特開 2023-141430 取付構造

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023141430

(43)【公開日】2023-10-05

(54)【発明の名称】取付構造

(51)【国際特許分類】

   E04G 21/16 20060101AFI20230928BHJP

【ＦＩ】

E04G21/16

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022047755

(22)【出願日】2022-03-24

(71)【出願人】

【識別番号】390037154

【氏名又は名称】大和ハウス工業株式会社

(71)【出願人】

【識別番号】302060926

【氏名又は名称】株式会社フジタ

(71)【出願人】

【識別番号】305017815

【氏名又は名称】十一屋工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002572

【氏名又は名称】弁理士法人平木国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】森 貴久

(72)【発明者】

【氏名】平松 剛

(72)【発明者】

【氏名】大附 和敬

(72)【発明者】

【氏名】田原 健一

(72)【発明者】

【氏名】佐々木 聡

(72)【発明者】

【氏名】佐々木 一道

【テーマコード（参考）】

2E174

【Ｆターム（参考）】

2E174AA01

2E174BA03

2E174DA52

2E174DA62

(57)【要約】

【課題】下部鋼柱の外面に固着した部材を、その外面から切断して撤去するような作業を要しない取付構造を提供する。
【解決手段】取付構造１０は、ロボットアーム８０を支持する第１支持部材２０が、固定ユニット１１を介して、下部鋼柱１Ａの外面１ｂに着脱自在に固定された構造である。連結具１６は、第１締結具１７と、第２締結具１８とを備えており、下部鋼柱１Ａの外面１ｂの法線方向の移動を拘束するように頭部１７ａを受け具１４に着脱自在に係止させ、かつ、軸部１７ｂを切り欠き１５から法線方向に突出させた状態で、軸部１７ｂの基端部１７ｃは、切り欠き１５の縁部１５ａに当接している。軸部１７ｂが固定アングル１２に挿通された状態で、頭部１７ａと第２締結具１８とで、固定アングル１２と受け具１４とを挟持するように、第２締結具１８は、軸部１７ｂに締結されている。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

上部鋼柱と下部鋼柱とからなる柱同士の突合せ部分の溶接に用いられるロボットアームを、前記下部鋼柱に取り付けるための取付構造であって、
前記取付構造は、前記ロボットアームを支持する支持部材が、固定ユニットを介して、前記下部鋼柱の外面に着脱自在に固定された構造であり、
前記固定ユニットは、
前記支持部材を固定する固定部材と、
前記下部鋼柱の外面に固着され、切り欠きが形成された受け具と、
前記切り欠きを介して前記受け具と前記固定部材とを連結する連結具と、
を備えており、
前記連結具は、
前記受け具に着脱自在に係合する頭部と、前記頭部から延在する軸部と、を備えた第１締結具と、
前記軸部に螺着することにより、前記第１締結具に締結される第２締結具と、
を備えており、
前記外面の法線方向の移動を拘束するように前記頭部を前記受け具に着脱自在に係止させ、かつ、前記軸部を前記切り欠きから前記法線方向に突出させた状態で、前記軸部の基端部は、前記切り欠きの縁部に当接しており、
前記法線方向に突出した前記軸部が前記固定部材に挿通された状態で、前記頭部と前記第２締結具とで、前記固定部材と前記受け具とを挟持するように、前記第２締結具は、前記軸部に締結されていることを特徴とする取付構造。

【請求項2】

前記取付構造は、
前記支持部材として、前記下部鋼柱の対向する前記外面に前記下部鋼柱を挟むように配置され、水平な第１方向に延在する一対の第１支持部材と、
前記下部鋼柱の対向する他の外面を挟むように、前記一対の第１支持部材に跨って支持され、前記第１方向と交差する水平な第２方向に延在する一対の第２支持部材と、
前記一対の第２支持部材に沿って取り付けられ、前記ロボットアームが載置される台車の走行を案内する一対のレール部材と、を備えることを特徴とする請求項１に記載の取付構造。

【請求項3】

前記第１支持部材は、前記固定部材を上下一対の固定部材として、前記固定部材で上下から挟み込まれた状態で、前記連結具を介して、前記受け具としての上下一対の受け具に固定されており、
上側に位置する前記第１締結具の軸部の基端部が、上側に位置する前記受け具に形成された切り欠きの上縁部に当接し、
下側に位置する前記第１締結具の軸部の基端部が、下側に位置する前記受け具に形成された切り欠きの下縁部に当接していることを特徴とする請求項２に記載の取付構造。

【請求項4】

前記取付構造は、
前記受け具の外周を周回するリング部材と、
前記リング部材の外周側より内周側に向けて、前記リング部材の上部において、螺着するネジ体と、を備えており、
前記ネジ体は、前記ネジ体の先端で、前記第１締結具の前記頭部を上方から押さえ込むように、前記リング部材に締め込まれていることを特徴とする請求項２に記載の取付構造。

【請求項5】

前記受け具に形成された切り欠きは、水平方向に延在しており、
前記第１締結具の軸部の基端部が、前記切り欠きの下縁部に対向し、前記切り欠きの上縁部に当接していることを特徴とする請求項２に記載の取付構造。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、上部鋼柱と下部鋼柱とからなる柱同士の突合せ部分の溶接に用いられるロボットアームを柱に取り付けるための取付構造に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、建設現場などにおいて、上部鋼柱と下部鋼柱からなる柱同士の突合せ部分は、溶接により固定されている。このような溶接方法として、ロボットアームを用いた溶接方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。

【0003】

特許文献１には、鋼管の外面に支持片を溶接し、支持片に取付治具の第１支持部材（支持部材）、第２支持部材およびレール部材を固定し、レール部材に２つのロボットアームを移動可能に支持する取付治具が提案されている。この取付治具を用いることにより、異なるサイズの柱に対してロボットアームを取り付けることができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０２１－１５９９２８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、上部鋼柱と下部鋼柱との突合せ部分の溶接が完了したあと、取付治具の支持部材を取り外すと、取り外し後に受け具の外面から、その法線方向に支持片が突出している。この支持片は、支持部材を支持する程度に、下部鋼柱の外面から突出しているので、そのあとの作業等に支障をきたすおそれがあり、下部鋼柱から切断して撤去しなければならないことがある。

【0006】

本発明は、このような点を鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、下部鋼柱の外面に固着した部材を、その外面から切断して撤去するような作業を要しない取付構造を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明に係る取付構造は、上部鋼柱と下部鋼柱とからなる柱同士の突合せ部分の溶接に用いられるロボットアームを、前記下部鋼柱に取り付けるための取付構造であって、前記取付構造は、前記ロボットアームを支持する支持部材が、固定ユニットを介して、前記下部鋼柱の外面に着脱自在に固定された構造であり、前記固定ユニットは、支持部材を固定する固定部材と、前記下部鋼柱の外面に固着され、切り欠きが形成された受け具と、前記切り欠きを介して前記受け具と前記固定部材とを連結する連結具と、を備えており、前記連結具は、前記受け具に着脱自在に係合する頭部と、前記頭部から延在する軸部と、を備えた第１締結具と、前記軸部に螺着することにより、前記第１締結具に締結される第２締結具と、を備えており、前記外面の法線方向の移動を拘束するように前記頭部を前記受け具に着脱自在に係止させ、かつ、前記軸部を前記切り欠きから前記法線方向に突出させた状態で、前記軸部の基端部は、前記切り欠きの縁部に当接しており、前記法線方向に突出した前記軸部が前記固定部材に挿通された状態で、前記頭部と前記第２締結具とで、前記固定部材と前記受け具とを挟持するように、前記第２締結具は、前記軸部に締結されていることを特徴とする。

【0008】

本発明の取付構造によれば、ロボットアームを支持する支持部材を、固定ユニットを介して、下部鋼柱に固定することができる。具体的には、固定ユニットは、固定部材と、連結具と、受け具と、を備えており、固定部材は、連結具を介して、下部鋼柱の受け具に着脱自在に取り付けることができる。

【0009】

ここで、連結具は、第１締結具と、第２締結具と、を備えており、外面の法線方向の移動を拘束するように、第１締結具の頭部が受け具に係止しており、第１締結具の軸部が、受け具の切り欠きから法線方向に突出している。この状態で、第１締結後の軸部の基端部が、切り欠きの縁部に当接されているので、受け具に対する第１締結具の姿勢は安定する。

【0010】

このような姿勢で、第２締結具は、法線方向に突出した第１締結具の軸部を固定部材に挿通させた状態で、頭部と第２締結具とで、固定部材と受け具とを挟持するように、第１締結具の軸部に締め込まれている。このような結果、固定部材を連結具を介して受け具に連結することができ、支持部材を固定部材を介して下部鋼柱に固定することができる。

【0011】

本発明では、下部鋼柱の外面の法線方向に沿って、切り欠きから突出した軸部に第２締結具を締め込むことで、固定部材を固定するが、この軸部を構成する第１締結具は、その頭部が受け具に着脱自在に係止されているため、受け具から簡単に取り外すことができる。したがって、溶接完了後に、取付構造の各部材を解体すると、最終的には、下部鋼柱には固着された受け具のみが残る。このように、本発明では、これまでの支持片の如く、支持部材を支持できる程度に、下部鋼柱の外面の法線方向に突出した部材を、下部鋼柱に固着する必要がなく、これを下部鋼柱から切断するような撤去作業を要しない。このような結果、ロボットアームの取り付けおよび取り外しの作業性を向上させることができる。

【0012】

より好ましい態様としては、前記取付構造は、前記支持部材として、前記下部鋼柱の対向する前記外面に前記下部鋼柱を挟むように配置され、水平な第１方向に延在する一対の第１支持部材と、前記下部鋼柱の対向する他の外面を挟むように、前記一対の第１支持部材に跨って支持され、前記第１方向と交差する水平な第２方向に延在する一対の第２支持部材と、前記一対の第２支持部材に沿って取り付けられ、前記ロボットアームが載置される台車の走行を案内する一対のレール部材と、を備える。

【0013】

この態様によれば、一対の第１支持部材が、下部鋼柱を挟むように固定され、この一対の第１支持部材に跨って、一対の第２支持部材が支持されるので、下部鋼柱の大きさによらず、ロボットアームを安定して支持することができる。ロボットアームを載置した台車は、第２支持部材に沿って取り付けられたレールを走行するが、上述した取付構造により、第１支持部材は、下部鋼柱に安定して固定されているので、ロボットアームの安定した走行が実現できる。

【0014】

より好ましい態様としては、前記第１支持部材は、前記固定部材を上下一対の固定部材として、前記固定部材で上下から挟み込まれた状態で、前記連結具を介して、前記受け具としての上下一対の受け具に固定されており、上側に位置する前記第１締結具の軸部の基端部が、上側に位置する前記受け具に形成された切り欠きの上縁部に当接し、下側に位置する前記第１締結具の軸部の基端部が、下側に位置する前記受け具に形成された切り欠きの下縁部に当接している。

【0015】

この態様によれば、第１支持部材は、上下一対の固定部材で上下から挟み込んだ状態で、下部鋼柱に固定されているので、第１支持部材の浮き上がりを防止することができる。さらに、上側に位置する第１締結具の基端部が、上側の切り欠きの上縁部に当接し、下側に位置する第１締結具の基端部が、下側の切り欠きの下縁部に当接しているので、ロボットアームを載置した台車の移動に拘わらず、第１支持部材を上下方向に安定して、拘束することができる。この結果、ロボットアームによる柱同士の突合せ部分の溶接を安定して、良好に実施することができる。

【0016】

より好ましい態様としては、前記取付構造は、前記受け具の外周を周回するリング部材と、前記リング部材の外周側より内周側に向けて、前記リング部材の上部において、螺着するネジ体と、を備えており、前記ネジ体は、前記ネジ体の先端で、前記第１締結具の前記頭部を上方から押さえ込むように、前記リング部材に締め込まれている。

【0017】

この態様によれば、リング部材の外周側からネジ体を締め込んで、ネジ体の先端で、切り欠きに収容された第１締結具の頭部を上方から押さえ込むことができる。このようにして、よりシンプルな構造で、切り欠きに収容された第１締結具の上方向の移動を防止することができ、第１支持部材の固定状態を安定させることができる。このようにして、ロボットアームによる柱同士の突合せ部分の溶接を安定して、良好に実施することができる。

【0018】

より好ましい態様としては、前記受け具に形成された前記切り欠きは、水平方向に延在しており、前記第１締結具の軸部の基端部が、前記切り欠きの下縁部に対向し、前記切り欠きの上縁部に当接している。

【0019】

この態様によれば、上述した態様の如く、第１支持部材を、上下から固定アングルで挟み込んだり、リング部材を用いたりすることなく、よりシンプルな構造で、切り欠きの上縁部と下縁部により、第１締結具の上下方向の移動を拘束することができる。

【発明の効果】

【0020】

本発明によれば、下部鋼柱の外面に固着した部材を、その外面から切断して撤去するような作業を要せず、作業効率を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【0021】

【図1】本発明の第１実施形態に係る取付構造を用いてロボットアームを柱に取り付けた状態を示す斜視図である。

【図2】図１に示す取付構造の第１支持部材と固定部材の構造を分解して示す斜視図である。

【図3】図１に示す取付構造の第１支持部材の柱に対する取付部分を示し、（ａ）は要部正面図、（ｂ）は（ａ）の右側面図である。

【図4】図３に示す取付部分の詳細を示し、（ａ）は要部平面図、（ｂ）は要部正面図、（ｃ）は固定用のナットを含む要部右側面図である。

【図5】図３に示す取付部分を示す要部斜視図である。

【図6】図５に示す取付部分の要部構成を分解した状態の斜視図である。

【図7】本発明の第１実施形態に係る取付構造の第１支持部材に取り付けられる取付具およびケーブル避け部材の構造を説明するための斜視図である。

【図8】本発明の第１実施形態に係る取付構造のケーブル避け部材周辺の構造を示す平面図である。

【図9】本発明の第２実施形態に係る取付構造の第１支持部材の柱に対する取付部分を示し、（ａ）は要部正面図、（ｂ）は（ａ）の右側面図である。

【図10】図９に示す取付構造の要部構成を分解した状態の斜視図である。

【図11】本発明の第３実施形態に係る取付構造における第１支持部材の柱に対する取付部分を示し、（ａ）は要部正面図、（ｂ）は（ａ）の右側面図、（ｃ）は（ａ）のＡ－Ａ線に沿う断面図である。

【図12】図１１に示す固定構造の要部構成を分解した状態の斜視図である。

【図13】図３に示す取付部分において、着脱ユニットの変形例を示す要部斜視図である。

【図14】図１３に示す着脱ユニットの変形例を示す分解状態の要部斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0022】

（第１実施形態）
以下、本発明に係る取付構造の第１実施形態を図面に基づき詳細に説明する。図１は、本実施形態に係る取付構造を用いて、２つのロボットアームを柱に取り付けた状態を示す斜視図である。

【0023】

図１に示すように、建設現場等においては、下部鋼柱１Ａと上部鋼柱１Ｂとの突合せ部分１ａを溶接するために、ロボットアーム８０が用いられる。ロボットアーム８０を支持する第１及び第２支持部材２０、３０は、取付構造１０を用いて下部鋼柱１Ａの外面に着脱可能に取り付けられる。

【0024】

下部鋼柱１Ａおよび上部鋼柱１Ｂの外面は、対向する外面１ｂ、１ｂと、対向する他の外面１ｃ、１ｃの４つの外面で構成され、４つの平面部と４つの湾曲部によって形成されている。下部鋼柱１Ａおよび上部鋼柱１Ｂの外面１ｂ、１ｃの平面部の所定位置には、複数（ここでは４つ）の突片（エレクションピースともいう）２が溶接されている。この突片２は、上下に隣接する下部鋼柱１Ａおよび上部鋼柱１Ｂを仮固定するために設けられている。上下に配置された２つの突片２には、仮固定治具３が取り付けられている。

【0025】

仮固定治具３は、上下方向に延設されており、上側の端部はボルト４等を用いて上側の突片２に締結されており、下側の端部はボルト４等を用いて下側の突片２に締結されている。仮固定治具３は、ここでは詳細な説明を省略するが、上下に配置された２つの突片２同士の間の距離を調節可能に構成されていてもよい。これにより、下部鋼柱１Ａと上部鋼柱１Ｂとの隙間を調節することが可能であるとともに、上部鋼柱１Ｂの傾きを調節することが可能である。なお、仮固定治具３は、下部鋼柱１Ａと上部鋼柱１Ｂの突合せ部分１ａの溶接が完了した際、又は突合せ部分１ａの溶接途中であっても、下部鋼柱１Ａと上部鋼柱１Ｂとの間の接合強度が建設中の建物を支持するのに十分な大きさになった際に、突片２から取り外される。

【0026】

つぎに、取付構造１０について、図２から図６を参照して説明する。取付構造１０は、ロボットアーム８０を支持する第１支持部材２０が、固定ユニット１１を介して、下部鋼柱１Ａの外面１ｂに着脱自在に固定された構造である。

【0027】

取付構造１０は、２つのロボットアーム８０を支持する一対の第１支持部材２０と、一対の第１支持部材２０に跨って支持される一対の第２支持部材３０と、一対の第２支持部材３０に沿ってその上部に取り付けられ、２つのロボットアーム８０が載置される台車９０の走行を案内する一対のレール部材４０と、を備えている。

【0028】

一対の第１支持部材２０は、水平な第１方向（矢印Ａ方向）に延在するとともに下部鋼柱１Ａを挟むように、下部鋼柱１Ａの対向する外面１ｂに固定されている。一対の第２支持部材３０は、第１方向と交差（直交）する第２方向（矢印Ｂ方向）に延在するとともに下部鋼柱１Ａの対向する他の外面１ｃを挟むように、一対の第１支持部材２０に跨って支持されている。一対のレール部材４０は、一対の第２支持部材３０上に固定されているとともに、２つのロボットアーム８０を第２方向（矢印Ｂ方向）に案内する。なお、第１方向（矢印Ａ方向）および第２方向（矢印Ｂ方向）は、下部鋼柱１Ａの外面１ｂ、１ｃの平面部に平行または垂直な方向である。

【0029】

つぎに、第１支持部材２０の詳細構造について、図２を参照して説明する。第１支持部材２０の材質および断面形状は特に限定されるものではないが、軽量化の観点からここではアルミニウム合金が用いられるが、鋼が用いられていてもよい。第１支持部材２０は、図２に示すように、一対のフランジ２１および２２と、一対のフランジ２１および２２を接続するウェブ２３と、を有する断面Ｈ形状に形成されているとともに、所定方向(下部鋼柱１Ａに取り付けられた状態では矢印Ａ方向)に延びるように形成されている。フランジ２１の長手方向（矢印Ａ方向）両側には、後述する第１取付具５１を締結するための複数の貫通孔(通し孔ともいう)２１ａが設けられている。複数の貫通孔２１ａがフランジ２１の長手方向に沿って設けられているため、フランジ２１に対する第１取付具５１の締結位置をフランジ２１の長手方向（矢印Ａ方向）に調整することが可能である。

【0030】

フランジ２２の長手方向中央寄りの位置には、フランジ２２の長手方向に所定の間隔をおいて、後述する固定ユニット１１を構成する固定アングル１２を締結するための複数の貫通孔２１ｂが設けられている。貫通孔２１ｂは、フランジ２２の長手方向に長い長孔であり、これにより、固定アングル１２の締結位置をフランジ２２の長手方向（矢印Ａ方向）に微調整することができる。

【0031】

本実施形態の取付構造１０は、図２から図６に示すように、２つのロボットアーム８０を支持する一対の第１支持部材２０を備えており、第１支持部材２０は、固定ユニット１１を介して下部鋼柱１Ａの外面１ｂに着脱自在に固定されている。固定ユニット１１は、一対の第１支持部材２０を固定する固定部材としての固定アングル１２と、固定アングル１２を下部鋼柱１Ａに着脱自在に取り付ける着脱ユニット１３とを備えている。したがって、２つの固定ユニット１１により、下部鋼柱１Ａの対向する２つの外面１ｂに、一対の第１支持部材２０が着脱自在に固定されている。固定アングル１２は、第１支持部材２０を支持する上方の支持面が水平になるように固定されている。

【0032】

着脱ユニット１３は、図３から図６に示すように、下部鋼柱１Ａの外面１ｂに固着され、固定アングル１２を介して第１支持部材２０を受ける受け具１４と、受け具１４に固定アングル１２を連結する連結具１６と、を備えている。受け具１４は、鋼板等の金属板材をプレス成形して成形されたものであり、２つの対向した立ち上がり壁１４ａと、２つの立ち上がり壁１４ａ同士を繋ぐ連結壁１４ｂと、により断面コ字状に形成されている。

【0033】

図４（ｂ）および図６に示すように、受け具１４には、連結壁１４ｂに切り欠き１５が形成されている。切り欠き１５は、Ｕ字状の切り欠きであり、上方が開口している。切り欠き１５の縁部１５ａは、この開口から下方に向かって連続して形成されており、後述するように、下縁部１５ｂにおいて、第１締結具１７が当接している。

【0034】

連結具１６は、第１締結具１７と第２締結具１８とから構成されており、本実施形態とでは、その一例として、これらは、六角ボルトとナットである。第１締結具１７は、受け具１４に着脱自在に係合する頭部１７ａと、頭部１７ａから延在する軸部１７ｂと、を備えている。頭部１７ａは平面視六角形で大径であり、軸部１７ｂは小径の軸になっている。

【0035】

第１締結具１７の軸部１７ｂは、その先端から基端部１７ｃに向かって、雄ネジが形成されており、雌ネジが形成された第２締結具１８が、第１締結具１７の軸部１７ｂに螺着することにより、第１締結具１７に締結されている。本実施形態では、第１締結具１７の軸部１７ｂの基端部１７ｃ（図４、図６参照）まで、雄ネジが形成されているが、第２締結具１８に螺着することができるのであれば、基端部１７ｃの形状は特に限定されるものではない。

【0036】

本実施形態では、下部鋼柱１Ａの外面１ｂの法線方向の移動を拘束するように、第１締結具１７の頭部１７ａが、受け具１４に着脱自在に係止している。さらに、第１締結具１７の軸部１７ｂは、切り欠き１５から、下部鋼柱１Ａの外面１ｂの法線方向に突出している。この状態で、第１締結具１７の軸部１７ｂの基端部１７ｃは、切り欠き１５の縁部１５ａ（具体的には、下縁部１５ｂ）に当接している。

【0037】

より具体的には、図４に示すように、切り欠き１５の幅ｗ１は、軸部１７ｂの直径より大きく、かつ、頭部１７ａおよび第２締結具１８の幅よりも狭く設定されている。すなわち、切り欠き１５の幅ｗ１は、切り欠き１５内に第１締結具１７の軸部１７ｂ（具体的には基端部１７ｃ）が挿入可能となる幅となっており、下部鋼柱１Ａの外面１ｂの法線方向に、第１締結具１７が拘束されている。

【0038】

また、図６に示すように、受け具１４の２つの立ち上がり壁１４ａ、１４ａの幅ｗ２（内壁面同士の距離）は、第１締結具１７の頭部１７ａの幅ｗ３より僅かに大きく設定されている。頭部（六角頭部）１７ａは、２つの立ち上がり壁１４ａ、１４ａと連結壁１４ｂで形成される空間内に収容されるように設定されている。頭部１７ａが受け具１４の空間内に収容された状態で、第１締結具１７は、回転不能の状態となり、受け具１４に対して上方から着脱自在になっている。

【0039】

このように構成された受け具１４は、下部鋼柱１Ａの対向する外面１ｂ、１ｂに２つずつ水平方向に並べた状態で、下部鋼柱１Ａの４つの平面部の幅に合わせて所定の間隔を空けて溶接等で固着されている。溶接部分は、２つの立ち上がり壁１４ａ、１４ａの先端と、柱の外面１ｂ、１ｂとの接触部分であり、溶接部分は図示していないが若干盛り上がって形成される。

【0040】

受け具１４は、切り欠き１５の開口が上方を向くように下部鋼柱１Ａの外面１ｂに固着され、第１締結具１７は頭部１７ａが受け具１４の２つの立ち上がり壁１４ａ、１４ａ間の空間に進入するとともに、軸部１７ｂの基端部１７ｃが切り欠き１５内に進入するように装着される。このため、第１締結具１７の頭部１７ａは、下部鋼柱１Ａの外面１ｂの法線方向の移動を拘束するように、受け具１４に着脱自在に係止され、軸部１７ｂが、受け具１４から下部鋼柱１Ａの外面１ｂの法線方向に突出している。さらに、軸部１７ｂの基端部１７ｃは、切り欠き１５の下縁部１５ｂに当接している。

【0041】

図２に示すように、固定ユニット１１を構成する固定部材である固定アングル１２は、第１支持部材２０を載置した状態で支持する機能を有している。固定アングル１２の水平部には第１支持部材２０の４つの貫通孔２１ｂに対応して、４つの貫通孔１２ａが形成されている。また、鉛直部には、第１締結具１７の軸部１７ｂが挿入される２つの貫通孔１２ｂが形成されている。

【0042】

固定アングル１２は、下部鋼柱１Ａの外面１ｂに固着された２つの受け具１４から突出する２本の第１締結具１７の軸部１７ｂに２つの貫通孔１２ｂを挿通し、第２締結具（ナット）１８を螺着させて締結される。このようにして、第１締結具１７の頭部１７ａと第２締結具である第２締結具１８とで、固定アングル１２と受け具１４とを挟持することができ、固定アングル１２が、下部鋼柱１Ａの外面１ｂに着脱自在に固定されている。

【0043】

図１、図７に示すように、第１支持部材２０の両端部には、第１支持部材２０の幅方向（矢印Ｂ方向）の外側に突出し、ロボットアーム８０に接続された後述するケーブル８９が第１支持部材２０に接触するのを回避するケーブル避け部材２８が固定されている。

【0044】

具体的には、ケーブル避け部材２８は、第１支持部材２０の両端部にボルト２９ａおよびナット２９ｂを用いて固定される固定面部２８ａと、固定面部２８ａから第１支持部材２０の幅方向（矢印Ｂ方向）に突出するとともに、第１支持部材２０の長手方向の内側に向かって延びる延在部２８ｂとを含んでいる。延在部２８ｂは、管材または棒材などを折り曲げることによって形成されている。

【0045】

第１支持部材２０の上部に固定される第２支持部材３０について説明する。第２支持部材３０の材質は特に限定されるものではないが、軽量化の観点からここではアルミニウム合金が用いられる。第２支持部材３０は、第１支持部材２０に取り付けられた状態では矢印Ｂ方向に延びるように形成されている。また、第２支持部材３０は、長手方向（矢印Ｂ方向）の中心位置で分割可能に構成されている。以下、第２支持部材３０を分割した状態のものを支持部材構造体３０ａという。

【0046】

支持部材構造体３０ａは、図１に示すように、第２方向（矢印Ｂ方向）に延びる管材または棒材などからなる複数（ここでは４本）の弦材３１と、弦材３１の両端に溶接される端部プレート３２と、を有する細長の枠状に形成されている。端部プレート３２は、４本の弦材３１同士の間隔を一定に保持する。また、端部プレート３２には、支持部材構造体３０ａ同士を連結して第２支持部材３０とする際にボルト（図示せず）が挿入される複数の貫通孔が設けられている。

【0047】

また、支持部材構造体３０ａは、４本の弦材３１に対して傾斜して配置される管材または棒材などからなる複数の斜材３３と、４本の弦材３１に対して垂直に配置される管材または棒材などからなる複数の補強材３４と、を含むトラス構造に形成されている。

【0048】

この支持部材構造体３０ａは、図１に示すように、固定部材５０を用いて第１支持部材２０に固定されている。固定部材５０は、図１に示すように、第１支持部材２０に取り付けられる板状の第１取付具５１と、支持部材構造体３０ａの４本の弦材３１のうちの２本を第１取付具５１に固定する第２取付具５２とを含んでいる。各支持部材構造体３０ａは、２つの第１取付具５１と、４つの第２取付具５２と、ボルトおよびナットを用いて第１支持部材２０に固定されている。

【0049】

２つの支持部材構造体３０ａを連結した一対の第２支持部材３０上には、図１に示すように、一対のレール部材４０が固定されている。レール部材４０の材質は特に限定されるものではないが、例えば鋼材を用いることができる。レール部材４０は、図１に示すように、本体部４１と、本体部４１の上部にボルト等を用いて固定された一対のレール（リニアガイドレールともいう）４２と、を備えている。

【0050】

一対のレール４２には、ロボットアーム８０の台車９０がスライド可能に係合している。レール部材４０は、レール固定部材６０を介して、第２支持部材３０に固定されている。レール固定部材６０は、第２支持部材３０の弦材３１に取り付けられる第３取付具（図示せず）と、第３取付具に固定される支持プレート（図示せず）とを含んでいる。

【0051】

次に、ロボットアーム８０の構造について簡単に説明する。ロボットアーム８０は、図１および図８に示すように、レール部材４０上に載置され、レール部材４０に沿って走行移動する台車９０上に載置される。台車９０には、ロボットアーム８０の動作のための電力を供給するケーブル８９が接続されている。ロボットアーム８０は、台車９０上に配置され上下方向に延びる軸を中心として旋回可能な旋回台８２と、旋回台８２上に配置され上方向に延びる基台部８３とを備えている。

【0052】

さらに、ロボットアーム８０は、基台部８３上に配置され水平方向に延びる軸を中心として回動可能な第１アーム８４と、第１アーム８４に連設され、水平方向に延びる軸を中心として回動可能な第２アーム８５とを備えている。

【0053】

第２アーム８５は、その軸方向沿って回転するアーム本体８６を備えており、アーム本体８６の先端には、第３アーム８７が旋回自在に取り付けられている。第３アーム８７には、溶接トーチ８８が取り付けられており、溶接トーチ８８は、ケーブル９９に接続されている。

【0054】

ロボットアーム８０は、台車９０によって所定位置に移動され、旋回台８２、第１アーム８４、第２アーム８５、および第３アーム８７を駆動することによって、溶接トーチ８８の先端を下部鋼柱１Ａおよび上部鋼柱１Ｂの突合せ部分１ａの所望の位置に配置して溶接を行う。なお、ロボットアーム８０および台車９０は、手動で駆動させるものであってもよいし、自動で駆動するものであってもよい。

【0055】

前記の如く構成された本実施形態の取付構造１０の作用について以下に説明する。下部鋼柱１Ａおよび上部鋼柱１Ｂの突合せ部分１ａの溶接するため、ロボットアーム８０を下部鋼柱１Ａに取り付けるときは、まず、取付構造１０の第１支持部材２０を下部鋼柱１Ａの外面１ｂに固定する。

【0056】

具体的には、下部鋼柱１Ａの外面１ｂに固定ユニット１１を構成する受け具１４を溶接で固着する。本実施形態では、各外面１ｂに、２つ受け具１４が、水平方向に並設されているが、第１支持部材２０を安定して固定することができるのであれば、この個数は特に限定されない。受け具１４には、対向して平行な２つの立ち上がり壁１４ａと、これらを繋ぐ連結壁１４ｂと、により空間が形成されており、連結壁１４ｂには切り欠き１５が形成されている。

【0057】

ここで、受け具１４の空間に、第１締結具（連結ボルト）１７の頭部１７ａが収容されるように、軸部１７ｂの基端部１７ｃを切り欠き１５内に挿入する。これにより、基端部１７ｃは、切り欠き１５の下縁部１５ｂに当接し、軸部１７ｂは、切り欠き１５から、下部鋼柱１Ａの外面１ｂの法線方向に沿って突出する。このようにして、第１締結具１７は、切り欠き１５を介して、受け具１４に対して、回転不能に支持される。

【0058】

次に、第１締結具１７の軸部１７ｂに、固定アングル１２の貫通孔１２ｂを挿通し、軸部１７ｂに第２締結具（ナット）１８を締め込む。これにより、固定アングル１２と受け具１４とを、第１締結具１７の頭部１７ａと第２締結具１８とで挟持することができる。これにより、固定アングル１２を下部鋼柱１Ａに固定することができる。

【0059】

この際、貫通孔１２ｂと軸部１７ｂとの隙間を利用して、固定アングル１２が水平になるように、固定アングル１２を調整して、第２締結具１８を軸部１７ｂに対して締め込む。つぎに、固定アングル１２の水平面に形成された貫通孔１２ａと、第１支持部材２０のフランジ２２に形成された貫通孔２１ｂと、にボルトを挿通し、ナットをねじ込んでボルトナット２５で第１支持部材２０を下部鋼柱１Ａに水平状態に固定する。対向する他方の外面１ｂについても、同様にして第１支持部材２０を水平状態に固定する。

【0060】

このように、図５および図７に示すように、下部鋼柱１ＡのＡ方向に沿って、２本の第１支持部材２０が固定ユニット１１により水平方向に下部鋼柱１Ａを挟むように平行に固定される。このあと、図１および図８に示すように、２本の第１支持部材２０に跨るように２本の第２支持部材３０が固定される。具体的には、第１支持部材２０の上に固定手段を構成する２つの第１取付具５１および４つの第２取付具５２、ボルトおよびナットを用いて固定する。このとき、第１支持部材２０の複数の貫通孔２１ａと、第１取付具５１の複数の貫通孔５１ｃとを用いて、下部鋼柱１Ａのサイズに合わせて第２支持部材３０を固定することができる。第２支持部材３０は、２つの支持部材構造体３０ａを連結した状態で一対の第１支持部材２０上に固定される。次いで、第２支持部材３０にレール固定部材６０を固定し、一対のレール部材４０を固定する。

【0061】

このようにして、各第２支持部材３０にレール部材４０をＢ方向に沿って固定したあと、一対のレール部材４０にロボットアーム８０の台車９０を移動可能に設置する。これにより、ロボットアーム８０は一対のレール部材４０上を台車９０で走行することができる。ロボットアーム８０は一対のレール部材４０上を走行し、下部鋼柱１Ａの突合せ部分１ａを溶接し、上下に配置された分割状態の下部鋼柱１Ａを接合することができる。

【0062】

突合せ部分１ａの接合後または接合途中において、４つの突片２に取り付けられた仮固定治具３を取り外す。突合せ部分１ａの接合後には、一対のレール部材４０に設置されたロボットアーム８０とともに、下部鋼柱１Ａから取付構造１０を構成する第１および第２支持部材２０、３０を取り外す。

【0063】

まず、一対のレール部材４０上に設置された台車９０とともに、ロボットアーム８０を取り外し、一対の第２支持部材３０に固定された一対のレール部材４０を取り外す。ついで、一対の第２支持部材３０を一対の第１支持部材２０から取り外す。第２支持部材３０は、２つの支持部材構造体３０ａに分割され、搬送される。

【0064】

このあと、下部鋼柱１Ａに固定ユニット１１で固定された一対の第１支持部材２０を取り外す。まず、一対の固定アングル１２のボルトナット２５を緩め、一対の第１支持部材２０を取り外す。ついで、一対の第２締結具（ナット）１８を緩め、固定アングル１２を一対の第１締結具（連結ボルト）１７から取り外す。このあと、受け具１４の切り欠き１５から一対の第１締結具１７を外すと、下部鋼柱１Ａの外面１ｂには溶接された一対の受け具１４のみが残る。

【0065】

このように、本実施形態では、下部鋼柱１Ａの外面１ｂの法線方向に沿って、切り欠き１５から突出した軸部１７ｂに第２締結具（ナット）１８を締め込むことで、固定アングル１２を固定する。この軸部１７ｂを構成する第１締結具（連結ボルト）１７は、その頭部１７ａが受け具１４に着脱自在に係止されている。このため、受け具１４から簡単に取り外すことができる。このようにして、これまでの支持片の如く、支持部材を支持できる程度に、下部鋼柱１Ａの外面の法線方向に突出した部材を、下部鋼柱１Ａに溶接等で固着する必要がなく、このような部材を下部鋼柱１Ａから切断するような撤去作業を要しない。このような結果、ロボットアーム８０の取り付けおよび取り外しの作業性を向上させることができる。

【0066】

（第２実施形態）
本発明の第２実施形態に係る取付構造について、図９、図１０を参照して説明する。第２実施形態の取付構造１０Ａは、第１実施形態の取付構造１０における第１支持部材２０を固定する固定ユニット１１の固定状態を安定させるために、第１支持部材２０の上側にも、類似の固定ユニット７０を設けた点である。

【0067】

具体的には、本実施形態の取付構造１０Ａは、上下一対の固定アングル（固定部材）１２、７１と、上下一対の着脱ユニット１３、７２とを備えている。なお、第２実施形態の取付構造１０Ａでは、上下一対の固定アングルと、上下一対の着脱ユニットの構成以外の構成は前記第１実施形態と同じ構成であり、他の実質的に同等の構成については同じ符号を付して詳細な説明は省略する。

【0068】

第２実施形態の取付構造１０Ａでは、第１支持部材２０は、上下一対の固定アングル１２、７１で上下から挟み込まれた状態で、連結具１６、７５を介して、上下一対の受け具１４、７３のそれぞれに固定されている。下側の固定ユニット１１は、第１実施形態と同様であるため、詳細な説明を省略する。

【0069】

本実施形態では、第１支持部材２０の上方に、固定ユニット７０を備えており、固定ユニット７０の固定アングル７１と着脱ユニット７２により、第１支持部材２０の上面に当接して第１支持部材２０の浮き上がりを防止している。固定ユニット７０は、本実施形態では左右の２セットで用いられているが、１セットでも、その機能を発揮できるものであり、以下、その１セットについて詳細に説明する。

【0070】

固定ユニット７０は、固定部材として固定アングル７１と、固定アングル７１を下部鋼柱１Ａに着脱自在に取り付ける着脱ユニット７２とを備えている。固定アングル７１は、第１支持部材２０に当接するものであり、着脱ユニット７２は固定アングル７１を下部鋼柱１Ａに着脱自在に取り付けるものである。着脱ユニット７２は、下部鋼柱１Ａの外面１ｂに固着された受け具７３を備えている。受け具７３には、第１実施形態と同様に、切り欠き７４が形成され、着脱ユニット７２は、受け具７３と固定アングル７１とを連結する連結具７５を備えている。

【0071】

連結具７５は、第１締結具（連結ボルト）７５Ａと第２締結具（ナット）７５Ｂとを備えており、第１締結具７５Ａは受け具７３に係合する頭部７５ａと、頭部７５ａから延在する小径の軸部７５ｂとを備えている。第２締結具７５Ｂは第１締結具７５Ａの軸部７５ｂに螺着して第１締結具７５Ａに締結され、固定アングル７１を下部鋼柱１Ａの外面１ｂに固定するものである。

【0072】

固定アングル７１には、第１支持部材２０に当接し、固定アングル７１の高さを調整する調整機構９が設けられている。具体的には、調整機構９は、固定アングル７１に軸部９１ｂが螺着し、その頭部９１ａが第１支持部材２０に当接するボルト９１と、軸部９１ｂに螺着するナット９２とを備えている。

【0073】

本実施形態では、固定アングル７１は、水平方向に延在する水平部７１ａと、これに連続し、鉛直方向に立設した鉛直部７１ｂにより形成されたＬ字状の断面を有している。ボルト９１の軸部９１ｂは、水平部７１ａに形成されたネジ孔に螺着しており、ナット９２をさらに螺着させることにより、固定アングル７１に対してボルト９１を固定することができる。本実施形態では、第１支持部材２０に対する固定アングル７１の高さを、ボルト９１とナット９２により調整したが、例えば、固定アングル７１と、第１支持部材２０との間に、高さを調整するスペーサなどを設けてもよい。

【0074】

本実施形態では、受け具７３は、第１実施形態の受け具１４を上下反転したものであり、受け具７３には、切り欠き７４が下方に開口するように形成されている。具体的には、第１実施形態の受け具１４と同様に、受け具７３は、２つの平行な立ち上がり壁７３ａと、２つの立ち上がり壁７３ａ同士を繋ぐ連結壁７３ｂとにより断面コ字状に形成されている。また、受け具７３には、連結壁７３ｂに下向きの切り欠き７４が下部開口で形成されている。

【0075】

本実施形態では、図１０に示すように、上側に位置する第１締結具７５Ａの軸部７５ｂの基端部７５ｃが、上側に位置する受け具７３に形成された切り欠き７４の上縁部７４ｂに当接するまで、固定アングル７１の高さが、調整機構９により調整されている。

【0076】

このようにして、第２実施形態に係る取付構造１０Ａは、上側に位置する第１締結具７５Ａの軸部７５ｂの基端部７５ｃが、上側に位置する受け具７３に形成された切り欠き７４の上縁部７４ｂに当接している。さらに、下側に位置する第１締結具１７の軸部１７ｂの基端部１７ｃが、下側に位置する受け具１４に形成された切り欠き１５の下縁部１５ｂに当接している。

【0077】

このような結果、第１支持部材２０は、上下一対の固定アングル１２、７１で上下から挟み込んだ状態で、下部鋼柱１Ａに固定されているので、第１支持部材２０の浮き上がりを防止することができる。さらに、上側に位置する第１締結具７５Ａの基端部７５ｃが、上側の切り欠き７４の上縁部７４ｂに当接し、下側に位置する第１締結具１７の基端部１７ｃが、下側の切り欠き１５の下縁部１５ｂに当接しているので、ロボットアーム８０を載置した台車９０の移動に拘わらず、第１支持部材２０を上下方向に安定して、拘束することができる。この結果、ロボットアーム８０による突合せ部分１ａの溶接を安定して、良好に実施することができる。

【0078】

（第３実施形態）
つぎに、本発明の第３実施形態に係る取付構造について、図１１、図１２を参照して説明する。第３実施形態の取付構造１０Ｂは、第１実施形態の取付構造１０における第１支持部材２０を固定する固定ユニット１１の固定状態を安定させるための構成として、浮き上がり防止具７７を備えている。

【0079】

浮き上がり防止具７７は、固定ユニット１１を構成する受け具１４の外周を周回する形状のリング部材７８と、リング部材７８の外周側より内周側に向けて、リング部材７８の上部において、螺着するネジ体７９と、を備えている。なお、本実施形態では、リング部材７８は、金属製であり、受け具１４の外周を連続して周回しているが、リング部材の剛性を確保することができるのであれば、その一部が切断されていてもよい。ネジ体７９は、連結具１６の第１締結具（連結ボルト）１７の切り欠き１５に沿う上方への移動を阻止する機能を有している。浮き上がり防止具７７は、固定アングル１２を第１締結具（連結ボルト）１７で固定する前段階で、受け具１４の外周にリング部材７８を配置し、下部鋼柱１Ａの外面１ｂと固定アングル１２との間に挟まれて装着される。

【0080】

浮き上がり防止具７７のリング部材７８は、受け具１４の２つの立ち上がり壁１４ａと下部鋼柱１Ａとの溶接部の盛り上がりを避けるために、柱側の面に切り取り部７８ａ（図１２参照）が形成されている。リング部材７８は鋼製角パイプを輪切りにして形成されるもので、正面形状は長四角形状に形成されている。長四角形の上辺にはネジ体７９がねじ込まれており、ネジ体７９は、リング部材７８に対して上下動自在となっている。ネジ体７９を下方に向けてねじ込んでいくと、ネジ体７９の先端は第１締結具１７の頭部１７ａに当接する。

【0081】

第３実施形態の取付構造１０Ｂでは、浮き上がり防止具７７を下部鋼柱１Ａと固定アングル１２との間に挟んだ状態で、第１締結具１７を固定アングル１２の貫通孔１２ａ（図１２参照）に挿通し、第１締結具１７の先端から第２締結具１８をねじ込んで固定アングル１２を固定する。

【0082】

この状態では、リング部材７８は固定アングル１２と下部鋼柱１Ａの外面１ｂとの間で、上下動可能に支持されている。そこで、本実施形態では、ネジ体７９を回転させ、下降させることで、ネジ体７９の先端で第１締結具１７の頭部１７ａを押圧する。

【0083】

取付構造１０において、一対の第１支持部材２０を固定する固定ユニット１１の第１締結具１７は、受け具１４の上方開口の切り欠き１５内に位置するため、第２締結具１８のねじ込み状態が緩い場合に上方に移動（浮き上がり）する可能性がある。しかしながら、本実施形態の取付構造１０Ｂでは、浮き上がり防止具７７のリング部材７８の外周側からネジ体７９を締め込んで、ネジ体７９の先端で、切り欠き１５に収容された第１締結具１７の頭部１７ａを上方から押さえ込むことができる。このようにして、よりシンプルな構造で、切り欠き１５に収容された第１締結具１７の上方向の移動を防止することができ、第１支持部材２０の固定状態が安定する。このようにして、ロボットアーム８０による突合せ部分１ａの溶接を安定して、良好に実施することができる。

【0084】

なお、前記した第１実施形態の取付構造１０では、固定ユニット１１を構成する受け具１４は上方向に開口する切り欠き１５を備えており、第２実施形態の取付構造１０Ａでは、固定アングル７１を固定するための受け具７３は、第１実施形態の受け具１４を上下反転したものを溶接している。しかしながら、たとえば、図１３および図１４に示すように、受け具１４に形成された切り欠き１５が、水平方向に延在するように、受け具１４を下部鋼柱１Ａに固着してもよい。

【0085】

本実施形態では、切り欠き１５の縁部１５ａのうち、上縁部１５ｄと下縁部１５ｃとが対向するように形成され、２つの受け具１４の切り欠き１５の開口が水平方向に反対側に向くように、受け具１４が固着されている。これにより、切り欠き１５に収容された第１締結具１７の基端部１７ｃが、上縁部１５ｄと下縁部１５ｅとのそれぞれに対向し、基端部１７ｃが、上縁部１５ｄに当接している。このような結果、第１締結具１７を介して、固定アングル１２を、受け具１４により支持することができる。さらに、第２実施形態のように、第１支持部材２０を、上下から固定アングル１２、７１で挟み込んだり、第２実施形態の如く、リング部材７８を用いたりすることなく、よりシンプルな構造で、切り欠き１５上縁部１５ｄと下縁部１５ｅにより、第１締結具１７の上下方向の移動を拘束することができる。さらに、切り欠き１５を有する受け具１４を固着すると、下向きに開口する切り欠きのように、切り欠き１５に挿入される六角ボルト等の連結具が落下することを防止できる。なお、図１３および図１４では、２つの受け具１４の切り欠き１５の開口が水平方向に反対側に向くように、受け具１４を固着したが、たとえば、２つの受け具１４の切り欠き１５の開口が水平方向に向き合いに、受け具１４を固着してもよく、これにより、同様の効果を期待することができる。

【0086】

以上、本発明の実施形態について詳述したが、本発明は、前記の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の精神を逸脱しない範囲で、種々の設計変更を行うことができるものである。本発明は、或る実施形態の構成を他の実施形態の構成に追加したり、或る実施形態の構成を他の実施形態と置換したり、或る実施形態の構成の一部を削除したりすることができる。

【0087】

例えば、着脱ユニットを構成する受け具と連結具において、連結具の第１締結具は六角ボルトの例を示したが、これに限られるものでなく、四角の頭部を有するボルトや、六角穴を形成した頭部を有するボルト等、他の頭部形状を有する連結具を用いることもできる。

【0088】

さらに、第１実施形態では、固定ユニットを、第１支持部材の下方に設けたが、第２実施形態に示すように、第１支持部材の上方のみに固定ユニットを設けてもよく、その場合には、第３実施形態に示す形態の固定ユニットを設けてもよい。

【符号の説明】

【0089】

１Ａ：下部鋼柱、１Ｂ：上部鋼柱、１ａ：突合せ部分、１ｂ、１ｃ：外面、１０、１０Ａ、１０Ｂ：取付構造、１１：固定ユニット、１２：固定アングル（固定部材）、１３：着脱ユニット、１４：受け具、１５：切り欠き、１６：連結具、１７：第１締結具（連結ボルト）、１７ａ：六角頭部（頭部）、１７ｂ：軸部、１７ｃ：基端部、１８：第２締結具（ナット）、２０：第１支持部材、３０：第２支持部材、４０：レール部材、７０：固定ユニット、７１：固定アングル（固定部材）、７２：着脱ユニット、７３：受け具、７４：切り欠き、７５：連結具、７５Ａ：第１締結具（連結ボルト）、７５Ｂ：第２締結具（ナット）、７７：浮き上がり防止具、７８：リング部材、７９：ネジ体、８０：ロボットアーム、９０：台車

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】