協働溶接ロボットとは
協働溶接ロボット
協働溶接ロボット先端に溶接ガンと外部溶接電源を備えた協働ロボットアームです。ロボットの動作制御、多次元の力検知、視覚認識、溶接プロセス制御技術が統合されています。-これは、物理的に厳密に隔離することなく、共有作業スペースで人間と同期して溶接処理を完了できる自動化装置です。
協働溶接ロボットシステムの動作原理
ワークステーション全体は、ロボットアーム、溶接電源プロセスパラメータ、およびワイヤ送給システムの調整された移動軌跡に依存し、ティーチングソフトウェアに依存して溶接プログラムを保存し、継続的で安定した自動溶接を実現します。
コア ハードウェアは 5 つのカテゴリで構成されます。
- ロボットアーム: 力制御安全モジュールを装備し、溶接ガン、ケーブル、感知コンポーネントを搭載し、移動操作のために事前に設定された軌道に沿って正確に移動および位置決めします。
- 溶接電源: アーク溶接用のコア電源ユニットは、電圧を安定させ、溶接電流、電圧、ワイヤ送給速度、保護ガス流量をリアルタイムで調整し、MIG/TIG/プラズマなどのさまざまな溶接プロセスに適合させることができます。
- 溶接ガン: 電流を流し、溶接ワイヤ/シールドガスを輸送し、溶接アークを直接形成して融合を完了するためにロボットアームの端で使用されるツール。
- ワイヤ送給装置:溶融電極溶接（MIG）の標準装備で、ソリッド/フラックス入り溶接ワイヤの均一搬送、アーク長の安定化、溶接スパッタの低減が可能です。
- ティーチングペンダント＋対応プロセスソフト：視覚的なドラッグ アンド ドロップ教育インターフェース。溶接者はロボット アームを手動でドラッグ アンド ドロップして溶接軌道を記録します。-組み込みの溶接パラメータ ライブラリ。
協働溶接ロボット VS 産業用溶接ロボット
| 比較項目 | 協働溶接ロボット | 従来型産業用溶接ロボット |
|---|---|---|
| プログラムのコミッショニング | ドラッグして-、-プログラミングを教えます。基礎のない溶接工でも、数時間のトレーニング後に独自にプログラムをコンパイルおよび変更できるため、生産切り替え時の迅速な試運転が可能になります。 | -ポイントツーポイント プログラミング / オフライン プログラミング。-オペレーターはロボット コードのロジックを習得する必要があります。熟練するには数週間から数か月かかり、その結果、生産切り替えのための試運転サイクルが長くなります。 |
| 動作速度・定格荷重 | 比較的小さな定格負荷によるセグメント化された速度制限動作。-小型および中型のワークピース、軽量の溶接トーチ、センサー アセンブリに適しています。- | 継続的な高速動作-と高耐久モデルも利用可能です。-重い工具や大きなワークピースの長期にわたる大量生産に最適です。- |
| 安全保護要件 | 全エリアのリスク評価後は安全柵は必要ありません。{0}}力制限、衝突停止、速度低下保護機能が組み込まれています。-必要なのは単純な局所シールドだけです。 | 完全に囲まれた安全柵、エリア安全スキャナー、および複数のハード緊急停止が必須であり、安全施設のためのインフラストラクチャコストが高額になる隔離された操作ゾーンが必要です。 |
| 床面積占有率 | 床置き、倒立、横置きに対応した軽量ロボット本体。占有スペースを最小限に抑えながら、既存の手動ワークステーションに直接後付けできます。 | 人員のアクセスとメンテナンスのために確保された安全なスペースを備えた独立した隔離されたワークステーションが必要であり、サイトの稼働率が低くなります。 |
| 総投資コスト | ロボット本体の購入価格が手頃。安全フェンスのインフラストラクチャと統合された試運転に高額なコストがかからないため、改修費用が低く抑えられます。 | ロボット自体の単価は低いものの、安全柵、土木工事、専門的なシステム統合、長期の外部委託プログラミング サービスを含む全体的なコストは高くなります。{0}} |
| 適用可能な生産モード | 複数の製品タイプ、小さなバッチサイズ、頻繁な注文切り替えを特徴とする柔軟な生産。 | 少数の製品品種、大量のバッチ量、固定されたワーク仕様による標準化された組立ラインの大量生産。 |
協働溶接ロボットの適応と適応シナリオ
協調溶接ロボットを選択するシナリオ:
- 複数の製品カテゴリと少量の単一バッチ生産があり、処理されるワークピースを頻繁に切り替える必要があります。
- 業界では溶接工が大幅に減少しており、労働者の採用と維持が困難で、手作業の溶接能力には大きなギャップがあります。
- 受注量の変動が大きく、組立ラインを固定できない自動化生産能力を柔軟に増減する必要がある。
- ワークピースの重量とサイズが共同アーム荷重と作業半径の範囲内にある小型および中型の部品の加工。-
- 機械混合ステーションでは、溶接工が同時に溶接の負荷、研磨、修復を行う必要があり、同時にロボットが共同して溶接作業を実行します。
- ワークショップの構築スペースはコンパクトで、密閉されたロボット保護ワークステーションを構築するための空き領域はありません。
協働溶接ロボットの使用に適さないシナリオ:
- 単一コンポーネントの大規模大量生産 (従来の産業用ロボットは 1 個あたりの生産コストが低くなります)。
- 航空、軍事、その他の産業における超高精度溶接の需要には、溶接の一貫性と変形を厳密に制御した、多層および複雑な厚板溶接が必要です。
- 協働ロボットの定格荷重と最大作業半径を超えるワーク重量とサイズを備えた大型の頑丈な構造コンポーネント。{0}}
- 純粋な非標準の 1 回限りのカスタマイズされたワークピース、重複注文、毎年の高頻度の生産変更、再利用可能な溶接手順はありません。
- 高速レーザー溶接量産ラインでは、溶接ライン速度に対する厳しい要件が定められています。
溶接工程と適合材質
| 溶接工程 | 炭素鋼 | ステンレス鋼 | アルミニウム合金 | 補足事項 |
|---|---|---|---|---|
| MIG/GMAW (ガスメタルアーク溶接) | ★★★★★ | ★★★★★ | ★★★★☆ | 共同溶接の主流のプロセスであり、簡単な試運転と高い全体効率が特徴です。アルミニウム合金の溶接ではポロシティが発生しやすいため、パルス電源が必要です。 |
| TIG/GTAW（ガスタングステンアーク溶接） | ★★★★ | ★★★★★ | ★★★★☆ | スパッタが少なく美しい溶接外観が得られるため、薄肉の精密部品に適しています。{0}}溶接速度が遅く、ワークのはめあいには高い精度が要求されます。{2} |
| レーザー溶接 | ★★★ (ハイエンドモデル) | ★★★ (ハイエンドモデル) | ★★★ (ハイエンドモデル) | 溶接速度が速く、熱変形が少ないのが特徴です。完全なレーザー ワークステーションには非常に高いコストがかかり、ハイエンドの精密部品にのみ適用できます。- |
| プラズマ溶接 | ★★★ | ★★★ | ★★ | ニッチな特殊プロセスであり、一般的な適用性が低く、薄肉部品の精密シール溶接にのみ使用されます。{0}} |
シングルパスのコーナー継手や薄板と中厚板の突合せ溶接では、協働溶接ロボットは追加のセンシング デバイスを導入することなく、安定したバッチ加工を行うことができます。{0}{1}
厚さ 6 mm 以上のプレートで多層およびマルチパス溶接を実行する場合、協働溶接ロボットは溶接シーム追跡センシング システムおよび高精度位置決め治具と組み合わせる必要があります。-このような構成により、ワークピースアセンブリのギャップの偏差を補償できるため、溶接ビードのオフセットや不完全な融合などの一般的な溶接欠陥を防ぐことができます。
最も顕著な技術的制限は、20 mm を超える超厚-頑丈-プレートの連続多層溶接にあります。{0}このような作業条件下では、協働溶接ロボットは、協働アームの不十分な耐荷重と構造剛性によって制約を受け、振動が発生し、全体的な溶接精度がさらに低下する傾向があります。
要約すると、協働溶接ロボットは、従来の産業用溶接装置のスペースと安全性の障壁を打ち破り、柔軟なマンマシンの協力、低い改造コスト、シンプルな操作を組み合わせています。{0}これらは、ほとんどの中小規模の製造企業が直面する、多-多種多様な-バッチ処理、溶接機の不足、限られた作業場スペースの問題点を完全に解決します。
協働溶接ロボットは、大規模な大量生産や超厚板の精密溶接では、頑丈な産業用ロボットを完全に置き換えることはできませんが、柔軟な製造シナリオでは軽量の自動溶接ソリューションとして推奨されています。{1}{2}成熟した MIG、TIG、および補助レーザー/プラズマ溶接プロセスによってサポートされ、視覚的なシーム追跡および力検出モジュールと組み合わせた当社の共同溶接シリーズは、迅速な生産切り替えで安定した一貫した溶接品質を実現します。
手動溶接の効率が不安定、製品の頻繁な切り替え、工場スペースの不足などでお困りの場合は、当社の協働溶接ロボットシステムをワークサイズ、材質、バッチ需要に応じてカスタマイズできます。オンサイトのワークステーション レイアウト計画、プロセス テスト、ワンストップのターンキー自動化変革ソリューションについては、-当社の技術チームにお問い合わせください。{2}}
