大規模パッケージ射出成形における5軸ロボットの応用事例

目次

• 大規模包装射出成形業界における自動化の課題
• 大規模パッケージ射出成形における5軸サーボロボットの主な利点
• 5-の典型的なアプリケーションシナリオアクシスロボット 大規模包装射出成形において
• 実例：大規模パッケージ射出成形における5軸ロボットの導入効果
• 大規模包装シナリオにおける5軸ロボットと3軸ロボットの比較
• 大規模パッケージ射出成形における5軸ロボットの主要選定パラメータ
• ZHIYI 5 軸 ロボットSソリューションと提供能力
• よくある質問
• 結論

1. 大規模包装射出成形業界における自動化の課題

1. 大型で重量のある製品は、手作業によるピッキング効率の低下、高い安全リスク、および製品の傷つきや変形の容易さにつながる。
2. 肉厚部品は長い冷却時間と厳密なサイクル制御を必要とするため、手作業では安定的に対応できない。
3. 金型内ラベリング、スプルー切断、スタッキングなどの工程では多方向の動きが必要となるが、3軸ロボットでは十分な自由度が得られない。
4. 迅速な製品切り替えに対する強い需要は、設備の柔軟性不足により、生産ラインの切り替えコストの高騰につながる。
5. 24時間連続稼働の工場生産は、設備の安定性、故障率、およびメンテナンスコストに関して厳しい要求を課す。

大規模パッケージ射出成形における5軸サーボロボットの2つの主要な利点

• フルレンジの柔軟な動き垂直、水平、縦方向、および2軸回転による姿勢調整をサポートし、深い空洞、アンダーカット、および特殊形状の大型包装部品のピックアップと再配置に適しています。
• 重負荷と長いストローク単体での積載量は15kgから50kgまでで、650Tから1800Tの大型機器に対応しています。 射出成形機パレット、化学薬品ドラム缶、大型食品容器、その他の製品のニーズを満たす。
• 高精度位置決め繰り返し位置決め精度は±0.1mmに達し、インモールドラベリングや埋め込みなどの精密工程の一貫性を確保します。
• 高速サイクルサーボシステムは応答速度が速く、ピッキングと搬送時間を30%～50%短縮し、機械1台あたりの1日あたりの生産量を増加させます。
• マルチプロセス統合1台の装置でピッキング、スプルー切断、反転、積み重ね、箱詰めまで完了できるため、労力と補助設備を削減できます。
• 安定性と信頼性24時間連続稼働が可能で、故障率が低く、ダークファクトリーや輸出向け大量生産に適しています。
• 迅速な製品切り替えパラメータの保存とワンクリック呼び出しにより、異なるパッケージ仕様の切り替えを10分以内に完了できます。

大規模パッケージ射出成形における5軸ロボットの代表的な応用事例3選

1. 大型食品容器の射出成形
   鮮度保持ボックス、ランチボックス、ミルクティーカップ、食品バケツなどのピッキング、スプルー切断、積み重ね、搬送を完全に統合し、衛生状態と生産性を向上させます。
2. 大型パッケージ向けインモールドラベリング（IML）
   5軸ロボットの2つの回転軸により、ラベルの正確な位置決めが可能になり、成形時にラベルをプラスチック部品に一体化できるため、後加工による印刷が不要となり、外観と効率性が向上します。
3. 産業物流用包装
   重量物対応5軸ロボットにより、プラスチックパレット、物流ボックス、化学薬品ドラム缶、その他の重量包装製品の安定したピッキングとパレタイジングを実現し、手作業によるリスクを排除します。
4. 厚肉包装の自動化
   大型水バケツ、燃料タンク、日用化学薬品包装などの冷却遅延、姿勢調整、変形防止把持をサポートし、合格率を向上させます。
5. 多段成形および積層成形による大型包装
   マルチキャビティ金型やスタック金型におけるデュアルアーム同期ピッキングと分割配置は、単位時間当たりの生産量を大幅に向上させる。
6. 後処理統合接続
   コンベアベルト、画像検査機、箱詰め機、パレタイザーと接続することで、射出成形、自動化、包装を統合した完全な生産ソリューションを構築できます。

4つの実例：大規模パッケージ射出成形における5軸ロボットの導入効果

事例1：大型食品包装容器向け全自動生産ライン

• 応用製品：大容量の鮮度保持ボックスおよび使い捨てランチボックス
• 設備構成：ZHIYI製5軸2段式デュアルアームロボット＋650トン～850トン射出成形機
• 課題点：製品サイズが大きすぎる、傷がつきやすい、手作業によるピックアップ効率が低い、多キャビティ金型の製品切り替えが複雑
• 解決策：

1. ロングストロークのフルサーボ5軸駆動により、広い金型領域をカバーします。
2. 傷防止・変形防止のためのカスタムフレキシブル治具
3. スプルー切断、整然とした積み重ね、自動搬送を統合
4. 複数の処方を保存して、製品を素早く切り替える

• 実施結果：
• 生産能力が45％増加した
• 人件費が60％削減された
• 不良率を0.8%未満に抑える
• 大量輸出注文に対応するため、24時間体制で安定稼働しています。

事例2：産業用プラスチックパレット向け高耐久性自動化システム

• 適用製品：1200mm×1000mm標準物流パレット
• 設備構成：ZHIYI製高耐久5軸ロボット＋1200トン～1600トン射出成形機
• 課題点：重量が重く手作業で運搬できない、安全上のリスクが高い、生産サイクルが不安定
• 解決策：

1. 重量パレットのピッキング要件を満たすための強化された高耐荷重構造
2. スムーズなピックアップと配置を実現するデュアル回転軸姿勢調整
3. パレタイジングシステムと連携して、自動多層スタッキングを実現します。

• 実施結果：
• 安全事故をなくすため、手作業を完全に代替する。
• サイクル変動が1秒未満で、安定した単一サイクル時間を実現。
• 72時間連続生産に対応
• 総生産コストが25％以上削減されました

事例3：5L～20Lの大型包装バレル向けIML自動化

• 適用製品：5L～20Lの日常用化学薬品および食品包装用ドラム缶
• 設備構成：5軸サーボロボット＋IMLラベル供給システム＋大型射出成形機
• 課題点：ラベルの位置決め精度に対する要求が高い、手動ラベリングによるラベルのずれ、効率と歩留まりの低さ
• 解決策：

1. 高精度5軸位置決めと視覚的偏差補正
2. 追加のサイクルタイムなしで同期ピッキングとラベリングを実行
3. 手動操作不要の完全自動運転

• 実施結果：
• ラベル位置決め精度は最大±0.2mm
• 生産効率が50％向上した
• 外観歩留まりは99.2%に達する
• 高級パッケージブランドへの長期安定供給に最適

5軸ロボットと3軸ロボットの比較：大規模包装における比較

大規模パッケージ射出成形における5軸ロボットの6つの重要な選定パラメータ

1. 射出成形機のトン数：従来型は650トン～1800トン、製品サイズと重量に合わせて選択可能。
2. 耐荷重：製品重量の1.3倍の安全率で選択してください。重量のあるパレットの場合は30kg以上。
3. 有効ストローク：水平、垂直、およびアームストロークは、金型と安全領域をカバーすること。
4. 軸構成：シングルアーム／デュアルアーム、シングルセクション／ダブルセクション。マルチキャビティ／スタック金型にはデュアルアームが推奨されます。
5. 制御システム：多言語インターフェース、パラメータ保存、故障診断、データ接続をサポート
6. オプション機能：スプルー切断、IML統合、視覚位置決め、スタッキング、コンベア接続
7. 認証基準：ISO9001、CE、その他輸出規制に準拠するための国際認証
8. アフターサービスと配送：グローバルな技術サポート、迅速なスペアパーツ供給、安定した納期

7. ZHIYIの5軸ロボットソリューションと配送能力

• 世界中で500件以上のプロジェクトを成功させた豊富な経験
• 350T～1800T射出成形機に対応した5軸シリーズ。あらゆる大型包装用途に対応する最大積載量50kg。
• 全シリーズISO9001およびCE認証取得済みで、国際的な調達基準を満たしています。
• フレキシブル治具、IML統合、スプルー切断、ライン全体の接続、多言語システムなど、カスタマイズが可能です。
• 標準モデルは迅速な出荷、カスタマイズ製品はリードタイムを管理できるなど、強力なグローバル配送能力を備えています。
• 販売前の選定ガイダンスと24時間体制のアフターサービス技術サポートにより、安定した生産ライン稼働を保証します。

よくある質問8選

1. 大規模なパッケージ射出成形には、5軸ロボットは必要でしょうか？

   回答：3軸ロボットは単純な小型包装に適しています。5軸ロボットは、大型、重量物、高精度、多工程といったシナリオにおいて、効率性、歩留まり、柔軟性の面で明らかな優位性を示し、長期的な総合コストも低く抑えられます。
2. 5軸ロボットは、異なる包装仕様に対応した迅速な製品切り替えをサポートできますか？

   回答：複数の製造レシピを保存し、ワンクリックで呼び出すことができます。ほとんどのシナリオでは、製品の切り替えは10分以内に完了します。
3. 5軸ロボットのメンテナンスコストは高いですか？

   回答：成熟したサーボ部品を採用したこれらのロボットは、メンテナンスが容易で、耐用年数が長く、故障率が低く、手作業や単純な設備よりも長期的な運用コストが低くなります。
4. 後処理の箱詰め・パレット積み装置と接続できますか？

   回答：標準的な入出力および通信プロトコルをサポートしており、コンベア、検査機、梱包機、パレタイザーとのシームレスな接続を実現し、ライン全体の自動化を可能にします。
5. 調達リードタイムとアフターサービスをどのように保証するか？

   回答：標準モデルは迅速に納品いたします。グローバルな技術サポートとスペアパーツシステムにより、機器の安定稼働を保証します。

結論