EVST編集チームによる記事 · 最終更新日：2026年6月9日
スポット溶接は、厚さ3mmまでの板金を重ね合わせて接合するのに適しており、自動車のホワイトボディなどで広く用いられています。MIG（GMAW）溶接は、1～25mm厚の構造用鋼材やアルミニウム材の高溶着アーク溶接に対応します。TIG（GTAW）溶接は、6mm以下の薄板材や特殊材料（ステンレス鋼、アルミニウム、チタンなど）の精密アーク溶接に対応します。それぞれ、ロボットの可搬重量、サイクルタイム、品質管理基準が異なります。溶接方法の選択は、溶接プロセスではなく、溶接対象物によって決まります。
3つのプロセス、3つの生産モデル
スポット溶接、MIG溶接、TIG溶接は、同じ作業の3つの種類ではありません。これらはたまたま「溶接」という言葉を共有しているだけで、それぞれ異なる生産モデルです。スポット溶接ロボットは、重なり合う板材に点溶接を行います。MIG溶接ロボットは、高い溶着率で連続ビードを形成します。TIG溶接ロボットは、速度よりも金属特性が重要な、細く制御されたビードを形成します。ロボットの積載量、電源、セルレイアウト、さらにはオペレーターのスキルレベルまで、3つの溶接方式はそれぞれ異なります。
6軸溶接ロボットが重工業にどのように適合するかについてのより広い視点については、EVSTガイドを参照してください。 MIG溶接、TIG溶接、スポット溶接に対応した溶接ロボットこの記事では、プロセス比較そのものに焦点を当てています。
プロセス比較表
| 属性 | スポット（RSW） | MIG（GMAW） | TIG（GTAW） |
|---|---|---|---|
| 絆がどのように形成されるか | シートを挟む2つの電極を流れる電流による抵抗熱 | 消耗ワイヤを充填材とする連続アーク | 非消耗性タングステン電極からの連続アーク放電、充填材は別途添加 |
| フィラー材料 | なし | 消耗電線（ソリッドまたはフラックス入り） | 別体の棒状部品で、手動または冷温線フィーダーで供給する。 |
| シールド | なし（弧なし） | 不活性ガス／活性ガス（アルゴン、二酸化炭素、アルゴン＋二酸化炭素混合ガス） | 不活性ガス（アルゴン、アルゴン＋ヘリウム混合ガス） |
| 材料範囲 | 炭素鋼、HSLA、一部アルミニウム（難易度高） | 炭素鋼、ステンレス鋼、アルミニウム、銅合金 | ステンレス鋼、アルミニウム、チタン、ニッケル合金、特殊金属 |
| 厚さ範囲 | 0.5～3mm厚のシートペア | 1～25mm（それ以上はマルチパス） | 標準厚さは0.5～6mm、複数回重ね塗りすればさらに厚くすることも可能 |
| ジョイントタイプ | 重ね継ぎ（オーバーラップ継ぎ）のみ | バット、フィレ、ラップ、T字型、エッジ型 ― フルレンジ | 突合せ溶接、すみ肉溶接、重ね溶接、T溶接など、あらゆる溶接方法に対応。特に溝溶接に強い。 |
| 成膜速度 | 該当なし（項目別） | 1～10kg/時 | 0.2～1kg/時 |
| 関節あたりのサイクル数 | 1箇所あたり0.5～2秒 | 1cmあたりの秒数 | 厚みのある継ぎ目は、よりゆっくりと、複数回に分けて研磨する。 |
| 入熱 | 非常に短く、非常に局所的な脈拍 | 中から高 | 低～中程度、非常に制御可能 |
| 歪みリスク | 低い（熱影響部が小さい） | 中程度から高い、特に長い縫い目 | 低（熱入力制御） |
| 典型的なロボットのペイロード | 165～350kg（銃＋腕） | 6～20kg（懐中電灯） | 6～12kg（懐中電灯） |
| 必要なオペレーターのスキル | 小数点演算 | 媒体（パラメータ設定、ガス制御） | より高度な設定（パラメータ設定、動的制御、タングステン研磨） |
| に適しています | 車体（ホワイト）、白物家電、電気機器筐体 | 構造用鋼材、建設機械、重工業用加工 | 圧力容器、ステンレス製食品・医薬品、航空宇宙、薄板 |
各プロセスが適切な選択である場合
スポット溶接を選択する場合
この部品は、厚さ0.5～3mmの炭素鋼またはHSLA鋼板を2枚以上重ね合わせ、接合部で重ね合わせたものです。生産量が多いため、タンデム式またはマルチステーション式のロボットラインが適しています。品質要件は、継ぎ目の連続性よりも、スポットごとの強度とトレーサビリティです。例：ホワイトボディ、洗濯機ドラム、冷蔵庫キャビネット、変圧器筐体、制御盤。
業界の観察によると、自動車のホワイトボディ1台には、4,000～5,000箇所の板材接触点にわたって、200～400箇所のスポット溶接が必要となる。ロボット化の経済的メリットは、溶接の複雑さではなく、単純なサイクル数に基づいている。
MIG（GMAW）を選択する場合
部品は厚さ1～25mmの鋼鉄またはアルミニウム製で、直線状の継ぎ目はセンチメートルまたはメートル単位で測定可能です。溶着速度が重要です。接合部の形状は多様であるため、アーク溶接方式であれば、わずかな接合誤差を吸収できます。例：掘削機のブーム、ダンプトラックの荷台、トラクターのシャーシ、構造用梁の製作、パイプスプールの製作、農業機械、船舶用ブロック（リーチを確保するための直線トラック付き）。
MIG溶接は、重工業におけるアーク溶接ロボットの設置の約70％を占めています。これは、構造用鋼の溶接、中厚板、長尺溶接、スループット重視の経済性といった、最も一般的な生産モデルに合致しているためです。
TIG（GTAW）を選択する場合
対象部品は、厚さ0.5～6mmのステンレス鋼、アルミニウム、チタン、またはニッケル合金です。溶接部は規格（ASME Section IX、ISO 15614、航空宇宙分野向けAWS D17）に基づいて検査されます。熱影響部の冶金学的健全性によって合否が判定されます。例：圧力容器、熱交換器、衛生用ステンレス鋼配管、アルミニウム製ボート船体、航空宇宙機体サブアセンブリ、原子力部品。
TIG溶接はMIG溶接よりも1メートルあたりの溶接速度とコストが高いが、部品が放射線検査や超音波検査を受ける場合や、金属組織に許容範囲が限られている場合には、TIG溶接が唯一の選択肢となる。
よくある選択ミス
重工業における溶接セルプロジェクトで、性能が期待を下回る場合に、3つのパターンが繰り返し見られる。
- MIG溶接で済むところをTIG溶接と指定している。 購入者がTIG溶接を選択する理由は、溶接部の見た目が「より美しい」から、あるいは供給業者の実績リストにステンレス鋼の溶接例が掲載されているからである。部品が炭素鋼で、検査が目視検査のみの場合、MIG溶接の方が高い生産性と低い消耗品コストで要件を満たすことができる。
- 3mm以上の部品にスポット溶接を強制する。 スポット溶接の強度は、板厚が3mmを超えると急速に低下します。これは、抵抗加熱では厚い積層板全体に均一な溶接ナゲットを維持できないためです。3mmを超える部品のほとんどは、代わりにプロジェクション溶接、MIG溶接、またはファスナー接合を使用する必要があります。
- 複数プロセス処理のための単一プロセス仕様。 薄肉ステンレス鋼製のカバーと厚肉鋼製の構造リブを持つ部品は、ハイブリッド溶接セル（カバーにはTIG溶接、リブにはMIG溶接）を用いることでメリットが得られます。片方の工程で両方に対応しようとすると、必ずどちらか一方の性能が損なわれてしまいます。
プロセス別ロボットペイロードマッチング
プロセスによってペイロードクラスが決定され、ペイロードクラスによってロボットモデルが決定されます。ロボットを先に指定し、プロセスを後回しにすることが、無駄な生産能力を生み出す最も一般的な原因です。
| プロセス | ロボットのペイロード範囲 | ペイロードが運ぶもの |
|---|---|---|
| MIGライト | 6 - 8 kg | 空冷式トーチ、シンプルなワイヤー送給方式、細ゲージ加工 |
| MIG規格 | 12 - 20 kg | 水冷式トーチ、ワイヤフィーダー、オプションのシームトラッキングセンサー |
| MIG溶接ヘビー／狭ギャップ溶接 | 25 - 50 kg | マルチプロセス溶接ヘッド、狭開先トーチ、デュアルワイヤシステム |
| TIG規格 | 6 - 12 kg | 冷線送給装置、AVCセンサー、溶接監視機能を備えたトーチ |
| TIGホットワイヤ溶接／マルチプロセス溶接 | 12 - 20 kg | ホットワイヤーTIG溶接ヘッド、一体型カメラ、溶融池モニター |
| スポットライト（白物家電） | 50 - 165 kg | 空気圧式スポットガン、溶接コントローラー |
| スポット自動車規格 | 165 - 250 kg | サーボスポットガン、トランスフォーマー、データロギング機能付き溶接コントローラー |
| スポットヘビー／マルチツール | 350 - 800 kg | 大型サーボガン、ツールチェンジャー、マルチプロセスヘッド |
細胞レベルでの影響
そのプロセス選択は、他のすべての細胞決定に波及効果をもたらす。
ポジショナー: アーク溶接（MIG、TIG）は、水平姿勢での溶接の方が高速で欠陥も少ないため、ポジショナーを使用することで大きなメリットが得られます。スポット溶接では、溶接ガンがワークピースを挟み込んで固定するため、ポジショナーはほとんど必要ありません。ワークピースは、代わりにホワイトボディ治具で保持されます。
排煙処理： MIG溶接は最も多くのヒュームを発生させるため、最も強力な排気装置が必要となる。TIG溶接はヒュームの発生量は少ないものの、やはり排気装置が必要である。スポット溶接はヒュームがほとんど発生しない（アークが発生しないため）が、騒音と電極の摩耗粉が発生する。
安全エンクロージャー： アーク溶接プロセスでは、アークフラッシュを遮断するために不透明な溶接カーテンが必要です。スポット溶接セルでは、作業者を保護するアークがないため、ライトカーテンやマットで保護されたゾーンを使用できます。
プログラミングモデル: スポット溶接プログラムは、基本的にスポットごとのパラメータを含む溶接座標のリストです。アーク溶接プログラムは、ウィーブパターン、リードイン／リードアウト動作、アークオン／アークオフイベントを含む連続経路軌跡です。部品あたりのプログラミング時間は、スポット溶接に比べてアーク溶接の方が通常2～5倍長くなります。
消耗品： スポット溶接の消耗品は電極キャップ（交換可能、1キャップあたり数百～数千回の溶接が可能）です。MIG溶接ではワイヤ（1シフトあたり数キログラム）、コンタクトチップ、ガスディフューザー、シールドガスを消費します。TIG溶接ではタングステン電極（低速）、溶加ワイヤ、シールドガスを消費します。
業界の観察によると、同等の接合部の長さの場合、TIG溶接とMIG溶接の消耗品コストの差は約3～5倍であり、これは3交代制の年間操業で累積されるため、TIG溶接で冶金的に同等の接合部を実現できる場合でも、MIG溶接が大量生産の構造工事で優位を占める理由の一つとなっている。
実際の選考ワークフロー
実際には、EVSTのアプリケーションエンジニアが購入者の溶接セルの仕様策定を支援する際、会話は次のような順序で進みます。
- 部品の種類は何ですか？材質、厚さ、接合方法、部品あたりの想定溶接回数を教えてください。
- 品質管理体制はどのようなものですか？目視検査のみ、浸透探傷検査、放射線検査、超音波探傷検査、溶接手順コード。
- 生産量はどれくらいですか？1シフトあたりの部品数、1日あたりのシフト数、1週間あたりの日数。
- サイクルタイムの目標値はどれくらいですか？
- 上記から、プロセスは1つ、あるいは場合によっては2つのハイブリッドに絞り込まれる。
- そして、ペイロードのクラスは、プロセスとトーチ／ガンの選択に基づいて決定されます。
- そして、ペイロードと部品の形状に基づいて、セル構成要素（位置決め装置、トラック、シームトラッキング）が決定されます。
ステップ1～4を飛ばして「どのロボットを使うか」から始めることが、セルが期待を下回る最も一般的な原因です。プロセスが確定した後のセルレベルの仕様の詳細については、EVST製品サイトのガイドを参照してください。 溶接ロボットセルの選択.
よくある質問
1台のロボットでMIG溶接とTIG溶接をツールチェンジャーを使って行うことは可能ですか？
はい、しかし生産現場では一般的ではありません。トーチの交換やガス／ワイヤーの再配線に伴うサイクルタイムのロスは、柔軟性の向上というメリットを上回ってしまうことが多いからです。両方の工程を大量生産する必要がある場合は、各工程に1台ずつ、合計2台のロボットを使用するのが一般的な解決策です。
スポット溶接はMIG溶接よりも溶接速度が速いのはなぜですか？
スポット溶接は、クランプ・溶接・解放のサイクルを含めて0.5～2秒で一点接合が可能です。MIG溶接では、溶着速度が制限される中で溶接部を移動させる必要があり、さらにアークの発生とクレーターの充填も必要となります。接合部1箇所あたりの速度はスポット溶接の方が速いですが、直線距離あたりの速度で考えると、MIG溶接が唯一の選択肢となります。
これら3つの溶接方法のいずれでも溶接できない材料は何ですか？
反応性の高い金属（厚い断面を持つマグネシウム、ベリリウム）、様々な形状の鋳鉄、融点が大きく異なる異種金属の組み合わせなどは、標準的なMIG/TIG/スポット溶接の範囲外の代替プロセス（レーザー、摩擦攪拌、電子ビーム）や特殊な手順を必要とすることが多い。
レーザー溶接はMIG溶接やTIG溶接に取って代わるのか？
レーザー溶接は自動車分野（特に特注ブランクやバッテリーケース）や一部の薄板ステンレス鋼加工において普及が進んでいるものの、重工業分野ではMIG溶接やTIG溶接に取って代わるまでには至っていない。設備投資コスト、接合部の準備精度、および適用可能な材料範囲といった制約要因が依然として存在し、一般的な製造においてはアーク溶接が依然として主流となっている。
複数工程からなるセルにおいて、工程切り替えにはどれくらいの時間がかかりますか？
MIG溶接とスポット溶接を切り替えるロボットの場合、工具交換サイクルと再ゼロ調整には通常30～90秒かかります。同じアークセル内でMIG溶接とTIG溶接を切り替える場合、パラメータプログラムのロードとガス切り替えに1～3分かかります。これらはサイクルタイムモデルに組み込むべき作業時間コストです。
著者について：EVST編集チームは、自動化プロジェクトを評価するエンジニアやオペレーションリーダー向けに、産業用ロボットとインテリジェント製造に関する記事を執筆しています。2018年に成都で設立されたEVST（EVS TECH CO., LTD）は、600件以上の自動化プロジェクトを納入し、100か国以上に製品を出荷しています。QJAR、XR、EVS、EVSD製品ファミリー全体で、IATF 16949自動車グレード認証およびCE / SGS / TUV第三者認証を取得しています。