溶接ロボット

溶接ロボット (Welding robot) は、溶接を行う産業用ロボットである。

概要[編集]

溶接は元来高熱と有害な紫外線とヒュームを発生する過酷な作業であり、産業用ロボットの需要の高い作業である。大別するとスポット溶接を行うものとアーク溶接を行うものがある。また少数だが、レーザー溶接やガス溶接を行うものもある。スポット溶接ロボットは比較的大型なロボットが用いられ、自動車の車体溶接ラインなどで数多く使われている。アーク溶接ロボットは比較的小型なロボットが用いられるが、溶接部分を水平に保つ必要があるので、ワークを保持するポジショナーなど周辺設備が大きくなる。アーク溶接ロボットは建設機械や鉄骨フレームなどの溶接に広く使われている。一般に需要先としては自動車関連が多く、次いで船舶、鉄骨・橋梁などのシェアが大きい。市場規模としては溶接の合理化で進む北米、日本が大きい。一部調査では2013年～2018年で全世界で年率5%以上の伸び率を見込んでいる。¹

溶接ロボット利用のメリット[編集]

・品質　　溶接品質の安定（作業標準化、ミス防止など）
・コスト　生産コストの削減（人件費、資材などの削減、スピードアップ）
・納期　　納期管理の改善（生産管理の効率化、稼働率向上）
・保安　　作業環境の改善 ²

アーク溶接ロボットシステムの主要部品[編集]

ロボット: ロボット本体のこと。アーク溶接では5kg可搬から10kg可搬のクラスのロボットが使われる。ロボットを2台以上使うシステムも珍しくない。自動車の車体溶接ラインでは数十台の大型ロボットが使われる。
ロボットコントローラ: ロボットを制御する装置。サーボアンプとコンピュータにより構成される。豊富なインターフェースを持つ。シーケンサを内蔵するものも多い。一般にロボットシステムに含まれるあらゆる装置はロボットコントローラにより制御される。複数のロボットを制御できるコントローラもある。
制御盤: ボタンや簡易的な表示装置が取りけられた操作パネル。システム全体の起動、停止など基本的な操作をするためのもの。ラインの稼動中はこれだけで操作するようになっている。
ポジショナー: ワークを支持する装置。ワークを適切な角度で傾けるために使われる。大きなものは10t以上の積載能力を持つ。
ガントリー: ロボットを移動させる装置。走行装置、走行台車とも言う。ポジショナー、ガントリーは大きい上にロボットと同等の精度が求められる。実際のロボットシステムでは、ロボットよりもこれらの装置の方にコストがかかることが多い。
トーチ: 溶接トーチ。ここで溶接を行う。電気と芯線、シールドガスはここで供給される。ガン、ノズルと言うこともある。トーチに供給される電流は500Aを超えることもある。ロボットは長時間の溶接が可能なので、トーチが焼きついたり熔けたりすることがある。そのため大型の溶接ロボットでは水冷トーチが使われることが多い。
溶接電源: トーチに電気とシールドガスを供給する。単に溶接機とも言う。一般に主要部品のひとつと考えられる。
供給装置: トーチに芯線を供給する装置。溶接電源により制御される。
ホース: 供給装置とトーチを繋ぐホース。芯線、シールドガス、クーラントを流すためのホースが束ねられている。ロボットの動きを良くするために束ねたホースは牛の皮革などで包まれる。
バランサー: ホースがロボットの動きを妨げないようにするための吊り下げ装置。
ショックセンサー: トーチとロボットの間に付けられ、トーチがワークなどと干渉するとロボットが停止する。
治具: ワークを取り付ける装置。精度と強度、使い勝手が求められる重要な装置。ワークの種類によって取り替える。
油圧ポンプ: 治具に油圧を供給する。
安全柵: ロボットシステムの周囲に設けられる。ドアにはセンサーが取り付けられ、人が侵入するとロボットは停止する。
光電管: 光センサーのこと。作業エリアへの人の侵入を検知するために用いられる。安全柵の代わりに取り付けられることがある。
遮光幕: アークから出る有害な紫外線を遮るために設ける。ふつう安全柵に取り付けられる。
ワーク: 加工対象物のこと。ロボットシステムには含まれないが言葉の説明のために記した。
トーチクリーナー: トーチを清浄する装置。ノズルに付着したスパッタを除去するワイヤーブラシ、スパッタ付着防止剤を吹き付ける装置などで構成される。
ワイヤーカッター: 芯線を適切な長さにカットする装置。
トーチチェンジャー: トーチを交換する装置。
稼働率モニタ: ロボットや溶接機の稼動状態を監視する。
警報装置: ロボットの稼動状態をライトや音声で知らせる。いわゆるパトライト。
配線: ロボットシステムの各装置を繋ぐ電気ケーブル。大きなロボットシステムでは、配線の量は全部で数tにもなる。アーク溶接ロボットでは非常に丈夫なケーブルが使用される。
ピット: 配線を収めるために床に掘った溝のこと。配線を収めるピットには蓋がされる。また、ワークを回した時に床にぶつからないように、ポジショナーの下にピットが設けられることもある。ピットの中には溜まったガスを検知するセンサーが取りけられる。内部に炭酸ガスや燃焼性のガスが溜まると危険だからである。

出典[編集]

http://www.technavio.com/report/global-welding-robots-market-2014-2018-0
http://www.sanpo-pub.co.jp/omoshiro/qanda/_1_3.html

外部リンク[編集]

パナソニック　http://industrial.panasonic.com/jp/products/fa-welding/industrial-robots
ダイヘン　http://www.daihen.co.jp/products/robot/
安川電機　http://www.e-mechatronics.com/product/robot/arc/index.html
ファナック　http://www.fanuc.co.jp/ja/product/new_product/2014/201404_robot.html
神戸製鋼　http://www.kobelco.co.jp/welding/system/

この項目は、工学・技術に関連した書きかけの項目です。この項目を加筆・訂正などしてくださる協力者を求めています（Portal:技術と産業）。

表話編歴自動化・合理化・省力化
オフィス・オートメーション/OA ビジネス・プロセス・オートメーション/BPA ロボティックプロセスオートメーション/RPA マーケティングオートメーション/MA サポート自動化資産管理システム（英語版）/PMS ダイナミック・プライシング/価格最適化人感センサオートロックスマートロック自動ドアロボット草刈機家庭用ロボット文書自動作成機械翻訳音声合成飼育装置自動飼育装置自動給餌器自動給水装置飼養管理システム時刻同期電波時計測位システム（英語版） RFID 自動機械学習（英語版） AutoAI（英語版）
製造・開発	ファクトリーオートメーション産業用ロボット溶接ロボット電子設計自動化（EDA）
生活・飲食・育児・介護	自動清掃掃除用ロボット全自動洗濯機食器洗い機洗車機給湯器自動調理器自動炊飯器マルチクッカー（英語版）全自動洗濯機全自動折りたたみ機警備ロボットコイン式サービスコインロッカーコールドロッカーコインランドリーコインシャワーコインパーキングコイン洗車場コイン精米機自動洗髪機（オートシャンプー）スマートバシネット介護ロボット自動搬送式納骨堂
交通・運輸・郵便	自動停止自動列車停止装置/ATS 衝突被害軽減ブレーキ/自動緊急ブレーキ自動速度制御自動列車制御装置/ATC 自動速度制御装置（英語版）/ISA オートパイロット自動列車運転装置/ATO 自動運転車自動駐車自動進路制御装置列車運行管理システム自動入出管理自動改札機自動化ゲート ETC セキュリティゲート自動券売機指定席券売機自動チェックイン機自動精算機自動手荷物預け機スマートバス停自動倉庫郵便区分機トラフィックカウンター線路設備モニタリング装置
小売・飲食・宿泊	接客ロボット陳列ロボット配膳ロボット寿司ロボット無人店舗自動販売機カップ式自動販売機成人識別自動販売機オートマチック・スーパー・デリス（ASD）オートレストランアウトマート自動採寸/サイズテック
医療・医薬品	医療用ロボット手術ロボット調剤ロボット自動分包機ラボラトリーオートメーションハイスループットスクリーニング自動細胞培養装置 AI創薬 AI診療 IBM Watson Health（英語版）自動PCR検査システムマッサージチェア
建設・建物・インフラ	建設施工自動化/コンストラクションオートメーション i-Construction ドローン測量自動配筋検査シールドマシン自動操作自動打設システムドローン点検交通誘導システムビルオートメーションホームオートメーションスマートホーム自動検針（英語版）スマートメーター自動配電スマートグリッド
出版・メディア・情報通信	自動貸出機蔵書点検ロボット AI記者自動番組制御装置自動作曲アルゴリズム作曲法ビルド自動化 Infrastructure as Code/インフラ構築自動化テスト自動化継続的インテグレーション/CI 自動バグ修正（英語版）アプリケーションリリース自動化/ARA 継続的デプロイ/CD 自動コーディング OpenAI Codex
農業・林業・漁業・鉱業	播種機調製機農業用ロボット農業用無人航空機自動移植機自動直播機着果モニタリング自動収穫機水管理システム植物工場スマート農業自動選別計量機搾乳ロボットスマート林業自動伐倒作業車自動集材機自動走行フォワーダ長壁式採掘法（英語版）コンティニュアスマイナー
金融・保険	勘定系システム現金自動預け払い機口座自動振替アルゴリズム取引
Category:オートメーション