자동차·자동차 부품
산업용 로봇은 원래 자동차 산업에서의 활용으로 발전해 온 역사가 있습니다. 지금도 산업용 로봇의 적용 분야에서 차지하는 당사의 자동차용 비율은 50% 이상으로 용접·조립·도장 등 모든 공정에서 사용되고 있습니다.
예를 들어 자동차 바디의 밑면과 머플러 그리고 시트의 골조는 아크 용접 로봇, 바디의 측면이나 천장의 접합에는 스폿 용접 로봇, 도장에는 도장 로봇, 시트나 윈도우의 설치에는 핸들링 로봇이라고 하는 상태에 공정에 맞추어 다양한 모델이 활약하고 있습니다. 특히 자동차 공장의 메인 라인에서 바디를 많은 스폿 용접 로봇이 둘러싸고 단번에 용접해 가는 모습은 압권입니다.
근래에는 구미 국가를 중심으로 한 환경 규제의 강화나 에코에의 의식 향상에 수반해 전기 자동차(EV), 하이브리드 전기 자동차(HEV), 연료 전지차(FCV)등이 보급되어 왔습니다. 이러한 저연비 성능의 실현을 위해 바디의 소재는 철에서 알루미늄이나 하이텐(고장력 강판) 등 경량 고기능인 것으로 이행하고 있습니다. 또한 대용량 배터리를 생산하기 위한 새로운 기술도 요구되어 왔으며, 당사에서도 이러한 기술 트렌드에 맞춘 신제품 및 어플리케이션의 개발을 진행하고 있습니다.
전기 및 전자 기기
전기·전자 기기는 통신 기기(Communication), 컴퓨터(Computer), 가전(Consumer Electronics)의 이니셜을 취해 “3C”라고도 불립니다. 이러한 전기·전자기기의 생산에도 다양한 공정으로 산업용 로봇이 적용되고 있습니다.
예를 들어, 기판에 소형 전자 부품을 실장하고 기기를 수납하는 케이스의 용접·도장, 케이스에 기판이나 부품의 설치 등입니다. 완성된 제품의 시험, 한층 더 포장된 제품의 상자 포장이나 팔레트에의 적재 등, 생산의 상류 공정으로부터 하류에 해당하는 시험·출하에 걸치는 거의 모든 공정으로 산업용 로봇이 활약하고 있습니다.
전기·전자기기는 제품이 작고 생산 공정이 밀집되어 기존 산업용 로봇에서는 적용하기 어렵다는 과제도 있었지만, 사람과 함께 작업할 수 있는 인협동 로봇이 등장하여 이러한 과제도 극복하고 활용의 폭이 넓어지고 있는 분야 중 하나입니다.
FPD(플랫 패널 디스플레이) 및 반도체 제조 장치용
컴퓨터, 스마트폰, 평면 TV 등에 사용하는 FPD에는 얇은 유리판(유리 기판)이 사용됩니다. 이 유리 기판 위에 영상을 비추기 위한 패턴이나 필터를 형성해 나가기 위한 다양한 공정이 있습니다만, 이 공정과 공정 사이에서 유리 기판을 반송하거나 가공 장치에 유리 기판을 출입할 때 산업용 로봇이 도입됩니다.
FPD 제조 공정에서는, FPD 복수대분을 1장에 정리한 큰 유리 기판(두께가 콤마 수 mm 정도로 큰 것은 3m×3m 이상)을 사용합니다. 그러므로, 이러한 무게가 있고 휘어지기 쉬운 유리 기판을 고속으로 반송하는 타입의 로봇이 요구된다. 또, 극히 약간의 칠레나 먼지에서도 품질에 직접 영향을 버리기 때문에, 공장내는 매우 깨끗한 환경으로, 로봇 본체도 약간의 칠레나 먼지를 내지 않는 높은 클린 성능이 요구됩니다.
반면에 반도체 제조 공정에서는 고순도 실리콘 단결정으로 만들어진 얇은 원반형 실리콘 웨이퍼를 가공합니다. 이 실리콘 웨이퍼에 회로의 기초가 되는 박막층의 형성, 회로 패턴의 전사, 에칭, 세정, 검사 등의 공정을 반복해, 다이라고 불리는 반도체 칩을 형성해 갑니다. 하나의 실리콘 웨이퍼에는 수백 개의 다이가 형성된다. 그리고 실리콘 웨이퍼 상의 다이를 하나씩 잘라서 패키징하고 최종 검사를 거쳐 완성입니다.
산업용 로봇은 이러한 각 공정의 제조 장비에 실리콘 웨이퍼를 출입하는 이송에 사용됩니다. 당연히 반송이 빠를수록 많이 생산할 수 있어 비용도 낮아집니다만, 반도체 제조는 매우 높은 정밀도도 요구되기 때문에, 절대 위치 정밀도가 0.05mm로 고속·고정밀도의 성능을 가지고 있습니다. 또한 FPD 제조 공정과 마찬가지로 칠레와 먼지가 품질에 직접 영향을 미치기 위해 공장은 매우 깨끗한 환경으로 유지됩니다.
바이오메디컬
연구소와 의약품의 현장에서는 분석이나 품질 시험 등의 공정이 있습니다만, 사용하는 기기의 종류가 많은 데다, 작업에는 숙련기가 필요한 것, 원래 위생 관리하에서 사용할 수 있는 산업용 로봇이 없었기 때문에 자동화가 좀처럼 진행되지 않았습니다.
거기서 당사에서는 위생관리하에서 고정밀도의 움직임이 가능한 바이오메디컬 용도용 로봇을 개발하고, 실험·해석의 전처리, 항암약 조제 작업, 각종 균 검사 등의 분야에서 자동화의 폭을 넓혀가고 있습니다. 시험 전 시약의 조제 등은 전처리의 단순 작업이 산업용 로봇으로 대체되어 인간이 작업할 필요가 없어지면, 연구자 분들은 시험 그 자체에 집중할 수 있어 그 효율은 현격히 올라갑니다. 항암제와 같은 극약을 만지지 않도록 함으로써 안전성을 확보할 수 있습니다. 이 외에도 iPS 세포의 배양, 게놈 등의 분석 전처리, 미생물의 유무를 조사하는 검사 등 활용의 폭이 넓어지고 있습니다.
산업용 로봇의 바디는 과산화수소수로 닦아내어 세정이 가능하도록 표면이 덩굴이 되어 있어, 당사에서는 쌍팔로 인간과 같이 작업을 할 수 있는 모델이나, 단팔의 모델 등을 준비하고 있습니다.
식품
식품 공장에서는 식품 자체를 만드는 것 외에도 포장 및 라벨 붙여넣기, 검사에 출하를 위한 골판지 상자에 박스 포장, 골판지 상자 적재 등 다양한 공정이 있으며, 각각에 적합한 로봇이 활약하고 있습니다. 특히, 식품 자체를 가공하는 공정에서는, 직접 입에 들어가는 것을 취급하기 위해서, 로봇에 요구되는 사양도 특별한 것이 됩니다. 예를 들어, 청소하기 쉽고 위생을 기대하는 표면 도장이나 입에 들어가도 무해한 식품용 기계 전용의 재료의 채용 등입니다. 또한 물이 닿는 환경에서는 방적이나 방청 대책이 요구되는 경우도 있습니다.
예를 들어, 판 모양의 초콜릿을 대량으로 만드는 공장 등에서는, 컨베이어에 대량의 초콜릿이 흩어져 있는 상태로 고속으로 운반되어 오므로, 카메라로 컨베이어 위의 초콜릿을 검출해, 이동하는 초콜릿을 정확하게 잡는 고속 동작이 가능한 로봇이 요구됩니다. 이를 위해 병렬 링크라는 특수 구조의 로봇이 채택되었습니다.
게다가, 최근에는 중식 시장의 확대에 의해 편의점이나 슈퍼의 도시락이나 소채의 재료 포장, 뚜껑 닫는 등의 작업에 적용되는 케이스도 나오고 있습니다. 인협동 로봇은 작업원의 옆에서 트레이를 반송해, 안전 울타리를 설치할 수 없는 제한된 공간에서의 설치가 가능해, 앞으로 활용이 퍼져 나갈 것으로 기대되고 있습니다.
물류
EC 사이트 등 온라인 통신 판매의 수요가 높아지고, 유통 창고나 식품 창고 등에서는, 구분이나 골판지 반송 등을 실시하는 핸들링 로봇의 수요가 급증하고 있습니다. 골판지 상자를 쌓거나 쌓인 골판지 상자를 내리거나 하는 작업은 움직임이 한정적이므로 전용 구조를 한 모델이 개발되고 있습니다. 또한 물류 창고에서는 크기가 다른 대량의 수하물을 신속하게 분류하는 것이 요구됩니다. 그 때문에 CAD를 이용한 소프트웨어로 크기를 순간적으로 판단하는 컨트롤러의 기술 개발 등을 타사와 공동으로 실시하고 있습니다.
