小姐姐有話說：

日本製造業商謀求在靈活地應對生產量變動的同時提高生產率。作為應對措施，機器人的應用被認為是最有效的方式。通過變更機器人程序，可以在某種程度上靈活地改變零件和產品。

人工的單元式生產也是一樣，有應對各種零件和產品的靈活性。然而，正如雷曼事件發生時我們所看到的，當生產量發生巨大變化時，需要對人員進行重新分配，隨之而來的對人員的再教育也需要花費時間。

這是一個重要的課題。若將單元式生產機器人化，在解決這一課題的基礎上，也有望通過自動化實現生產品質的穩定和生產效率的提高。

由多個機器人分擔任務

三菱電機開發出了能將零散的零件整理到零件箱的機器人系統。設想其在小型電器、化妝品、藥品等的生產現場中應用，通過在程序上下功夫，將動作週期縮短到了原來的一半以內，即3秒（最快情況下）。

機器人的動作週期並不遜色於人工的工作週期，即使變換了零件，機器人也能通過變更程序來進行應對（所需時間約為半天）。而且，還可以應對零件供給裝置難以處理的複雜形狀零件。關於零件供給裝置，如果所處理的零件發生變化，就需要進行改造夾具等的硬件開發工作，每個零件需要約兩個月的時間。

該公司開發的機器人系統由4臺垂直多關節型機器人、1臺三維視覺傳感器、1臺二維視覺傳感器、操作檯、貨盤構成。

第一臺機器人上裝有三維視覺傳感器，從零散的零件中一個一個地挑出零件，然後將它們放置在平展的操作檯上。第二臺機器人上配備有二維視覺傳感器，在確認了放置在操作檯上的零件的姿態後將其抓起。

如果是普通零件，則由第二臺機器人對貨盤上的零件進行排列。如果是複雜的零件，不僅需要操作檯上的零件姿勢符合要求，還需要機器人對零件進行翻轉處理。為此，第二臺機器人負責把零件傳遞給第三臺機器人，將零件調整為符合要求的姿勢。接著再傳遞給第四臺機器人，對貨盤上的零件進行整理排列。

最大的技術攻破點並不是對不同形狀和姿勢的零件進行整理，而是要通過其放置在平展操作檯上的狀態進行識別。

在平展的操作檯上規定好零件的姿勢

從識別的觀點來看，第一臺機器人從散裝零件中找出向上突起的零件，並決定其把持的位置。用兩臺小型照相機，利用從視差角度描繪出三維畫像的三維視覺傳感器，識別高度方向距離最小的突起部分。

然而，進一步確認其周圍是否留有持握零件的空間，決定應抓取的零件和持握位置。機器人會抓起該零件，將其放置到平展的操作檯上。這樣一來，零件的姿勢會被操作檯的平面限制，因此容易對零件的形狀和姿勢進行識別。

三菱電機工廠

負責進行識別的是搭載在第二臺機器人上的二位視覺傳感器。根據傳感器識別出的零件影像，推算出零件的形狀和姿勢。

今後，三菱電機將會把該機器人系統導入到FA事業總部的熱敏繼電器（大型繼電器）的組裝現場，對系統的可靠性進行確認。

三菱熱敏繼電器

此外，三菱電機在將該機器人系統中的重要技術——三維視覺傳感器商品化的計劃中指出，不排除把這次開發的軟件的一部分作為該傳感器的中間設備提供給客戶的可能性。

此係統的硬件使用了4臺機器人，成本（除去三維視覺傳感器）約為1000萬軟。該公司估算，需要進行排列的零件種類只要超過10個，與使用零件供給裝置的零件供給系統相比，引進該系統在成本上就會更有利。

來源：小姐姐辦公桌上的圖書《精益製造049：工業化4.0之數字化車間》，日本日經制造編輯部著。

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