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プレスリリース

[2019/02/13]

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柱の全周溶接と梁の上向溶接に溶接ロボットを本格適用

「鹿島スマート生産ビジョン」実現に向け適用を推進

 鹿島(社長:押味至一)は、「鹿島スマート生産ビジョン」の実現に向けて集中的な実証を進めている(仮称)鹿島伏見ビル新築工事において、柱の全周溶接と梁の上向溶接に、汎用可搬型溶接ロボットを本格的に適用しました。グループ会社である鹿島クレス株式会社(東京都港区、社長:戸田猛)が、溶接ロボット10台と直傭オペレータ8名により、柱10箇所、梁585箇所の溶接作業を安全に、かつ高品質に完了しました。
 

高所作業車を用いた溶接ロボット上向溶接の状況

高所作業車を用いた溶接ロボット上向溶接の状況

開発の背景

 鉄骨造建物の骨組みとなる柱や梁の接合には溶接を用いることが一般的です。大地震にも耐えうる高い品質を維持するために溶接技能者には高度な技量が求められる一方、将来予想される人手不足と高齢化により、溶接技能者の確保と作業の効率化・省力化は喫緊の課題となっています。
 先般策定した「鹿島スマート生産ビジョン」では、「作業の半分はロボットと」をコアコンセプトの一つに位置づけ、繰り返しの作業や人では苦渋を伴う作業、自動化により効率や品質にメリットが得られる作業などを対象に、自動化・ロボット化を推進しています。
 現場溶接の分野においては、溶接作業そのものが繰り返し作業であること、形状・肉厚の大きい柱の横向溶接や梁下フランジの上向溶接は人にとって負担の大きい作業であることから、コアコンセプトに基づき、溶接ロボットを用いた作業を目指しています。

(仮称)鹿島伏見ビル新築工事現場におけるロボット溶接作業

 当工事の現場溶接において、柱・柱接合部の全周溶接と、柱・梁仕口部の下フランジ溶接についてはその全箇所を溶接ロボットにより施工しました。
 従来、下フランジの人による溶接は上方からの下向溶接でしたが、梁のウェブなどの支障物があるために、作業に時間がかかっていました。今回溶接ロボットを活用することで、人ではほぼ不可能であった下方からの上向溶接で作業が行え、以下の様々なメリットがありました。

  • ウェブやボルトなどの支障物がなく直線的な溶接が可能となり、またスカラップ(交差部を溶接するためにあえて設ける欠損)も不要となるため、溶接の品質や性能が大幅に向上します。
  • 従来下フランジを上方から溶接するために、邪魔になる上階の床施工を後回しにしていましたが、下方からの上向き溶接ではその必要がなく、鉄骨建方工程の短縮が実現します。
  • 溶接工程が、床施工や次節の鉄骨建方といった他の工程に左右されなくなるため、溶接作業量の平準化が図れます。
  • 下フランジの溶接を下階の床施工後に行うことができ、従来の吊り足場ではなく高所作業車を用いた作業が可能となるため、作業員の安全性が飛躍的に向上します。

柱・柱接合部の全周溶接

柱・柱接合部の全周溶接

梁下フランジの上向溶接

梁下フランジの上向溶接

総合的なロボット溶接施工システムの構築

 溶接ロボットを活用した高品質な溶接を実現するためには、柱の全周溶接における四隅(曲線部)の溶接処理や、梁の上向溶接における溶接金属の垂れといった課題を克服するとともに、鉄骨製品の製作精度や、許容範囲の建方誤差にも適切に対処する必要があります。こうした課題に対しては単に技術開発だけでなく、溶接ロボットのオペレータの育成・訓練も含めた、トータルな施工システムを構築することで対応しています。
 また、今回の現場本格適用に際しては、溶接ロボットによる作業を含む全ての溶接作業を鹿島クレスが担当しました。鹿島クレスでは2016年4月に溶接事業部を発足させ、溶接ロボット運用の要となるオペレータの訓練と育成を進めています。

今後の展開

 今後、溶接技能者の確保が難しくなることが予想される中、鹿島グループの連携によって確実な人材の確保と、溶接ロボット技術や施工ノウハウの共有による高品質な溶接を可能にします。またこうして得られた知見の蓄積により、さらなる技術の進化へとつなげていきます。
 これからも鹿島グループが一丸となり、建築生産プロセスの変革を目指す「鹿島スマート生産ビジョン」の実現に向け、鉄骨溶接ロボットの展開を積極的に推進してまいります。

(参考)
現場溶接施工の合理化に向け、溶接ロボットの適用を開始 別ウィンドウが開きます(2017年1月25日プレスリリース)

建築の生産プロセスを変革する 「鹿島スマート生産ビジョン」 を策定 別ウィンドウが開きます(2018年11月12日プレスリリース)

プレスリリースに記載された内容(価格、仕様、サービス内容等)は、発表日現在のものです。
その後予告なしに変更されることがありますので、あらかじめご了承ください。

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