協働パレタイザーとは？　特徴・メリット・導入の流れを解説

製造業や物流現場では、人手不足や作業負担の増加を背景に、パレット積み作業の自動化が求められています。そこで注目されているのが、協働ロボットを活用した「協働パレタイザー」です。省スペースで導入しやすく、既存ラインへの後付けや多品種対応にも適しています。

本記事では、協働パレタイザーの特徴、産業用ロボットとの違い、メリット・デメリット、導入時の注意点について解説します。

協働パレタイザーとは

協働ロボットを使って段ボールやケースなどをパレットへ自動で積み付けるシステムを、「協働パレタイザー」と呼びます。「協働ロボットパレタイザー」や「協働ロボットによるパレタイジングシステム」と呼ばれることもあります。

主に包装後、箱詰め後、検査後、出荷前の工程で使われます。作業者が行っていたパレット積み作業をロボットに任せることで、省人化や作業負担の軽減につながります。

協働パレタイザーの特徴

協働パレタイザーは、省スペースで導入しやすく、既存ラインへの後付けや多品種対応に適した設備です。特に、製品ごとに異なる積み付けパターンを設定しやすい点が大きな特徴です。

特徴	内容
省スペース	既存ライン横や出荷工程の一角に設置しやすい
後付けしやすい	包装機・検査機・コンベアの後工程に追加しやすい
積み付けパターンを設定しやすい	箱の向き・配列・段数を製品ごとに登録しやすい
多品種対応	箱サイズや出荷品目の変更に対応しやすい
作業分担	ロボットが積み付け、人が供給や確認作業を担いやすい

周辺機器を含めたシステム構成

協働パレタイザーは、ロボット単体では稼働できません。ロボットハンド、コンベア、センサー、安全機器などを組み合わせてシステム化します。

協働パレタイザーと従来の産業用ロボットパレタイザーの違い

パレタイザーには、他にも機械式パレタイザーや産業用ロボットを使うタイプがあります。適した方式は、荷物の種類、処理速度、設置スペース、品種変更の有無によって変わります。

比較項目	協働パレタイザー	機械式・産業用ロボットパレタイザー
主な用途	多品種・中速ライン	同一製品・大量生産ライン
作業速度	中速処理向き	高速処理向き
品種変更・登録	箱サイズ、段数、積み付けパターンをレシピ登録し、切り替えて運用しやすい	同一形状・同一サイズの連続処理に向いており、品種追加時は調整工数がかかりやすい
設置・移動	既存ラインへの追加や配置変更を検討しやすい	大型設備になりやすく、固定設置が前提になりやすい
パレット対応	複数パレットや複数レーン構成を検討しやすい	1ライン・1パレット構成が多い

協働パレタイザーは、限られたスペースで多品種のパレット積みを自動化したい現場に向いています。製品ごとに箱サイズ、積み付け段数、箱の向き、配列などをレシピ登録し、品種変更時に切り替えて運用しやすい点が特徴です。

そのため、多品種少量生産や出荷品目が頻繁に変わる現場でも対応しやすくなります。一方で、同じ製品を高速で大量に積み付ける場合は、機械式パレタイザーや産業用ロボットパレタイザーが適している場合もあります。導入時には、処理速度、品種数、設置スペース、パレット運用に合う方式を選ぶことが重要です。

協働パレタイザーのメリット

また、協働パレタイザーのメリットは、省人化や作業負担の軽減だけではありません。
省スペースで導入しやすい点も特徴です。さらに、人が必要に応じて作業に介入しやすい点も、従来の大型設備との違いです。

パレット積み作業を省人化し、コストを抑えられる

パレット積み作業は、段ボールやケースを一定間隔で持ち上げ、パレットへ積み付ける反復作業です。製造ラインや出荷工程では、箱が流れてくるたびに作業者が対応する必要があります。

協働パレタイザーを導入すれば、この積み付け作業をロボットに任せられます。作業者は、箱の供給確認、出荷準備、パレット交換などの周辺作業に回りやすくなります。

その結果、限られた人員でも工程を維持しやすくなります。また、常時パレット積みを担当する人員を確保する必要が減るため、人件費だけでなく、採用活動にかかるコストの抑制にもつながります。

さらに、腰を曲げる、腕を伸ばす、同じ姿勢で箱を持ち上げるといった身体的負担も軽減できます。作業者が無理なく働ける環境づくりにもつながる点は、協働パレタイザー導入の大きなメリットです。

省スペースで対応できる

協働パレタイザーは、大型の専用パレタイザーよりもコンパクトに構成しやすい設備です。
既存ラインの横や、包装機の後工程にも設置を検討しやすくなります。

出荷工程の一角など、限られたスペースにも対応しやすい点が特徴です。
大規模な設備改造が難しい現場でも、導入を検討しやすくなります。

また、既存設備をすべて入れ替える必要がない場合もあります。
必要な工程から段階的に自動化できる点もメリットです。

品種替えが容易

協働パレタイザーは、産業用ロボットパレタイザーと比べて、品種替え時の設定変更を行いやすい点がメリットです。

産業用ロボットでは、品種追加や条件変更の際に、専門的なティーチングや設備側の調整が必要になる場合があります。一方で、協働パレタイザーは操作画面から登録済みの品種を呼び出し、現場で切り替えて運用しやすい構成にできます。

そのため、出荷品目が頻繁に変わる現場でも、段取り替えにかかる時間を抑えやすくなります。生産計画の変更や小ロット対応が多い現場では、こうした運用のしやすさが大きな強みになります。

多種の積み付けパターンに対応しやすい

協働パレタイザーは、製品ごとに異なる積み付けパターンを登録できます。箱の向き、配列、段数などを切り替えやすい点がメリットです。

代表的な積み付け方法には、棒積み、交互積み、レンガ積み、ピンホイール積みなどがあります。複数の積み付けパターンを登録しておけば、品種変更時にも対応しやすくなります。

また、積み付け高さも重要なポイントです。たとえば約1.8m〜2.2mまで積み付けできれば、人の手作業では負担が大きい高さまで自動化できます。高く安定して積めることで、1パレットあたりの積載量を増やしやすくなります。その結果、保管効率や輸送効率の改善にもつながります。

当社の協働パレタイザーは、最大2.2mまでの積み付けに対応できます。省スペースで導入しながら、高さ方向も活用できる点は大きな強みです。

協働パレタイザーのデメリット

協働パレタイザーには多くのメリットがありますが、導入前に確認すべき制限もあります。

まず、高速処理が必要なラインでは注意が必要です。協働ロボットは柔軟性や扱いやすさに優れています。大量の箱を短時間で積み付ける用途では、産業用ロボットや専用パレタイザーの方が適している場合があります。

また、可搬重量にも制限があります。そのため、ロボットハンドの重量やワークの重心位置も含めて検討する必要があります。

このように、協働パレタイザーはロボット本体だけで判断するのではなく、ワーク条件、タクト、積み付け高さ、設置スペースを含めて検討する必要があります。

協働パレタイザー導入に向いている現場

協働パレタイザーは、軽量から中量の段ボールやケースを扱う現場に向いています。特に、作業者が常時パレット積みを行っている現場や、限られたスペースで自動化を進めたい現場では、導入効果を検討しやすくなります。

また、多品種を扱う現場にも適しています。箱サイズや積み付けパターンが複数ある場合でも、レシピ登録や設定変更によって柔軟に対応しやすいためです。

向いている現場	理由
箱の重量が軽量〜中量の現場	協働ロボットの可搬範囲に収まりやすい
中速ラインの現場	ロボットの処理能力と合わせやすい
設置スペースが限られている現場	省スペース構成を検討しやすい
多品種を扱う現場	積み付けパターン変更に対応しやすい
作業者が常時パレット積みをしている現場	省人化効果が出やすい
既存ラインを大きく改造したくない現場	後付け導入を検討しやすい

一方で、重量物を高速で大量に処理する現場では、協働パレタイザーよりも産業用ロボットや専用パレタイザーの方が適している場合があります。

そのため、導入時には「協働パレタイザーで自動化できるか」だけでなく、「自社の荷物、速度、積み付け高さ、設置スペースに合っているか」を確認することが重要です。

協働パレタイザー導入の流れ

協働パレタイザーを導入する際は、いきなり設備を選定するのではなく、対象工程の整理から始めることが重要です。ここでは、一般的な導入の流れを紹介します。

1. 自動化したい工程を明確にする

まず、どの作業を協働パレタイザーで自動化したいのかを整理します。

たとえば、包装後の段ボール積み付け、検査後のケース積み、出荷前のパレット積みなど、対象工程を明確にします。あわせて、現状の作業人数、作業時間、負担の大きい作業も確認しておくと、導入効果を検討しやすくなります。

2. 現場条件を整理する

次に、箱のサイズ、重量、処理数、パレットサイズ、積み付け段数、設置スペースなどを整理します。

この段階では、細かな機器選定よりも、「協働パレタイザーで自動化できそうな条件か」を把握することが目的です。

3. システム構成を検討する

対象工程と現場条件をもとに、協働ロボット、ロボットハンド、コンベア、パレット位置決め、安全機器などの構成を検討します。

既存ラインに後付けするのか、新しい設備として設計するのかによって、必要な構成は変わります。

4. テスト・シミュレーションを行う

実際の段ボールやケースを使って、吸着・把持が安定するか、想定する積み付けパターンに対応できるかを確認します。

また、ロボットの動作範囲や積み付け高さ、サイクルタイムをシミュレーションすることで、導入後の運用イメージを具体化できます。

5. 詳細設計・製作を進める

テスト結果をもとに、ロボット架台、ハンド、制御盤、コンベア連携、安全機器などを詳細設計します。

この段階で、積み付けパターン、品種切り替え方法、作業者との動線、安全対策も具体化していきます。

6. 現地設置・試運転を行う

設備を現地に設置し、ロボット動作、コンベア連携、センサー検知、安全機器、積み付け精度を確認します。

実際の運用条件に合わせて、動作速度や積み付け位置を調整し、安定して稼働できる状態にします。

7. 操作教育・本格運用を開始する

最後に、操作担当者への教育を行い、本格運用を開始します。

導入して終わりではなく、運用開始後も品種追加、積み付けパターンの変更、タクト改善などに対応していくことが重要です。

まとめ

協働パレタイザーは、パレット積み作業の省人化、作業負担の軽減、出荷工程の効率化に貢献する自動化システムです。省スペースで導入しやすく、多品種対応や複数の積み付けパターンにも柔軟に対応できます。

現場条件に合わせて構成を検討することで、既存ラインを活かしながら段階的な自動化を進めることが可能です。

当社では、協働パレタイザーの導入検討からテスト、設計・製作、立上げまで対応しています。パレット積み作業の自動化をご検討中の方は、ぜひお気軽にご相談ください。

協働ロボットパレタイザ導入事例動画

①サラダコスモ養老工場様

②本田味噌本店様

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