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長良の落陽。

配膳・運搬ロボットとは?

その名の通り、配膳・運搬を自動で行えるロボットです。
勿論、下膳も可能のものがあります。
新型コロナウィルスの影響により、顧客も従業員も人との接触を最小限に抑えるようにしています。
そんなコロナ禍に非常に適したロボットといえます。
飲食店やホテル・旅館、小売店などで従業員と共に働くことを目的に開発されていて、高い安全性が保障されています。
様々な企業が開発を進めているため、仕様も多種多様です。
例えば、ロボットの上に商品が載ったトレーを置いて、タブレットでテーブルを指定することで配膳することができます。
また、中には、アームを搭載したロボットもあり、自動で下膳することができるものもあります。
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ロボットビジョン活用の具体的な例

これまでは漠然と機能面のメリット、導入ポイントなどを紹介してきましたが、現在ロボットビジョン搭載の産業用ロボットはどのような場面で活躍しているのでしょうか?いくつか例を出します。
(1)お菓子工場のピッキング現場
お菓子工場のピッキングでロボットビジョンが導入される例は多数あります。
こちらの例は多くの展示会、商談会で実演を交えて現物を見ることができます。
箱詰め作業に係る人的コストはこのシステムで劇的に変わります。
(2)ギアメーカーの最終ライン
製造業の現場でも最近になって導入されている事例は多く、特に少量多品種生産を行う工場の最終ラインでの導入例が多いです。
最終ラインでのピッキング作業はロボットビジョンの導入で混在製品を正確に箱詰めしたり、不具合品の選別にも一役買っています。
アイテム形状を画像で読み込ませるだけでなく不具合品の選別にも使える点はロボットビジョン導入の利点とも言えます。
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単軸ロボットとは

(1)単軸ロボットの構造
単軸ロボットはスライダとモータ、ボールネジによって構成されています。
ボールネジは、雄ネジと雌ネジの間にボールを挟み込むことで摩擦が少なく回転できるネジのことです。
モータが回転することでボールネジが連動して回転し、ボールネジの回転によりスライダが移動する仕組みです。スライダの位置はモータの回転量によって制御されています。
また、単軸ロボットのようなスライド軸を直交させたものを直交ロボットと呼びます。組み合わせ次第で、多種多様な使い方ができる自由度の高さが直交ロボットの特徴です。
(2)単軸ロボットの主用途は「搬送」
単軸ロボットは、直線的な動きをするため、主にワークの搬送に使われます。組み立て・加工ラインや検査といった多くの工程で使われています。
単軸ロボット単体で使われるというよりは、複数のロボットと組み合わせることで作業の自動化などに貢献していることが大半です。
(3)単軸ロボットとロボシリンダの違いって?
単軸ロボットと似たものとして、ロボシリンダがあります。
ロボシリンダは、シリンダの代わりとして低コストで開発された製品です。構造は非常に似ていますが、ロボシリンダの方が単軸ロボットより小型・軽量物の搬送に特化しています。
シリンダの代わりとして使われるため単軸ロボットのプログラム動作ではなく、シーケンサ出力での動作です。またエアシリンダとは異なり、加速・減速を変更でき、衝撃の軽減も実現しています。
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金属3Dプリンターで作れるもの一例

金属3Dプリンターは、さまざま分野で活躍しています。この章では金属3Dプリンターで造形可能なものの一例をご紹介します。
金属パーツ
航空宇宙分野においては、ロケットエンジンの部品やジェットエンジンの燃料噴射ノズル、タービンブレードといった金属パーツに対して、金属3Dプリンターの適用が進んでいます。
また、自動車分野においても、モータースポーツ分野での高性能な金属部品に加え、電動化・軽量化のために金属3Dプリンターのメリットを活かした研究開発が進められているようです。
こういった軽量化によるエネルギー効率の改善、少量多品種かつ短納期でのものづくりによって輸送や在庫を削減できることから、持続可能な社会・脱炭素社会の実現にも寄与する技術という側面からも、活用の検討が進められています。
医療部品
医療分野においては、人工膝関節や人工股関節など、さまざまな部位のインプラントの造形に金属3Dプリンターが用いられています。
発想次第で作れるものは無限大
金属3Dプリンターを使えば、従来では作成困難だった形のものも造形可能です。金属3Dプリンターは、家庭用のものはもちろん、データを送るだけで作成してくれる金属3Dプリンターの受託造形サービスも存在しています。
3Dデータで設計さえできれば、発想次第でどのようなものも造形可能なので、作れるものは無限大に広がるといえるでしょう。
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建築業界における現状の課題とロボット自動化への期待

残念ながら建築業界ではまだまだロボットが導入されている台数は少ないと言えます。ロボット自動化が実現できれば、さらに多くの問題点は解決に進むことは間違い有りません。そういう点でも建築業界におけるロボットの導入には大きな期待が寄せられています。
では、ロボット自動化が進んでいない原因にはどのようなものがあるのでしょうか。建築業界におけるロボット自動化を阻害する要因としては、主に次のようなものが考えられます。
自動化・ロボット化技術が未成熟
ロボット化施工を前提とした建築設計が難しい
サブコンとの情報交換や下請契約などが問題
それでは、それぞれについて詳しく見ていきましょう。
建築業に適した自動化・ロボット化技術が未成熟
たとえば自動車製造や電子機器の製造に関しては、最終的に製造する製品そのものが小さいという特徴があります。したがって、設備自体もそれ程大きなものは必要ありません。その点、建築業はどうでしょうか。自動車や電子機器と比較すると、対象物がかなり大きくなります。つまり、製造する為の設備としても大きなものが必要です。
残念ながら建物を建築できるロボットは今の所開発されていませんし、今後も開発は難しいでしょう。もちろん、それ以外の部分においては少しずつロボットが開発されています。しかし、まだまだ他の業界に比べると建築業におけるロボット自動化は未成熟ということになります。
また、ロボット自動化自体が未成熟という点と関連して、開発費・製作費が高いということも挙げられます。ロボット自動化という点では、まだまだ手つかずの技術が多いのが現状。それらの技術を自動化していくにはどうしても開発費・製作費が高くなるのはしかたがありません。
ロボット技術が未成熟ということになると、故障時の対応についても不安視されます。まだまだ前途多難というイメージが強い建築業界のロボット自動化です。
ロボット化施工を前提とした建築設計が難しい
現在の建築業界ではロボット自動化を導入することを視野に入れていない設計となっています。したがって、ロボット自動化を行う場合には今までは考えなくても良かったようなことにまで気を配らなければならなくなります。
また、ロボット化の事例も少ないので、事前確定が難しいという点も大きな問題です。
ロボット自動化ではサブコンとの情報交換や下請契約などが問題に!
ロボット自動化を視野に入れて建築する場合、ゼネコンと下請けのサブコンの間で今まで以上に情報交換が必要となります。しかし、現状は情報交換が難しい状況です。
また、サブコンとの下請け契約などに関しても運用面での協調が不足することも考えられます。ロボット自動化を導入することで、今まで以上に工事計画や管理も複雑となり、 ICT(情報通信技術)の活用も推進しなければなりません。そういった点も問題となっています。
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