JPH0687074A - 鉄骨溶接ロボットの台車装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 工柱の断面形状に対して汎用性が高く、しか
も溶接の施工能率が向上する鉄骨柱の溶接用走行台車を
提供することを目的とする。 【構成】 前記レールを両側面を鉛直方向の平滑面をも
って前記柱を巡るように形成し、前記走行台車に、レー
ルの幅方向両側に対向配置された前記レールの側面に対
して転動自在の駆動ローラと、当該駆動ローラ叉はロー
ラの回動軸の間に配設されて各駆動ローラを前記レール
の側面に外側から圧接させる付勢部材と、前記駆動ロー
ラを駆動させる駆動装置とを設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、鉄骨柱の周囲にその側
部に沿って巡るように配設したレールに走行自在に設け
られかつ溶接ロボットを搭載した台車装置を具備してな
る鉄骨溶接ロボットの台車装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、各種の建築物において鉄骨柱を用
いた場合、柱の施工作業における溶接施工では、柱の溶
接位置に足場を組むとともに、この足場を利用して作業
者が溶接を行っていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記の
ような鉄骨溶接ロボットの台車装置の場合、足場の施工
に手間がかかる上、肉体的労働負担が高く、また、作業
者の高所作業が多くなって危険が伴うといった問題が生
じていた。前記問題に鑑みて、近年、鉄骨柱の溶接すべ
き部分にレールを配設し、このレールに溶接ロボットを
レールの長さ方向に沿って移動自在に設置することによ
り、溶接作業を自動化することが提案されている。この
自動溶接にあっては、溶接ロボットを溶接位置へ正確に
位置させるために、前記レールにラックを組み込み、前
記ラックに係合するピニオンを組み込んだ台車装置に溶
接ロボットを搭載することが考えられている。しかしな
がら、本構成においては、柱の断面積に対する柱のコー
ナー部分に設置すべきレールを、前記コーナーに合わせ
た曲率半径でカーブして形成する必要があるが、前記ラ
ックを所望の曲率に形成することに手間がかかるため、
汎用性が乏しいといった問題が生じていた。また、前記
問題に対応するには、コーナーの形状に応じた多様な形
状のレールを用意する必要があり、施工コストの上昇の
原因となっていた。さらに、前記レールを柱に取り付け
する治具も、前記レールの形状に応じて選択したり、設
置位置を設定することが大変であり、施工能率が低下す
るといった問題もある。、

【０００４】本発明は、前述の課題に鑑みてなされたも
ので、柱の断面形状に対して汎用性が高く、しかも溶接
の施工能率が向上する鉄骨溶接ロボットの台車装置を提
供することを目的とするものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の鉄骨溶接ロボッ
トの台車装置では、鉄骨柱の周囲にその側部に沿って巡
るように配設したレールに走行自在に設けられかつ溶接
ロボットを搭載した台車装置であって、前記レールを両
側面が鉛直方向の平滑面をもって前記柱を巡るように形
成し、前記台車装置に、レールの幅方向両側に対向配置
された前記レールの側面に対して転動自在の駆動ローラ
と、当該駆動ローラ叉はローラの回動軸の間に配設され
て各駆動ローラを前記レールの側面に外側から圧接させ
る付勢部材と、前記駆動ローラを駆動させる駆動装置と
を設けたことを前記課題の解決手段とした。

【０００６】

【作用】本発明の鉄骨溶接ロボットの台車装置によれ
ば、付勢部材の付勢力で各駆動ローラをレールに押しつ
けることにより、台車装置を介してレールをその幅方向
に挟持した状態で走行する。そして、柱のコーナー部分
において、前記付勢力の作用で滑らかに走行するととも
に、一台で各種の曲率半径のコーナーの走行に対応す
る。

【０００７】

【実施例】以下本発明の一実施例を、図１及び図２を参
照して説明する。図中符号１は鉄骨柱、２はレール、３
は本実施例の台車装置、４は溶接ロボット、５は駆動ロ
ーラ、６は付勢機構（付勢部材）、７は駆動装置であ
る。図１及び図２に示すように、本実施例の台車装置３
は、鉄骨柱１の周囲にこの鉄骨柱１を巡るように配設し
たレール２に走行自在に設けられ、溶接ロボット４を搭
載している。前記レール２は、断面視概略長方形の長尺
な部材であって、幅方向両側面８が鉛直方向の平滑面を
もって前記鉄骨柱１を巡るように形成されている。レー
ル２の中央部には、走行する台車装置３をガイドするす
るためのガイド溝９がレール２の軸線に沿って延在して
いる。レール２の上面１０及び下面１１は、前記ガイド
溝９を除く部分が平坦に形成されている。また、図１に
示すように、レール２の適当位置には、板状のマグネッ
ト１２が、鉄骨柱１の溶接位置や、レール２のカーブの
曲率の変化する位置に貼着されている。マグネット１２
は、台車装置３又は溶接ロボット４がその磁気を検知す
ることにより、台車装置３又は溶接ロボット４の制御に
応用される。

【０００８】前記台車装置３は、レール２の幅方向両側
に対向配置された前記レール２の側面８に対して転動自
在の駆動ローラ５と、当該駆動ローラ５叉はローラの回
動軸１３の間に配設されて各駆動ローラ５を前記レール
２の側面８に外側から圧接させる付勢機構６と、前記駆
動ローラ５を回転駆動させる駆動装置７とで構成されて
いる。駆動ローラ５は、台車装置３の幅方向（レール２
の幅方向と同方向）両端部に対向設置され、レール２の
幅方向双方の側面８、８に押圧されるようになってい
る。また、それぞれの駆動ローラ５は、鉛直方向の回動
軸１３を有している。一方の駆動ローラ５の回動軸１３
は、前記駆動装置７と接続されて、回転駆動する。な
お、駆動ローラ５は、前記以外さらに多数を台車装置３
に設けてもよい。また、前記場合、駆動装置７の駆動力
を伝達する回動軸１３は、１以上いくつでもよい。

【０００９】付勢機構６は、各回動軸１３の上端部を支
持するブラケット１４、１４の間に架設した状態で２基
が互いに平行に配設されている。付勢機構６は、一側の
ブラケット１４に他側のブラケット１４方向に突出する
形態に固定されたシリンダ１５と、このシリンダ１５に
前記他側のブラケット１４方向に突出した形態で伸縮自
在に取り付けられたロッド１６と、該ロッド１６に嵌入
した状態に設けられたばね１７とで構成されている。一
方のシリンダ１５の中央部には、ガイド部材１８が垂直
方向に突設されている。前記ガイド部材１８は、前記ガ
イド溝９に遊嵌されている。ばね１７は、常にシリンダ
１５と前記他側のブラケット１４との間に引張力を作用
させている。駆動装置７は、一方の駆動ローラ５の下方
に設けられ、ギアボックス１９を介して回動力を駆動ロ
ーラ５に伝達する。

【００１０】台車装置３には、前記駆動ローラ５、付勢
機構６、駆動装置７のほかに、レール２を上下方向に挟
持する挟持ローラ２０、及び台車装置３の長さ方向（レ
ール２に沿う方向）前後両端に位置して前記側面８に当
接される補助ローラ２１とを有している。挟持ローラ２
０は、台車装置３の長さ方向前後両端に、それぞれ２基
ずつ計４基配設されている。全ての挟持ローラ２０は、
台車装置３の幅方向に平行な回転軸２２を有し、レール
２の上面１０又は下面１１に転動可能に当接されてい
る。前部に配された２基の挟持ローラ２０は、台車装置
３の上下に配設され、双方の間にレール２を挟持する位
置で取り付けられている。後部に取り付けられた２基の
挟持ローラ２０も、前記前部の挟持ローラ２０の組と同
様に取り付けられている。補助ローラ２１は、台車装置
３の幅方向両側部において、台車装置３の長さ方向前後
両端部に取り付けられ、計４基が設けられている。各補
助ローラ２１は、上下に対向配置された前記挟持ローラ
２０、２０の間の中間に取り付けられている。

【００１１】なお、前記溶接ロボット４は、無線受信器
を搭載することにより、無線制御可能に構成してもよ
い。

【００１２】以下、本実施例の作用及び効果を説明す
る。前記台車装置３のレール２へのセットは、駆動ロー
ラ５及び補助ローラ２１をレール２の側面８に当接させ
てレール２をその幅方向で挟持するとともに、上部に設
けられている２基の前記挟持ローラ２０をレール２の上
面１０へ、下部に設けられている２基の挟持ローラ２０
をレール２の下面１１へ当接させることにより、上下の
挟持ローラ２０、２０の間にレール２をその上下方向で
挟持する。前記、駆動ローラ５、５は、前記付勢機構６
の引張力の作用で互の距離を近接させる方向に付勢され
ているので、それぞれが側面８に圧接されてレール２を
その幅方向に挟持する。なお、駆動ローラ５、５は、付
勢機構６の作用でレール２の幅に対しても適当に伸縮し
て、レール２の幅に対する汎用性を発揮する。前記レー
ル２へのセットの完了した台車装置３は、駆動装置７を
駆動することにより、回動軸１３を介して駆動装置７の
駆動力が伝達して駆動ローラ５が回転する結果、レール
２の長さ方向に走行する。

【００１３】走行する台車装置３は、鉄骨柱１の溶接位
置や、レール２のカーブの入り口等の部分に貼着されて
いるマグネット１２の磁気を磁気センサで検知するとと
もに内部に搭載した制御部で駆動装置７の駆動を制御す
ることにより、検知した磁気信号にしたがって停止した
り、走行速度を変化させて、溶接ロボット４を目的の移
動溶接施工位置に停止させたり、溶接ロボット４を適切
な移動速度で移動させたりする。そして、台車装置３
は、移動速度を自動的に調整しつつ移動させることによ
り溶接ロボット４で鉄骨柱１を自動的に溶接する。な
お、台車装置３は、レール２を幅方向及び上下方向に挟
持した状態で走行するから、駆動時の駆動ローラ５のス
リップも無く、レール２のカーブ部分においても安定し
て目的の速度で安定して走行することができる。また、
台車装置３の移動速度は、溶接ワイヤの供給量や、アー
ク溶接の場合には、使用電圧やパルスの性状の変化に対
応して変化させるようにしてもよい。

【００１４】したがって、台車装置３は、前記溶接ロボ
ット４を目的の速度で安定して移動させることができる
ことは勿論、レール２にラック等を設ける必要が無いの
で、レール２が、鉄骨柱１の外周等に合わせて目的の形
状に製作することが容易でしかも低コストである。した
がって、本発明の台車装置３は、製作が容易でしかも低
コストのレール２を用いるから、鉄骨柱１の溶接施工の
作業能率を向上させ、かつ施工コストを低減させること
ができるとともに、多様な断面形状の鉄骨柱１に容易に
対応することができてその汎用性が高く、鉄骨柱１の自
動溶接の需要が向上する。

【００１５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の鉄骨溶接
ロボットの台車装置によれば、鉄骨柱の周囲にその側部
に沿って巡るように配設したレールに走行自在に設けら
れかつ溶接ロボットを搭載した台車装置であって、前記
レールを両側面が鉛直方向の平滑面をもって前記柱を巡
るように形成し、前記台車装置に、レールの幅方向両側
に対向配置された前記レールの側面に対して転動自在の
駆動ローラと、当該駆動ローラ叉はローラの回動軸の間
に配設されて各駆動ローラを前記レールの側面に外側か
ら圧接させる付勢部材と、前記駆動ローラを駆動させる
駆動装置とを設けたことを特徴とするので、前記溶接ロ
ボットを目的の速度で安定して移動させることができる
ことは勿論、レールにラック等を設ける必要が無く、レ
ールが、鉄骨柱の側部等に合わせて目的の形状に製作す
ることが容易でしかも低コストであるから、鉄骨柱の溶
接施工の作業能率が向上し、かつ施工コストを低減させ
ることができるとともに、多様な断面形状の鉄骨柱の溶
接施工に対する汎用性が向上して鉄骨柱の自動溶接の需
要が向上するといった優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す斜視図である。

【図２】レールを示す平面図である。

【符号の説明】

１ 鉄骨柱 ２ レール ３ 台車装置 ４ 溶接ロボット ５ 駆動ローラ ６ 付勢部材（付勢機構） ７ 駆動装置 ８ 側面

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 吉田 康之 広島県広島市西区観音新町四丁目６番22号 三菱重工業株式会社広島研究所内 (72)発明者 広本 悦己 広島県広島市西区観音新町四丁目６番22号 三菱重工業株式会社広島研究所内 (72)発明者 奥山 信博 東京都港区芝浦一丁目２番３号 清水建設 株式会社内 (72)発明者 越田 和憲 東京都港区芝浦一丁目２番３号 清水建設 株式会社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 鉄骨柱の周囲にその側部に沿って巡るよ
   うに配設したレールに走行自在に設けられかつ溶接ロボ
   ットを搭載した台車装置であって、前記レールを両側面
   が鉛直方向の平滑面をもって前記柱を巡るように形成
   し、前記台車装置に、レールの幅方向両側に対向配置さ
   れた前記レールの側面に対して転動自在の駆動ローラ
   と、当該駆動ローラ叉はローラの回動軸の間に配設され
   て各駆動ローラを前記レールの側面に外側から圧接させ
   る付勢部材と、前記駆動ローラを駆動させる駆動装置と
   を設けたことを特徴とする鉄骨溶接ロボットの台車装
   置。