箱詰め自動化のメリット
段ボールケースやプラスチックコンテナなどへの箱詰め作業は出荷前の包装の最終工程で、
製品のキズや汚れ、数量違い、異物混入などのクレームを防ぎ、品質を保つ上で製造工程と同じくらい非常に重要な作業です。
この箱詰め作業はほとんどが連続して同じ動きをする単純作業の為、人の手で行う場合は負担が大きく、
集中力を維持するのも難しい困難な作業です。品質クレームにも直結するため作業員の熟練度が必要となりますが、
高い要求に対する身体的・精神的負荷のアンバランスから作業員の定着率もなかなか上がらないのが実情です。
また、2030年には日本国内の労働人口が10％不足するとの試算もあり、根本的な工場の従業員不足も深刻化しています。
こうした状況の中で、箱詰めを自動化するというご要望は年々増えてきています。
具体的には、箱詰めを自動化することによって以下のような効果が期待できます。
人為的なミスの削減
- 入り数(数量)間違い
- 商品の向き、位置違い
※人の手で作業する限り、ミスは避けられません。
品質クレームの低減
- キズ、汚れ
- 異物混入(毛髪など)
生産性の向上
人手による長時間の作業は、身体的疲労や集中力の低下によって生産性に悪影響を与えてしまいます。
自動化すると同じ品質のものを一定のスピードで箱詰めを行えるので、
生産性の向上にもつながります。
労働環境の改善
箱詰めの自動化で省人化につながり、労働時間の削減が実現できるため、従業員の労働環境の改善が期待できます。
労働力不足対策
労働力が不足している場合は、自動化により人手が必要なくなるので、対策が可能となります。
省人化によるコスト削減
自動化による人件費の削減のみでなく、人員募集などにかかっている間接的な手間・コストも節約できます。
箱詰め自動化の方法
箱詰めを自動化する方法には大きく以下の３つの方法があります。
- 整列タイプ
製品を一列、もしくは数列に並べて、列ごとに持ち上げ箱に詰めていく方法です。 - 集積タイプ
箱に入る数量をすべて集めて整列させ、一気に箱に詰める方法です。 - バラ積みタイプ(ピッキングタイプ)
製品一つ一つをピッキングし、個々に箱に詰めていく方法です。
整列タイプ、集積タイプは、主に単一の製品を、高速で箱に詰めていくのに適しています。箱型の装置の中で製品を吸着し持ち上げ箱詰めする機械式と呼ばれるものや、先端のハンドでつかんだ腕を水平に動かして箱詰めするスカラロボットなどが主になります。
バラ積みタイプ(ピッキングタイプ)は、腕型の多関節ロボットや、箱の上部に設置するパラレルリンクロボットを使用します。製品一つ一つを認識する必要がある為、カメラによる画像認識が必須となります。複数の種類を一つの箱に詰める場合にも対応が可能となります。
箱詰めを自動化する際の注意点
箱詰めを自動化する上では、製品のサイズや形状、必要とする能力に適した方式やマシンを選ぶという事が最も重要ですが、検討する段階で注意しなければならないポイントは他にもあります。
梱包ラインの中で自動化する作業工程を明確にする
あれもこれもやろうとしても、まず予算の問題があります。導入にかかるイニシャルコストと削減できる人件費のバランスを考慮して、費用対効果を見極める必要があります。
設置可能なスペースを確認する
箱詰めを自動化する機械は広いスペースを必要とする機械です。特にロボットタイプを検討する際には、アームが可動する周辺の広さと共に十分な高さが必要となります。また法令で決められている安全柵などを設置するスペースも必須となってきます。
(安全対策を考慮した協働ロボットでは省スペース化も図れます。)
既存のラインの中に組み込む場合は、よりスペースの制約が多くなるため、より注意が必要です。
箱詰めを自動化する機械：ケーサー
箱詰めを自動化する機械は「ケーサー」と呼ばれます。ケーサーを用いて、製函された段ボールやプラコン、発砲スチロールにワークを詰めます。代表的なケーサーとして、ロボットを用いて箱詰めを行うロボットケーサーがありますが、その他に、縦積みケーサーなどいくつかの種類があります。また、製函から一貫して行うセットアップケーサーや集積したワークを段ボールシートで包み込みホットメルトを用いて包装するラップラウンドケーサーも存在し、段ボールの仕様、ワーク仕様、集積・投入仕様、有効スペースに応じて最適な機器選定が必要になります。
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自動箱詰めラインを構成する機器
以下にて、箱詰めラインを構成する機器について紹介します。
搬送装置（コンベヤ）
搬送装置・コンベヤは、ケーサーに製品を搬送するための装置であり、生産ラインでの製品の移動や仕分け、ケーサーにワークを搬送するための位置・角度調整にも使用されます。レイアウトや箱詰め使用におうじて最適な搬送システムを構築する必要があります。
カメラ画像検査装置
カメラ画像検査装置は、製品の品質管理を行うための重要な機器です。高精度のカメラを使用して製品の外観や形状を検査し、不良品を早期に検出してラインから除去します。また、ケーサーへのワーク搬送状況を検出し、求める仕様に正確に箱詰めする用途でも活用されます。
製封函機
製函機は、段ボールを組み立て下貼りをする装置、封函機は組立られた段ボールにワークを投入後、上貼りをする装置です。テープだけではなく、ホットメルトにて段ボールの製函、封緘を行う場合もあります。
ラベラー
ラベラーは、段ボール箱や製品にラベルを貼付する機器です。製品情報、バーコード、QRコードなどを含むラベルを正確に貼り付け、トレーサビリティシステムと連携することも可能です。
インクジェットプリンター
インクジェットプリンターは、段ボール箱や製品に直接印字を行う機器です。製造日、ロット番号、バーコードなどの情報を高速かつ高解像度で印字し、品質管理とトレーサビリティを強化することが可能です。
ウエイトチェッカー
ウエイトチェッカーは、製品の重量を自動で計量し、規定重量範囲内にあるかを確認する機器です。不適合な重量の製品を検出し、除去します。
金属検出機
金属探知機は、製品内に混入した金属異物を検出するための機器です。高感度の検出機能を持ち、異物混入による製品の品質低下を防ぎます。特に食品や医薬品の製造において重要な役割を果たします。
段積み装置
段積み装置は、製品を積み重ねる装置です。ケーサーへの搬送工程前に設置されます。また、段ボールへのケーシング後に段積みし、自動梱包するような仕様でも活用されます。
自動梱包機
自動梱包機は、PPバンドで段ボール箱を結束する装置です。前述した段積み装置と組み合わせて使用されます。インラインだけでなく、アウトラインで使用される場合もあります。
パレタイザー
パレタイザーは、梱包済みの箱をパレットに自動で積み上げる機器です。パレットへの積載作業を自動化することで、作業者の負担を軽減し、作業効率を向上させます。
ストレッチ包装機
ストレッチ包装機は、パレットに積み上げられた梱包箱をストレッチフィルムで包装する機器です。フィルムによる固定で、輸送時の荷崩れを防ぎ、安全に運搬できるようにします。
ケーシングラインでは、お客様のご要望に合わせて、上記のような周辺機器の構成を一つずつ決めていきます。
当社ではケーサーはもちろん、ライン設置されるスペース、温湿度条件、要求能力を考慮の上、最適な仕様・レイアウト構想を提案します。
