特開 2024-51427 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】P2024051427

(43)【公開日】2024-04-11

(54)【発明の名称】支持構造

(51)【国際特許分類】

   B23K 37/02 20060101AFI20240404BHJP

   E04G 21/16 20060101ALI20240404BHJP

   B23K 9/00 20060101ALI20240404BHJP

   B25J 5/02 20060101ALI20240404BHJP

【ＦＩ】

B23K37/02 C

E04G21/16

B23K9/00 501B

B25J5/02 B

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022157598

(22)【出願日】2022-09-30

(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】大附 和敬

(72)【発明者】

【氏名】平松 剛

(72)【発明者】

【氏名】西羅 康平

(72)【発明者】

【氏名】森 貴久

(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】二村 倫也

(72)【発明者】

【氏名】大棟 康亜

(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

2E174DA52

2E174DA62

2E174EA02

3C707AS11

3C707BS10

3C707CS04

3C707HS08

3C707WA16

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、支持部材や補強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は、水平な第１方向Ａに延びるとともに、柱１を挟むように下部鋼柱１Ａに取り付けられた一対の支持部材２０と、第１方向と交差する第２方向Ｂに延びるとともに、柱１を挟むように一対の支持部材ごとに渡された一対の補強部材３０と、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、ロボットアーム８０の走行を案内するレール部材４０と、を備えている。補強部材は、一対の支持部材に取り付けられた平板状のプレート本体３１と、プレート本体３１からレール部材４０側に立ち上がり、レール部材の両側において第２方向Ｂに沿って延びた一対の補強リブ３２と、を備える。
【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支持部材ごとに渡された一対の補強部材と、
前記第２方向に延びるとともに、前記補強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、
前記補強部材は、前記一対の支持部材に取り付けられた平板状のプレート本体と、
前記プレート本体から前記レール部材側に立ち上がり、前記レール部材の両側において前記第２方向に沿って延びた一対の補強リブと、を備えることを特徴とする支持構造。

【請求項2】

前記支持部材の両側には、前記補強部材を取り付けるため第１貫通孔が、前記第１方向に沿って複数形成されており、
前記プレート本体には、前記一対の補強リブから外側に張り出した張り出し部が形成されており、前記張り出し部には、第２貫通孔が、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貫通孔および複数の前記第２貫通孔のうち、前記下部鋼柱のサイズに応じた位置の前記第１および第２貫通孔に、固定具を挿通することにより、前記補強部材は、前記支持部材に固定され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】

前記プレート本体のうち、少なくとも前記一対の支持部材の間には、肉抜き部が形成さ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4】

前記補強部材の両端部には、搬送用の取手が設けられており、
前記第２方向に沿った前記張り出し部の長さは、前記レール部材の長さより短く、
前記レール部材の側面に沿って、前記取手と前記補強部材との間に前記取手の把持用の隙間が形成されるように、前記取手は、前記張り出し部に固定されていることを特徴とする請求項２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、下部鋼柱に取り付け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支持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るレール部材と、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溶接用の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付け範囲をよりコンパクトにし、他の鉄骨部材、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支持部材ごとに渡された一対の補強部材と、前記第２方向に延びるとともに、前記補強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、前記補強部材は、前記一対の支持部材に取り付けられた平板状のプレート本体と、前記プレート本体から前記レール部材側に立ち上がり、前記レール部材の両側において前記第２方向に沿って延びた一対の補強リブと、を備えることを特徴とする。

【0008】

前記のごとく構成された本発明の支持構造によれば、柱を挟むように一対の支持部材ごとに一対の補強部材を渡し、補強部材ごとにロボットアームの走行を案内するレール部材が取り付けられている。ここで、補強部材は、プレート本体からレール部材側に立ち上がり、レール部材の両側において第２方向に沿って延びた一対の補強リブにより補強されている。

【0009】

このように、レール部材は、一対の支持部材の上に渡された一対の補強部材ごとに取り付けられ、補強部材の平板状のプレート本体の肉厚分だけ上昇した状態で支持され、ロボットアームの走行位置を低く設定できる。これにより、ロボットアームの走行中の振動を小さくすることができ、平板状のプレート本体と、レール部材の両側から立ち上がる一対の補強リブからなる薄型の補強部材を用いても、安定した走行が可能となる。さらに、補強部材の構成を簡略化でき、軽量化を達成でき、支持部材への取り付けを容易に行える。

【0010】

より好ましい態様としては、前記支持部材の両側には、前記補強部材を取り付けるため第１貫通孔が、前記第１方向に沿って複数形成されており、前記プレート本体には、前記一対の補強リブから外側に張り出した張り出し部が形成されており、前記張り出し部には、第２貫通孔が、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貫通孔および複数の前記第２貫通孔のうち、前記下部鋼柱のサイズに応じた位置の前記第１および第２貫通孔に、固定具を挿通することにより、前記補強部材は、前記支持部材に固定される。

【0011】

この態様によれば、第１支持部材の複数の第１貫通孔と、第２支持部材の複数の第２貫通孔から、下部鋼柱の断面のサイズに合わせて、第１貫通孔と第２貫通孔を選択し、選択した第１貫通孔と第２貫通孔に固定具を挿通し、支持部材に補強部材を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。

【0012】

より好ましい態様としては、前記プレート本体のうち、少なくとも前記一対の支持部材の間には、肉抜き部が形成されている。この態様によれば、補強部材を構成するプレート本体に、肉抜き部を形成することにより、補強部材の軽量化を図ることができるので、補強部材を搬送し易くなる。また、プレート本体のうち、一対の支持部材同士の間に位置する部分の両側は、各支持部材により両持ちで支持されており、さらに、この部分は、第２方向に沿って一対の補強リブも形成されている。したがって、この一対の支持部材同士の間に位置する部分に肉抜き部を設けたとしても、補強部材の曲げ剛性および捩れ剛性を十分に確保することができる。

【0013】

より好ましい態様としては、前記補強部材の両端部には、搬送用の取手が設けられており、前記第２方向に沿った前記張り出し部の長さは、前記レール部材の長さより短く、前記レール部材の側面に沿って、前記取手と前記補強部材との間に前記取手の把持用の隙間が形成されるように、前記取手は、前記張り出し部に固定されている。

【0014】

この態様によれば、レール部材の側面に沿って、取手と補強部材との間に取手の把持用の隙間が形成されているので、この隙間に手を差し入れて、補強部材を二人で容易に搬送することができる。このため、補強部材を軽量化できるとともに、支持部材に補強部材を取り付ける際の操作が容易となる。

【発明の効果】

【0015】

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、仮設足場等への機械的干渉を回避し易くなる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】本発明に係る支持構造の一実施形態を用いて溶接用のロボットアームを下部鋼柱に取り付けた状態を示す斜視図である。

【図2】図１に示す支持構造の要部を示す平面図である。

【図3】図１、図２に示す支持構造の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4】図１、図２に示す支持構造の補強部材を模式的に示し、（ａ）は斜視図、（ｂ）は（ａ）のＣ－Ｃ線に沿う断面図、（ｃ）は（ａ）の平面図である。

【図5】図４に示す補強部材にレール部材を固定した状態の斜視図である。

【図6】（ａ）は、図５のＤ－Ｄ線に沿う断面図、（ｂ）は補強部材の変形例の断面図である。

【図7】図１、図２に示す支持構造の支持部材の下部鋼柱に対する支持部分と、支持部材と補強部材との支持部分を示し、（ａ）は要部正面図、（ｂ）は（ａ）のＥ－Ｅ線に沿う断面図である。

【図8】図７に示す支持部分の詳細を示し、（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9】図８に示す支持部分の要部構成を分解した状態の斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

以下、本発明に係る支持構造の一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、図２は、図１に示す支持構造の要部を示す平面図である。

【0018】

図１、図２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、溶接用のロボットアーム８０が用いられる。溶接用のロボットアーム８０は、支持構造１０により支持される。柱１は、下部鋼柱１Ａと、上部鋼柱１Ｂとから構成され、突合せ部分１ａを溶接して一体化される。

【0019】

下部鋼柱１Ａおよび上部鋼柱１Ｂの外面は、対向する（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。

【0020】

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。

【0021】

つぎに、支持構造１０について、図１から図９を参照して説明する。支持構造１０は、溶接用のロボットアーム８０を支持する支持部材２０が、固定ユニット１１を介して、下部鋼柱１Ａの外面１ｂに着脱自在に支持され、支持部材２０に補強部材３０とレール部材４０が支持された構造である。

【0022】

支持構造１０は、上部鋼柱１Ｂと下部鋼柱１Ａとからなる柱１同士の突合せ部分１ａの溶接に用いられるロボットアーム８０を下部鋼柱に支持させる支持構造である。支持構造１０は、一対の支持部材２０、２０、一対の補強部材３０、３０、および一対のレール部材４０、４０を備えている。

【0023】

一対の支持部材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。

【0024】

一対の補強部材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支持部材２０、２０ごとに渡されている。具体的には、一対の補強部材３０、３０は、第１方向と直交する第２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、一対の支持部材２０、２０に跨って支持されている。

【0025】

各レール部材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、一対の補強部材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。

【0026】

つぎに、支持部材２０の詳細構造について、図３を参照して説明する。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、鋼または樹脂（プラスチック）が用いられていてもよい。支持部材２０は、図３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、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、補強部材３０、３０を締結するための複数の第１貫通孔(通し孔ともいう)２１ａが設けられている。複数の第１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に対する補強部材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貫通孔２１ａに合わせて、下部鋼柱１Ａの断面のサイズを第１貫通孔２１ａの周りに記載してもよい。この他にも、補強部材３０から下部鋼柱１Ａまでの設定距離を第１貫通孔２１ａの周りに記載してもよい。これにより、下部鋼柱１Ａに対して補強部材３０を適切な位置で固定することができる。

【0027】

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。

【0028】

図３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、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。

【0029】

固定アングル１２は、後述する図７～図９に示すように、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。

【0030】

つぎに、補強部材３０の詳細構造について、図４を参照して説明する。補強部材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。補強部材３０は、図４に示すように、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）に沿って延在する平板状のプレート本体３１と、第２方向（矢印Ｂ方向）に沿って延在し、プレート本体３１の上面からレール部材４０側に立ち上がり、後述するレール部材４０の両側において第２方向に沿って延びた一対の補強リブ３２、３２と、を備える。

【0031】

プレート本体３１は、板厚が６ｍｍ程度の金属板材で形成され、補強リブ３２は板厚が４．５ｍｍ程度の金属板材で形成されており、プレート本体３１に対して、一対の補強リブ３２、３２が垂直になるように、平行状態に溶接等で接合されている。プレート本体３１には、立設された一対の補強リブ３２、３２の外側に張り出した張り出し部３３、３３が形成されており、張り出し部３３には、支持部材２０、２０に支持固定されるための第２貫通孔３４が第２方向Ｂに沿って等間隔に複数形成されている。第２貫通孔３４と、支持部材２０の第１貫通孔２１ａとに後述する連結ボルト３４ａを挿通して、補強部材３０は支持部材２０、２０に取り付けられる。複数の第２貫通孔３４を選択して、一対の支持部材２０、２０の間隔を調整して下部鋼柱１Ａのサイズに対応して、補強部材３０を取り付けることができる。

【0032】

このように、補強部材３０は、第２方向に沿って延在し、プレート本体３１の上面から中央に間隔３２ａを有するように立設された平行な一対の補強リブ３２、３２が形成されている。このため、補強部材３０の上下方向の曲げ剛性および捩れ剛性を高めることができる。したがって、補強部材３０に支持されたレール部材４０に沿って、重量物であるロボットアーム８０が走行しても変形せず、安定した状態で走行させることができる。

【0033】

さらに、プレート本体３１には、一対の補強リブ３２、３２の間隔３２ａ内に、長方形状の複数の肉抜き部３５Ａ、３５Ｂが形成されている。肉抜き部３５Ａは、プレート本体３１の一対の支持部材２０、２０が支持される部位３８の間に形成されている。肉抜き部３５Ｂは、プレート本体３１の両側の端部３７に形成されている。本例では、中央部に位置する３つの肉抜き部３５Ａと、プレート本体３１の両端部近傍に位置する２つの肉抜き部３５Ｂと、で構成される。これにより、補強部材３０の軽量化を図ることができるため、補強部材３０を、一対の支持部材２０、２０に着脱する際に、補強部材３０の搬送が容易となる。プレート本体３１のうち、一対の支持部材２０、２０同士の間に位置する部分３１ａの両側は、各支持部材２０、２０に支持固定されており、さらに、この部分３１ａにも第２方向Ｂに沿って一対の補強リブ３２、３２も形成されている。したがって、一対の支持部材２０、２０同士の間に位置する部分３１ａに、肉抜き部３５Ａを設けたとしても、補強部材３０の曲げ剛性および捩れ剛性を十分に確保することができる。なお、プレート本体３１の両側の端部３７は、曲げ応力または捩れ応力が作用し難いため、端部３７に肉抜き部３５Ｂを設けたとしても、溶接時にロボットアーム８０の台車９０の走行時に作用する荷重やモーメントの影響を受け難い。

【0034】

本実施形態では、プレート本体３１は、第２方向に沿って、両端部の肉抜き部３５Ｂと、中央部の肉抜き部３５Ａとの間の区間３５Ｆに、支持部材２０に補強部材３０を固定するための複数の第２貫通孔３４が長手方向（矢印Ｂ方向）に沿って等間隔で形成されている。したがって、支持部材２０に補強部材３０を載せ、複数の第２貫通孔３４を選択し、支持部材２０の第１貫通孔２１ａに連結ボルト３４ａを挿通し、ナットを締めることで、サイズが異なる下部鋼柱１Ａに対応して、支持部材２０に補強部材３０を支持させ、固定することができる。

【0035】

補強部材３０を構成するプレート本体３１の長手方向の両端部には、搬送に供する取手３６、３６が設けられている。取手３６は、金属丸棒を屈曲して形成された、平面視でコ字状の部材である。取手３６の両端部は、プレート本体３１に立設された一対の補強リブ３２、３２の張り出し部３３、３３において固着されている。取手３６は、プレート本体３１の端部から第２方向Ｂに沿った外側にまで延在し、先端側で屈曲することにより、連続した１つの把持部分を形成している。

【0036】

取手３６、３６を固定するプレート本体３１の第２方向に沿った張り出し部３３の長さは、図５に示されるように、補強部材３０に支持されるレール部材４０の長さより、両端部で距離Ｌだけ短く設定されている。すなわち、レール部材４０の長手方向の全長は、補強部材３０の全長より２Ｌだけ長くなっている。さらに、レール部材４０の側面に沿って、取手３６と補強部材３０との間に取手３６の把持用の隙間Ｓが形成されるように、取手３６は、張り出し部３３に固定されている。

【0037】

ここでは、レール部材４０の側面に沿って、取手３６と補強部材３０との間に取手３６の把持用の隙間Ｓが形成されているで、この隙間Ｓに手を差し入れて、取手３６を手で把持して、補強部材３０、レール部材４０を搬送しやすくなる。

【0038】

なお、プレート本体３１の張り出し部に取手３６を溶接等で固着することができるであれば、レール部材４０の長手方向の全長と、補強部材３０Ａのプレート本体３１Ａの長手方向の全長が同じに設定されていてもよい。

【0039】

次に、一対のレール部材４０、４０について説明する。一対の補強部材３０、３０上には、図１、図５等に示すように、固定具４７を介して、一対のレール部材４０、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５、図６（ａ）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、４２と、を備えている。一対のレール４２、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、４０は、補強部材３０、３０のプレート本体３１上で、２つの補強リブ３２、３２の間隔３２ａ内に固定されている。

【0040】

ここで、本体部４１には、固定具４７のナット４７ｂが埋設されており、補強部材３０のプレート本体３１に形成された挿通孔３９ａに、固定具４７のボルト４７ａを挿通し、ナット４７ｂに螺着させることで、補強部材３０にレール部材４０を固定することができる。なお、挿通孔３９ａは、ナット４７ｂにボルト４７ａを締結した状態で、ボルト４７ａの頭部を収容する収容凹部３９ｂが形成された段付きの挿通孔である。これにより、ボルト４７ａが、プレート本体３１から飛び出すことがないので、補強部材３０を支持部材２０に取り付ける際に、ボルト４７ａが、支持部材２０に機械的に干渉することを回避することができる。

【0041】

このようにして、補強部材３０、３０が、一対の補強リブ３２、３２により、ロボットアーム８０の台車９０の走行時に作用する荷重やモーメントに対して、補強部材３０の曲げ剛性および捩れ剛性が高められる。支持部材２０に補強部材３０を介してレール部材４０を支持したとき、補強部材３０の実質的な高さはプレート本体３１の板厚が増えるだけある。この結果、支持構造１０の全体高さを抑えることができる。このため、高さ方向のコンパクト化を図ることができ、仮設足場等への機械的干渉を回避し易くなる。

【0042】

ここで、補強部材の変形例について、図６（ｂ）を参照して説明する。図６（ｂ）は、補強部材の変形例の断面図である。この補強部材３０Ｂでは、平板状のプレート本体３１Ｂは、一対の補強リブ３２Ｂ、３２Ｂの内側までであり、一対の補強リブ３２Ｂ、３２Ｂと、一対の張り出し部３３Ｂ、３３Ｂと、を一対のアングル材で形成している。一対のアングル材と平板状のプレート本体３１Ｂを接合しており、一対の張り出し部３３Ｂ、３３Ｂに第２貫通孔３４、３４を形成している。この変形例の補強部材３０Ｂにおいても、レール部材４０を高い剛性をもって支持することができ、レール部材４０とともに、ロボットアーム８０を安定した状態で走行させることができる。

【0043】

以下に、支持部材２０の取付構造を図７から図９を参照しながら説明する。本実施形態では、支持部材２０、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、一対の支持部材２０、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、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、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。

【0044】

着脱ユニット１３は、図７から図９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、平面視で断面コ字状に形成されている。本実施形態では、一対の立ち上がり壁１４ａ、１４ａが、上下配置されるように、受け具１４は、下部鋼柱１Ａの外面１ｂに固着されている。

【0045】

図８（ｂ）および図９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る。一対の受け具１４は、それぞれ、図８（ｂ）に示すように側面視において、水平方向外側に向いて開口している。すなわち、受け具１４同士の開口は、水平方向において、反対側に向いている。これにより、開口をから受け具１４の切り欠き１５に、第１締結具１７をより簡単に挿入することができ、締結具１７から作用する荷重を、下側の縁部１５ａで受けることができる。切り欠き１５の縁部１５ａは、この開口から水平方向に沿って連続して形成されており、後述するように、底縁部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、受け具１４同士の開口が反対側に向いているが、受け具１４同士の開口が向き合っていてもよい。また、受け具１４同士の開口が、上方が開口していてもよい。

【0046】

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。

【0047】

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８、図９参照）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。

【0048】

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の下側の縁部１５ａと底縁部１５ｂに当接している。

【0049】

より具体的には、図８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。

【0050】

また、図９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。

【0051】

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つずつ水平方向に間隔を空けて並べた状態で、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。

【0052】

一対の受け具１４、１４は、それぞれの切り欠き１５の開口が水平方向外側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の下側の縁部１５ａに当接している。

【0053】

次に、溶接用のロボットアーム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２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。

【0054】

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。

【0055】

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。

【0056】

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。

【0057】

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を溶接するため、ロボットアーム８０を下部鋼柱１Ａに取り付けるときには、まず、支持構造１０の一対の支持部材２０、２０を下部鋼柱１Ａの外面１ｂ、１ｂに固定する。

【0058】

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つの受け具１４が、水平方向に並設されているが、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。

【0059】

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の下側の縁部１５ａ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。

【0060】

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。

【0061】

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、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、同様にして支持部材２０を水平状態に固定する。

【0062】

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

【0063】

次に、各補強部材３０、３０を一対の支持部材２０、２０に固定する前に、一対の補強部材３０、３０に一対のレール部材４０、４０を固定する。具体的には、補強部材３０の上に本体部４１を固定し、本体部４１とともに一対のレール４２、４２を補強部材３０に固定する。

【0064】

次に、下部鋼柱１Ａに固定された一対の支持部材２０、２０の両端部に、一対の補強部材３０、３０を載置する。一対の支持部材２０、２０のフランジ２１上に一対の補強部材３０、３０のプレート本体３１、３１を滑らせる。この際、複数の第１貫通孔２１ａ、２１ａ、…および複数の第２貫通孔３４、３４、…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貫通孔２１ａおよび第２貫通孔３４を選択し、選択した第１貫通孔２１ａと第２貫通孔２４との位置合わせを行う。

【0065】

このようして、位置合わせした第１貫通孔２１ａと第２貫通孔２４とに、連結ボルト３４ａ（固定具）を挿通し、挿通した連結ボルト３４ａの先端側からナットを締め込む（図７（ａ）参照）ことで、支持部材２０に補強部材３０を固定することができる。さらに、補強部材３０には、レール部材４０が予め取り付けられているので、補強部材３０を介して、一対の支持部材２０、２０にレール部材４０を取り付けることができる。

【0066】

このようにして、各補強部材３０とともにレール部材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、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、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。

【0067】

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を構成する一対の支持部材２０、２０を取り外す。

【0068】

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、一対の補強部材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、一対の補強部材３０、３０を一対の支持部材２０、２０から取り外す。一対の補強部材３０、３０は、取手３６、３６により人手によって搬送される。

【0069】

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。

【0070】

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。

【0071】

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を支持する一対の補強部材３０、３０は、下部鋼柱１Ａの外面に固定された一対の支持部材２０、２０に、プレート本体３１を挟んだ状態で支持される。このように、支持構造１０は、特許文献１に示す従来の如く、一対の支持部材の上に、高さが高い一対の第２支持部材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、支持部材や補強部材の機械的干渉を避けることができる。また、支持構造１０の高さをコンパクトにできるため、第２方向に延在する補強部材を薄型にしてもロボットアーム８０の走行を安定させることができ、突合せ部分の溶接の品質を高めることができる。

【0072】

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。

【符号の説明】

【0073】

１：柱、１Ａ：下部鋼柱、１Ｂ：上部鋼柱、１ａ：突合せ部分、１ｂ、１ｃ：外面、１０：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：支持部材、２１ａ：第１貫通孔、３０、３０Ａ、３０Ｂ：補強部材、３１、３１Ｂ：プレート本体、３２、３２Ｂ：補強リブ、３３、３３Ｂ：張り出し部、３４：第２貫通孔、３４ａ：連結ボルト（固定具）、３５、３５ａ～３５ｅ：肉抜き部、３６：取手、４０：レール部材、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】