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協働ロボットを含む産業用ロボットで安全機器付きタブレットへの置き換え進む　引き合いが急増するIDEC「セーフティコマンダ」の特長と利点

2023年2月6日 By ロボスタ編集部

「PoCや導入実証を含めて、既に百社以上が現場で使用して頂いているところです。特にロボットメーカーさんからの引き合いが目立っています」
IDEC社の「セーフティコマンダ」への注目が高まっていて、問合わせや引き合いが急増している。冒頭の言葉はマーケティングを担当する島田氏がそれを表したひと言だ。

IDECは、市販のタブレットに装着して、非常停止用押ボタンスイッチや3ポジションイネーブルスイッチなどのメカニカルスイッチや、有線LAN通信を可能にするなど、安全性や堅牢性・信頼性を高める「セーフティコマンダ」シリーズを発売している。近年の製造現場では、わかりやすい画面表示やタッチパネルによる操作のしやすさから、市販のタブレット機器の様々な機械や設備への導入が進められている。
一方で、産業用ロボットや自律移動ロボット（AMR）など、人と機械が接近した状態で、タブレット機器のみで直接操作することは、万一の場合機械をとっさに止めることが出来ず、非常にリスクが高いと言える。

また、改定が予定されている産業用ロボットおよびロボットシステムの国際規格であるISO・10218シリーズは、協働ロボットに関する技術仕様書であるISO/TS 15066の内容が盛り込まれ、協働ロボットを含む多くの産業用ロボットへの新たな安全機能や安全機器の使用が求められている。このような製造現場における使いやすさのみならず、安全性の確保に有効な、作業者のウェルビーイングを向上させる機器として「セーフティコマンダ」は業界内で急速に注目されるようになり、問合わせが相次いでいる。

生産現場のタブレットに安全機能をプラスするIDEC社の「セーフティコマンダ」。2機種をラインアップし、左奥が一昨年の初めに発表した8～11インチ画面のタブレット用「HT3P形」、右手前が最新機種の「HT4P形」(10～13インチのタブレット用)。ともにタブレット装着時の写真(タブレットは製品には含まれない)

タブレットと装着前の「HT4P形」(右)。タブレットを装着することで非常停止用押ボタンスイッチや3ポジションイネーブルスイッチを追加することができ、オプションでその他のボタンやジョイスティックなども装備できる

「セーフティコマンダ」は、産業用ロボットのティーチング、大型装置、機械の操作制御、自動車生産ライン、搬送ラインの制御、半導体製造装置、チップマウンタ、食品機械、包装機械などの装置制御、AGV/AMRなどのマニュアル制御などの現場で活用されている。既に導入した企業と、テスト導入しているケースを合わせると冒頭のコメントのように百社以上にのぼるという。

「セーフティコマンダ」の活用ケース。既に試用や実証試験を含めて、数百社が現場に導入している。(IDEC社の報道関係者向けリリース資料より)

なぜ、「セーフティコマンダ」がこれほど注目されているのか、どのような機能を持っているのか、同製品を開発したIDECの担当チームに話を聞いた。

IDECセールスサポート株式会社営業企画部マーケティング統括グループスーパーバイザー島田氏(左)と、IDEC株式会社製品戦略本部スイッチ事業戦略部システム製品担当マネージャー中島氏(右)

■動画セーフティコマンダとタブレットによるロボットティーチング

タブレット操作の国際規格への対応に有効な「セーフティコマンダ」

産業用ロボットのティーチングには、各社専用デバイスの「ティーチングペンダント」が多く利用されてきた。そして「ティーチングペンダント」には、人とロボットが接近して作業する際のリスク低減のため、産業用ロボットおよびそのシステムの安全性について規定した国際規格であるISO・10218シリーズで、非常停止用押ボタンスイッチや3ポジションイネーブルスイッチの装着が必須とされている。

一方で、協働ロボットや無人搬送車/自律移動ロボット（AGV/AMR）などが普及しはじめ、従来のティーチングペンダントに変わって、表現力が高く操作性に優れ、比較的コストが廉価な汎用タブレットを活用するケースが増えている。そこで課題となるのがタブレット操作の安全性である。このような表現力や操作性に優れたタブレットであっても、現場のリスク低減は必須であり、非常停止用押ボタンスイッチや3ポジションイネーブルスイッチに代表される安全機器を要求する声が高まった。

IDEC社の報道関係者向けリリース資料より

そこで、操作性がよく、コストパフォーマンスの高いタブレットに非常停止用押ボタンスイッチや3ポジションイネーブルスイッチ、その他、用途に応じてメカニカルスイッチ類を設置したい、というニーズに答えた最新モデルの「HT4P形」を発表した。

「セーフティコマンダ」タブレットに装着するだけで非常停止ボタン類を追加できる(HT4P形の例)

企画を担当したIDECの中島氏は「FA現場でロボットや無人搬送車(AGV)などを使用する場合、タブレットにも安全機能が必要と考えて社内規定を定めるエンドユーザーは多い。その風潮が世界の安全規格にも反映されることになり、市販のタブレットに非常停止用押ボタンスイッチや3ポジションイネーブルスイッチを簡単に追加でき、ハンドストラップやショルダーストラップを使って安定した操作や、Wi-Fiが使えない環境でも安心して使用可能な有線LANで通信するしくみを実現できる製品として「HT4P形」を新開発しました」と語った。

従来モデル「HT3P形セーフティコマンダ」(左)に、新規に開発した「HT4P形」をラインアップに加えた

「HT4P形セーフティコマンダ」の特長

2022年11月に発表した「HT4P形セーフティコマンダ」の主な特長を見ていこう。

タブレットに簡単に着脱、固定できる

「HT4P形」は、スライド機構搭載し、10～13インチのタブレットに簡単に装着できるよう設計されている。装着後は不用意なタブレットの取外しを防止するロック錠で固定できる。

タブレットを固定・取外しを防止するロック錠、その左が伸縮ロックレバーとなっている

右利き/左利き対応、人間工学に基づくデザイン

「セーフティコマンダ」は人間工学に基づいたグリップ構造とイネーブルスイッチの配置により、利き手を問わず、持ちやすさとタブレットの操作性を実現している。

「HT4P形」を裏側(下側)から見たところ

筆者も実際に持ってみたが、自然な感覚で、かつしっかりと手にホールドすることができ、指先にイネーブルボタンが配置される。タブレット単体での不安定な操作感は完全に解消されている。

「HT4P形」は人間工学に基づいたグリップ構造とイネーブルスイッチの配置で、持った時のしっくり感と安心感がある。黄色いイネーブルスイッチが自然と指先の位置にくる(右手/左手どちらでも装着できる)

ハンドストラップ(標準)とショルダーストラップ(オプション)が用意されていて、手持ち操作時の落下を防止し、長時間での作業負担も軽減することができる。

ショルダーストラップに負荷がかかると外れる安全機構を採用

更には、ショルダーストラップには一定以上の負荷がかかると外れる安全機能を採用し、万が一、HT4P形やストラップ等が機械に巻き込まれた場合でも、外れて危険を回避するしくみが導入されている。

負荷がかかるとコネクタ部がはずれて、巻き込まれ事故を防止する安全機構がある

タブレットは縦・横配置の両方に対応

回転式グリップにより、タブレットは縦・横、操作したい方向に設定して操作できる。縦・横の回転は、回転ボタンを押している時のみ変更することができる。これはタブレットの自重による不用意な回転の防止にも繋がっている。

タブレットを縦方向に設置、ショルダーストラップを使用して操作している例

タブレットはショルダーストラップをかけたままでも、横・縦方向に容易に設置変更できる。また、不用意に向きが変わらないようロック機構も装備され、安全性を高めている

メカニカルスイッチ搭載可能

「HT4P形」には、安全規格に対応した非常停止用押ボタンスイッチが標準で装備され、いつでもロボットや機器を停止することができる。また、オプションで照光押しボタンスイッチやキーセレクタスイッチ、ジョイスティックなどをカスタマイズで設置することができる。

写真は受注生産の、非常停止ボタン(標準)、照光押しボタン(緑と赤が各1個)、キーセレクタが装備された「HT4P形」

有線LAN対応/給電式

タブレットではWi-Fi通信が主流だが、無線通信では信頼性に懸念が残る。「HT4P形」ではUSB/LAN変換器を装着できるため、タブレットの操作を信頼性がより高い有線LANでやりとりすることができる。また、USB Power Deliveryを内蔵しているため、タブレットはいつでも給電できる状態となるため、バッテリー切れの心配はない。

タブレットのUSBコネクタと「HT4P形」をUSBケーブルで接続できる。有線LANをUSBに変換して通信できるほか、タブレットへのUSB給電も同時に行える

堅牢性や防塵性

その他、一定の条件下で落下耐性1.2mの堅牢性をクリアし、IP54の水飛沫・塵・ホコリの環境下での保護構造を持っている。

また、ユーザーの要望によって、非常停止用押ボタンスイッチのガード機構をオプションで追加したり、半導体業界のクリーンルームで使用可能なタイプも特殊品で対応可能となっている。

■動画セーフティコマンダ HT4P形　生産現場で使うタブレットにも安全機能を

開発者インタビュー「メーカーからの問合わせが一番多い」

編集部

昨年の秋に「HT4P形」を発表し、セーフティコマンダとしては2機種となり、ラインアップが充実しました。「HT4P形」ではどのような経緯で開発が進められたのでしょうか。

中島氏

一昨年の初めに「HT3P形」を発売して、導入頂いたお客様からいくつかのご要望を頂きました。そのうちの大きくわけると3つのご要望を新型の「HT4P形」に反映しました。

ひとつは、比較的高額なペンダントからタブレットへ移行したいのだけれど、無線LANが社内規定で利用できなかったり、工場でのノイズの影響が懸念されるため、タブレットWi-Fi機能は使用できない、という課題でした。
2つめが非常停止スイッチとイネーブルスイッチ以外に、重要な操作のためのスイッチはタッチパネルではなくて、押しボタンやセレクタスイッチなどメカニカルなものでなければ社内規定をクリアできない、という悩み。
3つめが13インチなど大画面のタブレットの方が、画面の情報量が豊富で、CPUの処理速度が速い機種が多く、コストパフォーマンスも高いので、大画面のタブレット機種にも対応して欲しいという意見がありました。
これらを取り入れ、機能を充実させたのが「HT4P形」です。

編集部

問合わせや引き合いが一番多いのはどのような業種からでしょうか。

中島氏

ロボットメーカー様からの問合わせが一番多いです。従来、メーカーはペンダントのハードウェアやソフトウェアを一から開発生産してきましたが、これでは部品製造、開発コストが高くなってしまいます。半導体等の部品の製造終了などの影響も受けます。その都度、ペンダントの開発をし直すのでは効率が悪いので、専用デバイスの開発ではなく、市販のタブレットをベースにする動きが加速しています。タブレットなら調達面で有利ですし、コストも大幅に下げることができます。更に、ソフトウェアの開発だけにリソースを集中できる、タブレットが新機種になってもソフトウェアはそのまま利用できる場合が多いなど、多くのメリットが見込めます。

こうした理由で、多くのロボットメーカー様が、独自のティーチングペンダントから市販のタブレットと当社の「セーフティコマンダ」の組み合わせへの置き換えを検討している、という状況です。

編集部

なるほど。産業用ロボットメーカーに注目されている理由はよくわかりました。ただ、協働ロボットなど、既にタブレットで運用しているところもありますね。

中島氏

協働ロボットと言えども、リスクアセスメントとそれに基づくリスク低減方策が必要です。現在、協働ロボットの技術仕様書であるISO/TS15066では、リスク低減が十分な場合、3ポジションイネーブルスイッチの搭載は除外してもよいこととなっています。ただし、非常停止用押ボタンスイッチは必須です。
また、リスクアセスメントはロボットシステムとして人と作業した場合を想定し、実施する必要があり、エンドエフェクタやワークが含まれないロボット単体で十分なリスク低減が実施できていることの立証は非常に困難であると考えられます。
このようなことから、今後産業用ロボットやロボットシステムの国際規格に、協働ロボットの要求事項が含まれた新たなISO・10218シリーズの発行が見込まれており、新たな安全機能や、セーフティコマンダが搭載している非常停止用押ボタンスイッチや3ポジションイネーブルスイッチなどの安全機器が求められています。このようなグローバルな安全意識の高まりに対応するためには「セーフティコマンダ」の利用が最適です。

編集部

ロボット以外にも用途が多そうですね。

中島氏

AGVやAMRなどの制御にはノートPCやタブレットが利用されているケースが多いですが、これらも安全性を考えて、タブレット+セーフティコマンダを検討する企業が増えています。また、工場内ではロボットだけでなく大型設備等の制御盤に使われているタッチパネルをタブレットに置き換えるニーズもあります。コストを削減したり、利便性を向上するためです。そのために、セーフティコマンダを試してみたいというメーカーやSIerなどの開発担当者様から問い合わせを多く頂いています。

製造現場におけるタブレット活用と操作パネルの進化の鍵を握る最適な組み合わせ、タブレット＋ IDEC製セーフティコマンダについて紹介しているホワイトペーパーも用意されている。
また、中島氏によれば、既にタブレットを現場で活用している企業では、制御用途で使用することに加えて、カメラ機器と組み合わせたり、マニュアルやチェックシート、エクセルのデータなどの閲覧、メールやSNSの確認や返信・投稿など、タブレットならでの汎用性の高い運用を安心して活用できる拡張ツールとしての提案もはじめている。
なお、製品の詳細仕様や価格は、公式ホームページで確認することができる。