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溶接接合業界ニュース

神鋼、ファナック、異種金属接合用ロボットシステムを開発

神戸製鋼所とファナックは4月19日、従来接合が困難だった超ハイテン鋼板とアルミなどの異種金属や超ハイテン鋼板同士の接合方法について、従来法と比較し最高強度で接合可能なロボットシステムの試作モデルを共同開発したと発表した。今後、自動車メーカーへの提案を進め実用化を目指す。神戸製鋼は昨年、アーク溶接とエレメントと呼ばれるリベットを用いて、超ハイテン鋼板とアルミを接合できる異種金属接合法「エレメントアークスポット溶接法」を考案していた。さらに、自動車産業への適用においてはロボットシステム化が必要不可欠であり、このほど、ファナックの持つロボット、エンジニアリング、センサ技術を活用し、同溶接法の自動化にめどを付けた。
 具体的には、画像センサによる接合箇所の位置検出、ロボットの正確な移動、加圧、エレメントの送給と嵌合、アーク溶接といった一連の動作を高速かつ自動で行う。複数の穴を予め空けたアルミ板と、穴なしの鋼板を重ね合わせ、中空形状のリベット状消耗材(エレメント)をアルミ穴に挿入した後、極短時間のアーク溶接で穴内に液体の溶接金属を注入する接合法。エレメントと鋼板が溶接され、アルミ板をこれらの間に強固に挟みこむことで接合される。
人手を介さず、同手段をロボットによる自動溶接化するためには、?穴の正確な位置検出技術?ロボットアームの正確な移動?穴に対し直径差がほとんどないエレメントを正確に挿入する精密嵌合技術?微量な溶接金属を確実に注入するためのアーク溶接のスタート&エンド処理、などの高いセンサおよび制御技術が必要不可欠であり、かつこれら一連動作を高速で処理できることが求められる。
 同試作システムは4月25日から4日間、東京・江東区の東京ビッグサイトで開催される「2018国際ウエルディングショー」(日本溶接協会・産報出版主催)に出品し、ファナックの展示ブースで実演を行った。近年、世界的な燃費規制および衝突安全規制の高まりを受け、車体軽量化を目的に従来の鋼材だけなく、様々な素材を適材適所で組み合わせて使う「マルチマテリアル化」の流れが強まっている。しかし、異なる金属の溶接は、溶接時に発生する金属間化合物や腐食の観点から容易ではなく、これまでは主に溶接法の代わりにネジやかしめの仕組みを使った機械的接合法が一般的だった。また、これまでも異材接合方法はあるものの、超ハイテン鋼板とアルミの組み合わせに対しては、その鋼材の強度に耐え、かつ扱いやすい接合法がなかった。


提供元:産報出版株式会社

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