包装作業は、どの業界でも人間をすぐに疲れさせる作業の一つです。まず第一に、包装作業は長期間にわたって繰り返し行われる作業です。包装ロボットは多くの業界で不可欠な存在であり、特に食品業界では特に重要です。
食品包装アプリケーションは、包装プロセスの3つの段階をカバーしています。これらの段階は次のとおりです。
- 一次包装
- 二次包装
- 三次包装
包装作業は、製品が均一であるため、包装段階での自動化が容易です。しかし、食品サプライチェーンのそれ以前の作業は、容易に包装できません。食品・農業生産者は、自動化が難しい作業であっても、ロボットによる自動化を導入しています。
食品業界はおそらく最も競争が激しい業界の一つであり、高い衛生基準も求められます。食品業界における包装ロボットは、多岐にわたる作業を担っています。この記事では、包装ロボットが担う主要な食品包装用途をいくつかご紹介します。
1. 生の食品の包装
一次包装段階では、包装ロボットが生の食品または加工食品を包装します。包装されるパッケージのサイズと形状は、包装する食品によって異なります。この不均一性により、ロボットによる取り扱いが困難な食品も存在します。
生の食品は大きさが均一ではないため、加工食品ほど掴みにくいです。また、加工食品の中には非常に繊細なものもあります。例えば、レタスはロボットの掴みでは潰れてしまうことがあります。
2. ピックアンドプレースアプリケーション
食品加工機械は、食品をランダムに生産・配置します。ピックアンドプレースロボットは、食品の認識、整列、位置決めを同時に行うように設計されています。加工された食品は均一であるため、ピックアンドプレースロボットはグリッパーで容易に掴むことができます。
3. パレタイジング
パレタイジングは、荷物をピッキングして出荷準備を整える三次工程です。人間の作業員にとって、この作業は必ずしもやりがいのあるものではありません。パレタイジングロボットは、荷物を簡単かつ正確にパレットに積み込みます。この用途は、食品業界で人気のロボットアプリケーションです。
4. デパンニングとデネスティング
型から食品を取り出すのは、時に複雑な作業です。ケーキを型から取り出そうとした経験があれば、型から取り出すのがどれほど難しいかお分かりいただけるでしょう。型から取り出すロボットは、専用の型から取り出すツールを使って、焼き上がった食品をトレイごと取り出します。そして、掃除機や小さなピンを使って、焼き上がった食品を掴みます。
デネスティングロボットは、スタックから空のパッケージを取り出し、1つをデパニングして焼き菓子を詰め込みます。この2台のロボットが連携して、上記の包装作業を実行します。これにより、1つの作業から次の作業へのスムーズな移行が可能になります。
5. ボクシング
箱詰めは、製品を箱やケースに詰める二次包装機能です。製品は通常密封されているため、汚染されることはありません。そのため、箱詰めアプリケーションの自動化が容易になります。
協働ロボット（コボット）は、二次梱包作業に最適です。繊細な食品の取り扱いもこれに含まれます。また、掴みにくい製品や柔軟性のある製品の取り扱いにも対応できるよう設計されており、複数の用途に対応できるようプログラム可能です。
6. 倉庫保管
倉庫保管とは、小売店に配送する商品を保管することです。大企業では、商品を保管するために追加のスペースを購入または借りる必要がある場合があります。梱包ロボットは、このような大量の商品を輸送・保管の準備を整えるのに役立ちます。
さらに、自動化された倉庫管理は、特に食品・飲料業界において競争力を高めます。パレット化された食品の輸送は非常に複雑ですが、ロボットは作業を容易にします。
結論
多くの食品メーカーは包装ロボットを全面的に導入し、その恩恵を享受しています。さらに多くの企業が導入を進めており、食品業界は数年のうちに完全自動化される可能性があります。包装ロボットのメリットを享受するために、大規模な食品製造施設を所有する必要はありません。
協働ロボットは、中規模から小規模の食品製造企業に最適です。繊細な製品の取り扱いを想定して設計されており、様々な用途に適応できます。また、大量生産を行わない企業にも最適です。
