JPH07127270A - 建築部材位置決め装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】鉄骨ユニット等の各種建築部材の精度の高い位
置決めを可能とし、施工効率を高めることができる部材
置決め装置を提供することを目的としている。 【構成】走行手段７…を備えた装置本体２と、装置本体
２上に水平方向にスライド可能に配設されたスライドテ
ーブル３と、スライドテーブル３の上方に配設され、揚
重機で揚重吊下された建築部材を係止してこれを設置位
置に案内する鉛直軸周りに回転可能な回転テーブル５
と、スライドテーブル３上に配設され回転テーブル５を
下方より支持してその高さを設定する昇降機構６と、前
記揚重機で揚重吊下された建築部材の位置・姿勢を検知
する検知部１３、１４と、検知部１３、１４の出力に基
づいて昇降機構６、スライドテーブル３および回転テー
ブルを制御する制御部２４とを具備し、回転テーブル５
には揚重機で揚重吊下された建築部材に吸着してこれを
係止する吸着盤４…吸着機構１６が設けられている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、揚重機で揚重吊下され
た建築部材の位置決めを行なう建築部材位置決め装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】周知のように、例えば、ビルの建築施工
においては、タワークレーン等の揚重機によって鉄骨等
の建築部材が揚重吊下されるとともに、所定の設置位置
に搬入されて建方がなされており、その位置決め等の作
業は、作業員と、タワークレーンの操縦者との間の交信
による人的確認によって行なわれている。

【０００３】一方、近時、ビルの施工方法として、鉄骨
等の建築部材を地上で先組みしてユニット化し、このユ
ニット化した建築部材を揚重吊下して設置位置に搬入
し、建方を行なうことにより、作業効率を大幅に高める
工法が検討されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】係る工法においては、
大掛かりでかつ大重量であるユニット化した建築部材を
精度良く位置決めする必要があり、上記のような作業員
とタワークレーンの操縦者との間の交信による人的確認
作業に頼っていたのでは、多人数の作業員を必要とする
にもかかわらず、作業効率が低いばかりか、高い精度が
得られず、同工法のメリットが十分に得られなくなって
しまう問題がある。

【０００５】本発明は、上記の課題に鑑みてなされたも
ので、揚重機により揚重吊下されているユニット化した
建築部材の精度の高い位置決めを可能とし、施工効率を
高めることができる部材置決め装置を提供することを目
的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明に係る建築部材位
置決め装置は、揚重機で揚重吊下された建築部材を設置
位置に案内するとともにその位置決めを行なう装置に係
わり、走行手段を備えて作業床上を任意の方向へ移動可
能な装置本体と、前記装置本体上に水平方向にスライド
可能に配設されたスライドテーブルと、該スライドテー
ブルの上方に昇降可能に配設され、前記揚重機で揚重吊
下された建築部材を係止してこれを設置位置に案内する
回転テーブルと、前記スライドテーブル上に配設され前
記回転テーブルを下方より支持してその高さを設定する
昇降機構と、前記揚重機で揚重吊下された建築部材の位
置・姿勢を検知する検知部と、この検知部の出力に基づ
いて前記昇降機構、前記スライドテーブルおよび前記回
転テーブルを制御する制御部とを具備し、前記回転テー
ブルには前記揚重機で揚重吊下された建築部材に吸着し
てこれを係止する吸着盤を備えた吸着機構が設けられて
いることを特徴としている。

【０００７】

【作用】本発明に係る建築部材位置決め装置において
は、当該建築部材位置決め装置を装置本体の走行手段に
よって移動させて予め作業床上の所定位置に配置させて
おく。そして、揚重機で揚重吊下された建築部材の位置
・姿勢をその下方より検知部で検知し、その出力に基づ
いて昇降機構、スライドテーブルおよび回転テーブルを
制御部で制御して前記建築部材の真下から回転テーブル
を上昇させるとともに回転させて吸着機構の吸着盤を吸
着させる。そしてさらに、この状態で、前記前記スライ
ドテーブルを並進させるとともに、前記昇降機構を収縮
させることによって回転テーブルを移動させて前記建築
部材を設置位置に案内し、その位置決めを行なう。

【０００８】

【実施例】以下、本発明の実施例を添付図面を参照して
詳細に説明する。図１ないし図４は、本発明に係る建築
部材位置決め装置（以下、実施例において、「位置決め
装置」という。）の一実施例を示したものである。これ
らの図において符号１は、位置決め装置を示している。

【０００９】図１および図２に示すように、位置決め装
置１は、装置本体２と、この装置本体２上に水平方向に
スライド可能に配設されたスライドテーブル３と、この
スライドテーブル３の上方に配設され後述する鉄骨ユニ
ット（建築部材、図５参照）Ｕを所定の設置位置に案内
する吸着盤４…を備えたターンテーブル（回転テーブ
ル）５と、装置本体２上部に配設され、このターンテー
ブル５を下方より支持するとともに、これを上下動させ
てその高さを設定するパンタグラフ状のエクステンショ
ンアーム（昇降機構）６とを備えた概略構成とされてい
る。

【００１０】前記装置本体２に、その下端周縁に沿って
４基のクローラー（走行手段）７…が装備されており、
これらクローラー７…により作業床上を任意の方向に並
進・回転可能な構成とされている。また、装置本体２の
側面部には、作業床上に配置されたレーザー発振機（図
示せず）から発振されるレーザー光を検知する光センサ
ー８…が配設されている。

【００１１】前記スライドテーブル３は、平面視略正方
形の板状に形成されており、その下面にベアリングボー
ル１０…を介して装置本体２の上面の略中央に配設され
ている。また、このスライドテーブル３の隣り合う二つ
の側面には、当該スライドテーブル３の水平面内におけ
る移動を可能とする油圧作動のピストン・シリンダー機
構１１が連結されている（図３参照）。さらに、スライ
ドテーブル３の上面には、前記エクステンションアーム
６およびこのエクステンションアーム６を伸縮動作させ
る油圧作動のピストン・シリンダー機構１２が配設され
ており、前記ターンテーブル５が装置本体２とは別に並
進可能でかつ高さ位置の設定ができるように構成されて
いる。

【００１２】また、スライドテーブル３の上面の略中央
には、前記鉄骨ユニットＵの梁鉄骨の下面の所定の位置
に付されたマーカー（図示せず）を捕えるカメラ（検知
部）１３と、スライドテーブル３から鉄骨ユニットＵま
での距離を測定するレーザー式非接触距離センサー（検
知部）１４と、前記走行機７の変形などに起因するスラ
イドテーブル３の傾きを検知する傾斜センサー１５とが
設置されている。

【００１３】前記ターンテーブル５は、所定幅を有する
環状の枠材から構成され、この枠材は、前記エクステン
ションアーム６上に固定された下部枠材５ａと、この下
部枠材５ａの上に配設され、モーターにより駆動する歯
車機構（図示せず）によって下部枠材５ａに相対的に回
転する上部枠材５ｂとから構成されている。

【００１４】上部枠材５ｂ上面の平面視して正三角形の
頂点を形成する部位には、吸着盤４を備えた吸着機構１
６…が配設されている（図２参照）。吸着盤４は、図４
（ａ）に示すように、その上面周縁部に小吸盤４ａ…を
備えており、この小吸盤４ａと鉄骨ユニットＵの梁鉄骨
の下面との間を真空引きすることにより当該小吸盤４ａ
が鉄骨ユニットＵの下面に吸着するように構成されてい
る。

【００１５】また、図４（ｂ）に示すように、吸着盤４
の下面にはその略中央部にオイルダンパーまたはエアダ
ンパーからなるダンパー１７が配設されるとともに、こ
のダンパー１７に隣接して吸着盤４の下面に常時当接し
鉄骨ユニットＵの水平度を吸着盤４…の上下変動により
検出するポテンショメーター１８が配設され、さらに、
これらダンパー１７およびポテンショメータ１８を囲繞
してコイルスプリング１９が配設されており、小吸盤４
ａ…が鉄骨ユニットにＵの梁鉄骨下面に吸着するときの
衝撃および鉄骨ユニットＵの降下にともなう荷重の変化
を緩和するように構成されている。

【００１６】さらに、装置本体２には、当該位置決め装
置１の電力供給源のバッテリーユニット２０、前記各ピ
ストン・シリンダー機構１１、１２の油圧調整を行なう
油圧ユニット２１、前記小吸盤４ａ…の真空引きを行な
う空気圧ユニット２２および遠隔操作を可能とする通信
ユニット２３が搭載されている。また、これら各ユニッ
トに加えて、光センサー８…の出力に基づく装置本体２
の作業床上の位置制御、カメラ１３、距離センサー１４
および傾斜センサー１５の検出出力に基づく油圧ユニッ
ト２１の制御およびポテンショメーター１８の出力をフ
ィードバックしこれに基づくエクステンションアーム６
の修正等の各種の制御を行なうコントローラーユニット
（制御部）２４が搭載されている。

【００１７】次に、本実施例に係る位置決め装置１の作
用について、図５ないし図８を参照しながら、同位置決
め装置１を用いた鉄骨ユニットＵの建方作業手順と合わ
せて説明する。なお、図中符号Ｕは地上で予め組み立て
られた鉄骨柱及び梁からなる鉄骨ユニット、Ｈはタワー
クレーンのワイヤーの下端部に吊下された揚重冶具を示
している。

【００１８】まず、地上において鉄骨ユニットＵを組み
立てると共にその梁鉄骨の予め定められた位置にマーカ
ーを付しておき、これをタワークレーン（図示せず）で
揚重吊下する一方、図５に示すように、前記通信ユニッ
ト２３に鉄骨ユニットＵの建方位置を送信するととも
に、前記クローラー７…を駆動させて位置決め装置１を
作業床上に配置したレーザー発振器（図示せず）に従っ
てエクステンションアーム６を縮めた状態で移動させ、
所定位置に配置し、当該位置決め装置１を固定する。

【００１９】そして、位置決め装置１の上方に鉄骨ユニ
ットＵが導かれたら、図６に示すように鉄骨ユニットＵ
の梁鉄骨の下面に付されたマーカー（図示せず）をカメ
ラ１３で捕らえてその位置・姿勢を検知し、前記ピスト
ン・シリンダー機構１１を作動させて鉄骨ユニットＵの
梁鉄骨の中心位置へスライドテーブル３を移動させると
ともに、ターンテーブル５を回転させて吸着盤４…をそ
の下方に位置させる。そして、前記距離センサー１４の
出力に基づく距離を傾斜センサー１５の出力で補正しつ
つ、エクステンションアーム６を伸長させてターンテー
ブル５を上昇させるとともに、鉄骨ユニットＵの梁鉄骨
の下面に小吸盤４ａ…を接触させ、前記空気圧ユニット
２２により真空引きを行なって吸着させる。なお、ここ
では、こいるスプリング１９の長さが一定に保たれるよ
うにポテンショメーター１８の出力を前記ピストン・シ
リンダー機構１２にフィードバックし、エクステンショ
ンアーム６を伸縮させることにより鉄骨ユニットＵの荷
重は前記タワークレーンに負荷させておき、鉄骨ユニッ
トＵとターンテーブル５の間には吸着盤４…の吸着によ
る吸着力だけが働くようにするとともに、前記ポテンシ
ョメーター１８（図４（ｂ）参照）の出力に基づく鉄骨
ユニットＵの水平度が許容範囲を越えた場合には、エク
ステンションアーム６を収縮させて再度作業をやり直す
ようにしておく。

【００２０】さらに、図７に示すように、鉄骨ユニット
Ｕの梁鉄骨の下面に取付けられたマーカー（図示せず）
を下方からカメラ１３で捕え、必要に応じてターンテー
ブル５を回転させるとともに、スライドテーブル３を並
進させて、鉄骨ユニットＵの回転方向および並進方向の
位置合わせを行なう。

【００２１】そして、図８に示すように、タワークレー
ンを徐々に下降させるとともに、これにともなって吸着
盤４とエクステンションアーム６を伸縮させて鉄骨ユニ
ットＵを所定の設置位置に位置決め固定し、鉄骨ユニッ
トＵを既設の鉄骨躯体に溶接固定した後、吸着盤４…を
脱着し、エクステンションアーム６を収縮させてターン
テーブル５を下方に退避させる。上記の工程を繰り返し
行うことによって鉄骨ユニットＵ…の建方を進めて鉄骨
躯体の構築を完了する。

【００２２】このように、上記位置決め装置１は、走行
手段としてクローラー７…を備えており、作業床上の任
意の位置に並進・回転可能であるほか、これとは別に、
装置本体２上に水平方向にスライド可能なスライドテー
ブル３を備えるとともに、スライドテーブル３上に伸縮
自在のエクステンションアーム６を配設し、このエクス
テンションアーム６で吸着盤４…を備えた回転自在のタ
ーンテーブル５を昇降自在に支持し、かつカメラ１３、
距離センサー１４でタワークレーンで揚重吊下された鉄
骨ユニットＵの位置・姿勢を検知してその出力に基づい
てこれらを制御するようにしたので、クローラー７…で
移動を行うとともにその大まかな位置調整を行い、鉄骨
ユニットＵの位置・姿勢に合わせてスライドテーブル３
で並進方向、ターンテーブル５で回転方向の微調整を行
い、さらに吸着盤４…を鉄骨ユニットＵの下面に吸着さ
せた状態で、鉄骨ユニットＵを建方位置に案内すること
により、確実かつ高い精度で効率よく位置決めを行うこ
とができ、しかも、通信ユニット２３により遠隔操作も
可能であり、作業者を高所における危険な作業環境から
解放することができる。

【００２３】なお、本実施例に係る位置決め装置１は、
上記鉄骨ユニットＵの位置決めに限られるものではな
く、例えば、デッキプレート鋼鈑、フル・ハーフＰＣ床
版、ＰＣ小梁等の建築部材の位置決めにも適用すること
ができる。この場合において、位置決め装置１の寸法、
ターンテーブル５の形状およびそれに配設された吸着盤
４…の数は、上記実施例の態様に限られるものでなく、
位置決めを行なう建築部材に応じて適宜変更できること
はいうまでもない。

【００２４】また、本実施例では、ターンテーブル５の
上面に吸着盤４…を備えた吸着機構１６を設け、吸着盤
４を吸着させて鉄骨ユニットＵを係止する構成とした
が、ターンテーブル５と揚重機で揚重吊下された建築部
材との間に互いに係合する係合凸部または係合溝などを
設けてもよく、またこれらと吸着機構１６とを併用する
こともできる。

【００２５】さらに、本実施例ではターンテーブル５自
身を回転可能な構成としたが、スライドテーブル３側に
水平面内で回転可能な回転部を設けこれにエクステンシ
ョンアーム６を配置する構成としてもよい。

【００２６】

【発明の効果】本発明に係る建築部材位置決め装置によ
れば、当該建築部材位置決め装置を装置本体の走行手段
により移動させて予め作業床上の所定位置に配置させて
おき、揚重機で揚重吊下された建築部材の位置・姿勢を
その下方より検知部で検知し、その出力に基づいて昇降
機構およびスライドテールを制御部で制御して前記建築
部材の真下から回転テーブルを上昇させるとともにこれ
を回転させて吸着機構の吸着盤を吸着させた状態で、前
記前記スライドテーブルを並進させるとともに、前記昇
降機構を収縮させることによって回転テーブルを移動さ
せて前記建築部材を設置位置に案内し、その位置決めを
行なうことができるので、建築部材の精度の高い位置決
めが可能であり、施工効率を高めることができるほか、
作業者を高所における危険な作業環境から解放すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る建築部材位置決め装置の一実施例
を示した側面図である。

【図２】同装置の平面図である。

【図３】同装置の装置本体の詳細を示した平面図であ
る。

【図４】同装置の回転テーブルの詳細を示したものであ
り、（ａ）は平面図、（ｂ）は、側面図である。

【図５】同実施例の建築部材位置決め装置を用いた建築
物部材の建方工程を示した概略図である。

【図６】同実施例の建築部材位置決め装置を用いた建築
物部材の建方工程を示した概略図である。

【図７】同実施例の建築部材位置決め装置を用いた建築
物部材の建方工程を示した概略図である。

【図８】同実施例の建築部材位置決め装置を用いた建築
物部材の建方工程を示した概略図である。

【符号の説明】

１ 建築部材位置決め装置 ２ 装置本体 ３ スライドテーブル ４… 吸着盤 ５ 回転テーブル ６ 昇降機構 ７… 走行手段 １３、１４ 検知部 １６ 吸着機構 ２４ 制御部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 揚重機で揚重吊下された建築部材を設置
   位置に案内してその位置決めを行なう建築部材位置決め
   装置であって、走行手段を備えて作業床上を任意の方向
   へ移動可能な装置本体と、前記装置本体上に水平方向に
   スライド可能に配設されたスライドテーブルと、該スラ
   イドテーブルの上方に昇降可能に配設され、前記揚重機
   で揚重吊下された建築部材を係止してこれを設置位置に
   案内する鉛直軸周りに回転可能な回転テーブルと、前記
   スライドテーブル上に配設され前記回転テーブルを下方
   より支持してその高さを設定する昇降機構と、前記揚重
   機で揚重吊下された建築部材の位置・姿勢を検知する検
   知部と、この検知部の出力に基づいて前記昇降機構、前
   記スライドテーブルおよび前記回転テーブルを制御する
   制御部とを具備し、前記回転テーブルには前記揚重機で
   揚重吊下された建築部材に吸着してこれを係止する吸着
   盤を備えた吸着機構が設けられていることを特徴とする
   建築部材位置決め装置。