協調ロボットの未来を受け入れる

協調ロボットは、現在製造業界で大きな話題となっているトピックの1つです。

センサやロボット、セル制御といった安全技術の進歩がこの技術の実現を後押ししています。

また、この技術により生産性や信頼性、コスト削減率の向上が見込まれることから、製造メーカや機械装置メーカ、システムインテグレータにとって関心の的となっています。

例えば、FANUCは昨年、史上初となる力制御ロボット「CR-35iA」を発表しました。ソフトな外殻と高度な検知技術を備えたこのロボットは、さまざまな用途において人間と協調して働くよう設計されており、重量物の持ち上げや機械の組立、パレタイジングや梱包、マテリアルハンドリングといった分野においてサポートを提供します。

しかし製造メーカや業者が協調ロボットのメリットを享受するには、まずプラントフロアで従業員とロボットが協働する上で生じる安全面や人への影響を理解しなくてはなりません。

安全な協調の基準

協調ロボットアプリケーションは安全フェンスの必要性を減らし、貴重なフロアスペースを節約してコストの削減に寄与する場合もあります。しかし同時に、安全面での新たなリスクも浮上します。

ANSI/RIA R15.06-2012およびISO 10218規格は、プラントフロアにおける協調ロボットの使用について、承認済みの4つの規定を定めています。

• 安全適合監視停止: セーフティセンサが人の存在を検知し、作業員が接近しすぎた場合は停止する。
• ハンドガイド操作: オペレータがロボットを停止させた上でワークセルに入り、タスクに応じてロボットを手動で制御または再配置する。
• 速度と分離の監視: オペレータとロボットが、事前に定められた間隔を保ちながら同じ空間内で協働する。
• 動力と力の制限: ロボットが誤って人に接触した場合、人が負傷しないようロボットがその力とトルクを低減する。

動力と力の制限は、稼働中のロボットと人との接触に関する新たな手法です。ISO/TS 15066規格では、特定の身体部位がどの程度の力または圧力に耐えることができるかを示す目的で、疼痛耐性に関するある研究結果が述べられています。

学習プロセス

協調ロボットアプリケーションは人と機械の相互作用のあり方を変えつつあり、その存在は製造業界の輝かしい未来を示しています。

しかしこれらのシステムを効果的に、そして何より安全に導入するには、製造メーカや業者は新たな基準やツール、アプローチを採用してリスクを分析しなければなりません。

さらに、人と機械がより密接した状態での協働体制を従業員に受け入れてもらうには、全関係者の安全を継続して確保するため、システム設計者やインテグレータ側のさらなる努力が必要となります。

安全規格に準拠することで、怪我のリスクを低減して生産性を向上することができます。

このブログはロックウェル･オートメーションの事業開発部マネージャであり、TÜV機能安全エキスパート(FSExp)のジョージ･シュスターの共著によるものです。