パラレルリンクロボットは、高速なピッキングが得意で単純作業や熟練の技がいる作業など、人材不足が発生しやすい環境で導入されています。

本記事では、パラレルリンクロボットの概要や導入するメリット・デメリットなどを解説します。最後まで読めば、パラレルリンクロボットの具体的な導入方法を理解できます。人材不足で困っている企業の皆さまは、ぜひ参考にしてください。

パラレルリンクロボットとは

パラレルリンクロボットとは、天井から吊り下げられる形で設置され、本体部分のリンクに「パラレルリンク」を採用している産業用ロボットです。

一般的なパラレルリンクロボットは、2本のシャフトからできる1セットのリンクを、3セット並列に配置することで先端の動きをコントロールしています。

また、パラレルリンクロボットは、高速かつ精密さが求められる作業で活用されています。

パラレルリンクロボットの仕組み

パラレルリンクロボットには、マニピュレーターと呼ばれる本体部分に「パラレルリンク」が採用されています。パラレルリンクとは、ロボットの関節部分であるリンクが並列につながっている状態です。

このリンクが連携して稼働するので、精密な作業を高速でこなせるようになっています。

パラレルリンクロボットと他のロボットの違い

パラレルリンクロボットとほかのロボットでは、リンク部分の構造が大きく違います。

例えば、水平多関節ロボットではリンクが水平に位置しており、垂直多関節ロボットではリンクが直列につながっています。一方で、パラリンクロボットのリンク構造はリンクが並列した構造になっており、2本のシャフトで1セットです。

また、パラレルリンクロボットと多関節ロボットは、得意な作業も異なります。

多関節ロボットは部品の挿入やネジ締めなど、細やかな動きが必要な作業に適しています。一方でパラレルリンクロボットは、高速にピッキングする作業が得意です。

パラレルリンクロボット導入のメリット・デメリット

パラレルリンクロボットの導入には、メリットとデメリットが存在します。それぞれ理解したうえで、パラレルロボットを導入するか検討しましょう。

メリット

まずは、パラレルリンクロボットを導入するメリットについて、以下で詳しくみていきましょう。

生産性が向上する

パラレルリンクロボットは、これまで人の手で行っていた部分に導入することで、生産性が向上します。例えば、正確さとスピードが必要な生産ラインのパック詰めにおいて、パラレルリンクロボットにより24時間稼働ができるようになるため、人手に依存する場合と比べて生産力が向上します。

また、パラレルリンクロボットが工程を担う分、従業員は事務作業などほかの作業に集中できます。そのため、パラレルリンクロボットの導入工程だけではなく、工程全体で効率アップが期待できるでしょう。

コスト削減につながる

パラレルリンクロボットを導入することで、人件費などのコストの削減につながります。例えば、夜間はパラレルリンクロボットの稼働に任せることで、深夜手当を浮かせられるでしょう。

また、パラレルリンクロボットは正確に作業を遂行できるので、生産過程でのロスを減らせます。人件費と廃棄ロスの双方から見て、パラレルリンクロボットの導入はコスト削減につながります。

作業の正確性や安全性が向上する

パラレルロボットはプログラムに基づいて正確に作業を行えるため、人の不注意によって起こるようなミスはほぼありません。そのため、ヒューマンエラーが発生しやすい単調な作業や繰り返し作業においても、作業の正確性が上がります。

また、パラレルリンクロボットの導入により、従業員が複数の作業を掛け持ちする必要がなくなり、1つの作業に集中できるようになります。そのため、従業員自体の安全性も確保されるでしょう。

人材不足の解消になる

パラレルリンクロボットの導入は、人材不足で困っている企業にとって大きなメリットです。

企業のなかには人手が足りず、複数の業務を担当している従業員がいるケースも多いでしょう。パラレルリンクロボットの導入により、商品の仕分けや箱詰めなどが無人でできるようにため、人材不足の解消につながります。

24時間生産が可能になる

パラレルリンクロボットを導入すれば、これまで人材不足や安全性などが原因で夜間や早朝の生産が止まっていた工場でも、24時間生産が可能です。

24時間生産が可能になれば生産数が増えるため、取引先の新規開拓ができたり、夜間の人件費を浮かすことができたりとさまざまなメリットがあります。

デメリット

続いて、パラレルリンクロボットを導入するデメリットについて、以下で詳しくみていきましょう。

初期費用が高額である

パラレルリンクロボットを導入するときには、周辺機器や人材の確保が必要になるため、初期費用が高額になりがちです。パラレルリンクロボット本体だけでも100〜400万円かかります。特に、複雑な仕分け作業や正確な箱詰めを求める場合は、画像処理機やベルトコンベアなどが必要になるので、導入コストだけでも500万円以上になるケースもあります。

パラレルリンクロボット導入に伴う初期費用を少しでも抑えたい場合には、自治体や国の補助金の利用を検討するのも一つの方法です。

可搬重量が小さい

パラレルリンクロボットは多関節ロボットに比べて、可搬重量が小さいのがデメリットです。パラリンクロボットは天井から吊るす形式が一般的なため、リンクが細くなっており、1〜10キロ程度しか耐えられません。

高重量物を扱う場合には多関節ロボットを導入し、一方で軽量物の場合にはパラレルリンクロボットを導入するといったように、作業によって適切なロボットを選ぶようにしましょう。

パラレルリンクロボットの活用方法

パラレルリンクロボットの活用方法について、以下でみていきましょう。

仕分け作業

パラレルリンクロボットのUFOキャッチャーのような構造をしているため、上から掴んで別の場所へ移動させる動作が得意です。

そのためパラレルリンクロボットは、コンベア上に流れる複数の対象物を別々のトレーへ仕分ける作業で活用できます。例えば、食品や容器など軽量物の仕分け作業が挙げられます。

パラレルリンクロボットを導入すれば、正確かつ高速にコンベアに流れているものを選別可能です。

ビジュアルセンサーと一緒に使用した場合

仕分けする対象物の大きさや種類が違う場合には、パラレルリンクロボットのみではスムーズに仕分けできません。そこで、同時に活用されているのが、画像から色や形を識別できる「ビジュアルセンサー」です。

ビジュアルセンサーとパラレルリンクロボットを組み合わせることで、複雑な商品の色や形を区別・分類できるようになります。そのため、ビジュアルセンサーと一緒に使用すれば、複数の商品が混ざっている場合や正常な商品とエラー商品を分別する必要がある場合など、正確性が求められる仕分け作業において活用できます。

食品のパレット詰め

パラレルリンクロボットは、制御が必要な関節が少なく位置決め精度が高精度です。そのため、正確性が必要な食品のパレット詰めで活用されています。例えば、コンベア上を流れる大量のお菓子に合わせて関節を適切に調整することで、素早くパレットの中に敷き詰められます。

おすすめのパラレルリンクロボットメーカー7選

ここでは、おすすめのパラレルリンクロボットメーカーの特徴や主なロボットについて紹介します。

株式会社ロボテック

株式会社ロボテックは、ユニパルス株式会社の事業拠点の1つで、さまざまな産業用ロボットを開発しています。同社では「電動トルクアクチュエータ　ユニサーボ」を3台使用して、パラレルリンクロボットを構成しています。

オムロン株式会社

オムロン株式会社は、産業用ロボットやFAシステム機器などを提供する電気機器メーカーです。同社のパラレルリンクロボットには「iX3」「Hornet」「Quattro」などがあり、食品や薬品、医療業界のニーズに合ったロボットを生産しています。

ムラテックメカトロニクス株式会社

ムラテックメカトロニクス株式会社は村田機械株式会社の関連会社で、電子機器や制御盤の製造・販売を行っています。同社ではパラレルリンクロボットの「MPS2シリーズ」を開発しており、2023年9月現在で4種類あります。

株式会社安川電機

株式会社安川電機は、モーションコントロールや産業用ロボット、システムエンジニアリングを主軸に、福岡県北九州市を中心に国内外に拠点を持つ大手メーカーです。同社では「MOTOMAN-MPPシリーズ」を開発しており、多品種商品の箱詰め作業や商品の整列作業で活躍しています。

川崎重工業株式会社

川崎重工業株式会社は、航空機のエンジンや、船舶や鉄道車両の製造など多彩な事業展開をしている総合エンジニアリングメーカーです。同社のパラレルリンクロボットの「YFシリーズ」は、食品・薬品などの組み立てやハンドリング、ピッキング工程で活躍しています。

ABB株式会社

ABB株式会社はスイスに本社をおく多国籍企業で、100ヵ国以上でビジネス展開をしている世界的に有名な企業です。同社のパラレルリンクロボットの「IRBシリーズ」は、2023年9月現在で3種類あります。

ファナック株式会社

ファナック株式会社は山梨県に本社を置き、産業用ロボットを販売しています。同社のパラレルリンクロボットは「ゲンコツロボット」と称されており、主にハンドリング工程で活用されています。

パラレルリンクロボットの導入方法

パラレルリンクロボットの導入を考えている場合には、ロボットSlerの活用がおすすめです。ロボットSlerとは、ロボットを使用した機械システムの導入や設計、組み立てなどを行ってくれる業者です。

ロボファンでは、ロボットSlerを紹介しています。ご検討の方は下記をご覧ください。

 

パラレルリンクロボットの導入事例

実際にパラレルリンクロボットの導入事例について、具体的な内容を以下でみていきましょう。

湧別漁業協同組合

湧別漁業協同組合は北海道にある漁業組合で、オホーツク海とサロマ湖の恵みを全国に届けています。

就業者の高齢化による労働力問題の解消と労働生産性の向上を目的として、自動化を検討していました。

そこで、同組合はホタテ貝の選別後に自動生剥ぎ機のパレットに供給する作業に対して、株式会社安川電機の「MOTOMAN-MPP3H」ロボットを導入。

パラレルリンクロボットの導入によって、労働時間を8.5時間から2.5時間に削減できたうえに、労働生産性が6.8倍に向上しました。さらに、熟練の従業員が担当していた貝の選別工程や、選別後の貝が入ったパレットの運搬工程もロボット化に成功し、過酷な作業環境がかなり改善されています。

セントラルパック株式会社

セントラルパック株式会社は、レトルト食品を中心に、食品の開発から製造まで行っている会社です。

同社では、高速カートナーへのパウチ供給・手直し・空トレー回収を3名で行っていましたが、人手不足の深刻化に伴いパウチ供給の自動化を検討していました。

そこで、ファナック株式会社のパラレルリンクロボット「M-2iA/3SL」を導入。

導入により、パウチ供給作業にて3名からサポート要員の1名で済むようになりました。また、稼働率が向上したことで、労働生産性は3倍になりました。

美和電気株式会社

美和電気株式会社は神奈川県を中心に、測定器や制御機器などの製造・販売を行う会社です。

磁気反転表示器のディスク組み立て工程では、ディスクの表面には極薄のカラーシートを、そして裏面に軟弱なマグネットを貼り付ける必要があります。この作業は熟練の技術が必要であるため、従業員が限定されており、生産性を高めることが極めて難しい状況でした。

労働生産性の向上のために、ファナック株式会社の「FANUC Robot M-1iA」を導入。

導入前は生産量が1ヵ月あたり6,000個だったのが、導入後は3倍の18,000個まで増量できました。

マツザワホールディングス株式会社

マツザワホールディングス株式会社は長野県にあり、お土産品のもとになる青果の調達から、お土産品の製造・販売まで行っている会社です。

同社は焼き上がったラングドシャの選別から包装機への供給作業に、株式会社JRCのパラレルロボットを導入しました。

導入した工程はコンベアから別のコンベアに載せ替えるだけの単純なものですが、一度に大量のラングドシャが流れくるため、従来は2名の人員を配置していました。今回の導入で、2名分の省人化に成功しています。

株式会社テック

株式会社テックでは、光学フィルム加工や巻芯洗浄などの事業を展開しています。

同社では従来人手で行っていた偏光フィルム断裁工程において、中小型サイズ品の加工をする作業が増えてきていました。中小型サイズ品の加工では時間に対して断裁数量が大きくなるため、作業効率を考慮すると人手によるピックアップ作業に限界を感じていました。

そこで人手作業の代替にロボットの導入検討を進め、ABB社のパラレルリンクロボットの「IRB360-3」を2台導入。

導入により、人手でのピックアップ作業が不要となり、4人相当分の作業をロボットへの置き換えに成功しました。

まとめ

パラレルリンクロボットを導入すれば、生産性の向上やコスト削減につながります。また、高速で精密な作業を得意としているので、食品の選別や箱詰めなどで活用されています。

パラレルリンクロボットを導入して生産性向上やコスト削減を実現したいのであれば、ロボットSlerを活用しましょう。
ロボファンでは優秀なロボットSlerを紹介していますので、お気軽にご相談ください。