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ロボットを用いたフランジ、ウエブの溶接技術

鋼製橋梁の形式は種々あるが、主構部材の多くは箱型またはI型となっている。その上下部材を、フランジ、横部材をウエブと称しており、長方形の大板に短冊状の補強材が取り付けられている。これらは、工場で組立られるが、JFEエンジニアリングでは独自に開発を行った多くの溶接ロボットを用いて、高品質・高能率に溶接を行なっている。本ページでは、そのうちウエブ溶接ロボットについて紹介を行う。

ウエブ溶接ロボットの特長

従来、橋梁部材製作の溶接に用いられてきた溶接ロボットは、ガスシールドアーク溶接を用い、トーチを揺動(ウイビング)しながら開先線を倣い、水平すみ肉溶接のみを行うものが主流であった。当社のロボットは、これに比べ、次の2つの特長を有している。

  1. 回転アーク法(溶接ワイヤを50から100Hzの高速で回転)を用いている。
    1. 1回転毎のアーク電圧の変化情報を得て、開先倣いを正確に行うことが可能。
    2. アークの力を遠心力にて分散することにより、溶け込み及びビード形状を、深さ並びに幅方向とも高電流でも安定させることが可能。
  2. ガントリーに2台の多関節ロボットを天吊りした形式で、それぞれのロボットがガントリー内で独立して横行・昇降・走行が可能な自由度を有している。

適用例

上記特長を生かして、本溶接ロボットは平板構造物のみならず、立体構造物の溶接にも適用が可能となった。また、継手もすみ肉のみならずFPにも適用が可能である。

品質効果

次に示す効果が得られている。

  • 高電流・高速溶接により低溶接入熱にて、歪が低減。
  • 深溶け込みによる、ノド厚の安定確保。
  • 安定したすみ肉形状と脚長。
  • 回し溶接の安定化。
  • FP溶接の安定化(マニュアル溶接からの脱却)
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