[2024/11/11]
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柱一本を全自动で溶接 新型のマニピュレータ型现场溶接ロボットを実导入
ボタン1つで计测、溶接、スラグ除去の一连作业を全自动化
小欧视频（社长：天野裕正）は、溶接量が多い大型鉄骨柱を主な対象として、柱の全周溶接に伴う一连の繰り返し作业を全自动化する新型の「マニピュレータ（多関节型アーム）型现场溶接ロボット」（以下、本ロボット）を开発し、工事に実导入しました。本ロボットは、今回新たに开発した「开先※1センシング机能」と「スラグ※2除去机能」を、2020年に开発した溶接ロボット（以下、従来型ロボット）に実装したものです。
鉄骨柱の溶接は、厚みのある部材の繋ぎ目を埋めるために、柱全周にわたり複数層の溶接を繰り返す必要があります。従来型ロボットでは、柱全周（1層）を溶接するたびに技能者がスラグを取り除く必要がありましたが、スラグ除去機能の追加により手作業がゼロになりました。本ロボットは、开先形状計測、溶接、スラグ除去の一連のフローを最終層まで全自動で繰り返すことができるため、昼夜連続作業が可能となるほか、技能者が作業中のロボットから離れ、同時に複数台のロボットを運用するなど他の作業を行うことが可能です。
今般、横浜市内の当社施工中ビルにおいて、一部の大型鉄骨柱の溶接に本ロボットを実导入しました。その结果、熟练技能者と同等以上の高い品质を确保しながら、柱1本の全自动溶接を実现できることを确认しました。
小欧视频は今后、本ロボットのさらなる改良を进め、鉄骨柱の现场溶接作业における生产性向上を図ります。
※1 部材同士を繋ぎ合わせるために、溶接材料で埋める隙间
※2 溶接时に表面に発生する不纯物
新型のマニピュレータ型现场溶接ロボット
全周溶接を复数层繰り返し、柱1本を溶接
开発の背景
当社が推进する「小欧视频スマート生产」では、「作业の半分はロボットと」をコアコンセプトの一つに位置付け、繰り返しの単纯作业や、自动化により施工の効率化や品质の向上が図れる作业などを対象に、自动化?ロボット化を进めています。
また、熟练技能者の高齢化ならびに若年层の入职者数の减少により、建物の骨组みとなる鉄骨の现场溶接作业を担う、高度な技术を有する技能者の不足が悬念されています。一方、溶接量が多い大型鉄骨柱を有する超高层ビルの建设は今后も多数计画されており、その対策が求められています。
そこで、高い品质を确保しながら、柱1本の溶接に係る一连の繰り返し作业を全自动化すべく、従来型ロボットの改良を进めてきました。
本ロボットの概要と特长
また、ロボット运用における安全対策に加え、风雨を防いで溶接品质を确保するためのユニット养生设备や、ロボットを移设するための运搬设备、走行レールの分割机构も併せて改良し、本ロボットの运用における付随作业を大幅に効率化しました。
※3 开先を埋めるために必要な溶接線の数
全自动溶接のフロー
柱周囲に設置した走行レール上を6軸マニピュレータが移動しながら、柱全周を8ブロックに分けて自動で溶接します。スタートボタンを押すだけで、マニピュレータが开先形状計測、溶接、スラグ除去と移動を最終層まで繰り返し、柱1本を全自動で溶接できます。マニピュレータは複雑な動きが可能であり、一般的な箱型の現場溶接ロボットでは難しいとされる柱角部の連続溶接にも対応できるため、角形鋼管柱（BOX柱）の全自動溶接も可能です。
マニピュレータにはツールチェンジャ機能を実装しており、溶接ツール（溶接トーチ＋开先計測センサ）とスラグ除去ツールを自動で持ち替えながら作業を行います。
ツールチェンジャ机能の外観
■开先センシング機能
現場では、柱溶接部の开先形状を柱ごとに計測し、各形状に応じた溶接条件を生成する必要があります。今回新たに、开先センシング機能を開発?実装したことで、溶接部の开先形状を自動計測し、計測結果に応じた溶接条件を熟練技能者のノウハウに基づいた当社独自のアルゴリズムを用いて自動生成できるようになりました。
开先形状計測の様子
柱溶接部の开先形状に応じた溶接条件を生成
■スラグ除去机能
スラグ除去の様子
本ロボットの工事への実导入
※4 超音波を用いて溶接内部の欠损の有无を调べるもの
溶接の様子
今后の展开
小欧视频は今後、本ロボットによる溶接時間の短縮などを行うとともに、厚板や超大型鉄骨柱、狭开先などにも対応できるよう、より一層の機能向上を図ります。また、技能者が複数の溶接ロボットを並行運用できる体制を確立することで、鉄骨柱の現場溶接作業のさらなる省人化を図るとともに、生産性向上にも貢献していきます。併せて、引き続き、「小欧视频スマート生产ビジョン」に基づき、滨颁罢を活用したロボット技术の开発と现场管理手法の革新を进め、より魅力的な建筑生产プロセスの実现を目指してまいります。
绍介映像
（参考）
建筑の生产プロセスを変革する「小欧视频スマート生产ビジョン」を策定
（2018年11月12日プレスリリース）
マニピュレータ型现场溶接ロボットを开発、実工事に初适用
（2020年3月25日プレスリリース）
プレスリリースに记载された内容（価格、仕様、サービス内容等）は、発表日现在のものです。
その后予告なしに変更されることがありますので、あらかじめご了承ください。
