人協働ロボット「COBOTTA PRO」を活用した冷凍フライ投入システムをアールティがデモ初披露へ 「FOOMA JAPAN 2022」で

ロボットのいるくらしの実現を掲げる株式会社アールティは食品工場における危険作業・人手作業の負担軽減に取り組むため、株式会社デンソーウェーブと協力し、同社が開発した人協働ロボット「COBOTTA PRO」を使った冷凍フライ投入システムを開発したことを発表した。同システムは2022年6月7日(火)から10日(金)まで東京ビッグサイトで開催される「FOOMA JAPAN 2022」デンソーウェーブブースにて展示される。


冷凍フライ投入システム

冷凍フライ投入システムは食品工場において人手で行われている冷凍フライの投入作業(ピッキングからフライヤー投入まで)を自動化するシステム。番重(食品用コンテナ)にばら積みされた冷凍フライをカメラでひとつずつ認識してアームロボットがコンベア上へピック&プレースする。コンベアはシステムと連携し、ピッキング状況を把握しながら自動フライヤーに投入する。

冷凍フライ投入システム(画像は開発中のもの)

アームロボット本体は「COBOTTA PRO」を使用し、ばら積み食材取り出しのビジョンシステム、ロボットの軌道生成プログラム、ロボットのハンド部分、投入用コンベアはアールティが開発した専用のものを使用している。バラ積みの状態や溜まったパン粉などで境目が分かりづらい状態でも冷凍フライをひとつひとつ認識することが可能。

システムの動作手順

また、「COBOTTA PRO」は協働時・非協働時の速度設定と切り替えが可能なため、協働時の速度設定であれば安全柵なしで人との協働作業が可能。ハンドの制御においてベッコフオートメーションの開発した通信技術EtherCATを採用することで、作業中のリアルタイムな高速通信を可能にしている。

ROS 2用制御パッケージを新たに開発
COBOTTA PROはロボット開発用オープンソースミドルウェア「ROS」(Robot Operating System)での制御に対応しており、デンソーウェーブがROS用制御パッケージを開発している。近年ROSの活用範囲が研究用途から実際の生産用途まで広がり、生産用途にも対応した次世代バージョンであるROS 2での開発が増えていることから、デンソーウェーブは今回のシステム開発に際し、デンソーウェーブ製アームロボットのROS 2用制御パッケージを新たに開発した。

ROS 2は複数台のロボットの同時利用やリアルタイム制御、セキュリティを念頭においた設計となっており、ROS従来の可視化ツールなどと合わせてよりスマートファクトリー化やIoTのための開発がしやすくなっている。アールティはROSに関する教育事業を展開し、2019年からはデンソーウェーブのCOBOTTA ROSオフィシャルサポーターも務めている。今までの開発、サポート業務で培った経験を今回の冷凍フライ投入システムに活かしている。


冷凍フライ投入システムによる導入メリット

食品工場においてフライの製造現場は、蒸し暑い作業場での熱中症や高温の油によるやけどなどの労災のリスクが高い場所。また、お弁当工場では盛り付け作業などよりも早いタイミングでフライの準備が始まるため、早朝の勤務が多く、パートなどの働き手が集まりにくいという特徴もある。人手不足や労災のリスクなどの課題を抱え作業の省人化が望まれる一方で、食品工場は作業場が狭いことが多く、大がかりな自動化装置の導入が難しい場合がある。

今回開発した冷凍フライ投入システムは油の近くで行う投入作業をロボットに置き換えることで苦渋作業を軽減し、労災のリスク低減が期待できる。また、協働時のスピードであれば柵を必要とせず、ロボット自体も非常にコンパクトな設計で省スペースでの設置が可能。キャスター付きの台で、作業場を洗浄する際にも移動が簡単。


今後の展望

現時点ではCOBOTTA PROの行う作業は冷凍フライのピック&プレースのみだが、今後は番重の段替え作業なども同じ機体で行えるようにし、さらなる作業負担の軽減を目指す。また、投入用コンベアとの連携だけでなく、自動フライヤーとの連携も検討している。相互に連携することで、例えば油の温度に合わせて投入ペースを自動調整して揚げ不足や揚げすぎによるロスを防ぐなど、生産性向上に繋がるシステムの開発が期待できる。

アールティはシステムのデモ展示を通じて、フライの製造現場に課題を抱えロボット導入を検討しているユーザー企業との繋がりを作り、現場でのテストを進めていきたいと考えている。また、今回のシステムに限らず、食品工場のニーズに合わせた製品開発を続け、食品工場の課題解決に貢献していく。


FOOMA JAPAN 2022でデモ展示

2022年6月7日(火)から10日(金)まで東京ビッグサイトで開催されるFOOMA JAPAN 2022(国際食品工業展)のデンソーウェーブブース(東7ホール 7G-20)において、冷凍フライ投入システムの常時デモ展示を行う。

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山田 航也

横浜出身の1998年生まれ。現在はロボットスタートでアルバイトをしながらプログラムを学んでいる。好きなロボットは、AnkiやCOZMO、Sotaなどのコミュニケーションロボット。

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