アーク溶接ロボットとスポット溶接ロボット：どちらが適しているか
溶接ロボットは主に、ロボット本体、自動溶接装置（溶接電源）、ワイヤ送給装置（アーク溶接用）、溶接トーチ（またはトング）、制御盤から構成される。溶接ロボットには...
洗練された自動車のボディは、どうやって継ぎ目なく溶接されているのだろうと不思議に思ったことはないだろうか。この記事では、スポット溶接機の世界に飛び込み、その構成部品、種類、自動車や電子機器などの業界にわたる用途について説明します。これらの機械がどのように強力で信頼性の高い溶接を行うかを学び、ニーズに合わせて機械を選択する際に考慮すべき重要な要素を発見してください。安全のヒントから最新の技術革新まで、この包括的なガイドは、スポット溶接の技術と科学に関心のあるすべての人に貴重な洞察を提供します。
スポット溶接は精密な抵抗溶接技術で、円筒形電極を利用し、2枚以上の金属板または部品を重ね合わせ、局部的な融着を生じさせる。このプロセスは、速度、効率、充填材を必要としない強力で個別の溶接ナゲットを生成する能力によって特徴付けられる。
スポット溶接プロセスでは、まず2つの水冷銅合 金電極の間に加工品をクランプし、制御された圧力 で確実に密着させる。次に、通常1,000～100,000アンペアの高強度電流が、正確に時間を決めて電極に流される。この電流は、通常60Hzの交流電力のサイクル（1サイクル＝1/60秒）で測定される。この電流は、ワークピースの界面に局所的な抵抗加熱を発生させ、金属を溶融させて溶融ナゲットを形成させる。冷却して凝固すると、このナゲットがワーク間に強固な金属結合を形成する。
スポット溶接は、自動車および航空宇宙産業で、一般的に厚さ0.5～3 mmの薄板金属部品の接合に主に採用されている。特に、自動車のボディ・パネル、フレーム、構造部品、航空機の機体組立部品の大量生産に適している。このプロセスには、高速サイクル時間、最小限の熱影響部、容易に自動化できる能力など、いくつかの利点があり、最新の製造施設のロボット溶接ラインに理想的である。
スポット溶接は多くの用途で優れているが、限界 もある。ガスが封じ込められ、溶接部が不連続になる可能 性があるため、密閉容器の溶接には適さない。さらに、このプロセスは一般的に重ね継手に 限定されており、特別な配慮がなければ、電気伝導 性または熱伝導性の高い材料には適さない場合があ る。
抵抗溶接のサブセットであるスポット溶接は、シーム溶接やプロジェクション溶接などの他の技術と共通点がある。しかし、その特長は、個別の局所的な溶接部を迅速かつ繰り返し形成する能力にあり、現代の金属加工および組立作業において不可欠なプロセスとなっている。
スポット溶接機は抵抗溶接の一種である。溶接の際、上下の円筒形電極で加圧し、ワークの表面を密着させる。
そして、電流を流し、その中を満たす。 電極棒 電流を流し、抵抗加熱を加えてワークの接触部分を溶かす。冷却後、溶接点が形成される。
スポット溶接機は、使用シーンや溶接対象物によって、中周波スポット溶接機、精密スポット溶接機、エネルギー蓄積型スポット溶接機にさらに分けられる。
溶接効率が高く、自動化が容易なため、スポット溶接機の用途はますます広がっており、今ではほとんどすべての産業でスポット溶接機を使用できる。
スポット溶接機の主な応用分野
(1) 自動車および航空産業。例えば、自動車キャビンや客車の薄板プレス部品の重ね合わせ、客車の側壁や屋根の接着、トレーラーボードの薄板と形鋼構造や表皮構造の接着、自動車部品などがある。
(2) エレクトロニクス産業。例えば、バッテリー、コンデンサーのカバープレート、電気スイッチ、電子部品、シルクスクリーンなど。
(3) 家電業界、例えば冷蔵庫のキャビネットシェル。
(4) 不規則なワークなど
装置の主な構成部品：
全機械は下記のものを含んでいる: 溶接のホスト(ボディ)、適用範囲が広い溶接シリンダー、AC 溶接パワー 供給および制御システム、上部および下部電極部品、水冷システム、安全機構など。
(1)溶接ホスト(本体)：当社の成熟した溶接フレームを採用し、シリンダーが要求する剛性を運転中に十分に満足できるようにする。
(2) 溶接シリンダー：大口径の空気吸入口と緩衝バネ内蔵のクイックレスポンスシリンダーを装備。ピストンロッドとガイドロッドは高品質スチール製、 焼き入れと焼き戻しクロムメッキと研削後の表面硬度は0.8以上。
ピストン・シリンダーは、ピストンの錆がガス・スチールの品質に影響を与えないよう、硬質アルミニウムで加工されている。シリンダーベースは 鋳造アルミニウム シリンダーの摩擦係数を下げる自己潤滑機能を持つ材料。日本から輸入した高品質のシールリングを採用し、シール性能、耐久性、固定追従性が良い。
(3) AC 溶接電源 と制御システム：マイクロコンピューター制御を採用し、15セットの溶接プログラムを保存することができ、簡単に異なる仕様や形状の製品の溶接要件を満たすために独立して調整することができます。
抵抗溶接トランスの構成 ケイ素鋼板 15000ガウスの磁気誘導を持ち、内部強制水冷式で、振動が小さく、熱伝導率がよく、力率が高く、安全率が高く、出力が大きい。長寿命、低騒音、コンパクトで合理的な構造です。
(4)上下電極部品：タングステンジルコニウム銅電極の高品質、耐久性、耐摩耗性の硬度を採用し、電極はすべて内部水冷式で、高温による電極の耐久性を低減する。 電極材料 電極の寿命を保証する。
(5)水冷システム：変圧器グループ水冷、上部電極水冷、下部電極水冷、出力銅ブロック水冷の4つの部分に分けられ、過熱保護が装備され、損傷することなく装置の正常な運転を保証する。
スポット溶接機は、工業生産における多様な用途と機能を反映し、さまざまな基準に基づいて分類することができる：
1.使用目的：
2.同時溶接点数：
3.伝導方式：
4.圧力機構の伝達：
5.自動化レベル：
6.設置方法：
7.可動電極の動き：
各タイプは、溶接用途、材料厚、生産要件に応 じた特有の利点を備えている。スポット溶接機の選択は、生産量、材料特性、継手構成、要求される溶接品質などの要因によって決まる。
スポット溶接は、その作業効率と汎用性から、多くの製造業で板金加工の主要な接合方法となっている。しかし、市場で入手可能なスポット溶接機は多種多様であるため、選択プロセスが複雑になる可能性があります。この記事では、特定の用途に適したスポット溶接機を選択する際に考慮すべき重要な要素について概説する。
スポット溶接機の性能は、主に溶接電流、溶接時間、 電極加圧力の3つの主要パラメーターによって決まる。従来のスポット溶接機では、手動フット・ペダル、電気駆動カム、空気圧システム（外部空気源を必要とする）、そして一般的ではないが油圧システム（真空拡散溶接のような特殊な用途でよく使用される）など、さまざまな加圧システムを採用している。
スポット溶接における電極加圧力は、過小評価 されがちである。溶接ナゲットの形成中、加圧力が過剰でも 不十分でも、溶接継手に亀裂や膨張などの欠陥 が生じる可能性がある。加圧力が高すぎると、引け巣が発生することもある。そのため、高品質のスポット溶接機には、正確かつ瞬時に加圧力を制御できる、追従性に優れた加圧システムを採用する必要があります。最適な加圧力プロファイルは、安定した高品質のスポット溶接を実現するための基本です。
加圧伝達精度を高め、シリンダーボディのミスアライメントを防止するには、リニアベアリングの使用が理想的なソリューションです。さらに、クローズドループ電流制御システムを導入することで、大きな電流変動を緩和し、溶接の一貫性と品質を確保することができます。
スポット溶接機を選ぶ際には、以下の要素を考慮する：
スポット溶接機の使用説明書：
1.溶接を行う際は、溶接棒の位置を調整する。 電極棒 電極が被加工物に押し付けられ、電極アームが互いに平行を保つように。
2.電流調整スイッチレベルの選択は、ワークの厚さと材質に基づいて行うことができます。電源を入れた後、電源表示灯が点灯し、バネ圧ナットを調整して圧縮度を変えることにより、電極圧を調整することができます。
3.上記の調整が完了したら、まず冷却水をオンにしてから、溶接準備のために電源をオンにすることができる。その 溶接工程 被加工物を2つの電極の間に置き、フットペダルを踏み、上部電極を接触させ、被加工物に押し当てます。
フットペダルを踏み続けると、電源接点スイッチがオンになり、トランスが働き始め、二次回路が通電してワークを加熱します。溶接時間が終了したら、フットペダルを離すと電極が上昇し、元の状態に戻る前にバネの張力によって電源が遮断され、シングルスポットが終了します。 溶接工程.
4.ワークの準備と組み立て：鋼材は、溶接前にすべての汚れ、油分、酸化スケール、錆を 取り除かなければならない。熱間圧延鋼の場合は、酸洗、サンド・ブラスト、砥石による酸化スケールの除去が最適である。未洗浄のワークピースでもスポット溶接は可能だが、電極の寿命を著しく低下させ、生産効率と品質を低下させる。薄い皮膜の中・低炭素鋼は、直接スポット 溶接できる。
プロセスデータ：
また、スポット溶接機を使用する際には、以下のプロセス・データを参照することができる：
溶接時間： 中・低炭素鋼を溶接する場合、本機は強仕様溶接（瞬間電流）または弱仕様溶接（長期電流）を使用できる。生産性を向上させ、エネルギー消費量を削減し、ワークの変形を最小限に抑えることができるため、大量生産には強仕様溶接を使用する必要があります。
溶接電流： 溶接電流は、被加工物のサイズ、厚さ、接触面に依存する。一般に、金属導電率と電極圧力が高いほど、 溶接時間は短くなる。それに伴い、必要な電流密度も増加する。
電極の圧力： 電極で被加工物を加圧する目的は、溶接部の接触抵抗を低減し、溶接部の形成に必要な加圧力を確保することである。
安全だ：
1.現場で使用する場合は、防雨・防湿・耐日性のある上屋を設け、対応する消防設備を設置する。
2.石油、木材、酸素ボンベ、アセチレン発生器などの可燃性物質や爆発性物質は、溶接現場から半径10m以内に保管できない。
3.溶接作業者及び作業補助者は、規則で定められた労働保護具を着用しなければならない。また、感電、高所からの墜落、ガス中毒、火災等の事故を防止するための安全措置を講じなければならない。
4.二次タップの接続銅板はしっかりと押し付け、接続柱にはワッシャを付ける。閉じる前に、接続ナット、ボルト、その他の部品を詳細にチェックし、それらが無傷で、完全で、緩みや損傷がないことを確認する。すべての接続柱には保護カバーが設けられている。
5.使用する前に、一次側と二次側の接続が正しいこと、入力電圧が溶接機の銘板に記載された仕様を満たしていること、スポット溶接機の溶接電流の種類と適用範囲を理解していることを確認し、チェックしてください。電源を入れた後は、一次側回路の活線部に触れないでください。一次側ラインと二次側ラインの接続部には、必ず保護カバーを取り付けてください。
6.スポット溶接機を移動するときは、電源を切り、ケーブルを引きずって移動しないこと。溶接中に突然停電した場合は、直ちに電源を切ってください。
7.銅、アルミニウム、亜鉛、錫、鉛などの非鉄金属を溶接する場合は、必ず換気の良い場所で行い、溶接作業者は防毒マスクまたは呼吸器を着用すること。
8.複数のスポット溶接機を併用する場合は、三相負荷のバランスをとるため、三相電源ネットワークに接続する必要がある。複数の溶接機の接地装置は、接地極で別々に接続し、直列に接続しないこと。
9.圧力パイプライン、可燃性物質や爆発性物質を含む容器、運転中の応力部品への溶接は固く禁じられている。
10.予熱された部品を溶接する場合は、予熱さ れたワークから放射される輻射熱を遮断するた めにバッフルを設置する必要がある。
インストールとメンテナンス：
人体の安全を確保するため、使用前に溶接機を適切に接地してください。溶接機を使用する前に、500Vメガ・オーム計で溶接機の高電圧側とシャーシ間の絶縁抵抗を測定し、2.5 メガオーム以下であることを確認してから電源を投入してください。
点検・修理の際は、箱を開けて点検する前に、まず電源を切ってください。溶接機には、溶接前に給水する必要があり、無給水での作業は厳禁である。
冷却水は、温度5～30℃、入口圧力0.15～0.2MPaの工業用水を供給する。冬期は、溶接機の作業終了後、水道管の凍結やひび割れを防止するため、圧縮空気で水道管内の水を吹き飛ばす。
溶接ケーブルは細すぎたり長すぎたりせず、溶接中の電圧降下が初期電圧の5%を超えないようにしてください。初期電圧が電源電圧から±10%以上逸脱しないようにしてください。溶接機を操作する際は、飛散する火花による火傷を避けるため、手袋、エプロン、保護メガネを着用してください。摺動部には十分な注油を行い、使用後は金属スパッタを除去してください。
溶接機を24時間使用した後、すべてのネジを一度締めてください。銅製ソフト・ジョイントと電極アームの間の接続ネジには特に注意してください。使用後は、電極棒と電極アームの間の酸化物を頻繁に清掃し、良好な接触を確保する必要があります。
溶接機の使用中にACコンタクターがしっかりと閉まらない場合は、グリッド電圧が低すぎることを意味します。電源が正常なときに使用する前に、まず電源の問題を解決すべきである。新しく購入した溶接機の主要部品に半月以内に品質問題が発生した場合、新しい溶接機または主要部品を交換できることを指摘しておく。
溶接機の主要部分は1年間保証され、長期メンテナンス・サービスを提供する。一般的に、ユーザーが工場に連絡した後、距離にもよりますが、3日から7日以内にサービスが実施されます。ユーザーの都合による溶接機の損傷は保証の対象外です。脆弱な部品や消耗品は保証対象外です。
電極の接触面積が電流密度を決定し、電極材 料の抵抗率と熱伝導率が発熱と放熱に影響する。従って、電極の形状と材質は、溶接ナゲットの形成に大きな影響を与える。電極先端が変形し摩耗すると、接触面積が増加し、 溶接継手の強度が低下する。
ワーク表面の酸化物、汚れ、油、その他の不純物は接触抵抗を増加させる。過度に厚い酸化被膜は、電流の通過を妨げることさえある。高い電流密度による局所的な伝導は、飛散や表面の火傷を引き起こす可能性がある。
酸化被膜の存在は、各溶接点の加熱ムラにも影響する。 溶接品質 の変動がある。したがって、ワークの表面を徹底的に洗浄することは、高品質の接合部を得るための必要条件である。
トラブルシューティング
フット・ペダルを踏んでも溶接機は作動せず、電源インジケータ・ランプも点灯しません：
a.電源電圧が正常かどうか、制御システムが正常かどうかをチェックする。
b.フットスイッチの接点、AC コ ンタクタの接点、および分岐シフ トスイッチが正常に接触しているか、ま たは焼けていないか確認します。
電源ランプは点灯しているが、押してもワークが溶接されない：
a.フットペダルのストロークが所定の位置にあり、フットスイッチが正しく接触しているか確認する。
b.プレッシャーロッドスプリングネジが適切に調 整されているか確認します。
溶接中に予期せぬスパッタが発生する：
a.電極の先端がひどく酸化していないか確認する。
b.溶接されたワークピースがひどく錆びており、接触不良を起こしていないか確認する。
c.調整スイッチの設定が高すぎないか確認する。
d.電極加圧力が小さすぎないか、溶接プログラムが正し いかを確認する。
溶接のくぼみがひどく、押し出された材料がある：
a.電流が高すぎないか確認する。
b.溶接されたワークに凹凸がないか確認する。
c.電極の圧力が高すぎないか、電極先端の形状や断面が適切かどうかをチェックする。
溶接ワークの強度が不十分：
a.電極の圧力が小さすぎないか、電極棒が正しく固定されているかを確認する。
b.溶接エネルギーが小さすぎないか、また、被溶接材 がひどく錆びていて溶接部の接触不良を引き起こして いないかを確認する。
c.電極先端と電極棒の間、電極棒と電極アームの間に酸化物が多すぎないかチェックする。
d.電極チップの断面が摩耗により大きくなり、溶接エネル ギーが低下していないか確認する。
e.電極、銅製ソフトジョイント、電極アーム間の接触面にひどい酸化がないかチェックする。
溶接中にACコンタクタから異音がする：
a.溶接中、ACコンタクタの入力電圧が自身の開放電圧300Vより低いかどうかを確認する。
b.電源ケーブルが細すぎたり長すぎたりして、過度な電圧降下を引き起こしていないか確認する。
c.ネットワーク電圧が低すぎて正常に動作しないか確認する。
d.主変圧器が短絡し、過電流が発生していないか確認する。
溶接機の過熱：
a.電極ホルダーとボディの間の絶縁抵抗が低く、局所的な短絡を引き起こしていないかチェックする。
b.水入口圧力、水流量、水供給温度が適切かどうか、また、水系が不純物でふさがれ、冷却不良による電極アーム、電極棒、電極先端の過熱を引き起こしていないかどうかを確認する。
c.c. 銅ソフトジョイントと電極アーム、電極ロッド、電極チップの接触面にひどい酸化があり、接触抵抗の増加や深刻な発熱を引き起こしていないか確認する。
d.電極チップの断面が摩耗により大きくなりすぎて、 溶接機に過負荷がかかり過熱していないか確認する。
e.をチェックする。 溶接厚さ 溶接機の過負荷と過熱の原因となる。
国民経済の絶え間ない発展と鉄鋼材料の消費量の増加に伴い、より多くの企業が溶接設備に対する需要の増加傾向を示している。このトレンドは間違いなく市場でデジタル一体型スポット溶接機が徐々に優勢になっている。
生産構成と技術発展の方向性の両面で、中国の溶接設備は高効率、自動化、知能化、省エネ、環境に優しい溶接に向かって発展している。
溶接機器は、大規模かつ多様な製品カテゴリーに属し、仕様も多岐にわたり、徐々に国際的なレベルに近づいている。高効率、省エネ、省材料、消費削減製品の市場シェアは今後も拡大する。市場の需要に対応するため 製品構造 特にインバータ式溶接電源と自動/半自動溶接機、特に高効率で省エネの蓄電式溶接機を精力的に開発し、製品グレードを向上させる。
抵抗スポットの研究開発の方向性 溶接技術 主に中・高出力に重点を置いています。マイコン制御の品質監視、インバーター抵抗溶接技術、インテリジェントな専門家システム、フレキシブルな抵抗溶接設備一式、抵抗溶接ロボットは重要な研究内容であり、専門的な生産方向である。
塗装材料、アルミニウム合金材料、精密部品溶接の要求に特化した抵抗溶接機の開発が顕著になっている。
試験技術と試験設備の発展は、企業の工程と技術レベルの向上を促進する。
自動化溶接技術と設備は、かつてないスピードで発展している。西・東部ガスパイプラインプロジェクト、航空宇宙工学、造船工学などの国家大型インフラプロジェクトの発展、国内自動車産業の勃興は、先進溶接プロセス、特に溶接自動化技術の開発と進歩を効果的に促進した。溶接ロボットとインテリジェント溶接も特定分野で適切に発展し、広く応用されるようになる。
完全で特殊な溶接設備に対する需要は増加し続け、適用範囲はより広範囲になり、技術的な性能要求はますます高くなる。
高効率の新工程に対応する設備が成熟し、普及しつつある。国内の完成溶接設備メーカーは、企業の品質管理、各種基本部品、補助部品の選定にも取り組み、特殊溶接設備や完成溶接設備の新たなブレークスルーを目指さなければならない。
全体として、スポット溶接機は、製造業、特に次のような分野では非常に重要な部品である。 板金 の部品を使用しています。この包括的なガイドで紹介されているように、スポット溶接機にはさまざまな種類があり、それぞれに独自の特性と利点があります。
スポット溶接機を選ぶ際には、接続する材料の種類、材料の厚さ、生産要件などの要素を考慮する必要がある。さらに、スポット溶接機の寿命と効率を確保するために、適切なメンテナンスと安全対策を講じる必要があります。
適切な機械を選択し、適切に使用することで、スポット溶接は効率的で効果的な溶接になります。 板金加工 強固で信頼性の高い溶接を実現するプロセス。
MachineMFGの創設者として、私は10年以上のキャリアを金属加工業界に捧げてきました。豊富な経験により、板金加工、機械加工、機械工学、金属用工作機械の分野の専門家になることができました。私は常にこれらのテーマについて考え、読み、執筆し、常にこの分野の最前線にいようと努力しています。私の知識と専門知識をあなたのビジネスの財産にしてください。
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