過去 10 年間に製造工場を訪れたことがある人なら、手作業による溶接に伴う疲労やエラーを発生させずに、重量物を持ち上げる溶接ロボットが一貫した高品質の溶接を行っているのを見たことがあるでしょう。自動溶接装置のサプライヤーとして、私は他の質問よりもよく聞かれる質問が 1 つあります。ARC1440 溶接ロボットはどのような種類の溶接を行うことができますか?それは当然の質問です。すべての溶接が同じように作成されるわけではなく、自動車フレームの溶接に使用できるロボットが、薄ゲージの航空宇宙部品には適していない可能性があります。このモデルが何をもたらすのか、そしてこのモデルがメーカーのワークフロープラスにどのように適合するのか、さまざまなニーズに対応する ARC2010 溶接ロボットなどの他のソリューションと比較してみましょう。
まず、簡単なベースラインを設定しましょう。ARC1440 は、精密アーク溶接用に構築された 6 軸多関節ロボットで、生産を継続するための厳しい公差を維持しながら、反復的で大量のタスクを処理できるように設計されています。自動溶接を初めて使用する場合は、モデルの詳細に入る前に、「溶接ロボット」ページでオプションの概要を確認することから始めるとよいでしょう。このページでは、これらのシステムの主要な使用例が説明されています。説明すると、ARC1440 の到達距離 (1440 mm、それが名前の由来) は、中型のワークピース (トラックのトレーラー フレーム、農業機器の部品、または中型構造用鋼など) に適したスイート スポットであるため、工場が毎日使用する最も一般的なアーク溶接プロセスを実行できるように設計されています。
まずは主力のガスメタルアーク溶接 (GMAW)、一般的に MIG 溶接として知られる溶接から始めましょう。これは産業用途で最も広く使用されているアーク溶接プロセスであり、ARC1440 はこれをシームレスに処理します。 MIG では、溶接ガンを通して供給される連続ソリッド ワイヤ電極をシールド ガス (アルゴンや CO2 など) と組み合わせて使用し、溶接池を大気汚染から保護します。 ARC1440 がここで際立っているのは、複雑なマルチパス溶接であっても、ワイヤの送り速度、移動速度、ガス流量をリアルタイムで調整できることです。たとえば、1/4 インチの鋼板を溶接するメーカーは、フラット シームの高速移動速度と垂直溶接の低速制御速度を切り替えるようにロボットをプログラムして、手動 MIG を悩ませる気孔やスパッタを排除できます。この一貫性こそが、自動化に移行した非常に多くの工場が最初のロボットで MIG を使用し始めた理由であり、ARC1440 はまさにそのタスクに最適化されています。
次は、フラックス入りアーク溶接 (FCAW) です。 MIG に近い FCAW は、ソリッド コアの代わりにフラックスを充填した管状ワイヤを使用し、独自のシールド ガスを生成します。外部のガス シリンダーは必要ありません。そのため、屋外での溶接や、建設現場での製作や遠隔地での重機部品の修理など、ガスラインへのアクセスが制限されている作業に最適です。 ARC1440 は、FCAW のより高い熱出力とより大きなワイヤ サイズ (モデルに応じて最大 1.6 mm) を処理できるように構築されているため、品質を損なうことなく、より厚い材料 (シングル パスで最大 12 mm) を処理できます。お客様からは、手動 FCAW から ARC1440 に切り替えることで、大型の農業用プラウ ビームの溶接時間が半分に短縮されたと言っていただきました。これは、手動溶接工が長時間作業する際に苦労する、一貫した接触チップと作業距離がロボットによって維持されるためです。 FCAW はコア機能ですが、ロボットは複数のプロセス用に構成することもできることに注意してください。これについては後で触れます。
ARC1440 が得意とする 3 番目の主要なプロセスは、ガス タングステン アーク溶接 (GTAW)、または TIG 溶接です。 TIG は、薄い材料、ステンレス鋼、アルミニウム、または滑らかで非多孔質の仕上げが必要な食品および飲料機器用のチタン製部品、航空宇宙部品、または医療機器などの珍しい金属の高精度できれいな溶接に最適です。手動 TIG は難しいことで有名で、手を安定させて熱のバランスを保つには何年もの練習が必要ですが、ARC1440 はその変動を排除します。高解像度位置決めシステムにより、精度を 0.05 mm 以内に維持できるため、ステンレス鋼の配管やオートバイのアルミニウム フレームなどの部品の緻密で複雑な継ぎ目を、材料を焼き切ることなく追跡できます。当社の太陽光発電業界の顧客は、薄いアルミニウムのソーラーパネルフレームのTIG溶接にARC1440を使用しており、小さな溶接欠陥でも性能に影響を与える可能性がある製品の手作業によるTIG溶接に比べて、やり直し作業が90%削減されたと報告しています。
さて、多くの人が、ARC1440 はこれら 3 つ以外のこともできるのかと尋ねます。簡単に言うと、「はい、適切な統合があれば可能です」です。これは主にアーク溶接用に設計されていますが、アーム端の工具を変更することで他のプロセスにも適用できます。ただし、最初にそのネイティブ機能に焦点を当てましょう。 ARC1440 のような最新の溶接ロボットの最大の利点の 1 つは、インテリジェント溶接産業用ロボット フレームワークとの互換性であり、単一のワークフローで複数のプロセス モードをプログラムできます。たとえば、工場では溶接の大部分に MIG を使用し、最終仕上げでは低熱の TIG パスに切り替える可能性があります。これは、ARC1440 がシーケンス全体を再プログラムするために停止することなく実行できます。その柔軟性が、より多くのメーカーがスマート溶接ソリューションに移行している理由であり、産業用ロボットのスマート溶接のページには、データ追跡からリモート監視まで、これらのシステムがどのように既存の生産ラインと統合されるかについて詳しく説明されています。
これを大局的に捉えるには、ARC1440 を、より大きなワークピース向けに長いリーチ (2010mm) を備えた ARC2010 溶接ロボットなどの類似モデルと比較すると役立ちます。一方、ARC1440 は、より高い精度が必要な中型部品向けに調整されています。主な作業が大型構造用鋼梁の場合は、ARC2010 の方が適しているかもしれませんが、前述した中程度の高公差の部品 (農業機器、自動車のサブフレーム、薄ゲージのステンレス部品) に焦点を当てている場合は、ARC1440 が最適です。
また、よくある誤解についても触れておきたいと思います。それは、溶接ロボットは大規模メーカーのみが使用できるというものです。 ARC1440 は小規模から中規模のバッチ生産向けにも設計されており、新しい溶接ジョブを数時間ではなく数分でセットアップできる簡単なプログラミング ツールを備えています。当社の顧客の多くは小規模な製造工場で、以前は手動溶接機に依存しており、離職率の高さと品質のばらつきに悩まされていましたが、ARC1440 を使用することで、生産量を向上させながら社内での作業を維持できるようになりました。オハイオ州のある工場では、手動溶接機 2 台から ARC1440 1 台に切り替えたところ、金属製保管ラックの月間生産量が 35% 増加しました。これが、この装置に投資に値する ROI です。
ここで、ロボットがこれらのプロセスをどのように実行するかについて話しましょう。 ARC1440 には、継ぎ目の位置を自動的に検出する統合センサー技術が搭載されているため、部品の取り付けのわずかな変動を補正できます。これは、部品がわずかにずれることがある手動溶接の大きな問題です。つまり、部品の寸法が完璧でなくても、ロボットがその経路を調整して高品質の溶接を維持し、やり直しの必要性を減らします。また、MIG および FCAW 用のスパッタ低減設定も組み込まれているため、溶接後の洗浄時間が短縮され、効率性が大幅に向上します。
もちろん、アプリケーションはそれぞれ異なるため、購入希望者には決定を下す前に特定のニーズを評価することを常にお勧めします。非常に薄い材料や高精度部品を扱う場合、ARC1440 の TIG 機能が重要な機能になります。より厚い構造用鋼を溶接する場合は、FCAW のパフォーマンスをより重視するかもしれません。より広範なソリューションをお探しの場合は、溶接ロボットの概要ページを確認すると、モデルとプロセスを並べて比較できます。
長年にわたって、コストや複雑さ、あるいはロボットが必要なことをやってくれるかどうかを懸念して、自動溶接への移行をためらっている多くのメーカーを見てきました。 ARC1440 は、まさにこれらの懸念に対処するために設計されました。プログラミングが簡単で、最も一般的な溶接電源と統合され、これまで取り上げてきた 3 つの主要なプロセス全体で一貫した結果が得られます。人件費の削減、溶接品質の向上、または需要への対応を求めている工場であっても、このモデルはワークフローに適応するように構築されています。
特定のアプリケーションで ARC1440 がどのように機能するか知りたい場合は、次のステップとして、相談してみるのが最善です。当社は、中精度作業用の ARC1440、大型部品用の ARC2010、または当社製品ラインの別のソリューションなど、何百ものお客様の溶接ニーズと適切なロボットのマッチングを支援してきました。不確実性にとらわれないでください。自動溶接はもはや大企業だけのものではありません。適切なロボットが生産をより良いものに変えることができます。
参考文献:
- International Journal of Advanced Manufacturing Technology、「中小企業におけるアーク溶接用 6 関節ロボットのプロセス能力」、2021 年。
- AWS 溶接ハンドブック、第 2 巻: 溶接プロセス、米国溶接協会、2018 年。
- Industrial Robot Journal、「マルチプロセス溶接アプリケーションのための柔軟な自動化」、2022 年。
- 世界の溶接装置市場レポート、「自動アーク溶接システムの動向」、2023 年。
- Fabrication and Metalworking Magazine、「小規模溶接ロボット導入の ROI 分析」、2022 年。
