溶接ロボット市場は、自動車産業、航空宇宙、建設、製造業、エネルギー、電子機器など様々な産業での需要が増加しています。この市場は、労働力の不足や生産効率の向上、一貫した品質の維持、労働者の安全性の確保などの要因によって推進されています。
一体型サーボモータ
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また、インターネット・オブ・シングス（IoT）、人工知能（AI）、機械学習、ビッグデータなどの先端技術の進歩が、溶接ロボットの性能向上やスマートファクトリーとの統合を促進しています。これにより、溶接プロセスの効率化や品質管理が向上し、市場の成長がさらに加速されると予測されています。
しかしながら、溶接ロボット市場は初期投資が高いことや、専門的な知識が必要であることから、中小企業の採用が遅れることが懸念されています。また、労働者の雇用機会が減少することによる社会的な影響も検討されています。
総じて、溶接ロボット市場は成長が続くと見られていますが、技術革新や産業ニーズ、社会的な要因によって市場の変化が生じる可能性があります。そのため、市場の最新動向や将来の展望を常にチェックすることが重要です。
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自動車産業
自動車部品の製造において、バリ取り自動化が広く導入されています。例えば、エンジンブロックやシリンダーヘッドなどの鋳造部品において、ロボットを用いたバリ取りが実施されています。さらに、レーザーセンサーやコンピュータビジョンを活用し、バリの検出や位置合わせを自動化しています。
電子部品製造
PCB（プリント基板）などの電子部品製造において、精密なバリ取りが求められます。ここでは、レーザー加工機や超音波カッターを使用して、高精度で迅速なバリ取りが実現されています。また、AI技術を活用した画像認識により、微細なバリの検出が可能になっています。
プラスチック成形
プラスチック成形品において、バリ取り自動化が導入されています。成形後のプラスチック製品に付着したバリを、ロボットや自動機械によって取り除くことで、品質の向上と生産性の向上が実現されています。
金型製造
金型製造においても、バリ取り自動化が導入されています。CNC（コンピュータ数値制御）加工機を用いたバリ取りや、研磨用ロボットを活用して、金型の表面仕上げを行っています。これにより、高品質な金型が効率的に製造されています。
これらの事例からも分かるように、バリ取り自動化は様々な産業分野で導入され、効率的で高品質な製品製造に貢献しています。今後も技術の進化に伴い、さらに多くの分野でバリ取り自動化が広がることが期待されています。
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産業用ロボットは、一般的に「3軸以上の自由度があり、プログラムによって自動制御可能なマニピュレーションロボット」のことを指すし、分類すると下記のようになる。
垂直多関節ロボット：軸数： 4～7軸
垂直多関節ロボットは、産業用ロボットの中でも現在主流となっている、人間の腕に似た形状が特徴のロボットです。事前に作業動作を記憶させ導入することによって、これまで人の手に頼らざるを得なかった高難度の緻密な作業を代替して実行することができます。現在、主に溶接や搬送作業に導入されています。
水平多関節ロボット：軸数： 4軸
水平多関節ロボットは、水平方向の動作に特化した産業用ロボットで、スカラロボットとも呼ばれています。産業用ロボットの中でもシンプルな構造であることと、水平方向の高速な動きを得意とすることが主な特徴です。現在、主に基板の組み立て作業などに導入されています。
パラレルリンクロボット：軸数： 4～6軸
パラレルリンクロボットは、従来の産業用ロボットが課題とするコストの高さを解決するために生み出されたロボットです。パラレルリンク機構という並列に構成された複数のリンクでロボットを制御する方式と、天井から吊り下げる形での設置が主な特徴です。現在、主にピッキングや組み立て作業に導入されています。
直交ロボット：軸数： 2～4軸
直交ロボットとは、2つから3つの交差する直線的なスライド軸を中心としたパーツで構成された産業用ロボットです。非常にシンプルな構造で精密な動作が可能であることと、導入後のコストパフォーマンスの高さが主な特徴です。現在、主に組立作業や搬送工程に導入されています。
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産業用ロボットは、AIやIoT技術などの進化により、機能や性能が向上することが予想されています。特に、以下のような展望があります。
人間との協働作業の実現
産業用ロボットは、人間が行うことが難しいような高度な作業や、危険な作業を代替することができます。しかし、人間と産業用ロボットが協力して作業を行うことで、より柔軟かつ高度な作業が可能になります。例えば、人間が行うことが必要な部分については、人間が行い、産業用ロボットが人間の補助をすることで、作業効率が向上することが期待できます。これによって、生産性や品質の向上などが期待できます。
新しいビジネスモデルの創出
産業用ロボットの導入によって、新しいビジネスモデルが創出されることが期待されます。例えば、人間が行っていた作業を産業用ロボットが代替することによって、人間の時間や労力が削減されます。そのため、人間がより付加価値の高い業務に集中することができ、ビジネスの付加価値が向上することが期待できます。また、産業用ロボットを活用した新しいサービスや製品の開発なども期待されます。
自己学習型の産業用ロボットの登場
産業用ロボットには、あらかじめプログラムされた動作を行うものと、人工知能を活用し、自己学習型の産業用ロボットが登場しています。自己学習型の産業用ロボットは、人間の判断が必要な作業にも対応でき、より高度な作業が可能になります。また、自己学習型の産業用ロボットは、過去のデータから学習し、自らのアルゴリズムを改善することができます。これによって、作業の正確性や生産効率の向上などが期待できます。
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▼粉末床溶融結合方式（PBF）
パウダーベッドフュージョン、パウダーベッド方式とも呼びます。
金属3Dプリンターの多くが粉末床余裕結合方式を用いており、現在もっともメジャーなプリント方式となっています。
世界的に有名なEOS社、3D Systemsをはじめとし様々な企業から粉末床溶融結合方式を用いた3Dプリンターが販売されています。
●仕組み
金属粉末をパウダーベッドという容器に一層ずつ敷き詰め、3Dデータに基づき必要な範囲を熱レーザーで焼き固めていき造形する方法です。
造形後は化石の発掘作業のように周りの余分な金属粉末を払い、取り出していきます。
ここで使用されなかった金属粉末は再利用することができます。
イメージとしては、粉末状の樹脂を熱で焼き固めることで造形する「粉末焼結方式」と似ています。
●メリット
寸法精度に優れる
●デメリット
造形時間がかかる、造形エリアが広くない
▼指向性エネルギー堆積法（DED）
メタルデポジッション方式とも呼びます。
●仕組み
熱エネルギーを材料に収束させることで材料を溶解し、作りたい形へと結合させ、それを積層させていく方式です。
粉末床溶融結合方式と比較すると造形後の手間が変わってきます。
粉末床溶融結合方式では造形後に金属粉末を払ったり、造形の際に使用しなかった金属粉末を再利用できるようにふるいにかけるなど諸々の作業が必要となりますが、指向性エネルギー堆積法ではそれらが不要になります。
●メリット
高速造形可能、大きなものも造形可能
●デメリット
表面仕上がりを重視する場合、積層痕が残るため不向きである
▼熱溶解樹脂積層方式（FDM/FFF）
樹脂を材料とする3Dプリンターを知っている人には馴染み深いプリント方式であるFDMですが、金属3Dプリンターにおいても用いられます。
●仕組み
一般的な3Dプリンターでは馴染み深い「熱可塑性樹脂」に金属粉末を入れ、通常の熱溶解積層方式と同様一層ずつ下から上へ積み上げ造形していきます。
金属3Dプリンターにおいて一般的な熱溶解積層方式と異なるポイントは「造形後に金属以外の成分を抜く」という点です。
熱可塑性樹脂はあくまでバインダー（固着剤）としての役割のため、それを「造形後に抜く」ことで金属のみを残すというわけです。
この工程を「脱脂」と呼びます。
●メリット
設備価格が安価なため導入しやすい
●デメリット
金属密度が低い
▼アーク溶接方式
海外メーカー製3Dプリンターが多い中、日本（武藤工業）においてもアーク溶接方式を用いた金属3Dプリンターが既に開発されています。
●仕組み
既存の半自動溶接機の原理を3Dプリンターにも応用し、溶接機がX・Y・Z軸に動くようにすることで立体物を造形していきます。
※アーク溶接とは
アーク溶接とは金属を接合させる溶接方法です。
細かくは様々な方式に分かれますが、おおまかな概要とし、空気中での放電現象を使用することで金属を結合させることを意味します。
この放電現象では高温かつ強い光（スパーク）を発生します。アーク溶接機は、シールドガス（ガスの種類はいくつか種類がございます）で覆うことで溶接不良を防ぎ安定した精度を実現させます。
●メリット
比較的安価で導入しやすい、幅広い分野での活用が可能、金属粉末を材料とする金属3Dプリンターより材料費が安価である
▼バインダージェット方式（BJT）
結合噴射剤とも呼びます。小型のものを造形する際に適している造形方式です。
●仕組み
一般的な3Dプリンターのプリント方式の一つであるバインダージェット方式と基本的な仕組みは同じです。
粉末状の樹脂に結合剤を噴射し材料を固めていくように、粉末状の金属に結合剤を噴射することで金属粉末同士を結合させ造形していきます。
ただ金属3Dプリンターのバインダージェット方式では、造形後に結合剤を除去することで完成となります。
●メリット
表面の仕上がりが滑らかである。造形速度が速い。
●デメリット
金属密度が低い
▼液体金属堆積法
Liquid metal jet printingとも呼ばれ、いわば液体金属バージョンのインクジェット方式3Dプリンターとなります。
●仕組み
金属の懸濁液（金属粒子が分散している液体）をカートリッジ（簡単に着脱できる部品のことで、プラスチックケースの場合が多い）に充填させます。
そのカートリッジ内の液体金属を高温で結合させ積み重ねていくことで造形していくプリント方式です。
●メリット
表面の仕上がりが滑らかである、ゆがみが起きにくい
●デメリット
発展途上のプリント方式といえるため、機種の選択肢が少ない
▼超音速堆積法
●仕組み
方式名のとおり金属3Dプリンター内最速の造形スピードを誇ります。
ロケットノズルより超高速で粉末状の金属を吹き付け、その勢いによって金属を結合させていきます。
これからの技術発展が期待される方式ですが、現段階で既存金属3Dプリンターの100〜1,000倍速く造形することが可能となっています。
●メリット
超高速造形が可能
●デメリット
開発が発展途上なため、機種の選択肢が限られる
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