アーク溶接

簡潔な説明:アーク溶接とは、電気アークから発生する熱を利用して金属を接合するプロセスで、MIG(ガス金属アーク溶接)、TIG(ガス・タングステン・アーク溶接)、PAW(プラズマ・アーク溶接)など、さまざまな技術を用いて行うことができます。自動車産業、建設、産業機器製造など、金属を取り扱う全ての業種で利用されている重要な技術です。

今日の大きな課題のひとつは熟練溶接工の不足です。米国溶接協会(AWS)は、インフラ、エネルギー、自動車、建設などの産業分野の需要拡大に対応するために、2028年までに新たに33万人の溶接技術者が必要となり、2024年から2028年の間に毎年平均8万2,500人の溶接工の雇用が必要であると予測しています。

上昇や変動が激しい材料費、サプライチェーンの混乱、特注品や多品種部品への柔軟な対応を考慮すると、生産コストを抑え、利益率を上げることは大きな課題であることは明らかです。

競争力を維持するためには、自動化や高度な製造工程などの技術的進歩が必要です。しかし、そのような状況を乗り切るためには、時間、投資、教育が必要であることを考慮すると、困難のように思われます。

川崎重工は、溶接ロボットの能力開発に1960年代から取り組み、技術、手法、品質の継続的改善を通じて、アーク溶接技術の導入プロセスを簡素化し、お客様の労働力不足やニーズ、市場環境への対応を支援してきました。

当社のアーク溶接ロボットは、主要メーカの溶接電源と組み合わせて使用できます。モジュール式KポジショナーとKトラック走行装置を豊富なライナップで提供しています。また、スタートセンシング、タッチセンシング、アダプティブ・フィル技術などのオプションが標準装備されています。当社は、お客様の自動化プロジェクトが確実に成功するよう、ライフサイクルエンジニアリングサービス、教育、サービスを含む総合的なサポートを行っています。

もう一つの重要な差別化は、当社のSIerパートナーとの技術提携です。技術導入上の障壁を取り除くため、アーク溶接に特化した優秀なSIerパートナーに高度な技術サポートを行っています。特定技術にこだわらない当社の姿勢や豊富なソフトウェアにより、継手形状をリアルタイムで追跡するアダプティブ・レーザービジョン技術や溶接後の検査機能など、あらゆる技術SIerパートナーと協力することができます。 当社の高度な自動化技術とSIerパートナーとの提携により、アーク溶接システムに求められる品質と生産性を実現するために必要なソリューションを構築することができます。

オープンアーキテクチャと最先端技術を使用した当社のアーク溶接ロボットは、熟練溶接工の品質に匹敵します。労働力不足への対応、生産目標の達成、品質の向上を実現します。

トーチをロボットに取り付ける際、ショックセンサーやクラッチを使用すべきでしょうか?
  • ロボットには、固定物との衝突時に過大なトルクから保護する衝突検知ソフトウェアが搭載されています。
  • 衝突検知はティーチングスピードではうまく機能しますが、高速衝突ではトーチバレルを変形させる可能性があります。衝撃センサーは、衝突時にトーチバレルをたわませ、変形のリスクを低減します。
ロボット・アーク溶接アプリケーションにはどのようなセンサーが使用されていますか?

ロボット・アーク溶接システムには、さまざまなセンサーが使用されています。これらのセンサーには、プロセスに関連したもの(アーク電圧センサー、ガス・モニタリングなど)と、幾何学的なもの(シーム追跡用ビジョン・システムなど)があります。

ロボット溶接プロセスを正確かつ適応的に制御するには、どうすればよいですか?

正確で適応性のある制御を実現するには、センサー・フィードバックを統合し、溶接パラメーターをリアルタイムで調整し、ロボットの動きを最適化する必要があります。

溶接にロボットを使用するメリットは何ですか?

ロボット溶接は、生産性の向上、安定した品質、人件費の削減、危険な環境での作業能力を提供します。

ロボット溶接のサイクルタイムを最適化するには?
  • サイクルタイムの最適化には、効率的な経路計画、ロボットの動作の最小化、非生産的時間の短縮(アークスタート遅延など)が必要です。
  • カワサキは、シンプルで使いやすいプログラミングを実現しました。
溶接ロボットの安全対策は?

安全対策としては、適切なガード、緊急停止ボタン、リスクアセスメント、オペレータのトレーニングなどがあります。

ロボットによる溶接シームの追跡はどのようにすればよいですか?
  • ビジョンシステムとセンサーは、溶接シームを正確に追跡することができます。
  • サーボロボット、アビコール・ベンゼル、ウェングロー・レーザー・トラッキングなどがあります。
ロボット溶接の一般的な課題は何ですか?

複雑な接合形状の取り扱い、溶接部の歪みの管理、移動速度の最適化、材料のばらつきへの対応などが課題です。

ロボット・アーク溶接に期待される将来のトレンドは?
  • AIによるパス・プランニング。
  • より安価なレーザー溶接システム。

アーク溶接作業が労働力不足、サプライチェーンの不確実性、材料費の不確実性によって常に圧迫されている場合は、当社にご相談ください。当社のアーク溶接ロボットのラインは、何十年と言わずとも何年も現場の主力として活躍できるよう装備されています。