ロボット溶接機

レール走行式7軸溶接ロボット：概要

この溶接ロボットシステムは、6軸の垂直多関節溶接ロボットをフロア走行レール上に搭載し、第7軸を追加したものです。3Dレーザースキャナーでワークを計測し、ソフトウェアが溶接パスを自動算出するため、ティーチング作業なしで鉄骨構造物を溶接できます。類似サイズの梁、柱、ブラケットなどを日々溶接する鉄骨ファブリケーター向けに設計されています。

TeklaやSolidWorksなどの3D CADデータをそのまま読み込むことができるため、設計担当者が作成したモデルデータでロボットを直接駆動可能です。EtherCATバスによる高精度なサーボ制御により、ロボット本体と走行レールがシームに沿って完璧に同期して移動します。

技術仕様

ティーチングレス溶接の仕組み

1. ワークのセット。 梁や柱などのワークを、レールの脇にある溶接ステージ上に載せます。
2. スキャン。 3Dレーザースキャナーがワークの位置や組立て精度など、実際の状態を正確に計測します。
3. パス計算。 ソフトウェアが溶接シームを識別し、TeklaやSolidWorksのモデルデータ（利用可能な場合）を基に、トーチの経路と溶接順序を算出します。
4. 溶接。 ロボットがレール上を移動しながら各シームを自動溶接します。オペレーターは結果の確認と次のワークの段取りのみを行います。

鉄骨構造物においてティーチングレスが不可欠な理由

鉄骨構造物は、物件ごとに梁の長さ、スチフナーの位置、接合プレートの形状などが異なるため、完全な同一品がほとんどありません。従来のロボットでは、新しいワークごとに作業員が1点ずつティーチングを行う必要があり、そのプログラミング時間がロボットによる効率化のメリットを相殺してしまいます。3Dスキャンと自動パス生成機能によりその大半の手間が削減されるため、多品種少量生産の鉄骨加工においてロボットの導入価値が飛躍的に高まります。

主な対象ワーク

一般的な対象物と業界：

他の溶接ロボットとの比較

価格を決定する要因

本機はお客様のワーク仕様に合わせてカスタムビルドされます。お見積りの変動要素は以下の通りです：

お見積りの際は、対象となる典型的な部材の図面、板厚、および日産目標数をお知らせください。青島（Qingdao）港条件（FOB）でお見積りいたします。

納品、据付、およびサポート

1. 仕様決定と図面確認。 お客様のワーク図面を基に、エンジニアがレールの長さ、ベッド、および溶接プロセスを確定します。
2. 製造と工場出荷前テスト。 構成に応じて20〜45日の納期で製造します。出荷前に組み立てとテスト溶接を実施します。
3. 現地での事前準備。 レール設置用の水平な床面の確保、電源、シールドガスの準備をお願いします。機械到着前に、基礎要件を当社のエンジニアとご確認ください。
4. 据付とトレーニング。 現地での据付およびオペレータートレーニングには通常約1週間かかり、別途お見積りとなります。プログラミング、日常操作、および定期メンテナンスについて習得いただけます。
5. アフターサポート。 機械本体の24ヶ月保証（消耗品を除く）に加え、ソフトウェアや溶接プロセスに関するリモート技術サポートを提供します。

鉄骨溶接におけるよくある課題と、ロボットによる解決策

鉄骨構造物の部材は案件ごとに異なります。手動溶接や従来のティーチング式ロボットで生産性が上がらない原因となる代表的な課題と、本機のスキャン機能による解決策は以下の通りです：

導入前のチェックリスト：鉄骨構造用溶接ロボット

お見積もりをご依頼の前に、以下の情報をご確認ください：

• 最も長い部材およびよく使用する部材の長さ、高さ、重量
• 代表的な継手：スチフナ、エンドプレート、ベースプレート、ガセット、ブラケット
• 板厚、および多層盛溶接が必要かどうか
• 詳細設計にTeklaまたはSolidWorksを使用しているかどうか
• 9 m、12 m、またはそれ以上の長尺レールと溶接ベッドを設置する床面積
• 資材の搬入・搬出用クレーンの動線
• 1日あたりの目標生産量（部材数または溶接長）
• 電源、シールドガス、ヒュームコレクタの設備環境

日常および定期メンテナンス

減速機のグリスやバッテリーの交換時期については、ロボットおよび溶接電源の取扱説明書に従ってください。ロボットプログラムや溶接施工要領書は、変更の都度バックアップを取ってください。

安全対策

• レールおよび溶接ベッドの周囲に安全柵を設置し、アクセスゲートとインターロックを連動させる
• レール上を移動するロボットの稼働範囲内に立ち入らない
• 溶接ベッドに沿ってヒューム抽出装置（集塵機）を設置する
• アーク光から周辺を守るため、遮光カーテンやスクリーンの設置

鉄骨加工工場におけるロボットの役割

ロボットは工程全体ではなく、溶接工程を自動化するものです。一般的なワークフローは以下の通りです：

1. 詳細設計。 TeklaやSolidWorksで部材をモデリングし、そのモデルデータをロボットへ連携します。
2. 切断・孔あけ。 板材や形鋼を切断します。正確な切断により、組立時の隙間を最小限に抑えられます。
3. 仮組み・タック溶接。 組立担当者がスチフナ、エンドプレート、ブラケットの位置決めと仮付けを行います。
4. ロボット溶接。 部材のスキャン、パス計算を経て、ロボットが全継手を自動溶接します。
5. 検査・仕上げ。 溶接部の検査後、ショットブラストおよび塗装工程へ送られます。

最も高い効果が得られるのは、仮組みの精度が安定している場合です。スキャナが通常の誤差を補正しますが、上流工程での切断・仮付け精度を高めることで、ロボットの待ち時間を減らし、稼働率を最大化できます。

メリットと制限事項

MAG溶接のワイヤ径と電流の目安

ソリッドワイヤによるMAG溶接の一般的な電流範囲です。プロセスライブラリが自動でパラメータを選択しますが、ワイヤ在庫や板厚の計画時にこの表をご活用ください。

短絡移行は14–22 V前後、グロビュール移行は22–26 V前後（スパッタが発生しやすいため避けるべき領域）、スプレー移行は26 V以上で行います。

レール走行式溶接ロボットに関するよくある質問（FAQ）

新しい部品ごとにロボットのティーチングが必要ですか？

いいえ、必要ありません。3Dレーザスキャナがワークを測定し、ソフトウェアが自動で溶接パスを計算します。オペレータが結果を確認して溶接を開始します。

どのソフトウェアのデータをインポートできますか？

TeklaやSolidWorksのモデルと連携できるため、詳細設計に使用した3Dモデルをそのまま溶接に利用できます。

レールの長さはどれくらいまで対応できますか？

標準レールは9 mおよび12 mです。最も長い部材に合わせて、その他の長さもご用意可能です。

カンチレバー（片持ち）溶接ロボットとの違いは何ですか？

本機は、同等サイズの鉄骨部材に対応するコンパクトなシングルロボットシステムです。カンチレバー仕様は、最大3.5 mの作業幅を持つ水平アームを追加しており、クレーンで搬入する幅広のプレート溶接に適しています。

AWS D1.1の規格要件を満たす溶接は可能ですか？

お客様の特定の継手や材料に合わせて、ISO、AWS D1.1、およびABS、LR、CCSなどの船級規格に準拠した溶接施工要領書の取得が可能です。

納期はどれくらいですか？

仕様により異なりますが、納期は20〜45日です。現地での据付およびトレーニングには約1週間かかり、お見積もりは別途となります。

スチフナやベースプレートが付いた柱の溶接はできますか？

はい、可能です。スチフナやエンドプレート付きのH形鋼、ベースプレートやブラケット付きの柱などが、本機の代表的なワークとなります。

オペレータにはどのようなトレーニングが必要ですか？

現地での据付・調整時に約1週間のトレーニングを行います。ワークのセット、スキャンの実行、生成されたパスの確認、溶接の開始手順を習得いただけます。

カンチレバー、門型（ガントリー）、移動式、ワークステーション、協働ロボットシステムを比較検討するには、すべての溶接ロボットをご覧ください。