電動ドライブおよび精密モジュール向けフレキシブル組立セルの構築方法

EVST編集チームによる記事 ― 協働ロボットセルと柔軟な組立自動化。

最終更新日：2026年6月18日

最初に答えてください: 電動ドライブと精密モジュールの多段階組み立て（締結、部品の取り付け、分解を順次行う）では、手作業ではサイクルタイムを短縮できず、ぐらつきが生じ、混合モデルの切り替えも困難です。 ターンテーブルと協働ロボットターンテーブルは複数のステーションにまたがる工程を連結し、並行して動作させます。協働ロボットは柵なしで人の横で作業し、既存のステーションに降ろされます。また、締結部品ごとに記録される閉ループトルクにより歩留まりが維持されます。ステップ数と並行性（ターンテーブル）、部品重量（協働ロボット、通常20kg未満）、トレーサビリティとバリエーション数（トルク記録＋ジョブライブラリ）で設定できます。

手作業による複数ステップの組み立てがここではスケールアップできない理由

電動駆動装置と精密モジュールの組み立ては、カバーの固定、ベアリングやセンサーの取り付け、部品の圧入、そして再加工やテストのための分解といった、一連の精密な作業の連続です。これらを手作業で行うと、サイクルタイムは極端に遅くなり、作業者の疲労によって歩留まりが低下し、トルクの調整は記録も残らないまま、まさに賭けのようなものです。さらに悪いことに、別のモデルに切り替えるには、作業台全体を再配置しなければなりません。手作業のラインでは、スループットや一貫性を維持することは難しく、熟練した作業員を確保することもますます困難になっています。

単一の固定式自動化ステーションでも問題は解決しない。それは一つの工程しか行わないため、部品は依然として工程間で移動し、再配置する必要があるからだ。

セル：ターンテーブルと協働ロボット

機能する細胞は 　単一の機械ではなく、工程を連結するインデックスターンテーブルと、人のすぐそばで器用な作業を行う協働ロボットが組み合わされている。

• インデックスターンテーブル。 回転テーブルを囲むように複数のステーションが配置され、固定、取り付け、分解の各工程が単一のシーケンスを待つのではなく、並行して実行されます。テーブルは部品をステーションごとにインデックスするため、複数の工程からなるフロー全体が連続したループとなり、サイクルタイムはすべてのステーションの合計ではなく、最も遅いステーションのサイクルタイムに短縮されます。
• 協働ロボット。 柵がなくコンパクトなため、既存の駅構内にそのまま設置でき、作業台を人々と共有する。安全のために大規模な線路改修を行う必要はない。ターンテーブル作業に伴う固定・取り付け作業にも対応できる。
• 締結部品ごとに記録された、閉ループトルク。 すべてのボルトは検証済みの目標トルクで締め付けられ、記録されるため、品質は発生源から維持され、各ユニットの追跡が可能となる。

アセンブリプログラムをロックする 求人情報ライブラリまた、製品の切り替えはプログラムの編集であって、再設計ではありません。

協働ロボットを選ぶ理由

協働ロボットは柵がなくコンパクトなため、既存の作業場に設置でき、作業員と作業台を共有できます。安全のための囲いも、ラインレイアウトの大幅な変更も不要です。これは、部品が軽量で、柵の後ろで力任せに作業するのではなく、人のそばで器用に繰り返し作業を行うことに価値が置かれる精密組立作業において特に重要です。

ドラッグして教える：誰が設定するのか

参入障壁は低い。 ドラッグして教えるオペレーターがアームを一度経路に沿って動かすだけで、協働ロボットはその経路を記憶します。製品の切り替えは数分で完了し、専用のロボットプログラマーは不要で、一般のオペレーターでもラインをセットアップできます。柔軟性はエンジニアの手だけでなく、セル自体に備わっているのです。

ステップ1 - ステップ数と平行性からターンテーブルを回転させる

組み立て工程はいくつあり、それらを並行して実行する必要があるかによって、ターンテーブルの構成（ステーション数とインデックス）が決まります。4ステーションのターンテーブルであれば、締結、取り付け、分解を待つことなく進めることができるため、サイクルタイムは最も遅いステーションまで短縮されます。

ステップ2 — 部品重量からの協働ロボット

部品の重量はどれくらいですか？精密な電動駆動装置やモジュール部品は通常20キログラム以下で、協働ロボットのペイロード範囲内に収まります。協働ロボットのペイロードとリーチは、最も重い部品とステーションの形状に基づいて決定してください。

ステップ3 — バリアントからのトレーサビリティとジョブライブラリ

締結作業にはトレーサビリティが必要か、また、ライン上で何種類の異なるバリエーションが使用されているかによって、クローズドループのトルク記録方法とジョブライブラリの容量が決まります。バリエーションが多いほど、保存されるプログラムが増え、ユニットあたりのトルク記録もより詳細になります。

設定の概要

ターンテーブルのインデックス機能、協働ロボットによるハンドリング、締結部品ごとのトルク記録はEVSTセルの機能です。正確なペイロード、ステーション数、サイクル数は、お客様の部品と工場レイアウトに合わせてご確認ください。

ターンテーブル＋協働ロボットセルが効果を発揮する時

• 多段階精密組立 — 電動ドライブ、モジュール — 1つのステーションでは流れを連結できない。
• 混合モデルライン プログラムによるバリアント切り替えの方が、作業台の再編成よりも効率的な場合。
• フェンスのない店 ロボットが作業員とケージなしで空間を共有しなければならない場所。
• トレーサビリティを重視した業務 すべての締結トルクは検証され、記録されなければならない。

適用範囲：業界横断的

新エネルギー駆動装置、精密ポンプ・バルブ、3Cエレクトロニクス、家電製品など、様々なバリエーションと締結部品のトレーサビリティを備えた、軽量で多段階の組立工程を必要とするあらゆる製品に対応します。部品は変わっても、ターンテーブルと協働ロボットを組み合わせた方法は変わりません。

設計の枠組みとなる規格と参照基準

• ISO 10218-2 / ISO/TS 15066 — 協働ロボットアプリケーションの安全性、フェンスレスセルが設計され、リスク評価される枠組み。
• ISO 9283 — 産業用ロボットの操作：ペイロードと再現性の正確な数値を得るための性能試験方法。
• ISO 5393 / VDI 2862 締め付け工具の性能とボルト締結部のトルク区分は、クローズドループ締結とトレーサビリティの基礎となる。
• ISO 9001 ―品質管理、単位トルク記録が支える枠組み。

展開前チェックリスト

• 面ごとに組み立て手順をマッピングし、どの手順を並行して実行するかを決定する。
• ターンテーブルのステーション数とステップマップからのインデックスのサイズ。
• 協働ロボットの可搬重量と到達距離は、最も重い部分（通常は20kg未満）を基準に算出されます。
• 締結トルク目標値と締結具ごとのログ記録方式を定義する。
• 各バリアントごとにジョブライブラリを構築し、ドラッグ＆ドロップによる教示切り替えを定義します。
• 協働セルリスクアセスメント（ISO 10218-2 / ISO/TS 15066）を実施してください。

よくある質問

電動ドライブやモジュールの組み立てに、なぜ1つのステーションでは不十分なのでしょうか？
各ステーションでは1つの工程しか行えず、部品は工程間で移動して再配置する必要がある。ターンテーブルは、締結、取り付け、分解といった作業をステーション間で連鎖的に行い、各工程を並行して実行できるようにする。

ケージ型の産業用ロボットではなく、協働ロボットを使う理由とは？
柵がなくコンパクトで、既存の作業場に設置でき、作業員と作業台を共有する。安全のためのケージや大規模なライン改造は不要で、軽量で精密な部品の加工に適している。

製品の切り替えはどれくらいの速さで行われますか？
ドラッグ・トゥ・ティーチング機能を使えば、オペレーターがアームを一度経路に沿って動かすだけで協働ロボットがそれを記憶するため、切り替えは数分で完了し、専任のプログラマーは不要です。

収益はどのように管理・追跡されるのか？
すべてのボルトは閉ループトルク目標値まで締め付けられ、締結部品ごとに記録されるため、品質は製造元から維持され、各製品の追跡が可能となる。

どのようなペイロードを扱えますか？
高精度電動駆動装置やモジュール部品は通常20キログラム未満であり、これは協働ロボットのペイロード範囲内です。協働ロボットのサイズは、最も重い部品に基づいて決定してください。

主要な取り組み

• 多段階精密組立とは 　ターンテーブル＋協働ロボット、単一のステーションではない。
• ターンテーブル 複数のステーションを並行して稼働させることで、サイクルタイムを短縮する。 コボット 柵のない場所で人々のそばで作業する。 閉ループトルク＋ジョブライブラリ 利回りを維持し、リスクを軽減した転換。
• 構成方法 ステップカウント → ターンテーブル, 部品重量 → 協働ロボット（20kg未満）, トレーサビリティ + バリアント → トルク記録 + ジョブライブラリ.
• 電動ドライブ、精密ポンプおよびバルブ、3C電子機器、家電製品に適合します。

EVSTに組立セルについて相談してみましょう

組立工程図、最も重い部品の重量、およびバリエーションリストをお送りください。ターンテーブル、協働ロボット、トルク記録装置、ジョブライブラリのサイズを算出し、セル全体の見積もりを作成いたします。

→ お問い合わせ 柔軟な組立セルを設計する。

または、直接お問い合わせください。
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関連文献：協働ロボットとフェンスレスセル、ドラッグ・トゥ・ティーチングによる切り替え、クローズドループトルク追跡。