JPH1133782A - 鉄骨柱の製造方法と同方法に使用する製造装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 自動アーク溶接ロボットを同時並行的に稼働
させて高能率かつ高精度に梁貫通タイプの鉄骨柱を製造
することのできる鉄骨柱の製造方法と、同方法に使用す
る鉄骨柱の製造装置を提供すること。 【解決手段】 複数の中組立ブロックを同時形成し、こ
れら複数の中組立ブロックを連結することによって、鉄
骨柱を段階的に製造するようにした。 【効果】 各中組立ブロックのコラム部材の径・肉厚
（開先サイズ）が異なっていても、鉄骨柱一本当りの製
造工程において複数の溶接ロボットを同時並行的に稼働
させることができ、製造リードタイムの短縮が図られ、
鉄骨柱の製造能率を大幅に向上させることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、鉄骨柱の製造方法
と同方法に使用する製造装置、さらに詳しくは、複数の
仕口パネル部材と複数のコラム部材とが交互に連結され
て成る梁貫通タイプの鉄骨柱を、高能率かつ高精度に製
造することのできる鉄骨柱の製造方法と、同方法に使用
する鉄骨柱の製造装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、コアピースに仕口ピースを周設し
た複数の仕口パネル部材と、鋼管材から成る複数のコラ
ム部材とが、運搬可能な長さを限度として交互に連結さ
れた梁貫通タイプの鉄骨柱を製造する方法としては、ま
ず、組立治具等（芯出し機器、定盤、位置決め機器等を
含む）を利用して仕口パネル部材とコラム部材とを仮付
け溶接（タック溶接）して鉄骨柱の全体を組み立ててお
き、次いで、この鉄骨柱の全体組立体を回転ポジショナ
（ターニングロール）に移して其処で本溶接を行なうと
いう製造方法が採られている。このように鉄骨柱を製造
する場合、信頼のおける良質な溶接を得るために、組立
治具等においては仮付け溶接をするに止めその後に回転
ポジショナを利用して下向き溶接姿勢での本溶接を行な
っていたのである。

【０００３】ところで、最近、鉄構業界においては、鉄
骨柱の製造能率の向上を図るため、この回転ポジショナ
を利用した本溶接工程にアーク溶接ロボットを導入する
ことが積極的に進められている。

【０００４】しかし、この溶接ロボットは、回転ポジシ
ョナを利用した本溶接作業それ自体を自動化するものに
過ぎず、鉄骨柱の製造工程全体としてみた場合、大幅な
製造能率の向上は望めなかった。

【０００５】即ち、鉄骨柱の組立体は、本溶接処理すべ
き部位が長さ方向に亙って複数箇所存在するのが普通で
あるにも拘わらず、この鉄骨柱の組立体の上部（先端
部）と下部（後端部）とではコラム部材の径・肉厚（開
先サイズ）が異なる事情から、回転ポジショナによる組
立体の全体一律の回転条件下では必然的に、この溶接ロ
ボットによる自動溶接作業を鉄骨柱の長さ方向に亙って
一箇所ずつ順番に施してゆかざるを得ないという致命的
欠点があり、従来の人手による溶接作業のように複数箇
所の本溶接作業を同時並行的に行なうことにより製造リ
ードタイムの短縮を図るといったことができず、鉄骨柱
の製造工程全体の能率向上の要請には十分に応えること
ができなかったのである。

【０００６】また、この溶接ロボットを利用しても、鉄
骨柱の組立体を組立治具から回転ポジショナへ天井クレ
ーン等で搬送する必要があることから、組立作業時の仮
付け溶接部分には自重に耐え得る相当の強度が要求され
ることになり、しかも、この溶接ロボットの場合には、
溶接線の開先形状の自動検出の都合から仮付け溶接を全
周に亙って均一に施さねばならないという不都合があ
り、溶接ロボットを導入するにしても、従来の鉄骨柱の
製造方法を採用している限り、鉄骨柱の製造能率の向上
には限界があると言わざるを得なかった。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来の鉄骨
柱の製造方法に上記の如き難点があったことに鑑みて為
されたもので、複数の仕口パネル部材と複数のコラム部
材とが交互に連結されて成る梁貫通タイプの鉄骨柱を高
能率かつ高精度に製造することのできる鉄骨柱の製造方
法と、同方法に使用する構造の極めて簡素な鉄骨柱の製
造装置を提供することを技術的課題とするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本件発明者は、まずは組
立治具等で鉄骨柱の全体の組立作業を行って、次いで回
転ポジショナを利用して全体組立体の本溶接を行う、と
いう従来の鉄骨柱製造の考え方に囚われていたのでは、
自動アーク溶接ロボットを導入したとしても、製造能率
の大幅な向上は期待できないとの着想を得、従来のよう
に溶接工程のみに着眼するのではなく鉄骨柱の製造工程
全体を見直したのである。そして、以下の技術的手段を
採用することにより上記課題を解決した。

【０００９】即ち、本発明は、上記の技術的課題を解決
するために、コアピースに仕口ピースを周設した複数の
仕口パネル部材Ｊ・Ｊ′…と鋼管材から成る複数のコラ
ム部材Ｃ・Ｃ′・Ｃ″…とが交互に連結されて成る梁貫
通タイプの鉄骨柱Ｗを製造するにあたり、まず、一つの
仕口パネル部材Ｊと一つのコラム部材Ｃとを溶接するこ
とにより中組立ブロックＢを形成すると同時に、他の仕
口パネル部材Ｊ′と他のコラム部材Ｃ′とを溶接するこ
とにより他の中組立ブロックＢ′を形成し、然る後、こ
れら中組立ブロックＢ及び他の中組立ブロックＢ′と更
に他のコラム部材Ｃ″とを溶接することによって鉄骨柱
を製造するという技術的手段を採用した。

【００１０】また、本発明は、上記の技術的課題を解決
するために、コアピースに仕口ピースを周設した複数の
仕口パネル部材Ｊ・Ｊ′…と鋼管材から成る複数のコラ
ム部材Ｃ・Ｃ′・Ｃ″…とが交互に連結されて成る梁貫
通タイプの鉄骨柱Ｗを製造するにあたり、まず、一つの
仕口パネル部材Ｊを仕口ポジショナ１によって位置及び
姿勢制御可能に保持させると共に、一つのコラム部材Ｃ
をコラムポジショナ２ａによって位置及び姿勢制御可能
に保持させ、これら仕口ポジショナ１及びコラムポジシ
ョナ２ａの少なくとも何れか一方を動作させることによ
り当該仕口パネル部材Ｊとコラム部材Ｃとを所定の接合
位置及び角度で突き合わせ、そして、この突き合わせ状
態を保ったまま当該仕口パネル部材Ｊとコラム部材Ｃと
を同期的に姿勢変化させながら溶接処理することによっ
て、当該仕口パネルＪとコラム部材Ｃとを連結して中組
立ブロックＢを形成すると同時に、他の仕口パネル部材
Ｊ′を他の仕口ポジショナ１′によって位置及び姿勢制
御可能に保持させると共に、他のコラム部材Ｃ′を他の
コラムポジショナ２ａ′によって位置及び姿勢制御可能
に保持させ、これら仕口ポジショナ１′及びコラムポジ
ショナ２ａ′の少なくとも何れか一方を動作させること
により当該仕口パネル部材Ｊ′とコラム部材Ｃ′とを所
定の接合位置及び角度で突き合わせ、そしてこの突き合
わせ状態を保ったまま当該仕口パネル部材Ｊ′とコラム
部材Ｃ′とを同期的に姿勢変化させながら溶接処理する
ことによって、当該仕口パネルＪ′とコラム部材Ｃ′と
を連結して他の中組立ブロックＢ′を形成し、然る後、
これら中組立ブロックＢ及び中組立ブロックＢ′と更に
他のコラムポジショナ２″にて保持された更に他のコラ
ム部材Ｃ″とを所定の接合位置及び角度で突き合わせ、
この突き合わせ状態を保ったままこれら中組立ブロック
Ｂ及び中組立ブロックＢ′とコラム部材Ｃ″とを同期的
に姿勢変化させながら溶接処理することによって、鉄骨
柱を製造するという技術的手段を採用した。

【００１１】更にまた、本発明は上記課題を解決するた
めに必要に応じて上記手段に加え、予め心合せ状態に配
列された仕口ポジショナ１・１′およびコラムポジショ
ナ２ａ・２ａ′・２″に、仕口パネル部材Ｊ・Ｊ′及び
コラム部材Ｃ・Ｃ′・Ｃ″を各々、回転自在に心出し保
持させ、これら仕口ポジショナ１・１′及び／又はコラ
ムポジショナ２ａ・２ａ′・２″を、当該回転軸心と平
行に敷設した軌道３・３上を走行させることにより、こ
れら仕口パネル部材Ｊ・Ｊ′とコラム部材Ｃ・Ｃ′・
Ｃ″とを各々、所定の接合位置及び角度で突き合わせて
溶接処理するという技術的手段を採用した。

【００１２】更にまた、本発明は上記課題を解決するた
めに、コアピースに仕口ピースを周設した複数の仕口パ
ネル部材Ｊ・Ｊ′…と鋼管材から成る複数のコラム部材
Ｃ・Ｃ′・Ｃ″…とが交互に連結されて成る梁貫通タイ
プの鉄骨柱Ｗを製造する装置であって、前記仕口パネル
部材Ｊ・Ｊ′…を各々、位置及び姿勢制御可能に保持す
る複数の仕口ポジショナ１・１′…と；前記コラム部材
Ｃ・Ｃ′・Ｃ″…を各々、位置及び姿勢制御可能に保持
する複数のコラムポジショナ２ａ・２ａ′・２″…と；
これら仕口ポジショナ１・１′…及び／又はコラムポジ
ショナ２ａ・２ａ′・２″…の動作によって所定の接合
位置及び角度で突き合わされた仕口パネル部材Ｊ・Ｊ′
…とコラム部材Ｃ・Ｃ′・Ｃ″…との突き合わせ部位を
各々、溶接処理する溶接手段４・４′・４″…と；を包
含し、前記仕口ポジショナ１及びコラムポジショナ２ａ
の少なくとも何れか一方を動作させて一つの仕口パネル
部材Ｊと一つのコラム部材Ｃとを突き合わせ、この突き
合わせ状態のまま当該仕口パネル部材Ｊとコラム部材Ｃ
とを同期的に姿勢変化させて溶接手段４により溶接処理
して中組立ブロックＢを形成すると同時に、前記他の仕
口ポジショナ１′及び他のコラムポジショナ２ａ′の少
なくとも何れか一方を動作させて他の仕口パネル部材
Ｊ′と他のコラム部材Ｃ′とを突き合わせ、この突き合
わせ状態のまま当該仕口パネル部材Ｊ′とコラム部材
Ｃ′とを同期的に姿勢変化させて他の溶接手段４′によ
り溶接処理して他の中組立ブロックＢ′を形成し、そし
て、これら中組立ブロックＢ及び中組立ブロックＢ′と
更に他のコラムポジショナ２″にて保持された更に他の
コラム部材Ｃ″とを所定の接合位置及び角度で突き合わ
せ、この突き合わせ状態を保ったままこれら中組立ブロ
ックＢ及び中組立ブロックＢ′とコラム部材Ｃ″とを同
期的に姿勢変化させて更に他の溶接手段４″により溶接
処理することによって、鉄骨柱を製造するという技術的
手段を採用した。

【００１３】更にまた、本発明は上記課題を解決するた
めに必要に応じて上記手段に加え、仕口パネル部材Ｊ・
Ｊ′…を各々、回転自在に心出し保持可能な複数の仕口
ポジショナ１・１′…と、コラム部材Ｃ・Ｃ′・Ｃ″…
を各々、回転自在に心出し保持可能な複数のコラムポジ
ショナ２ａ・２ａ′・２″…とが予め心合せ状態に配列
されており、これら仕口ポジショナ１・１′…及び／又
はコラムポジショナ２ａ・２ａ′・２″…が当該回転軸
心と平行に配設された軌道３・３上を走行可能なるごと
く構成されているという技術的手段を採用したのであ
る。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明を添付図面に示す実
施形態に基づき詳しく説明する。なお、図１〜図３は本
実施形態装置の部分斜視図、図４〜図15は本実施形態装
置による鉄骨柱の製造工程を説明する全体平面図であ
る。

【００１５】図中、符号１で指示するものは、コアピー
スの周囲に４つの仕口ピースが周設されて成る仕口パネ
ル部材Ｊを、位置及び姿勢制御可能に保持する仕口ポジ
ショナである。即ち、本実施形態の仕口ポジショナ１
は、仕口パネル部材Ｊのコアピース部分を掛止する複数
のクランプ12・12…と仕口ピース部分を掛止する複数の
クランプ11・11…とにより当該仕口パネル部材Ｊを心出
し状態で保持して、更に図示しないモータによってこの
保持した仕口パネル部材Ｊを回転させる円形状のステー
ジ10と、このステージ10を図示しないモータにより水平
状態から垂直状態（図２参照）に起立させる起倒揺動ア
ーム13・13と、この起倒揺動アーム13・13を軸支して支
線軌道31・31上を自走する台車14とから構成されてい
る。

【００１６】一方、図中、符号２ａで指示するものは、
予め開先加工が施されてある角形鋼管材から成るコラム
部材Ｃを、位置及び姿勢制御可能に保持するコラムポジ
ショナである。即ち、本実施形態のコラムポジショナ２
ａは、コラム部材Ｃの全外周部分を掛止する複数のクラ
ンプ21・21…により当該コラム部材Ｃを心出し状態で抱
持する前後一対のロール20・20と、図示しないモータに
よってこれら一対のロール20・20を同期的に回転させる
前後一対のロール受け22・22と、これらロール受け22・
22を載置して、支線軌道31・31と直交する本線軌道３・
３上を自走する台車23とから構成されている。

【００１７】そして、これら仕口ポジショナ１とコラム
ポジショナ２ａとは、図２に示すように、回転軸心Ａ−
Ａで心合せ状態に配設されている。即ち、本実施形態で
は、仕口ポジショナ１が支線軌道31・31上を走行して本
線軌道３・３位置で停止して其処でステージ10を垂直に
起立させたときに、当該仕口ポジショナ１とコラムポジ
ショナ２ａとが回転軸心Ａ−Ａにて心合せ状態になるよ
うに配設されており、更にこのコラムポジショナ２ａ
は、当該回転軸心Ａ−Ａと平行に敷設された本線軌道３
・３上を走行して、この本線軌道３・３の位置にある仕
口ポジショナ１に対して接近移動可能に構成されてい
る。

【００１８】以下、図１〜図15を参照しながら、本実施
形態の製造装置による鉄骨柱の製造工程を説明する。最
初に、図１〜図３の斜視図を参照しながら、仕口パネル
部材Ｊとコラム部材Ｃとから中組立ブロックＢが形成さ
れるまでの工程を詳しく説明し、その後、図４〜図15の
全体平面図を参照しながら、鉄骨柱の製造工程全体を説
明する。

【００１９】まず、図１に示すように、支線軌道31・31
上の後退位置にある仕口ポジショナ１、及び本線軌道３
・３上の後退位置にあるコラムポジショナ２ａに各々、
仕口パネル部材Ｊ及びコラム部材Ｃを保持させる。

【００２０】即ち、仕口ポジショナ１の水平状態のステ
ージ10上に仕口パネル部材Ｊを載置して、この載置した
仕口パネル部材Ｊをクランプ11、12…で掛止することに
より当該仕口パネル部材Ｊをステージ10上で心出し状態
に保持させる一方、コラムポジショナ２ａの前後一対の
ロール20・20にコラム部材Ｃを横架状態に載置して、こ
の載置したコラム部材Ｃをクランプ21・21…で掛止する
ことにより当該コラム部材Ｃをロール20・20で心出し状
態に抱持させるのである。

【００２１】そして、図２に示すように、仕口ポジショ
ナ１に支線軌道31・31上を走行させて本線軌道３・３の
位置で停止させ、其処で前記ステージ10を垂直状態に起
立させて仕口パネル部材Ｊの軸心を回転軸心Ａ−Ａに一
致させる。そして、図３に示すように、仕口ポジショナ
１に対してコラムポジショナ２ａを接近走行させて、仕
口パネル部材Ｊとコラム部材Ｃとを正確に所定の接合位
置及び接合角度で突き合わせる。

【００２２】然る後、仕口ポジショナ１のステージ10、
及びコラムポジショナ２ａのロール20・20を同期的に回
転させることによって、この突き合わせ状態を保ったま
ま、仕口パネル部材Ｊとコラム部材Ｃとを軸回転させ
て、この突き合わせ部位を溶接手段たる図示しない従来
公知の自動アーク溶接ロボット４で溶接処理する。こう
して、仕口パネル部材Ｊとコラム部材Ｃとが連結されて
中組立ブロックＢが形成されるのである。

【００２３】本実施形態の鉄骨柱の製造工程は、このよ
うに一つの仕口パネル部材Ｊと一つのコラム部材Ｃとを
溶接ロボットで本溶接して一つの中組立ブロックＢを形
成すると共に、他の工程によって中組立ブロックＢ′を
同時形成しておき、然る後、これら中組立ブロックＢと
他の中組立ブロックＢ′と更に他のコラム部材Ｃ″とを
溶接ロボットで本溶接することによって、段階的に鉄骨
柱を製造してゆく点に特徴がある。

【００２４】以下、図４〜図15の全体平面図を参照しな
がら、本実施形態の鉄骨柱製造工程全体を説明する。な
お、これら図４〜図15では、複数の仕口ポジショナ１・
１′及び複数のコラムポジショナ２ａ・２ａ′・２″…
はそれらの台車の外形のみを略示的に図示しており、例
えば、仕口ポジショナ１のステージ10、コラムポジショ
ナ２ａのロール20・20等は図示を省いてある。

【００２５】また、本実施形態の製造装置においては、
中組立ブロックＢを形成するための図面左側のコラムポ
ジショナ２ａは、第二コラムポジショナ２ｂと対を成
し、他の中組立ブロックＢ′を形成するための図面右側
のコラムポジショナ２ａ′は、第二コラムポジショナ２
ｂ′と対を成しており、図面中央にあるコラムポジショ
ナ２″と合わせて計五台のコラムポジショナが配設され
ている。この構成により複数の鉄骨柱（Ｗ₀ ・Ｗ・Ｗ₁
…）を、その製造工程をずらした状態で並行的に間断な
く製造できるようにしているのである。以下に、鉄骨柱
Ｗについての製造工程を順をおって説明してゆくが、こ
の鉄骨柱Ｗの製造工程は、これより先の鉄骨柱Ｗ₀ の製
造工程の途中から開始され（図４参照）、そして、その
次の鉄骨柱（Ｗ₁ ）の製造工程の途中で終了することに
なる（図15参照）。

【００２６】まず、図４及び図５に示すように、支線軌
道31・31の退避位置にある仕口ポジショナ１、および本
線軌道３・３の左側後退位置にあるコラムポジショナ２
ａに各々、仕口パネル部材Ｊ及びコラム部材Ｃを保持さ
せると同時に、支線軌道31′・31′の退避位置にある仕
口ポジショナ１′及び本線軌道３・３の右側後退位置に
あるコラムポジショナ２ａ′に各々、仕口パネル部材
Ｊ′及びコラム部材Ｃ′を保持させる。

【００２７】このとき、先の鉄骨柱Ｗ₀ （図７参照）の
製造工程においては、支線軌道33・33の退避位置にある
コラムポジショナ２″に他のコラム部材Ｃ₀ ″を保持さ
せている。

【００２８】次に、図６に示すように、仕口ポジショナ
１を本線軌道３・３の位置まで移動させ、其処で仕口パ
ネル部材Ｊを９０°回転起立させることにより当該仕口
パネル部材Ｊの軸心を回転軸心Ａ−Ａに一致させると同
時に、仕口ポジショナ１′を本線軌道３・３の位置まで
移動させ、其処で仕口パネル部材Ｊ′を９０°回転起立
させることにより当該仕口パネル部材Ｊ′の軸心を回転
軸心Ａ−Ａに一致させる。

【００２９】このとき、先の鉄骨柱Ｗ₀ の製造工程にお
いては、コラムポジショナ２″を本線軌道３・３の位置
まで移動させ、コラム部材Ｃ₀ ″の軸心を回転軸心Ａ−
Ａに一致させている。

【００３０】そして、次に、図７に示すように、仕口ポ
ジショナ１に対してコラムポジショナ２ａを接近移動さ
せて仕口パネル部材Ｊとコラム部材Ｃとを正確に所定の
接合位置及び接合角度で突き合わせ、この突き合わせ状
態を保ったまま仕口パネル部材Ｊとコラム部材Ｃとを回
転させながら自動アーク溶接ロボット４で溶接すること
によって中組立ブロックＢを形成すると同時に、仕口ポ
ジショナ１′に対してコラムポジショナ２ａ′を接近移
動させて仕口パネル部材Ｊ′とコラム部材Ｃ′とを正確
に所定の接合位置及び接合角度で突き合わせ、この突き
合わせ状態を保ったまま、仕口パネル部材Ｊ′とコラム
部材Ｃ′とを回転させながら自動アーク溶接ロボット
４′で溶接することによって中組立ブロックＢ′を形成
する。

【００３１】このとき、先の鉄骨柱Ｗ₀ の製造工程にお
いては、既に形成されている中組立ブロックＢ₀ 及び中
組立ブロックＢ₀ ′とコラム部材Ｃ₀ ″とが自動アーク
溶接ロボット４″・４″で溶接されて鉄骨柱Ｗ₀ が形成
されている。

【００３２】そして、次に、図８に示すように、中組立
ブロックＢを保持していた仕口ポジショナ１を支線軌道
31・31の退避位置へ後退させ、コラムポジショナ２ａだ
けで当該中組立ブロックＢを保持させると同時に、中組
立ブロックＢ′を保持していた仕口ポジショナ１′を支
線軌道31′・31′の退避位置へ後退させ、コラムポジシ
ョナ２ａ′だけで当該中組立ブロックＢ′を保持させ
る。

【００３３】このとき、製造された先の鉄骨柱Ｗ₀ は、
図示しない天井クレーンによって、コラムポジショナ２
ｂ、２ｂ′、２″上から所定の位置へ吊下搬送されてい
る。この時点で先の鉄骨柱Ｗ₀ の製造工程は終了する。

【００３４】そして、次に、図９に示すように、これま
で先の鉄骨柱Ｗ₀ を保持していた、コラムポジショナ２
ｂ、２ｂ′、２″を各々、本線軌道３・３上から支線軌
道32・32、32′・32′、33・33の退避位置へ後退させた
後、図10に示すように、中組立ブロックＢを保持したコ
ラムポジショナ２ａを中央よりに前進移動させると同時
に、中組立ブロックＢ′を保持したコラムポジショナ２
ａ′を中央よりに前進移動させる。

【００３５】そして、次に、図11に示すように、支線軌
道32・32の退避位置にあった第二コラムポジショナ２ｂ
を支線軌道32・32上から本線軌道３・３上へ乗り移ら
せ、本線軌道３・３の左側後退位置へ移動させると同時
に、支線軌道32′・32′の退避位置にあった第二コラム
ポジショナ２ｂ′を支線軌道32′・32′上から本線軌道
３・３上へ乗り移らせ、本線軌道３・３の右側後退位置
へ移動させる。こうして製造装置全体として前掲した図
４の状態に復帰させるのである（ただし、コラムポジシ
ョナ２ａ、２ａ′と第二コラムポジショナ２ｂ、２ｂ′
との位置は入れ替わっている）。

【００３６】なお、第二コラムポジショナ２ｂ、２ｂ′
による支線軌道32・32、32′・32′上と本線軌道３・３
上との間の乗り移り動作（図９及び図11参照）は、これ
ら第二コラムポジショナ２ｂ、２ｂ′の図示しない台車
に軸設された二方向の車輪組が適時に上下動することに
より行われる。このことは、コラムポジショナ２ａ、２
ａ′による支線軌道32・32、32′・32′上と本線軌道３
・３上との間の乗り移り動作（図４参照）についても同
様であり、図１〜図３に示す、コラムポジショナ２ａの
台車23に軸設された二方向の車輪組が、図示しない上下
運動機構により適時に上下動することによって乗り移り
動作が行なわれるのである。もっとも、他の従来公知の
乗り移り機構を採用することも可能である。

【００３７】そして、次に、図12に示すように、支線軌
道33・33の退避位置にあるコラムポジショナ２″に更に
他のコラム部材Ｃ″を保持させる。

【００３８】このとき、次の鉄骨柱（Ｗ₁ ）の製造工程
が開始される。即ち、支線軌道31・31の退避位置にある
仕口ポジショナ１、および本線軌道３・３の左側後退位
置にある第二コラムポジショナ２ｂに各々、次の鉄骨柱
製造のための仕口パネル部材Ｊ₁ 、及びコラム部材Ｃ₁
が保持されると同時に、支線軌道31′・31′の退避位置
にある仕口ポジショナ１′及び本線軌道３・３の右側後
退位置にある第二コラムポジショナ２ｂ′に各々、次の
鉄骨柱製造のための仕口パネル部材Ｊ₁ ′及びコラム部
材Ｃ₁ ′が保持されるのである。尚、この図12に示す鉄
骨柱（Ｗ₁ ）の各工程は、前掲した図５に示した鉄骨柱
Ｗの各工程の繰り返しであり、この後の鉄骨柱（Ｗ₁ ）
の製造工程（図13〜図15）についての説明は省略する。

【００３９】そして、次に、図13に示すように、コラム
部材Ｃ″を保持したコラムポジショナ２″を本線軌道３
・３の位置まで移動させて当該コラム部材Ｃ″の軸心を
回転軸心Ａ−Ａに一致させた後、図14に示すように、中
央のコラムポジショナ２″に対して左右のコラムポジシ
ョナ２ａ・２ａ′を各々接近移動させて、コラム部材
Ｃ″と左右の中組立ブロックＢ・Ｂ′とを正確に所定の
接合位置及び接合角度で突き合わせ、この突き合わせ状
態を保ったまま、当該コラム部材Ｃ″と左右の中組立ブ
ロックＢ・Ｂ′とを軸回転させながら自動アーク溶接ロ
ボット４″・４″により溶接処理する。

【００４０】こうして、コラム部材Ｃ″と左右の中組立
ブロックＢ・Ｂ′とが連結されて、鉄骨柱Ｗが製造され
るのである。そして、図15に示すように、この鉄骨柱Ｗ
が、図示しない天井クレーンによりコラムポジショナ２
ａ、２ａ′、２″上から所定の位置へ吊下搬送され、鉄
骨柱Ｗの製造工程が終了するのである。

【００４１】以上に説明したように、本実施形態の製造
装置においては、鉄骨柱を製造するにあたって、従来の
ように最初から鉄骨柱の全体を組み立ててこの組立体全
体に対してロボット溶接を施すことにより鉄骨柱を製造
するのではなく、まず複数の中組立ブロックを形成し
て、段階的に鉄骨柱を製造するようにしているので、こ
れら複数の中組立ブロックを複数の溶接ロボットにより
同時形成することが可能となり、鉄骨柱の製造能率を大
幅に向上できるのである。

【００４２】即ち、従来の鉄骨柱の製造方法において
は、鉄骨柱の全体組立体のコラム部材の径・肉厚（開先
サイズ）がその両端部で異なるという事情から、本溶接
すべき部位が複数箇所存在するにも拘わらず、ただ一台
の溶接ロボットしか稼働させることができなかったわけ
であるが、本実施形態では複数の中組立ブロックを個別
に形成することができるので、各中組立ブロックのコラ
ム部材の径・肉厚（開先サイズ）が異なっていても、複
数の溶接ロボットを同時に稼働させて、これら複数の中
組立ブロックを同時形成することができるのである。し
たがって、鉄骨柱一本当りの製造工程において複数の溶
接ロボットを同時並行的に稼働させることが実現でき、
製造リードタイムの短縮が図られ、鉄骨柱の製造能率を
大幅に向上させることができるのである。

【００４３】しかも、本実施形態においては、中組立ブ
ロックＢを形成するためのコラムポジショナ２ａは第二
コラムポジショナ２ｂと対を成し、他の中組立ブロック
Ｂ′を形成するためのコラムポジショナ２ａ′は第二コ
ラムポジショナ２ｂ′と対を成しており、これらコラム
ポジショナ２ａ、２ａ′および第二コラムポジショナ２
ｂ、２ｂ′は、適時に本線軌道３・３から支線軌道32・
32、32′・32′へ退避して互いにその位置が入れ替わる
ように構成されている。したがって、複数の鉄骨柱（Ｗ
₀ ・Ｗ・Ｗ₁ …）を、その製造工程をずらした状態で同
時並行的に間断なく製造することが可能となり、図14に
示すように、中組立ブロックＢ・Ｂ′とコラム部材Ｃ″
とを溶接ロボット４″・４″で溶接処理するのと同時
に、次の鉄骨柱（Ｗ₁ ）を製造するための、中組立ブロ
ックＢ₁ ・Ｂ₁ ′の溶接ロボット４・４′による同時形
成も可能となる。このことにより、鉄骨柱の製造リード
タイムを更に短縮することができるのである。

【００４４】また、本実施形態の製造装置にあっては、
溶接処理すべき仕口パネル部材Ｊ、コラム部材Ｃ、中組
立ブロックＢ等を、最初からワーク位置及びワーク姿勢
制御可能な仕口ポジショナ１及びコラムポジショナ２等
によって保持して、これらを所定の接合位置及び接合角
度で突き合わせ、さらにこの突き合わせ状態を保ったま
ま同期的に姿勢回転させながら溶接処理して鉄骨柱を製
造しているので、従来のように、精度・能率の点で限界
のある組立治具等を利用した人手による組立作業や、組
立治具等から回転ポジショナ（ターニングロール）まで
の危険で手間のかかるクレーン搬送作業を行う必要がな
く、高能率かつ高精度に梁貫通タイプの鉄骨柱を製造す
ることができる。

【００４５】更にまた、本実施形態では、上述したよう
に、溶接処理すべき仕口パネル部材等を、最初からワー
ク位置及びワーク姿勢制御可能な仕口ポジショナ１等に
より保持して正確に所定の接合位置及び接合角度で突き
合わせることが可能であり、しかもこの突き合わせ状態
を保ったまま仕口パネル部材Ｊ等を同期的に姿勢回転さ
せることが可能なので、この突き合わせ部分に対してい
きなり下向き姿勢での本溶接作業を行なうことも可能と
なり、仮付け溶接が必須であった従来の製造方法に比べ
大幅に鉄骨柱の製造能率を向上させることができる。

【００４６】勿論、本実施形態において、下向き姿勢で
の本溶接作業を行なう前に、仮付け溶接を施すことも可
能である。この場合、本発明にあっては、従来のように
仮付け溶接して得た鉄骨柱の全体組立体を天井クレーン
等で吊下搬送する必要がないので、当該仮付け溶接部分
に鉄骨柱の自重に耐えるような強度が要求されるような
こともなく、格段に少ない仮付け溶接で済ませることが
でき、仮付け溶接作業自体も大幅に省力化できるのであ
る。

【００４７】更にまた、本実施形態では、仕口パネル部
材Ｊ、コラム部材Ｃ、中組立ブロックＢ等を各々心出し
保持する仕口ポジショナ１及びコラムポジショナ２等を
予め心合せ状態に配設し、しかも、この回転軸心Ａ−Ａ
と平行な本線軌道３・３上を接近走行可能に構成してい
るので、極めて構成簡素な装置でスピーディ、且つ、安
全に各部材を正確に突き合わせることが可能となり、鉄
骨柱を高精度、高能率に製造することができるのであ
る。

【００４８】本発明の具体例である実施形態は概ね上記
のように構成されているが、本発明は上記実施形態に限
定されるものではなく「特許請求の範囲」の記載内で種
々の変更が可能である。例えば、上記実施形態では計２
つの仕口パネル部材Ｊ・Ｊ′と計３つのコラム部材Ｃ・
Ｃ′・Ｃ″とが交互に連結されて成る鉄骨柱Ｗを例とし
てその製造工程を説明しているが、本発明はこれに限定
されるものではなく、例えば、本実施形態の鉄骨柱Ｗに
更にもう一つの中組立ブロックを連結することも可能で
ある。本発明は、梁貫通タイプの鉄骨柱を製造するにあ
たって、複数の中組立ブロックを同時形成し、これら複
数の中組立ブロックを連結して鉄骨柱を製造する点に要
旨があるのであり、３つ以上の中組立ブロックを連結し
て鉄骨柱を製造するようにしても良い。

【００４９】また、上記実施形態では、仕口ポジショナ
及びコラムポジショナの回転軸線Ａに平行に敷設した本
線軌道３・３に、計５つの支線軌道を配設しているが、
勿論この軌道パターンに限定されるものではなく、製造
すべき鉄骨柱の長さ、中組立ブロックの使用数、工場敷
地等を考慮して種々の設計変更が可能である。

【００５０】

【発明の効果】以上、実施形態をもって説明したとお
り、本発明にあっては、鉄骨柱を製造するにあたり、従
来のように最初から鉄骨柱の全体を組み立ててこの組立
体全体に対してロボット溶接を施すことにより鉄骨柱を
製造するのではなく、まず複数の中組立ブロックを形成
して段階的に鉄骨柱を製造するようにしているので、複
数の中組立ブロックを個別に形成することが可能とな
り、各中組立ブロックのコラム部材の径・肉厚（開先サ
イズ）が異なっていても、複数の溶接ロボットを同時に
稼働させて、これら複数の中組立ブロックを同時形成す
ることができる。したがって、鉄骨柱一本当りの製造工
程において複数の溶接ロボットを同時並行的に稼働させ
ることを実現でき、製造リードタイムの短縮が図られ、
鉄骨柱の製造能率を大幅に向上させることができる。

【００５１】また、本発明では、溶接処理すべき仕口パ
ネル部材、コラム部材、中組立ブロック等を、最初から
ワーク位置及びワーク姿勢制御可能な、仕口ポジショナ
及びコラムポジショナ等によって保持して、これらを所
定の接合位置及び接合角度で突き合わせ、更にこの突き
合わせ状態を保ったまま同期的に姿勢回転させながら溶
接処理して鉄骨柱を製造しているので、従来のように、
精度・能率の点で限界のある組立治具等を利用した人手
による組立作業や、組立治具等から回転ポジショナ（タ
ーニングロール）までの危険で手間のかかるクレーン搬
送作業を行う必要がなく、高能率かつ高精度に梁貫通タ
イプの鉄骨柱を製造することができる。

【００５２】更にまた、必要に応じて、これら仕口ポジ
ショナ及びコラムポジショナを予め心合せ状態に配列
し、これら仕口ポジショナ及びコラムポジショナを当該
回転軸心と平行に敷設した軌道上を接近走行可能に構成
すれば、極めて構成簡素な装置で、スピーディ、且つ、
安全に、仕口パネル部材、コラム部材、及び中組立ブロ
ックを各々正確に突き合わせることが可能となり、更に
高精度、高能率に鉄骨柱を製造することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施形態の鉄骨柱製造装置の部分斜視図であ
る。

【図２】本実施形態の鉄骨柱製造装置の部分斜視図であ
る。

【図３】本実施形態の鉄骨柱製造装置の部分斜視図であ
る。

【図４】本実施形態装置による鉄骨柱の製造工程を説明
する概略全体平面図である。

【図５】本実施形態装置による鉄骨柱の製造工程を説明
する概略全体平面図である。

【図６】本実施形態装置による鉄骨柱の製造工程を説明
する概略全体平面図である。

【図７】本実施形態装置による鉄骨柱の製造工程を説明
する概略全体平面図である。

【図８】本実施形態装置による鉄骨柱の製造工程を説明
する概略全体平面図である。

【図９】本実施形態装置による鉄骨柱の製造工程を説明
する概略全体平面図である。

【図１０】本実施形態装置による鉄骨柱の製造工程を説
明する概略全体平面図である。

【図１１】本実施形態装置による鉄骨柱の製造工程を説
明する概略全体平面図である。

【図１２】本実施形態装置による鉄骨柱の製造工程を説
明する概略全体平面図である。

【図１３】本実施形態装置による鉄骨柱の製造工程を説
明する概略全体平面図である。

【図１４】本実施形態装置による鉄骨柱の製造工程を説
明する概略全体平面図である。

【図１５】本実施形態装置による鉄骨柱の製造工程を説
明する概略全体平面図である。

【符号の説明】

１、１′ 仕口ポジショナ ２ａ、２ａ′、２″ コラムポジショナ ２ａ、２ａ′ 第二コラムポジショナ ３ 軌道 ４、４′、４″ 溶接手段 Ｗ 鉄骨柱 Ｂ、Ｂ′ 中組立ブロック Ｊ、Ｊ′ 仕口パネル部材 Ｃ、Ｃ′、Ｃ″ コラム部材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｂ２３Ｋ 37/047 ５０１ Ｂ２３Ｋ 37/047 ５０１Ｃ // Ｅ０４Ｃ 3/32 Ｅ０４Ｃ 3/32

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 コアピースに仕口ピースを周設した複数
   の仕口パネル部材Ｊ・Ｊ′…と鋼管材から成る複数のコ
   ラム部材Ｃ・Ｃ′・Ｃ″…とが交互に連結されて成る梁
   貫通タイプの鉄骨柱Ｗを製造するにあたり、 まず、一つの仕口パネル部材Ｊと一つのコラム部材Ｃと
   を溶接することにより中組立ブロックＢを形成すると同
   時に、他の仕口パネル部材Ｊ′と他のコラム部材Ｃ′と
   を溶接することにより他の中組立ブロックＢ′を形成
   し、 然る後、これら中組立ブロックＢ及び他の中組立ブロッ
   クＢ′と更に他のコラム部材Ｃ″とを溶接することによ
   って鉄骨柱を製造することを特徴とした鉄骨柱の製造方
   法。
2. 【請求項２】 コアピースに仕口ピースを周設した複数
   の仕口パネル部材Ｊ・Ｊ′…と鋼管材から成る複数のコ
   ラム部材Ｃ・Ｃ′・Ｃ″…とが交互に連結されて成る梁
   貫通タイプの鉄骨柱Ｗを製造するにあたり、 まず、一つの仕口パネル部材Ｊを仕口ポジショナ１によ
   って位置及び姿勢制御可能に保持させると共に、一つの
   コラム部材Ｃをコラムポジショナ２ａによって位置及び
   姿勢制御可能に保持させ、これら仕口ポジショナ１及び
   コラムポジショナ２ａの少なくとも何れか一方を動作さ
   せることにより当該仕口パネル部材Ｊとコラム部材Ｃと
   を所定の接合位置及び角度で突き合わせ、そして、この
   突き合わせ状態を保ったまま当該仕口パネル部材Ｊとコ
   ラム部材Ｃとを同期的に姿勢変化させながら溶接処理す
   ることによって、当該仕口パネルＪとコラム部材Ｃとを
   連結して中組立ブロックＢを形成すると同時に、 他の仕口パネル部材Ｊ′を他の仕口ポジショナ１′によ
   って位置及び姿勢制御可能に保持させると共に、他のコ
   ラム部材Ｃ′を他のコラムポジショナ２ａ′によって位
   置及び姿勢制御可能に保持させ、これら仕口ポジショナ
   １′及びコラムポジショナ２ａ′の少なくとも何れか一
   方を動作させることにより当該仕口パネル部材Ｊ′とコ
   ラム部材Ｃ′とを所定の接合位置及び角度で突き合わ
   せ、そしてこの突き合わせ状態を保ったまま当該仕口パ
   ネル部材Ｊ′とコラム部材Ｃ′とを同期的に姿勢変化さ
   せながら溶接処理することによって、当該仕口パネル
   Ｊ′とコラム部材Ｃ′とを連結して他の中組立ブロック
   Ｂ′を形成し、 然る後、これら中組立ブロックＢ及び中組立ブロック
   Ｂ′と更に他のコラムポジショナ２″にて保持された更
   に他のコラム部材Ｃ″とを所定の接合位置及び角度で突
   き合わせ、この突き合わせ状態を保ったままこれら中組
   立ブロックＢ及び中組立ブロックＢ′とコラム部材Ｃ″
   とを同期的に姿勢変化させながら溶接処理することによ
   って、鉄骨柱を製造することを特徴とした鉄骨柱の製造
   方法。
3. 【請求項３】 予め心合せ状態に配列された仕口ポジシ
   ョナ１・１′及びコラムポジショナ２ａ・２ａ′・２″
   に、仕口パネル部材Ｊ・Ｊ′及びコラム部材Ｃ・Ｃ′・
   Ｃ″を各々、回転自在に心出し保持させ、これら仕口ポ
   ジショナ１・１′及び／又はコラムポジショナ２ａ・２
   ａ′・２″を、当該回転軸心と平行に敷設した軌道３・
   ３上を走行させることにより、これら仕口パネル部材Ｊ
   ・Ｊ′とコラム部材Ｃ・Ｃ′・Ｃ″とを各々、所定の接
   合位置及び角度で突き合わせて溶接処理することを特徴
   とした請求項１又は請求項２記載の鉄骨柱の製造方法。
4. 【請求項４】 コアピースに仕口ピースを周設した複数
   の仕口パネル部材Ｊ・Ｊ′…と鋼管材から成る複数のコ
   ラム部材Ｃ・Ｃ′・Ｃ″…とが交互に連結されて成る梁
   貫通タイプの鉄骨柱Ｗを製造する装置であって、 前記仕口パネル部材Ｊ・Ｊ′…を各々、位置及び姿勢制
   御可能に保持する複数の仕口ポジショナ１・１′…と；
   前記コラム部材Ｃ・Ｃ′・Ｃ″…を各々、位置及び姿勢
   制御可能に保持する複数のコラムポジショナ２ａ・２
   ａ′・２″…と；これら仕口ポジショナ１・１′…及び
   ／又はコラムポジショナ２ａ・２ａ′・２″…の動作に
   よって所定の接合位置及び角度で突き合わされた仕口パ
   ネル部材Ｊ・Ｊ′…とコラム部材Ｃ・Ｃ′・Ｃ″…との
   突き合わせ部位を各々、溶接処理する溶接手段４・４′
   ・４″…と；を包含し、 前記仕口ポジショナ１及びコラムポジショナ２ａの少な
   くとも何れか一方を動作させて一つの仕口パネル部材Ｊ
   と一つのコラム部材Ｃとを突き合わせ、この突き合わせ
   状態のまま当該仕口パネル部材Ｊとコラム部材Ｃとを同
   期的に姿勢変化させて溶接手段４により溶接処理して中
   組立ブロックＢを形成すると同時に、 前記他の仕口ポジショナ１′及び他のコラムポジショナ
   ２ａ′の少なくとも何れか一方を動作させて他の仕口パ
   ネル部材Ｊ′と他のコラム部材Ｃ′とを突き合わせ、こ
   の突き合わせ状態のまま当該仕口パネル部材Ｊ′とコラ
   ム部材Ｃ′とを同期的に姿勢変化させて他の溶接手段
   ４′により溶接処理して他の中組立ブロックＢ′を形成
   し、 そして、これら中組立ブロックＢ及び中組立ブロック
   Ｂ′と更に他のコラムポジショナ２″にて保持された更
   に他のコラム部材Ｃ″とを所定の接合位置及び角度で突
   き合わせ、この突き合わせ状態を保ったままこれら中組
   立ブロックＢ及び中組立ブロックＢ′とコラム部材Ｃ″
   とを同期的に姿勢変化させて更に他の溶接手段４″によ
   り溶接処理することによって、鉄骨柱を製造することを
   特徴とした鉄骨柱の製造装置。
5. 【請求項５】 仕口パネル部材Ｊ・Ｊ′…を各々、回転
   自在に心出し保持可能な複数の仕口ポジショナ１・１′
   …と、コラム部材Ｃ・Ｃ′・Ｃ″…を各々、回転自在に
   心出し保持可能な複数のコラムポジショナ２ａ・２ａ′
   ・２″…とが予め心合せ状態に配列されており、これら
   仕口ポジショナ１・１′…及び／又はコラムポジショナ
   ２ａ・２ａ′・２″…が当該回転軸心と平行に配設され
   た軌道３・３上を走行可能なるごとく構成されているこ
   とを特徴とした請求項４記載の鉄骨柱の製造装置。