最新のテクノロジーを包装産業に生かす
日本包装コンサルタント協会
zero研 代表 大森弘一郎
最新テクノロジーを包装産業に生かす
ロボットとは、産業ロボット
協働ロボットなど
日本包装コンサルティング協会
大森弘一郎（zero研）
新技術➡包装包装➡新技術
• 包装を目的にして新技術が生まれることもある• 新技術を利用して、新しい包装や包装技術が生まれるーー
身の回りにある
B-29の絶縁被覆ーーPVC
その前はターボリン、油紙、風船爆弾のコンニャクは見事
• 塩ビボトル→PETを延伸してPETボトル• PETはもともとあった、マイラーフィルム（地図作り）• PE袋→延伸フィルム• ミルクカートンは１９６０年の頃はWAXだった• PVCとPEの前は
段ボール・ＰＥＴボトル
• 木箱からーー段ボールに
• デンプン糊の発明• フィンガーからーーノーフィンガーへ
• スリッター・スロッターからーー打ち抜きに
• ハンドリングの変化の合わせて軽量化の方向• 組み立てをーー包装機械の中で• バーコード利用• 次は印刷のインライン化か（インクジェット）
• 2軸延伸ブローのPETボトルはインライン化（サイズ、パリソン）
こんなことが出来るようになった
• 押し出しフィルム→ラミネート、共押し出しーー多層• オフセット→グラビア→インクジェット→３Dプリンター• トランジスター、• 延伸ブローＰＥＴボトル• 各種センサー、（水平加速度､近接､圧力､光電､振動､ＱＲ､エンコー
• アナログ→デジタルーーIoT• エアシリンダー→油圧→カム機構→サーボ機構• 旋盤加工→NC加工→2軸、3軸• 熟練加工→CADから製作• プラスチックと金属の接着• ブラシレスモーター、モーターの密な巻線→モーターの小型化• 読み取り、バーコード、画面認識→多品種、ＩＣタグ• バッテリー受電放電、非接触給電
新技術を早くつかむ次は何だろう？
• ３Dプリンター• 過酸化水素でない殺菌技術• 強いプラスチック、消えるプラスチック• 省エネルギー• 資源循環• 非接触給電非接触伝送
• サーボモーター内記憶• ？？？？
ロボット誕生
１950年アシモフ・2001年鉄腕アトム・1980年ガンダム
これはみんなロボット
• 自動焦点カメラ、スマホ、掃除機、洗濯機、炊飯器、自動車、
• 自動運転車、ドロン、田植えロボ、人工衛星、ロケット、
• 無人爆撃機、大陸間弾道弾、ミサイル、戦闘ロボ、
• ゆりかもめ、飛行機、自動操縦船舶、
• 民生と軍事用の矛盾と危険、
ロボットの色々
これもロボット
ロボットの種類
• 自動運転自動車• ドローン• 洗濯機、調理器、掃除、撮影、点灯、スマホ、PC、
（私たちはロボットと生活している
• 〇〇〇〇• そして産業ロボット• 包装業界で生きるロボット
これもロボット
ロボットは人の体を真似のたか
機械の機構の延長か
• 体の構造• 腕と関節• 腰か肩か• 筋肉はサーボ• 軸で回る• 人は良く進化されているから、真似るのは良い• この見本が無くて考えてもここに来るか• 体の構造骨、筋肉、関節➡金属プラ、サーボ、軸
人と似てて違う機構
体の部品を離せる
• 腕と脳と目と• 海軍士官学校の小指の話• センサーの位置は定点との比較• 目で見て追っている、バックラッシュの誤差修正
ヒューマロイドは何を教えるか
ヒューマロイドは何を教えるか
アンドロイド➡ヒューマロイド
ロボットのイメージ
ロボットとはーーーー産業ロボット
• 人の出来ないことを、指示者の指示に従い、望まれるように行う
• エネルギーを動きに変えて、サーボモーターとロータリエンコー
ダーとアクチュエーターの位置を動かすことで、仕事をする機械です―ー（上手に使える道具です）
• 動き以外もある• サーボモータ以外もある• 位置移動以外もある
• 人を害することをやる、もある
ロボットの構造と機能生物と機械は違う
• 人（動物の）体を真似ている• 腕は軸、関節はサーボモーター• 目と耳と鼻と口はーーーセンサー• 触角はーーーセンサー• 頭脳はーーー制御装置• 反射神経はーーー• 内臓はーーー電源
主なロボット
シリアルリンクとトリプルリンク
サーボモーターの機構
• モーターの速度、回転数と角度、➡停止位置精度
減速機の機構
サーボ機構の精度
サーボモーター、減速機、エンコーダー
• ACサーボモーター（ブラシレス）• 空気圧、油圧、筋肉
• 早く動かすとぶれる• パンタグラフの例
• DCサーボモーター
• 交流誘導モーター
• 同期モーター
• パルスモーター
• 同期ＡＣモーター
エンコーダー
• 振動ジャイロ:音叉素子を振動させて、回転運動により加わるコ
リオリ力により、振動モードが変化することで発生した電気を、センサー素子上に配置された電極で検出する
• 光ファイバージャイロ、リングレーザージャイロ
手の仕事 掴む つまむお寿司をつまめるか
先端位置の精度
• パンタグラフ関節の数だけ精度が落ちる
• 目で見て直す• この多関節が必要か• 汎用機として、専用機に特化するとどうなるか
ロボットの性能
• 力• 可動範囲• 関節数• 精度• 速度• 安全停止
ロボットは千手観音
ロボットがロボットを作る
人が作った生物と違う機構
• 往復回転、回転軸、ベアリング、歯車、• サーボモーター• これをロボに腕―金属、プラスチック
•関節―回転軸、減速機、ＡＣサーボ（空気圧、
油圧、回転もある、往復回転
•エンコーダー
• （アクチュエーター）• サーボモーター、回転を光スリットで数えて止める、精度0.2度これ
が約100：1で減速だから。精度は0.002度
• バックラッシュレスはどこまで行くか、
ロボットの得手と不得手
• 得手：繰り返し、飽きない、昼夜無し、多種、重いモノ、放射
能、高熱、無菌、衛生、死なない
• 不得手：緊急対応、高速の限度、決めたことの範囲、臨機応変
の対応、さぐってやる、速度のなだらかな変化（？）、ゆする、細かく振る、速度のなだらかな変化、
ロボットの未来
• すでに三原則は破られている• 民生用と軍事用• 目と脳と手を離す• 記憶力と認識力判断力
• 難しい用途• やわらかいモノ、不定形のモノを掴む• 高性能電池と非接触通電と記憶（手の中）• 自己責任能力ーー製作者か所有者か使用者か
協働ロボットとは定義は
• 柵の中での高出力産業ロボット➡柵の無い協働ロボット• 人と同じ作業スペースで、人と一緒に働く• 狭い所で、柵不要、可動範囲が広い• カメラで見ながら作業する• 易しく使える、チーチングが容易、プログラムが容易• プログラムの切り替えが簡単で、複数の工程に柔軟に対応できる• 人の中で安全に、接触するとすぐ停止• スリム、価格、導入支援の制度（レンタル）• ８０ｗ規制がＩＳＯの規格に順じれば柵不要に
狭いところで易しく
ISO 10218
• 空手の寸止め位置で止める触って止める
• ８０ｗ以下に適用
• 新技術の活用• サーボ機構と加速度センサーの利用• ➡搬送法• ロボットの腕で高速化が出来るか（例）• すしを握る、すしを詰める、並べる、回転ずし
• エアシリンダー➡油圧➡カム機構➡〇〇〇➡サーボ機構• ➡ロボット➡？？• 新技術の活用：新材料、新無菌技術、新加工法
自分のやったものをサーボ機構に置き換えると
• 速度2倍が出来なかった、3倍が出来る• 協働ロボットを導入するロボットの機構を使った機械を作
自分が作った機械を３倍速に出来るか
• こんな機械だった、カムの多用• 今ならサーボ機構で出来る
自分が作った機械を３倍速に出来るか
• こんな機械だった、カムの多用• 今ならサーボ機構で出来る
今後の新しい活用
• 手を離す、目を離す• 腕を体から取って話す• センサーを活かす• 水平センサー• 力覚センサー• 荷物仕分け
• 特質を活かして共にやる（ロボット）• 力ーーー鉄腕アトムには届かないが• 見えないものが見える活かす―ー―可視光以外• 聞こえないものを活かすーーー超音波• 人にとって危険なことーーー放射能、電子線、無菌• 繰り返しーーー飽きず、ぶれない• 精度安定―－－センサーに忠実• （人）• 変化に柔軟に対応
関係する企業
• ファナック、不二越、三菱電機、安川電機、オリエンタルモーター、多摩川精機、オムロン、エプソン、パナソニック、トヨタ、デンソー、三菱マテリアル、トーキン、旭化成エレクトロニクス、キーエンス、村田製作所、富士セラミックス、日野エンジニアリング、本多電子、コグネックス、カステム、カンタムエレクトロニクス、伊藤忠マシンテクノス、富士フィルム、キーエンス、
ご清聴ありがとうございました
URL:http://www.zero-x.jp