牧野フライス製作所がAGVにロボットアームを搭載した自動搬送システムを披露：INTERMOLD 2019

牧野フライス製作所は「INTERMOLD 2019（第30回金型加工技術展）／金型展2019」で、自社開発のAGVにファナック製ロボットアームを搭載したモバイルロボット「iAssist」を用い、工具の搬送とワークの搬送の2系統を自動化するシステムのデモンストレーションを披露した。

[八木沢篤，MONOist]

1台で何役もこなせる多能工ロボット「iAssist」

　牧野フライス製作所は「INTERMOLD 2019（第30回金型加工技術展）／金型展2019」（会期：2019年4月17〜20日、会場：東京ビッグサイト 青海展示場）で、自社開発のAGV（Automated Guided Vehicle：無人搬送車）にファナック製ロボットアームを搭載したモバイルロボット「iAssist」を用い、工具の搬送とワークの搬送の2系統を自動化するシステムのデモンストレーションを披露した。

牧野フライス製作所のブースで披露されたモバイルロボット「iAssist」による自動搬送システムのデモンストレーションの様子

　工具の搬送では、まずiAssistのロボットアームが工具棚から工具を取り出し、工具プリセッター（ZOLLER製）にセットして、測定を行う。そして、測定が完了した工具をマシニングセンターのATC（自動工具交換装置）マガジンにセットする。ワークの搬送については、ロボットアームがワーク棚から加工対象のワークを取り出し、マシニングセンターのテーブルにセットして加工を開始する。

（左）工具棚から工具を取り出す様子／（中央）ワーク棚からワークを取り出す様子／（右）ロボットアームで器用にマシニングセンターの取り出し口を開ける様子

　加工が完了したら、iAssistのロボットアームがマシニングセンターから使い終わった工具を取り出して工具棚に戻す。加工の終わったワークに関しては、3次元測定器（ミツトヨ製）に移して計測を行い、完了したらワーク棚に戻す。

　「人手不足が進む現場での作業（搬送）支援を目的に開発した。人手不足の問題を解消すると同時に、作業員が帰宅した夜間などにこうした自動化システムを活用することで、工作機械の稼働率向上にも役立てられる」（同社説明員）。

　マシニングセンターなどを手掛ける同社は付帯設備の一環として、ファクトリーオートメーションシステムの開発にも注力する。今回のiAssistによる自動化システムもその延長線上にある取り組みだとし、「レイアウトフリーで、1台で何役もこなせるような“多能工ロボット”の実現を目指した。世の中にAGVがいくつか存在するが、500kg可搬で、斜め走りに対応するなど、われわれの要求を満たすAGVがなかったため自社開発に踏み切った」（同社説明員）という。

マーカーを読み取り、ロボットアームの最終的な動きを補正

　あらかじめコンピュータ上で地図を生成し、iAssistの底面にある2つのレーザーレンジファインダーで周りの物体との距離を測定しながら、現在位置を捉え、目的の棚や装置までの最適ルートを計算して工具やワークを搬送する。「例えば、ルート上に作業員が立ち入った場合などは、レーザーレンジファインダーでそれを障害物だと認識し、別ルートを再生成して避けて通ることができる」（同社説明員）。

コンピュータ上で生成されたフロアマップ。障害物として認識した部分は黄色く表示される

　iAssistと、マシニングセンターや3次元測定器などとの位置関係は、ロボットアーム先端にあるカメラでマーカーを読み取ることで、正確な距離を捉える。「AGVと各装置との位置関係は、どうしてもわずかにずれてしまう。そのため、そのままロボットアームを動かしてしまうと、予期せぬ衝突や事故を起こしてしまうかもしれない。それを防ぐために、iAssistでは装置の前まで来たらマーカーを読み取り、ロボットアームの最終的な動きを補正することで正しい動作を実現している」（同社説明員）という。

　ちなみに、iAssistの下半分がAGVのユニットで、上半分はロボットアームを動かすためのコントローラーやインバーターなどが内蔵されている。単なる物品の搬送だけであれば、AGVユニットのみでも利用できる。また、今回はファナック製のロボットアームを使用しているが、「外部インタフェースがコントロールできるものであれば技術的にどのようなロボットアームでも対応できる」（同社説明員）。

ファクトリーオートメーションシステムの一環として開発。今後、自社工場で検証を進めていくという

　iAssistの製品化については現時点で未定だとし、「まずは自社工場内で使用して検証を進め、実績を積んだ上で将来的な製品化につなげていきたい」と同社説明員は述べる。