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､エンコーダ）• 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

センサー• 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

センサー

手と指

手の仕事 掴む つまむ

お寿司をつまめるか掴む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

見る

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

人との協働協働の実例

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私の試み
• 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包装機械• 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

人との協働• 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
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