JPH07331884A - ハンドリング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 建設資材の建込み作業を容易化し、かつ高い
作業能力を有したハンドリング装置を提供することを目
的とする。 【構成】 ハンドリング装置１を、水平方向に移動自在
な台車３と、資材を把持する把持部４と、把持部４の位
置・姿勢を変化させる駆動部５と、把持部４，駆動部５
を操作する操作部６とから構成し、かつ駆動部５を、台
車３上に並列状態で複数配置した伸縮自在なシリンダ
７，７，…からなる構成とした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、建築物の施工時に、例
えば梁，スラブ，外壁材等の資材を建て込むときに用い
るのに好適なハンドリング装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、建築物の施工時に、例えば鉄骨
梁，プレキャストコンクリート（以下、「ＰＣ」と略称
する）梁，ＰＣスラブ，カーテンウォール等の資材を所
定の位置に建て込むには、これらの資材をクレーンによ
って吊り上げておき、作業者がその資材を位置決めして
取り付け作業を行うようになっている。

【０００３】しかしながら、このような作業は重労働で
あり、また危険性の高い高所作業となるため、近年で
は、この作業を行うためのロボット、いわゆるハンドリ
ング装置が開発，利用されている。

【０００４】このようなハンドリング装置は、アーム部
の先端に資材を把持する把持部を備えた構成となってい
る。このアーム部は、いわゆる多軸ロボットのように、
複数ケ所にシリアルに配置したリンク機構を備えてお
り、このリンク機構でアーム部を曲折，あるいは回動動
作させることによって、把持部で支持した資材の位置，
姿勢を変化させるようになっている。このようなハンド
リング装置では、クレーンで所定の位置まで搬送されて
きた資材を把持部で把持し、アーム部を作動させること
によって、資材を所定の位置に建て込むようにしてい
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たような従来のハンドリング装置には、以下のような問
題が存在する。周知のように建築用の資材は重量物であ
るため、アーム部の剛性が低いと資材の重量によってア
ーム部がたわんでしまい、資材の建入れ精度にも影響す
るため、アーム部は高い剛性を有するものとしなければ
ならない。すると、これにともなってハンドリング装置
自体の重量が大きくなってしまう。しかし、このような
ハンドリング装置は建築中の躯体上に設置して用いるた
め、資材を支持した状態での重量が制限されており、こ
の結果、ハンドリング装置で扱える資材の可搬重量が小
さくなってしまうことになる。したがって、可搬重量以
上の重量を有した資材をこのハンドリング装置で建て込
むときには、資材を、ハンドリング装置で把持するだけ
ではなくクレーンによっても吊り上げなければならず、
これによって、クレーンの作業効率が低下してしまうと
いう問題もある。本発明は、以上のような点を考慮して
なされたもので、建設資材の建込み作業を容易化し、か
つ高い作業能力を有したハンドリング装置を提供するこ
とを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、建設資材を建
て込むときに用いるハンドリング装置であって、水平方
向に移動自在な移動機構部と、資材を把持する把持部
と、前記移動機構部上に設けられて前記把持部の位置・
姿勢を変化させる駆動部と、前記駆動部の動作を制御す
る制御部とを備えてなり、かつ、前記駆動部がそれぞれ
一方向に伸縮自在な複数のシリンダを並べて配置してな
る構成とされて、各シリンダの基端部が前記移動機構部
上に回動自在に支持されるとともに、先端部が前記把持
部に回動自在に支持されていることを特徴としている。

【０００７】

【作用】本発明のハンドリング装置では、移動機構部
と、資材を把持する把持部と、把持部の位置・姿勢を変
化させる駆動部と、制御部とを備える構成としたので、
駆動部でその位置・姿勢を変化させるとともに移動機構
で装置自体を水平方向に移動させることによって、把持
部で把持した資材を所定の位置に建て込むことができ
る。また、駆動部を、それぞれ基端部を移動機構部上に
回動自在に支持させ、先端部を把持部に回動自在に支持
させた、並列状態に配置された複数の伸縮自在なシリン
ダからなる構成とした。これによって、駆動部がいわゆ
るパラレルに配置されたリンク機構を構成したことにな
る。そして、把持部で把持した資材の重量を複数のシリ
ンダで支持することになるので、荷重が分散されて、各
シリンダにかかる荷重，曲げモーメントを従来のハンド
リング装置よりも大幅に低減させることができる。

【０００８】

【実施例】以下、本発明を図面に示す第一および第二実
施例を参照して説明する。

【０００９】「第一実施例」図１は、本発明に係るハン
ドリング装置の第一実施例を示すものである。図１に示
すように、ハンドリング装置１は、図示しない駆動源に
よって回転駆動される車輪２，２，…を備えた台車（移
動機構部）３と、建て込むべき資材を把持するための把
持部４と、台車３上に設けられて把持部４の位置・姿勢
を変化させる駆動部５と、把持部４および駆動部５を操
作する操作部（制御部）６とを備えた構成とされてい
る。

【００１０】駆動部５は、台車３上に、平面視環状をな
すよう等間隔に配置されて設けられた６本のシリンダ
７，７，…からなっている（いわゆる「スチュワートプ
ラットフォーム型」）。各シリンダ７は、その軸線に沿
った一方向に伸縮自在で、図示しない駆動源によって伸
縮駆動されるようになっている。そして、各シリンダ７
の基端部７ａは、台車３の上面に回動自在に支持されて
いる。一方、各シリンダ７の上端部７ｂは、その上方に
配設された平面視円形のテーブル８の下面に、回動自在
に支持されている。このような構成の駆動部５は、いわ
ば並列状態に配置された各シリンダ７を協調させて伸縮
させることによって、テーブル８の位置・姿勢を全方向
に変化させることができるようになっている。

【００１１】そして、このテーブル８の上面には、資材
を把持するための前記把持部４が設けられている。この
把持部４は、テーブル８と平行に配置された平板状の基
部４ａと、基部４ａ上に鉛直上方に向けて延出するよう
形成された一対のガイド部４ｂ，４ｂとから形成されて
いる。そして、この把持部４は、テーブル８に、これと
直交する軸線回りに回動自在となるよう設けられてお
り、図示しないモータ等の駆動源によって回転駆動され
るようになっている。

【００１２】一方、前記把持部４および駆動部５を操作
するための操作部６は、基台１０上に、姿勢検出部１１
と、旋回角度検出部１２とが設けられた構成となってい
る。

【００１３】姿勢検出部１１は、駆動源を有さない伸縮
自在な６本のシリンダ１３，１３，…が、前記駆動部５
と全く同様にして配置された構成となっている。すなわ
ち、各シリンダ１３は、基台１０上に平面視環状をなし
て配置され、その基端部が基台１０に回動自在に支持さ
れ、上端部が円盤状のテーブル１４の下面に回動自在に
支持された構成となっている。このような各シリンダ１
３には、その伸縮ストロークを検出する図示しないセン
サが備えられている。

【００１４】旋回角度検出部１２は、ハンドル１５が、
テーブル１４の上面に、これと直交する軸線回りに回動
自在に設けられた構成となっている。そして、ハンドル
１５には、その軸線回りの回転角度を検出する図示しな
いセンサが備えられている。

【００１５】このような操作部６では、オペレータがハ
ンドル１５をつかんで動かすことによって、以下のよう
にして、ハンドリング装置１の本体を操作するようにな
っている。ハンドル１５が動かされると、姿勢検出部１
１では、各シリンダ１３の伸縮ストロークを検出し、そ
の検出データによって、駆動部５の各シリンダ７の伸縮
量を決定する。また、旋回角度検出部１２では、ハンド
ル１５の回転角度を検出し、その検出データによって把
持部４の旋回角度を決定する。そして、これに基づい
て、駆動部５の各シリンダ７，把持部４をそれぞれ駆動
させるようになっている。このようにして、操作部６で
は、ハンドル１５を動かしたとおりに、ハンドリング装
置１の把持部４が、その位置・姿勢を変化させるように
なっている。

【００１６】次に、上記のような構成からなるハンドリ
ング装置１を用いて資材を建て込む方法について、図１
および図２を参照して説明する。まず、図２に示すよう
に、建て込むべき資材、例えば梁鉄骨（建設資材）２０
を、図示しないクレーン等のフック２１にワイヤーロー
プ２２で吊下し、この梁鉄骨２０を建て込むべき位置の
近傍で待機するハンドリング装置１の上方に移動させ
る。そして、梁鉄骨２０をハンドリング装置１の把持部
４上に降ろした後、ワイヤーロープ２２を取り外し、梁
鉄骨２０をハンドリング装置１のみで支持するようにす
る。一方、クレーン（図示なし）は、次の作業に移行さ
せる。そして、台車３を駆動させてハンドリング装置１
を、所定の位置（梁鉄骨２０を建て込むべき位置）の下
方に移動させる。次いで、前記したようにしてオペレー
タが操作部６（図１参照）を操作して、把持部４の旋
回，駆動部５の作動による把持部４の位置・姿勢の制御
を行い、梁鉄骨２０を所定の位置に建入れ調整する。梁
鉄骨２０が所定の精度範囲内で位置決めされたら、これ
を柱鉄骨２３の接合ブラケット２３ａに接合する。これ
によって、梁鉄骨２０の建て込み作業が完了する。そし
て、操作部６（図１参照）を操作して把持部４を下降さ
せて梁鉄骨２０の把持を開放した後、ハンドリング装置
１を、次に梁鉄骨（図示なし）を建て込むべきに移動さ
せ、上記と同様の操作を繰り返していく。

【００１７】上述したハンドリング装置１では、台車
３，把持部４，駆動部５，操作部６からハンドリング装
置１が構成されている。これによって、もちろん、従来
のハンドリング装置と同様の動作を行って資材を所定の
位置に建て込むことができ、資材の建て込み作業の容易
化，作業者の負担軽減，高所作業の低減化を図ることが
できる。また、資材を把持する把持部４の位置・姿勢を
変化させる駆動部５が、台車３上にいわば並列状態で複
数配置されたシリンダ７からなる構成とされている。こ
れによって、把持部４で把持した資材の荷重を複数のシ
リンダ７で支持することになるので、荷重が分散され、
各シリンダ７にかかる荷重，曲げモーメントを従来のハ
ンドリング装置よりも大幅に低減させることができる。
したがって、従来と同等の建て込み精度を備えたハンド
リング装置１の駆動部５を、従来よりも大幅に軽くしか
も高い剛性を有したものとすることができる。この結
果、ハンドリング装置１を軽量化，小型化することがで
きる。また、ハンドリング装置１の可搬重量を大きくす
ることも可能となり、これによってクレーンの作業効率
を高めることができるので、工事全体の効率化を図るこ
とができる。また、把持部４，駆動部５と同様の構成の
旋回角度検出部１２，姿勢検出部１１を備えた操作部６
によってハンドリング装置１を操作する構成とされてい
る。これによって、ハンドル１５を操作したとおりに把
持部４が位置・姿勢を変化させるようになっているの
で、操作が非常に容易である。また、姿勢検出部１１，
旋回角度検出部１２では、伸縮ストローク，旋回角度を
検出するのみでハンドリング装置１を操作できるので、
その制御も従来の多軸ロボットに比較して非常にシンプ
ルなものとなる。

【００１８】「第二実施例」次に、本発明に係るハンド
リング装置の第二実施例について説明する。ここで、前
記第一実施例と共通する構成については同一の符号を付
してその説明を省略する。

【００１９】図３に示すように、ハンドリング装置２５
は、台車３上に、延直面内に位置する支持板２６が取り
付けられ、この支持板２６に駆動部５，把持部２７が設
けられた構成となっている。把持部２７には、資材、例
えばカーテンウォール（建設資材）２８を鉛直状態で把
持するため、バキュームパッド２９，２９，…が設けら
れている。これらバキュームパッド２９は、図示しない
負圧源によって、カーテンウォール２８を吸着して把持
するものである。すなわち、図１および図２に示した第
一実施例のハンドリング装置１との相異点は、支持板２
６によって駆動部５が水平方向に配置された点、把持部
２７によって資材を鉛直状態で把持できるようにした点
のみである。

【００２０】このような構成のハンドリング装置２５に
よって、資材を所定の位置に建て込むには以下のように
する。まず、図示しないクレーン，ホイスト等のフック
２１にワイヤーロープ２２で吊下した資材、例えばカー
テンウォール２８をハンドリング装置２５の近傍まで移
動させる。そして、ハンドリング装置２５を移動させ
て、バキュームパッド２９をカーテンウォール２８に当
接させ、これを吸着把持させる。一方、クレーン（図示
なし）は、次の作業に移行させる。次いで、前記ハンド
リング装置１と同様に、図示しない操作部（例えば図１
に示した操作部６と同様のもの）によって、把持部２７
および駆動部５を操作し、カーテンウォール２８を所定
の位置に位置決めして取り付ける。これによって、カー
テンウォール２８の建て込み作業が完了する。

【００２１】上述したハンドリング装置２５では、前記
第一実施例と同様の効果を奏することができる。しか
も、把持部２７によって資材を鉛直状態で把持できるよ
うになっているので、ハンドリング装置２５をカーテン
ウォール２８などの垂直部材の建て込み作業に適用する
ことができ、これによって、作業の効率を大幅に向上さ
せることができる。

【００２２】なお、上記第一および第二実施例におい
て、駆動部５を構成するシリンダ７の本数を６本とした
が、もちろん、これに限るものではなく、把持する資材
の重量等に応じて増減させた構成としてもよい。また、
操作部６を、駆動部５と同様に配置されたシリンダ１３
を備えた構成としたが、駆動部５を操作することができ
るのであれば、例えばジョイスティック等を用いるよう
にしてもよい。さらには、台車３上に、鉛直面内で揺動
自在な取付板を設け、これを介して駆動部５を設けるこ
とによって、駆動部５を揺動可能な構成とし、ハンドリ
ング装置を、梁等の水平部材と柱，壁等の垂直部材の双
方の建て込みに適用できるようにしてもよい。加えて、
ハンドリング装置１，２５で建て込む資材としては、前
記した梁鉄骨２０，カーテンウォール２８以外の、例え
ば柱鉄骨２３，ＰＣ梁，ＰＣ床板，型枠等であってもよ
い。これ以外にも、本願の趣旨を逸脱しない範囲であれ
ば、ハンドリング装置をいかなる構成としてもよいのは
言うまでもない。

【００２３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のハンドリ
ング装置によれば、移動機構部と、資材を把持する把持
部と、把持部の位置・姿勢を変化させる駆動部と、制御
部とを備える構成とした。これによって、従来のハンド
リング装置と同様にして、資材を所定の位置に建て込む
ことができ、資材の建て込み作業の容易化，作業者の負
担軽減，高所作業の低減化を図ることができる。しか
も、駆動部を、移動機構上にいわば並列状態で複数配置
したシリンダからなる構成とした。これにより、駆動部
がいわゆるパラレルに配置されたリンク機構を構成した
ことになる。そして、把持部で把持した資材の荷重を複
数のシリンダで支持することになるので、荷重が分散さ
れて、各シリンダにかかる荷重，曲げモーメントを従来
のハンドリング装置よりも大幅に低減させることができ
る。したがって、ハンドリング装置の駆動部を従来より
も大幅に軽くしかも高い剛性を有したものとすることが
できる。この結果、ハンドリング装置を軽量化，小型
化，高速化することができる。また、ハンドリング装置
の可搬重量を大きくすることも可能となり、これによっ
てクレーンの作業効率を高めることができるので、工事
全体の効率化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るハンドリング装置の一例を示す正
面図である。

【図２】前記ハンドリング装置を用いて梁鉄骨を建て込
んでいる状態を示す正面図である。

【図３】本発明に係るハンドリング装置の他の一例を示
す図であって、カーテンウォールを建て込んでいる状態
を示す正面図である。

【符号の説明】

１，２５ ハンドリング装置 ３ 台車（移動機構部） ４ 把持部 ５ 駆動部 ６ 操作部（制御部） ７ シリンダ ７ａ 基端部 ７ｂ 先端部 ２０ 梁鉄骨（建設資材） ２８ カーテンウォール（建設資材）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 建設資材を建て込むときに用いるハンド
   リング装置であって、水平方向に移動自在な移動機構部
   と、資材を把持する把持部と、前記移動機構部上に設け
   られて前記把持部の位置・姿勢を変化させる駆動部と、
   前記駆動部の動作を制御する制御部とを備えてなり、か
   つ、前記駆動部がそれぞれ一方向に伸縮自在な複数のシ
   リンダを並べて配置してなる構成とされて、各シリンダ
   の基端部が前記移動機構部上に回動自在に支持されると
   ともに、先端部が前記把持部に回動自在に支持されてい
   ることを特徴とするハンドリング装置。