ニュース - 溶接ロボットに関する詳細情報

溶接ロボット応用技術は、ロボット技術、溶接技術、システムエンジニアリング技術の融合です。溶接ロボットが実際の生産現場に適用され、その優位性を十分に発揮できるかどうかは、これらの技術の共同改良にかかっています。システムエンジニアリング技術はロボット技術と溶接用接着剤です。現在、溶接プロセスは驚異的な速度で工業生産の主流プロセスになりつつあり、溶接品質と溶接生産性はどの企業にとっても無視できない課題であるため、溶接ロボットの広範な応用は不可欠です。

産業用ロボットの特徴

1. 柔軟性

このロボットは6自由度CNC三次元加工機であり、溶接トーチ位置へのアクセスだけでなく、溶接トーチの角度変更も実現できます。その精度は従来の工作機械には及びませんが、溶接生産において、ロボットの再現性は十分に高いレベルに達しています。

経営の観点から見ると、設備の調達と生産のバランスは企業にとって非常に重要です。市場の影響に加え、製品の交換サイクルは比較的短くなっています。溶接生産に専用溶接機を使用する場合、製品変更時に専用溶接機が製品の変化に迅速に適応することが難しく、新製品導入のスピードを阻害します。この遅延は、企業の急速な発展に深刻な影響を与える可能性が非常に高いです。溶接生産にロボットを活用すれば、企業は新しいプログラムをコンパイルするだけで新製品の生産を実現できるため、市場でのチャンスを捉えることができます。

2. 人間と機械の対話

ヒューマンマシン対話は自動化の促進を意味し、効率性とメリットをもたらします。ヒューマンマシン対話とは「コマンド」と「センシング」のやり取りであり、その発展はセンシング技術の発展に大きく依存しています。現在、溶接ロボットワークステーションには、ますます多様なセンサーが使用されています。例えば、電流検出装置を用いて溶接工程の追跡を実現し、視覚センサーを用いて溶接シームの位置検出を実現しています。

3. アプリケーションの機能

オートバイ、建設機械、家具工場、棚、金物、造船、ストーブ、鉄道機関車などの産業において、溶接ロボットは最も多く導入され、最も早く導入されました。自動車産業は、溶接ロボットの最大かつ最も古いユーザーです。自動車製造および自動車部品製造企業における溶接ロボットは、全溶接ロボットの76%を占めています。自動車産業では、スポット溶接ロボットとアーク溶接ロボットの比率は3:2ですが、他の産業では主にアーク溶接ロボットが使用されています。

（2）1990年代以降、先進的な技術、生産設備、加工設備の導入により、我が国の自動車製造レベルは急速に大規模生産へと向上し、外国製の溶接ロボットが大量に中国に導入された。

（3）我が国の溶接設備レベル、前後工程設備の製造レベル、システム統合能力の間には依然として大きな隔たりがあり、それが国内の他の産業におけるロボットの発展を直接的に制限している。

（4）ロボットに対する理解は、まだ十分とは言えません。ロボットに対する要求が高すぎるため、どんな製品でも溶接できると一方的に信じている人もいます。使用するロボットの品質は、企業の製造レベルを象徴しています。したがって、企業はロボット溶接の生産要件を満たすために、製造レベルを向上させる必要があります。

溶接ロボットの応用技術分析

1. ロボットと溶接装置の共同開発

過去数世代のロボットの開発は、溶接設備の開発を基盤として、溶接パラメータの段階的な調整、TIG溶接時のウィービング同期技術を用いた断続的なワイヤ充填溶接、アーク溶接センサー（アーク溶接トラッキング）機能や溶接リアルタイムモニタリング機能など、溶接プロセスの需要に応じて開発されてきた。

同様に、溶接機器メーカーもロボットによる自動溶接を実現するために、溶接電源の設計に多くの改良を加えてきました。例えば、ロボットは溶接シームの位置で使用される高電圧を検出でき、溶接電源はロボットに内蔵されています。一方、多くの溶接機メーカーは、便利で高速な通信インターフェースを採用しています。

2. 生産効率向上のための溶接ロボットの応用

（１）精度向上と高速溶接の実現

生産現場におけるロボットの活用は、高効率と高品質の溶接の追求を意味します。そのため、すべてのロボットメーカーは溶接速度の飛躍的な向上を目指しており、ロボットの軌道制御における高精度は、高速溶接の確実な保証となります。

（２）２台協調溶接機能

長尺ワークの場合、溶接箇所がワークの両端に分散していることがあります。1台のロボットで溶接を行うと、両端の溶接箇所が異なるため、溶接変形が不均一になり、ワークが長さ方向にねじれや変形を起こします。溶接後のワークが寸法要件を満たすことが困難です。このようなワークの場合、2台のロボットで同時に協調溶接を行うことが多く、2ロボット2台協調溶接技術が推進されています。この技術は、自動車のリアアクスルやマフラーの溶接によく用いられています。

ロボット2台は、ロボットの外部軸によって駆動されるポジショナー1台に対応します。ワークピースには、ポジショナーの長手方向に沿って鏡面対称の2つの部品が配置されています。2つの類似の円周溶接には、ポジショナー上に2台のロボットが必要です。回転しながら同時かつ協調的な溶接が可能であるため、溶接生産効率を2倍に高めることができます。

投稿日時: 2022年8月4日