JET-Globalにご掲載希望の方へ
ログイン 
会員登録
ピックアンドプレース
ピックアンドプレースは、製造工程の自動化や省人化を進めるためのキーテクノロジーとして注目されています。しかし、どのように工場ラインなどに組み込めばよいのかわからない方もいらっしゃるのではないでしょうか。
本記事では、その基本的な仕組みや活用例をはじめ、種類ごとの特徴やメリット・デメリット、導入の際に押さえておきたい選び方や比較ポイントなどを解説します。
さらに編集部おすすめの代表的なメーカーの製品例なども取り上げるため、ピックアンドプレースの導入を検討している方にとって参考になる内容です。ぜひ最後までご覧ください。
とりあえず話を聞きながら考えたい方やすぐにメーカーへ問い合わせをしたい方は、以下のボタンからお問い合わせください。担当者におつなぎいたします。
ピックアンドプレースとは？ 特徴や活用例などを解説
ピックアンドプレースとは、製造工程や組立工程において、ワーク（部品や製品など）を正確に取り（ピック）・移動し・配置（プレース）する自動化システムのことです。近年ではロボット技術や制御技術の高度化に伴い、製造業の生産効率を向上させる手段として注目されています。
具体的には、センサーなどの検出装置でワークの位置や形状を把握し、ロボットアームや専用ユニットなどでワークをつかんで、指定された場所に正確に配置する仕組みです。従来の人手作業ではミスが起きやすい、または時間がかかる作業を自動化することで、生産性向上だけでなく人的ミスの削減が期待できます。
活用例としては、半導体の実装や電子部品の組立、食品や医薬品の包装工程など、極めて幅広い分野で導入が進んでいます。製品の小型化や多品種少量生産など、現代のニーズに対応する柔軟性を確保するためにも、ピックアンドプレースの導入は重要な検討項目です。
各種ピックアンドプレースのメリット・デメリットや実装例
ピックアンドプレースにはカム機構を利用するタイプや、専用のローラギヤカム方式を用いるタイプなど、複数のアプローチがあります。また、ピックアンドプレースロボットも広く活用されています。以下では、それぞれの方式・システムのメリットやデメリット、さらには良く使われる実装例を解説していきます。
カム方式のピックアンドプレース
カム方式では、回転運動をカムの形状によって直線運動に変換し、ワークを所定の位置へ搬送します。自動機械や高速組立ラインなどでよく採用され、動作パターンが一定で大量生産を行う工程に適した方式です。
ローラギヤカム方式のピックアンドプレース
ローラギヤカム方式では、ローラとカムがかみ合う機構を通じて、スムーズな往復動作や正確な位置決めが可能です。2組のローラギヤカムで構成され、1組は前後、もう1組は上下運動に変換します。動力伝達部分のバックラッシ（隙間）が小さいため、高精度を要求される工作機械や電子部品の組立工程などで利用されています。
ピックアンドプレースロボット
ピックアンドプレースロボットとは、アーム型ロボットや多関節ロボットなどを活用し、ワークのピック＆プレース動作を自動化する仕組みです。ここでは、あくまでピックアンドプレースを実行するシステムとしてロボットを使う形態を指します。実際の生産ラインではセンサーやコントローラとの連携が欠かせません。
ほかのFA機械と比べた時のピックアンドプレースユニットのメリット
ピックアンドプレースは、たとえば、直交ロボット型のユニットやSCARAユニットなど、特定のロボットをベースにした製品が販売されており、既存ラインへの組み込みが容易となります。
導入にあたっては、処理したいワークの大きさ・重量・数量、そしてタクトタイムなどを総合的に検討し、最適なユニットを選定する必要があります。
導入時には、ユニット単体で完結するのか、周辺機器や制御システムとの連携が必要なのかを考慮しましょう。とくに制御PLCやセンサーとの通信、セーフティ対策などを踏まえ、トータルで評価することが重要です。
ピックアンドプレースの機構と動作原理
ピックアンドプレースの「機構」は、ロボット本体のリンク構造やモータ、ギア、センサー類などの組み合わせによって成立しています。一般的には以下のような動作原理で作業を行います。
この一連の動作を繰り返すことで、生産ラインの自動化・省人化が可能です。
近年はAIやビジョンシステムの活用により、ワークのばら積みへの対応や異形ワークの判別など、より高度なピッキングが可能になってきています。ロボット本体の機構だけではなく、制御や画像処理の技術も合わせて進化しているため、今後もピックアンドプレースの応用範囲は拡大していくでしょう。
選び方は？ ピックアンドプレースの比較ポイント
本章ではピックアンドプレースの選び方を解説します。本章をよく読み、自社に適したピックアンドプレースを選ぶための参考にしてください。
部品の形状や材質に合うグリッパー方式か
ピックアンドプレースの選定において、部品の形状や材質に合ったグリッパー方式を優先することが重要です。グリッパーの把持力や摩耗度、耐久性が選定を左右する要因となります。
適切でないグリッパー方式を選ぶと、部品が破損するだけでなく、生産性が低下する恐れがあります。特に微細な部品や複雑な形状の部品を頻繁に扱う工程では、この選び方が重要です。
適切なグリッパー方式を選定することで、ピックミスを抑制し、生産安定性を高めることができます。
高速稼働に耐えられるロボットアームと制御系か
ピックアンドプレースの選定では、高速稼働に対応できるロボットアームや制御系の性能を詳細に評価する必要があります。ロボットの動作速度や加速度、可動範囲が高速化の決定要因です。
高速対応しない装置を導入すると、サイクルタイムが延び、生産効率が低下します。高速搬送が求められるラインや部品供給速度を向上させたい工程では、この点を特に重要視しましょう。
高速化を最優先に選定することで、タクトタイムを短縮し、生産量の向上が期待できます。
高精度位置決めが可能なセンサとアライメント機構か
ピックアンドプレースを選定する際には、高精度な位置決めを可能にするセンサやアライメント機構の導入が必要です。カメラやセンサの分解能、アルゴリズムが精度の鍵を握ります。
位置精度を軽視すると、誤差が蓄積して不良品が増加し、最終的には製品品質に悪影響を与えます。特に精密機器の組立や狭小部品の挿入工程では、この選び方が極めて重要です。
高精度化により、組立ズレを低減し、製品品質の安定化とクレームの削減が見込めます。
編集部おすすめの代表的なピックアンドプレースメーカー比較
この章では、ピックアンドプレースの代表的なメーカーを紹介します。是非、ピックアンドプレースを選ぶ際には参考にしてください。
CKD / シー・ケー・ディー
| メーカー名 | CKD / シー・ケー・ディー |
| 創業年or設立年 | 1943年4月2日 |
| 本拠地 | 愛知県小牧市 |
| 概要 | 自動機械・空圧機器メーカー |
CKD / シー・ケー・ディーは、1943年に愛知県小牧市で設立された自動機械・空圧機器メーカーで、特にカム機構による高精度な制御技術が強みです。
CKDでは「PPLX（直進式ピックアンドプレースユニット）」というピックアンドプレースを製造しています。この「PPLX」は、他のメーカー製品と比較してカム機構による高速動作と高い位置決め精度を実現し、高剛性リニアモーションガイドによる各方向の荷重対応が可能といった特徴を備えています。具体的な導入分野や例としては、組立工程、電子部品検査、電池組立などで採用されています。
※JET-Globalの問い合わせフォームに遷移します。
マシンエンジニアリング / MACHINE ENGINEERING（MEG）
| メーカー名 | マシンエンジニアリング / MACHINE ENGINEERING（MEG） |
| 創業年or設立年 | 1979年3月10日 |
| 本拠地 | 長野県上伊那郡 |
| 概要 | 産業用機械メーカー |
マシンエンジニアリング / MACHINE ENGINEERING（MEG）は、1979年に長野県上伊那郡で設立された産業用機械メーカーで、特にカム機構の技術力が定評です。
マシンエンジニアリングでは、「PPUカム式ピック＆プレースユニット」というピックアンドプレースを提供しています。この「PPUカム式ピック＆プレースユニット」は、他のメーカーの製品と比較してカムメカニズムによる高精度・高剛性・高負荷対応と、微細ワークの超高速ソフトピックアップという2つの優れた特徴があります。
以上のような特徴により、多様な産業に適用できるピックアンドプレースと言えるでしょう。
※JET-Globalの問い合わせフォームに遷移します。
THK / ティー・エイチ・ケー
| メーカー名 | THK / ティー・エイチ・ケー |
| 創業年or設立年 | 1971年4月10日 |
| 本拠地 | 東京都港区 |
| 概要 | 大手機械要素部品メーカー |
THK / ティー・エイチ・ケーは、1971年に東京都港区で設立された大手機械要素部品メーカーで、世界初のLinear Motion Guideを開発した技術力が特徴です。
THKでは、「PPR (Pick and Place Robot)」というピックアンドプレースを製造しています。この「PPR」は、他のメーカー製品と比較して力センサ、モータ、空圧機器、制御基板を内蔵したオールインワン構造を持ち、光学式インクリメンタルエンコーダを採用することで1μmの位置決め精度を実現するという2つの大きな特徴があります。
具体的な導入分野や例としては、製造自動化、電子部品組立、包装産業、材料ハンドリングなど、多岐にわたる部分で採用されています。
※JET-Globalの問い合わせフォームに遷移します。
-
目次
- 関連記事
ピックアンドプレース関連記事
ピックアンドプレース関連記事はまだありません。