JPH035565A - 移動足場ロボット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、中高層建築における鉄骨工事をロボット化す
るための移動足場ロボットに関する。

〔従来の技術〕

中高層建築の施工は、大きく区分すると鉄骨組立、鉄筋
組立、型枠組立、コンクリート打設、型枠解体の各作業
からなっている。そのうち柱や梁の鉄骨組立作業では、
部材搬送、仮接合、建て入れ直し、本接合の作業がある
。これらの作業では、まず、クレーンを使って鉄骨を所
定の位置まで揚重、盪送して例えば仮締めボルトにより
各部材間を仮接合し、しかる後３軸方向の位置決め、歪
み直しを行って溶接やボルトにより鉄骨を最終的に固定
（本接合）している。従来の鉄骨組立におけるこれらの
作業は、鉄骨の運搬時にクレーンを使う以外、接合時に
若干の治具を使う程度で、はとんど鳶職等の人手による
作業となっている。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記のように従来の鉄骨工事は、クレーンを使って鉄骨
を所定の位置に揚重、盪送した後は、はとんど鳶職人に
よる高所作業になるため、危険な上、作業時間もかかり
、精度の面で高度な熟練技術を必要とするという問題が
あった。

本発明は、上記の課題を解決するものであって、人手に
よることなく自動で鉄骨工事を行うことができる移動足
場ロボットを提供することを目的とするものである。

〔課題を解決するための手段〕

そのために本発明は、作業ロボットを搭載してセルフク
ライミングしながら鉄骨組み立てを行う移動足場ロボッ
トであって、側面に鉄骨の把持装置を有し作業ロボット
を搭載する上床フレーム、側面に鉄骨の把持装置を有す
る下床フレーム、および上床フレームと下床フレームと
の間で複数段のシリンダからなる伸縮機構を有するブー
ムを備え、且つ上床フレームと下床フレームに一方の辺
を摺動縮小させる床面縮小機構を設けたことを特徴とす
るものである。

〔作用〕

本発明の移動足場ロボットでは、下床フレームの把持装
置で上位階の鉄骨を把持してブームを伸長させ、上床フ
レームが所定の位置まで上昇した後、上床フレームの把
持装置で上位階の鉄骨を把持してブームを縮小させるこ
とによって、鉄骨を組み立てながらセルフクライミング
することができる。そして、移動足場ロボットを運搬す
る場合には、シリンダでブームを縮小すると共に、床面
縮小機構により上床フレームと下床フレームの１辺を縮
小することにより、コンパクトなサイズにすることがで
きる。したがって、トラックによる運搬も容易になる。

〔実施例〕

以下、図面を参照しつつ実施例を説明する。

第１図は本発明に係る移動足場ロボットの１実施例を示
す全体の外観図であり、１は移動足場ロボット、２は小
梁取付装置設置位置、３は溶接ロボット、４は位置決め
ロボット、５は回転ロボット、６はセンシング装置、７
は移動台車、８はクレーンロボットを示す。

第１図において、移動足場ロボット１は、上床フレーム
と下床フレームの側面に昇降のための大梁の把持装置１
３．１７を有すると共に上床フレームと下床フレームの
間に油圧シリンダにより伸縮する脚伸＄１機構を有する
ものであり、さらに、上下床面の縮小機構を有し、運搬
時にはコンパクトなサイズに縮小させることによって、
トラックで容易に運搬できるようにしている。移動足場
ロボット１の移動は、移動台車７に積載して行われ、移
動台車７は、移動足場ロボット１の長辺と平行な向きで
移動足場ロボット１の短辺を積載して人手によって運転
される。

移動足場ロボット１の上床面には、溶接ロボット３や位
置決めロボット４、回転ロボット５のような各種の作業
ロボット、センシング装置６が搭載される。各作業ロボ
ットのうち、クレーンロボット８は、柱や梁鉄骨の揚重
を行い、回転ロボット５は、柱および大梁鉄骨の姿勢制
御を行い、位置決めロボット４は、柱および大梁鉄骨の
把持による水平面内における位置決めを行うものである
。

また、センシング装置６は、粱両端のピンと仕ロ部ピン
穴の測定、柱鉄骨ピンおよび仕口部の位置と姿勢測定を
行うものである。

このように移動足場ロボット１は、各種の作業ロボット
を搭載し、把持装置１３．１７と油圧シリンダを使って
セルフクライミングしながら、大梁および柱鉄骨の組立
作業を行うものであり、組立作業では、移動足場ロボッ
ト１上に設置された溶接ロボット３や位置決めロボット
４、回転ロボット５がクレーンロボット８と協調しなが
らそれぞれの作業を行う。

次に、本発明に係る移動足場ロボット１の構成を詳細に
説明する。

第２図は移動足場ロボットの側面図、第３図は移動足場
ロボットの平面図である。図中、１０は上床フレーム、
１１はクランプ装置、１２はガイトレール、１３と１７
は把持装置、１４はターンテーブル、１５と１６は油圧
シリンダ、１８はピット、１９は下床フレームを示す。

本発明に係る移動足場ロボットは、第２図および第３図
に示すように上床フレーム１０の上面に沿ってガイドレ
ール１２を敷設すると共に、隅にはターンテーブル１４
を配置し、第１図に示したような溶接ロボット３や位置
決めロボット４、回転ロボット５等が上床フレーム１０
上を自由に移動できるようにする。そして、ロボット作
業位置である各辺中央および隅のターンテーブル１４に
は、回転ロボット上に部材荷重がかかったときのために
ロボット基礎部のクランプ装置１１が設けられる。脚伸
縮機構は、図示のようにそれぞれ２基の油圧シリンダ１
５．１６で３段のブームを伸縮させるようになっている
。したがって、把持装置１７により大梁を把持して下床
フレーム１９を固定し、油圧シリンダ１５．１６を伸長
させることによって上床フレーム１０を上の階まで上昇
させることができ、上床フレーム１０の把持装置１３に
より大梁を把持して上床フレーム１０を上階の大梁の位
置に固定し、油圧シリンダ１５．１６を縮小させること
によって下床フレーム１９を次の階ま゛で上昇させるこ
とができる。

第４図はステージの縮小機構の細部および縮小させた状
態を示す図であり、同図（ａ）は平面図、同図（ｂ）は
側断面図、同図（Ｃ）は上床中央部の下降機構を示す図
、同図（ｄ）は上床中央部の収納機構を示す図、第５図
にトラックに積載した様子を示す図である。

本発明に係る移動足場ロボットは、先に述べたように運
搬に便利なように上下床面の縮小機構を設けているが、
その機構は、第４図（ａ）に示す減速機２１、サーボモ
ータ２２を動作させることにより同図（ｂ）に示すよう
に、まず、ターンテーブル１４をリニア軸受２４に沿っ
て上床フレーム１０の上面より下降させてフレーム内に
納める。しかる後上床中央部を油圧シリンダ２７により
リニア軸受２５に沿って同図（Ｃ）に示すように下降さ
せた後、同図（ｄ）に示すように減速機２７、サーボモ
ータ２８を動作させてラック３０とビニオン２９の機構
により上床両側部に対して収納されるように移動し縮小
する。なお、下床フレーム内にも同様に短辺中央部の摺
動機構を設けることにより床短辺を縮小する。上記のよ
うに脚伸縮機構と床面縮小機構を使ってブームと床面を
縮小しトラック３１に積載した様子を示したのが第５面
である。

次に、本発明に係る移動足場ロボットを使った鉄骨組立
順序を説明する。第６図は鉄骨組立順序を説明するだめ
の図である。

本発明に係る移動足場ロボットを使った鉄骨組立作業で
は、まず、第６図（ａ）に示すようにクレーンロボット
３２により鉄骨柱３３を揚重、搬送して鉄骨柱の建て込
みを行う。次に、同図ら）に示すように移動足場ロボッ
ト１を移動台車７に積載して移動し移動足場ロボット１
の位置決めを行い、同図（Ｃ）に示すようにクレーンロ
ボット３２により粱３４を揚重、搬送して２Ｆ梁の組み
立てを行う。

続けて、同図（ｄ）に示すように脚伸縮機構を伸長させ
て移動足場ロボット１の上床フレームを上昇させ、３Ｆ
粱の組み立てを行う。このようにして２Ｆ分の梁の組み
立てが終わると、同図（ｅ）に示すように上位の階（３
Ｆ）の梁を移動足場ロボット１の上床フレームに取り付
けられた把持装置で把持して脚伸縮機構を縮小させるこ
とによりセルフクライミングを行い、下床フレームに取
り付けられた把持装置で下位の階（２Ｆ）の梁を把持し
て下、床フレームを固定する。以後、脚伸縮機構を伸長
させて４Ｆ粱の組み立て、脚伸縮機構を縮小させて下床
フレームの３Ｆへのセルフクライミング、５Ｆ梁の組み
立て、４Ｆへのセルフクライミングと同様に上位階へ繰
り返し行ってゆく。

第７図はロボットの組み立て、解体作業の手順を説明す
るための図である。

ロボットの組み立ては、第７ｉｆｆｌ（ａ）に示すよう
に現場において、まず、移動台車の上に移動足場ロボッ
トがセットされている状態で、移動足場ロボットにパワ
ーユニットを接続する。そして、移動足場ロボットの上
下床フレームを正規のサイズまで伸ばす。そして、小梁
取付装置、走行レール、センシング装置、位置決めロボ
ット、回転ロボット、溶接ロボットを順次取り付け、試
運転、調整を行う。このようにして組み立てが終了する
と、移動台車により移動して第６図に示すような位置決
めを行い、作業を開始する。

また、ロボットの解体では、上記の組み立てと逆の作業
となり、第７図（ｂ）に示すようにまず、センシング装
置、位置決めロボット、回転ロボット、溶接ロボットの
取り外し、続いて走行レール、小梁取付装置の取り外し
を行って、移動足場ロボットの上下床フレームを運搬時
の大きさに縮小する。

そして、移動足場ロボットからパワーユニットを切り離
し、各機器を輸送車に積み込んで搬出する。

なお、本発明は、上記の実施例に限定されるものではな
く、種々の変形が可能である。例えば上記の実施例では
、人が運転する移動台車により移動足場ロボットを移動
したが、自動運転、遠隔操作運転により移動するように
してもよいことは勿論である。

〔発明の効果〕

以上の説明から明らかなように、本発明によれば、脚伸
縮機構と床面縮小機構により移動足場ロボットをコンパ
クトなサイズに縮小させることができるので、特殊なト
ラックでなくても運搬することができる。そのため、現
場での組み立て作業が簡素化でき、作業現場での組み立
て作業を迅速に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る移動足場ロボットの１実施例を示
す全体の外観図、第２図は移動足場ロボットの側面図、
第３図は移動足場ロボットの平面図、第４図はステージ
の縮小機構の細部および縮小させた状態を示す図、第５
図にトラックに積載した様子を示す図、第６図は鉄骨組
立順序を説明するための図、第７図はロボットの組み立
て、解体作業の手順を説明するための図である。 ■・・・移動足場ロボット、２・・・小梁取付装置設置
位置、３・・・溶接ロボット、４・・・位置決めロボッ
ト、５・・・回転ロボット、６・・・センシング装置、
７・・・移動台車、８・・・クレーンロボット。 第１図 第２図 第３図 第７図 （ａ） （ｂ）

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）作業ロボットを搭載してセルフクライミングしな
   がら鉄骨組み立てを行う移動足場ロボットであって、側
   面に鉄骨の把持装置を有し作業ロボットを搭載する上床
   フレーム、側面に鉄骨の把持装置を有する下床フレーム
   、および上床フレームと下床フレームとの間で複数段の
   シリンダからなる伸縮機構を有するブームを備え、且つ
   上床フレームと下床フレームに一方の辺を摺動縮小させ
   る床面縮小機構を設けたことを特徴とする移動足場ロボ
   ット。
2. （２）上床フレームは、搭載したロボットに部材荷重が
   かかったときに支持するためのクランプ装置を備えたこ
   とを特徴とする請求項１記載の移動足場ロボット。
3. （３）上床フレームは、上面に作業ロボットの移動用レ
   ールと隅にターンテーブルを備えたことを特徴とする請
   求項１記載の移動足場ロボット。
4. （４）床面縮小機構は、ターンテーブルおよび縮小辺の
   床面を内部に退避させる機構を備えたことを特徴とする
   請求項３記載の移動足場ロボット。