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ロボットが
活躍する世界 YUSHIN's ROBOT

ロボットが活躍する世界

1. ユーシン精機が活躍する場

1.1 取出ロボットとは?

プラスチックは熱や圧力を加えることにより、自由に成形加工ができる「可塑性」にすぐれた高分子材料です。プラスチックを大別すると、熱可塑性プラスチックと熱硬化性プラスチックとに分類され、なかでも前者は、文字通り熱を加えると軟らかくなって加工しやすくなり、冷やすと硬くなるという特性を備えています。

こうしたプラスチックの特性を利用した成形方法の一つに「射出成形」という工程があります。高温で溶かしたプラスチックを金型に注入した後、冷却して成形品を製造する工程で、プラスチック成形品のおよそ2/3がこの方法で作られています。

ここで金型からプラスチックを取出す専用ロボットのことを「取出ロボット」と呼んでおり、現在ではほとんどの射出成形機に搭載されています。その働きも成形品を金型から取出すだけでなく、後工程機への受け渡しや、出荷用のコンテナ、段ボールへのストックというように、さらにその機能を広げつつあるのです。

1.2 取出ロボットは何故必要か?

取出ロボットの原型は、'60年代初頭に日本で登場した「自動払い落とし機」に始まります。これはプラスチック成形工程の効率化を図るため開発された機械で、金型上部に設置したシリンダの上下動で、文字通り、成形品を金型から「払い落とす」ものでした。

この当時は、成形品が離型せずに二度打ちされて金型が破損することがあり、これを防ぐため作業員が成形品を一つひとつ手で取り出していたのです。「金型から成形品を確実に離型させたい」というニーズはひとまず満たされました。しかしその後、成形技術の進歩でより複雑な形状の成形も可能になり、成形品の品質面の向上も問われ始めると「払い落とす」から「取出す」作業が求められるようになります。

こうした要求に応えるため'60年代後半から'70年代にかけて、旋回型・横走行型・横取出型などの取出動作を行う「取出ロボット」が、国内各メーカーで次々と開発されていきました。

1.3 取出ロボットは私たちの生活とどう関わっている?

私たちの身の回りの至るところで使われているプラスチック製品。ひと目でプラスチックと分かる日用品から、家電製品、情報機器、自動車用部品、医療器具、果ては宇宙探査機の部品まで、今やプラスチックなしに人間社会は成り立たないと言っても過言ではありません。

そうした多種多様なプラスチック成形品の製造に、ユーシン精機の取出ロボットが使われています。たとえば、コンビニエンスストアなどで皆さんがよく手にする食品容器の製造工程における成形後の高速取出し、ストック、後工程への搬送に、ユーシン精機の取出ロボットや関連装置が活躍しています。

また、IoT時代の今、急速に広まったスマートフォン。その筐体成形ラインの安定・連続稼働、あるいは液晶表示部分に不可欠な導光板の後処理工程にもユーシン精機の装置が役立っています。

つまり、プラスチック製品が成形されるあらゆる場面が、ユーシン精機が活躍するフィールドといえるのです。もしかするとあなたの「スマホ」もユーシンのロボットが取出したものかも知れません...

2.ユーシン精機の創造力

2.1 取出ロボット開発のきっかけは?

省力化自動機器の専門メーカーとして'73年に設立したユーシン精機。その後'78年に、MIGシリーズと名付けられた旋回型取出機の販売を契機に、取出ロボット業界に参入しました。

当時、プラスチック成形工場における自動化ニーズは、成形品の需要拡大による人手不足によって高まる一方でした。当社はそこに機械メーカーとしての可能性を見いだし、射出成形後工程の自動化・省力化を実現する取出ロボットに着目。その開発に取り組んだのです。

しかし、一つのニーズが満たされれば、また新たなニーズが生まれてきます。'80年代になると取出ロボットには、単純な「取出し」作業だけでなく、製品ストック・搬送などの後工程にも柔軟に適応する能力が求められるようになりました。

また、高速成形による生産効率の向上もますます大きなテーマになります。そこで'90年代に入り、当社では「多機能化」「高速化」に対応するロボットを次々と製品化していったのです。

2.2 開発コンセプトは?

これは創業者であり、前社長である小谷進の言葉ですが、新製品、新技術開発の根本はこの言葉に集約されているといえます。例えば、'80年代後半、取出ロボットの駆動はエアシリンダが主流でした。

そんな中、当社は全軸NC制御サーボ駆動ロボットの開発に着手、'89年に初号機SERVOLINERを発表しました。しかし、業界の反応は「成形品取出し作業にサーボモータは過剰スペック」と批判的でした。事実、このSERVOLINERはサーボモータ自体が高価であったため、価格的に受け入れられず、ヒット商品にはなり得ませんでした。しかし、サーボ時代の到来を予感していた当社の技術陣は、制御技術の自社開発によるコストダウンと技術蓄積をめげることなく続けました。

そんな中、'90年代半ばに入ると業界の流れはサーボモータ駆動の取出ロボットへと変わりはじめ、ここで当社が蓄積してきた技術ノウハウは一気に結実し、サーボ取出ロボットにおいて他社をリードする結果となったのです。ここでも「高性能機を求められる価格で作る」という無理が出発点でした。

2.3 取出ロボットに求められる機能とは?

よりスピーディーに

プラスチック成形品の中でも、とくに食品容器、医療容器、光ディスクなどの薄肉成形品は量産型の品目であり、生産効率化の要求がきわめて高い分野です。

そのため、成形工程においては取出ロボットの「高速化」によるトータルサイクルの短縮が大きなテーマ。わずかコンマ数秒の取出サイクルの差が、工場全体の生産性に大きな差を生みます。

しかもいったん動き出したら、何万回も連続でミス無く稼働することが要求されます。この過酷な条件下で超高速動作を続けることのできる専用機それが「取出ロボット」です。

かつてCD、DVDなど光ディスク全盛の時代に超高速ディスク取出ロボットDRDで当社が記録した、世界最速0.069秒の取出しタイムの達成ではその実力が世界的に評価されました。現在でも、当社のハイサイクルロボットは業界を常にリードしています。

より高精度に

プラスチック射出成形機から成形品を取出す専用装置として進化してきた取出ロボット。しかし年々、成形工場での自動化・省人化が進むにつれ、取出ロボットに求められる機能もさらに高度化・多様化してきました。

たとえば、インサート成形と呼ばれる特殊成形法。これはあらかじめ金具などを金型に挿入した後に、溶けた樹脂を充填し、金具と一体化した成形品をつくる工法のことで、金型への金具の挿入には高い精度が要求されます。

従来こうした工程は人が手作業で行うか、専用のインサート(挿入)装置を使用していました。この工程を取出ロボットに併せて行わせるためには、高い"繰り返し停止精度"が要求されます。ユーシン精機のサーボ取出ロボットは、±0.05mmという優れた繰り返し停止精度で取出し作業のみならず、このような複合作業を難なくこなします。

業界で初めて取出ロボットの駆動部にサーボモータを導入し、積み上げてきたサーボモータドライブ技術とノウハウがこの高精度を実現しました。

より人に優しく

より人に優しい技術の追求も、ユーシン精機の重要なテーマ。 たとえば、コントローラひとつをとっても、操作時に専門知識を要するようでは「作業者を選ばないロボット」という私たちの目標はクリアできません。

そのためロボットのコントロールシステムはすべて自社設計とし、見やすさを重視した大画面のタッチパネルを採用。その表示部は文字表現をできる限りなくして、見やすいイラスト表示にするとともに、ヘルプ機能を徹底充実。誰もが簡単に操作・設定できる工夫を随所に施しました。

また、今や当社の取出ロボットの約7割は海外で使用されるため、世界中の言語にも対応、グローバルな製造現場のニーズにもしっかりと応えています。

3.ユーシン精機の国際性

世界の拠点で働く人たち

アメリカ

ユーシン・アメリカの取引先のプラスチック成形加工メーカーは、日系企業のみならず、米国系はもちろん世界中の2000社以上に上ります。米国内のプラスチック成形業界における自動化ニーズは、近年の労働力不足や価格競争の激化、製品の供給増などで高まる一方です。

それに伴い取出ロボットの普及率も急激に伸び続けており、私たちにとってビジネスチャンスに恵まれた一大市場なのです。また世界一のプラスチック関連展示会であるNPEでは、ユーシン精機が出展する取出ロボットが、その高い信頼性や高速安定性・操作性・プログラミング機能などにおいて他メーカーを常にリード。多くの来場者の前で、その優位性を実証し続けています。

韓国

ユーシン・コリアの主な取引先は、自動車・IT関連のプラスチック成形加工メーカー。韓国市場では現地企業の安価な取出ロボットのシェアも高く、価格競争力が問われます。

しかしその一方で、自動化意欲の高い産業も急速に成長しており、高性能ロボットや大型ロボットの需要拡大も進むなど、新しい製品分野で世界のトップを目指す企業がしのぎを削っています。当社はそうした魅力ある市場の中で、自社製品の優秀性をますますアピールしていきたいと思っています。

イギリス

欧州はもともとプラスチック発祥の地であるため、優秀な成形加工メーカーは数多いものの、成形工場で取出ロボットの導入は意外に進んでいません。

それだけにビジネスチャンスも多く、現在は食品容器や家電・自動車関連など幅広い業界と取引しています。競合メーカーも少なくありませんが、当社の超高速取出ロボットによるトータルサイクルの短縮に対する欧州における評価は、非常に高いものがあり、リピートユーザーが多いのもその証明と言えます。

オフィスはロンドンの中心地から北西へ約150kmのバーミンガム近郊にあり、ヨーロッパの広い範囲で当社の取出ロボットを販売するとともに、メンテナンス業務を行っていきます。

中国

急速な経済発展を遂げ、その後も活発な市場を持つ中国。その広大なマーケットに1996年の深圳駐在員事務所開設を皮切りに、拠点を展開してきました。現場では上海、天津、深圳に現地法人等の営業拠点、広州に生産工場を構えています。

取引先は情報機器・光学機器・家電などの日系企業はもちろん、大手情報端末メーカー中心に欧米企業も次々と工場を立ち上げるなど、取出ロボットを中心に更なる需要が見込まれる市場です。

中国市場では、日本国内や欧米等の他の地域では考えられないような100台単位の多台数の一括受注などもあり、今後も大きなビジネスチャンスが期待されます。