ロボットがトーチを動かして柱を溶接する図

鉄骨のロボット溶接とは?柱の溶接と人が担う仕事【鉄骨ファブが解説】


■結論:教えた通りに、自動で溶接する

ロボットがトーチを動かして柱を溶接する図
教えた通りにロボットが溶接。同じ形が得意

ロボット溶接は、あらかじめ教えた通りに、ロボットがトーチを動かして溶接するものです。同じ形の溶接を、速く・むらなく仕上げるのが得意です。

鉄骨では、柱の仕口(角形鋼管とダイアフラム)でよく使われます。ただし『自動=人がいらない』ではなく、段取りや判断は人が担います。


■得意:柱など、繰り返しの多い溶接

図の四面同時溶接は、すべての設備に共通する方式ではありません。単一トーチや複数アークなど、設備によって構成が異なります。
図の四面同時溶接は、すべての設備に共通する方式ではありません。単一トーチや複数アークなど、設備によって構成が異なります。

角形鋼管柱の溶接では、ポジショナで部材を回転させながら所定の面・姿勢を溶接する方式や、複数のアークを使う方式などがあります。通常のロボットが必ず四面を同時に溶接するわけではありません。設備に合う順序と入熱・パス間温度の管理で、品質と生産性を確保します。

同じ溶接を数多くこなす柱の製作は、ロボットの得意分野です。


■仕組み(回して・教えて・繰り返す)

ポジショナー・ティーチング・センシング・多トーチの仕組み
回して・教えて・同じ動きを正確に繰り返す

ロボット溶接は、いくつかの仕掛けで成り立っています。

  • ポジショナー:ワーク(柱)を回して、溶接しやすい向き(主に下向き)にする
  • ティーチング(教示):溶接する線を人が教える。以後は同じ動きを正確に繰り返す
  • センシング:開先やすき間のばらつきを検知し、トーチ位置を自動で合わせる機種もある
  • 多電極・多トーチ:複数のトーチで同時に溶接し、時間を短くする

■人の役割(ロボットは道具、判断は人)

ロボット溶接における人の役割
段取り・教示・見守り・検査は人の仕事

ロボット溶接でも、人の役割はなくなりません。むしろ、段取りと判断が品質を決めます。

  • 段取り:材料をセットし、開先・すき間・組立の精度を整える
  • 教示・プログラム:溶接する線と条件(電流・速度・パス)を決めて教える
  • 見守り・調整:溶接中の様子を見て、ずれや異常があれば止めて直す
  • ロボットが届かない所・特殊な形は、人が手で溶接する
  • 検査・補修:溶接後の外観と UT を確認し、必要なら手直しする

■品質と認証(自動でも検査は変わらない)

ロボット溶接の型式認定と検査
型式認定の範囲で使い、検査は人の溶接と同じ

ロボット溶接システムは、機種と溶接条件の組み合わせを第三者機関が認定した範囲で使います(型式認定)。使う人(オペレーター)にも資格・教育が要り、工場のグレードでもロボット溶接の扱いが決まっています。

検査は人の溶接と同じです。完全溶込みの溶接は、外観検査と超音波探傷検査(UT)で確かめ、記録も残します。『自動だから検査を省く』ことはしません。


■まとめ:ロボットと人の役割分担

ロボット溶接と人の役割分担のまとめ
ロボットは速さと安定、人は段取りと判断

ロボット溶接は、繰り返しの多い柱などで、条件を安定させながら施工するのに役立ちます。一方で、開先・組立の確認、教示、施工条件の管理、検査・補修は人と管理体制が支えます。トーチの数や溶接順序は設備ごとに異なります。

鉄骨の製作・溶接についてのご相談やお見積もりは、お問い合わせからお気軽にどうぞ。

参考にした基準:鉄骨製作工場の性能評価基準/ロボット溶接システムの型式認定/日本建築学会 JASS 6 鉄骨工事の考え方。適用範囲・条件は各基準・認定による。


この記事を書いた会社
株式会社へむろ鉄工(茨城県小美玉市)。国土交通大臣認定 Mグレードの建築鉄骨製作工場です。工作図・現寸(REAL4)から製作・検査・出荷まで社内で行い、製作のみ・建方込み・協力工場としての製作分担のいずれの形でも、茨城県内と関東圏を中心に受けています。
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