ロボット導入・自動化お役立ち情報　パレタイズ・搬送編②

ロボット導入 自動化 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⑮ パレタイザーとは？ 種類ごとの仕組みや導⼊メリット、導⼊時の確認ポイントを解説 製造ラインのÇ終⼯程では、パレットへの積み付け作業が発⽣します。 作業員が⼀個ずつ積み上げている現場では、⾝体的な負担が⼤きくなるほか、荷崩れによる 事故や破損などのトラブルを招く可能性があります。このような積み付け作業の問題を解決する には、これまで作業員が⾏ってきた⼯程を⾃動化できる「パレタイザー」の導⼊が有効です。 この記事では、パレタイザーを製造現場に導⼊するメリットや代表的な種類、導⼊時に チェックしておくポイントなどを解説します。製造ラインの⾃動化に取り組んでいる⽅は、ぜ ひ参考にしてください。 1 パレタイザーとは ▼デパレタイザーの活⽤シーン パレタイザーとは、箱詰めされた商品をパ 原材料が⼊った紙袋をパレットから下ろ レット上に積み付ける作業（パレタイジン し、コンベアに載せて投⼊⼝まで運ぶ グ）を⾃動化する機械です。⽣産ラインや保 パレットに積まれた空ボトル‧空瓶を降 管倉庫での荷積み作業において、荷物を持ち ろし、洗浄‧充填ラインに供給する 上げる‧移動させる‧パレットに載せると 段ボールをパレットから降ろし、⾃動仕 いった⼀連の動作を機械に代替することがで 分け機や搬送ロボットに載せる など きます。 3 製造現場や倉庫に 2 デパレタイザーとの違い パレタイザーを導⼊する パレタイザーと反対の役割を持つ機械に メリット 「デパレタイザー」があります。 パレタイザーを導⼊して製造現場や倉庫で パレタイザーは、箱やトレーなどを定められ の積み付け作業を⾃動化すると、⽣産性や安 た⽅式でパレットへ積み付ける動作を⾏うの 全性の向上などのさまざまなメリットが得ら に対して、デパレタイザーは「パレット上の れます。 箱やケースなどを積み下ろす動作」を⾏いま 主なメリットには、以下が挙げられます。 す。デパレタイザーを使うことで、パレット で運ばれてきた⼊荷商品の荷下ろしを⾃動化 することができます。具体的な活⽤シーンに は、以下が挙げられます。 1

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⑮ メリット1.積み付けのスピード向上を図れる メリット3.積み間違いや荷崩れを防げる ベルトコンベアで製造⼯程が流れる⼤量⽣ ⼈⼒でパレットへの積み付けを⾏っている 産ラインにおいて、作業員が積み付けを⾏っ と、⻑時間作業による集中⼒の低下や作業員 ている現場では、1分間当たりの処理個数に ごとのスキルのばらつきなどによって、以下 限界があります。また、限られた⼈員で⻑時 のような問題が⽣じやすくなります。 間の作業を継続すると、疲労によってスピー ▼⽣じやすい問題 ドが遅くなってしまいます。 パレタイザーを導⼊して積み付け作業を⾃動 積み上げパターンの間違い 化することで、作業員よりも速く安定したス ⼩さな配置位置のズレ ピードで対応できるようになり、出荷⼯程の 数量の間違い ボトルネック解消につなげられます。これに 不注意による荷物の落下 など より、製造ライン全体の⽣産効率を⾼める効 果が期待できます。 積み付け⽅や荷重のバランスに問題がある と、輸送中に荷崩れを起こす原因となり、商 メリット2.作業者の⾝体的な負荷を軽減できる 品の破損によるコスト損失や顧客からのク レームを招きかねません。 積み付け作業に伴う⾝体的な負荷を軽減で パレタイザーを導⼊すれば、荷物の形状や強 きることもメリットの⼀つです。 度に応じて、事前に設定したパターンで対象 重量のある箱やトレーをパレットに積み上げ 物を積み上げられるため、パレットの安定性 る動作を何度も繰り返す作業は、作業員の⾜ が⾼まり輸送品質の向上を図れます。また、 腰への負荷が⼤きく、体⼒的な負担を招きや 個数のカウントも可能になるため、出荷ミス すくなります。 の防⽌にもつながります。 腰痛の発症や慢性的な疲労などにつながる可 能性があるほか、重量物の持ち上げや⾼所へ の積み上げ作業では、落下による労働災害に つながるリスクも考えられます。 パレタイザーの導⼊によって重労働を機械 に代替することで、作業者の⾝体的な負荷が 軽減され、労働災害の防⽌と安全な職場環 境への改善につながります。 また、これまで積み付け作業を担当してい た作業員をほかの業務へ割り当てることによ り、限られた⼈的リソースを有効活⽤するこ とが可能です。 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⑮ 4 パレタイザーの主な種類 ②ガントリー型パレタイザー 仕組みや特徴を⽐較 ⼀⼝にパレタイザーといっても、さまざま な種類があります。可動域や対応できる積み 付け⽅などが異なるため、それぞれの特徴を 理解しておくことが⼤切です。 ①直交座標型パレタイザー ガントリー型パレタイザーは、その名の通 り⾨型（ガントリー）のフレームを組み、そ の上部に移動式のハンドが搭載されたタイプ です。フォークリフトで空のパレットを供給 して、コンベアで搬送された対象物を持ち上 げて積載していく仕組みとなっています。省 スペースで設置できる⼩型のタイプと重量物 直交座標型パレタイザーは、横（X軸）‧ に対応する⼤型のタイプがあり、対象物のサ 縦（Y軸）‧奥⾏き（Z軸）の3つの軸による イズや重量に適したものを選択できます。 直線的な動きによって荷物を積み付けるタイ ▼ガントリー型パレタイザーの特徴 プです。機械の上部に取り付けられたレール ⼤型や重量のある対象物の積み付けを⾏ に沿いながらクレーンのような動作で対象物 えるタイプがある を掴み、指定の場所へと配置していく仕組み となっています。 吸着ハンドに交換して袋タイプの積み付 けも⾏える ▼直交座標型パレタイザーの特徴 フレームの下にスペースがあり、台⾞や 可動域が⽐較的コンパクトで、限られた フォークリフトなどのアクセスがしやすい スペースでも導⼊しやすい 特定の形状の対象物を⼀定パターンで積 み付けられる 複雑なパターンでの積み付けには対応で きない 限られたスペースに決まったパターンで荷 物を積み付けるケースに適しています。 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⑮ ③機械式パレタイザー 定された位置に配置するタイプです。さまざ まな形状の対象物に対応できるため、パレッ トへの積み付けだけでなく溶接‧塗装‧組 ⽴‧搬送などのさまざまな製造⼯程で活⽤さ れています。 ▼多関節ロボットパレタイザーの特徴 曲線的かつ可動域の広い動作によって、 繊細な作業が可能 対象物の形状やサイズの変更にも柔軟に 対応できる 動作領域に合わせた設置スペースの確保 機械式パレタイザーは、コンベアやリフト が必要 に乗せた対象物を整列させ、パレットへスラ イドさせることで積み上げていくタイプで ⑤協働ロボットパレタイズシステム す。対象物を掴んで⼀つずつ移動させるので はなく、⼀段ずつ積み上げられる仕組みと なっているため、⾼速での処理が可能です。 ▼機械式パレタイザーの特徴 同じ形状の対象物を⾼速で積み上げられる 荷姿をきれいに整列させられる 多品種には対応できない 設置に広いスペースが必要になる ④多関節ロボットパレタイザー 協働ロボットパレタイズシステムは、3D ビジョンカメラによるAI画像処理と、多関節 のアーム機構が備わった協働ロボットを連携 させたパレタイズシステムです。コンベアか ら流れてきた対象物をカメラセンサで認識し て、協働ロボットに動作指⽰を送ることでÇ 適な位置‧パターンで積み付けられます。 対象物に合わせたツールの付け替えやサイ ズの登録を⾏わなくても、⾃動でさまざまな 形状‧サイズ‧素材‧重量のワークに対応す 多関節ロボットパレタイザーは、⼈間の腕 のように動作するアームで対象物を掴み、指 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⑮ ることが可能です。また、多関節ロボット型 ◎直交座標型‧ガントリー型‧ では動作領域に合わせた設置スペースが必要 多関節ロボット型 ですが、このシステムでは多関節アームを備 えつつも「⼈との距離を検知して動作を低速 ハンドのタイプによって形状‧サイズ‧ 化」できるため、協働で作業する場所にも設 重量などを変更可能 置できます。 ◎機械式 ▼協働ロボットパレタイズシステムの特徴 同じ形状‧サイズ‧重量の対象物の積載 複雑なパターニングや混載積み付けに対 にしか対応できない 応できる 現場のレイアウトや荷役機器に合わせた ◎協働ロボットパレタイズシステム 柔軟な設置が可能 多様な対象物をÇ適な積み付け⽅で積載 パレットから台⾞やコンベアへ載せ替え できる るデパレタイズにも活⽤できる また、パレタイザーの先端にあるハンドに ⼈が通る場所や協働で作業する場所にも 設置できる は、主に「挟み込みタイプ」「吸着タイプ」 の2種類があり、それぞれ製品ごとに掴み 5 パレタイザーを導⼊する前に ⽅‧グリップ⼒‧⾯圧などが異なります。対 チェックすること 象物を落とさず、かつ損壊させない⼒で掴め るスペックを選ぶ必要があります。 パレタイザーを導⼊する際は、現場の運⽤ に合わせて機械の種類やスペックを選択する ポイント2.搬送できる重量（可搬質量） ことが重要です。事前にチェックしておくこ とには、以下が挙げられます。 パレタイザーが⼀度に搬送できる対象物 1個当たりの質量（可搬質量）を確認しま ポイント1.対象物の形状 す。可搬質量は、機械のタイプや製品のス ペックによって異なるため、現場で扱う対象 パレタイザーで積み付ける対象物の形状を 物の重量に適したパレタイザーを選ぶ必要が 確認します。段ボール箱‧袋‧⽸‧ケース‧ あります。 コンテナなどに合わせて、機械の種類やハン ドの対応タイプを選定する必要があります。 また、ロボットの可搬質量には「ハンドの 重量」も含まれています。対象物の重量だけ 各種類の形状への柔軟性を⽐較すると、以 を考えて製品を選定しないように注意が必要 下のようになります。 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⑮ ポイント3.積載の処理能⼒ ◎協働ロボットパレタイズシステム パレタイザーの製品によって、1分または 既存のラインに合わせて柔軟にレイアウ 1時間当たりに積載できる処理能⼒が異なり トを設計できる ます。特に⼤量⽣産ラインでは、上流⼯程の 処理スピードに応じてタイムロスが発⽣しな 6 パレタイザー×AI画像検査で いようにパレタイザーの処理能⼒を選定する 梱包⼯程を⾃動化した事例 必要があります。機械式パレタイザーは、同 ⼀の対象物を⼀定の積載パターンで⾼速処理 することが可能なため、⼤量⽣産ラインに適 しています。また、1個ずつ対象物を積載する 直交座標型‧ガントリー型は、機械式よりも 処理能⼒が低くなりやすく、中〜低速⽣産ラ インに導⼊されています。多品種に柔軟に対 応できる多関節‧協働ロボット型は、機種に よって処理能⼒に差が出やすいため、現場に 求められる性能に合わせて選択が必要です。 ポイント4.動作範囲と設置スペース ここからは、JRCがロボットパレタイズシ パレタイザーの種類や機種によって、必要 ステムとAI画像検査の導⼊を⽀援した事例を な設置スペースの広さやレイアウトの⾃由度 紹介します。 は異なります。導⼊前には、「コンベアへの 供給や搬送の動線に⼲渉しないか」「パレッ パン粉の製造‧販売を⼿がけるフライス トを出し⼊れするスペースを確保できるか」 ター株式会社様では、パレタイザーとAI画像 など、⼨法を測定してレイアウトを設計して 検査を組み合わせて梱包⼯程の⾃動化を実現 おくことが重要です。 しました。 パレタイザーの種類ごとの主な違いは、以 【現状】 下のとおりです。 これまでパン粉の梱包⼯程において、箱詰 めの作業者が⽬視で⽇付‧品種などを検査し ◎直交座標型‧多関節ロボット ており、封函機を使った段ボールへの梱包後 コンパクトで狭いスペースにも設置しや も⼈⼒でパレタイズ作業を⾏っていました。 すい 【課題】 ⽬視での印字チェックは、検査の抜け漏れが ◎ガントリー型‧機械式 発⽣する可能性があるほか、重量のある段ボー ⼀定の設置スペースが必要で、レイアウ ルを積み上げる作業は⾝体への負担が⼤きく、 トの⾃由度も低くなりやすい 安全⾯へのリスクが懸念されていました。 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⑮ 【改善提案】 包装機出⼝にあるワークおよび封函後の段 ボールの印字をカメラセンサで検査して、ロ ボットパレタイザーによってパレタイズ⼯程 に搬送された段ボールの積み付け作業を⾃動 化するラインの構築を提案しました。 【導⼊効果】 印字検査の全数検査やパレタイズ作業を⾃ 動化したことで、検査精度の向上と梱包⼯程 の省⼒化が可能になり、現場の業務負荷削減 を実現しました。また、作業進捗状況をリア ルタイムで可視化できる仕組みにより、製造 ⼯程管理にも役⽴てられているとのことです。 事例を⾒る 【導入インタビュー】梱包工程の検査・パレ タイズ作業をロボット化｜フライスター株式 会社 様 | JRC ロボットSIer〈アルフィス〉 7 まとめ 作業員が⾏っていたパレットへの積み付け 作業をパレタイザーによって⾃動化すると、 処理スピードの向上や⾝体的な負担の軽減、 輸送品質の向上などのメリットがあります。 パレタイザーにはさまざまな種類があり、対 応可能な対象物の形状や重量、処理能⼒、必 要な設置スペースなどが異なるため、現場の 運⽤に合わせた機種の選定が必要です。 JRCロボットSIカンパニーでは、パレタ イズシステムをはじめ、製造現場の⾃動化ラ インを⼀貫構築できるパッケージソリュー ションを提供しています。⽣産性向上や⼈材 不⾜、安全性の強化など、ものづくり現場が 抱える課題の解決を⽀援いたします。 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⑮ パレット搬送の⾃動化で製造現場はどう変わる？ 解決できる課題や導⼊⽅法を解説 製造現場や物流倉庫で⾏われるパレット搬送では、⼀般的にハンドリフト（台⾞）やフォー クリフトが使⽤されます。 しかし、⼈⼒によるパレット搬送では「労⼒と時間がかかる」「⼈との接触や落下のリスクが ある」といったさまざまな課題もあります。このような課題を解決して現場の⽣産性や安全性の 向上を⽬指すには、機械‧ロボットを活⽤して「パレット搬送を⾃動化する」ことが重要です。 この記事では、従来のパレット搬送が抱える課題や⾃動化するメリット、活⽤できる機械‧ ロボットの種類、運⽤のポイントなどを解説します。 1 製造現場における 搬送によって⾝体的な負担が⼤きくなる課題 パレット搬送の課題 があります。 作業員がハンドリフトやフォークリフトを 重い物を持ち上げる‧運ぶといった動作の 使ってパレット搬送を⾏っている現場では、 繰り返しは、腰痛や慢性的な疲労によって健 さまざまな課題が⽣じやすくなります。 康への影響を招く要因になります。また、⾝ 体的な負担の⼤きい労働環境では、従業員の ⼈的リソースを確保する必要がある 離職につながる可能性があるほか、新たな⼈ パレット搬送の作業量に応じて⼈的リソー 材を採⽤する際の障壁となることも考えられ スを確保する必要があります。 ます。従業員にとって安全かつ働きやすい職 場環境を整備するためにも、パレット搬送の 製造ラインにハンドリフトを使う作業員 ⾃動化‧省⼒化が必要といえます。 や、フォークリフトの免許を保有する作業員 を配置しなければならないため、⼯場の規模 積み付けから運搬までに時間がかかる が⼤きくなるほど⼈的リソースの負担が増加 従来のパレット搬送の課題として、積載物 します。⼈⼿不⾜が深刻化している現場で をパレットに載せてから指定の出荷エリアや は、パレット搬送の作業に⼈員を割くことは 倉庫の保管場所に格納するまでのプロセスに ⽣産性の低下を招くほか、繁忙期には搬送⼯ 時間がかかることが挙げられます。作業員が 程が停滞してしまう可能性もあります。 ハンドリフト‧フォークリフトを使って搬送 作業員の⾝体的な負担が⼤きい できるパレット数には限界があるほか、長時 間の作業を続けると処理スピードも低下しや 重量のある対象物を積載する現場では、パ すくなります。 レットへの⼿積みやハンドリフトを使⽤した 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⑮ 特に中～大規模な工場においては、上流工 ▼⾃動化によって軽減できるリスク 程の製造スピードに対してパレット搬送が ハンドリフト‧フォークリフトと⼈との 追い付かず、ラインの停滞や出荷の遅れな 接触 どを招く可能性があります。 搬送中に起きた荷崩れによるケガ 事故や破損のリスクが懸念される ハンドリフト‧フォークリフトによる保 ハンドリフト‧フォークリフトを使⽤した 管棚への衝突 など パレット搬送では、操作ミスによる接触事故 安全な作業環境を整備することは、そこで や不注意による荷崩れ、製品の落下などが起 働く従業員の安⼼感にもつながり、⼈材の定 こるリスクがあることも課題の⼀つです。 着化や採⽤活動にもよい影響がもたらされる 製品が破損するとコストの損失につながる と考えられます。 ほか、作業中に重⼤な労働災害を招く可能性 省⼈化によって⽣産性の向上を図れる もあり、企業としての信頼性にも⼤きな影響 を及ぼすおそれがあります。ヒューマンエ 製造現場の出荷⼯程や倉庫内作業の省⼈化 ラーによる事故や製品の破損などを防ぐに を実現できることもメリットの⼀つです。 は、作業員の介在を可能な限り減らして、⾃ 作業員が⼈⼒で⾏っていたパレット搬送の 動でパレット搬送を⾏える仕組みづくりが求 作業を機械‧ロボットに代替すると、従来よ められます。 りも少ない⼈数でラインを運⾏できるように なります。これまで搬送作業を⾏っていた作 2 パレット搬送を⾃動化する 業員を「⼈⼿が不⾜している⼯程」や「付加 メリット 価値の⾼い業務」に配置できるため、より⽣ パレット搬送を⾃動化すると、安全かつ効 産性の⾼い体制づくりにつながります。 率的な⽣産体制の維持につながります。具体 的なメリットには、以下が挙げられます。 出荷リードタイムを短縮できる 機械‧ロボットを活⽤して搬送のプロセスを 現場の安全性を⾼められる ⾃動化すると、⼀定のスピードを保って効率的 パレット搬送を⾃動化すると、現場の安全 にパレットを運ぶことが可能になります。 性を⾼められます。 中〜⼤規模な⼯場においても「梱包⼯程か 重量物の搬送を機械に代替することで、⾝ ら出荷場所まで」「倉庫から検品エリアまで」 体的な負担による健康への影響を避けられる といった移動の時間を削減することで、出荷 ようになります。また、パレットの搬送経路 までのリードタイムを短縮できます。出荷 と⼈の動線を明確に切り分けることにより、 リードタイムが短縮されると、トラックドラ 事故のリスクを減らすことが可能です。 イバーの荷待ち時間の削減にもつながり、物 流ライン全体における時間的なロスを抑える ことが可能です。 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⑮ 保管場所の間違いや破損を防げる パレタイズ⼯程や包装機への投⼊‧排出ラ イン、出荷エリアへの供給ライン、⾃動倉庫 作業員による保管場所の間違いや搬送中の への⼊出庫ラインなどに、パレットを運搬す 破損などを防げることも、パレット搬送を⾃ る役割として導⼊されることが⼀般的です。 動化するメリットの⼀つです。 ▼パレット搬送コンベアの特徴 パレット搬送を機械‧ロボットに代替する ことで、「⼿が滑った」「操作を間違えた」な ⼤型や重量のある対象物に対応した機械 どの不注意によるミスをなくし、安定した作 がある 業が可能になります。また、搬送時のスピー 搬送ルート‧規模に応じたスペースを確 ドや動線を適切に制御‧管理することで、衝 保する必要がある 撃による荷崩れや落下などのリスクも抑えら コンベアのレイアウト変更でルートの拡 れます。誤出荷の防⽌や在庫管理の精度向上 張が可能 にもつながります。 パレットの底⾯形状や搬送⽅向に合わせ たコンベアの選定が必要 3 パレット搬送を⾃動化する ための機械‧ロボット パレット搬送を⾃動化する機械‧ロボット にはさまざまな種類があります。搬送ルート や作業環境、周辺設備との連携性などを踏ま えて選択することが必要です。 ①パレット搬送コンベア パレット搬送コンベアは、パレットをコン ベアに載せてローラーやチェーンの駆動に よって運搬する機械です。⼤量のパレットを ⼀定のルートで連続的に運搬する場⾯で活躍 します。 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⑮ ②AGV（無⼈搬送⾞） ③AMR（⾃律⾛⾏搬送ロボット） AGV（Automated Guided Vehicle：無⼈搬 AMR（Autonomous Mobile Robot：⾃律 送⾞）は、床⾯に設置された磁気テープや⼆ ⾛⾏搬送ロボット）は、本体に搭載されたセ 次元コードなどのガイドに沿って⾃動⾛⾏す ンサーやカメラ、AIが周辺状況を認識して、 る搬送⾞です。 Ç適なルートを⾃ら判断して⾛⾏するロボッ トです。 コンベアのような設備の設置が必要なく、 床⾯にガイド（⽬印）を設計するだけで、決 AGVのような床⾯のガイドを設置する必要 まった場所（A地点からB地点まで）への往 がなく、フォークリフトや⼈が頻繁に⾏き交 復搬送を⾃動化できます。パレットの下に潜 う環境でも障害物を避けながら⽬的地まで⾃ り込んで持ち上げるタイプや、パレットを乗 律⾛⾏することができます。⼈と協働するラ せた台⾞をけん引するタイプなどがあるた インの構築や、頻繁にレイアウト変更がある め、パレットの種類や重量を踏まえて選択す 現場などでの搬送に活躍します。 る必要があります。 ▼AMRを活⽤したパレット搬送の具体例 ▼AGVを活⽤したパレット搬送の具体例 パレタイザーから搬出されたパレットか 製造ラインへのパレット単位での原材料 ら包装機までの無⼈輸送 や部材の供給 荷下ろしされたパレットのピックアップ 倉庫から出荷エリアまで‧⼊荷エリアか と保管ラックまでの⾃動搬送 など ら倉庫までの輸送 パレットへ積み付けた製品の梱包ライン への搬送 など 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⑮ ④AGF（無⼈フォークリフト） 4 製造現場のパレット搬送は 周辺設備との連携がカギ 製造ラインや倉庫におけるパレット搬送を ⾃動化するには、「その前後の⼯程にある機 械や設備とスムーズに連携できるか」が重要 となります。 ここからは、パレット搬送における周辺設 備との連携ポイントを解説します。 パレタイズ‧デパレタイズロボットとの連携 パレットへの積み付けを⾏う「パレタイズ AGF（ Automated Guided Forklift：無⼈ ロボット」や、パレットから荷下ろしを⾏う フォークリフト）は、⼈が操作していた フォークリフトの機能を⾃動化するロボット 「デパレタイズロボット」と連携させること で、搬送プロセス全体の⾃動化が可能です。 です。 作業員が⾏っていた⼿積み‧⼿下ろしの作 3Dカメラやセンサー、レーザーなどで⾃ 業をロボットに代替して搬送まで⾃動化でき 機の位置や障害物を認識して⾛⾏し、パレッ るため、⼯程間の⼿待ちによるラインの停滞 トの積み上げから運搬、保管棚への格納まで を防ぎ、スピーディな出荷につながります。 ⾃動で完結できます。24時間稼働でパレット 搬送を⾏えるため、⼤量⽣産ラインや物流倉 ▼パレタイズ‧デパレタイズロボットとの 庫などで役⽴てられています。 連携例 ▼AGFを活⽤したパレット搬送の具体例 コンベアやAGVで空パレットをパレタイ ズ⼯程に供給する 出荷エリアへのパレット搬送からトラッ クへの積み込み パレタイズロボットが対象物を掴み、定 保管エリアに搬送されたパレットの荷揃 められたパターンで積み付けを⾏う えや仕分け 積み付け完了後のパレットをAGFが積み 出荷検品後のパレットの移動と平置きで 上げ、倉庫の保管棚まで運搬‧格納する の多段積み など 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⑮ ⾃動倉庫システムとの連携 JRCロボットSIカンパニーでは、パレット 搬送を含む製造ラインの⾃動化を実現する ⾃動倉庫システムは、保管棚への⼊出庫を パッケージソリューションを提供していま ⾃動化するシステムです。 す。⾃社⼯場の⾃動化で培ったノウハウを基 コンベアやロボットと連携して、⾃動倉庫シ に、既存の製造現場や課題に合わせたロボッ ステムを経由するルートの搬送を⾃動化するこ トシステムを提案いたします。 とによって、⼊出庫エリアでのパレット滞留を 防げるようになります。また、フォークリフト では積み上げできない天井付近までの⾼層ラッ クに保管できるシステムもあり、限られたス ペースでも保管効率を向上できます。 ▼⾃動倉庫システムとの連携例 AGFでトラックから荷下ろししたパレッ トを、AGVやAMRによって⾃動倉庫の⼊庫 ⼝まで運搬する ⾃動倉庫のシャトル（台⾞）やスタッ カークレーンでピックアップして、パ レット単位で指定の保管棚に格納する 出庫指⽰に基づいて⾃動倉庫がパレット を出庫して、出庫⼝に待機していたAGVや AMRがパレットをピックアップする AGVやAMRがデパレタイズ⼯程までパ レットを運搬する 5 まとめ 製造現場や物流倉庫のパレット搬送を⾃動 化すると、現場の省⼈化や搬送効率の向上に よって⽣産性を⾼められます。⼈⼒による搬 送で起こりやすい事故や破損、作業の遅延な ども防げるため、安全性の向上、出荷リード タイムの短縮にも効果が期待できます。パ レット搬送の機械‧ロボットを導⼊する際 は、パレタイズ‧デパレタイズロボットや⾃ 動倉庫システムと連携して、⼀貫した⾃動化 ラインを構築することがカギとなります。 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⑮ パレットチェンジャーとは？ パレット交換を⾃動化するメリットや活⽤⽅法を解説 ⾷品や医薬品を製造する⼯場では、衛⽣管理や異物混⼊の防⽌、クリーンルームへの対応な どを⽬的として、パレットを⼊れ替えるケースがあります。パレット間の荷物の積み替えを⼿ 動で⾏っている現場では、作業員の⾝体的な負担が⼤きくなるほか、荷崩れによる安全⾯のリ スクも懸念されます。このような課題を解決するための設備として活⽤されているのが「パ レットチェンジャー」です。 この記事では、パレットチェンジャーの仕組みや積み替えを⾃動化するメリット、製造現場で の活⽤⽅法、導⼊ポイントなどを詳しく解説します。 1 パレットチェンジャーとは パレットチェンジャーとは、パレット上の荷物だけを別のパレットに⼊れ替える設備です。 ⼊出庫の現場において、パレットへの荷物の積み替えを⼿動で⾏っている場合には、次のよう な課題 があります。 ▼パレットの積み替えを⼿動で⾏うことによる課題 ⼀定の⼈員を配置する必要がある 作業員の⾝体的な負担が⼤きくなりやすい 荷崩れによる事故や積載物の破損が起きるリスクがある パレットチェンジャーを導⼊すれば、作業員が⼿動で荷物を積み替えることなく、パレット の交換を⾃動で⾏えるようになります。現場の⼈⼿不⾜や安全管理の課題を解決できる設備と して、さまざまな⼯場‧倉庫での活⽤が期待されています。 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⑮ 2 パレタイザー‧デパレタイザーとの違い パレットチェンジャーのほかにも、パレットへの荷物の積み替え作業を⾃動化する設備に 「パレタイザー」と「デパレタイザー」があります。 パレタイザー‧デパレタイザーは、荷物を⼀つずつ掴み、コンベアからパレットへ、または パレットからコンベアへ移動させる機械です。これに対してパレットチェンジャーは、積まれ ている荷物を個⼝で移動させるのではなく、パレットと積載物を切り離し、⼀括で別のパレッ トに⼊れ替える作業を⾃動で⾏うものが⼀般的です。 ▼パレタイザー‧デパレタイザーとパレットチェンジャーの⽐較 パレタイザー‧デパレタイザー パレットチェンジャー 役割 荷物の積み下ろし作業の⾃動化 パレット交換の⾃動化 作業 荷物を1つずつ掴んで移動させる パレット間で荷物を⼀括で積み替える ⼯程 ⼊出荷、組⽴、検査、梱包など ⼊出荷が中⼼ 3 ⼯場の⼊出荷倉庫におけるパレットチェンジャーの⽤途 パレットチェンジャーは、主に衛⽣管理や物流品質の維持、コスト削減などを⽬的としてパ レット交換が求められる現場で活⽤されます。 ■異物混⼊の防⽌ 外部から⼊荷した⽊製パレットには、⽊くずや害⾍、⼟などが付着している可能性がありま す。これらを⼯場や倉庫内に持ち込まないように、⼊荷⼝で清潔なプラスチックパレットへ⼊ れ替えます。 ■出荷⽤パレットへの⼊れ替え ⼯場内の保管には耐久性の⾼いパレットを使⽤し、出荷時には回収不要の安価なワンウェイ パレットに⼊れ替えることで、⾃社パレットの紛失リスクと回収コストを抑えられます。 ■クリーンルームへの対応 ⾷品や医薬品、半導体といった⾼度な品質管理が求められるエリアへ⼊庫する際に、洗浄‧ 消毒済みの「衛⽣パレット」への交換を⾏います。 ■顧客指定パレットへの対応 納品先によって専⽤パレットの指定がある場合に、⾃社倉庫から出荷する前にパレットの積 み替え作業を⾏います。 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⑮ 4 パレットチェンジャーでパレット交換を⾃動化するメリット パレットチェンジャーを導⼊して、これまで作業員が⼀個ずつ⾏っていたパレットの積み替 え作業を⾃動化することで、現場の⽣産性や安全性を⾼められます。 具体的なメリットには、以下が挙げられます。 パレットの積み替え時間を短縮できる ⼿作業でパレットを積み替える場合には、「荷物を持つ→移動する→別のパレットに積み直 す」といった⼀連の作業を繰り返す必要があります。1パレット当たりの積載物が多いと、積み 替え作業に数⼗分の時間を要するケースも少なくありません。また、⻑時間の連続作業に伴う 疲労の蓄積や、各作業員のスキルの差によって、作業スピードのムラも⽣じやすくなります。 パレットチェンジャーを導⼊することで、積載物が固定された状態でパレットだけを差し替え られるため、パレット交換にかかる作業時間を⼤きく削減することが可能です。これにより、 出荷リードタイムの短縮やドライバーの待機時間削減にもつながります。 ⼊出庫作業の省⼈化を図れる ⼊出庫時のパレット交換を⼿動で⾏っている現場では、積み替え作業やフォークリフト等を 操作する作業員を配置する必要があります。 ⼈⼿不⾜の課題を抱えている⼯場の場合、このような定型作業に⼈材リソースを割くことが⼤ きな負担となっていることも少なくありません。パレットチェンジャーを導⼊して⾃動化するこ とで、パレット交換に割いていた⼈員をより付加価値の⾼い業務に配置することが可能です。 ⼊出庫作業の省⼈化が実現すれば、限られた⼈材リソースで効率的な運⽤ができ、⼯場全体 の⽣産性向上にも結びつくと考えられます。 労働環境の安全性を⾼められる 積載物を積み替える作業の繰り返しや重量物を持ち上げる動作は、作業員の⾝体的な負担に つながり、腰痛や怪我などの労働災害を招く原因となってしまいます。また、積み付け中の荷 崩れによる落下、フォークリフトとの接触などの重⼤な事故が起きるリスクも懸念されます。 パレットチェンジャーを導⼊することで、⼿動による積み替え作業をなくして怪我や事故の リスクを低減できるため、作業員が安全に働ける職場環境を整えることが可能です。労働環境 の安全性を⾼めることは、⼈材の定着化や採⽤にもよい影響をもたらします。 16

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⑮ 5 パレットチェンジャーの代表的な種類 パレットチェンジャーは、パレットを⼊れ替える⽅式によって主に4つの種類に分類されま す。パレットの規格や積載物の形状‧重量、現場の設置スペースなどに合わせて選択すること が必要です。 直接スライド⽅式 クランプスライド⽅式 反転⼊れ替え⽅式 ロボット⽅式 以下では、それぞれの⽅式について詳しく解説します。 ①直接スライド⽅式 直接スライド⽅式は、積載物全体を1⾯で固定して、側⾯から押し出すことによって新しいパ レットへ載せ替える⽅式です。 ▼直接スライド⽅式の概要 項⽬ 内容 積載物を滑らせて別のパレットに移動させるシンプルな構造のため、省スペースかつ 特⻑ 安価で導⼊しやすい 注意点 形状が崩れやすい箱はスライド時に破損しやすく、荷崩れが起こる可能性がある 適している⽤途 構造的に強度がある段ボール箱、重⼼が低く安定性の⾼い重量物 ②クランプスライド⽅式 クランプスライド⽅式は、積載物全体の側⾯を左右のプレートで挟み、固定した状態でパ レットを抜き取って新しいものに⼊れ替える⽅式です。 ▼クランプスライド⽅式の概要 項⽬ 内容 パレット上の積載物を2⾯でしっかり保持した状態でパレットを交換するため、荷崩 特⻑ れや箱の破損が起こりにくい 注意点 直接スライド⽅式と⽐べて広い設置スペースが必要になる 適している⽤途 衝撃や振動に弱く、より丁寧なハンドリングが求められる荷物 17

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⑮ ③反転⼊れ替え⽅式 反転⼊れ替え⽅式は、パレットと積載物を上下⽅向からサンドイッチ状に挟み込み、上下に 180度回転させて新しいパレットに差し替えたあと、再度元の向きに戻す⽅式です。 ▼反転⼊れ替え⽅式の概要 項⽬ 内容 直接スライド⽅式‧クランプスライド⽅式での対応が難しい⼤型の重量物や、荷崩れ 特⻑ しやすい混載物にも対応しやすい 注意点 天地無⽤での保管‧輸送が求められる荷物には対応できない 適している⽤途 原材料や飼料、ドラム⽸などの重量物（上下が⼊れ替わっても問題のないもの） ④ロボット⽅式 ロボット⽅式は、パレタイズ‧デパレタイズロボットを活⽤してパレット上の荷物の積み替 えを⾃動化する⽅式です。 サイズが統⼀されていない⽊製パレットでは、規格サイズのプラスチックパレットへの積み 替えに既製品のパレットチェンジャーが使えないケースも少なくありません。このような場合 は、ロボットを⽤いた⾃由度の⾼いパレットチェンジャーが必要になる場合があります。 ▼ロボット⽅式の概要 項⽬ 内容 特⻑ サイズの異なるパレットへの移し替えに対応できる ⼀個ずつ荷物を積み替えるため、パレット交換に時間を要しやすい。空パレットの供 注意点 給や満載パレットの取り出しはフォークリフト等で⾏う必要がある。 ⽊製パレットから規格サイズのパレットへの積み替え、既製品のパレットチェン 適している⽤途 ジャーが使えないパレット交換 など 18

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⑮ 6 製造現場でのパレットチェンジャーの活⽤⽅法 ここからは、パレットチェンジャーの具体的な活⽤⽅法を3つのシーン別に紹介します。 原料や包装資材の荷受倉庫における積み替え ⼯場に⼊荷した原料や包装資材の荷受倉庫にパレットチェンジャーを設置する⽅法です。 ⽊製パレットで届いた原料や包装資材を⼯場内に保管する際には、荷受倉庫で塵埃や⾍、落 ち葉などを取り除くことが必要です。荷受倉庫にパレットチェンジャーを設置して、倉庫に保 管する前に清潔なプラスチックパレットへ⼊れ替えることで、外部からの異物や汚染物質の侵 ⼊を防⽌できます。特に⾷品や医薬品、精密機械などを扱う現場では、衛⽣管理体制を強化す るために荷受倉庫でのパレット交換が重要となります。 出荷エリアでのワンウェイパレットへの積み替え 梱包や検品が終わった積載物をパレットチェンジャーに経由させて、出荷⽤のワンウェイパ レットに積み替える活⽤⽅法です。 ワンウェイパレットとは、⽚道（出発地から輸送先まで）のみの輸送を前提として利⽤され る使い捨て⽤のパレットです。輸送後のパレット回収や空パレットの保管などにかかるコスト を削減することを⽬的に、製造現場‧物流倉庫で導⼊されています。パレットチェンジャーを 活⽤すれば、出荷エリアにおけるワンウェイパレットへの積み替えを⼀定スピードかつ短時間 で⾏えるようになります。これにより、出荷リードタイムの短縮やドライバーの荷待ち時間の 削減を図ることが可能です。 ⾃動倉庫の⼊出庫に伴うパレット交換 クレーンやシャトルでパレットを搬送して所定位置に格納する「⾃動倉庫」では、樹脂製ま たは⾦属製などの専⽤パレットが使⽤されます。この⾃動倉庫の⼊出庫エリアにパレットチェ ンジャーを設置することで、専⽤パレットへの交換作業を⾃動化することが可能です。 ▼⾃動倉庫でのパレットチェンジャーの活⽤例 パレットチェンジャーの役割 ⼊庫時 異なる規格‧材質のパレットを⾃動倉庫専⽤パレットへ⼊れ替える 出庫時 ⾃動倉庫専⽤パレットから出荷⽤パレットに⼊れ替える また、パレットを無⼈で搬送するAGV（※）やコンベアと連携させると、⾃動倉庫の⼊庫か ら出庫までの⼀連の⼯程を⾃動化できるようになり、現場の省⼈化を図れます。 ※AGV（Automated Guided Vehicle）：⼯場や倉庫の床⾯に設置された磁気テープや⼆次元コードなどのガイドに沿って⾃動⾛ ⾏する無⼈搬送⾞のこと。 19