JPH05340107A - 作業用ロボット - Google Patents

作業用ロボット

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JPH05340107A
JPH05340107A JP15246692A JP15246692A JPH05340107A JP H05340107 A JPH05340107 A JP H05340107A JP 15246692 A JP15246692 A JP 15246692A JP 15246692 A JP15246692 A JP 15246692A JP H05340107 A JPH05340107 A JP H05340107A
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JP
Japan
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robot
jib crane
work
housing
robot arm
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JP15246692A
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Saburo Kato
三郎 加藤
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Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【構成】 レールに沿って進退自在に形成された移動体
と、該移動体に旋回ジブクレーン5と旋回手段18を備
えたロボットアームと42−1,42−2が配設された
ハウジング13、そして前記ロボットアーム42−1,
42−2先端で把持された旋回ジブクレーン5の吊り具
8の移動を、前記ロボットアーム42−1,42−2の
動きに追随して連続的に制御する制御手段とから構成さ
れる。更に、ジブクレーン5とロボットアーム42−
1,42−2がハウジング13内に旋回格納されるよう
に構成される。 【効果】 従来のバランサーよりも大きな重い部材を扱
うことができ、より広い範囲の作業ができる。運転者は
作業場の3K環境から隔離されて安全清潔な環境で運転
監視ができる。ロボットを大型化するよりも経済的であ
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、主として、高層ビル建
設のための自動構築装置を構成する仮設構造物での重量
物の取扱と据付作業の省力化の作業用ロボットに関す
る。
【0002】
【従来の技術】建設業の人手不足の解消と3K対策とし
て建設の省力化が進められ、現場作業を減らすため工場
で製作・組立てたものを現場に搬入する方法が、作業の
全天候化検討と共に検討され部分的に実施されつつあ
る。
【0003】このように予め工場で製作・組立てた部材
は、当然、現場で組立てる場合と比較して単品重量が大
きくなっており、高層ビルの建設現場に搬入される建築
部材の単品重量が1,000kgを超える物が多くなって
いる。このように、取り扱う建築部材が大型、大重量化
しているためその据付作業に作業者が直接手を出すこと
は非常に危険であるばかりでなく、肉体的にもきつい作
業となっている。又、作業環境も依然として粉塵が多い
ため健康上も好ましくない。
【0004】このため、人手の介在をなるべく少なくし
て、労働災害の芽を摘むと同時に作業能率を向上させる
ことが重要な問題と認識され、省力化・全天候作業可能
化に適合した工法の対策が求められ、鉄骨の組立て作
業、外装材の取り付け作業等が可能な作業用ロボットの
登場が待たれていた。
【0005】図4(A)〜(C)は、大規模建築物の建
設現場における作業用ロボットに関する先行技術を示
し、特開平3−5571号公報に記載された例である。
図4(A)において、作業用ロボット1は、図示されな
いコンピュータで位置制御される移動台車47と伸縮と
回転自在のコンクリート打設装置44とから形成されて
いる。即ち、移動台車47、昇降作業台48、回転支持
台49、伸縮アーム50、旋回アーム51、コンクリー
ト圧送パイプ52及び旋回パイプ53からなるコンクリ
ート打設装置44を、打設する床部材54の上に移動さ
せる。そして伸縮アーム50、旋回アーム51及び旋回
パイプ53を回動させながらコンクリートを打設する。
【0006】次に図4(C)において、搬送とハンドリ
ングとをコンピュータで制御する床部材の把持装置46
を伸縮アーム50に付け替え、把持装置46により床部
材54を把持させる。更に、伸縮アーム50と昇降作業
台48とを動作させて、床部材54を作業空間に搬送す
る。図4(B)は、作業用ロボットを運搬するために折
り畳んだ状態を示す。
【0007】図5は、大規模建築物の建設現場における
作業ロボットに関する別の先行技術を示し、特開平3−
17356号公報に記載された例である。この発明に記
載された作業用ロボット1は、建設途中の高層建築物の
構造物の上端部に支持されて全天候下での組立て作業を
可能とする仮設構造物57の側部枠体3の段差部58に
敷設された上下一対の走行レール30に案内される走行
車輪27を有する走行台車59と、この走行台車59の
上部に設けられると共に、各種作業用のマニピュレータ
60を有するロボット本体61とから構成される。図6
は、天井走行クレーン56と該天井走行クレーン56で
運び上げた鉄骨、床材、外装材等の部材32(図5参
照)を取り付ける作業用ロボット1の配置の例を示す。
天井走行クレーン1が複数台配置され、又側部枠体3に
は、ビルAの周囲に沿って走行自在にされた作業用ロボ
ット1が複数台配置されている。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】図4に示された先行技
術はコンクリート打設と床組立て作業の自動化、省力化
を図るための搬送を目的とした作業用ロボットであっ
て、主としてテレスコピックシリンダーの伸縮とリフタ
ー機能による装置の昇降によって、比較的に軽量な配管
又は床パネルを移動させることを目的とした装置である
ため、重量物を運搬し精度よく配置することが要求され
る鉄骨の組立て作業、外装材の取り付け作業等には必ず
しも適していなかった。
【0009】又、図5,6に示された先行技術は、仮設
構造物内に配置された天井クレーンと作業用ロボットを
使用した高層建築物の建設方法にポイントがあり、作業
用ロボットについては現状では重量が大きいものには適
用できない。
【0010】そこで、本発明の目的は、作業者が3K環
境に居ることなく鉄骨の組立て作業、外装材の取り付け
作業等を自動的又は遠隔操作で行うことが可能な作業用
ロボットを提供することにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明は、レールに沿っ
て進退自在に形成された移動体と、該移動体に旋回ジブ
クレーンと旋回手段を備えたロボットアームとが配設さ
れたハウジングとから構成され、前記ロボットアーム先
端で把持された旋回ジブクレーンの吊り具の移動を、前
記ロボットアームの動きに追随して連続的に制御する制
御手段を設けたことを特徴とする作業用ロボットであ
る。更に本発明はジブクレーンとロボットアームがハウ
ジンク内に旋回格納されるように構成した作業用ロボッ
トである。
【0012】
【作用】容量の小さな(人間と同じ程度の力を出せる)
ロボットを安全・清潔な環境から遠隔運転又はプログラ
ムによって自動運転し、大容量のジブクレーンと走行手
段とによって広い範囲において、予め工場で製作・組立
てされた大重量の建築部材の取り付け作業が能率的にで
きる。
【0013】
【実施例】図1は、本発明の実施例における装置の全体
図を示す。作業用ロボット1は、側部枠体3に配設され
た溝状の案内レール39と走行レール30に沿って進退
自在に構成された走行手段2と、該走行手段2に保持ピ
ン21にて着脱自在に連結され、旋回式のジブクレーン
5、旋回式のロボット4そしてそれらの制御手段33−
1〜3を内蔵したハウジング13とから構成されてい
る。
【0014】側部枠体3は仮設構造物鉄骨34と仮設構
造物遮水壁35から構成され、仮設構造物鉄骨34には
案内レールブラケット31と走行レールブラケット29
とが取り付けられ、それぞれの上には案内レール39と
走行レール30とが配設されている。
【0015】台車フレーム22には、案内ローラー25
が回動自在の軸着されたブラケット24、保持ピン21
でハウジング13を軸着する台車側耳23、ハウジング
13のストッパー16が接触する座38そして浮上防止
金物28が一体的に設置されている。
【0016】台車フレーム22には、走行車輪27が回
動自在に軸着されて、走行駆動手段6によって駆動さ
れ、走行手段2に作用する鉛直荷重を支持する。走行駆
動手段6は図示されない給電手段によって供給される電
源によって駆動される。26は、水平方向の案内を行う
下案内ローラーを示す。
【0017】ハウジンク13は、ブーム9が伸縮するジ
ブクレーン5、ロボット4等を内蔵したままで、吊り金
物14によって吊り下げられて運搬される。そして、そ
のハウジンク耳15が台車側耳23と保持ピン21で軸
着されて走行手段2と連結される。
【0018】ストッパー16は、ハウジンク13に一体
的に取り付けられて、仮置き時の支持脚を兼ねるもの
で、台車フレーム22に取り付けられた座38と接触し
てハウジング13の水平を保つ。ジブクレーン5は、ブ
ーム9、外筒10、伸縮手段7そしてブーム5の先端に
取り付けられる。例えば、ホイスト等の揚重機6とから
構成される。外筒10はジブクレーン旋回座11を介し
てハウジング13の天井に支持され、該ジブクレーン5
の旋回を可能としている。17はジブクレーン旋回駆動
手段である。
【0019】なお、本実施例においてはジブクレーン旋
回駆動手段17によって、強制的にジブクレーン5を旋
回させるように構成しているが、運搬される部材32
(例えば仕口等)の建築要素の重量が小さな場合(最大
500kg程度)には、ジブクレーン5をバランサーに代
えて、ジブクレーン旋回駆動手段17を省略してもほぼ
同じ効果が得られる。
【0020】伸縮手段7は外筒10にサポート37を介
して取り付けられ、ブーム9に配設された金物40に先
端を軸着されたロッド36を伸縮させてブーム9を伸縮
させる。ロボット4は、ロボット旋回座12を介してハ
ウジング13の床に取り付けられる。18はロボット旋
回駆動手段である。
【0021】ロボット4は、2ヶ所の関節を備え、上の
関節部分に角度センサーを備えた上アーム駆動手段1
9、そして下の関節部分に角度センサーを備えた下アー
ム駆動手段20を備えている。各関節のセンサーとロボ
ット旋回手段18に配設された図示されない旋回角度セ
ンサーからの信号を受けた制御手段33−2によって、
ロボットアーム42−1,2先端の把持具43の位置が
計算され、制御手段33−1,3によってジブクレーン
旋回手段17、伸縮手段7、揚重機6を調節して該把持
具43に把持された揚重機6の吊り具8の位置を把持具
43の位置と一致させ、吊っている部材32の重量が把
持具43に作用することがないように制御する。41
は、支持脚であってハウジング13を平坦な床に仮置き
する時に、ストッパー16と共にハウジング13の重量
を支持する。
【0022】図2は、側部枠体3に取り付けられた走行
手段2を示す。図3は、平坦な床に仮置きされた状態の
ハウジング13を示し、ジブクレーン5とロボット4が
張り出された状態を示している。ハウジング13を吊り
金物14で吊り上げて運搬する時には、保護のためジブ
クレーン5、ロボット4等を旋回してハウジング13の
内側に格納して、突出部をなくす。
【0023】本実施例においては、ロボット4を多関節
型として説明したが、伸縮式アームを起伏させる型であ
っても把持具43の運動を同じようにできることは勿論
である。
【0024】
【発明の効果】本発明では、部材の重量をジブクレーン
の揚重機6で支持しているので従来のバランサーよりも
大きな荷重(重い部材)を扱うことができる。部材の移
動をロボットの案内で行うので、運転者は作業場の3K
環境から隔離されて安全・清潔な環境で運転、監視がで
きる。荷重の支持をジブクレーンで行っているので、ロ
ボットに無理な荷重が作用しない。このためロボットを
大型化することなく大荷重を扱う据付作業ができるので
経済的である。又、本作業用ロボットが走行して移動で
きるので広い範囲の作業ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例を示す側面図である。
【図2】本発明の実施例の部分図である。
【図3】本発明の実施例の他の部分図である。
【図4】(A)〜(C)は従来技術の例を示す側面図で
ある。
【図5】別の従来技術の例を示す側面図である。
【図6】図5の平面図である。
【符号の説明】
1 作業用ロボット 2 走行手段 3 側部枠体 4 ロボット 5 ジブクレーン 6 揚重機 7 伸縮手段 8 吊り具 9 ブーム 10 外筒 11 ジブクレーン旋回座 12 ロボット旋回座 13 ハウジング 14 吊り金物 15 ハウジング耳 16 ストッパー 17 ジブクレーン旋回駆動手段 18 ロボット旋回駆動手段 19 上アーム駆動手段 20 下アーム駆動手段 21 保持ピン 22 台車フレーム 23 台車側耳 24 ブラケット 25 上案内ローラー 26 下案内ローラー 27 走行車輪 28 浮上防止金物 29 走行レールブラケット 30 走行レール 31 案内レールブラケット 32 部材 33−1〜3 制御手段 34 仮設構造物鉄骨 35 仮設構造物遮水壁 36 ロッド 37 サポート 38 座 39 案内レール 40 金物 41 支持脚 42−1,2 ロボットアーム 43 把持具 44 コンクリート打設装置 45 把持爪 46 把持装置 47 移動台車 48 昇降作業台 49 回転支持台 50 伸縮アーム 51 旋回アーム 52 コンクリート圧送パイプ 53 旋回パイプ 54 床部材 56 天井走行クレーン 57 仮設構造物 58 段差部 59 走行台車 60 マニピュレータ 61 ロボット本体 A ビル

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 レールに沿って進退自在に形成された移
    動体と、該移動体に旋回ジブクレーンと旋回手段を備え
    たロボットアームとが配設されたハウジングとから構成
    され、前記ロボットアーム先端で把持された旋回ジブク
    レーンの吊り具の移動を、前記ロボットアームの動きに
    追随して連続的に制御する制御手段を設けたことを特徴
    とする作業用ロボット。
  2. 【請求項2】 ジブクレーンとロボットアームがハウジ
    ング内に旋回格納されるように構成したことを特徴とす
    る請求項1に記載した作業用ロボット。
JP15246692A 1992-06-11 1992-06-11 作業用ロボット Withdrawn JPH05340107A (ja)

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JP15246692A JPH05340107A (ja) 1992-06-11 1992-06-11 作業用ロボット

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