Research Trends on Assembly Automation by Using Industrial Robots
Research Trends on Assembly Automation by Using Industrial Robots
复制标题
工业机器人装配自动化研究趋势
DOI：
10.2493/jjspe.84.299
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发表时间：
2018
影响因子：
--
通讯作者：
K. Harada
中科院分区：
文献类型：
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作者：
K. Harada
ロボットが作業を自律的に行うことで,ヒトの作業を代 行することは,ロボット研究の一つの究極的な目的であ る.本稿では,産業用ロボットによる組み立て作業が直面 する問題を明らかにし,組み立て作業の完全自動化に向け た研究の動向と体系化について述べる. 近年,製品のライフサイクルが短くなることで,製品の 製造形態も大量生産から多品種少量生産,変種変量生産へ と移行している.また,それにともない,製品を組み立 てる際の生産形態もライン生産からセル生産へと移行して いる.ここで,従来多くの産業用ロボットではティーチン グ・プレイバック方式により動作を生成しているが,ティ ーチング・プレイバックは,ライン生産においてロボット に一度教示した動作を行わせ続ける場合に適した方式であ る.ここで,セル生産をロボット化する際に直面する問題 を考えてみよう. 現在,セル生産は多くの場合において人手に依存してい る(図 1(a)).セル生産において,作業者は部品箱から 必要な部品を取り,作業台の上で組み付ける.この作業を ロボットにより代替することを考えてみよう.まず考えら れるのは,ヒトと同じくらいの大きさをもった双腕ロボッ トを導入し,ヒトが作業していたところに設置するという ことであろう(図 1(b)).しかしながら,単にロボット をヒトが作業していたところに設置しただけでは,ほとん どの場合においてロボット化は成功しない.これには,い くつかの理由がある.まず,双腕ロボットへの動作教示 は,少なく見積もっても単腕ロボットに比べて倍の労力が 必要である.次に,ロボットは部品箱にバラ積みされた状 態から部品を取り出さなくてはならないが,その困難さか らパーツフィーダなどの自動整列装置を用いることがしば しばである.さらに,把持した部品を組み付ける際に,部 品が外力を受けて把持位置がずれることを避けるために, 部品ごとに指の形状を工夫した専用グリッパをツールチェ ンジャにより切り替えながら用いることになる.このよう に,部品ごとにパーツフィーダや専用グリッパを用意した のでは,変種変量生産における製造工程の変化に柔軟に対 応できなくなる.また,このような苦労を重ねても,ロボ ット化できる工程は限定的であり,実際には作業者の熟練 を要するようなロボット化が困難な作業は多く存在する. 現状において,セル生産をロボット化する場合は,作業の 容易さと製品のライフサイクルとを勘案して,ロボット化 が可能かどうかを事例ごとに注意深く吟味しなくてはなら ない.