ベルト/ローラーコンベア代替に!新世代リニアロボットコンベア

掲載開始日:2013-07-18 00:00:00.0

ヤマハ発動機株式会社ヤマハ発動機株式会社

「流す」から「動かす」へ ヤマハのコンベア大革命ベルト/ローラーコンベアに代わる新世代ロボットコンベア LCM100

限られた予算内で生産設備をどう最適化するかは、製造現場に課せられた永遠のテーマ。市場を取り巻く環境が変わるなか、これまでと同じ生産設備・作り方を続けることはムダとリスクを増やすだけ。現実と歩調を合わせて現場を変えていくことが利益を生み出す強い製造現場を作るポイントです。
これまでモノを運ぶ搬送工程はベルトコンベアやローラーコンベアが主流でしたが、大量生産・大量消費から少量多品種生産へと時代が変わり、いまの時流に合わなくなってきているのは事実。ヤマハ発動機(静岡県磐田市)は、従来のコンベア機器に代わる最新の搬送機器「リニアコンベアモジュール LCM100」を開発。最先端のロボット技術を使った次世代型コンベアについて話を聞きました。

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今回紹介する技術と製品

リニアコンベアモジュール LCM100
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LCM100は、ロボット技術をベースに開発したリニアコンベアモジュールです。リニアモータを中心としたモジュール構造で、連結するだけで増設でき、柔軟なライン構築や修正に対応できる新世代のコンベアです。

この記事で紹介した製品の関連資料など、詳しくはお問い合せください。

ロボット技術で“流す”から“自在に動かす”へ
市場環境にともない搬送工程も変化が必要

IM事業部 ロボットビジネス部
ロボット技術グループリーダー
福川 義章 主査

製造業全体で製品のライフサイクルが短くなり、少量多品種生産が増えるなか、搬送工程にはこれまで以上に柔軟性、臨機応変な変化が求められてきています。特に電子機器やデジタル機器などモデルチェンジが早い業界ではその傾向が非常に強く、作る製品や作り方が変わって生産ラインを再構築するということが繰り返されています。

搬送工程ではずっと昔からベルトコンベアやローラーコンベアが使われてきました。ある一つの機種を大量に生産していた時代や、ただ流すだけの単純搬送、広い工場内の搬送などには非常に便利ですが、一方で、スピードアップや細かな制御で搬送を高度化しようとすると一気に大規模になってしまう、いったん導入してしまったら変更が難しいといった難点があります。

製品ライフサイクルの短期化、少量多品種生産が進んで搬送工程により一層の効率化が求められるなか、ベルトコンベアやローラーコンベアではすでに限界が来つつあります。それに対する答えとして開発したのがリニアコンベアモジュールLCM100で、より柔軟な運用、高度化や効率化ができるようにロボット技術をベースに開発しました。

IM事業部 ロボットビジネス部
ロボット技術グループ
高木 克幸 主務

LCM100は、工場内の製品搬送に使う、ベルトコンベアやローラーコンベアの代替として開発した次世代のコンベアです。リニアモータとスライダ、コントローラのセットで1モジュールとなっており、スライダの上にワークを載せて搬送します。コントローラでスライダの速さ、停止位置など動きを制御でき、高速・高精度に、自在に動かすことができます。

従来のコンベアが一定速度・同一方向の流れにまかせてワークを“流す”のに対し、LCMはワークを載せたスライダをスピード、方向を変えながら、自在に動かすことができます。それぞれのスライダの動きを制御でき、従来のコンベアでは不可能だった高度な搬送工程が実現できるコンベア、それがLCM100です。

ラインの長さ調整はモジュールを追加・削減するだけ 設定変更も簡単

モジュール連結構造

モジュール連結構造

ライン変更に柔軟に対応

ライン変更に柔軟に対応

ストッパー・センサーは不要。サーボ制御によるなめらかな加減速。

ストッパー・センサーは不要。
サーボ制御によるなめらかな加減速。

LCM100には4つの大きな特長があります。

1つ目は「モジュール構造による運用の柔軟性」です。

従来のコンベアはいったん搬送ラインを構築したら、それ以降の修正や調整には多くの労力がかかります。作る製品が変わった途端そのラインはそのままでは使えなくなることが多く、その都度ラインを更新しなければなりません。従来のコンベアを調整し直したり、新しいコンベアを調達したりという手間とコストが発生し、施工も大変です。

それに対しLCM100はモジュール構造なので、ラインを長くしたい時は追加、短くしたい時はモジュールの数を減らすだけ。作る製品が頻繁に変わり、搬送ラインの構成を変えなければならないといった場合も、モジュールを追加/削減し、柔軟に対応できます。1モジュールの全長は640㎜。必要な時に必要なだけモジュールをつないでラインを構築できます。新規のライン構築、変更に関してもスピーディーな立ち上げが可能となります。

また、ラインが短くなってモジュールが余ってしまった場合も、別のラインに転用したり、保守用に保管するなどの運用もできます。

2つ目は「ストッパーやセンサーは要らず、プログラムのみの簡単な制御設定でスライダーをダイレクト駆動させること」です。

従来のコンベアはモノの流れを制御するために、ワークを止めるストッパーや、ワークの到着を感知して知らせるセンサーなど、オプションの機器をつないで制御設定していました。LCM100はサーボ制御なのでストッパーやセンサー自体が必要なく、停止位置の設定などもプログラムを書き換えるだけで済みます。これまではラインを変更する際にはストッパーの位置調整やセンサーの設定変更など、その都度ハードとソフトの両面に対応しなければならず、大きな手間がかかっていました。LCM100ならそんな面倒もなく、運用面では少量多品種や頻繁なライン変更に柔軟に対応できるという強みがあります。

加速/減速、前進/後退など動きは自在に設定 ライン構築の自由度も拡大

前進後退を自由に設定。同じ工程を共通化。

前進後退を自由に設定。
同じ工程を共通化。

3つ目は「リニアモーター駆動の高速運転とタクトタイムの短縮」です。

ベルトコンベアやローラーコンベアはベルトとローラーそれ自身が動くわけではないので、動かせる速度に限界があります。LCM100はリニアモーターでスライダ自身が動くダイレクト駆動で、最大3m/秒で動かすことができます。搬送スピードのアップによりタクトタイムを短縮でき、工程全体の効率化とコスト削減に効果があります。

4つ目は「スライダのフレキシブルな動きと、それによる自由なライン構築」です。

従来のコンベアは前に進むだけの一方通行なので、区間距離が長い箇所でもスピードを上げることは出来ず、ひたすら同じスピードで運ばれていくだけです。
LCM100は必要な場所で正確に止まる、スピードを変更する、あるスライダだけを後退させるといったフレキシブルな動きも設定できます。前進/後退、加速/減速を自由に設定でき、動きの幅が広がることでこれまでのライン設計の枠を超えた、より自由度の高い設計が可能です。
またスライダはいったんラインから排出された後再挿入されても続けて制御ができるので、分岐や合流などはもちろん、往復動作や循環動作も組み合わせた自由なライン設計ができます。

搬送工程のムダを減らすことは利益に直結
従来のコンベアでは不可能だった搬送工程を実現<

水平分岐や縦循環なども可能

水平分岐や縦循環なども可能

製造や加工工程に比べて、搬送工程はなにも付加価値を生まないと思われがちですが、LCM100を使うことにより、これまでのコンベアでできなかったようなラインが実現でき、工程の幅が広がります。

例えば、従来のコンベアはコンベア上で作業できないので加工するにはいったん工程内に引き込んだり、ロケーティングピンを挿入して固定するという1工程が別途必要でしたが、LCM100は高剛性ガイドを使用しているので、スライダ上で直接作業ができ、このような工程が不要となります。そのためラインの小型化やタクトタイムの短縮に役立ちます。

タクトタイムが短くなれば、製品が世に出るスピードが速くなります。リアルタイム生産に近づき、仕掛品や在庫を減らすことにもつながります。搬送工程に投資をして工夫・改善することは、利益を生むことに直結します。

すでに電子機器、自動車関連メーカーから多数お問い合わせがあり、手ごたえを感じています。
LCM100を使って、従来のコンベアでは出来なかった次世代の搬送工程を一緒に実現してみませんか?

◆ヤマハ発動機「リニアコンベアモジュールLCM100」製品ページはこちら

LCM100の動作を動画でもご覧いただけます。

この記事で紹介した製品の関連資料など、詳しくはお問い合せください。

取扱会社

ヤマハ発動機株式会社 IM事業部

自社における二輪車製造組立の合理化と加工精度の向上をめざし、1974年から産業用ロボットの研究・開発をはじめ、1976年には、社内独立自開発の部品組立用スカラ型ロボットを自社二輪車生産ラインに導入しました。この成功により、1981年にロボット事業分野への新規参入を発表しました。

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