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溶接ロボット

溶接ロボットとは、産業用ロボットの中でも特に「溶接作業」を担当するためのロボットであり、目的や環境に応じて色々な溶接パターンに対応しています。このページでは、溶接ロボットの特徴やメーカー、取り扱いロボットSIerについてまとめました。

溶接ロボットとは

溶接ロボットとは、様々な溶接作業をロボットによって自動化・システム化するための産業用ロボットの総称です。人間の腕のように自在な動きを可能とする垂直多関節ロボットなどを活用し、溶接トーチや塗装ロボットなどと組み合わせることで複数の溶接パターンに対応しつつ、複雑な形状の製品にでも正確な溶接が行えるようになりました。

また溶接時に飛び散る火花や高温から作業員を保護できるなど、色々な面で導入メリットを得られることもポイントです。

溶接ロボットのメリット・デメリット

溶接ロボットのメリット

溶接作業の品質を安定させられる

溶接ロボットを導入することで、溶接作業の品質を一定に保てるようになることはメリットです。溶接ロボットでは事前に条件や目的に応じたパラメータ設定を行い、実際の作業はその設定内容にもとづいて実行されます。

そのため、最初のパラメータ設定さえ正しく行っておけば、あとは溶接ロボットが自動的に一定品質の溶接作業を完了してくれることが重要です。

自動化によって全体の工期を短縮できる

条件設定を適切にすることで溶接作業が自動化される上、必要に応じて24時間体制のロボット可能も可能です。これにより、従来の手作業による溶接よりも作業時間を大幅に確保できるようになり、結果的に全体の工期や納期を短縮することができます。

全体の管理作業が簡便化する

溶接材や溶接パターン、クライアントごとのニーズやオーダーといった情報をデータとして管理しておけば、様々な溶接作業について情報を一元管理できるようになります。これにより、進捗管理はもちろん、必要な材料の在庫管理や受発注管理、新しい依頼の管理など色々な管理作業をスムーズにできるようになり、ヒューマンエラーの発生を予防することも可能です。

従業員の安全を確保して負担を軽減する

溶接は場合によって作業員の身体に危険を及ぼすリスクがありますが、溶接ロボットを活用することで人間が溶接現場に立ち会う必要がなくなります。そのため、溶接ロボットの導入は従業員の作業負担を軽減して安全性を向上するなど、多角的なメリットを得られることがポイントです。

属人化を解消して人材マネジメントを見直せる

あらかじめ条件を設定できていれば、溶接ロボットの開始ボタンを押す人材は誰であっても構いません。そのため、溶接の専門経験がない人であっても作業工程に人材として参加できることは重要です。

溶接ロボットのデメリット

導入コストとランニングコスト

溶接ロボットを導入するためには最初の導入コストがかかります。特に高性能な溶接ロボットを導入する場合、イニシャルコストが高くなってしまうことは避けられません。また、溶接ロボットは定期的なメンテナンスなどにより性能を保たなければならず、修理や消耗品の交換などランニングコストが発生します。

条件設定を誤れば不具合品が量産される

溶接ロボットは事前のパラメータ設定にもとづいて稼働するため、最初の条件設定に不備があれば不具合品や不良品が量産されてしまうリスクもデメリットです。

対応可能な作業に限界がある

専門の経験を積んだ熟練溶接工と比較すると、溶接ロボットによっては実現困難な溶接作業があるかも知れません。

溶接ロボットのティーチングとは

ティーチングとは、溶接ロボットの動作や作動条件などを設定して、専用のプログラムを作成する作業です。ティーチングをきちんと行っておかなければ、どれほど高性能な溶接ロボットを導入したとしても満足な溶接結果を得ることはできず、結果的にデメリットが増大してしまいます。

ティーチングにはパソコン上で事前にデータを作成する方法の他、実機をリモートで操作したり、手動でロボット本体を動かしたりしながらプログラムしていく方法など、色々なものがあることもポイントです。

溶接ロボットの主要メーカー

安川電機

安川電機は1915年に創立したロボットメーカーであり、日本のものづくりの現場を支えられるよう溶接ロボットを含めて様々な産業用ロボットを設計・開発・製造しています。安川電機のロボットは独自開発されたサーボモーターを搭載しており、さらに専用アプリケーションとして、アーク溶接やスポット溶接といった溶接作業の内容に応じたものが用意されていることも重要です。

溶接ロボットを組み込んだライン全体のシステムやオートメーション化も相談できます。

安川電機の
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KUKA

ドイツのアウクスブルクに本社を構えるKUKAは、世界規模で溶接ロボットなど産業用ロボットを展開しているグローバル企業です。溶接作業に従事する専用ロボットはもちろん、それを含めた自動化システムの作成や専用ネットワークの構築など、ロボット化のために必要な工程をワンストップサービスとして提供しています。重いものから軽いものまで幅広い重量に対応できる溶接ロボットがそれぞれ用意されており、人間とロボットが協働できる環境づくりも可能です。

KUKAの
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ファナック（FANUC）

ファナックは日本のロボットメーカーとして、1956年に民間で始めてNCとサーボ機構の開発に成功した企業です。現在は人工知能システムを搭載した産業用ロボットの開発なども行っており、「i series」など知能化機能を採用したインテリジェントロボットも注目を集めています。

レーザー溶接やアーク溶接、溶接後の処理など、目的に応じて溶接ロボットの導入プランを提案してもらえる上、海外拠点との連携もIoTネットワークを構築して支援します。

ファナック（FANUC）の
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不二越（NACHi）

不二越は1928年に工具メーカーとして設立され、現在では溶接ロボットのような産業用ロボットを含めて、様々なシステムや機械、生産ノウハウなどを提供する総合機械メーカーに成長しました。

創業以来つちかってきた工作機械や工具に関するノウハウと、独自に開発した自動化技術や油圧制御技術などを併用して、効率的かつスピーディな溶接作業を行えるロボットを開発しています。また、重量物を取り扱えるように可搬重量を高く設定したロボットもあります。

不二越（NACHi）の
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川崎重工（Kawasaki）

川崎重工は1896年に創業した総合機械メーカーであり、120年以上にわたって日本中の様々な分野でものづくりの現場をサポートしてきました。

川崎重工で取り扱っている産業用ロボットも多岐にわたっており、溶接ロボットはスポット溶接やアーク溶接など目的とする溶接内容ごとに比較検討することが可能です。

2021年6月からは溶接ロボットと周辺機器をネットワークで連携させるプラットフォーム「K-AddOn」の運用も開始されました。

川崎重工（Kawasaki）の
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溶接ロボットのSIer（システムインテグレーター）

トライエンジニアリング

トライエンジニアリングは自社もまた産業用ロボットのメーカーとして専門ノウハウを蓄積しているロボットSIerです。クライアントのニーズや導入環境といった条件に合わせて、自社開発のロボットを含めた各種メーカーのロボットを提案し、導入から稼働までトータルでバックアップしてくれます。取り扱いロボットメーカーも安川電機やファナック、不二越など複数ラインナップされていることが特徴です。

トライエンジニアリングの
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インフィニティソリューションズ

インフィニティソリューションズは2017年1月に「KUKA」とオフィシャル・システム・パートナー契約を締結しており、KUKAが開発した産業用ロボットをベースとして、クライアントの溶接ロボット導入ニーズへ対応しています。また、様々なKUKAロボットの実機を展示するロボットショールームも運営しており、溶接ロボットの導入プランを実際のロボットを確認しながら検討していくことも可能です。

インフィニティソリューションズの
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特電

特電では様々なロボットメーカーが開発した溶接ロボットに加えて、自社開発した自動ナット溶接装置「ロボパック」など、独自のシステムや設備を合わせた溶接ロボット導入プランを提案しています。

溶接ラインの無人化やシステム化、オートメーション化といった目的に合わせて専用システムを構築しており、どのような溶接ロボットを導入すれば作業効率を改善させられるのか企画段階から相談できることが強みです。

特電の
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メカトロ・アソシエーツ

産業用ロボットに特化しているロボットSIerであり、これまでに溶接ロボットなどの産業用ロボットを導入したことのない企業や、ロボットを活用したことのない人に対しても、丁寧なサポートを行っています。また、ロボット操作の初心者でも正確な作業を実行できるようにと、オリジナルのロボット教示簡易システムを開発しており、導入前に3Dシミュレーションでメリットを検討できることも特徴です。

メカトロ・アソシエーツの
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新東スマートエンジニアリング

新東スマートエンジニアリングは自社開発した産業用ロボットやロボット制御システムを提供している他、専門のロボットエンジニアが様々なクライアントの悩みに対応するロボットSIerとしても活躍しています。平成29年には日本ロボット工業会の助成事業を受けて「溶接ライン追跡・制御ロボットシステム（WeldPath-1）」を開発し、溶接ロボットの導入を検討している企業へのサポート力を強化しました。

新東スマートエンジニアリングの
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日鉄テックスエンジ

日本製鉄グループの一員であり、建築業界や自動車業界、運送業界など様々な分野のニーズに合わせて産業用ロボットの導入をプランニングしています。ロボットシステムの開発から生産環境の構築や工事までワンストップサービスとして対応しており、複数の溶接ロボットや組立ロボットなどを導入して母材の搬送や溶接・組立作業をシステム化する「建築資材組立て溶接ロボットシステム」なども特徴です。

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サンエイエンジニアリング

サンエイエンジニアリングは1972年の設立以来、半世紀にわたり産業用ロボットのシステムインテグレーターとして、ロボット導入の企画段階からクライアントのサポートを行っています。安川電機やファナックといった主要ロボットメーカーの製品をベースとしつつ、クライアントの作業環境や目的に合わせて適切な溶接ロボットを選定し、あるいはシステムを開発したり本体をカスタマイズしたりしています。

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