特開 2024-47129 支持構造

(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】P2024047129

(43)【公開日】2024-04-05

(54)【発明の名称】支持構造

(51)【国際特許分類】

   B23K 37/02 20060101AFI20240329BHJP

   E04G 21/16 20060101ALI20240329BHJP

   B23K 9/00 20060101ALI20240329BHJP

   B25J 19/00 20060101ALI20240329BHJP

【ＦＩ】

B23K37/02 C

E04G21/16

B23K9/00 501B

B25J19/00 Z

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022152574

(22)【出願日】2022-09-26

(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

3C707

4E081

【Ｆターム（参考）】

2E174AA01

2E174BA03

2E174DA12

2E174DA32

2E174DA52

2E174DA62

2E174EA02

3C707CS10

4E081YB03

(57)【要約】

【課題】支持構造の高さを抑え、高さ方向のコンパクト化を図ることができ、仮設足場等に、第２支持部材の機械的干渉を回避し易くなる支持構造を提供する。
【解決手段】支持構造１０の一対の第１支持部材２０、２０は、水平な第１方向に延びるとともに、下部鋼柱１Ａを挟むように下部鋼柱１Ａに取り付けられている。一対の第２支持部材３０、３０は、第１方向と交差する第２方向に延びるとともに、下部鋼柱１Ａを挟むように一対の第１支持部材２０、２０ごとに渡されている。第２支持部材３０には、各第１支持部材２０が挿通される貫通孔が形成されており、一対の第２支持部材３０、３０は、各第１支持部材２０が貫通孔３１に挿通されることで、一対の第１支持部材２０、２０に支持されている。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

上部鋼柱と下部鋼柱と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支持させる支持構造であって、
水平な第１方向に延びるとともに、前記下部鋼柱を挟むように前記下部鋼柱に取り付けられた一対の第１支持部材と、
前記第１方向と交差する第２方向に延びるとともに、前記下部鋼柱を挟むように前記一対の第１支持部材ごとに渡された一対の第２支持部材と、
前記第２方向に延びるとともに、前記第２支持部材ごとに取り付けられ、前記ロボットアームの走行を案内するレール部材と、を備えており、
前記各第２支持部材には、前記各第１支持部材が挿通される貫通孔が形成されており、
前記一対の第２支持部材は、前記各第１支持部材が前記貫通孔に挿通されることで、前記一対の第１支持部材に支持されていることを特徴とする支持構造。

【請求項2】

前記第２支持部材には、前記貫通孔の周縁を周回した補強部材が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の支持構造。

【請求項3】

前記貫通孔は、断面が異なるサイズの前記下部鋼柱に取り付けられた一対の支持部材に合わせて、水平方向に延在した長孔であることを特徴とする請求項１に記載の支持構造。

【請求項4】

前記第１支持部材の両側には、前記第２支持部材を取り付けるための第１取付孔が、前記第１方向に沿って複数形成されており、
前記第２支持部材には、前記長孔の上縁から外側に向かって張り出し、前記第１支持部材に支持される支持部が形成されており、
前記支持部には、第２取付孔が、前記第２方向に沿って複数形成されており、
複数の前記第１取付孔および複数の前記第２取付孔のうち、前記下部鋼柱の前記サイズに合わせた位置の前記第１および第２取付孔に、固定具を挿通することにより、前記第２支持部材は、前記第１支持部材に取り付けられていることを特徴とする請求項３に記載の支持構造。

【請求項5】

前記第１支持部材は、前記下部鋼柱にブラケットを介して取り付けられており、
前記ブラケットは、前記下部鋼柱に固定され、前記第１方向に延在した第１固定部と、
前記第１方向における前記第１固定部の両側から、前記第１方向と交差する方向に延在し、前記第１支持部材が載置された状態で固定される一対の第２固定部と、を備えることを特徴とする請求項１に記載の支持構造。

【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の突合せ部分の溶接に用いられるロボットアームを、下部鋼柱に支持させるための支持構造に関する。

【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の突合せ部分は、溶接により固定される。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、下部鋼柱に挟み込むように支持される一対の第１支持部材と、第１部材と交差する方向に延在し、第１支持部材に支持される一対の第２支持部材と、第２支持部材に沿って固定されレール部材と、を備えた支持構造が、提案されている。この支持構造によれば、異なるサイズの下部鋼柱に対してロボットアームを取り付けて、レール部材に沿って、ロボットアームを移動させながら、上部鋼柱と下部鋼柱とを付け合わせ溶接することができる。

【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、特許文献１に示す支持構造では、支持片を介して第１支持部材を下部鋼柱に固定し、第１支持部材に載置するように第２支持部材を固定し、さらに第２支持部材の上にレール部材を固定している。このため、上部鋼柱と下部鋼柱との突合せ部分の溶接の際のロボットアームの走行位置は、支持片に対して、第１支持部材の高さと第２支持部材との高さの合計分の高さとなる。したがって、支持構造の上下方向の取り付け範囲が広がってしまい、筋交いや胴縁などの他の鉄骨部材、周辺機器および仮設足場に干渉するおそれもある。

【0006】

本発明は、このような点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、支持構造の上下方向の取り付け範囲をよりコンパクトにし、周辺機器および仮設足場などに干渉し難い支持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】

前記課題に鑑みて、本発明に係る支持構造は、上部鋼柱と下部鋼柱と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支持させる支持構造であって、水平な第１方向に延びるとともに、前記下部鋼柱を挟むように前記下部鋼柱に取り付けられた一対の第１支持部材と、前記第１方向と交差する第２方向に延びるとともに、前記下部鋼柱を挟むように前記一対の第１支持部材ごとに渡された一対の第２支持部材と、前記第２方向に延びるとともに、前記第２支持部材ごとに取り付けられ、前記ロボットアームの走行を案内するレール部材と、を備えており、前記各第２支持部材には、前記各第１支持部材が挿通される貫通孔が形成されており、前記一対の第２支持部材は、前記各第１支持部材が前記貫通孔に挿通されることで、前記一対の第１支持部材に支持されていることを特徴とする。

【0008】

本発明によれば、一対の第２支持部材の貫通孔に一対の第１支持部材を挿通した状態で、一対の第１支持部材に一対の第２支持部材を支持させるので、支持構造の高さを抑え、高さ方向のコンパクト化を図ることができる。これにより、周辺機器および仮設足場などに、第２支持部材や第１支持部材が機械的干渉することを回避し易くなる。

【0009】

より好ましい態様としては、前記第２支持部材には、前記貫通孔の周縁を周回した補強部材が設けられている。

【0010】

この態様によれば、貫通孔を周回するように、補強部材が取り付けられるので、貫通孔の周りの剛性と強度を高めることができる。この結果、ロボットアームがレール部材を走行しつつ動作したとしても、第１および第２支持部材を介して、ロボットアームを安定して支持することができる。

【0011】

より好ましい態様としては、前記貫通孔は、断面が異なるサイズの前記下部鋼柱に取り付けられた一対の支持部材に合わせて、水平方向に延在した長孔である。

【0012】

この態様によれば、断面が異なるサイズの柱の外面に、一対の第１支持部材を固定した場合であっても、一対の第１支持部材を第２支持部材の貫通孔に挿通することができる。これにより、サイズの異なる柱であっても、このサイズに応じて、第２支持部材の取付位置を設定し、一対の第１支持部材に、各第２支持部材を支持させることができる。

【0013】

より好ましい態様としては、前記第１支持部材の両側には、前記第２支持部材を取り付けるための第１取付孔が、前記第１方向に沿って複数形成されており、前記第２支持部材には、前記長孔の上縁から外側に向かって張り出し、前記第１支持部材に支持される支持部が形成されており、前記支持部には、第２取付孔が、前記第２方向に沿って複数形成されており、複数の前記第１取付孔および複数の前記第２取付孔のうち、前記下部鋼柱の前記サイズに合わせた位置の前記第１および第２取付孔に、固定具を挿通することにより、前記第２支持部材は、前記第１支持部材に取り付けられている。

【0014】

この態様によれば、第１支持部材の複数の第１取付孔と、第２支持部材の複数の第２取付孔から、下部鋼柱のサイズに合わせて、第１および第２取付孔を選択し、選択した第１および第２取付孔に固定具を挿通し、第２支持部材を第１支持部材に固定することができる。このようにして、異なるサイズの柱であっても、第１および第２支持部材を、下部鋼柱に対して所望の取付位置で取り付けることができる。

【0015】

より好ましい態様としては、前記第１支持部材は、前記下部鋼柱にブラケットを介して取り付けられており、前記ブラケットは、前記下部鋼柱に固定され、前記第１方向に延在した第１固定部と、前記第１方向における前記第１固定部の両側から、前記第１方向と交差する方向に延在し、前記第１支持部材が載置された状態で固定される一対の第２固定部と、を備える。

【0016】

この態様によれば、離間した一対の第２固定部に第１支持部材が載置された状態で固定されるので、第１支持部材を離間した２カ所で支持することができる。これにより、第１支持部材に作用する曲げ応力を緩和し、ブラケットを介して、第１支持部材を柱に確実に保持することができる。

【発明の効果】

【0017】

本発明によれば、支持構造の高さを抑え、高さ方向のコンパクト化を図ることができ、仮設足場等に、支持部材の機械的干渉を回避し易くなる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】本発明の第１実施形態に係る支持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に示す支持構造の第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に示す支持構造の第２支持部材を示し、（ａ）は斜視図、（ｂ）は変形例の要部斜視図である。

【図4】図１に示す支持構造の第１支持部材の柱に対する取付部分と、第１支持部材と第２支持部材との支持部分を示し、（ａ）は要部正面図、（ｂ）は（ａ）のＣ－Ｃ線に沿う断面図である。

【図5】図４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実施形態に係る支持構造の要部を示す平面図である。

【図8】本発明の第２実施形態に係る支持構造の要部を示し、（ａ）は要部平面図、（ｂ）は（ａ）の右側面図、（ｃ）は（ａ）のＤ－Ｄ線に沿う断面図である。

【図9】図８に示す取付部分の要部構成を示す分解状態の斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0019】

（第１実施形態）
以下、本発明に係る支持構造の第１実施形態を図面に基づき詳細に説明する。図１は、本実施形態に係る支持構造を用いて、２つのロボットアームを上部鋼柱と下部鋼柱とからなる柱の下部鋼柱に取り付けた状態を示す斜視図である。

【0020】

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、支持構造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。

【0021】

下部鋼柱１Ａおよび上部鋼柱１Ｂの外面は、対向する（互いに反対側に位置する）外面１ｂ、１ｂと、これらの間に形成された外面１ｃ、１ｃの４つの外面で構成され、４つの平面部と、隣接した平面部を繋ぐ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２（エレクションピースともいう）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。

【0022】

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。

【0023】

つぎに、支持構造１０について、図１から図６を参照して説明する。支持構造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。

【0024】

支持構造１０は、一対の第１支持部材２０、２０と、一対の第１支持部材２０、２０に跨って支持される一対の第２支持部材３０、３０と、一対の第２支持部材３０、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、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、４０と、を備えている。

【0025】

一対の第１支持部材２０、２０は、水平な第１方向（矢印Ａ方向）に延びるとともに、柱１を挟むように下部鋼柱１Ａに取り付けられている。具体的には、一対の第１支持部材２０、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、１ｂに固定されている。

【0026】

一対の第２支持部材３０、３０は、第１方向と交差する水平な第２方向（矢印Ｂ方向）に延びるとともに、柱１を挟むように一対の第１支持部材２０、２０ごとに渡されている。具体的には、一対の第２支持部材３０、３０は、第１方向と交差（直交）する水平な第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、１ｃを挟むように、一対の第１支持部材２０、２０に跨って支持されている。一対のレール部材４０、４０は、第２方向に延びるとともに、補強部材ごとに取り付けられ、各ロボットアーム８０の走行を案内している。具体的には、一対のレール部材４０、４０は、一対の第２支持部材３０、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、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。

【0027】

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、２２と、一対のフランジ２１、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、第１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、第２支持部材３０、３０を取り付けるための複数の第１取付孔２１ａ(通し孔ともいう)が第１方向に沿って複数形成されている。複数の第１取付孔２１ａがフランジ２１の長手方向（第１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２支持部材３０、３０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。なお、下部鋼柱１Ａの断面のサイズごとに用いる各第１取付孔２１ａに合わせて、下部鋼柱１Ａの断面のサイズを第１取付孔２１ａの周りに記載してもよい。この他にも、第２支持部材３０から下部鋼柱１Ａまでの設定距離を第１取付孔２１ａの周りに記載してもよい。これにより、下部鋼柱１Ａに対して第２支持部材３０を適切な位置で固定することができる。

【0028】

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、断面が異なるサイズの下部鋼柱１Ａに取り付けられた一対の第１支持部材２０、２０に合わせて、水平方向に延在した長孔である。これにより、異なるサイズの下部鋼柱１Ａであっても、このサイズに応じて、第２支持部材の取付位置を設定し、一対の第１支持部材に、各第２支持部材を支持させることができる。

【0029】

つぎに、第２支持部材３０の詳細構造について、図３を参照して説明する。第２支持部材３０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、鋼または樹脂が用いられていてもよい。第２支持部材３０は、図３に示すように、断面形状が縦長の長方形状の角パイプで形成されているとともに、第２方向（下部鋼柱１Ａ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。第２方向（矢印Ｂ方向）と、上述した第１方向（矢印Ａ方向）とは水平に沿った方向である。後述する溶接を行うことができるのであれば、第２方向（矢印Ｂ方向）は、第１方向（矢印Ａ方向）に交差していればよく、本実施形態では、これらは直交している。

【0030】

第２支持部材３０の長手方向に沿う２個所には、一対の第１支持部材２０、２０の各々が挿通される貫通孔３１が形成されている。貫通孔３１は、１つの第２支持部材３０の各側面に各々２個所ずつ、合計４個所に形成されている。貫通孔３１は、断面が異なるサイズの下部鋼柱１Ａに対して、一対の第１支持部材２０、２０の水平方向の位置が調整可能な位置まで、水平方向に延在した長孔である。より具体的には、貫通孔３１は、横長の長方形であり、その幅は挿通される第１支持部材２０が、断面が異なるサイズの下部鋼柱１Ａに対して、左右方向（水平方向）に移動できる長さに設定されており、その高さは第１支持部材２０の上下フランジが接触しないような高さとなっている。貫通孔３１は、それぞれＡ方向に沿って水平方向に貫通している。

【0031】

貫通孔３１は、上縁、下縁、および一対の側縁により長方形に形成された長孔である。第２支持部材３０には、長孔である貫通孔３１の上縁から外側に向かって張り出し、第１支持部材２０に支持される支持プレート（支持部）３２が形成されている。支持プレート３２は、後述する第２支持部材３０を構成する管状本体３０Ａに溶接等で固着されているが、たとえば、支持プレート（支持部）３２は、貫通孔３１を加工する際に、管状本体３０Ａの一部を屈曲させることにより形成されてもよい。支持部として、支持プレート３２の代わり、支持ブロックを設けてもよい。本例では、支持プレート３２は、貫通孔３１の上縁に沿って３か所の隅肉溶接で固着されている。支持プレート３２には、第２方向（Ｂ方向）に沿って複数の第２取付孔３３が形成されている。

【0032】

このようにして、複数の第１取付孔２１ａ、２１ａ、…および複数の第２取付孔３３、３３、…のうち、下部鋼柱１Ａの断面のサイズに合わせた位置の第１および第２取付孔２１ａ、３３に、固定具を挿通することにより、第２支持部材３０は、第１支持部材２０に取り付けられている。

【0033】

貫通孔３１は、前記のように横方向に長い長方形に形成されており、図４（ｂ）に示すように、断面形状の異なる下部鋼柱１Ａに対して、一対の第１支持部材２０、２０の水平方向の位置が調整できるように、水平方向に長い長孔となっている。具体的には、下部鋼柱１Ａの太さに（水平方向幅）合わせて一対の第１支持部材２０、２０が水平方向に広がって固定支持されるため、水平方向の長さｗを大きく設定して、第１支持部材２０の水平方向の位置が調整できるように水平方向に延在した長孔となっている。なお、第１支持部材２０の高さｈ１に対して、貫通孔３１の高さｈ２は大きく設定されており、貫通孔３１内で第１支持部材２０の水平方向の位置を調整できるようになっている。

【0034】

第２支持部材３０は、第２方向（Ｂ方向）に沿って延在する管状本体３０Ａと、管状本体３０Ａに取り付けられ、貫通孔３１の周縁を周回する補強部材として補強プレート３０Ｂと、を備えている。管状本体３０Ａは、断面が四角形状の管状の部材であるが、断面が、多角形状、円筒状、楕円状などであってもよく、第１支持部材２０を挿通して貫通孔３１を支持することができるものであれば、その形状は特に限定されるものではない。

【0035】

補強プレート３０Ｂは、アルミニウム合金製または鋼製等の金属板材で形成され、貫通孔３１の周囲に沿って、ロ字状に周回し、貫通孔３１の周囲を補強している。補強プレート３０Ｂは必ずしも必要ではないが、貫通孔３１周囲を補強することで、第２支持部材の剛性と強度を高めることができるものである。したがって、第２支持部材３０に固定されたレール部材４０に沿って、重量物であるロボットアーム８０が走行しても、第２支持部材３０の変形が抑制され、安定した状態で走行させることができる。補強プレート３０Ｂは、管状本体３０Ａの内部に挿入され、補強プレート３０Ｂの上辺と下辺とが、管状本体３０Ａの内壁面に溶接されている。

【0036】

第２支持部材３０には、管状本体３０Ａの両端近傍の両側面に、４つの取手３５が水平方向に沿って固着されている。取手３５は第２支持部材３０を手で持って搬送するときに使用するものである。したがって、第２支持部材３０は、二人で搬送することができる。第２支持部材３０の両端部上面には、端面に沿って切り欠き溝３６が形成されている。切り欠き溝３６は、図３（ｂ）に示されるように、工具や小物等を収容する工具袋３７の紐３７ａを引っ掛けることができ、第２支持部材３０付近での各種作業に好都合となる。

【0037】

本実施形態では、図４から図６に示すように、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、１ｂに、一対の第１支持部材２０、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。

【0038】

着脱ユニット１３は、図４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。

【0039】

図５（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。なお、本実施形態では、切り欠き１５は、上方に開口しているが、たとえば、水平方向に開口していてもよい。これにより、切り欠き１５の縁部は、対向するように上下に一対形成されるため、連結具１６の取り付けおよび取り外しがし易くなるばかりでなく、受け具１４で、連結具１６を安定して受けることができる。

【0040】

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。

【0041】

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５、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。

【0042】

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。

【0043】

より具体的には、図５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。

【0044】

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。

【0045】

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。

【0046】

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。

【0047】

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。

【0048】

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とナットである第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。

【0049】

次に、レール部材４０について説明する。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】

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の上面に取り付けられる取付具（図示せず）と、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７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、その軸方向に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８９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支持構造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、支持構造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、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、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１および図３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７に示すように、一対の第２支持部材３０、３０は、柱１を挟み、かつ、Ａ方向と交差するＢ方向に延びるように一対の第１支持部材２０、２０に支持される。

【0061】

具体的には、下部鋼柱１Ａに固定された一対の第１支持部材２０、２０の両端部に、一対の第２支持部材３０、３０の貫通孔３１、３１を挿通する。第２支持部材３０およびレール部材４０の重量は、１つの貫通孔３１に対して、第２支持部材３０の両側に形成された一対の支持プレート３２、３２により安定して受けることができる。これにより、一対の第１支持部材２０、２０のフランジ２１上に一対の第２支持部材３０、３０の支持プレート３２、３２を安定して滑らせることができる。この結果、複数の第１取付孔２１ａ、２１ａ、…および複数の第２取付孔３３、３３、…のうち、下部鋼柱１Ａの断面のサイズに合わせた位置にある第１取付孔２１ａおよび第２取付孔３３を選択し、選択した第１取付孔２１ａと第２取付孔３３との位置合わせがし易くなる。このようして、位置合わせした第１取付孔２１ａと第２取付孔３３とに、連結ボルト３４（固定具）を挿通し、挿通した連結ボルト３４の先端側からナットを締め込むことで第１支持部材２０に第２支持部材３０を支持させ、固定することができる。

【0062】

さらに、複数の第２取付孔３３と複数の第１取付孔２１ａから、下部鋼柱１Ａの断面のサイズに合わせて、第１取付孔２１ａと第２取付孔３３とを選択することで、下部鋼柱１Ａから第１支持部材２０までの距離と、下部鋼柱１Ａから第２支持部材３０までの距離と、を適切な距離に設定することができる。一対の第２支持部材３０、３０に予めレール部材４０を固定してもよく、各第２支持部材３０を固定してから、一対のレール部材４０を固定してもよい。

【0063】

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。

【0064】

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から支持構造１０を構成する一対の第１および第２支持部材２０、３０を取り外す。

【0065】

まず、一対のレール部材４０、４０上に設置された台車９０とともに、ロボットアーム８０、８０を取り外し、一対の第２支持部材３０、３０に固定された一対のレール部材４０、４０を取り外す。ついで、一対の第２支持部材３０、３０を一対の第１支持部材２０、２０から取り外す。一対の第２支持部材３０、３０は、取手３５により人手によって搬送される。

【0066】

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、２０を取り外す。まず、一対の固定アングル１２、１２の複数のボルトナット２５を緩め、一対の第１支持部材２０、２０を取り外す。ついで、一対の第２締結具（ナット）１８、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、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、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、１４のみが残る。

【0067】

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、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。

【0068】

本実施形態の支持構造１０では、ロボットアーム８０の台車９０を走行させる一対のレール部材４０、４０を支持する一対の第２支持部材３０、３０は、下部鋼柱１Ａの外面に固定された一対の第１支持部材２０、２０を、その貫通孔３１に挿通した状態で支持される。このように、支持構造１０は、従来のように、一対の第１支持部材２０、２０の上に、一対の第２支持部材３０、３０を重ねた構造でないため、支持構造１０の高さを小さくでき、コンパクトにできる。これにより、仮設足場等において、支持部材の機械的干渉を避けることができる。

【0069】

また、一対の第２支持部材３０、３０に形成され、一対の第１支持部材２０、２０が挿通する複数の貫通孔３１の周縁を周回する補強部材３０Ｂを備えることで、一対の第２支持部材３０、３０の剛性を高めることができる。これにより、一対のレール部材の変形を抑制することができ、２つのロボットアーム８０、８０の走行状態を安定させることができ、突合せ部分１ａの溶接の品質を向上させることができる。

【0070】

さらに、一対の第２支持部材３０、３０の複数の貫通孔３１は、一対の第１支持部材２０、２０を挿通した状態で水平方向の位置が調整できるように、水平方向に延在した貫通孔としたため、断面が異なる柱１であっても、下部鋼柱１Ａに本実施形態の支持構造１０を取り付けることができる。

【0071】

（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態を、図８、図９に基づき詳細に説明する。図８は本発明の第２実施形態を示し、（ａ）は要部平面図、（ｂ）は（ａ）の右側面図、（ｃ）は（ａ）のＤ－Ｄ線に沿う断面図、図９は下部鋼柱と第１支持部材との取付部分の要部構成を示す分解状態の斜視図である。なお、この第２実施形態の支持構造は前記した第１実施形態に対し、下部鋼柱と第１支持部材との支持構造が異なることを特徴とする。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。図８では、第２支持部材に支持されたレール部材を省略している。図９では、第１支持部材は下部鋼柱の手前側の部分についてのみ示しており、奥側の部分を省略している。

【0072】

図８、図９において、第２実施形態の支持構造１０Ａでは、下部鋼柱１Ａに取り付けられる第１支持部材２０は、ブラケット７０を介して取り付けられている。ブラケット７０は、３本のアングル材を溶接して構成されている。すなわち、ブラケット７０は、柱１の下部鋼柱１Ａに水平状態に固定され、第１方向（Ａ方向）に延在する第１固定部７１と、第１方向における第１固定部７１の両側から、第１方向と交差する方向（Ｂ方向）に延在し、第１支持部材２０が載置された状態で固定される一対の第２固定部７２、７２と、を備えている。第１固定部７１の両端に第２固定部７２、７２が溶接で固着されている。

【0073】

第１固定部７１を構成するアングル材は、第１実施形態の固定アングル１２と同様に、固定ユニット１１を介して下部鋼柱１Ａに着脱自在に取り付けられている。固定ユニット１１は、第１固定部７１を下部鋼柱１Ａに着脱自在に取り付ける着脱ユニット１３を備えている。したがって、第１固定部７１の立面には、着脱ユニット１３の受け具１４に第１固定部７１を固定するための連結具１６を構成する連結ボルトが貫通する貫通孔が形成されている。一対の第２固定部７２、７２は、アングル材の上面に、第１支持部材２０を固定するための複数の貫通孔７３が長手方向に沿って形成されている。第１支持部材２０のフランジ２２には、複数の貫通孔７３と連通するように、複数の貫通孔２１ｃが形成されており、ボルトナット７４が挿通できる。

【0074】

第２実施形態の支持構造１０Ａにおいても、第１実施形態に記載の支持構造１０と同様の作用効果を奏するものである。すなわち、一対の第２支持部材３０、３０は、その貫通孔３１に、下部鋼柱１Ａの外面に固定された一対の第１支持部材２０、２０を、挿通した状態で支持されるため、支持構造１０Ａの高さを小さくでき、コンパクトにできる。このため、仮設足場等において、支持部材の機械的干渉を避けることができる。

【0075】

また、第１支持部材２０を支持するブラケット７０は、第１固定部７１で離間した一対の第２固定部７２、７２に第１支持部材２０が載置された状態で固定される、このため、第１支持部材２０を、第１固定部７１で離間した２カ所で支持することができ、第１支持部材２０に作用する曲げ応力を緩和し、ブラケット７０を介して、第１支持部材２０を下部鋼柱１Ａに確実に保持することができる。

【0076】

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。

【0077】

例えば、第２支持部材３０の貫通孔３１の周縁を周回する補強部材を、貫通孔が形成された管状本体の内面に取り付けられた例を示したが、補強部材は管状本体の外面に取り付けてもよい。また、第２実施形態のブラケットとしてアングル材を用いた例を示したが、Ｈ鋼で形成したものでもよい。

【符号の説明】

【0078】

１Ａ：下部鋼柱、１Ｂ：上部鋼柱、１ａ：突合せ部分、１ｂ、１ｃ：外面、１０、１０Ａ：支持構造、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、３０Ａ：管状本体、３０Ｂ：補強プレート（補強部材）、３１：貫通孔、３２：支持プレート、３３：第２取付孔、３４：連結ボルト、４０：レール部材、７０：ブラケット、７１：第１固定部、７２：第２固定部、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】