(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-09-30
(45)【発行日】2024-10-08
(54)【発明の名称】自走式溶接ロボット及び溶接方法
(51)【国際特許分類】
B23K 9/12 20060101AFI20241001BHJP
B23K 9/00 20060101ALI20241001BHJP
B23K 37/02 20060101ALI20241001BHJP
【ＦＩ】
B23K9/12 C
B23K9/00 501B
B23K37/02 A
【請求項の数】
4
(21)【出願番号】P 2021018818
(22)【出願日】2021-02-09
(65)【公開番号】P2022121860
(43)【公開日】2022-08-22
【審査請求日】2023-12-21
(73)【特許権者】
【識別番号】000002299
【氏名又は名称】清水建設株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110002147
【氏名又は名称】弁理士法人酒井国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】齋藤 公一
(72)【発明者】
【氏名】伊早坂 睦
(72)【発明者】
【氏名】似内 寛範
(72)【発明者】
【氏名】▲高▼橋 徳光
(72)【発明者】
【氏名】坂本 眞一
(72)【発明者】
【氏名】小前 健太郎
【審査官】松田 長親
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１２－８１４８４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平４－２６６４９６（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開昭４９－３７８４３（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開昭５０－３２６３８（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｂ２３Ｋ ９／１２
Ｂ２３Ｋ ３７／０２
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
鉛直方向と交差する方向に間隔を空けて並べられた複数の第１建設部材と、前記第１建設部材の上面に前記複数の第１建設部材の並び方向である第１並び方向及び前記鉛直方向と交差する第２並び方向に間隔を空けて並べられた第２建設部材と、を溶接する自走式溶接ロボットであって、車体と、
前記車体に搭載された溶接機と、
前記車体と連結され、前記第２建設部材の上面に接した状態で前記第１並び方向に走行可能な第１走行部と、
前記車体と連結され、複数の前記第２建設部材の前記上面に接した状態で前記第２並び方向に走行可能な第２走行部と、
前記第１走行部と前記第２走行部とを前記鉛直方向に相対的に移動させることにより、前記第１走行部と前記第２走行部とのうち一方を前記第２建設部材の前記上面に接した状態にし、前記第１走行部と前記第２走行部とのうち他方を前記第２建設部材よりも前記鉛直方向の上方に位置させた状態にする移動部と、
を備えた自走式溶接ロボット。
【請求項2】
前記第２建設部材と前記第２並び方向に並び前記第２建設部材と接触した状態で前記第２建設部材を挟む挟み位置と、前記第２建設部材よりも前記上方に位置する退避位置とに移動可能な一対の回転体を備えた、請求項１に記載の自走式溶接ロボット。
【請求項3】
前記第２建設部材に対して前記第２並び方向の一方側と他方側とに設けられ、前記第２建設部材と間隔を空けて対向する対向位置と、前記第２建設部材よりも前記上方に位置する退避位置とに移動可能な一対の対向部材を備えた請求項１に記載の自走式溶接ロボット。
【請求項4】
請求項１～３のうちいずれか一つに記載の自走式溶接ロボットを用いた溶接方法であって、前記移動部が前記第１走行部を前記第２建設部材の前記上面に接した状態にし前記第２走行部を前記第２建設部材よりも前記上方に位置させた状態で、前記自走式溶接ロボットが前記第１走行部によって前記第１並び方向に走行する工程と、
前記移動部が前記第２走行部を前記第２建設部材の前記上面に接した状態にし前記第１走行部を前記第２建設部材よりも前記上方に位置させた状態で、前記自走式溶接ロボットが前記第２走行部によって前記第２並び方向に走行する工程と、
前記第１走行部が前記第２建設部材の前記上面に接した状態で、前記溶接機が前記第１建設部材と前記第２建設部材とを溶接する工程と、
を含む、溶接方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、自走式溶接ロボット及び溶接方法に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、間隔を空けて並べられた複数の第１建設部材と、第１建設部材の上面に第１建設部材の長手方向と交差する方向に間隔を空けて並べられた第２建設部材と、を溶接して、建設構造体を製造する方法が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開昭６２－２４６４８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、従来技術では、作業員が溶接トーチを用いて第１建設部材と第２建設部材との溶接を行うため、溶接に掛かる手間が大きいという問題がある。
【0005】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、第１建設部材と第２建設部材との溶接に掛かる手間を低減することを課題の一つとする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明にかかる自走式溶接ロボットは、鉛直方向と交差する方向に間隔を空けて並べられた複数の第１建設部材と、前記第１建設部材の上面に前記複数の第１建設部材の並び方向である第１並び方向及び前記鉛直方向と交差する第２並び方向に間隔を空けて並べられた第２建設部材と、を溶接する自走式溶接ロボットであって、車体と、前記車体に搭載された溶接機と、前記車体と連結され、前記第２建設部材の上面に接した状態で前記第１並び方向に走行可能な第１走行部と、前記車体と連結され、複数の前記第２建設部材の前記上面に接した状態で前記第２並び方向に走行可能な第２走行部と、前記第１走行部と前記第２走行部とを前記鉛直方向に相対的に移動させることにより、前記第１走行部と前記第２走行部とのうち一方を前記第２建設部材の前記上面に接した状態にし、前記第１走行部と前記第２走行部とのうち他方を前記第２建設部材よりも前記鉛直方向の上方に位置させた状態にする移動部と、を備える。
【0007】
このような自走式溶接ロボットによれば、自走式溶接ロボットが、第１走行部と第２走行部とを択一的に使用して、第１建設部材と第２建設部材との溶接対象箇所に移動して、溶接することができる。よって、第１建設部材と第２建設部材との溶接に掛かる手間を低減することができる。
【0008】
前記自走式溶接ロボットは、例えば、前記第２建設部材と前記第２並び方向に並び前記第２建設部材と接触した状態で前記第２建設部材を挟む挟み位置と、前記第２建設部材よりも前記上方に位置する退避位置とに移動可能な一対の回転体を備える。
【0009】
前記自走式溶接ロボットは、例えば、前記第２建設部材に対して前記第２並び方向の一方側と他方側とに設けられ、前記第２建設部材と間隔を空けて対向する対向位置と、前記第２建設部材よりも前記上方に位置する退避位置とに移動可能な一対の対向部材を備える。
【0010】
また、本発明にかかる溶接方法は、前記自走式溶接ロボットを用いた溶接方法であって、前記移動部が前記第１走行部を前記第２建設部材の前記上面に接した状態にし前記第２走行部を前記第２建設部材よりも前記上方に位置させた状態で、前記自走式溶接ロボットが前記第１走行部によって前記第１並び方向に走行する工程と、前記移動部が前記第２走行部を前記第２建設部材の前記上面に接した状態にし前記第１走行部を前記第２建設部材よりも前記上方に位置させた状態で、前記自走式溶接ロボットが前記第２走行部によって前記第２並び方向に走行する第２走行工程と、前記第１走行部が前記第２建設部材の前記上面に接した状態で、前記溶接機が前記第１建設部材と前記第２建設部材とを溶接する工程と、を含む。
【発明の効果】
【0011】
本発明にかかる自走式溶接ロボット及び溶接方法は、自走式溶接ロボットが、第１走行部と前記第２走行部とを択一的に使用して、第１建設部材と第２建設部材との溶接対象箇所に移動して、溶接することができる。よって、第１建設部材と第２建設部材との溶接に掛かる手間を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【0012】
【発明を実施するための形態】
【0013】
以下に、本発明にかかる自走式溶接ロボット及び溶接方法の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。
【0014】
図１は、実施形態の自走式溶接ロボット１及び溶接対象１００を模式的に示す平面図である。自走式溶接ロボット１は、当該自走式溶接ロボット１の上下方向が鉛直方向に沿うように溶接対象１００上に載せられた状態で、溶接対象１００上を移動し、移動の過程で溶接対象１００を溶接する。以下の説明では、互いに直交する三方向が定義されている。Ｘ方向は自走式溶接ロボット１の前後方向に沿う。Ｙ方向は自走式溶接ロボット１の幅方向（左右方向）に沿う。Ｚ方向は自走式溶接ロボット１の上下方向（高さ方向）に沿う。
【0015】
溶接対象１００は、複数の第１建設部材１０１及び第２建設部材１０２を含む。複数の第１建設部材１０１は、鉛直方向と交差（一例として直交）する第１並び方向Ｄ１に間隔を空けて並べられている。第１建設部材１０１は、例えば鉄骨部材である。複数の第２建設部材１０２は、第１建設部材１０１の上面１０１ｂに、第１並び方向Ｄ１及び鉛直方向と交差（一例として直交）する第２並び方向Ｄ２に間隔を空けて並べられている。第２建設部材１０２は、例えばＰＣ根太部材である。第１建設部材１０１及び第２建設部材１０２の詳細は後述する。自走式溶接ロボット１は、前後方向が第１並び方向Ｄ１に沿うように、第２建設部材１０２上に載せられる。第１建設部材１０１及び第２建設部材１０２は、溶接対象部材とも称される。
【0016】
図２は、実施形態の自走式溶接ロボット１を模式的に示す側面図である。図３は、実施形態の自走式溶接ロボット１の一部を模式的に示す平面図である。図４は、実施形態の自走式溶接ロボット１における溶接機１１を含む部分を模式的に示す正面図である。図２～４に示すように、自走式溶接ロボット１は、車体１０、溶接機１１、走行部１２、挟み部１４、ガイド部１５、発電機１７、シグナルタワー１８、制御装置１９、及びセンサ群を有する。
【0017】
車体１０の内部には、自走式溶接ロボット１の各部が収容されている。車体１０は、複数の部材によって構成されうる。車体１０には、扉１０ａ（図４）が設けられている。扉１０ａが開かれることで、車体１０の内部が露出する。車体１０はボディとも称される。
【0018】
溶接機１１は、車体１０に搭載されている。詳細には、溶接機１１は、車体１０に収容されている。溶接機１１は、第１建設部材１０１と第２建設部材１０２とを溶接可能である。溶接機１１は、具体的に、多関節型のマニピュレータ２０及び溶接トーチ２１を有する。マニピュレータ２０は、車体１０の略中央部に設置されている。溶接トーチ２１は、マニピュレータ２０の先端部２０ａに固定されている。溶接トーチ２１は、少なくとも先端部が車体１０の外部に位置した状態で溶接ワイヤ２２を用いたアーク溶接を行う。この溶接を行う状態の溶接トーチ２１の前方と後方の位置には、風よけスカート２５が配置されている。風よけスカート２５は、車体１０に固定されている。溶接ワイヤ２２は、ワイヤ供給装置２３から溶接トーチ２１へ供給される。また、溶接機１１による溶接の際には、ガスボンベ２４からシールドガスが溶接対象箇所に供給される。また、自走式溶接ロボット１には、溶接トーチ２１の整備を行うワイヤカッター・ノズルクリーナ２６（図４）が設けられている。ワイヤカッター・ノズルクリーナ２６は、溶接トーチ２１における溶接ワイヤ２２の切断と、溶接トーチ２１において溶接ワイヤ２２が挿通されるノズルの掃除とを行うことができる。
【0019】
図２，３に示すように、走行部１２は、第１走行部３０、第２走行部３１、及び移動部３２（図５）を有する。第１走行部３０は、車体１０と連結され、第２建設部材１０２の上面１０２ａに接した状態で第１並び方向Ｄ１に走行可能である。すなわち、第１走行部３０は、自走式溶接ロボット１を第１並び方向Ｄ１に走行させることが可能である。第２走行部３１は、車体１０と連結され、複数の第２建設部材１０２の上面１０２ａに接した状態で第２並び方向Ｄ２に走行可能である。すなわち、第２走行部３１は、自走式溶接ロボット１を第２並び方向Ｄ２に走行させることが可能である。
【0020】
第１走行部３０は、前後二つの走行機構３３を有する。二つの走行機構３３は、自走式溶接ロボット１の前後方向すなわち第１並び方向Ｄ１に間隔を空けて設けられている。走行機構３３は、左右一対の車輪３４、モータ３５、及び伝達機構３６を有する。車輪３４は、車体１０に回転可能に支持されている。車輪３４の回転中心軸（軸心）は、自走式溶接ロボット１の幅方向すなわち第２並び方向Ｄ２に沿う。車輪３４は、伝達機構３６を介して伝達されたモータ３５の駆動力によって回転する。左右一対の車輪３４は、第２並び方向Ｄ２で隣り合う一対の第２建設部材１０２の上面１０２ａに接触する。
【0021】
第２走行部３１は、走行機構４０Ａ，４０Ｂの組を二組有し、これらの二組は、自走式溶接ロボット１の前後方向に互いに離間して設けられている。各組の走行機構４０Ａ，４０Ｂは、自走式溶接ロボット１の幅方向すなわち第２並び方向Ｄ２に互いに離間して設けられている。以後、走行機構４０Ａ，４０Ｂの総称として走行機構４０を用いる場合がある。第２走行部３１は、横行部とも称される。
【0022】
図５は、実施形態の自走式溶接ロボット１における第２走行部３１を含む部分を模式的に示す背面図であって、第２走行部３１が退避位置に位置した状態の図である。図６は、実施形態の自走式溶接ロボット１における第２走行部３１を含む部分を模式的に示す背面図であって、第２走行部３１が走行位置に位置した状態の図である。図３～６に示すように、走行機構４０は、ベース４１（図５，６）、複数の車輪４２、及びチェーン４３（図３）を有する。ベース４１は、自走式溶接ロボット１の幅方向すなわち第２並び方向Ｄ２に移動可能にレール４４に支持されている。また、ベース４１は、駆動シリンダ４５（図３）によって自走式溶接ロボット１の幅方向すなわち第２並び方向Ｄ２に移動される。なお、図３ではベース４１の図示が省略されている。駆動シリンダ４５は、例えば油圧シリンダである。駆動シリンダ４５は、油圧回路を構成する油圧ユニット８８（図４）によって制御される。
【0023】
複数の車輪４２は、自走式溶接ロボット１の幅方向すなわち第２並び方向Ｄ２に互いに間隔を空けて並べられている。車輪４２は、ベース４１に回転可能に支持されている。車輪３４の回転中心軸（軸心）は、自走式溶接ロボット１の前後方向すなわち第１並び方向Ｄ１に沿う。車輪４２は、伝達機構を介して伝達されたモータ４６の駆動力によって回転する。車輪４２及びモータ４６は、ベース４１と一体に第２並び方向Ｄ２に移動する。また、モータ４６に電気を供給する電線は、チェーン４７に支持されている。電線及びチェーン４７は、モータ４６の移動に応じて変形可能である。
【0024】
図５，６に示される移動部３２は、第１走行部３０と第２走行部３１とを鉛直方向に相対的に移動させることにより、第１走行部３０と第２走行部３１とのうち一方を第２建設部材１０２の上面１０２ａに接した状態にする。このとき、移動部３２は、第１走行部３０と第２走行部３１とのうち他方を第２建設部材１０２よりも鉛直方向の上方に位置させた状態にする。一例として、移動部３２は、車体１０に対して第２走行部３１を鉛直方向に相対移動させることにより、第１走行部３０と第２走行部３１とを鉛直方向に相対的に移動させる。なお、移動部３２は、車体１０に対して第１走行部３０を鉛直方向に相対移動させることにより、第１走行部３０と第２走行部３１とを鉛直方向に相対的に移動させてもよい。
【0025】
移動部３２は、各走行機構４０に対して設けられた移動機構５０を備える。移動機構５０は、可動部材５１、ガイド５２、及び駆動シリンダ５３を有する。可動部材５１には、レール４４が固定されている。可動部材５１は、自走式溶接ロボット１の上下方向すなわち鉛直方向に移動可能にガイド５２によって支持されている。また、可動部材５１は、駆動シリンダ５３によって鉛直方向に移動される。駆動シリンダ５３は、例えば油圧シリンダである。駆動シリンダ５３は、油圧ユニット８８によって制御される。
【0026】
駆動シリンダ５３が可動部材５１を鉛直方向に移動させることにより、走行機構４０が可動部材５１と一体に鉛直方向に移動する。
【0027】
上記構成の走行部１２は、第１走行部３０が第２建設部材１０２の上面１０２ａに接して第１走行部３０による走行が可能な第１状態（図５）と、第２走行部３１が第２建設部材１０２の上面１０２ａに接して第２走行部３１による走行が可能な第２状態（図６）とに変化可能である。第１状態から第２状態への移行は、一例として、次のように行われる。すなわち、まず、図５の位置（格納位置）に位置する走行機構４０が、駆動シリンダ４５によって車体１０の外方へ向けて移動され、張出位置で停止される。次に、張出位置に位置された走行機構４０が、駆動シリンダ５３によって車体１０に対して相対的に下方に移動される。これにより、第２走行部３１が第２建設部材１０２の上面１０２ａに接し、第１走行部３０が第２建設部材１０２の上面１０２ａに対して上方に離間する（図６）。すなわち、第１走行部３０は、車体１０と一体に持ち上げられる。
【0028】
一方、第２状態（図６）から第１状態（図５）への移行は、一例として、次のように行われる。すなわち、まず、図６の位置に位置する走行機構４０が、駆動シリンダ５３によって車体１０に対して相対的に上方に移動される。これにより、第１走行部３０が第２建設部材１０２の上面１０２ａに接し、第２走行部３１が第２建設部材１０２の上面１０２ａに対して上方に離間する（図６）。次に、走行機構４０が、駆動シリンダ４５によって車体１０の内方へ向けて移動され、格納位置で停止される（図５）。
【0029】
図３に示すように、挟み部１４は、自走式溶接ロボット１の前後方向すなわち第１並び方向Ｄ１に互い間隔を空けて複数（一例として二つ）設けられている。
【0030】
図７は、実施形態の自走式溶接ロボット１における挟み部１４を含む部分を模式的に示す背面図である。図７に示すように、挟み部１４は、一対の押圧機構５９Ａ，５９Ｂを有する。押圧機構５９Ａは第２建設部材１０２に対して第２並び方向Ｄ２の一方側に位置し、押圧機構５９Ｂは第２建設部材１０２に対して第２並び方向Ｄ２の他方側に位置する。以後、押圧機構５９Ａ，５９Ｂの総称として押圧機構５９を用いる場合がある。
【0031】
押圧機構５９は、回転体６０、駆動シリンダ６１、連結部材６２、及びレール６４を有する。回転体６０は、連結部材６２を介して駆動シリンダ６１に連結されている。回転体６０は、駆動シリンダ６１によって、車体１０に対して相対的に鉛直方向に移動される。回転体６０は、連結部材６２に回転可能に支持されている。回転体６０の回転中心軸は、鉛直方向に沿う。
【0032】
駆動シリンダ６１は、レール６４によって、自走式溶接ロボット１の幅方向すなわち第２並び方向Ｄ２に移動可能に支持されている。また、駆動シリンダ６１は、連結部材６５を介してスライダー６６に連結されている。スライダー６６は、レール６７によって、自走式溶接ロボット１の幅方向すなわち第２並び方向Ｄ２に移動可能に支持されている。また、スライダー６６は、駆動部を内蔵しており、この駆動部の動作によって、第２並び方向Ｄ２に移動する。駆動部は、例えば駆動シリンダやばね等を含み、駆動シリンダの力によって第２並び方向Ｄ２の一方側へ移動し、ばねの力によって第２並び方向Ｄ２の一方側へ移動することが可能である。
【0033】
上記構成の挟み部１４では、第２建設部材１０２を間にして配置された一対の回転体６０は、第２建設部材１０２と第２並び方向Ｄ２に並び第２建設部材１０２と接触した状態で第２建設部材１０２を挟む挟み位置（図７の一点鎖線の回転体６０の位置）と、第２建設部材１０２よりも上方に位置する退避位置（図７の実線の回転体６０の位置）とに移動可能である。挟み位置から退避位置への移動は、一例として、次のように行われる。すなわち、まず、回転体６０がスライダー６６の駆動シリンダによって、第２並び方向Ｄ２に沿って第２建設部材１０２から離間する方向に移動される。次に、回転体６０が駆動シリンダ６１によって、車体１０に対して相対的に上方へ移動される。
【0034】
一方、退避位置から挟み位置への移動は、一例として、次のように行われる。回転体６０が駆動シリンダ６１によって、車体１０に対して相対的に下方へ移動される。次に、スライダー６６の駆動シリンダが開放され、スライダー６６のばねの力によって回転体６０が第２並び方向Ｄ２に沿って第２建設部材１０２に向かう方向に移動される。これにより、回転体６０が第２建設部材１０２と接触して第２建設部材１０２を押圧する。
【0035】
図３に示すように、ガイド部１５は、自走式溶接ロボット１の前部に設けられている。ガイド部１５は、一対のガイド機構６９Ａ，６９Ｂを有する。ガイド機構６９Ａは、第２建設部材１０２に対して第２並び方向Ｄ２の一方側に位置し、ガイド機構６９Ｂは、第２建設部材１０２に対して第２並び方向Ｄ２の他方側に位置する。以後、ガイド機構６９Ａ，６９Ｂの総称としてガイド機構６９を用いる場合がある。
【0036】
図８は、実施形態の自走式溶接ロボット１におけるガイド部１５を含む部分を模式的に示す背面図である。ガイド機構６９は、対向部材７０、ガイド７１、及び駆動シリンダ７２を有する。対向部材７０は、第２建設部材１０２と第２並び方向Ｄ２に対向可能な対向面７０ａを有する。対向部材７０は、ガイド７１によって、自走式溶接ロボット１の上下方向すなわち鉛直方向に移動可能に支持されている。また、対向部材７０は、駆動シリンダ７２によって、鉛直方向に移動される。駆動シリンダ７２は、例えば油圧シリンダである。駆動シリンダ７２は、油圧ユニット８８によって制御される。
【0037】
上記構成のガイド部１５では、一対の対向部材７０は、対向面７０ａが第２建設部材１０２と間隔を空けて対向する対向位置（図８においてガイド機構６９Ａの対向部材７０の位置）と、第２建設部材１０２よりも上方に位置する退避位置（図８においてガイド機構６９Ｂの対向部材７０の位置）とに移動可能である。対向部材７０は、駆動シリンダ７２によって、対向位置と退避位置との間を移動される。
【0038】
図３に示すように、センサ群は、センサ８０～８４を含む。センサ８０は、自走式溶接ロボット１が載っている第２建設部材１０２の長手方向の端を検知可能である。センサ８１は、自走式溶接ロボット１が載っている第２建設部材１０２に対して第１並び方向で隣りの第２建設部材１０２を検知可能である。センサ８２は、自走式溶接ロボット１が載っている第２建設部材１０２の上面１０２ａを検知可能である。センサ８３は、溶接対象箇所（溶接対象位置）を検知可能である。溶接対象箇所は、第１建設部材１０１の上面１０１ｂと第２建設部材１０２の側面１０２ｃとの境界部（接触部）である。センサ８４は、障害物を検知可能である。センサ８０～８３は、例えばレーザーセンサである。センサ８４は、例えば接触センサである。
【0039】
図２に戻って、発電機１７は、発電した電力を自走式溶接ロボット１の各部に供給する。シグナルタワー１８は、自走式溶接ロボット１における溶接動作中等の各種の状態に応じて発光する。また、自走式溶接ロボット１は、空気圧回路９０を有する。空気圧回路９０は、エアコンプレッサー９１及びエアタンク９２を含む。空気圧回路９０は、自走式溶接ロボット１の不図示のアクチュエータを制御する。
【0040】
制御装置１９は、自走式溶接ロボット１の各部を制御する。制御装置１９は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、及びＲＡＭ（Random Access Memory）を有する。すなわち、制御装置１９は、コンピュータである。ＣＰＵは、ＲＯＭ等に記憶されたプログラムを読み出して実行する。ＲＡＭは、ＣＰＵがプログラムを実行して種々の演算処理を実行する際に用いられる各種データを一時的に記憶する。また、制御装置１９には、センサ８０～８３の検出結果が入力される。
【0041】
次に、第１建設部材１０１及び第２建設部材１０２の詳細を説明する。図２及び図４に示すように、第１建設部材１０１は、例えば、Ｈ形鋼やＩ型鋼のような部材であり、一対のフランジ１０１ａ（図面では一方だけが示されている）。一方のフランジ１０１ａは、上面１０１ｂを含む。第２建設部材１０２は、断面が四角形に形成されており、上面１０２ａと、下面１０２ｂと、二つの側面１０２ｃと、を有する。また、第２建設部材１０２は、複数の部材によって構成されている。具体的には、第２建設部材１０２は、上面１０２ａと、側面１０２ｃの一部とを含むベース１０３と、下面１０２ｂと、側面１０２ｃの一部とを含む型鋼１０４と、を有する。
【0042】
次に、自走式溶接ロボット１を用いた溶接方法を図１等を参照して説明する。当該溶接方法における自走式溶接ロボット１の各部の動作は、制御装置１９の制御によってなされる。溶接方法の前提として、一例として、自走式溶接ロボット１は、隣り合う二つの第２建設部材１０２の組１０５の一端部に置かれる。このとき、第１走行部３０の車輪３４が第２建設部材１０２の上面１０２ａに接触し、第２走行部３１の車輪４２は第２建設部材１０２の上面１０２ａよりも上方に位置している。
【0043】
自走式溶接ロボット１は、上記状態から第２建設部材１０２の組１０５上を第１走行部３０することにより、当該組１０５の一端部から他端部へ移動する。この移動の過程で、自走式溶接ロボット１は、第１建設部材１０１と第２建設部材１０２とを溶接する。溶接対象箇所は、上述のとおり、第１建設部材１０１の上面１０１ｂと第２建設部材１０２の型鋼１０４の側面１０２ｃとの境界部である。この境界部は、一つの組１０５と一つの第１建設部材１０１とにおいて、四つある。自走式溶接ロボット１は、溶接実行時には、走行を停止して、上記四つの境界部（接触部）を溶接する。この溶接により、溶接部１１０（図５）が形成される。自走式溶接ロボット１の制御装置１９は、例えば、溶接対象箇所を、各センサ８３等の検出結果を用いて把握してもよいし、予め設定された座標位置に自走式溶接ロボット１が到達したことにより把握してもよい。図１の矢印Ｅ１は、上記移動における自走式溶接ロボット１の走行方向を示している。
【0044】
自走式溶接ロボット１は、一つの組１０５の全ての溶接対象箇所に対する溶接を完了すると、当該組１０５の隣の組１０５に移動する。この移動において、自走式溶接ロボット１は、移動部３２によって、第２走行部３１の車輪４２が第２建設部材１０２の上面１０２ａに接触させ、第１走行部３０の車輪３４を第２建設部材１０２の上面１０２ａよりも上方に位置させる。ここで、自走式溶接ロボット１の制御装置１９は、例えば、荒予め設定された数の溶接対象箇所に対する溶接が完了したことにより、一つの組１０５の全ての溶接対象箇所に対する溶接を完了したと判定する。図１の矢印Ｅ２は、上記移動における自走式溶接ロボット１の走行方向を示している。
【0045】
自走式溶接ロボット１は、上記隣の組１０５に移動すると、移動部３２によって、第１走行部３０の車輪３４を第２建設部材１０２の上面１０２ａに接触させ、第２走行部３１の車輪４２を第２建設部材１０２の上面１０２ａよりも上方に位置させる。そして、上記状態から第２建設部材１０２の組１０５上を第１走行部３０することにより、当該組１０５の他端部から一端部へ移動する。この移動の過程で、自走式溶接ロボット１は、第１建設部材１０１と第２建設部材１０２とを溶接する。図１の矢印Ｅ３は、上記移動における自走式溶接ロボット１の走行方向を示している。自走式溶接ロボット１は、当該組１０５の全ての溶接対象箇所に対する溶接を完了すると、当該組１０５の隣の組１０５（図１のＹ方向側の組１０５）に移動する。図１の矢印Ｅ４は、上記移動における自走式溶接ロボット１の走行方向を示している。このようにして、自走式溶接ロボット１は、一つの組１０５に対する溶接が完了すると、隣の組１０５へ移動して、当該隣の組１０５の溶接を行う。すなわち、複数の第２建設部材１０２に対する溶接を順次行う。
【0046】
このように、溶接方法は、移動部３２が第１走行部３０を第２建設部材１０２の前記上面１０２ａに接した状態にし第２走行部３１を第２建設部材１０２よりも上方に位置させた状態で、自走式溶接ロボット１が第１走行部３０によって第１並び方向Ｄ１に走行する工程を含む。また、溶接方法は、移動部３２が第２走行部３１を第２建設部材１０２の前記上面１０２ａに接した状態にし第１走行部３０を第２建設部材１０２よりも上方に位置させた状態で、自走式溶接ロボット１が第２走行部３１によって第２並び方向Ｄ２に走行する工程を含む。また、溶接方法は、第１走行部３０が第２建設部材１０２の前記上面１０２ａに接した状態で、溶接機１１が第１建設部材１０１と第２建設部材１０２とを溶接する工程を含む。
【0047】
以上のように、本実施形態では、自走式溶接ロボット１は、車体１０、溶接機１１、第１走行部３０、第２走行部３１、及び移動部３２を備える。第１走行部３０は、車体１０と連結され、第２建設部材１０２の上面１０２ａに接した状態で第１並び方向Ｄ１に走行可能である。第２走行部３１は、車体１０と連結され、複数の第２建設部材１０２の上面１０２ａに接した状態で第２並び方向Ｄ２に走行可能である。移動部３２は、第１走行部３０と第２走行部３１とを鉛直方向に相対的に移動させることにより、第１走行部３０と第２走行部３１とのうち一方を第２建設部材１０２の前記上面１０２ａに接した状態にし、第１走行部３０と第２走行部３１とのうち他方を第２建設部材１０２よりも鉛直方向の上方に位置させた状態にする。このような構成によれば、自走式溶接ロボット１が、第１走行部３０と第２走行部３１とを択一的に使用して、第１建設部材１０１と第２建設部材１０２との溶接対象箇所に移動して、溶接することができる。よって、第１建設部材１０１と第２建設部材１０２との溶接に掛かる手間を低減することができる。
【0048】
また、本実施形態では、自走式溶接ロボット１は、一対の回転体６０を備える。一対の回転体６０は、第２建設部材１０２と第２並び方向Ｄ２に並び第２建設部材１０２と接触した状態で第２建設部材１０２を挟む挟み位置と、第２建設部材１０２よりも上方に位置する退避位置とに移動可能である。このような構成によれば、第１走行部３０による走行時には、一対の回転体６０を挟み位置に位置させることで、自走式溶接ロボット１のふらつきが抑制される。また、第２走行部３１による走行時には、一対の回転体６０を退避位置に位置させることで、第２走行部３１による走行が可能となる。
【0049】
また、本実施形態では、自走式溶接ロボット１は、一対の対向部材７０を備える。一対の対向部材７０は、第２建設部材１０２に対して第２並び方向Ｄ２の一方側と他方側とにそれぞれ設けられ、第２建設部材１０２と間隔を空けて対向する対向位置と、第２建設部材１０２よりも上方に位置する退避位置とに移動可能である。このような構成によれば、第１走行部３０による走行時には、対向部材７０を対向位置に位置させることで、自走式溶接ロボット１が左右方向に蛇行しそうになった場合、他対向部材７０が第２建設部材１０２に接触することにより、自走式溶接ロボット１を第１並び方向に沿って案内することができる。また、第２走行部３１による走行時には、一対の対向部材７０を退避位置に位置させることで、第２走行部３１による走行が可能となる。
【0050】
本発明は、上記した実施形態に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で自由に変更できることは勿論である。
【符号の説明】
【0051】
１…自走式溶接ロボット、１０…車体、１１…溶接機、３０…第１走行部、３１…第２走行部、３２…移動部、６０…回転体、７０…対向部材、１０１…第１建設部材、１０１ｂ…上面、１０２…第２建設部材、Ｄ１…第１並び方向、Ｄ２…第２並び方向。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】