株式会社神戸製鋼所
株式会社安川電機
株式会社ダイヘン
日鉄溶接工業株式会社
川崎重工業株式会社
ファナック株式会社
パナソニックシステムソリューションズジャパン株式会社

【2021年版】アーク溶接ロボット5選 / メーカー7社一覧

アーク溶接ロボットのメーカー7社を一覧でご紹介します。まずは使用用途や原理についてご説明します。


目次


アーク溶接ロボットとは

アーク溶接ロボットは、アーク溶接を行うロボットで、他の溶接ロボットと比較するとやや小型です。アーク溶接では、アーク放電によって強烈な光と強力な紫外線が放出されるので、非常に高い温度で作業を行っています。ゴーグルや作業服で保護していてもやけどの危険性があり、金属が蒸気となったヒュームを吸い込むと有害なため、ロボットによる作業の需要が多い現場です。

ロボットはスピードが速く、安定した品質の溶接を行うことができるメリットがあり、コスト削減にも貢献しています。

アーク溶接ロボットの使用用途

アーク溶接は鉄鋼同士や、アルミニウム、チタンといった金属の接続に利用されており、ほぼすべての金属の構造物に適用されています。鉄骨フレームや建設機械、自動車、鉄道車両、航空機、船舶といった大型の機械の溶接が行われ、アーク溶接ロボットはこうした機械類の工場で使用されています。

近年溶接の合理化が進んでおり、アーク溶接ロボットの導入事例も増えています。アーク溶接の一種であるティグ溶接、マグ溶接等にも対応しています。

アーク溶接ロボットの原理

アーク溶接は、空気中の放電を利用しています。電極となる溶接棒に電流を流し、接合したい金属に接触させて、引き離すと、アーク放電が起こります。このアークは最高20000℃にも達するほど高温なので、金属が素早く溶け、接合することができます。人がアーク溶接を行う場合には資格を取得する必要があります。

ロボットは人のような精密な動きが可能なように垂直方向に6軸、7軸の多関節を持っていて細かな動きが可能になっています。それぞれの軸ごとに可動できる角度や速度が決まっており、資格を持つ作業者が使用前にロボットに溶接の条件をティーチングし、設定します。この際の条件決めや位置決めが重要で、実溶接を行いながら決める場合もあります。

実際に溶接を行う部分は溶接トーチと呼ばれ、ロボットの先端に固定します。溶接対象に合わせてトーチやコンタクトチップ、ガスの有無などを選択します。作業者が治具で溶接対象物をロボットに設置し、溶接作業が完了してから取り外す必要があります。

構造

アーク溶接ロボットの構造はマニピュレーター、コントローラー、プログラミングペンダントから構成されています。
マニピュレーターは、ベース部、リンク、ジョイント、エンドエフェクタで構成されています。
エンドエフェクタに装着されている溶接トーチ(溶接材として使われる溶接用品)を取り替えることで、色々なケースでの溶接を行うことができます。
また、サーボモーターによる複数軸の多関節構造を取っています。
コントローラーは、読み込んだデータを保管する部分と、マニピュレーターとの通信を行う部分などで構成されています。
プログラミングペンダントは、マニピュレーターの動作手順を記述するデータを作成したり、変更や修正などをすることができます。
接触する力や動作スピードなどの制御パラメータをプログラミングペンダントを使用して簡単に変更することができます。
また、ペンダントを操作してティーチングをすることもできます。

市場

航空宇宙産業におけるロボットの需要が高まっていることから、世界のアーク溶接ロボット市場は、2020年から2024年までに年平均成長率7%で成長し、11億$の規模まで達するとの予測がされています。
また、自動車業界が世界的に見ても堅調なことから2024年以降も需要が伸びていくと考えられます。
先進国を中心とした自動化の流れや、日本などの国での労働力不足の問題も需要を後押ししています。

価格

アーク溶接ロボットの価格は一般的に数百万円程度します。
例えば、安川電機株式会社が販売しているMOTOMAN-SSA2000と呼ばれるアーク溶接ロボットの販売価格は357万円となっています。
また、ダイヘン株式会社とユニバーサルロボット株式会社による溶接現場向け協働ロボットシステムWelbee Co-Rと呼ばれるアーク溶接ロボットの販売価格は、低スパッタ方式対応のものでは187万円、アルミ溶接対応のものでは242万円となっています。
用途によって価格に差があります。

参考文献
https://www.sanpo-pub.co.jp/omoshiro/qanda/_1_3.html
https://jss1.jp/column/column_88/#1-2
https://www.gii.co.jp/report/infi605147-global-arc-welding-robots-market.html
https://www.yaskawa.co.jp/newsrelease/product/8911
https://robot-meister.com/system/
https://202.221.2.110/hojin/report/investigationlecture/resources/pdf/3_00_CRSDReport059.pdf
https://monoist.atmarkit.co.jp/mn/articles/2008/07/news050.html
https://www.ipros.jp/technote/basic-robotics1/
https://premium.ipros.jp/kyoni/product/detail/2000389389/

アーク溶接ロボットのメーカー情報

アーク溶接ロボットのメーカー7社一覧


アーク溶接ロボットのメーカーランキング

社員数の規模

  1. 1 株式会社神戸製鋼所
  2. 2 川崎重工業株式会社
  3. 3 株式会社安川電機

設立年の新しい会社

  1. 1 パナソニックシステムソリューションズジャパン株式会社
  2. 2 日鉄溶接工業株式会社
  3. 3 ファナック株式会社

歴史のある会社

  1. 1 川崎重工業株式会社
  2. 2 株式会社神戸製鋼所
  3. 3 株式会社安川電機

アーク溶接ロボット5選

アーク溶接用途最適化ロボットARシリーズ

株式会社安川電機 アーク溶接用途最適化ロボットARシリーズ 画像出典: 株式会社安川電機公式サイト

特徴

MOTOMAN-ARは、YASKAWAによるアーク溶接ロボットのシリーズです。

小物部品の溶接には、省スペースなセル内で高品質に仕上げることができます。

セル内に、コントローラ・電源を設置することでセルごとのレイアウト変更が柔軟に対応できます。

MOTOMAN複数台と溶接ポジショナMOTOPOSの組み合わせるによって、協調溶接することも可能です。

長尺物の溶接に、高い生産効率を発揮し、高密度溶接も、高品質に溶接することができます。

サイクルタイム短縮にも貢献します。

建設部品のような大物の溶接には、ハンドリングロボットとの協調動作をおこないます。

株式会社安川電機の会社概要

  • 会社所在地: 福岡県北九州市八幡西区黒崎城石2番1号
  • URL: https://www.yaskawa.co.jp/
  • 創業: 1915年
  • 従業員数: 15,179人

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FD-B4S

株式会社ダイヘン FD-B4S 画像出典: 株式会社ダイヘン公式サイト

特徴

FD-B4Sは、DAIHENによるアーク溶接ロボットであり、世界初の7軸の垂直多関節形ロボットです。

手首可搬質量は、4kgであり、溶接トーチを設置して使用します。

7軸目に溶接パワーケーブルを内蔵することで、最適なティーチングをおこなうことが可能となっています。

複雑なワークや治具の場合でも、干渉を避けながら、最適な溶接トーチの姿勢をつくりだすことができます。

また、7軸目を回転させることで、全周溶接を1台のロボットで実現することができます。

一般的な、6軸ロボットでは奥側への回り込みが難しく、ワークに干渉せずに全周溶接することはできません。

株式会社ダイヘンの会社概要

  • 会社所在地: 大阪府大阪市淀川区田川2丁目1番11号
  • URL: https://www.daihen.co.jp/
  • 創業: 1919年
  • 従業員数: 3,876人

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BA006N

川崎重工業株式会社 BA006N 画像出典: 川崎重工業株式会社公式サイト

特徴

Kawasaki Robotによるアーク溶接ロボットは、最大可搬重量が、5kgから20kgのラインナップがあります。

BA006Nは、6kg可搬のシリーズです。

すべて、6軸の多関節ロボットとなっています。

溶接専用の簡易教示画面を標準装備しており、ティーチングペンダントによる操作によって熟練者並みの溶接を実現できます。

溶接機専用のインターフェースを持っており、溶接機とロボットの接続は、ケーブル1本のみとなっています。

アークの安定性やアークスタート性に優れたサーボトーチやタッチセンシング、特殊パターンウィービングなど最新の技術がオプションによって利用できます。

また、TIG溶接やプラズマ溶断によるノイズ発生にも対応できる設計になっています。

川崎重工業株式会社の会社概要

  • 会社所在地: 東京都港区海岸1丁目14-5
  • URL: http://www.khi.co.jp/
  • 創業: 1896年
  • 従業員数: 36,332人

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FANUC Robot ARC Mate 100iD / M-10iD

ファナック株式会社 FANUC Robot ARC Mate 100iD / M-10iD 画像出典: ファナック株式会社公式サイト

特徴

ARC Mate 100iDは、ケーブル内蔵のアーク溶接ロボットです。

M-10iDは、同じくケーブル内蔵できる小型ハンドリングロボットです。

両タイプとも、最大可搬重量は、8kgから16kgのラインナップがあり、専用のギア駆動機構によってスリムなアーム形状となっています。

手首軸の中空径を拡大することで、ワイヤ供給装置もアーム後ろ部に収納できます。

スリムでありながら、剛性の強化によって、高速動作後も振動のない位置決めが可能となっています。

ポジショナとの組み合わせにより協調機能を利用することもできます。

ファナック株式会社の会社概要

  • 会社所在地: 山梨県南都留郡忍野村忍草字古馬場3580番地
  • URL: https://www.fanuc.co.jp/
  • 創業: 1972年
  • 従業員数: 7,866人

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TS/TM/TLシリーズ(GIII)

パナソニックシステムソリューションズジャパン株式会社 TS/TM/TLシリーズ(GIII) 画像出典: パナソニックシステムソリューションズジャパン株式会社公式サイト

特徴

TS/TM/TLシリーズは、6軸独立関節型のアーク溶接に特化したアーク溶接ロボットです。

基本性能アップにより、動作速度や最大到達距離を拡大しています。

片持ちのアーム構造であり、コンパクト化に貢献し、よりワークに接近できるようになっています。

TSシリーズは、省スペース・8kgの高可搬タイプです。

TLシリーズは、可搬重量8kgのロングアームタイプとなっています。

TMシリーズは、トーチタイプを自由に選択できます。

セパレートタイプは、ワイヤ屈曲を分散させることができ、安定してワイヤを供給します。

その他、内蔵タイプと外装タイプがあります。

パナソニックシステムソリューションズジャパン株式会社の会社概要

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