アーク溶接とレーザー溶接の両方に対応する柔軟なプラットフォームは、受注生産業者に対し、契約要件の変化に応じて柔軟に対応できる自動化プラットフォームを提供し、単一技術のシステムへの投資に伴うリスクを軽減します。
多くの受託加工業者にとって、問題はロボットレーザー溶接技術が機能するか否かではなく、ビジネスケースが成立するか否かです。受託製造業者は、短納期、部品構成の変化、将来の生産量の不確実性といった課題にしばしば直面します。次の受注で異なる溶接プロセスが求められる場合、専用のレーザーシステムを導入する正当性を説明するのは困難になり得ます。
IPG Photonicsは、このリスクに対処するために「FlexCell」を導入しました。これにより、アーク溶接とレーザー溶接のどちらにも対応可能な単一の自動化プラットフォームが提供されます。 ユーザーは、現在必要なプロセスから始め、将来の要件の変化に応じて移行することができます。これにより、設備稼働率が確保され、ROI（投資回収）への道筋が改善されます。また、価格はレーザーシステムよりもロボットアーク溶接の自動化システムに近い水準であるため、導入のハードルが低くなります。
しかし、多くの製造業者は依然として、レーザー溶接はアーク溶接よりも導入やサポートが難しいと考えています。ロボットレーザーシステムは同様のプログラミング手法を使用しているにもかかわらず、ユーザーはレーザープロセスをより専門的で、生産現場への導入が難しいと捉えている可能性があります。
FlexCellはこのニーズに応えます。日常的な運用において、溶接プロセスは異なるものの、オペレーターはロボットアーク溶接で既に慣れ親しんだワークフローのまま作業を継続できます。つまり、ゼロから始めるのではなく、ユーザーは既に持っているスキルを活かして作業を進めることができるのです。
以下では、FlexCellを使用して自動レーザー溶接を生産ラインに導入するために必要な事項について、実践的な概要を説明します。
慣れ親しんだ場所から始める
設置から日常の運用に至るまで、FlexCellは、すでに自動GMAWシステムを導入している工場にとって馴染みやすい設計となっています。コンパクトで一体型の設計によりセットアップが簡素化され、排煙装置の統合や慣れたメンテナンス要件により、既存の生産環境に容易に溶け込みます。
オペレーターは、ロボット溶接セルと同様の操作感でシステムを操作できます。標準的なドアを採用する場合でも、ターンテーブル式の構成を採用する場合でも、レイアウト、操作系、ワークの搬入プロセス、生産フローは馴染みのあるものです。 完全密閉型のクラス1レーザーシステムであるFlexCellは、レーザーによる危険をセル内に封じ込めるように設計されており、通常運転時の追加的な外部レーザー安全対策の必要性を低減します。
プログラミングも、慣れ親しんだアプローチを踏襲しています。オペレーターは従来通りティーチペンダントを使用して、ロボットのジョグ操作、ポイントのティーチング、溶接パスの作成を行います。協調動作や溶接シーケンスの処理は、ロボットアーク溶接とほぼ同様に行われるため、ユーザーはゼロから始めるのではなく、既に持っているスキルを活かして作業を進めることができます。
自動レーザービーム溶接の特長とは？
ロボットのプログラミング方法は同じですが、溶接プロセスは異なります。
アーク溶接では、作業者が電圧、電流、移動速度などの変数を制御します。アーク溶接は通常、比較的許容範囲が広く、特に継手の合わせやトーチの位置にわずかなばらつきがある場合でも問題になりません。
レーザー溶接では、異なるパラメータが使用されます。 レーザー溶接は、レーザー出力、移動速度、焦点位置といったパラメータを通じて制御されます。このプロセスはより精密であり、特に薄い材料や、歪みを最小限に抑える必要がある部品においてその特長が発揮されます。
つまり、使用するツールは変わりましたが、オペレーターの役割は実質的に変わっていません。基礎となる溶接パラメータは異なるものの、彼らの仕事は依然として部品をセットし、慣れ親しんだ方法を用いて一貫してプロセスを実行することです。
実際には、これらのパラメータは通常、事前に開発・検証されています。その後、エンジニアによって溶接スケジュールとしてプログラムされ、オペレーターは必要に応じてそれを呼び出すことができます。
また、これらの溶接パラメータの開発に関しては、IPGのアプリケーションサポートが利用可能です。IPG Photonicsは、特定の材料や接合部向けに既に開発済みのプロセスパラメータをFlexCellに提供できます。これにより、システムオペレーターは試行錯誤によるテストから、一貫性があり再現性のあるプロセスの実行へと注力できるようになります。
リスクは小さく、リターンは大きい
すでにロボット溶接を導入している工場にとって、レーザー溶接への移行は、必ずしもすべてを一気に変更する必要があるわけではありません。設備、作業者のワークフロー、システムの日常的な運用は、多くの工場で現在運用されている自動溶接セルとほぼ同様のまま維持されます。
ロボット溶接の始め方
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