自律走行型AGV(自動搬送車、以下自律型AGV)と協働ロボットの組み合わせ──。現在、世界の最先端をいくこの自動化技術の提案が、欧州工作機械見本市「EMO2019(通称EMOショー)」(2019年9月16~21日、会場はドイツ・ハノーバー国際見本市会場)に登場した。従来の自動化を超える「自動化2.0」を代表する技術で、日本以上に人手不足が深刻な欧州において潜在的なニーズは高そうだ。

自律走行型AGVと協働ロボットを使った自動化システム
HENKEL+ROTHが開発した自律走行型AGVにファナック製の協働ロボットを載せた構造。(写真:日経 xTECH)
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 自律型AGVと協働ロボットを融合させた自動化システムは、安全柵なしで人と同じ場所で稼働できる協働ロボットを据え置きで(固定して)使う方法からさらに一歩進め、協働ロボットに移動機能を持たせたものだ。これにより、人と同様に場所を移動して作業することができ、自動でこなせる仕事の幅が広がるという利点がある。

 独ヘンケル・アンド・ロス(HENKEL+ROTH)が開発した自律型AGV「Mobile Robot MR3.0」を使い、自社の協働ロボットを搭載した自動化システムを出展したのがファナックだ。ワーク(被切削物)をピックアップして工作機械まで運び、工作機械のテーブルにクランプして、切削後に取り出して搬送する作業を自動で行う。

自ら生産現場の地図を作って移動する

 移動するだけなら一般のAGVでも可能だ。自律型AGVの優れる点は、移動の柔軟性の高さにある。一般のAGVは、床に磁気テープなどで移動ライン(レール)を引く必要がある。一般のAGVはこの移動ラインに沿って動く仕組みだからだ。これに対し、自律型AGVに移動ラインは不要だ。ボディーの対角線上の角に1つずつLiDAR(Light Detection and Ranging)を搭載しており、周囲の環境を把握して生産現場の地図を作成。加えて、SLAM(Simultaneous Localization and Mapping)技術により、自律型AGV本体の位置もリアルタイムに推定するからだ。このため、ステーション(作業場所)間の移動を自律的にこなし、人とぶつかることもない。

移動する自動化システム
LiDARとSLAM技術で生産現場の地図の作成と自己位置推定を自律的に行いながら移動する。(写真:日経 xTECH)
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 自律型AGV本体の大きさは、長さ950×幅650×高さ830mmで、質量は400kg。150kgまでのものを積載可能だ。最大で1.2m/秒の速度で移動できる。100m角の広いエリアでも問題なく移動できるという。エネルギーの供給は、生産設備のそばに設置したワイヤレス充電器で行う。

 既に医療分野で採用された実績があり、金属加工の分野の顧客を開拓する考えだ。HENKEL+ROTHによれば、価格は15万ユーロ(約1770万円、1ユーロ=118円換算)で「高くない。数年で回収できる」(同社)という。

 HENKEL+ROTHは、韓国の工作機械メーカーであるドゥーサン(Doosan Machine Tools、以下Doosan)とも組んだ。こちらは、自律型AGVに従来型の産業用ロボット(6軸垂直多関節ロボット)を搭載したタイプだ。ワークが置かれたステーションからワークをピックアップし、工作機械に運んでテーブルにクランプ(固定)するだけではなく、切削後のワークを検査ステーションまで運ぶ作業を自動でこなす。

 各ステーションには位置決め用のマーカーが貼ってあり、自律型AGVは、ロボットアームの先端に付いたカメラでこのマーカーを把握。生産設備や検査設備と自律型AGVとの位置決め精度を高めている。

自律走行型AGVに産業用ロボットを組み合わせた自動化システム
HENKEL+ROTH がDoosanと組んで開発した。ワイヤレスで充電する。(写真:日経 xTECH)
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