多くのメーカーで製品の出荷時に段ボールで梱包を行っており、製品を段ボールに詰める作業を自動化する装置のことをケーサーと呼びます。
これまでは詰め方が特殊だったり、製品の形にばらつきがあるなどの理由から段ボール詰め工程を自動化できていなかった現場に向けて、ロボットを使用して段ボール詰めを行うロボットケーサーが開発されています。
この記事では、ロボットケーサーについて解説いたします。
箱詰め作業の自動化でお困りでしたら、ぜひ一度、アルフィスまでお問い合わせください。
ケーサーとカートナーの違い、その他類似工程
箱詰め作業を自動化する装置としてメジャーなものに、「ケーサー」と「カートナー」があります。ケーサーとカートナーの違いについて説明するとともに、それ以外の箱詰めの類似工程を紹介します。
ケーサー
ケーサーとは、段ボール箱（外箱ともいう）に詰める工程を自動化する装置です。出荷用の梱包をする工程なので、ケーサーのワークは箱や容器に入っていたり、袋詰めなど包装済みの状態のものが大半です。
段ボール詰め工程の前には段ボールを組み立てる製函工程、後にはテープで封をする封函工程があり、前後工程もまとめて装置1台で行うケーサーをセットアップケーサーやラップアラウンドケーサーといいます。ロボットケーサーの場合は前後工程までまとめて1台で行わず、製函機と封函機の間に設置されるケースが多いです。
カートナー
カートナーとは、個装箱や中箱に詰める工程を自動化する装置です。完成した製品の包装、あるいは製品の保護や陳列等の目的で中箱に詰める作業を自動化します。
ワークとしては個包装された食品や薬のPTPシートなどがあり、横ピロー包装機や縦ピロー包装機の後に設置されることもよくあります。
包装資材の業界では段ボール箱のことを「カートン」と呼ぶことがあり、中箱と区別するために中箱を「インナーカートン」、外箱としての段ボール箱を「アウターカートン（アウトカートン）」とする呼称もあります。カートナーのカートンとはインナーカートンのことになります。
トレー詰め
製品を個装箱や袋に詰める際に、一度プラスチックや紙製のトレーに詰めて整列した状態で詰めるという包装形態があります。クッキーのような柔らかいお菓子などでよくみられる形です。
トレーに整頓された状態でさらに梱包を行うため、カートナーやピロー包装等の前に行う包装準備の工程となります。
容器に製品を詰める工程という点ではロボットケーサーと類似しており、製品をハンドリングするためのツール選定など流用できるノウハウがあります。
番重詰め
「番重（ばんじゅう）」という薄型のコンテナ容器があります。食品業界で最もよく使用されており、プラスチック製のものがよく出回っていますが、他の材質としてはアルミや木材があります。
何段も積み重ねて効率よく保管・搬送を行うための容器で、食品メーカーと販売店や飲食店、工場内の別工程との間の通い箱のように使用されます。
番重詰めも箱詰め工程という点ではロボットケーサーの工程と似ていますが、
段ボールとは違い浅く平たい容器なので、縦にたくさん積み上げるようなことは有りません。
移動の際には番重をカートなどの上に積み重ねることが多いため、番重詰めの前後工程としてはからの番重の段ばらし、満載の番重の段積みがあります。
ロボットケーサーのメリット・デメリット
ケーサーにロボットを使用するメリットとデメリットについて説明します。
ロボットケーサーのメリット
専用機として設計されたケーサーと比較して、ロボットケーサーは自由度の高さがメリットです。例えば、以下のような場合にはロボットケーサーがおすすめです。
複雑な詰め方
1段ごとに互い違いになるよう向きを変えたり、合紙（間紙）をはさむといったように、同じ製品を同じように詰めるだけではない複雑な詰め方をしたい場合、それに合わせた設計が可能です。
製品・段ボールの大きさの幅が広い
段ボールの大きさに合わせて調整できるケーサーもありますが、ロボットであればワークや段ボールサイズの多少の変化にはプログラムで対応でき、さらにハンドツール等ユニット交換により同じようにつかめないほどサイズ・形が異なる製品でも対応できる場合があります。
供給方法がバラバラ
ロボットではないケーサーでは、詰める際の向きが決まっている製品の場合は正しい向きで整列させて供給しなければならないため、供給するコンベヤに工夫をしたり整列させるユニットが必要になったりします。ロボットケーサーとカメラセンサを組み合わせると、製品の向きや間隔が不揃いのまま供給されてもカメラが検知し、ロボットが整えて詰めるといった動きが可能です。
ロボットケーサーのデメリット
同じ製品を同じ箱に詰め続ける一般的な大量生産の工程においては、ロボットではないケーサーが高効率で稼働できるため、ロボットを導入するとコストメリットが低くなってしまいます。
また、製函・封函工程を一体で行うことは難しく非常に時間がかかってしまうため、併せて自動化したい場合は、製函機・封函機を別途導入する必要があります。
ロボットケーサーの設計事例
JRC【ALFIS】で設計したロボットケーサーの事例を紹介します。
菓子大袋パックの段ボール詰め
大袋入りのお菓子パックを段ボール詰めする工程を自動化しました。お菓子の袋は重さの割に大きいのですが、ワークが大きいとワークをつかむハンドツールも大きくなりがちです。
高速稼働可能なパラレルリンクロボットと軽量なハンドの設計ノウハウにより、素早く箱詰めを行う小型のロボットケーサーを設計しました。
ドリンク瓶の箱・ケース詰め、パレタイズ
瓶を詰める容器として段ボールと瓶ケースの2種類があるため、ロボットケーサーで箱詰めを自動化しました。
ラベルがこすれて傷つくと不良品となってしまうため、きれいに箱詰めするための専用ガイドを設計。箱詰め後の段ボール及びケースをパレタイズするロボットパレタイズシステムと合わせて導入することで工程の省人化が進みました。
ロボットケーサー導入は、ロボットSIer「アルフィス」にご相談ください
以上がロボットケーサーに関するご説明と、弊社のロボットケーサー事例のご紹介でした。
箱詰め作業には幅広い種類があり、特殊な容器や詰め方を行う場合はロボットケーサーがおすすめです。
アルフィスでは、工場の人手不足・生産性の課題を解決するロボットSIerとして、さまざまな箱詰め作業を自動化できるロボットケーサーをご提供しています。
産業用ロボットの導入でお困りでしたら、ぜひ一度、アルフィスまでお問い合わせください。
