菱和電機株式会社は、製造業向けの制御機器やFA機器の販売をはじめ、ロボットを活用した自動化システムの構築までを手がける技術商社です。長年にわたり、製造現場の課題に寄り添ったソリューションを提供してきた同社は、社内のロボットシステム事業部において、川崎重工のロボットを活用した自動化システムの設計・構築・導入を担っており、SIer（システムインテグレーター）としての役割を果たしています。
今回は、菱和電機株式会社 ロボットシステム事業部の阿部様・菊池様にインタビューを実施し、川崎重工の双腕スカラ型の協働ロボット「duAro1」を活用したネジ締め自動化システムについて、その開発背景や技術的な工夫、導入のポイントなどを詳しく伺いました。
ネジ締め工程の自動化に挑む ― 電子・電機業界の課題に応える技術開発
電子・電機業界では、製品の小型化・高密度化が進む中で、組立工程における精度と安定性がますます重要視されています。
特に、基板やハーネスを扱う「ネジ締め工程」は、繊細な作業が求められる一方で、現在でも多くの現場で人手によって行われているのが実情です。作業者の熟練度に依存しやすく、品質のばらつきや作業負荷、さらには人材確保の難しさといった課題が顕在化しています。
こうした背景を踏まえ、菱和電機では電子・電機製造現場に特化したネジ締め自動化システムの開発に取り組みました。単なる省人化ではなく、「人が行っていた複雑な作業を、ロボットが安定して再現できること」を重視し、川崎重工のduAroを活用したソリューションを構築しています。
菊池氏は次のように語ります。
「電子部品の組立では、基板の保持やハーネスの押さえ込みなど、繊細で複雑な作業が求められます。ネジ締めもその一つで、単に“締める”だけではなく、“押さえながら位置を合わせて締める”という工程が含まれており、人の手だからこそできていた微細な調整が必要です。これをロボットに置き換えるには、単なる動作の再現では不十分で、工程全体の設計と制御、そして動作の連携精度が鍵になります。」
つまり、電子部品の組立におけるネジ締め工程は、単なる締結動作ではなく、複数の要素が連携した“工程全体”として捉える必要があるということです。
人が無意識に行っていた微細な調整やタイミングの制御を、ロボットで再現するには、動作単位ではなく、目的に応じた制御設計と精度の高い連携が不可欠となっているのです。
“押さえて締める”をロボットで――電子組立の自動化を可能にする仕組み
こうした“人の手だからこそ可能だった”繊細な作業を、ロボットで再現するために、菱和電機では工程全体の設計に徹底的にこだわりました。単なる動作の置き換えではなく、基板搬送・ハーネス保持・ネジ締め・ツール切り替え・位置認識といった複数の工程を、双腕スカラ型ロボット「duAro」の特長を活かして連携動作として構成しています。
duAroは、1台で2本のアームを持ち、限られたスペースでも人の両手のような協調動作が可能な点が特長です。これにより、片腕で基板やハーネスを保持しながら、もう片方の腕でネジ締めを行うといった“押さえて締める”という人の手の動きでしかできないような複雑な作業を、安定して再現することができます。
duAroを活用したネジ締めパッケージセルの構成機器とは
“押さえて締める”という人手作業の再現には、ロボット単体の性能だけでなく、周辺機器との連携が不可欠です。菱和電機では、川崎重工製の双腕スカラ型ロボット「duAro1」を中心に、ネジ締め工程に必要な機器を最適に組み合わせることで、電子部品の組立に求められる繊細な作業を高精度で自動化しています。
主な構成要素は以下の通りです：
- duAro1（双腕スカラ型の協働ロボット）
限られたスペースでも人の両手のような協調動作が可能。片腕で基板やハーネスを保持しながら、もう片方でネジ締めを行う複雑な動作を安定して再現。 - ネジ供給機
ネジを安定的に供給し、作業の連続性と効率を確保。多品種対応にも柔軟に対応可能。 - 汎用電動ドライバー
ネジ締め用ツールとして、複数サイズ・形状のネジに対応。交換性・保守性にも優れる。 - ハンド搭載カメラ
ネジの位置・位相をリアルタイムで認識。締め付け精度を向上させ、位置ズレや締め忘れを防止。 - ビット確認用カメラ
ネジ締め前にビットの状態を確認し、摩耗や異常を検知。品質管理の信頼性を高める。
これらの機器が連携することで、従来は熟練作業者が担っていた「押さえて締める」という複雑な工程を、ロボットが安定して再現できるようになりました。
duAroの両腕を活用し、基板の搬送から保持、ネジ締め、ツールの切り替え、位置認識までを一連の流れとして自動化。人手作業では難しかった再現性のある高精度な締め付けを実現しています。また、ネジの供給から締め付け、ビット状態の確認までを一貫して行うことで、作業の効率化と品質管理の強化にもつながっています。
多品種対応や狭小スペースでの設置にも柔軟に対応できるため、電子・電機業界の現場において、省人化・安定稼働・品質均一化を同時に達成するソリューションとして注目されています。
導入前も導入後も安心――菱和電機のトータルサポート
ロボットシステムの導入において、機器の性能だけでなく、導入後のサポート体制が重要視されるのは言うまでもありません。トラブル時の迅速な対応や、予防保全の仕組みが求められます。
菱和電機では、こうした業界特有のニーズに応えるべく、設計・導入・保守までを一貫して対応できる体制を整えています。納入後も、現場に寄り添った技術支援を継続的に提供し、安定稼働を支えるパートナーとしての役割を果たしています。
阿部氏は次のように語ります。
「お客様の現場に合わせた最適な提案をするためには、事前の検証が非常に重要です。岡谷事業所では、実機を使った仮説トライが可能なので、導入前に“本当に使えるか”を確認していただけます。これも、安心して任せていただける理由の一つです。」
保守対象はロボット本体だけでなく、周辺機器や制御系も含めたシステム全体。トラブルの未然防止、部品交換のタイミング管理、定期点検など、きめ細かな対応が可能です。
これにより、導入企業は安心してロボットシステムを運用でき、“任せてよかった”と思えるSIerとしての信頼を築いています。
おわりに
“押さえて締める”という繊細な工程を、ロボットで安定して再現する――菱和電機が構築したネジ締め自動化システムは、電子・電機業界の現場における課題に真正面から向き合った技術の結晶です。
川崎重工製のduAroを中心とした協調動作の設計、カメラによる認識精度の向上、そして多品種対応の柔軟性。それらを支えるのは、単なる機器構成ではなく、現場に寄り添うSIerとしての設計力と対応力です。
導入前には岡谷事業所での仮説トライが可能で、導入後も保守・技術支援を含めた継続的なサポート体制を完備。菱和電機は、電子部品の組立工程における自動化を、“安心して任せられる”かたちで提供できるSIerとして、確かな信頼を築いています。
