長手鋼材の供給方法及び面体フレーム
【課題】 同一断面形状毎に成形された長手鋼材を、効率的に軸組フレームの出荷順に溶接工程に供給することができる長手鋼材の供給方法を提供する。
【解決手段】 長手鋼材の供給方法は、長手鋼材を溶接して面体フレームを製造する溶接工程に前記長手鋼材を供給する長手鋼材の供給方法であって、鋼板を成形して形成した前記長手鋼材を、同一断面形状毎に、前記溶接工程で組み付ける順序で所定のパレットに積載する同一断面形状毎積載工程と、前記パレットに積載された前記長手鋼材を前記溶接工程で溶接する順に前記溶接工程に払い出すピッキング工程と、を備える。
【解決手段】 長手鋼材の供給方法は、長手鋼材を溶接して面体フレームを製造する溶接工程に前記長手鋼材を供給する長手鋼材の供給方法であって、鋼板を成形して形成した前記長手鋼材を、同一断面形状毎に、前記溶接工程で組み付ける順序で所定のパレットに積載する同一断面形状毎積載工程と、前記パレットに積載された前記長手鋼材を前記溶接工程で溶接する順に前記溶接工程に払い出すピッキング工程と、を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、工場で住宅の躯体を構成する面体フレームを生産する際に、面体フレームの構成部材である長手鋼材を溶接工程に供給する長手鋼材の供給方法及び面体フレームに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、軽量鉄骨住宅における面体フレームとしては、例えば一対の柱材、上弦材、及び下弦材の長手鋼材を溶接して矩形枠状に形成し、さらに、補強や開口部を形成する必要に応じて矩形枠の内側に中間材の長手鋼材を適宜溶接してた軸組フレームが用いられている。このような軸組フレームを工場で生産する際には、まず、同一形状の長手鋼材を所定単位数量づつ成形してストックし、軸組フレームの柱材、上弦材、下弦材、及び中間材となる長手鋼材をそれぞれピックアップして、溶接工程に供給するものであった。また、溶接工程では、同一品種毎に軸組フレームを所定単位数量ごとロット生産していた。
【０００３】
このような部品を製造する工程と部品を組み付けて完成品を製造する工程とを有する工場において、ロット毎に在庫管理されている部品をより効率的に完成品製造工程に供給する発明が種々提案されている（特許文献１、特許文献２参照）。
【０００４】
ところで、住宅の構造躯体は、必要な構造耐力を有しつつ、且つ、不必要に高い耐力を備えることで高コストにならないようにする必要があり、そのためには厚さや形状が多種多様な多数品種の軸組フレームを組み合わせて構造設計する必要がある。
【０００５】
しかし、上述のように、軸組フレームを構成する長手鋼材をそれぞれロット生産し、さらに、溶接工程において各品種の軸組フレームをロット生産する場合には多数品種の中間在庫及び完成品在庫が必要となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−４２２５１号公報
【特許文献２】特開２００４−１４５４３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
そこで、中間在庫を圧縮するためには、軸組フレームの受注があってから受注された軸組フレームを構成する長手鋼材を、生産する受注生産が考えられるが、受注毎に断面形状の異なる長手鋼材を1つづつ金属加工することは、極めて非効率が悪く現実的ではない。一方、完成品在庫を圧縮するためには、溶接工程にて出荷順に軸組フレームが完成することが望ましい。
【０００８】
そこで、本発明は、同一断面形状毎に成形された長手鋼材を、効率的に軸組フレームの出荷順に溶接工程に供給することができる長手鋼材の供給方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１に記載の長手鋼材の供給方法は、長手鋼材を溶接して面体フレームを製造する溶接工程に、前記長手鋼材を供給する長手鋼材の供給方法であって、材料を成形加工して形成した前記長手鋼材を、同一断面形状毎に、前記溶接工程で溶接する順序で所定のパレットに積載する同一断面形状毎積載工程と、前記所定のパレットに積載された前記長手鋼材を前記溶接工程で組み付ける順に前記溶接工程に払い出すピッキング工程と、を備えることを特徴としている。
【００１０】
なお、本発明の「溶接工程で溶接する順序」は、同一の面体フレームを構成する長手鋼材の溶接順については、特に限定するものではなく、面体フレーム毎の溶接順に基づいて、長手鋼材の成形順又は供給順を定めるものである。例えば、予め施工場所の接道状況や土地の形状などの要因から最も効率的に施工できる面体フレームの施工順を決定して記憶しておき、施工順が順位１位の面体フレームを構成するすべての長手鋼材の順位を１位とし、同様に順位２位の面体フレームを構成するすべての長手鋼材の順位を２位、順位３位の面体フレームを構成するすべての長手鋼材を３位のように順位付けして、それぞれの長手鋼材の順位に従って長手鋼材を溶接することであり、同一順位の長手鋼材すなわち同一の面体フレームを構成する長手鋼材の溶接順については、特に限定するものではない。
【００１１】
また、本発明の「面体フレーム」は、一対の柱材、上弦材、及び下弦材で枠状に形成された枠体、枠体の間に所望の中間材を溶接などにより固定したフレーム、枠体の間にブレース・ダンパー・筋交いといった水平耐力部材を固定したフレーム、一対の柱材、上弦材、及び下弦材のうちいずれか１を設けない形状のフレーム、及び上弦材及び下弦材を設けずに一対の柱材をブレース、ダンパー、筋交い、又はその他の中間材で連結したフレームのように、複数の長手鋼材を溶接して形成したフレームである。
【００１２】
請求項２に記載の長手鋼材の供給方法は、前記溶接工程は並列的な複数のルートを含み、前記同一断面形状毎積載工程は、通過すべきルート毎に前記長手鋼材を分けて前記パレットに積載することを特徴としている。
【００１３】
請求項３に記載の長手鋼材の供給方法は、前記面体フレームは一対の柱材、上弦材、下弦材により矩形枠体を構成するとともに、必要に応じて中間材を含むものであって、前記溶接工程は複数の長手鋼材を溶接して中間材を形成する中間材事前溶接工程、所定幅以下の面体フレームを形成する短フレーム溶接工程、所定幅を超える面体フレームを形成する長フレーム溶接工程、前記矩形枠体内にブレースを溶接するブレース溶接工程、を含み、前記ルートは、前記中間材溶接工程、前記短フレーム溶接工程、前記長フレーム溶接工程、前記ブレース溶接工程、及びこれらの組み合わせであることを特徴としている。
【００１４】
請求項４に記載の長手鋼材の供給方法は、前記同一断面形状毎積載工程の後、複数のパレットにそれぞれ同一断面形状毎に積載されている前記長手鋼材のうち上弦材、下弦材、及び中間材を構成する長手鋼材を前記溶接工程で溶接する順序で混載パレットに積載する混載工程を備えることを特徴としている。
【００１５】
請求項５に記載の面体フレームは、請求項１から請求項４のいずれかの長手鋼材の供給方法を用いた生産ラインにより製造されることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１６】
請求項１に記載の長手鋼材の供給方法によると、同一断面形状毎に形成した長手鋼材を、同一断面形状毎であって溶接工程で溶接する順序でパレットに積載する同一断面形状毎積載工程を有している。このように同一断面形状毎に積載することで金属加工した順にパレットに積載することができ、しかも溶接工程での組付け順序を考慮してパレットに積載されることになるので、溶接工程直前のピッキング工程では各断面形状毎に溶接順の早いパレットのみからピッキングでき、ピッキングするパレットの数を少なくすることができ、マテリアルハンドリングロボットなどのピッキングマシンの動作を簡単にすることができ、同一断面形状毎に成形された長手鋼材を、効率的に軸組フレームの溶接順に溶接工程に供給することができる。
【００１７】
請求項２に記載の長手鋼材の供給方法によると、溶接工程のルート毎に長手鋼材を分けてパレットに積載するので、溶接工程のルート毎にピッキングすることができ、より効率的なピッキングを行うことができる。
【００１８】
請求項３に記載の長手鋼材の供給方法によると、溶接工程に中間材事前溶接工程、所定幅以下の面体フレームを形成する短フレーム溶接工程、所定幅を超える軸組フレームを形成する長フレーム溶接工程、ブレース溶接工程のいずれか１又はを組み合わせたルート毎にピッキングするので、面体フレームの溶接工程の前工程としてのピッキング工程として最適なピッキングを行うことができる。
【００１９】
請求項４に記載の長手鋼材の供給方法によると、柱材を除く上弦材、下弦材、及び中間材を溶接工程で組み付ける順序で混載パレットに積載する混載工程を備えるので、品種が多くピッキング工程が複雑になりやすい上弦材、下弦材、及び中間材を予め溶接工程で組付る順序に並べ替えることで、ピッキング工程におけるピッキングロボットの制御をより簡単にすることができる。
【００２０】
請求項５に記載の面体フレームによると、上述の通り効率的に長手鋼材を供給して製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の長手鋼材の供給方法を採用した工場の製造ラインを表わしたブロック図。
【図２】オーダー情報の構成を模式的に簡略化して示す図。
【図３】データーベースの情報を模式的な表で表わす概念図。
【図４】断面毎パレットの積載順決定、長手鋼材の成形、及び断面毎パレットへの積載の一連の工程を示すフローチャート。
【図５】ルートナンバー決定処理のフロー図。
【図６】積載順決定処理を示すフロー図。
【図７】断面毎パレットを説明する一部省略斜視図。
【図８】断面毎パレットに積載した長手鋼材を溶接工程に供給する処理を示すフローチャート。
【図９】軸組フレームの形状の一例を説明する正面図。
【図１０】様々な面体フレームの形状を説明する図。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の長手鋼材の供給方法の最良の実施形態について、各図を参照しつつ説明する。長手鋼材の供給方法は、住宅の構造躯体を構成する面体フレームの一例として、矩形枠状に形成される軸組フレーム１を生産する際に、この軸組フレーム１を構成する長手鋼材２を工場内に設置された溶接ラインに供給する方法である。軸組フレーム１は、例えば図９に示すように間隔を開けて立設する２本の柱材２ａの上端に上弦材２ｂが架設され、下端に下弦材２ｃが架設されて矩形枠状に形成されており、この矩形枠内に補強や開口部を設置する必要から、中間材２ｄ及び／又はブレース２ｅが溶接されて構成されるものである。なお、必要がない場合には中間材２ｄ及びブレース２ｅが設けられない軸組フレーム１であってもよい。中間材２ｄは２本の柱材２ａの間に架設される横桟や上弦材２ｂと下弦材２ｃとの間に立設される縦材のほかに、横桟と横桟の中間部から上方及び／又は下方に延びる縦材とを溶接してＴ字状、十字状に形成されたものなどそれぞれの住宅の設計により多種多様な形状が選択されている。この長手鋼材の供給方法は、長手鋼材２を同一断面形状毎に積載する同一断面形状毎積載工程４と、同一断面形状毎積載工程４で断面毎パレット２０に積載した長手鋼材２のうち、柱材２ａを除く上弦材２ｂ、下弦材２ｃ、中間材２ｄを並べ替える混載工程６と、柱材２ａも含んで長手鋼材２を各溶接ラインに供給するピッキング工程７，８，９とを含むものである。この長手鋼材の供給方法は、住宅の設計図などの設計情報に基づいて生成された受注情報であるオーダー情報１８と、軸組フレーム１の品種毎にその軸組フレーム１の形状及び構成部材である長手鋼材２を記憶したデータベース１９とに基づいて、制御される。
【００２３】
まず、オーダー情報１８について図２を参照しつつ説明する。図２は、オーダー情報１８の構成を模式的に簡略化して表わした表である。住宅の設計において、施主の希望や構造計算に基づいて建物の外周にそれぞれ最適な軸組フレーム１が決定され、その設計図面に最適な軸組フレーム１の品種が記載される。また、このとき設計図面には、その住宅を建設する土地の形状や接道状況などを考慮して、軸組フレーム１の施工順序が記載される。この設計図面は、施工予定日とともに記憶され、工場側にアクセス可能に記憶され、この設計図面及び施工予定日の情報に基づいてオーダー情報１８が、自動的に生成される。
【００２４】
オーダー情報１８には、個別住宅毎にその個別住宅を施工する際に必要な部材の情報が施工予定日毎に記憶されている。例えば、図２に示すように、施工予定日がＸＸ年ＸＸ月ＸＸ日で個別住宅名がＡ邸のオーダー情報１８は、Ａ邸を構成する部材である軸組フレーム１の品種を特定する軸組品コードが施工順序とともに記憶されている。なお、オーダー情報１８には、軸組フレーム１以外の部材の情報も記憶されているが、本実施形態においては説明を省略する。また、本実施形態のオーダー情報１８は施工予定日が記憶されているが、施工予定日に換えて、又は施工予定日とともに、工場からの出荷日や施工現場への着荷日を記憶してもよい。
【００２５】
次に、データベース１９について図３を参照しつつ説明する。図３はデータベース１９の情報を模式な表で表わす概念図である。データベース１９は軸組フレーム１の品種毎にこの軸組フレーム１の形状を示した図面情報である。図３に示すように、軸組フレーム１を構成する各長手鋼材２に関する情報として表わすことができる。具体的に、データベース１９には、例えば軸組フレーム１の品種を特定する軸組品コード毎に、軸組フレーム１を構成する長手鋼材２が柱材２ａ、上弦材２ｂ、下弦材２ｃ、中間材２ｄ、ブレース２ｅ等のいずれの種類であるか記憶されている。そして、例えば軸組フレーム１の右下隅を基準点としたときの、各長手鋼材２のＸ方向及びＹ方向の位置が記憶され、さらに、溝形鋼及びリップ溝形鋼などの長手鋼材２の溝が設けられている向きが記憶されている。そして、各長手鋼材２の長さ及び断面形状が記憶されている。なお断面形状は例えば溝型鋼、リップ溝型鋼、山形鋼等の種類、ウェブ・フランジ・リップの幅、及び厚さ等で表わすことができる。
【００２６】
長手鋼材の供給方法を実行する工場のラインでは、図１に示すように、長手鋼材２を各溶接ライン１０，１１，１２に供給する処理の前に、成形ライン３において鋼板をロールフォーミング加工して長手鋼材２を成形する成形工程が行われる。この成形工程においては、予め断面毎パレット２０の積載順を計算しておき、この積載順に従って鋼板を成形する。
【００２７】
次に、図４から図６を参照しつつ、断面毎パレット２０の積載順の決定処理について説明する。図４は断面毎パレット２０の積載順決定、長手鋼材２の成形、及び断面毎パレット２０への積載の一連の工程を示すフローチャートであり、図５はルートナンバー決定処理のフロー図であり、図６は積載順決定処理のフロー図である。前述の通り、設計図面などの設計情報から、まずオーダー情報１８が生成される（Ｓ１０）。そして、このオーダー情報１８の施工予定日及び軸組品コードを参照して、同一出荷日の軸組フレーム１の軸組品コードを抽出するとともに、抽出した軸組品コードとデータベース１９とを参照して、軸組フレーム１を構成する長手鋼材２の種類及び数量を算出する（Ｓ１１）。そして、次に、ステップＳ１１で算出した長手鋼材２のそれぞれについて、ルートナンバーを決定する処理を行う（Ｓ１２）。
【００２８】
ルートナンバー決定処理では、図５に示すように、まず、データベース１９に基づいて、各長手鋼材２が柱材２ａであるか否か判断される（Ｓ１２１）。柱材２ａであると判断されると（Ｓ１２１：ＹＥＳ）、次に、長手鋼材２により形成される軸組フレーム１がブレース２ｅを溶接する耐力軸組フレームであるか否か判断される（Ｓ１２２）。耐力軸組フレームであると判断されると（Ｓ１２２：ＹＥＳ）、長手鋼材２により形成される軸組フレーム１の幅が１メートル以下であるか否か判断される（Ｓ１２３）。長手鋼材２により形成される軸組フレーム１の幅が１メートル以下であると判断されると（Ｓ１２３：ＹＥＳ）、長手鋼材２のルートナンバーが「１」であると判断し、当該長手鋼材２の情報にルートナンバー１を関連付けて記憶させる（Ｓ１２４）。一方、ステップＳ１２３に戻って、長手鋼材２により形成される軸組フレーム１の幅が１メートルを超えると判断すると（Ｓ１２３：ＮＯ）、長手鋼材２のルートナンバーが「２」であると判断し、当該長手鋼材２の情報にルートナンバー２を関連付けて記憶させる（Ｓ１２５）。
【００２９】
ステップＳ１２２に戻って、耐力軸組フレームでないと判断されると（Ｓ１２２：ＮＯ）、長手鋼材２により形成される軸組フレーム１の幅が１メートル以下であるか否か判断される（Ｓ１２６）。長手鋼材２により形成される軸組フレーム１の幅が１メートル以下であると判断されると（Ｓ１２６：ＹＥＳ）、長手鋼材２のルートナンバーが「３」であると判断し、当該長手鋼材２の情報にルートナンバー３を関連付けて記憶させる（Ｓ１２７）。一方、ステップＳ１２６に戻って、長手鋼材２により形成される軸組フレーム１の幅が１メートルを超えると判断すると（Ｓ１２６：ＮＯ）、長手鋼材２のルートナンバーが「４」であると判断し、当該長手鋼材２の情報にルートナンバー４を関連付けて記憶させる（Ｓ１２８）。
【００３０】
ステップＳ１２１に戻って、柱材２ａでないと判断されると（Ｓ１２１：ＮＯ）、次に、長手鋼材２が中間材２ｄであって、予め中間材２ｄ同士を溶接させる工程が必要な部材か否か判断される（Ｓ１２９）。例えば、横桟と縦材とを組み合わせてＴ字状に溶接され、軸組フレーム１内に溶接固定される場合の横桟及び縦材は、中間材２ｄ同士を溶接させる工程が必要な部材であると判断される。なお、中間材２ｄ同士を事前溶接するものは、Ｔ字状に限定されるものではなく、例えば、横桟に縦材が２本以上溶接されるものや十字に溶接されるものなど、種々のものがある。予め中間材２ｄ同士を溶接させる工程が必要な部材であると判断されると（Ｓ１２９：ＹＥＳ）、次に、この長手鋼材２により形成される軸組フレーム１の幅が１メートル以下であるか否か判断される（Ｓ１３０）。長手鋼材２により形成される軸組フレーム１の幅が１メートル以下であると判断されると（Ｓ１３０：ＹＥＳ）、長手鋼材２のルートナンバーが「５」であると判断し、当該長手鋼材２の情報にルートナンバー５を関連付けて記憶させる（Ｓ１３１）。一方、ステップＳ１３０に戻って、長手鋼材２により形成される軸組フレーム１の幅が１メートルを超えると判断すると（Ｓ１３０：ＮＯ）、長手鋼材２のルートナンバーが「６」であると判断し、当該長手鋼材２の情報にルートナンバー６を関連付けて記憶させる（Ｓ１３２）。
【００３１】
ステップＳ１２９に戻って、予め中間材２ｄ同士を溶接させる工程が必要な部材でないと判断されると、（Ｓ１２９：ＮＯ）、長手鋼材２により形成される軸組フレーム１の幅が１メートル以下であるか否か判断される（Ｓ１３３）。長手鋼材２により形成される軸組フレーム１の幅が１メートル以下であると判断されると（Ｓ１３３：ＹＥＳ）、長手鋼材２のルートナンバーが「７」であると判断し、当該長手鋼材２の情報にルートナンバー７を関連付けて記憶させる（Ｓ１３４）。一方、ステップＳ１３３に戻って、長手鋼材２により形成される軸組フレーム１の幅が１メートルを超えると判断すると（Ｓ１３３：ＮＯ）、長手鋼材２のルートナンバーが「８」であると判断し、当該長手鋼材２の情報にルートナンバー８を関連付けて記憶させる（Ｓ１３５）。
【００３２】
なお、上述のルートナンバーの決定処理は、柱材２ａか否か、耐力軸組フレームか否か、要事前溶接の中間材２ｄか否か、１メートル以下か否かの順に判断されているが、判断の順序は適切に各ルートナンバーに分けることができるものであれば、特に限定されるものではない。
【００３３】
以上のようにして各長手鋼材２にそれぞれ１〜８のいずれかのルートナンバーを決定すると、次に、図４に戻って、断面毎パレット２０への長手鋼材２の積載順を決定する処理を行う（Ｓ１４）。断面毎パレット２０への積載順の決定は、図６に示すように、まず、製造する軸組に使用する長手鋼材２を同一断面形状毎にグループ化する（Ｓ１４１）。すなわち、図４のステップＳ１１で抽出された同一出荷日の軸組フレーム１を構成する長手鋼材２を、データベース１９に記憶された断面形状に基づいて、同一断面形状毎グループ化する。そして、この同一断面形状毎にグループ化された長手鋼材２のグループを更に、ルートナンバー決定処理により決定したルートナンバー毎に細分化する（Ｓ１４２）。すなわち、同一断面形状毎であって、且つ、同一ルートナンバーの長手鋼材２をクループ化する。そして、各グループ内で、個別住宅毎にオーダー情報１８に記載されている軸組フレーム１の施工順にしたがってその軸組フレーム１を構成する長手鋼材２を並べ替えて長手鋼材２の断面同一パレットへの積載順を決定する（Ｓ１４３）。なお、同一グループ内に同一施工順の長手鋼材２が２以上ある場合、すなわち、同一の軸組フレーム１を形成する同一生産ルート且つ同一断面形状の長手鋼材２がある場合は、例えば上側に配置される部材を優先する、左側に配置される部材を優先する等の所定の規則によって長手鋼材２の断面同一パレットへの積載順を決定する。そして、図４に戻って、決定された断面毎パレット２０への積載順に基づいて例えば、鋼板をロールフォーミングして長手鋼材２を製造する（Ｓ１５）。製造された長手鋼材２は断面毎パレット２０に製造された順番に積載する（Ｓ１６）。なお、長手鋼材２の製造は、ロールフォーミングに限定されるものではなく、例えば射出成形加工などの同一断面形状毎に効率的に生産できる種々の金属加工技術を用いることができる。
【００３４】
以上のように断面毎パレット２０の積載順を決定することで、成形工程では、同一断面毎に長手鋼材２を成形でき、効率的にロールフォーミング加工や射出成形加工を行うことができるとともに、同一ルートナンバー毎に軸組フレーム１の施工順にすることで、後述する溶接工程への長手鋼材２の供給工程を簡略化することができる。
【００３５】
断面毎パレット２０は、図７に示すように、矩形に形成された枠体２１の上に４本の長尺な直方体の架設体２２が設置されており、この架設体２２の上面には長手鋼材２が挿入可能な間隔を開けて爪２３が列設されている。長手鋼材２は架設体２２の上面に架設体２２の長手方向に対して直角に載置される。架設体２２同士の間隔は少なくとも軸組フレーム１を構成する長手鋼材２のうち最も短い長手鋼材２の長さよりも短く構成されており、最も短い長手鋼材２であっても、少なくとも２本の架設体２２に架かって積載される。架設体２２同士の間は空間が形成されており、この空間に図示しないフォークを差し込むことで、フォーク状の腕を有するマテリアルハンドリングロボットやフォークリフトで、上面に積載されている長手鋼材２を取り出し搬送することができる。なお、図７ではパレットは１段のみ記載しているが、枠体２１一方の長辺から上方に延びる２本の支柱２４に支持されるように枠体２１及び架設体２２を複数段の棚状に設けてもよい。
【００３６】
次に、断面毎パレット２０に積載した長手鋼材２を溶接工程に供給する処理について、図８を参照しつつ説明する。長手鋼材２を同一断面毎且つルートナンバー毎、であって軸組フレーム１の施工順にしたがって積載した断面毎パレット２０は、図示しないＡＧＶにより自動ストックヤード２５に搬送される（Ｓ１７）。自動ストックヤード２５は、詳細は省くがヤード内で断面毎パレット２０などの各パレットを移動させて、それぞれのパレットを次工程に供給しやすくするものである。例えばルートナンバーが１又は２の長手鋼材２を積載した断面毎パレット２０は、軸組フレーム１にブレース２ｅを溶接するための耐力プレート２ｆを溶接する工程に長手鋼材２を供給することになるので、この耐力プレート溶接ライン５に長手鋼材２を供給し易い位置に搬送し、また、ルートナンバーが５〜８の長手鋼材２を積載した断面毎パレット２０は、柱材２ａ以外の長手鋼材２をパレットに混載する工程を行うラインに長手鋼材２を供給することになるため、この混載工程６に長手鋼材２を供給し易い位置に搬送する。
【００３７】
そして、次に、断面毎パレット２０に積載された長手鋼材２のルートナンバーが「１」又は「２」であるか否か判断する（Ｓ１８）。長手鋼材２のルートナンバーが「１」又は「２」であると判断すると（Ｓ１８：ＹＥＳ）、耐力軸組フレームに用いる柱材２ａであるので、当該長手鋼材２をブレース２ｅを固定するための耐力プレート溶接ライン５に供給する（Ｓ１９）。耐力プレート溶接ライン５では、別工程から溶接順に耐力プレート２ｆが供給されており、この耐力プレート２ｆを長手鋼材２の上端及び下端にそれぞれ溶接する。そして、耐力プレート２ｆを溶接し終えた長手鋼材２は、再度ピッキングされて自動ストックヤード２５に戻される（Ｓ２０）。
【００３８】
一方、ステップＳ１８に戻って、断面毎パレット２０に積載されている長手鋼材２がルートナンバー１又は２ではないと判断すると（Ｓ１８：ＮＯ）、次に、ルートナンバー５〜８のいずれかであるか否か判断する（Ｓ２１）。ルートナンバーが５〜８のいずれかの長手鋼材２は、柱材２ａ以外の長手鋼材２である。ルートナンバーが５〜８のいずれかであると判断すると（Ｓ２１：ＹＥＳ）、断面毎パレット２０から断面混載パレットに並べ替える処理が行われる（Ｓ２２）。具体的には、例えばマテリアルハンドリングロボットにより、断面毎パレット２０から各ルートナンバー毎で軸組フレーム１の施工順となるように、異なる断面形状の長手鋼材２を並べ替える。そして、断面混載パレットへの並べ替えが完了すると、断面混載パレットを自動ストックヤード２５に戻す（Ｓ２３）。
【００３９】
このように、長手鋼材２を断面混載パレットに並べ替えることにより柱材２ａを除く上弦材２ｂ、下弦材２ｃ、及び中間材２ｄを溶接工程で組み付ける順序で混載パレットに積載するので、品種が多くピッキング工程７，８，９が複雑になりやすい上弦材２ｂ、下弦材２ｃ、及び中間材２ｄを予め溶接工程で組付る順序に並べ替えることで、その後のピッキング工程７，８，９の制御をより簡単にすることができる。
【００４０】
以上の工程が終了すると、次に、パレットに積載されている長手鋼材２がルートナンバーが５又は６であるか否か判断される（Ｓ２４）。ルートナンバーが５又は６であると判断されると（Ｓ２４：ＹＥＳ）、中間材事前溶接ピッキング工程８で長手鋼材２をピックアップし、中間材事前溶接ライン１１に長手鋼材２を供給する（Ｓ２５）。そして、中間材事前溶接ライン１１では、長手鋼材２をＴ字、十字などの必要な形状に溶接加工する（Ｓ２６）。中間材２ｄの事前溶接加工が終了すると、当該事前溶接された長手鋼材２のルートナンバーが５であるか否か判断される（Ｓ２７）。ルートナンバー５であると判断すると（Ｓ２７：ＹＥＳ）、１Ｍ軸組溶接ピッキング工程９で長手鋼材２をピックアップし、１メートル以下の幅の軸組フレーム１を溶接する１Ｍ溶接ライン１２にＴ字、十字などに加工された中間材２ｄを供給する（Ｓ２９）。一方、ルートナンバー５でないと判断すると（Ｓ２７：ＮＯ）、すなわち、ルートナンバー６であるので、２Ｍ軸組溶接ピッキング工程７で長手鋼材２をピックアップし、１メートルを越える幅の軸組フレーム１を溶接する２Ｍ軸組溶接ライン１０に中間材２ｄを供給する（Ｓ３０）。
【００４１】
ステップＳ２４に戻って、ルートナンバー５又は６でないと判断すると（Ｓ２４：ＮＯ）、次に、ルートナンバー１、３、又は７であるか否か判断する（Ｓ２８）。ルートナンバー１、３、又は７であると判断すると（Ｓ２８：ＹＥＳ）、１Ｍ溶接ライン１２に長手鋼材２を供給する。ルートナンバーが１、３、７でないと判断すると、すなわちルートナンバーが２、４、８である場合は、２Ｍ軸組溶接ライン１０に長手鋼材２を供給する。
【００４２】
１Ｍ軸組溶接ライン１２又は２Ｍ軸組溶接ライン１０で溶接された軸組フレーム１は、ブレース２ｅを溶接しない軸組フレーム１はそのまま溶接の検査工程に搬送され、耐力軸組フレームは１Ｍブレース溶接ライン１４又は２Ｍブレース溶接ライン１３に供給されてブレース２ｅを溶接された後、検査工程１５に搬送される。その後、電着塗装１６、外壁パネルの複合１７等の工程を経て個別住宅の施工順に輸送用のトラックに積み込まれる。
【００４３】
以上のように、本実施形態の長手鋼材の供給方法によると、このように同一断面形状毎に積載するのでロールフォーミング加工した順に断面毎パレット２０に積載することができ、しかも、各溶接工程５，１０，１１，１２，１３，１４のルート及び溶接工程での溶接順序を考慮して断面毎パレット２０に積載されるので、溶接工程直前のピッキング工程では各断面形状毎に溶接順の早いパレットのみからピッキングできるので、ピッキングするパレットの数を少なくすることができる。したがって、マテリアルハンドリングロボットなどのピッキングマシンの動作を簡単にすることができ、同一断面形状毎に成形された長手鋼材２を、効率的に軸組フレーム１の出荷順に溶接工程に供給することができる。
【００４４】
なお、本実施形態においては、建築現場での軸組フレーム１の施工順に溶接順に基づいて、溶接工程での溶接順序を決定しているが、溶接工程で溶接する順序は他の種々の基準に基づいてなされるものであってもよい。また、断面毎パレットに積載する順、及び溶接工程に払い出す順も溶接工程で溶接する順序に基づくものであれば、必ずしも軸組フレーム１の施工順でなくてもよい。
【００４５】
なお、ルートナンバーは上述のものに限定されるものではなく、供給工程又は溶接工程でのラインに応じて適切にグルーピングすることができる。また、このようにルートナンバーに分けて成形工程を行い断面毎パレット２０に積載することで、溶接工程へ長手鋼材２を供給する供給工程を簡易化することができる効果を有するが、本発明の実施形態は必ずしもルートナンバーに分けて管理するものでなくてもよい。
【００４６】
なお、本実施形態においては、建築現場で最も早く施工する軸組フレーム１からの順である施工順で、長手鋼材を溶接工程に供給しているが、建築現場で最も遅く施工する軸組フレーム１からの順である施工逆順に溶接工程に供給するものであってもよい。すなわち、溶接工程の後、完成した軸組フレーム１を下から順に積み上げて、上から順に取り出すような工程がある場合は、溶接工程と逆順に出荷されることになるからである。つまり、工場からトラックなどの運送手段に積み込んで建築現場に到着した際に、最も早く施工する軸組フレーム１を最も早く取り出すことができる順であればよい。
【００４７】
なお、本発明の実施の形態は上述の形態に限ることなく、本発明の思想の範囲を逸脱しない範囲で適宜変更することができることは云うまでもない。
【００４８】
本実施形態においては本発明の面体フレームの一例として軸組フレーム１を例に説明したが、これに限定されるものではなく、面体フレームは、図１０（Ａ）に示すように、一対の柱材２ａ、上弦材２ｂ、及び下弦材２ｃで枠状に形成された枠体のみからなるフレーム、図１０（Ｂ）に示すように、一対の柱材２ａ、上弦材２ｂ、及び下弦材２ｃで枠状に形成された枠体の対角線上にブレース２ｆを設けたフレーム、図１０（Ｃ）に示すように、一対の柱材２ａ、上弦材２ｂ、及び下弦材２ｃで枠状に形成された枠体の内側にＴ字状に溶接された２本の中間材２ｄを溶接するフレーム、図１０（Ｄ）に示すように、一対の柱材２ａを設け、この柱材２ａ同士を２本の互いに交差するダンパー２ｆが設けられた筋交により連結したフレーム、図１０（Ｆ）（Ｇ）（Ｈ）（Ｉ）に示すように、一対の柱材２ａ、上弦材２ｂ、及び下弦材２ｃのうちいずれか１を設けない形状のフレーム、図１０（Ｊ）（Ｋ）に示すように、一方の柱材２ａの上端及び下端から他方の柱材２ａの中間部に向かってそれぞれダンパー２ｆ付きのブレースが架設されたフレームを含む。
【産業上の利用可能性】
【００４９】
本発明に係る軸組フレーム１の個別住宅別生産方法は、工場で生産した多品種の軸組フレーム１を施工現場で組み立てて構造躯体を形成する工業化住宅における、軸組フレーム１の生産方法として、好適に用いることができる。
【符号の説明】
【００５０】
１ 軸組フレーム
２ 長手鋼材
２ａ 柱材
２ｂ 上弦材
２ｃ 下弦材
２ｄ 中間材
２ｅ ブレース
４ 同一断面毎積載工程
６ 混載工程
７ ２Ｍ軸組溶接ピッキング工程
８ 中間材事前溶接ピッキング工程
９ １Ｍ軸組溶接ピッキング工程
１０ ２Ｍ軸組溶接ライン（長フレーム溶接工程）
１１ 中間材事前溶接ライン（中間材溶接工程）
１２ １Ｍ軸組溶接ライン（短フレーム溶接工程）
１３ ２Ｍブレース溶接ライン（ブレース溶接工程）
１４ １Ｍブレース溶接ライン（ブレース溶接工程）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、工場で住宅の躯体を構成する面体フレームを生産する際に、面体フレームの構成部材である長手鋼材を溶接工程に供給する長手鋼材の供給方法及び面体フレームに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、軽量鉄骨住宅における面体フレームとしては、例えば一対の柱材、上弦材、及び下弦材の長手鋼材を溶接して矩形枠状に形成し、さらに、補強や開口部を形成する必要に応じて矩形枠の内側に中間材の長手鋼材を適宜溶接してた軸組フレームが用いられている。このような軸組フレームを工場で生産する際には、まず、同一形状の長手鋼材を所定単位数量づつ成形してストックし、軸組フレームの柱材、上弦材、下弦材、及び中間材となる長手鋼材をそれぞれピックアップして、溶接工程に供給するものであった。また、溶接工程では、同一品種毎に軸組フレームを所定単位数量ごとロット生産していた。
【０００３】
このような部品を製造する工程と部品を組み付けて完成品を製造する工程とを有する工場において、ロット毎に在庫管理されている部品をより効率的に完成品製造工程に供給する発明が種々提案されている（特許文献１、特許文献２参照）。
【０００４】
ところで、住宅の構造躯体は、必要な構造耐力を有しつつ、且つ、不必要に高い耐力を備えることで高コストにならないようにする必要があり、そのためには厚さや形状が多種多様な多数品種の軸組フレームを組み合わせて構造設計する必要がある。
【０００５】
しかし、上述のように、軸組フレームを構成する長手鋼材をそれぞれロット生産し、さらに、溶接工程において各品種の軸組フレームをロット生産する場合には多数品種の中間在庫及び完成品在庫が必要となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−４２２５１号公報
【特許文献２】特開２００４−１４５４３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
そこで、中間在庫を圧縮するためには、軸組フレームの受注があってから受注された軸組フレームを構成する長手鋼材を、生産する受注生産が考えられるが、受注毎に断面形状の異なる長手鋼材を1つづつ金属加工することは、極めて非効率が悪く現実的ではない。一方、完成品在庫を圧縮するためには、溶接工程にて出荷順に軸組フレームが完成することが望ましい。
【０００８】
そこで、本発明は、同一断面形状毎に成形された長手鋼材を、効率的に軸組フレームの出荷順に溶接工程に供給することができる長手鋼材の供給方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１に記載の長手鋼材の供給方法は、長手鋼材を溶接して面体フレームを製造する溶接工程に、前記長手鋼材を供給する長手鋼材の供給方法であって、材料を成形加工して形成した前記長手鋼材を、同一断面形状毎に、前記溶接工程で溶接する順序で所定のパレットに積載する同一断面形状毎積載工程と、前記所定のパレットに積載された前記長手鋼材を前記溶接工程で組み付ける順に前記溶接工程に払い出すピッキング工程と、を備えることを特徴としている。
【００１０】
なお、本発明の「溶接工程で溶接する順序」は、同一の面体フレームを構成する長手鋼材の溶接順については、特に限定するものではなく、面体フレーム毎の溶接順に基づいて、長手鋼材の成形順又は供給順を定めるものである。例えば、予め施工場所の接道状況や土地の形状などの要因から最も効率的に施工できる面体フレームの施工順を決定して記憶しておき、施工順が順位１位の面体フレームを構成するすべての長手鋼材の順位を１位とし、同様に順位２位の面体フレームを構成するすべての長手鋼材の順位を２位、順位３位の面体フレームを構成するすべての長手鋼材を３位のように順位付けして、それぞれの長手鋼材の順位に従って長手鋼材を溶接することであり、同一順位の長手鋼材すなわち同一の面体フレームを構成する長手鋼材の溶接順については、特に限定するものではない。
【００１１】
また、本発明の「面体フレーム」は、一対の柱材、上弦材、及び下弦材で枠状に形成された枠体、枠体の間に所望の中間材を溶接などにより固定したフレーム、枠体の間にブレース・ダンパー・筋交いといった水平耐力部材を固定したフレーム、一対の柱材、上弦材、及び下弦材のうちいずれか１を設けない形状のフレーム、及び上弦材及び下弦材を設けずに一対の柱材をブレース、ダンパー、筋交い、又はその他の中間材で連結したフレームのように、複数の長手鋼材を溶接して形成したフレームである。
【００１２】
請求項２に記載の長手鋼材の供給方法は、前記溶接工程は並列的な複数のルートを含み、前記同一断面形状毎積載工程は、通過すべきルート毎に前記長手鋼材を分けて前記パレットに積載することを特徴としている。
【００１３】
請求項３に記載の長手鋼材の供給方法は、前記面体フレームは一対の柱材、上弦材、下弦材により矩形枠体を構成するとともに、必要に応じて中間材を含むものであって、前記溶接工程は複数の長手鋼材を溶接して中間材を形成する中間材事前溶接工程、所定幅以下の面体フレームを形成する短フレーム溶接工程、所定幅を超える面体フレームを形成する長フレーム溶接工程、前記矩形枠体内にブレースを溶接するブレース溶接工程、を含み、前記ルートは、前記中間材溶接工程、前記短フレーム溶接工程、前記長フレーム溶接工程、前記ブレース溶接工程、及びこれらの組み合わせであることを特徴としている。
【００１４】
請求項４に記載の長手鋼材の供給方法は、前記同一断面形状毎積載工程の後、複数のパレットにそれぞれ同一断面形状毎に積載されている前記長手鋼材のうち上弦材、下弦材、及び中間材を構成する長手鋼材を前記溶接工程で溶接する順序で混載パレットに積載する混載工程を備えることを特徴としている。
【００１５】
請求項５に記載の面体フレームは、請求項１から請求項４のいずれかの長手鋼材の供給方法を用いた生産ラインにより製造されることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１６】
請求項１に記載の長手鋼材の供給方法によると、同一断面形状毎に形成した長手鋼材を、同一断面形状毎であって溶接工程で溶接する順序でパレットに積載する同一断面形状毎積載工程を有している。このように同一断面形状毎に積載することで金属加工した順にパレットに積載することができ、しかも溶接工程での組付け順序を考慮してパレットに積載されることになるので、溶接工程直前のピッキング工程では各断面形状毎に溶接順の早いパレットのみからピッキングでき、ピッキングするパレットの数を少なくすることができ、マテリアルハンドリングロボットなどのピッキングマシンの動作を簡単にすることができ、同一断面形状毎に成形された長手鋼材を、効率的に軸組フレームの溶接順に溶接工程に供給することができる。
【００１７】
請求項２に記載の長手鋼材の供給方法によると、溶接工程のルート毎に長手鋼材を分けてパレットに積載するので、溶接工程のルート毎にピッキングすることができ、より効率的なピッキングを行うことができる。
【００１８】
請求項３に記載の長手鋼材の供給方法によると、溶接工程に中間材事前溶接工程、所定幅以下の面体フレームを形成する短フレーム溶接工程、所定幅を超える軸組フレームを形成する長フレーム溶接工程、ブレース溶接工程のいずれか１又はを組み合わせたルート毎にピッキングするので、面体フレームの溶接工程の前工程としてのピッキング工程として最適なピッキングを行うことができる。
【００１９】
請求項４に記載の長手鋼材の供給方法によると、柱材を除く上弦材、下弦材、及び中間材を溶接工程で組み付ける順序で混載パレットに積載する混載工程を備えるので、品種が多くピッキング工程が複雑になりやすい上弦材、下弦材、及び中間材を予め溶接工程で組付る順序に並べ替えることで、ピッキング工程におけるピッキングロボットの制御をより簡単にすることができる。
【００２０】
請求項５に記載の面体フレームによると、上述の通り効率的に長手鋼材を供給して製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の長手鋼材の供給方法を採用した工場の製造ラインを表わしたブロック図。
【図２】オーダー情報の構成を模式的に簡略化して示す図。
【図３】データーベースの情報を模式的な表で表わす概念図。
【図４】断面毎パレットの積載順決定、長手鋼材の成形、及び断面毎パレットへの積載の一連の工程を示すフローチャート。
【図５】ルートナンバー決定処理のフロー図。
【図６】積載順決定処理を示すフロー図。
【図７】断面毎パレットを説明する一部省略斜視図。
【図８】断面毎パレットに積載した長手鋼材を溶接工程に供給する処理を示すフローチャート。
【図９】軸組フレームの形状の一例を説明する正面図。
【図１０】様々な面体フレームの形状を説明する図。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の長手鋼材の供給方法の最良の実施形態について、各図を参照しつつ説明する。長手鋼材の供給方法は、住宅の構造躯体を構成する面体フレームの一例として、矩形枠状に形成される軸組フレーム１を生産する際に、この軸組フレーム１を構成する長手鋼材２を工場内に設置された溶接ラインに供給する方法である。軸組フレーム１は、例えば図９に示すように間隔を開けて立設する２本の柱材２ａの上端に上弦材２ｂが架設され、下端に下弦材２ｃが架設されて矩形枠状に形成されており、この矩形枠内に補強や開口部を設置する必要から、中間材２ｄ及び／又はブレース２ｅが溶接されて構成されるものである。なお、必要がない場合には中間材２ｄ及びブレース２ｅが設けられない軸組フレーム１であってもよい。中間材２ｄは２本の柱材２ａの間に架設される横桟や上弦材２ｂと下弦材２ｃとの間に立設される縦材のほかに、横桟と横桟の中間部から上方及び／又は下方に延びる縦材とを溶接してＴ字状、十字状に形成されたものなどそれぞれの住宅の設計により多種多様な形状が選択されている。この長手鋼材の供給方法は、長手鋼材２を同一断面形状毎に積載する同一断面形状毎積載工程４と、同一断面形状毎積載工程４で断面毎パレット２０に積載した長手鋼材２のうち、柱材２ａを除く上弦材２ｂ、下弦材２ｃ、中間材２ｄを並べ替える混載工程６と、柱材２ａも含んで長手鋼材２を各溶接ラインに供給するピッキング工程７，８，９とを含むものである。この長手鋼材の供給方法は、住宅の設計図などの設計情報に基づいて生成された受注情報であるオーダー情報１８と、軸組フレーム１の品種毎にその軸組フレーム１の形状及び構成部材である長手鋼材２を記憶したデータベース１９とに基づいて、制御される。
【００２３】
まず、オーダー情報１８について図２を参照しつつ説明する。図２は、オーダー情報１８の構成を模式的に簡略化して表わした表である。住宅の設計において、施主の希望や構造計算に基づいて建物の外周にそれぞれ最適な軸組フレーム１が決定され、その設計図面に最適な軸組フレーム１の品種が記載される。また、このとき設計図面には、その住宅を建設する土地の形状や接道状況などを考慮して、軸組フレーム１の施工順序が記載される。この設計図面は、施工予定日とともに記憶され、工場側にアクセス可能に記憶され、この設計図面及び施工予定日の情報に基づいてオーダー情報１８が、自動的に生成される。
【００２４】
オーダー情報１８には、個別住宅毎にその個別住宅を施工する際に必要な部材の情報が施工予定日毎に記憶されている。例えば、図２に示すように、施工予定日がＸＸ年ＸＸ月ＸＸ日で個別住宅名がＡ邸のオーダー情報１８は、Ａ邸を構成する部材である軸組フレーム１の品種を特定する軸組品コードが施工順序とともに記憶されている。なお、オーダー情報１８には、軸組フレーム１以外の部材の情報も記憶されているが、本実施形態においては説明を省略する。また、本実施形態のオーダー情報１８は施工予定日が記憶されているが、施工予定日に換えて、又は施工予定日とともに、工場からの出荷日や施工現場への着荷日を記憶してもよい。
【００２５】
次に、データベース１９について図３を参照しつつ説明する。図３はデータベース１９の情報を模式な表で表わす概念図である。データベース１９は軸組フレーム１の品種毎にこの軸組フレーム１の形状を示した図面情報である。図３に示すように、軸組フレーム１を構成する各長手鋼材２に関する情報として表わすことができる。具体的に、データベース１９には、例えば軸組フレーム１の品種を特定する軸組品コード毎に、軸組フレーム１を構成する長手鋼材２が柱材２ａ、上弦材２ｂ、下弦材２ｃ、中間材２ｄ、ブレース２ｅ等のいずれの種類であるか記憶されている。そして、例えば軸組フレーム１の右下隅を基準点としたときの、各長手鋼材２のＸ方向及びＹ方向の位置が記憶され、さらに、溝形鋼及びリップ溝形鋼などの長手鋼材２の溝が設けられている向きが記憶されている。そして、各長手鋼材２の長さ及び断面形状が記憶されている。なお断面形状は例えば溝型鋼、リップ溝型鋼、山形鋼等の種類、ウェブ・フランジ・リップの幅、及び厚さ等で表わすことができる。
【００２６】
長手鋼材の供給方法を実行する工場のラインでは、図１に示すように、長手鋼材２を各溶接ライン１０，１１，１２に供給する処理の前に、成形ライン３において鋼板をロールフォーミング加工して長手鋼材２を成形する成形工程が行われる。この成形工程においては、予め断面毎パレット２０の積載順を計算しておき、この積載順に従って鋼板を成形する。
【００２７】
次に、図４から図６を参照しつつ、断面毎パレット２０の積載順の決定処理について説明する。図４は断面毎パレット２０の積載順決定、長手鋼材２の成形、及び断面毎パレット２０への積載の一連の工程を示すフローチャートであり、図５はルートナンバー決定処理のフロー図であり、図６は積載順決定処理のフロー図である。前述の通り、設計図面などの設計情報から、まずオーダー情報１８が生成される（Ｓ１０）。そして、このオーダー情報１８の施工予定日及び軸組品コードを参照して、同一出荷日の軸組フレーム１の軸組品コードを抽出するとともに、抽出した軸組品コードとデータベース１９とを参照して、軸組フレーム１を構成する長手鋼材２の種類及び数量を算出する（Ｓ１１）。そして、次に、ステップＳ１１で算出した長手鋼材２のそれぞれについて、ルートナンバーを決定する処理を行う（Ｓ１２）。
【００２８】
ルートナンバー決定処理では、図５に示すように、まず、データベース１９に基づいて、各長手鋼材２が柱材２ａであるか否か判断される（Ｓ１２１）。柱材２ａであると判断されると（Ｓ１２１：ＹＥＳ）、次に、長手鋼材２により形成される軸組フレーム１がブレース２ｅを溶接する耐力軸組フレームであるか否か判断される（Ｓ１２２）。耐力軸組フレームであると判断されると（Ｓ１２２：ＹＥＳ）、長手鋼材２により形成される軸組フレーム１の幅が１メートル以下であるか否か判断される（Ｓ１２３）。長手鋼材２により形成される軸組フレーム１の幅が１メートル以下であると判断されると（Ｓ１２３：ＹＥＳ）、長手鋼材２のルートナンバーが「１」であると判断し、当該長手鋼材２の情報にルートナンバー１を関連付けて記憶させる（Ｓ１２４）。一方、ステップＳ１２３に戻って、長手鋼材２により形成される軸組フレーム１の幅が１メートルを超えると判断すると（Ｓ１２３：ＮＯ）、長手鋼材２のルートナンバーが「２」であると判断し、当該長手鋼材２の情報にルートナンバー２を関連付けて記憶させる（Ｓ１２５）。
【００２９】
ステップＳ１２２に戻って、耐力軸組フレームでないと判断されると（Ｓ１２２：ＮＯ）、長手鋼材２により形成される軸組フレーム１の幅が１メートル以下であるか否か判断される（Ｓ１２６）。長手鋼材２により形成される軸組フレーム１の幅が１メートル以下であると判断されると（Ｓ１２６：ＹＥＳ）、長手鋼材２のルートナンバーが「３」であると判断し、当該長手鋼材２の情報にルートナンバー３を関連付けて記憶させる（Ｓ１２７）。一方、ステップＳ１２６に戻って、長手鋼材２により形成される軸組フレーム１の幅が１メートルを超えると判断すると（Ｓ１２６：ＮＯ）、長手鋼材２のルートナンバーが「４」であると判断し、当該長手鋼材２の情報にルートナンバー４を関連付けて記憶させる（Ｓ１２８）。
【００３０】
ステップＳ１２１に戻って、柱材２ａでないと判断されると（Ｓ１２１：ＮＯ）、次に、長手鋼材２が中間材２ｄであって、予め中間材２ｄ同士を溶接させる工程が必要な部材か否か判断される（Ｓ１２９）。例えば、横桟と縦材とを組み合わせてＴ字状に溶接され、軸組フレーム１内に溶接固定される場合の横桟及び縦材は、中間材２ｄ同士を溶接させる工程が必要な部材であると判断される。なお、中間材２ｄ同士を事前溶接するものは、Ｔ字状に限定されるものではなく、例えば、横桟に縦材が２本以上溶接されるものや十字に溶接されるものなど、種々のものがある。予め中間材２ｄ同士を溶接させる工程が必要な部材であると判断されると（Ｓ１２９：ＹＥＳ）、次に、この長手鋼材２により形成される軸組フレーム１の幅が１メートル以下であるか否か判断される（Ｓ１３０）。長手鋼材２により形成される軸組フレーム１の幅が１メートル以下であると判断されると（Ｓ１３０：ＹＥＳ）、長手鋼材２のルートナンバーが「５」であると判断し、当該長手鋼材２の情報にルートナンバー５を関連付けて記憶させる（Ｓ１３１）。一方、ステップＳ１３０に戻って、長手鋼材２により形成される軸組フレーム１の幅が１メートルを超えると判断すると（Ｓ１３０：ＮＯ）、長手鋼材２のルートナンバーが「６」であると判断し、当該長手鋼材２の情報にルートナンバー６を関連付けて記憶させる（Ｓ１３２）。
【００３１】
ステップＳ１２９に戻って、予め中間材２ｄ同士を溶接させる工程が必要な部材でないと判断されると、（Ｓ１２９：ＮＯ）、長手鋼材２により形成される軸組フレーム１の幅が１メートル以下であるか否か判断される（Ｓ１３３）。長手鋼材２により形成される軸組フレーム１の幅が１メートル以下であると判断されると（Ｓ１３３：ＹＥＳ）、長手鋼材２のルートナンバーが「７」であると判断し、当該長手鋼材２の情報にルートナンバー７を関連付けて記憶させる（Ｓ１３４）。一方、ステップＳ１３３に戻って、長手鋼材２により形成される軸組フレーム１の幅が１メートルを超えると判断すると（Ｓ１３３：ＮＯ）、長手鋼材２のルートナンバーが「８」であると判断し、当該長手鋼材２の情報にルートナンバー８を関連付けて記憶させる（Ｓ１３５）。
【００３２】
なお、上述のルートナンバーの決定処理は、柱材２ａか否か、耐力軸組フレームか否か、要事前溶接の中間材２ｄか否か、１メートル以下か否かの順に判断されているが、判断の順序は適切に各ルートナンバーに分けることができるものであれば、特に限定されるものではない。
【００３３】
以上のようにして各長手鋼材２にそれぞれ１〜８のいずれかのルートナンバーを決定すると、次に、図４に戻って、断面毎パレット２０への長手鋼材２の積載順を決定する処理を行う（Ｓ１４）。断面毎パレット２０への積載順の決定は、図６に示すように、まず、製造する軸組に使用する長手鋼材２を同一断面形状毎にグループ化する（Ｓ１４１）。すなわち、図４のステップＳ１１で抽出された同一出荷日の軸組フレーム１を構成する長手鋼材２を、データベース１９に記憶された断面形状に基づいて、同一断面形状毎グループ化する。そして、この同一断面形状毎にグループ化された長手鋼材２のグループを更に、ルートナンバー決定処理により決定したルートナンバー毎に細分化する（Ｓ１４２）。すなわち、同一断面形状毎であって、且つ、同一ルートナンバーの長手鋼材２をクループ化する。そして、各グループ内で、個別住宅毎にオーダー情報１８に記載されている軸組フレーム１の施工順にしたがってその軸組フレーム１を構成する長手鋼材２を並べ替えて長手鋼材２の断面同一パレットへの積載順を決定する（Ｓ１４３）。なお、同一グループ内に同一施工順の長手鋼材２が２以上ある場合、すなわち、同一の軸組フレーム１を形成する同一生産ルート且つ同一断面形状の長手鋼材２がある場合は、例えば上側に配置される部材を優先する、左側に配置される部材を優先する等の所定の規則によって長手鋼材２の断面同一パレットへの積載順を決定する。そして、図４に戻って、決定された断面毎パレット２０への積載順に基づいて例えば、鋼板をロールフォーミングして長手鋼材２を製造する（Ｓ１５）。製造された長手鋼材２は断面毎パレット２０に製造された順番に積載する（Ｓ１６）。なお、長手鋼材２の製造は、ロールフォーミングに限定されるものではなく、例えば射出成形加工などの同一断面形状毎に効率的に生産できる種々の金属加工技術を用いることができる。
【００３４】
以上のように断面毎パレット２０の積載順を決定することで、成形工程では、同一断面毎に長手鋼材２を成形でき、効率的にロールフォーミング加工や射出成形加工を行うことができるとともに、同一ルートナンバー毎に軸組フレーム１の施工順にすることで、後述する溶接工程への長手鋼材２の供給工程を簡略化することができる。
【００３５】
断面毎パレット２０は、図７に示すように、矩形に形成された枠体２１の上に４本の長尺な直方体の架設体２２が設置されており、この架設体２２の上面には長手鋼材２が挿入可能な間隔を開けて爪２３が列設されている。長手鋼材２は架設体２２の上面に架設体２２の長手方向に対して直角に載置される。架設体２２同士の間隔は少なくとも軸組フレーム１を構成する長手鋼材２のうち最も短い長手鋼材２の長さよりも短く構成されており、最も短い長手鋼材２であっても、少なくとも２本の架設体２２に架かって積載される。架設体２２同士の間は空間が形成されており、この空間に図示しないフォークを差し込むことで、フォーク状の腕を有するマテリアルハンドリングロボットやフォークリフトで、上面に積載されている長手鋼材２を取り出し搬送することができる。なお、図７ではパレットは１段のみ記載しているが、枠体２１一方の長辺から上方に延びる２本の支柱２４に支持されるように枠体２１及び架設体２２を複数段の棚状に設けてもよい。
【００３６】
次に、断面毎パレット２０に積載した長手鋼材２を溶接工程に供給する処理について、図８を参照しつつ説明する。長手鋼材２を同一断面毎且つルートナンバー毎、であって軸組フレーム１の施工順にしたがって積載した断面毎パレット２０は、図示しないＡＧＶにより自動ストックヤード２５に搬送される（Ｓ１７）。自動ストックヤード２５は、詳細は省くがヤード内で断面毎パレット２０などの各パレットを移動させて、それぞれのパレットを次工程に供給しやすくするものである。例えばルートナンバーが１又は２の長手鋼材２を積載した断面毎パレット２０は、軸組フレーム１にブレース２ｅを溶接するための耐力プレート２ｆを溶接する工程に長手鋼材２を供給することになるので、この耐力プレート溶接ライン５に長手鋼材２を供給し易い位置に搬送し、また、ルートナンバーが５〜８の長手鋼材２を積載した断面毎パレット２０は、柱材２ａ以外の長手鋼材２をパレットに混載する工程を行うラインに長手鋼材２を供給することになるため、この混載工程６に長手鋼材２を供給し易い位置に搬送する。
【００３７】
そして、次に、断面毎パレット２０に積載された長手鋼材２のルートナンバーが「１」又は「２」であるか否か判断する（Ｓ１８）。長手鋼材２のルートナンバーが「１」又は「２」であると判断すると（Ｓ１８：ＹＥＳ）、耐力軸組フレームに用いる柱材２ａであるので、当該長手鋼材２をブレース２ｅを固定するための耐力プレート溶接ライン５に供給する（Ｓ１９）。耐力プレート溶接ライン５では、別工程から溶接順に耐力プレート２ｆが供給されており、この耐力プレート２ｆを長手鋼材２の上端及び下端にそれぞれ溶接する。そして、耐力プレート２ｆを溶接し終えた長手鋼材２は、再度ピッキングされて自動ストックヤード２５に戻される（Ｓ２０）。
【００３８】
一方、ステップＳ１８に戻って、断面毎パレット２０に積載されている長手鋼材２がルートナンバー１又は２ではないと判断すると（Ｓ１８：ＮＯ）、次に、ルートナンバー５〜８のいずれかであるか否か判断する（Ｓ２１）。ルートナンバーが５〜８のいずれかの長手鋼材２は、柱材２ａ以外の長手鋼材２である。ルートナンバーが５〜８のいずれかであると判断すると（Ｓ２１：ＹＥＳ）、断面毎パレット２０から断面混載パレットに並べ替える処理が行われる（Ｓ２２）。具体的には、例えばマテリアルハンドリングロボットにより、断面毎パレット２０から各ルートナンバー毎で軸組フレーム１の施工順となるように、異なる断面形状の長手鋼材２を並べ替える。そして、断面混載パレットへの並べ替えが完了すると、断面混載パレットを自動ストックヤード２５に戻す（Ｓ２３）。
【００３９】
このように、長手鋼材２を断面混載パレットに並べ替えることにより柱材２ａを除く上弦材２ｂ、下弦材２ｃ、及び中間材２ｄを溶接工程で組み付ける順序で混載パレットに積載するので、品種が多くピッキング工程７，８，９が複雑になりやすい上弦材２ｂ、下弦材２ｃ、及び中間材２ｄを予め溶接工程で組付る順序に並べ替えることで、その後のピッキング工程７，８，９の制御をより簡単にすることができる。
【００４０】
以上の工程が終了すると、次に、パレットに積載されている長手鋼材２がルートナンバーが５又は６であるか否か判断される（Ｓ２４）。ルートナンバーが５又は６であると判断されると（Ｓ２４：ＹＥＳ）、中間材事前溶接ピッキング工程８で長手鋼材２をピックアップし、中間材事前溶接ライン１１に長手鋼材２を供給する（Ｓ２５）。そして、中間材事前溶接ライン１１では、長手鋼材２をＴ字、十字などの必要な形状に溶接加工する（Ｓ２６）。中間材２ｄの事前溶接加工が終了すると、当該事前溶接された長手鋼材２のルートナンバーが５であるか否か判断される（Ｓ２７）。ルートナンバー５であると判断すると（Ｓ２７：ＹＥＳ）、１Ｍ軸組溶接ピッキング工程９で長手鋼材２をピックアップし、１メートル以下の幅の軸組フレーム１を溶接する１Ｍ溶接ライン１２にＴ字、十字などに加工された中間材２ｄを供給する（Ｓ２９）。一方、ルートナンバー５でないと判断すると（Ｓ２７：ＮＯ）、すなわち、ルートナンバー６であるので、２Ｍ軸組溶接ピッキング工程７で長手鋼材２をピックアップし、１メートルを越える幅の軸組フレーム１を溶接する２Ｍ軸組溶接ライン１０に中間材２ｄを供給する（Ｓ３０）。
【００４１】
ステップＳ２４に戻って、ルートナンバー５又は６でないと判断すると（Ｓ２４：ＮＯ）、次に、ルートナンバー１、３、又は７であるか否か判断する（Ｓ２８）。ルートナンバー１、３、又は７であると判断すると（Ｓ２８：ＹＥＳ）、１Ｍ溶接ライン１２に長手鋼材２を供給する。ルートナンバーが１、３、７でないと判断すると、すなわちルートナンバーが２、４、８である場合は、２Ｍ軸組溶接ライン１０に長手鋼材２を供給する。
【００４２】
１Ｍ軸組溶接ライン１２又は２Ｍ軸組溶接ライン１０で溶接された軸組フレーム１は、ブレース２ｅを溶接しない軸組フレーム１はそのまま溶接の検査工程に搬送され、耐力軸組フレームは１Ｍブレース溶接ライン１４又は２Ｍブレース溶接ライン１３に供給されてブレース２ｅを溶接された後、検査工程１５に搬送される。その後、電着塗装１６、外壁パネルの複合１７等の工程を経て個別住宅の施工順に輸送用のトラックに積み込まれる。
【００４３】
以上のように、本実施形態の長手鋼材の供給方法によると、このように同一断面形状毎に積載するのでロールフォーミング加工した順に断面毎パレット２０に積載することができ、しかも、各溶接工程５，１０，１１，１２，１３，１４のルート及び溶接工程での溶接順序を考慮して断面毎パレット２０に積載されるので、溶接工程直前のピッキング工程では各断面形状毎に溶接順の早いパレットのみからピッキングできるので、ピッキングするパレットの数を少なくすることができる。したがって、マテリアルハンドリングロボットなどのピッキングマシンの動作を簡単にすることができ、同一断面形状毎に成形された長手鋼材２を、効率的に軸組フレーム１の出荷順に溶接工程に供給することができる。
【００４４】
なお、本実施形態においては、建築現場での軸組フレーム１の施工順に溶接順に基づいて、溶接工程での溶接順序を決定しているが、溶接工程で溶接する順序は他の種々の基準に基づいてなされるものであってもよい。また、断面毎パレットに積載する順、及び溶接工程に払い出す順も溶接工程で溶接する順序に基づくものであれば、必ずしも軸組フレーム１の施工順でなくてもよい。
【００４５】
なお、ルートナンバーは上述のものに限定されるものではなく、供給工程又は溶接工程でのラインに応じて適切にグルーピングすることができる。また、このようにルートナンバーに分けて成形工程を行い断面毎パレット２０に積載することで、溶接工程へ長手鋼材２を供給する供給工程を簡易化することができる効果を有するが、本発明の実施形態は必ずしもルートナンバーに分けて管理するものでなくてもよい。
【００４６】
なお、本実施形態においては、建築現場で最も早く施工する軸組フレーム１からの順である施工順で、長手鋼材を溶接工程に供給しているが、建築現場で最も遅く施工する軸組フレーム１からの順である施工逆順に溶接工程に供給するものであってもよい。すなわち、溶接工程の後、完成した軸組フレーム１を下から順に積み上げて、上から順に取り出すような工程がある場合は、溶接工程と逆順に出荷されることになるからである。つまり、工場からトラックなどの運送手段に積み込んで建築現場に到着した際に、最も早く施工する軸組フレーム１を最も早く取り出すことができる順であればよい。
【００４７】
なお、本発明の実施の形態は上述の形態に限ることなく、本発明の思想の範囲を逸脱しない範囲で適宜変更することができることは云うまでもない。
【００４８】
本実施形態においては本発明の面体フレームの一例として軸組フレーム１を例に説明したが、これに限定されるものではなく、面体フレームは、図１０（Ａ）に示すように、一対の柱材２ａ、上弦材２ｂ、及び下弦材２ｃで枠状に形成された枠体のみからなるフレーム、図１０（Ｂ）に示すように、一対の柱材２ａ、上弦材２ｂ、及び下弦材２ｃで枠状に形成された枠体の対角線上にブレース２ｆを設けたフレーム、図１０（Ｃ）に示すように、一対の柱材２ａ、上弦材２ｂ、及び下弦材２ｃで枠状に形成された枠体の内側にＴ字状に溶接された２本の中間材２ｄを溶接するフレーム、図１０（Ｄ）に示すように、一対の柱材２ａを設け、この柱材２ａ同士を２本の互いに交差するダンパー２ｆが設けられた筋交により連結したフレーム、図１０（Ｆ）（Ｇ）（Ｈ）（Ｉ）に示すように、一対の柱材２ａ、上弦材２ｂ、及び下弦材２ｃのうちいずれか１を設けない形状のフレーム、図１０（Ｊ）（Ｋ）に示すように、一方の柱材２ａの上端及び下端から他方の柱材２ａの中間部に向かってそれぞれダンパー２ｆ付きのブレースが架設されたフレームを含む。
【産業上の利用可能性】
【００４９】
本発明に係る軸組フレーム１の個別住宅別生産方法は、工場で生産した多品種の軸組フレーム１を施工現場で組み立てて構造躯体を形成する工業化住宅における、軸組フレーム１の生産方法として、好適に用いることができる。
【符号の説明】
【００５０】
１ 軸組フレーム
２ 長手鋼材
２ａ 柱材
２ｂ 上弦材
２ｃ 下弦材
２ｄ 中間材
２ｅ ブレース
４ 同一断面毎積載工程
６ 混載工程
７ ２Ｍ軸組溶接ピッキング工程
８ 中間材事前溶接ピッキング工程
９ １Ｍ軸組溶接ピッキング工程
１０ ２Ｍ軸組溶接ライン（長フレーム溶接工程）
１１ 中間材事前溶接ライン（中間材溶接工程）
１２ １Ｍ軸組溶接ライン（短フレーム溶接工程）
１３ ２Ｍブレース溶接ライン（ブレース溶接工程）
１４ １Ｍブレース溶接ライン（ブレース溶接工程）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
長手鋼材を溶接して面体フレームを製造する溶接工程に、前記長手鋼材を供給する長手鋼材の供給方法であって、
材料を成形加工して形成した前記長手鋼材を、同一断面形状毎に、前記溶接工程で溶接する順序で所定のパレットに積載する同一断面形状毎積載工程と、
前記所定のパレットに積載された前記長手鋼材を前記溶接工程で溶接する順に前記溶接工程に払い出すピッキング工程と、
を備えること特徴とする長手鋼材の供給方法。
【請求項２】
前記溶接工程は並列的な複数のルートを含み、
前記同一断面形状毎積載工程は、通過すべきルート毎に前記長手鋼材を分けて前記パレットに積載することを特徴とする請求項１に記載の長手鋼材の供給方法。
【請求項３】
前記面体フレームは一対の柱材、上弦材、下弦材により矩形枠体を構成するとともに、必要に応じて中間材を含むものであって、
前記溶接工程は複数の長手鋼材を溶接して中間材を形成する中間材事前溶接工程、所定幅以下の面体フレームを形成する短フレーム溶接工程、所定幅を超える面体フレームを形成する長フレーム溶接工程、前記矩形枠体内にブレースを溶接するブレース溶接工程、を含み、
前記ルートは、前記中間材溶接工程、前記短フレーム溶接工程、前記長フレーム溶接工程、前記ブレース溶接工程、及びこれらの組み合わせであることを特徴とする請求項２に記載の長手鋼材の供給方法。
【請求項４】
前記同一断面形状毎積載工程の後、
複数のパレットにそれぞれ同一断面形状毎に積載されている前記長手鋼材のうち上弦材、下弦材、及び中間材を構成する長手鋼材を前記溶接工程で溶接する順序で混載パレットに積載する混載工程を備えることを特徴とする請求項３に記載の長手鋼材の供給方法。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれかの長手鋼材の供給方法を含む生産ラインにより製造される面体フレーム。
【請求項１】
長手鋼材を溶接して面体フレームを製造する溶接工程に、前記長手鋼材を供給する長手鋼材の供給方法であって、
材料を成形加工して形成した前記長手鋼材を、同一断面形状毎に、前記溶接工程で溶接する順序で所定のパレットに積載する同一断面形状毎積載工程と、
前記所定のパレットに積載された前記長手鋼材を前記溶接工程で溶接する順に前記溶接工程に払い出すピッキング工程と、
を備えること特徴とする長手鋼材の供給方法。
【請求項２】
前記溶接工程は並列的な複数のルートを含み、
前記同一断面形状毎積載工程は、通過すべきルート毎に前記長手鋼材を分けて前記パレットに積載することを特徴とする請求項１に記載の長手鋼材の供給方法。
【請求項３】
前記面体フレームは一対の柱材、上弦材、下弦材により矩形枠体を構成するとともに、必要に応じて中間材を含むものであって、
前記溶接工程は複数の長手鋼材を溶接して中間材を形成する中間材事前溶接工程、所定幅以下の面体フレームを形成する短フレーム溶接工程、所定幅を超える面体フレームを形成する長フレーム溶接工程、前記矩形枠体内にブレースを溶接するブレース溶接工程、を含み、
前記ルートは、前記中間材溶接工程、前記短フレーム溶接工程、前記長フレーム溶接工程、前記ブレース溶接工程、及びこれらの組み合わせであることを特徴とする請求項２に記載の長手鋼材の供給方法。
【請求項４】
前記同一断面形状毎積載工程の後、
複数のパレットにそれぞれ同一断面形状毎に積載されている前記長手鋼材のうち上弦材、下弦材、及び中間材を構成する長手鋼材を前記溶接工程で溶接する順序で混載パレットに積載する混載工程を備えることを特徴とする請求項３に記載の長手鋼材の供給方法。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれかの長手鋼材の供給方法を含む生産ラインにより製造される面体フレーム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１２−２１８０７９（Ｐ２０１２−２１８０７９Ａ）
【公開日】平成２４年１１月１２日（２０１２．１１．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−８３３８１（Ｐ２０１１−８３３８１）
【出願日】平成２３年４月５日（２０１１．４．５）
【出願人】（０００１９８７８７）積水ハウス株式会社 (748)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１１月１２日（２０１２．１１．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年４月５日（２０１１．４．５）
【出願人】（０００１９８７８７）積水ハウス株式会社 (748)
【Ｆターム（参考）】
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