JPH035572A - Steel frame assembly system employing robot - Google Patents

Steel frame assembly system employing robot

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JPH035572A
JPH035572A JP14066389A JP14066389A JPH035572A JP H035572 A JPH035572 A JP H035572A JP 14066389 A JP14066389 A JP 14066389A JP 14066389 A JP14066389 A JP 14066389A JP H035572 A JPH035572 A JP H035572A
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Japan
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robot
steel frame
crane
steel
positioning
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JP14066389A
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Yukio Hasegawa
幸男 長谷川
Toshio Nakamura
俊男 中村
Toshikazu Miyajima
宮嶋 俊和
Yusuke Matsushita
祐輔 松下
Shinji Yamashita
伸二 山下
Nobuhiro Okuyama
信博 奥山
Masahiro Nishimura
正宏 西村
Haruo Hoshino
春夫 星野
Toru Shinozaki
徹 篠崎
Ryoji Yoshitake
吉武 亮二
Hiroshi Asano
寛 浅野
Masayuki Terao
雅之 寺尾
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Taisei Corp
Kajima Corp
Waseda University
Shimizu Construction Co Ltd
Obayashi Corp
Fujita Corp
Komatsu Ltd
Hitachi Zosen Corp
Takenaka Komuten Co Ltd
Kumagai Gumi Co Ltd
Sato Kogyo Co Ltd
Toda Corp
Shimizu Corp
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Abstract

PURPOSE:To automatically assemble together steel frames by a method wherein position data of a steel frame member conveyed by a crane robot and an already driven steel frame is detected and compared and computed, and by means of an output therefrom, various robots are controlled in coordination. CONSTITUTION:Position data is detected from a moving scaffold robot 21 on which various working robots are mounted and which has a photographing device to detect position data of an already driven pillar and a crane robot 28 lifting steel frames to the moving scaffold robot 21 and detecting position data for steel frames intended to be assembled together, and the data position is compared and computed. By means of an output therefrom, the crane robot 28 and a positioning robot 24 are controlled in coordination, and a steel frame, e.g. pillars, beams, is automatically regulated so as to be coincided with a mounting direction to assemble together the steel frames. This system performs automation of a steel frame work with high positioning precision without using a labor, and shortens a term of works.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野] 本発明は、クレーンロボットにより搬送されて把だ鉄骨
部材を把持して既に建込みした鉄骨に取付けるためのロ
ボットを用いた鉄骨組立システムみ関する。
[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention relates to a steel frame assembly system using a robot for grasping a bundled steel frame member carried by a crane robot and attaching it to an already erected steel frame. .

〔従来の技術〕[Conventional technology]

中高層建築の工法は、太き(区分すると鉄骨組記、鉄筋
組立、型枠組立、コンクリート打設、型鉄解体の各作業
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、先ずクレーンを使って鉄骨を所定
の位置まで揚重、搬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。
The construction methods for medium-to-high-rise buildings are divided into several steps: steel frame construction, reinforcing steel assembly, formwork assembly, concrete pouring, and formwork dismantling.
There is work such as transporting parts, temporary joining, rebuilding, and final joining. In these operations, first, a crane is used to lift and transport the steel frame to a predetermined position, and each member is temporarily joined using temporary bolts, for example, and then positioning in three axes, straightening distortion, welding, etc. The steel frame is finally fixed with bolts (
Main bonding). These tasks in conventional steel frame assembly are mostly carried out manually by steeplejacks and other workers, with only the use of cranes to transport the steel frames and the use of a few jigs for joining.

[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、搬送した後は、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。
[Problem to be solved by the invention] As mentioned above, in conventional steel frame work, after the steel frame is lifted and transported to a predetermined position using a crane, the work is mostly done at height by a steeplejack craftsman. However, there were problems in that it was dangerous, time-consuming, and required highly skilled techniques in terms of accuracy.

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(自動的に鉄骨の姿勢を調整し、鉄骨を組立
てることができる鉄骨工事用位置決めロボットを提供す
ることを目的とするものである。
The present invention solves the above problems, and aims to provide a positioning robot for steel construction that can automatically adjust the posture of steel frames and assemble steel frames without manual intervention. It is.

[課題を解決するための手段] そのために本発明のロボットを用いた鉄骨組立システム
は、各種の作業ロボットを搭載し、把持装置33.37
と油圧シリンダを使ってセルフクライミングしながら、
大梁および柱等の鉄骨の組立作業を行う移動足場ロボッ
)21と、前記鉄骨を移動足場ロボット21に揚重する
クレーンロボット28と、揚重された鉄骨を把持して所
定箇所に位置決めする位置決めロボット24とを備え、
前記移動足場ロボット21は、既に建込みされた柱の位
置データを検出する撮像装置を有し、前記クレーンロボ
ット28は、組立られる鉄骨の位置データを検出する撮
像装置28aを有してなり、前記数に建込みされた柱の
位置データと組立られれる鉄骨の位置データとを比較演
算し、その出力に基づい前記クレーンロボット28と位
置決めロボット28を協制御し鉄骨を組立てることを特
徴とする。
[Means for Solving the Problems] To this end, the steel frame assembly system using robots of the present invention is equipped with various working robots, and has gripping devices 33, 37.
While self-climbing using a hydraulic cylinder,
A mobile scaffold robot 21 that assembles steel frames such as girders and columns, a crane robot 28 that lifts the steel frames onto the mobile scaffold robot 21, and a positioning robot that grasps the lifted steel frames and positions them at predetermined locations. 24,
The mobile scaffolding robot 21 has an imaging device that detects positional data of columns that have already been erected, and the crane robot 28 has an imaging device 28a that detects positional data of the steel frame to be assembled. The present invention is characterized in that the position data of the columns erected in the number and the position data of the steel frames to be assembled are compared and calculated, and based on the output, the crane robot 28 and the positioning robot 28 are jointly controlled to assemble the steel frames.

なお、上記構成に付加した番号は図面と対比させるため
のものであり、これにより本発明の構成が何ら限定され
るものではない。
Note that the numbers added to the above configurations are for comparison with the drawings, and the configurations of the present invention are not limited thereby.

〔作用〕[Effect]

本発明においては、例えば第6図に示すように、先ず、
柱が揚重されてくる前に、下部柱の中心位置および向き
を移動足場ロボット21上のセンシング装置26で測定
し、柱断面の中心位W(X、Y)および向きθを測定演
算すると共に、クレーンロボット28の撮像装置28a
により上部柱の位置を測定し、回転テーブル1上に上部
柱をセントスる0次いで、位置決めロボット24に柱の
位置データを出力し、各電動モータを駆動させて把持装
置109を所定の位置にセットした後、第8図Ca) 
に示すように、回転テーブル1上の上部柱を把持する。
In the present invention, first, as shown in FIG. 6, for example,
Before the pillar is lifted, the center position and orientation of the lower pillar are measured by the sensing device 26 on the mobile scaffolding robot 21, and the center position W (X, Y) and orientation θ of the pillar cross section are measured and calculated. , imaging device 28a of the crane robot 28
Measure the position of the upper column and place the upper column on the rotary table 1.Next, the column position data is output to the positioning robot 24, and each electric motor is driven to set the gripping device 109 at a predetermined position. After that, Figure 8 Ca)
Grasp the upper column on the rotary table 1 as shown in the figure.

次いで、クレーンロボット28と位置決めロボット24
の協調作業により、上部柱を持ち上げ下部柱の所定距離
上方に位置決めした後、第8図(b)に示すよう回転テ
ーブル1を下部柱の頂部から退避させる。次に、クレー
ンロボット28の撮像装置28aにより測定された上部
柱の位置と前記下部柱の位置とを比較演算し、両者が一
致するように、位置決めロボット24を回転させて第8
図(c)に示すように柱を差し込む。
Next, the crane robot 28 and the positioning robot 24
After the upper column is lifted and positioned a predetermined distance above the lower column by a coordinated operation, the rotary table 1 is retracted from the top of the lower column as shown in FIG. 8(b). Next, the position of the upper column measured by the imaging device 28a of the crane robot 28 and the position of the lower column are compared, and the positioning robot 24 is rotated so that the two coincide.
Insert the pillar as shown in Figure (c).

[実施例] 以下本発明の実施例を図面を参照しつつ説明する。[Example] Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

先ず、本発明の鉄骨工業用位置決めロボットを搭載する
移動足場ロボットについて説明する。
First, a mobile scaffolding robot equipped with the steel frame industrial positioning robot of the present invention will be explained.

第3図は各種作業ロボットを搭載した移動足場ロボット
の外観図、第4図は移動足場ロボットの側面図、第5図
は移動足場ロボットの平面図である。図中、21は移動
足場ロボット、22は小梁、取付装置設置位置、23は
溶接ロボット、24は位置決めロボット、25は回転ロ
ボット、26はセンシング装置、27は移動台車、28
はクレーンロボット、30は上床フレーム、31はクラ
ンプ装置、32はガイドレール、33と37は把持装置
、34はターンテーブル、35と36は油圧シリンダ、
39は下床フレームを示す。
FIG. 3 is an external view of a mobile scaffolding robot equipped with various working robots, FIG. 4 is a side view of the mobile scaffolding robot, and FIG. 5 is a plan view of the mobile scaffolding robot. In the figure, 21 is a mobile scaffolding robot, 22 is a small beam, a mounting device installation position, 23 is a welding robot, 24 is a positioning robot, 25 is a rotating robot, 26 is a sensing device, 27 is a moving cart, 28
is a crane robot, 30 is an upper floor frame, 31 is a clamp device, 32 is a guide rail, 33 and 37 are gripping devices, 34 is a turntable, 35 and 36 are hydraulic cylinders,
39 indicates a lower floor frame.

第3図において、鉄骨工事用移動足場ロボット21は、
上床フレーム30と下床フレーム39の側面に昇降のた
めの大梁の把持装置33.37を有すると共に上床フレ
ーム30と下床フレーム39の間に油圧シリンダにより
伸縮する脚伸縮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21の移動は、移
動台車27に積載して行われ、移動台車27は、移動足
場ロボット21の長辺と平行な向きで移動足場ロボット
21の短辺を積載して人手によって運転される。
In FIG. 3, the mobile scaffolding robot 21 for steel construction works is
It has girder gripping devices 33, 37 for raising and lowering on the sides of the upper floor frame 30 and the lower floor frame 39, and a leg extension mechanism that extends and contracts with a hydraulic cylinder between the upper floor frame 30 and the lower floor frame 39, Furthermore, it has a reduction mechanism for the upper and lower floor surfaces, and by reducing the size to a compact size during transportation, it can be easily transported by truck. The movement of the mobile scaffolding robot 21 is carried out by loading it on a mobile cart 27, which is driven manually with the short side of the mobile scaffolding robot 21 loaded in a direction parallel to the long side of the mobile scaffolding robot 21. Ru.

移動足場ロボット21の上床面には、溶接ロボット23
や位置決めロボット24、回転ロボット25のような各
種の作業ロボット、センシング装置26が搭載される。
A welding robot 23 is mounted on the upper floor of the mobile scaffolding robot 21.
Various working robots such as a positioning robot 24, a rotating robot 25, and a sensing device 26 are mounted.

各作業ロボットのうち、クレーンロボット28は、柱や
梁鉄骨の揚重を行うとともに撮像装置(ITV)28a
により柱鉄骨の姿勢の測定を行う。回転ロボット25は
、柱および大梁鉄骨の姿勢調整を行い、位置決めロボッ
ト24は、柱および大梁鉄骨を支持し既存の鉄骨に位置
決めを行うものである。また、センシング装置26は、
撮像装置(ITV)を備え梁両端のピンと仕ロ部ピン穴
の測定、柱鉄骨の中心位置と姿勢の測定を行うものであ
る。
Among the work robots, the crane robot 28 lifts columns and beam steel frames, and also uses an imaging device (ITV) 28a.
Measure the posture of the column steel frame. The rotating robot 25 adjusts the posture of the columns and the girder steel frame, and the positioning robot 24 supports the column and the girder steel frame and positions them on the existing steel frame. Further, the sensing device 26
It is equipped with an imaging device (ITV) to measure the pins at both ends of the beam and the pin holes in the finishing section, as well as the center position and posture of the column steel frame.

このように移動足場ロボット21は、各種の作業ロボッ
トを搭載し、把持装置33.37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21上に設置された位置決めロボット24、回転ロ
ボット25がクレーンロボット28と協調しながらそれ
ぞれの作業を行う。
In this way, the mobile scaffolding robot 21 is equipped with various work robots and performs self-climbing work using the gripping devices 33 and 37 and hydraulic cylinders to assemble girders and column steel frames. A positioning robot 24 and a rotating robot 25 installed on a mobile scaffolding robot 21 perform their respective tasks in cooperation with a crane robot 28.

鉄骨工事用移動足場ロボットは、第4図および第5図に
示すように上床フレーム30の上面に沿ってガイドレー
ル32を敷設すると共に、隅にはターンテーブル34を
配置し、第3図に示したような溶接ロボット23や位置
決めロボット24、回転ロボット25等が上床フレーム
30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3
4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31が設けられる。
The mobile scaffolding robot for steel construction has a guide rail 32 laid along the upper surface of the upper floor frame 30 as shown in FIGS. 4 and 5, and a turntable 34 placed in the corner, A welding robot 23, a positioning robot 24, a rotating robot 25, etc., such as the above, can freely move on the upper floor frame 30. Then, the turntable 3 at the center and corner of each side, which is the robot working position.
4 is provided with a clamping device 31 for the robot base in case a member load is applied to the rotating robot.

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35.36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37により大梁を把持して
下床フレーム39を固定し、油圧シリンダ35.36を
伸長させることによって上床フレーム30を上の階まで
上昇させることができ、上床フレーム3oの把持装置3
3により大梁を把持して上床フレーム3oを上階の大梁
の位置に固定し、油圧シリンダ35.36を縮小させる
ことによって下床フレーム39を次の階まで上昇させる
ことができる。
The leg extension/retraction mechanism is configured to extend/retract the three stages of booms using two hydraulic cylinders 35 and 36, respectively, as shown in the figure. Therefore, by gripping the girder with the gripping device 37 and fixing the lower floor frame 39, and by extending the hydraulic cylinders 35 and 36, the upper floor frame 30 can be raised to the upper floor, and the gripping device 3 of the upper floor frame 3o
3 grips the girder to fix the upper floor frame 3o at the position of the girder on the upper floor, and by contracting the hydraulic cylinders 35 and 36, the lower floor frame 39 can be raised to the next floor.

第1図は本発明に使用される位置決めロボットの1実施
例を示す一部断面図である。
FIG. 1 is a partially sectional view showing one embodiment of a positioning robot used in the present invention.

位置決めロボット24は、概略、走行ハウジング101
、移動ハウジング102、上下動軸103、旋回装置1
04、摺動軸105、回転軸106.107.10.8
、把持装置109から構成される。
The positioning robot 24 generally includes a traveling housing 101.
, moving housing 102, vertical movement shaft 103, rotation device 1
04, sliding shaft 105, rotating shaft 106.107.10.8
, a gripping device 109.

走行ハウジング101は、下部に車輪を有し図示しない
モータによりガイドレール32(第5図)上を移動可能
になっている。走行ハウジング101には、上下動軸1
03の下降を許す貫通孔101aが形成されている。
The traveling housing 101 has wheels at its lower part and is movable on a guide rail 32 (FIG. 5) by a motor (not shown). The travel housing 101 includes a vertical movement shaft 1.
A through hole 101a is formed to allow the lowering of 03.

移動ハウジング102は、リニアガイド110および軸
受111により走行ハウジング101上を移動可能に支
持され、電動モータ112の回転をラック113、ビニ
オン114に伝達させることによりX軸上を移動する。
The moving housing 102 is movably supported on the traveling housing 101 by a linear guide 110 and a bearing 111, and is moved on the X-axis by transmitting the rotation of the electric motor 112 to the rack 113 and the pinion 114.

また、移動ハウジング102は、走行ハウジング101
に固定されたクランプ115により、把持装置109に
荷重が作用した時の反力を支持するようにしている。
Further, the moving housing 102 is connected to the traveling housing 101.
The clamp 115 fixed to supports the reaction force when a load is applied to the gripping device 109.

さらに、移動ハウジング102には、軸受116により
上下動軸103が上下動可能に支持され、該上下動軸1
03は、電動モータ117およびランク・ピニオン機構
119により上下(Z軸方向)に移動する。
Furthermore, a vertically moving shaft 103 is supported by a bearing 116 in the movable housing 102 so as to be vertically movable.
03 is moved up and down (in the Z-axis direction) by an electric motor 117 and a rank and pinion mechanism 119.

旋回装置104は、上下動軸103に軸受120により
回転自在に支持されると共に、摺動軸105を軸受12
1により水平方向に移動可能に支持しており、摺動軸1
05は、電動モータ122およびギヤ123により旋回
すると共に、電動モータ125およびボールネジ機構1
26により水平方向(Y軸)に移動する。
The swing device 104 is rotatably supported by a bearing 120 on a vertical moving shaft 103, and a sliding shaft 105 is supported by a bearing 120.
1 so as to be movable in the horizontal direction, and the sliding shaft 1
05 is rotated by an electric motor 122 and a gear 123, and also rotates by an electric motor 125 and a ball screw mechanism 1.
26 to move in the horizontal direction (Y axis).

把持装置109は、摺動軸105に回転軸1゜6.10
7.108を介して連結され、回転軸106.107.
108は図示しない電動モータにより図示のように回転
する。この把持装置109は、油圧シリンダ127によ
り移動して鉄骨を把持する。この把持の確認は磁気セン
サ等のタフチセンサにより行う、また、負荷検出センサ
が設けられ、クレーンロボット28から伝達される過負
荷を検出するようにしている。
The gripping device 109 has a rotation axis of 1°6.10 on the sliding shaft 105.
7.108, and the rotating shafts 106.107.
108 is rotated as shown in the figure by an electric motor (not shown). This gripping device 109 is moved by a hydraulic cylinder 127 to grip the steel frame. This confirmation of gripping is performed by a tuff sensor such as a magnetic sensor, and a load detection sensor is provided to detect an overload transmitted from the crane robot 28.

上記各電動モータには、エンコーダが設けられていて、
センシング装置で検知された取付位置のデータに基づい
て各電動モータを駆動させ、回転ロボット25上に受け
た大梁または柱を把持装置109にて把持し、センシン
グ装置で検知された取付位置まで搬送するものである。
Each of the above electric motors is equipped with an encoder.
Each electric motor is driven based on data of the mounting position detected by the sensing device, and the girder or column received on the rotary robot 25 is gripped by the gripping device 109 and transported to the mounting position detected by the sensing device. It is something.

この際、大梁まとは柱の吊り上げ用ワイヤーは結合した
ままとし、各重量はクレーンロボット28に負担させる
At this time, the wires for lifting the girders and columns remain connected, and each weight is borne by the crane robot 28.

次に第2図により、本発明に関連する回転ロボットにつ
いて説明する。回転ロボット25は、前記走行ハウジン
グ101上に位置決めロボット24と共に配置される。
Next, referring to FIG. 2, a rotating robot related to the present invention will be explained. The rotating robot 25 is disposed on the traveling housing 101 together with the positioning robot 24 .

第2図(a )において、回転テーブル1は、部材を載
せた場合の振れを防止するために例えば硬質ゴム等のク
ツション材2を用いたものであり、下部が円筒コロ軸受
6で回転自在に軸支され、サーボモータ7、減速機8に
よりタイミングベルト5を介して回転が制御される。そ
して、リニアガイド11、リニア軸受12により上下に
摺動可能に支持され、サーボモータ9、減速a10によ
り角ねじ13を介して上下移動できるような構造となっ
ている。円筒コロ軸受14、サーボモータ15、減速機
16、ギヤ17は、さらにこの鉄骨工事用回転ロボット
全体を回転可能に支持するものである。このように垂直
の旋回軸から水平に腕を出し、回転テーブル1が部材取
り付は位置上方にくるような寸法、構造となっている。
In FIG. 2(a), a rotary table 1 uses a cushion material 2 such as hard rubber to prevent vibration when a member is placed on it, and the lower part is rotatable with a cylindrical roller bearing 6. It is pivotally supported, and its rotation is controlled by a servo motor 7 and a speed reducer 8 via a timing belt 5. It is supported to be slidable up and down by a linear guide 11 and a linear bearing 12, and can be moved up and down via a square screw 13 by a servo motor 9 and a reduction gear a10. The cylindrical roller bearing 14, the servo motor 15, the speed reducer 16, and the gear 17 further rotatably support the entire rotating robot for steel construction work. In this way, the rotary table 1 is sized and structured so that the arm extends horizontally from the vertical pivot axis, and the rotary table 1 is positioned above the mounting position.

したがって、走行ハウジング101上で前記位置決めロ
ボットとも連結すると、昇降および旋回機構により大梁
や柱を位置決めロボットで把持した後は、回転テーブル
が下降し退避することができる。
Therefore, when connected to the positioning robot on the traveling housing 101, the rotary table can be lowered and evacuated after the positioning robot grips the girder or column using the lifting and turning mechanism.

上記鉄骨工事用回転ロボットを使ワた姿勢の調整は、第
2図(b)に示すように2個の距離センサ(超音波セン
サ)3が取り付は方向Xと平行に配置されているとする
と、大梁18を回転テーブル1に仮受けし、2個の距離
センサ3でそれぞれ部材までの距離z、 、 ii’、
を計測する。そして、両センサの距離差分が0になるま
で回転テーブル1を回転させる。
Adjustment of the posture using the above-mentioned rotary robot for steel construction is possible when two distance sensors (ultrasonic sensors) 3 are installed parallel to the direction X, as shown in Fig. 2(b). Then, the girder 18 is temporarily supported on the rotary table 1, and the two distance sensors 3 measure the distances z, , ii', respectively to the members.
Measure. Then, the rotary table 1 is rotated until the distance difference between both sensors becomes 0.

次に、本発明の柱組立システムについて説明する。第6
図は柱管組立順序を説明するための図である。
Next, the column assembly system of the present invention will be explained. 6th
The figure is a diagram for explaining the column tube assembly sequence.

先ず、柱が揚重されてくる前に、下部柱の中心位置およ
び向きを移動足場ロボット21上のセンシング装置26
で測定する(i)、これは、第7図(a)に示すように
、下部柱の上方に撮像装置(rTV)を移動させ、第7
図(b)に示すように、柱断面の中心位置(X、Y)お
よび向きθを測定演算することにより行われる。
First, before the pillar is lifted, the sensing device 26 on the moving scaffolding robot 21 determines the center position and orientation of the lower pillar.
(i), as shown in Figure 7(a), move the imaging device (rTV) above the lower column and
As shown in Figure (b), this is done by measuring and calculating the center position (X, Y) and direction θ of the column cross section.

次いで、柱部材は、大梁と比較して重量が大きいので、
下部柱の上に回転ロボット25の回転テーブル1を乗せ
る。そして、クレーンロボット28においては1.自己
の位置と前記下部柱の中心位置とを比較演算し、回転テ
ーブル1上に上部柱をセントする(i+) 、次いで、
回転テーブル1上での上部柱の姿勢調整を行う(iii
 )。これは、クレーンロボット28の撮像装置(IT
V)28aにより、第7図の説明と同様に柱断面の中心
位置(X、Y)および向きθを測定演算し、これを下部
柱のそれと比較し両者が一致するように、回転チー・プ
ル1を回転させる。
Next, since the column members are heavier than the girders,
The rotary table 1 of the rotary robot 25 is placed on the lower column. In the crane robot 28, 1. Compare and calculate the own position and the center position of the lower pillar, and place the upper pillar on the rotary table 1 (i+). Then,
Adjust the posture of the upper column on the rotary table 1 (iii
). This is the imaging device (IT) of the crane robot 28.
V) Using 28a, measure and calculate the center position (X, Y) and direction θ of the column cross section in the same way as explained in FIG. Rotate 1.

次いで、位置決めロボット24に柱断面の中心位置(X
、Y)および向きθのデータを出力し、各電動モータを
駆動させて把持装置109を所定の位置にセットした後
、第8図(a)に示すように、回転テーブル1上の上部
柱を把持する(iv)。
Next, the positioning robot 24 determines the center position (X
, Y) and direction θ, and after driving each electric motor and setting the gripping device 109 at a predetermined position, as shown in FIG. Grasping (iv).

次いで、クレーンロボット28と位置決めロボット24
の協調作業により、上部柱を持ち上げ下部柱の所定距離
上方に位置決めした後(V)、第8図(b)に示すよう
回転テーブル1を下部柱の頂部から退避させる。
Next, the crane robot 28 and the positioning robot 24
After the upper column is lifted and positioned a predetermined distance above the lower column (V) by the cooperative work of (V), the rotary table 1 is retracted from the top of the lower column as shown in FIG. 8(b).

次に、ステップ(vi)で、上下の柱断面の相対位置を
測定し最終確認を行い、要修正であれば位置決めロボッ
ト24により柱の位置・向きを修正し、ワーク不良であ
れば警報を発し、OKであれば、第8図(e)に示すよ
うに柱を差し込む。そして、最後に位置決めロボット2
4の最終目標位置データや把持装置の負荷をチエツクし
、組立を完了する。
Next, in step (vi), the relative positions of the upper and lower column cross sections are measured and final confirmation is made, and if correction is required, the position and orientation of the column is corrected by the positioning robot 24, and if the work is defective, an alarm is issued. , if it is OK, insert the pillar as shown in FIG. 8(e). And finally, positioning robot 2
4. Check the final target position data and the load on the gripping device, and complete the assembly.

なお、本発明は、上記の実施例に限定されるものでなく
、接種の変化が可能である。
It should be noted that the present invention is not limited to the above-mentioned embodiments, and the inoculation can be varied.

例えば上記実施例においては、スソテソプ(111)で
回転テーブル1により柱の姿勢調整を行っているが、回
転テーブル1は柱を仮置きする用途のみに用いて、柱の
姿勢調整を位置決めロボット24の把持後に行うように
してもよい。
For example, in the above embodiment, the attitude of the pillar is adjusted by the rotary table 1 in the susotesup (111), but the rotary table 1 is used only for temporarily placing the pillar, and the positioning robot 24 adjusts the attitude of the pillar. This may be performed after gripping.

また、例えば上記の実施例では、柱の組立について説明
しているが、大梁の組立に適用してもよく、この場合に
は、第2図(b)で説明したように回転テーブル1によ
り大梁の姿勢調整をした後、位置決めロボット24で大
梁を把持し、検出した梁仕口のピン穴位置まで移動させ
、大梁を梁仕口に取付けるものである。
Furthermore, for example, although the above embodiment describes the assembly of columns, it may also be applied to the assembly of girders, and in this case, as explained in FIG. After adjusting the posture, the positioning robot 24 grips the girder, moves it to the detected pin hole position of the beam joint, and attaches the girder to the beam joint.

[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、クレ
ーンロボットのセンサと移動足場ロンホトのセンサとに
より、上下の柱の姿勢を計測し、クレーンロボットと位
置決めロボットとの協調作業により、柱を組立てるため
、自動的に柱や梁等の鉄骨部材姿勢を取り付は方向と一
致するように調整することができる。
[Effects of the Invention] As is clear from the above description, according to the present invention, the postures of the upper and lower columns are measured by the sensor of the crane robot and the sensor of the moving scaffold, and the cooperation between the crane robot and the positioning robot is improved. By assembling columns, the posture of steel members such as columns and beams can be automatically adjusted to match the mounting direction.

また、移動足場ロボット、および位置決めロボットや溶
接ロボット等の作業ロボットと協調動作させることによ
って鉄骨工事を鳶職人等の人手を使わずに自動で行うこ
とができる。しかも、工事の安全性を向上することがで
き、また、位置決め晴度を高くし、工事期間の短縮を図
ることもできる。
In addition, by cooperating with mobile scaffolding robots and work robots such as positioning robots and welding robots, steel frame work can be performed automatically without the use of human hands such as steeplejacks. Moreover, the safety of construction work can be improved, and the clearness of positioning can be increased, so that the construction period can be shortened.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明に用いられる位置決めロボットの1実施
例を示す一部断面図、第2図(a)は本発明に用いられ
る回転ロボットの1実施例を示す図、同図(b)は鉄骨
の姿勢検出、調整を説明するための図、第3図は各種作
業ロボットを搭載した移動足場ロボットの外観図、第4
図は移動足場ロボットの側面図、第5図は移動足場ロボ
−/ )の平面図、第6図および第8図は柱部材の組立
工程の例を説明するための図、第7図は柱部材の位置測
定方法を説明するための図である。 21・・・移動足場ロボット、24・・・位置決めロボ
ット、28・・・クレーンロボット、28a・・・撮像
装置、33.37・・・把持装置。 第1図 4
FIG. 1 is a partial sectional view showing one embodiment of the positioning robot used in the present invention, FIG. 2(a) is a diagram showing one embodiment of the rotating robot used in the present invention, and FIG. Diagram for explaining posture detection and adjustment of steel frames; Figure 3 is an external view of a mobile scaffolding robot equipped with various work robots; Figure 4
The figure is a side view of the mobile scaffolding robot, Figure 5 is a plan view of the mobile scaffolding robot (/ ), Figures 6 and 8 are diagrams for explaining an example of the assembly process of the column members, and Figure 7 is the column. It is a figure for explaining the position measurement method of a member. 21... Mobile scaffolding robot, 24... Positioning robot, 28... Crane robot, 28a... Imaging device, 33.37... Gripping device. Figure 1 4

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)各種の作業ロボットを搭載し、把持装置と油圧シ
リンダを使ってセルフクライミングしながら、大梁およ
び柱等の鉄骨の組立作業を行う移動足場ロボットと、前
記鉄骨を移動足場ロボットに揚重するクレーンロボット
と、揚重された鉄骨を把持して所定箇所に位置決めする
位置決めロボットとを備え、前記移動足場ロボットは、
既に建込みされた柱の位置データを検出する撮像装置を
有し、前記クレーンロボットは、組立られる鉄骨の位置
データを検出する撮像装置を有してなり、前記既に建込
みされた柱の位置データと組立られる鉄骨の位置データ
とを比較演算し、その出力に基づいて前記クレーンロボ
ットと位置決めロボットを協調制御して鉄骨を組立てる
ことを特徴とするロボットを用いた鉄骨組立システム。
(1) A mobile scaffolding robot equipped with various work robots that assembles steel frames such as girders and columns while self-climbing using gripping devices and hydraulic cylinders, and a mobile scaffolding robot that lifts the steel frames onto the mobile scaffolding robot. The mobile scaffolding robot includes a crane robot and a positioning robot that grips a lifted steel frame and positions it at a predetermined location.
The crane robot has an imaging device that detects positional data of the already erected columns, and the crane robot has an imaging device that detects the positional data of the steel frame to be assembled, and the crane robot has the imaging device that detects the positional data of the already erected columns. A steel frame assembly system using a robot, characterized in that the crane robot and the positioning robot are cooperatively controlled to assemble the steel frame by comparing and calculating the position data of the steel frame and the position data of the steel frame to be assembled.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04319172A (en) * 1991-04-19 1992-11-10 Kajima Corp Skeleton building construction workbench
CN102338533A (en) * 2010-07-14 2012-02-01 Lg电子株式会社 Refirgerator

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62244971A (en) * 1986-04-16 1987-10-26 学校法人早稲田大学 Reinforcement building apparatus and system

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