パレタイズロボットとは？実際の事例をもとに導入に向けたメリットをご紹介

パレタイズロボットは、工場や倉庫のオートメーションにおいて重要な役割を果たすロボットです。段ボール箱、袋、その他のアイテムをパレットに積み上げるという、これまで人力で行われていた作業を自動化し、効率と安全を向上させています。
この記事では、パレタイズロボットの基本的な仕組み、種類、導入のメリット、そして実際の活用事例について詳しくご紹介します。
パレタイズロボットの活用は、世界中の工場や倉庫の効率と安全を向上させており、年々需要が高まり続けています。

パレタイズとは

パレタイズとは、輸送や保管のために物品をパレットの上に効率的に積み上げ、荷崩れしないように固定する作業を指します。この作業は、特に重量物や嵩張る荷物の場合、肉体的に大きな負担がかかり、反復的な作業となるため、労働者にとっては過酷な作業です。
パレタイズロボットは、ロボットアームにグリッパーやロボットハンド（EOAT：エンドオブアームツール）を装備し、製品をつかみ上げてプログラムされたパターンに従ってパレットに積み重ねることができます。生産ラインに組み込まれ、他の自動化装置と連携してシームレスに動作します。

パレタイズロボットの種類

パレタイズロボットには3つの主要なタイプがあり、それぞれ異なるパレタイズ構成に適しています。

直動直交タイプ

このタイプは直線運動を基本とし、XYZ軸の直交座標系に沿って動作します。特に高い精度が求められる作業に適しており、比較的軽量な物品の積み上げに用いられます。

門型タイプ

門型タイプは、門の形をした構造で、広範囲のエリアをカバーすることができます。大型の荷物や多様なサイズのパレットに対応可能で、重い物品を取り扱う場合に適しています。

ロボットタイプ

一般的に使用されるロボットアームを用いたタイプです。多軸で自由に動くことができ、複雑な積み重ねパターンにも対応可能です。柔軟性が高く、様々な形状やサイズの物品を扱うことができます。

パレタイズロボットの仕組み

パレタイズロボットの基本的な動作には、3つの主要な機能が関わっています。

製品搬送工程

製品は通常、コンベアベルトやローラーコンベアを経由してロボットに供給されます。ロボットは指定された場所からパレットとスリップシート（パレットと荷物の間に敷く薄い板）を取り出すこともできます。

積付方法

ロボットのグリッパーは、コンベア等で搬送された製品を掴み上げ、プログラムされた積み重ねパターンに従ってパレット上に配置します。

降ろし方法

一部のアプリケーションでは、パレタイズロボットがデパレタイズ作業も行う事ができます。パレットから順番に品物を下ろし、別のパレットに積み替えたり、コンベアに供給して別のエリアに搬送することも可能です。

パレタイズロボットを導入するメリット

パレタイズロボットを導入することで、さまざまな利点が得られます。

作業効率の向上

パレタイズロボットは、人間による手作業と比較して大幅にスループット（生産量）を向上させることができます。疲れ知らずに作業を続けることで、より少ない時間でより多くの製品を処理することが可能です。

作業負荷の軽減

手作業によるパレタイズの身体的負担を軽減し、職場での怪我や従業員の疲労のリスクを低減します。

作業精度の向上

ロボットは、正確な仕様に従って一貫して製品を積み重ねることができるため、ミスを最小限に抑え、安定した安全なパレット荷重を確保することができます。

パレタイズロボットの活用事例

パレタイズロボットは、以下を含むさまざまな産業で活用できる汎用性の高いソリューションです。

興和オプトロニクスが扱うパレタイズロボットの導入事例

三菱ケミカルグループの株式会社ロンビック様でのパレタイズロボット活用風景

■導入を検討した背景：重量物搬送のロボット化による社員の負担軽減
繰り返し行う重量物の搬送をパレタイズロボットを導入する事により作業の効率化だけでなく従業員の負担を軽減し、職場環境を改善することを目的としていた。

■興和オプトロニクス社に決めた理由：一貫したシステム
興和オプトロニクス社は、ロボットだけでなく、カメラ、ソフトウェア、制御システムを含む完全なパレタイズソリューションを提供しています。これは、複数のベンダーから異なる部品を調達する必要性を排除し、1社完結で導入からサポートまでの対応ができる事が大きな決め手となった。

■導入後の効果：
パレタイズロボット導入により、重量物搬送作業による従業員の負担が大幅に軽減されました。これにより、従業員の疲労や怪我のリスクが減少し、生産性が大きく向上しました。

■まとめ：
興和オプトロニクス社のパレタイズロボットは、重量物搬送作業の自動化により、従業員の負担を軽減し、作業効率を向上させ、安全性を向上させ、コストを削減することができます。
興和オプトロニクス社は、カメラ技術とロボット工学の両方の分野で長年の経験を持つ、実績のある企業であり、信頼できるパレタイズソリューションを提供しています。

食品・飲料業界でのパレタイズロボットの活用例

食品・飲料業界では、パレタイズロボットが包装ラインの最後に使用されることが多いです。パレタイズロボットは、1時間あたり数千個の製品を処理できるようにプログラムされています。

パレタイズロボットの活用プロセス

1. カートンの到着: 充填および密封されたカートンがベルトコンベアに乗って到着します。
2. 検出と位置決め: センサーとビジョンシステムを使用して、ロボットは各カートンの位置を検出します。
3. 吸着とピックアップ: 吸着ハンドを装備したロボットが、一製品あるいは複数のカートンを同時に持ち上げます。
4. 積み重ね: ロボットは、パレット上に事前にプログラムされたパターンでカートンを積み重ね、安定性を確保し、スペースの使用量を最大化します。
5. パレット全体の処理: パレットが完全に積み上がると、ロボットはパレットをラッピングステーションに移動し、輸送のために固定します。

食品・飲料業界でのパレタイズロボットの導入におけるメリット

1. パレタイズ作業の効率とスピードが向上します。
2. 人件費を削減し、作業者の疲労や怪我のリスクを最小限に抑えます。
3. 一貫して安定した積み重ねを保証し、輸送中の製品の損傷を軽減します。

製造メーカーでのパレタイズロボットの活用例

電子機器等の製造工場では、組み立てラインから出てくる精密機器を扱うためにパレタイズロボットが使用されています。

パレタイズロボットの活用プロセス

1. ボックスの検出: ビジョンシステムを使用して、各ボックスの方向とサイズを検出し評価します。
2. 精密なハンドリング: 最適なロボットハンドを使用して、電子機器を損傷しないよう慎重に各製品を持ち上げます。
3. パレットパターン(積み方): パレットの安定性と荷重分散を最適化する特定のパターンに従って箱を積み重ねます。
4. スリップシートの配置: 箱の列の間に段ボールシートなどのスリップシートを配置し、保護を強化します。
5. 完成と輸送: パレットがいっぱいになると、無人搬送車(AGV/AMR)がパレットを倉庫や積み込みドックに運びます。

製造メーカーでのパレタイズロボットの導入におけるメリット

1. 繊細な製品の取り扱い精度が向上します。
2. 肉体労働とそれに伴う怪我のリスクを軽減します。
3. 安定したコンパクトなパレットスタックを作成することで、保管スペースを最適化します。

倉庫・物流分野でのパレタイズロボットの活用例

物流倉庫では、パレタイズロボットを使用して、さまざまな顧客からのさまざまな製品を処理し、従来よりも人的リソースをかけずに多くの作業を最適化する事で多くの作業を処理しています。

パレタイズロボットの活用プロセス

1. 製品の到着: 様々な製品が入荷ドックからベルトコンベアに乗って到着します。
2. 識別と分類: ロボットは高度なビジョンシステムを使用して、サイズ、重量、顧客の仕様に基づいて製品を識別し分類します。
3. 吸着とピックアップ: ロボットハンドを装備したロボットが、小さな箱から不規則な形状のパッケージまで、様々な形状や素材のアイテムを扱います。
4. カスタムパレット化: ロボットは特定のクライアントの要件に従って製品をパレットに積み上げ、目的地に合わせたカスタムパレットを作成します。
5. パレットのラベル貼り付け: ロボットは顧客名、目的地、内容などの関連情報を記載したラベルを各パレットに貼り付けます。
6. WMSとの統合: ロボットの操作は倉庫管理システム（WMS）と統合され、リアルタイムの追跡と在庫更新が保証されます。

倉庫・物流分野でのパレタイズロボットの導入におけるメリット

1. パレタイズ作業のスループットと精度が向上します。
2. 幅広い製品やパレット構成に対応できる柔軟性が向上します。
3. 倉庫管理システムとシームレスに統合し、在庫管理と物流効率を向上させます。

 興和オプトロニクスが取り扱うパレタイズロボットとは

こちらの動画は、興和オプトロニクスが取り扱っているパレタイズロボットの紹介動画です。このロボットは、工場や倉庫でのパレタイズ作業を効率化し、労働負荷を軽減するために設計されています。動画では、ロボットの先進的な機能や実際の稼働シーンが紹介されており、高い精度と柔軟性を実感できます。
パレタイズロボットの導入を検討している企業にとって、非常に参考になる内容となっています。ぜひご覧ください。

まとめ

パレタイズロボットは、現代の産業オートメーションの礎です。パレタイズ作業の効率化、安全性の向上、そして生産ラインの最適化を目指すあらゆる事業にとって、貴重な資産となるでしょう。
パレタイズロボットは、工場や倉庫の自動化を促進する重要なロボットで、段ボール箱や袋などのアイテムを効率的にパレットに積み上げる作業を自動化します。これにより、作業の効率と安全性を大幅に向上させ、労働負荷の軽減などを実現します。

※興和オプトロニクスのパレタイズロボットについてはこちらをご覧ください。