ロボット導入・自動化お役立ち情報　箱詰め編

はじめはこれ 基礎から注意点まで お 役 立ち情 報 ロボット導入 工場自動化 箱詰め工程 06-6543-8180 〒 550-0011 大阪市西区阿波座2丁目1番1号 CAMCO西本町ビル5階

株式会社 JRC　ロボットSI カンパニー ロボット導入・自動化お役立ち情報⑭ 未包装品・包装品・箱詰め工程 自動化の課題について解説 食品工場では、食品をさまざまな状態で扱います。例えば、袋詰めがされる前の「未包装品」や、 ひとつひとつ包装された「個包装品」、またそれらを箱詰めした状態などがあげられます。 それぞれの工程に特有の課題があるため、人手不足から工場の自動化を検討する場合は、個別 に対策を検討することが重要です。 この記事では、未包装品・個包装品・それらの箱詰め工程について、その課題や自動化のポイ ントを解説します。 1 箱詰め作業の課題 いことから、スペース効率を重視した人員配置 が行われます。その配置を変更せずに作業を自 箱詰め作業は、単純な作業を長時間続ける 動化しようとしても、産業用ロボットの導入は 必要があります。作業者のミスによって、異物 むずかしいため、協働ロボットの導入が検討さ 混入や不良品が発生する恐れがあるため、常に れます。 集中して作業を行う必要があります。 また、新規ラインや、製品切り替えなどのタ このような根気のいる作業は、作業者への負 イミングであれば、ビジョンセンサと組みあわ 担も大きく、人の採用がうまく進まなかったり、 せた「パラレルリンクロボット」などの産業用 採用できてもすぐに辞めてしまったりといった ロボットも検討することができます。 課題があります。人手不足の状況から、作業工 自動化を目的としてロボットを導入する場合 程の自動化に注目が集まっています。 には、コンベヤや計量機などの周辺設備との連 携も考慮する必要があります。 ＪＡ土佐くろしお…労力のかかる箱詰め作 業を機械化するため、同年、南国市の会社に 2 未包装品・個包装品を扱う 開発を依頼し、ミョウガのパックをアームで 作業の課題 つかみ箱詰めするロボットが完成した。包装 焼き菓子やチーズなどの「未包装品」は、 に不備がないかをチェックするカメラが連動 コンベヤ上を流れる工程で、計量機に投入し し、不良品は除外され、箱には入らない。 たり、自動包装機に投入できるように整列さ せる作業が必要です。 引用元：「箱詰めロボ」で効率化｜JA高知県 未包装品の多くは、一定量をまとめて袋詰 https://ja-kochi.or.jp/action/midori/chiikikasseika/14344/ め・箱詰するため、その前準備となる整列の 工程は、短時間でこなす必要があります。し 箱詰め作業の自動化ポイント かし、人の速さには限界があり複数人で作業 食品業界では、扱う製品がそれほど大きくな をせざるを得ないため、人件費がかさみます。 2

株式会社 JRC　ロボットSI カンパニー ロボット導入・自動化お役立ち情報⑭ また、包装機に投入するため未包装品を整 • 個包装品を扱う作業の自動化における 列させる際は、稼働中のコンベヤ上に一定の 課題とポイント 間隔で、向きを揃えて並べる必要があります。 個包装品は、製品ひとつひとつが「紙」や この作業を長時間続けて行うためには、集中 「ビニールのフィルム」などで覆われている 力と体力が必要であり、ミスなくこなすのは ことが多いため、包装が外れないように注意 容易ではありません。 しながら扱う必要があります。 また、箱に余分なスペースがあると輸送中 • 未包装品を扱う作業の自動化ポイント に製品が傷ついてしまうため、箱詰めの際に 一般的に、未包装品は「割れやすいもの」 は隙間はほとんどありません。狭い隙間に製 「崩れやすいもの」「つかみにくいもの」が多 品を詰めていく場合、製品の側面や下面を保 いため、ロボットが苦手とする分野です。そ 持するのはむずかしいため、ロボットハンド の難易度の高さから、ロボットによる自動化 を使い上面を保持する必要があります。 が選択肢に入らないこともあるでしょう。ま 個包装品や箱が傷ついているとクレームに た、むき出しの製品を直接ロボットで扱うこ なる可能性が高いため、生産効率とともに、 とになるため、異物混入が発生しないように、 高い精度での作業が必要とされます。 衛生面にも十分に配慮する必要があります。 未包装品の自動化では、個々の形や向きを 3 包装品・箱詰め工程の自動化例 正しく把握し、未包装品が崩れたり、変形し パラレルリンクロボットによる、包装品・ たりしないように注意しながら、素早くピッ 箱詰め工程の自動化例を紹介します。 クアップする必要があります。 例えば、人の目の代わりとなる「ビジョン 焼き菓子（未包装品）を次工程に送る作業を自動化 センサ」で位置や向きを把握し、高速で正確 クッキーなどの焼き菓子の製造工程では、 に動作できる「パラレルリンクロボット」を コンベヤで流れてくる焼き上がったお菓子 複数台組み合わせる構成が考えられます。 を、並べ替える作業が必要でした。クッキー 個包装品を扱う作業の課題 が割れないように注意しながら並べ替えるた めには、複数人での作業が必要です。 「個包装品」の整列や箱詰め作業では、既 そこで、高速・高精度のパラレルリンクロボッ に包装された製品を扱うため、未包装品に比べ トを導入。ビジョンセンサでクッキーの位置や ると異物混入のリスクは低くなります。しかし、 向きを認識しながらピックアップし、一定間隔 製品の包装が崩れたり、汚れがつかないように で整列させることが可能になりました。 注意しながら、整列や箱詰めを行う必要がある 自動化をすると、コンベヤが停止した際 ため、こちらも集中力が必要です。 に、焼きあがったクッキーがあふれてしまう 懸念がありますが、ロボットの退避機能に また、箱詰めを行う際には、重量の測定が よって、製造したクッキーを横に逃すことも 必要な場合があります。この作業をスムーズに 可能です。 こなすには、ある程度の経験が必要です。経験 がなくても計量機を見ながら細かく調整するこ とは可能ですが、時間がかかってしまうため、 生産効率の低下につながります。 3

株式会社 JRC　ロボットSI カンパニー ロボット導入・自動化お役立ち情報⑭ 焼き菓子（個包装品）をトレーに詰める作業を自動化 ピロー包装された焼き菓子は、箱詰めをす る前にトレーに詰める必要があります。縦 2 列・横 3 列・高さ 3 段ずつ詰める場合、つか んだ焼き菓子を離す位置を、詰める個数によっ て調整する必要があり、自動化のむずかしい 工程でした。 そこで、高速のパラレルリンクロボットを 導入。横 3 列を 1 回の動作で詰められるロボッ トハンドを採用し、精度の高い位置制御を行 うことで、複雑な工程の自動化が実現します。 4 まとめ 包装品・箱詰め工程の自動化は、製品の状 態に応じた課題があり、自動化がむずかしい 工程です。特に未包装品は、やわらかさやそ の形状から扱いがむずかしく、ビジョンセン サによる位置や向きの特定、ロボットハンド の活用がポイントとなります。自動化の需要 が大きいため、今後も導入は進んでいくで しょう。 JRC ロボット SI カンパニーでは、工場の 人手不足・生産性の課題を解決するロボット SIer として、パラレルリンクロボット搭載の 「高速ピッキングシステム」をはじめ、さま ざまなロボットシステムをご提供していま す。 三品産業での包装品・箱詰め工程の自動化 でお困りでしたら、ぜひ一度、JRC までお問 い合わせください。 4

株式会社 JRC　ロボットSI カンパニー ロボット導入・自動化お役立ち情報⑭ ロボットケーサーとは？ 箱詰め作業の種類とロボット導入事例をご紹介 多くのメーカーで製品の出荷時に段ボールで梱包を行っており、製品を段ボールに詰める作業 を自動化する装置のことをケーサーと呼びます。 これまでは詰め方が特殊だったり、製品の形にばらつきがあるなどの理由から段ボール詰め工 程を自動化できていなかった現場に向けて、ロボットを使用して段ボール詰めを行うロボット ケーサーが開発されています。 この記事では、ロボットケーサーについて解説いたします。 1 ケーサーとカートナーの違い、 カートナー その他類似工程 カートナーとは、個装箱や中箱に詰める工 箱 詰 め 作 業 を 自 動 化 す る 装 置 と し て メ 程を自動化する装置です。完成した製品の包 ジャーなものに、「ケーサー」と「カートナー」 装、あるいは製品の保護や陳列等の目的で中 があります。ケーサーとカートナーの違いに 箱に詰める作業を自動化します。 ついて説明するとともに、それ以外の箱詰め ワークとしては個包装された食品や薬の の類似工程を紹介します。 PTP シートなどがあり、横ピロー包装機や縦 ケーサー ピロー包装機の後に設置されることもよくあ ります。 ケーサーとは、段ボール箱（外箱ともいう） に詰める工程を自動化する装置です。出荷用 包装資材の業界では段ボール箱のことを の梱包をする工程なので、ケーサーのワーク 「カートン」と呼ぶことがあり、中箱と区別 は箱や容器に入っていたり、袋詰めなど包装 するために中箱を「インナーカートン」、外 済みの状態のものが大半です。 箱としての段ボール箱を「アウターカートン 段ボール詰め工程の前には段ボールを組み （アウトカートン）」とする呼称もあります。 立てる製函工程、後にはテープで封をする封 カートナーのカートンとはインナーカートン 函工程があり、前後工程もまとめて装置 1 台 のことになります。 で行うケーサーをセットアップケーサーや ラップアラウンドケーサーといいます。ロボッ トレー詰め トケーサーの場合は前後工程までまとめて 1 製品を個装箱や袋に詰める際に、一度プラ 台で行わず、製函機と封函機の間に設置され スチックや紙製のトレーに詰めて整列した状 るケースが多いです。 態で詰めるという包装形態があります。クッ キーのような柔らかいお菓子などでよくみら れる形です。 4

株式会社 JRC　ロボットSI カンパニー ロボット導入・自動化お役立ち情報⑭ トレーに整頓された状態でさらに梱包を行 • 複雑な詰め方 うため、カートナーやピロー包装等の前に行 1 段ごとに互い違いになるよう向きを変え う包装準備の工程となります。 たり、合紙（間紙）をはさむといったように、 容器に製品を詰める工程という点ではロ 同じ製品を同じように詰めるだけではない複 ボットケーサーと類似しており、製品をハン 雑な詰め方をしたい場合、それに合わせた設 ドリングするためのツール選定など流用でき 計が可能です。 るノウハウがあります。 番重詰め • 製品・段ボールの大きさの幅が広い 段ボールの大きさに合わせて調整できる 「番重（ばんじゅう）」という薄型のコンテ ケーサーもありますが、ロボットであればワー ナ容器があります。食品業界で最もよく使用 クや段ボールサイズの多少の変化にはプログ されており、プラスチック製のものがよく出 ラムで対応でき、さらにハンドツール等ユニッ 回っていますが、他の材質としてはアルミや ト交換により同じようにつかめないほどサイ 木材があります。 ズ・形が異なる製品でも対応できる場合があ 何段も積み重ねて効率よく保管・搬送を行 ります。 うための容器で、食品メーカーと販売店や飲 食店、工場内の別工程との間の通い箱のよう • 供給方法がバラバラ に使用されます。 ロボットではないケーサーでは、詰める際 番重詰めも箱詰め工程という点ではロボッ の向きが決まっている製品の場合は正しい向 トケーサーの工程と似ていますが、 きで整列させて供給しなければならないため、 段ボールとは違い浅く平たい容器なので、 供給するコンベヤに工夫をしたり整列させる 縦にたくさん積み上げるようなことは有りま ユニットが必要になったりします。ロボット せん。 ケーサーとカメラセンサを組み合わせると、 移動の際には番重をカートなどの上に積み 製品の向きや間隔が不揃いのまま供給されて 重ねることが多いため、番重詰めの前後工程 もカメラが検知し、ロボットが整えて詰める としてはからの番重の段ばらし、満載の番重 といった動きが可能です。 の段積みがあります。 ロボットケーサーのデメリット 2 ロボットケーサーの 同じ製品を同じ箱に詰め続ける一般的な大量 メリット・デメリット 生産の工程においては、ロボットではないケー ケーサーにロボットを使用するメリットと サーが高効率で稼働できるため、ロボットを導 デメリットについて説明します。 入するとコストメリットが低くなってしまいま す。 ロボットケーサーのメリット また、製函・封函工程を一体で行うことは難 専用機として設計されたケーサーと比較し しく非常に時間がかかってしまうため、併せて て、ロボットケーサーは自由度の高さがメリッ 自動化したい場合は、製函機・封函機を別途導 トです。例えば、以下のような場合にはロボッ 入する必要があります。 トケーサーがおすすめです。 5

株式会社 JRC　ロボットSI カンパニー ロボット導入・自動化お役立ち情報⑭ 3 ロボットケーサーの設計事例 4 まとめ JRC ロボット SI カンパニーで設計したロ 以上がロボットケーサーに関するご説明 ボットケーサーの事例を紹介します。 と、弊社のロボットケーサー事例のご紹介で 菓子大袋パックの段ボール詰め した。 箱詰め作業には幅広い種類があり、特殊な 容器や詰め方を行う場合はロボットケーサー がおすすめです。 JRC では、工場の人手不足・生産性の課 題を解決するロボット SIer として、さまざ まな箱詰め作業を自動化できるロボットケー サーをご提供しています。 大袋入りのお菓子パックを段ボール詰めす 産業用ロボットの導入でお困りでしたら、 る工程を自動化しました。お菓子の袋は重さ ぜひ一度、JRC までお問い合わせください。 の割に大きいのですが、ワークが大きいと ワークをつかむハンドツールも大きくなりが ちです。高速稼働可能なパラレルリンクロ ボットと軽量なハンドの設計ノウハウによ り、素早く箱詰めを行う小型のロボットケー サーを設計しました。 ドリンク瓶の箱・ケース詰め、パレタイズ 瓶を詰める容器として段ボールと瓶ケース の 2 種類があるため、ロボットケーサーで箱 詰めを自動化しました。ラベルがこすれて傷 つくと不良品となってしまうため、きれいに 箱詰めするための専用ガイドを設計。箱詰め 後の段ボール及びケースをパレタイズするロ ボットパレタイズシステムと合わせて導入す ることで工程の省人化が進みました。 6

株式会社 JRC　ロボットSI カンパニー ロボット導入・自動化お役立ち情報⑭ 製函機とは？ 導入するメリットや封函機との違いなどをご紹介 製函機とは 紙製の折りたたみ箱をつくる機械。打抜き，折り目付けの終わったカートンブランクス（組 み立てる前の箱）をベルトまたはチェーンで送りながら折りたたみ，糊付けして所要の形に 貼る機械のことをいう。製函機にはサック貼り機や底貼り機のようにタイミングをとらずに 直線的な糊付けを行うものと，スタウデ貼り機やライトアングル貼り機のようにタイミング をとりながら部分的に糊付けを行うものがある。糊としてはエマルション接着剤やホットメ ルト接着剤などが使われる。 引用元：一般社団法人 日本印刷産業連合会　製函機とは https://www.jfpi.or.jp/webyogo/index.php?term=1283 手動で行われていた箱組作業を製函機で行う事で、高速な箱組み作業が可能になります。 また箱組み速度や箱組みサイズの調整可能で柔軟な箱組・梱包作業を可能にします。 1 製函機とは す。製函機は箱の製造を担当し、箱の形状や サイズを柔軟に変更することができます。一 製函機の仕組み 方、封函機は箱の封印を行い、箱の完全な封 一般的にはコンベヤなどで送られてきた段 じ込めを実現します。 ボールシートを組み上げ、底辺を糊付けやテー 製函機・封函機をセットで活用すれば、作 プ張りで貼り合わせて成形するのが製函機の 業の効率化、省人化にも大きく貢献できる設 動作となっております。 備です。 また製函機には全ての工程をこなす「全自 2 製函機を導入するメリット 動式」と一部は人間の手で作業がする必要が ある「半自動式」が存在します。選定の際は 光電センサは物体に触れることなく素早く 必要な処理能力や割ける人員を考慮する必要 検出できるため、製造現場では主に下記のよ があります。 うな作業で活用されています。 封函機との違いについて 梱包作業の自動化・省人化 製函機と合わせて活用される装置で「封函 梱包作業で発生する作業時間や従業員の手 機」がありますが、こちらは段ボールケース 間を軽減することが出来ます。このことは人 の蓋を閉じて商品を封函するもので、名前は 手不足の解消や生産性の向上に繋がります。 似ていますが行う作業は異なっています。 また手間が減った従業員にはより付加価値の 製函機と封函機は、箱組み作業の異なる工 高い業務に手を回してもらう事も可能です。 程で使用されるため、役割や機能が異なりま 7

株式会社 JRC　ロボットSI カンパニー ロボット導入・自動化お役立ち情報⑭ トータルコストの低下 テープを一直線に貼る「I 貼り」が一般的 上記の省人化が実現すれば人件費の削減に ですが、より密封性を求める場合は角にも も繋がります。また人間だとどうしても発生 テープを貼る「H 貼り」に対応した製函機を してしまう製函作業のミスも製函機を使用す 選ぶ必要があります。 る事で軽減できるため、余分な資材費やミス またテープ貼り以外にもホットメルトと言 から発生するトラブルを削減する事にも繋が われる接着材を使用するものもあります。 ります。 処理能力で選ぶ 省スペース・省資源 製函機には機種によって処理能力が決まっ 製函機を導入し素早く段ボールを成形でき ています。製品仕様に１分間に組み立てられる るのであれば、余分な成形済み段ボールをス 段ボールの数が明記されているので、他の設備 トックする必要がなくなります。これは設備 のスピードに見合った製函機を選定する必要が の省スペース化にも繋がります。 あります。 3 製函機の選び方について 4 まとめ 製函機には様々なメーカーや種類があり、 以上が梱包作業の省人化や作業効率の向上 自社の現場にはどれが適しているのか選定す に繋がる製函機に関するご紹介でした。 る必要があります。ここでは選定の際に注意 製函機の選定は現場で取り扱う商品や段 が必要な点を簡単に紹介させていただきます。 ボールのタイプ、周りの機械を考慮する必要 全自動式か半自動式で選ぶ があります。 間違った機種を導入してしまうと思ったよ 前述の通り製函機には全自動式と半自動式 うな導入効果が得られないといった事にも繋 の２タイプが存在します。 がります。 全自動式は全ての製函作業を行ってくれま 導入にお悩みの場合はメーカーや Sler への すが、導入コストが半自動式に比べてかかり ご相談をお勧めします。 ます。 一方で半自動式はコスト面では優れていま すが、何らかの作業を人の手で行う必要があ ります。 一般的には作業量が多い現場では全自動式 が導入され、作業量が少ない現場では小型で コストの低い半自動式が導入されています。 テープ貼りの方法で選ぶ 段ボール成型後に底辺のテープ貼りを行い ますが、こちらが製函機によって異なります。 8

株式会社 JRC　ロボットSI カンパニー ロボット導入・自動化お役立ち情報⑭ 重量検査装置（ウエイトチェッカー）とは？ 検定制度についても紹介 重量検査装置と聞くと、重さを測るためだけの機械と思われることがあります。 しかし、重量検査装置はただ重さを測るだけの装置ではなく、より深く業務に関わる重要な機 械です。 本記事では重量検査装置について、概要や検定制度、選び方などを解説します。 1 重量検査装置（ウエイトチェッ 各装置は、以下の流れでそれぞれの役割を カー）の基礎知識 果たします。 ・センサーで製品を検知する ここでは、重量検査装置の具体的な機能に ・ 計量コンベヤに製品を流し、そこで重量 ついて紹介します。 を測定する 重量検査装置の仕組みや必要性について、 ・ 正常な製品と異常値を示した製品を区別 基本的な知識を身につけることから始めま し、振り分けコンベヤで製品を振り分ける しょう。 目視で製品を確認する必要がないため、重 重量検査装置（ウエイトチェッカー）とは何か 量検査装置は製造現場で重要です。 重量検査装置は、別名ウエイトチェッカー 重量検査装置の必要性 と呼ばれる装置です。 重量検査装置は、生産現場で人間によるチェッ ベルトコンベヤ上に流れてくる製品の重量 ク工程を減らせる貴重な役目があります。 を測り、その重量が基準の数値から外れていな いかをチェックします。また、異常値が確認さ また重量検査装置は製品の重量だけではなく、 れた製品を選別して振り分ける機能が備わって 食品の材料を測定できます。 います。品質や製造工程に、異常がないかを確 材料を正確に測定できれば、生産効率が向上 認するための機能です。 し、食品ロスも削減可能です。さらに表示通り の製品を消費者に届けられるため、生産者と消 完成品を目視で確認しても、異常が判断で 費者の間でトラブルが発生しません。 きないケースはよくあります。欠陥品をそのま ま出荷しないために、重量検査装置での検査は こうした観点から、重量検査装置は生産者と 重要です。 消費者の双方に大きなメリットがあります。 重量検査装置（ウエイトチェッカー）の仕組み 重量検査装置は、センサーと 2 種類のコン ベヤから構成されます。 9

株式会社 JRC　ロボットSI カンパニー ロボット導入・自動化お役立ち情報⑭ 2 検定制度について 2024 年 4 月 1 日に自動はかりや重量選別機の検定制度が義務化されたことで、重量検査装置 の検定が必須となりました。今後ウェイトチェッカーを導入する場合、検定で認められたもの以 外を使用することはできません。ここでは、検定の内容について解説します。 検定対象の重量検査装置 重量検査装置が、以下の条件を満たしていれば検定の対象です。 なお、目量とはそのはかりで測れる最小値、ひょう量とはそのはかりで測れる最大値、ひょう 量を目量で割った数値が目量数です。 ・取引・証明（商品の内容量を表示するために行う計量）で使用している ・目量 10mg 以上、目量数が 100 以上である ・ひょう量 5kg 以下である これらの条件を満たしていれば、その重量検査装置には検定が必要です。ただし、自社の製造 工程で計量を管理する場合や、自社で欠品をチェックする場合での使用では検定は不要です。 また、複数台の重量検査装置が同一生産ラインにある場合、いずれか 1 つの重量検査装置が検 定に合格するだけで問題ありません。 検定スケジュール 検定を受ける時期は、その重量検査装置を導入した時期によって異なります。 重量検査装置の導入時期 検定を受ける時期 すでに使用している重量検査装置 2027 年 3 月 31 日までに検定を受ける 新規で導入する重量検査装置 型式承認機（公的機関によって事前に承認されている装置）を選ぶ 引用元：計量制度見直し（経済産業省） 10

株式会社 JRC　ロボットSI カンパニー ロボット導入・自動化お役立ち情報⑭ 3 異常品の排出方法 重量検査装置によって異常値が計測された製品は、正常な製品と振り分けられて排出されます。 排出方法は、重さ・厚み・壊れやすさなどの条件によっていくつかの種類に分けられます。 軽量で薄い商品の排出 軽量で薄い商品の排出方法は、以下の 3 通りです。 排出方法 特徴 エアージェット方式 異常とされた製品に風を吹きかけて排出する方式（軽量の商品を素早く振り分けられる） アップアウト方式 ベルトコンベヤが上に傾いて不良品を下へ落とす方式 ドロップアウト方式 コンベヤが下に傾き不良品を落とす方式　薄い商品を振り分ける場合に効果的 不揃いな商品の排出 不揃いな商品の選別や排出には、2 つの方式があります。 排出方法 特徴 シュート方式 選別シュートと呼ばれる部品が不良品を下へ落とす方式 冷凍食品やお菓子など、ある程度軽量な商品に適している シャトル方式 コンベヤが縮むことで不良品を下へ落とす方式 軽量でない商品にも対応可能で精肉・野菜・水産物などの生鮮食品に適している 箱物や厚みのある商品の排出 箱物や厚みのある商品の排出には、3 通りの方法が挙げられます。 排出方法 特徴 フリッパ方式 流れてきた商品をアームが選別する方式　箱の商品や袋物を振り分ける際に役立つ トリップ方式 不良品を左右に流す方式　割れやすいものや大きなものにも対応できる プッシャー方式 不良品を押し出して下へ落とす方式　箱物やカートンの商品を振り分ける際に役立つ 壊れやすい商品の排出 壊れやすい商品は下へ落とせないため、排出時に商品が壊れない工夫が必要です。 排出方法 特徴 キャリア方式 レーンが 2つあり、不良品と正規品で流すレーンを変える方式 板がスライドして切り替わることで、不良品と正規品が混ざらないようにする ターニング方式 排出用の部品が回転することで振り分ける方式 11

株式会社 JRC　ロボットSI カンパニー ロボット導入・自動化お役立ち情報⑭ 4 重量検査装置の選び方 重量検査装置は目的に応じてさまざまな種類があり、自社に適した製品を選ぶことが重要です。 ここでは重量検査装置の選び方について、いくつかのポイントを紹介します。 測定レンジで選ぶ 重量検査装置を選ぶもっとも重要なポイントは、測定できる重さや質量の範囲（レンジ）です。 重量検査装置で計測する重さの数値には、目量やひょう量などがあります。自社製品の重さや内 容量を詳細に把握し、適した装置を絞りましょう。 また、特定の製品に強みを持つ装置もあります。生鮮食品に向いているのか、大型の箱物に向い ているのかなどを確認しましょう。 測定精度で選ぶ 測定の正確性は、重量検査装置の重要なポイントです。ウェイトチェッカーは不良品の見極めに 使われるため、測定が正確であれば製造効率も向上します。 測定精度は精度等級という指標で表されるため、検討は容易です。 精度等級が高い装置はそれだけ購入費用がかかりますが、製造効率の向上やトラブルの防止など の効果が見込めます。 5 ロボットパレタイズシステムとの連携 パレタイズ（梱包）の前に、重量検査を行うのはよくあるケースです。この際、梱包と重量検査 を別々にすると効率は落ちてしまいます。 ロボットパレタイズシステムを利用すると、ロボットが「梱包・積み付け」と「重量検査・NG 品の排出」両方の役割を同時に担うため、手間やスペースを削減して生産性を向上できます。 6 まとめ 重量検査は不良品発見に大きく関わるため、製造工程の重要な部分を占めています 検査する製品によって、必要な目量やひょう量の数値は異なります。導入時には、その精度を含 め求められる性能を正しく把握する必要があります。 また、重量検査装置の排出方法には多くの種類があるため、導入時に確認して自社の製品により 適したものを選びましょう。 12

株式会社 JRC　ロボットSI カンパニー ロボット導入・自動化お役立ち情報⑭ 封函機とは？ 工程の自動化にロボットという選択肢を 製造現場における梱包工程では、箱を作る・製品を入れる・封をするといった一連の反復作業 が発生します。なかでも封函作業を手作業で行っている場合には、時間がかかるほか作業品質 のばらつきが生じやすくなります。 梱包工程を効率化する方法の一つに、封函の自動化があります。封函の自動化には “封函機” と呼ばれる機械が活用されており、産業用ロボットとの協働も期待されています。 この記事では、封函を自動化する封函機の仕組みや種類、導入のメリット、産業用ロボットと の協働体制について解説します。 1 封函を自動化する封函機とは 梱包する対象に PP（ポリプロピレン）バンド を巻き付けて固定する機械です。梱包工程で 製品が入った段ボール箱に蓋をする封函作 のそれぞれの使用場面は、以下のとおりです。 業を自動化するには、封函機と呼ばれる機械 を導入することが一般的です。 梱包工程 用いられる機械 1. 商品を入れるための空箱を作る 製函機 封函機は、商品が入った段ボール箱に封を 2. 商品を入れた箱を閉じる 封函機 する作業を全自動または半自動で行う専用機 械のことです。箱の上部を自動的に閉じて固 3.梱包物をバンドでまとめて荷造りをする 梱包機 定する機能があります。一定のスピード・品 質で封函作業を連続して行えるため、手作業 製函・封函の一連のプロセスを同じ機械で と比較して大幅な効率化が期待できます。 対応できる一体型の機種も存在しており、梱包 ラインを連続的に自動化することができます。 封函は粘着テープを使用する方法が一般的 ですが、製品の特性に応じてホットメルトな 3 封函機を導入して封函を どの接着剤が用いられることもあります。 自動化するメリット 2 製函機・梱包機との違い 封函機の導入により、生産ラインの効率化 や人件費の削減などのメリットが期待できま 封函機と混同されやすい機械に製函機・梱 す。ここでは、特に重要な 2 つのメリットに 包機がありますが、それぞれ梱包ラインでの ついて解説します。 作業内容に違いがあります。 梱包作業を省人化できる 製函機は、平らなダンボールシートから立 これまで手作業で行っていた封函工程を機 体的な箱を組み立てる機械です。梱包機は、 械に代替することにより、梱包作業の省人化 13

株式会社 JRC　ロボットSI カンパニー ロボット導入・自動化お役立ち情報⑭ を図れます。封函業務に配置していた従業員 やすいですが、完全自動化による安定した作 のリソースをより付加価値の高い業務に充て 業品質を保てるメリットがあります。 られるため、慢性的な人手不足を解消できる 可能性があります。 • 半自動封函機 梱包作業の品質を均一化できる 封函工程の一部を手作業で対応するタイプ です。機械によって異なりますが、段ボール 封函機を用いて梱包作業の一部を自動化す 箱のセッティングや位置調整を手作業で行う ることで、安定したスピードで正確にテープ ことが一般的です。 貼りや糊付けが可能になり、作業品質の均一 作業者の熟練度によって処理速度に差が生 化につながります。 じる場合もありますが、設備投資のリスクを 人間の手作業では、スキルの個人差や疲労 最小限に抑えながら自動化の効果を得られま などによって対応速度にばらつきが生じるほ す。全自動型と比べて導入コストも抑えられ か、ミスによる不備も発生しやすくなります。 るため、中小規模の製造現場や多品種少量生 封函機を利用して自動化することにより、一 産に適しています。 定の品質で作業ができるようになり、後工程 での手直しの削減を図れます。 ②テープの貼り方 封函機は、対応しているテープの貼り方に 4 封函機の分類 違いがあります。製品の重量や輸送条件、品 封函機は、自動化の範囲やテープの貼り方、 質基準などに応じて選択します。 サイズ調整方法などによってさまざまな種類 に分けられます。用途や生産規模に適した機 • I型封函機 種を選択することが重要です。 I 型封函機は、箱の上部に一直線にテープ を貼って封函するタイプです。 ①自動化の範囲 構造がシンプルなため、スペースを取らな どこまでの作業を自動で行うかによって、 い小型の封函機に多く見られます。手動型・ 全自動型と半自動型に分類されます。生産規 半自動型・全自動型など機種が豊富で、導入 模や投資予算、運用体制に応じて最適なタイ コストや生産規模に応じた選択肢がありま プを選択します。 す。軽量から中重量の製品封函に適しており、 食品や日用品などの幅広い商品に採用されて • 全自動封函機 います。 封函に関するすべての工程を自動で行うタ イプです。 • 上下I型封函機 24 時間の連続稼働による高い生産能力があ 上下 I 型封函機は、箱の上面と底面に同時 るため、大量生産を行う大規模な工場に向い にテープを貼るタイプです。 ています。センサーによる箱の位置検出やサ 箱の上下を同時に処理できるため、底面の イズ認識機能を備えており、従業員のスキル 補強効果が得られます。ただし、H 型と比べる や経験にかかわらず正確な封函作業を実現で と強度が劣るため、重量物を入れる箱の封函に きます。 は適していません。軽量から中重量の製品で、 また、半自動型と比べると価格は高くなり 底面の補強が必要な場合に適しています。 14

株式会社 JRC　ロボットSI カンパニー ロボット導入・自動化お役立ち情報⑭ • H型封函機 5 封函機の選定時に確認する H 型封函機は、箱の上部中央だけではなく 上面の両サイドにもテープを貼るタイプです。 ポイント 封函の強度が求められる商品の梱包に適し 封函機によって処理能力や自動化の範囲、 ているほか、テープが箱の継ぎ目を完全に覆う 対応している封緘方法が異なります。ここで ことによって異物混入のリスクを抑えられま は、封函機を導入する際にチェックしておく す。食品や精密機器など、衛生管理や品質保持 ポイントを 3 つ紹介します。 が重要な製品の封函にも採用されています。 ①処理能力 ただし、段ボール箱を回転させる機構が備 わっているため、I 型よりも大型になりやす 封函機の処理能力とは、「1 分間に何箱の く広い設置スペースが必要です。 処理ができるか」といった処理速度を指しま す。処理速度が速い機械ほど梱包工程のス ③サイズの調整方法 ピードを速められます。 箱のサイズを調整する方法によって、手動 梱包工程の生産効率を高めるには、前の工 調整型と自動調整型に分けられます。生産す 程（充填や製函）や後の工程（パレタイズな る製品の種類や切り替え頻度に応じて選択す ど）などの梱包ライン全体の進行を考慮して、 る必要があります。 停滞が発生しない処理能力を持つ機種を選ぶ 必要があります。 • 手動型 ②自動化のレベル 手動型は、ハンドル調整で封函する箱のサ イズを調整するタイプです。ラインに流す箱 封函に関する一連の作業において「どこま のサイズが変わる際に手動調整が必要になり で自動化できるか」を確認します。 ます。調整作業には一定の時間を要しますが、 機械の構造がシンプルとなるため、不具合の 梱包工程を完全無人化するには、全自動型 発生頻度を抑えやすくなります。 の封函機が必要になります。初期投資は大き くなりますが、人件費の削減や生産性の向上 • ランダム型 といった効果が期待できます。 ランダム型は、箱ごとに異なるサイズに自 一方、半自動化は導入コストを抑えられる 動調整しながら封函できるタイプです。セン ほか、人の作業と機械を組み合わせることに サーで高さや幅を検知してテープヘッドやサ よって多品種少量生産にも柔軟に対応するこ イドガイドが自動で動作します、調整はエア とが可能です。 シリンダーやサーボモーターで行われ、すば やく正確にサイズ変更します。 ③対応しているサイズや封緘材 梱包のサイズごとに手動で段取り替えを行 封函機によって対応している箱のサイズや う必要がないため、多品種のラインにも柔軟 封緘材は異なります。現在取り扱っている製 に対応できます。 品だけでなく、将来の製品展開も考慮して封 函機を選定することが必要です。 15

株式会社 JRC　ロボットSI カンパニー ロボット導入・自動化お役立ち情報⑭ 封函機の封緘方法には、以下が挙げられます。 梱包ラインへの組み込みもしやすくなり、作 業効率の向上を図れます。 ▼封函機の主な封緘方法 また、プログラムの変更によって異なる箱の 粘着テープの貼り付け 仕様や作業手順にも対応でき、生産ラインの柔 軟性を高められることもメリットの一つです。 ホットメルト（糊）による接着 さまざまな品種に対応できる ボールのフラップ（蓋）部分の差し込み　など 封函機が対応できる箱の種類には制限があ 粘着テープは汎用性が高く、幅広い製品の りますが、ロボットによる封函であればさま 梱包に採用されています。透明の OPP テー ざまな種類やサイズの箱の封函を行えるよう プやクラフトテープ、布テープなどが使用さ になります。特殊形状の箱や不規則なサイズ れます。 の製品にも柔軟に対応できるため、多品種少 量生産に適しています。 ホットメルトは、強固な接着力と防水性能 があり、輸送中の開封や異物混入を防ぐこと また、サイズのデータや作業手順を事前に が可能です。テープが見えないため、外箱の 登録しておくと、箱の種類を簡単に切り替え デザインを際立たせたり、見栄えをよくした られ、新商品を製造する際に梱包方法を柔軟 りする場合にも採用されます。 に調整できるようになります。そのほか、ロ ボットのプログラムによっては現場に合わせ 差し込み方式での封緘は、スムーズな開梱 た機能拡張を行えるものもあります。 がしやすいですが、輸送中に衝撃を受けると 蓋が空いてしまう可能性があるため、注意が 7 まとめ 必要です。製品の特性や輸送条件、コスト面 を総合的に判断して選択しましょう。 手作業で行っていた封函工程を自動化する ことで、梱包スピードの向上やリソースの最 6 封函の自動化にロボットを 適化が可能になり、工場全体の生産性向上に 活用するメリット つながります。 近年注目されているのが、産業用ロボット 封函機にはさまざまな種類があるため、処 を活用した封函の自動化です。従来の専用機 理能力や自動化の範囲、対応しているサイズ・ にはないさまざまなメリットがあります。 封緘方法などを確認して選定することがポイ 製函から封函まですべての工程に対応できる ントです。 産業用ロボットを活用すると、箱組みから また近年では、産業ロボットを活用した梱 封函までの工程に対応できるようになります。 包ラインの自動化が注目されています。従来 一台のロボットが複数の工程を担当するた の封函機よりも柔軟性のある自動化体制を構 め、製函機と封函機をそれぞれ導入する必要 築できるため、持続的な生産性向上を目指せ がなく、梱包ラインを包括的に自動化できま ます。製品の特性や生産規模などに応じて自 す。協働ロボットを活用すると、半自動型の 動化の戦略を立てましょう。 16