JP2608344B2 - 長尺材の搬送加工用台車 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は長尺材の搬送加工用台車に係り、プレハブ式
住宅建物の鉄骨製梁材などの生産ラインに利用できる。

〔背景技術〕

従来より、プレハブ式住宅建物の梁材等には鉄骨製の
長尺材に各種の孔開けや補助部材の溶接といった加工を
施したものが用いられている。

このような梁材等の生産には、長尺材の長手方向に沿
って加工箇所が並ぶことが多いことから、長尺材を順次
長手方向に搬送し、搬送経路に沿って孔開け機や溶接機
などの加工装置を設置しておき、長尺材の各加工箇所を
加工装置の加工部位に順次搬送して加工することが一般
的である。

ここで、従来の長尺材の搬送加工においては、搬送経
路にローラーコンベア等を設置して長尺材を順次長手方
向に送っている。しかし、ローラコンベア式の搬送加工
では、加工の際の位置決め等の作業効率が低いうえ、加
工内容の制約が多いといった問題がある。

これに対し、本願出願人により台車式の搬送加工が試
みられている。この方法は、長尺材を台車に保持し、台
車を移動させて加工装置に対して位置決めすることで、
長尺材の加工箇所を加工装置の加工部位に対向させ、こ
れにより前述の問題を解決するものである。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、前述のような台車式の搬送加工を行おうと
する場合、長尺材を台車の所定位置に保持する手段が必
要となる。

しかし、長尺材の中間位置を挟持する場合には加工の
際に支障をきたすことになるとともに、端部を係止しよ
うとすると長さの異なる長尺材には適用できないことに
なるという問題があった。

本発明の目的は、長さの異なる長尺材を確実に位置決
め保持できるとともに、加工を妨げることがない長尺材
の搬送加工用台車を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、複数の規格長さの長尺材をその長手方向に
延びる所定の搬送経路に沿って搬送しつつ前記搬送経路
に沿って配置された加工装置で加工を行うために、前記
搬送経路に設置されたレールに沿って走行可能かつ前記
長尺材を前記走行方向に沿って保持可能な長尺材の搬送
加工用台車であって、この台車上には前記走行方向に沿
った基準軸線上に複数の保持機構が配列され、前記各保
持機構のうち一端側のものは前記長尺材の一端を係合保
持可能とされ、前記各保持機構のうち前記一端側以外の
ものは前記長尺材の他端を保持可能とされかつ前記一端
側の保持機構からの距離が前記長尺材の規格長さに応じ
て設定されており、前記各保持機構のうち両端を除く中
間の保持機構は保持された前記長尺材に対して進退自在
な可倒式であるとしたものである。

ここで、保持機構としては、例えば長尺材の端部近傍
の孔に挿通係合する位置決めピンと、長尺材の端部辺縁
部分を挟持するクランプとを組み合わせたものが利用で
きる。

また、保持機構を可倒式とする手段としては、保持機
構を回動自在または進退自在に支持しておき、適宜な駆
動機構で進出位置と退避位置との間を往復させるような
構造が利用できる。

〔作 用〕

このような本発明においては、長尺材の長さに応じて
中間の保持機構を適宜進退させることで、台車の長さの
異なる長尺材が係合保持されることになる。

すなわち、長尺材の長さが両端の保持機構に対応する
場合、中間の保持機構を全て退避させるこにより、両端
の保持機構で長尺材の両端が係合保持される。また、長
尺材の長さがそれより短い場合、基準となる一端側の保
持機構から長尺材の長さ分の距離にある保持機構を進出
させ、この進出させた保持機構と基準となる保持機構と
の間にある保持機構は退避させることにより、進出させ
た保持機構と基準となる保持機構とで長尺材の両端が係
合保持される。

ここで、各保持機構は一定の基準軸線上に配置されて
おり、何れの長尺材も一端側を基準とした所期の状態で
位置決め保持されることになる。また、長尺材の両端部
分を保持することで、加工される中間部分に対する影響
を回避できることになり、これらにより前記目的が達成
される。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。

第１図には、プレハブ住宅建物用箱型居室ユニットの
生産工程の概要が示されている。この生産工程は、第２
図に示すような天井パネル11、床パネル12、一対の妻パ
ネル13,14を組み立てることにより、第３図に示すよう
な箱型の居室ユニット10を構成するものである。

天井パネル11は、長辺梁生産ライン１で一対の天井用
長辺梁21,22を製造し、天井パネル生産ライン２で前述
の長辺梁21,22を平行にして野縁15で連結し、その下面
側に天井用面材16を取付けることで生産される。

床パネル12は、長辺梁生産ライン１で一対の床用長辺
梁23,24を製造し、床パネル生産ライン３において前述
の長辺梁23,24を平行にして根太17で連結し、その上面
側に床用面材18を取付けることで生産される。

妻パネル13,14は、それぞれ柱生産ライン４で一対の
柱25,26を製造し、短辺梁生産ライン５で一対の短辺梁2
7,28を製造し、妻パネル生産ライン６で前述の柱25,26
を平行にしてその上下端部を前述の短辺梁27,28で溶接
連結したうえ、各隅の同側に各パネル11,12との接合用
仕口29を溶接固定することで生産される。

これらの各パネル11〜14は総組ライン７に送られる。
総組ライン７においては、天井パネル11と床パネル12と
を上下に平行に水平支持したうえ、その短辺側の側方に
各妻パネル13,14を配置し、各々の仕口29を各パネル11,
12の長辺梁21〜24の端部に嵌合溶接することで居室ユニ
ット10の基本構造が組み立てられる。

組み立てられた居室ユニット10の基本構造は外壁パネ
ル取付ライン８に送られ、外側側面の所定部位に軽量気
泡コンクリート製の外壁パネル19が取付けられるととも
に、続いて造作設備取付ライン９に送られ、内装の仕上
げ施工やキッチンやバスユニット等の室内設備および窓
サッシや軒先ユニット等の室外設備の設置が行われ、こ
れらにより居室ユニット10が完成することになる。

ところで、長辺梁21〜24は、第４図に示すように、長
尺材であるＣ型鋼20に各種の孔開けや部品の溶接等の加
工を行って製造される。

Ｃ型鋼20は、ウェブ20Aの両側にフランジ20Bを有し、
生産する居室ユニット10に応じて2.5,4,5,6モジュール
の何れかの長さに形成されている。なお、居室ユニット
10として組み立てられた際にはウェブ20Aが外側面に配
置され、フランジ20Bの何れか一方が上側、他方が下側
に配置される。

Ｃ型鋼20のウェブ20Aには、中央軸線上に位置決め用
基準孔31,32が形成され、これらのうち一端側は丸孔と
され、他端側は長孔とされている。また、ウェブ20Aに
は軒先ユニット等を取付けるためのボルト孔33が適宜形
成される。

Ｃ型鋼20のフランジ20Bには、上になる側の両端に二
列の溶接用スリット34が形成されるとともに、下になる
側または両方の側には外壁パネル19あるいは窓サッシ等
を取付けるための汎用取付け孔35が複数、所定間隔で形
成される。

Ｃ型鋼20の内側には、野縁15や根太17を連結するため
のブラケット30が複数、所定間隔で溶接固定される。

ブラケット30は、鋼板等を略Ｔ字型に打ち抜いて形成
されたものであり、中間部に野縁15や根太17を連結する
ための突起30Aを有する。この突起30Aは一側に偏って形
成されており、ブラケット30としては突起30Aの偏りが
対象をなす二種類が用意される。一方、両端部30Bはそ
れぞれ同じ側に折り曲げられ、Ｃ型鋼20のフランジ20B
の内側面に沿って溶接固定される。

なお、一本のＣ型鋼20に配置されるブラケット30の数
や位置等は、製造するＣ型鋼20ないし居室ユニット10の
仕様に応じて個々に指定される。また、各位置に配置さ
れるブラケット30の種類や向き等は、製造するＣ型鋼20
の仕様あるいは仕様部位（つまり長辺梁21〜24の何れに
なるか）に応じて個々に指定される。通常、各ブラケッ
ト30は端部30BがＣ型鋼20の中心に向くように指定さ
れ、Ｃ型鋼20が床用の場合には突起30Aが上側に、天井
用の場合は下側となるように指定される。

このようなＣ型鋼20の加工を行って長辺梁21〜24を製
造するために、長辺梁生産ライン１は次のように構成さ
れている。

第５図において、長辺梁生産ライン１は前ライン40、
中間ライン50、後ライン60の三つのラインから構成され
ている。

前ライン40は、外部から図中左上の入口部分に供給さ
れたＣ型鋼20をローラーコンベア等の搬送装置41により
搬送し、搬送装置41に沿って配列された孔開け機42,43,
44によりＣ型鋼20に前述した位置決め用基準孔31,32、
ボルト孔33および二列の溶接用スリット34を加工する。

加工が済んだＣ型鋼20は前ストッカ45に送られ、順次
側方へ移送されて所定数がストックされる。ストックさ
れたＣ型鋼20は出口側の移載装置46で吊上げられ、当該
出口側に連続する中間ライン50に送られる。

中間ライン50は、送られたＣ型鋼20を搬送装置51によ
り搬送し、搬送装置51に沿って設置された孔開け機52で
前述した汎用取付け孔35を加工するとともに、二組のブ
ラケット供給装置53およびブラケット溶接装置54で前述
したブラケット30を溶接する。

加工が済んだＣ型鋼20は移載装置55で吊上げられて側
方へ移載され、後ストッカ56により順次側方へ移送され
て所定数がストックされる。ストックされたＣ型鋼20は
出口側に連続する後ライン60へ送り出される。

後ライン60は、送り出されたＣ型鋼20をローラーコン
ベア61により搬送し、このコンベア61に沿って配置され
た作業員により錆び止めペイントの塗布あるいは孔開け
部分の整形等の仕上げ加工を行う。

ここで、中間ライン50の搬送装置51は二台の台車70を
用いてＣ型鋼20を搬送するものである。

第６図および第７図に示すように、台車70はＣ型鋼20
の最大長さに合わせて形成されている。

台車70の上面側には、Ｃ型鋼20を所定位置に保持する
ための位置決め保持機構81〜85が配列されている。各保
持機構81〜85はＣ型鋼20の基準孔31,32に挿通係合しか
つウェブ20Aの端部を上下に挟持固定する。基準側の保
持機構81と各保持機構82〜85との間隔はそれぞれ2.5,4,
5,6モジュールのＣ型鋼20に対応して設定されている。

ここで、両端の保持機構81,85には固定式保持装置90
が用いられている。

第８図ないし第９図には固定式の保持装置90が示され
ている。各図において、保持装置90は台車70の上面端部
に固定されたベース91を有し、その上面側には係合ピン
92が設置されている。係合ピン92は保持するＣ型鋼20の
中心を表す基準軸線Ｃ上に配置され、基準側の保持機構
81に用いられる場合、Ｃ型鋼20の一端側の基準孔31に挿
通係合され、Ｃ型鋼20の端縁位置Toを台車70の所定位置
に規制するように設定される。また、他端側の保持機構
85に用いられる場合（図示の状態とは対称に設置され
る）、６モジュールのＣ型鋼20の他端側の基準孔32に挿
通係合されるように設定される。一方、ベース91にはピ
ン92に隣接してＣ型鋼20のウェブ20Aの端部を支持する
支持部材93が設置されている。ベース91の側面上部には
クランプアーム94が回動支持され、その先端には支持部
材93との間にウェブ20Aを挟持する挟持部材95が設置さ
れている。ベース91の側面下部にはエアシリンダ96が支
持され、その先端はクランプアーム94に接続されてい
る。クランプアーム94はエアシリンダ96により回動さ
れ、図中実線の状態でＣ型鋼20のウェブ20Aの端部をク
ランプするとともに、図中鎖線の状態でＣ型鋼20を解放
するようになっている。

一方、中間の保持機構82〜84には可倒式保持装置100
が用いられている。この保持装置100は台車70の上面に
固定された共通ベース101の上に係合ピン部分110とクラ
ンプ部分120とを組み合わせて構成されている。

第10図ないし第12図には可倒式保持装置100の係合ピ
ン部分110が示されている。各図において、係合ピン部
分110はベース111有し、その上面側にはピンアーム112
が回動支持され、その上端にはＣ型鋼20の他端側の基準
孔32に挿通係合する係合ピン113が設置されている。こ
の係合ピン113はＣ型鋼20を保持する基準軸線Ｃ上に配
置され、それぞれ用いられる保持機構82,83,84の別に応
じて2.5,4,5モジュールのＣ型鋼20の他端側の基準孔32
に挿通係合されるように設定される。また、ベース111
にはエアシリンダ114が支持され、その先端はピンアー
ム112に接続されている。ピンアーム112はエアシリンダ
114により回動され、図中実線の進出状態で係合ピン113
は基準孔32に挿通係合可能であるが、図中鎖線の退避状
態ではＣ型鋼20の保持位置から外れるようになってい
る。

なお、ベース111にはリミットスイッチ115が設置さ
れ、エアシリンダ114から延びるドグ116との接触により
ピンアーム112の動作を検知できるようになっている。

第13図ないし第15図には可倒式保持装置100のクラン
プ部分120が示されている。各図において、クランプ部
分120はベース121を有し、その上端にはＣ型鋼20のウェ
ブ20Aの端部を支持する支持部材122が設置されている。
ベース121の中間部にはクランプアーム123が回動支持さ
れ、その先端には支持部材122との間にウェブ20Aを挟持
する挟持部材124が設置されている。ベース121にはエア
シリンダ125が支持され、その先端はクランプアーム123
の他端に接続されている。クランプアーム123はエアシ
リンダ125により回動され、図中実線の進出状態でＣ型
鋼20のウェブ20Aの端部をクランプするとともに、図中
鎖線の退避状態でＣ型鋼20を解放しかつＣ型鋼20の保持
位置から外れるようになっている。

なお、ベース121の近傍にはリミットスイッチ126が設
置され、クランプアーム123に設けられたドグ127との接
触によりクランプアーム123の動作を検知できるように
なっている。

第６図および第７図に戻って、台車70の下面側には、
中間ライン50の全長に及ぶレール71に沿って走行するた
めのローラ機構72および自走するための駆動機構73が設
置されている。ローラ機構72は台車70に所定間隔で配置
され、各々三個のローラでレール71の両側フランジ部を
上下および両側から挟み、台車70を長手方向へのみ移動
させる。駆動機構73はモータ74の駆動力を減速機構75を
介してレール72に伝達し、台車70を前進または後退させ
る。なお、駆動機構73には図示しない移動制御装置が接
続され、この制御装置はＣ型鋼20毎に指定される孔開け
パターンやブラケット溶接パターン等に基づいて台車70
の移動を制御し、所定位置に正確に停止させるようにな
っている。

第５図に戻って、中間ライン50はＣ型鋼20が送り込ま
れる側の台車70一台分の部分が孔開け区間S1とされ、続
く台車70一台分の部分がブラケット取付区間S2とされ、
Ｃ型鋼20を送り出す側の台車70一台分の部分が搬出区間
S3とされている。

そして、前述した孔開け機52は孔開け区間S1の終端部
に設置され、ブラケット供給装置53およびブラケット溶
接装置54の一組はブラケット取付区間S2の終端部に、残
る一組は中間部に設置されている。

さらに、前述した台車70の一方は区間S1から区間S2ま
でＣ型鋼20を搬送し、他方は区間S2から区間S3までＣ型
鋼20を搬送する。ここで、区間S2に沿って当該区間S2に
ある台車70上のＣ型鋼20を吊上げる移載装置57が配置さ
れ、区間S1からの台車70に保持されたＣ型鋼20を吊上げ
た状態で前後の台車70を入れ換え、区間S3に向かう台車
70に載せ換えることでＣ型鋼20を順次搬送するように構
成されている。

このような本実施例においては、Ｃ型鋼20の長さに応
じて中間の保持機構82〜84を適宜進退させることで、台
車70に長さの異なるＣ型鋼20を係合保持する。

すなわち、Ｃ型鋼20の長さが６モジュールである場
合、中間の保持機構82〜84のピンアーム112およびクラ
ンプアーム123を全て退避させておく。そして、台車70
の上方からＣ型鋼20を降ろし、一端側の基準孔31を基準
側の保持機構81の係合ピン92に挿通係合させるととも
に、他端側の基準孔32を他端の保持機構85の係合ピン92
に挿通係合させ、各々のクランプアーム94を作動させて
ウェブ20Aの端部を挟持する。この際、Ｃ型鋼20の中間
位置にある保持機構82〜84は係合ピン113等が退避して
おり、Ｃ型鋼20に干渉することはない。これにより、Ｃ
型鋼20は両端を係合保持されて台車70に位置決め保持さ
れる。

一方、Ｃ型鋼20の長さが５モジュールである場合、保
持機構84のピンアーム112を進出させ、他の保持機構82
〜84は全て退避させておく。そして、台車70の上方から
Ｃ型鋼20を降ろし、一端側の基準孔31を基準側の保持機
構81の係合ピン92に挿通係合させるとともに、他端側の
基準孔32を進出させた保持機構84の係合ピン113に挿通
係合させ、各々のクランプアーム94,123を作動させてウ
ェブ20Aの端部を挟持する。この際、Ｃ型鋼20の中間位
置にある保持機構82,83は係合ピン113等が退避してお
り、Ｃ型鋼20に干渉することはない。これにより、Ｃ型
鋼20は両端を係合保持されて台車70に位置決め保持され
る。

また、Ｃ型鋼20の長さが４モジュールまたは2.5モジ
ュールの場合、それぞれ保持機構83,82を用いて前記５
モジュールの場合と同様な動作を行う。ただし、2.5モ
ジュールの場合には他の保持機構83,84がＣ型鋼20の外
になるため、これらを特に退避させる必要はない。

このような本実施例によれば、次に示すような効果が
ある。

すなわち、台車70に保持機構81〜85を設け、特に中間
の保持機構82〜84を適宜退避させてＣ型鋼20と干渉しな
いようにしたため、長さが異なるＣ型鋼20をそれぞれ台
車70の所定位置に正確に位置決め保持することができ
る。

特に、保持されるＣ型鋼20は各保持機構81〜85の係合
ピン92,113により台車70における長手方向位置を正確に
維持されるとともに、各保持機構81〜85の係合ピン92,1
13は一定の基準軸線Ｃ上に配置されており、何れのモジ
ュールのＣ型鋼20であってもその中心軸線方向および幅
方向位置を常に一定にすることができる。

このため、台車70を指定された孔開けパターンや溶接
パターンに基づいて間歇移動させることにより、台車70
に保持されたＣ型鋼20の加工箇所を対応する孔開け機52
やブラケット溶接機54の加工部位に対向する位置へと正
確に送ることができ、必要な各箇所に孔開けやブラケッ
ト溶接等の所定の加工を正確に行うことができる。

さらに、各保持機構81〜85はＣ型鋼20の両端部分を保
持することで加工されるＣ型鋼20の中間部分に対する影
響を回避でき、特にウェブ20Aの端縁を挟持することで
中間ライン50で加工が行われる両側のフランジ20Bを完
全にフリーの状態にでき、加工する位置の設定自由度を
高めることができる。

また、各モジュールのＣ型鋼20はそれぞれ台車70の進
行方向前側の端縁位置が一致するように保持されるた
め、何れのモジュールのＣ型鋼20であっても台車70を進
行させて直ぐに加工を開始することができるとともに、
各モジュールのＣ型鋼20で共通する部分の加工パターン
を共通させることができる。

なお、本発明は前記実施例に限定されるものではな
く、本発明を達成しようとする範囲内の変形が本発明に
含まれるものである。

例えば、台車70に設置する保持機構81〜85の構造や形
式等は実施にあたって適宜選択すればよく、位置決めは
基準孔31,32に挿通係合する係合ピン92,113に限らず、
角隅部分に係合するＬ字型コーナー部材等を用いてもよ
い。

また、各保持機構81〜85ではクランプアーム94,123を
回動させて支持部材93,122と挟持部材95,124とでＣ型鋼
20を挟持させたが、Ｃ型鋼20を保持するための構成は他
の方式であってもよく、機械的な挟持に限らず、真空あ
るいは磁力による吸着等を利用してもよい。

さらに、中間の保持機構82〜84を可倒式とするために
係合ピン113を回動式のピンアーム112に設けたが、突没
式あるいは進退式の部材に係合ピン113を支持させてＣ
型鋼20の保持位置から退避させるようにしてもよい。

また、各保持機構81〜85には駆動源としてエアシリン
ダ96,114,125を用いたが、ソレノイドやモータ等を用い
てもよい。

さらに、各保持機構81〜85はＣ型鋼20の両端部を保持
するにあたってウェブ20A部分を挟持するとしたが、フ
ランジ20Bの一方を挟持し、あるいは両側から保持する
ようにしてもよく、Ｃ型鋼20に対する加工箇所の配置等
に応じて変更すればよい。

一方、台車70およびレール71等の構造や形式等は実施
にあたって適宜設定すればよい。つまり、台車70とレー
ル71との間はローラ機構72に限らず、摺動式等であって
もよい。また、駆動機構73を台車70に搭載する必要はな
く、レール71に沿って各台車70に対応した駆動チェン等
を設け、各台車70を各チェンに係合させることで各々を
独立して移動させるようにしてもよい。

さらに、前記実施例では二台の台車70の入れ換え送り
し、各台車70を各加工内容に対応させたが、台車70を循
環式としてＣ型鋼20に対応させるようにしてもよい。つ
まり、台車70に保持されたＣ型鋼20に対して先ず孔開け
を行い、次いで溶接を行い、さらに取り出しを行い、こ
の後別の戻り経路により台車70を次のＣ型鋼20の受け入
れ位置に戻すようにしてもよい。

さらに、Ｃ型鋼20に加工する内容としては、汎用取付
け孔35の孔開けやブラケット30の溶接に限らず、例えば
エンボス状の突起部の打ち出し等であってもよく、特に
Ｃ型鋼20に長手方向に沿って配列される加工に対して有
効である。

また、台車70に保持する長尺材は前記実施例のような
Ｃ型鋼20に限らず、様々な寸法、形状、材質のものに適
用でき、住宅用居室ユニット10用に限らず他の構造の住
宅建物の梁や柱に利用される長尺材にも適用することが
できる。

〔発明の効果〕

以上に述べたように、本発明によれば複数の保持機構
を適宜配置し、中間の保持機構を可倒式とすることで、
長さの異なる長尺材を確実に位置決め保持できるととも
に、長尺材の端部を保持することで長尺材の加工を妨げ
ないようにすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の生産工程を示すブロック
図、第２図は同実施例で生産する住宅用居室ユニットを
示す分解斜視図、第３図は前記ユニットを組み立てた状
態を示す斜視図、第４図は前記ユニットの用いられる長
辺梁を示す斜視図、第５図は前記長辺梁を生産するライ
ンを示す斜視図、第６図は前記長辺梁の搬送加工用の台
車を示す平面図、第７図は前記長辺梁の搬送加工用の台
車を示す側面図、第８図は固定式の保持装置を示す平面
図、第９図は固定式の保持装置を示す側面図、第10図は
可倒式の保持装置の係合ピン部分を示す平面図、第11図
は可倒式の保持装置の係合ピン部分を示す側面図、第12
図は可倒式の保持装置の係合ピン部分を示す正面図、第
13図は可倒式の保持装置のクランプ部分を示す平面図、
第14図は可倒式の保持装置のクランプ部分を示す側面
図、第15図は可倒式の保持装置のクランプ部分を示す正
面図である。 20……長尺材であるＣ型鋼、70……台車、81〜85……保
持機構、90……固定式の保持装置、100……可倒式の保
持装置。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数の規格長さの長尺材をその長手方向に
   延びる所定の搬送経路に沿って搬送しつつ前記搬送経路
   に沿って配置された加工装置で加工を行うために、前記
   搬送経路に設置されたレールに沿って走行可能かつ前記
   長尺材を前記走行方向に沿って保持可能な長尺材の搬送
   加工用台車であって、この台車上には前記走行方向に沿
   った基準軸線上に複数の保持機構が配列され、前記各保
   持機構のうち一端側のものは前記長尺材の一端を係合保
   持可能とされ、前記各保持機構のうち前記一端側以外の
   ものは前記長尺材の他端を保持可能とされかつ前記一端
   側の保持機構からの距離が前記長尺材の規格長さに応じ
   て設定されており、前記各保持機構のうち両端を除く中
   間の保持機構は保持された前記長尺材に対して進退自在
   な可倒式であることを特徴とする長尺材の搬送加工用台
   車。