーチング」の3つがあるため、自社で導入・運用しやすいものを選びましょう。
また、導入後に後悔しないよう、「実際に使いやすいのか」、「自社業務の生産性向上に役立つのか」を事前に検証することも重要です。
