JPH0248185A - 走行位置決め装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野コ この発明は、建築物の内装仕上工事などにおし）で走行
を伴いながら部材の位置決めを行なう走行位置決め装置
に関するものである。

［従来の技術］ 例えば、天井下地ホード等の部材の位置決めを空間的に
行う走行位置決め装置においては、そのシステムの容易
性から、ｘＹ子テーブルの直角座標系の骨格を採用する
場合が多いが、これは、ＸＹＺ方向の位置決めを制御す
るンステム構成を採用することが機械的にも制御性にお
いても優れているためである。

また、一般に、走行位置決め装置か実際にとる走行経路
および位置を、所望の軌跡および位置と完全に一致さＵ
ることは、どんなに高度な制御システムを用いても不可
能であるため、通常は、とのような走行位置決め装置で
あっても、その目的に応じて許容可能な範囲の誤差を伴
って走行するようにしている。

そして、従来、このような走行位置決め装置かその許容
誤差範囲内から外れた走行経路を走行した場合（または
走行しそうになった場合）にその走行経路を誤差範囲内
に保つように修正する方法として、以下に示すような五
つの方法が知られている。

■　レーザとコーナーキューブを用いる方法。

■無線により人手で指令する方法。

■鉄骨梁からの情報を直線変位計（ポテンショメータ）
でとって位置を修正する方法。

■鉄骨梁から非接触（超音波）で情報（距離と傾き）を
とって走行経路を決定する方法。

■超音波センサを用いて操舵輪を壁から一定距離に保つ
方法。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、上記の■、■、■、■の方法にでは、比
較的正確な修正を行なうことができるが、センサ、信号
変換器、演算制御部、特殊な駆動装置（ステップモータ
、サーボモータ等）の複雑な修正システム（はとんどＣ
ＰＵを使用する）が必要となる。また、上記■の方法で
は、人手がいるため、修正に関しては無人化できないな
どの問題がある。

この発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、所定の
走行経路を走行しながら位置決めを行なう際に、走行経
路の修正情報が簡易な方法で得られる走行位置決め装置
を提供することを目的としている。

［課題を解決するための手段］ この発明の走行位置決め装置は、走行装置を備えた台車
に互いに直交するＸ方向およびＸ方向へスライドするＸ
Ｙ子テーブル水平な状態で固定し、このＸＹ子テーブル
駆動機構を設けてなる走行位置決め装置であって、上記
Ｘ方向に延在するＸ方向基準検出物と、このＸ方向基準
検出物の移動経路上に所定間隔で配設されてそのＸ方向
基準検出物の有無を検出する少なくとも一対のＸ方向検
出センサと、上記Ｘ方向に延在するＸ方向基準検出物と
、このＸ方向基準検出物の移動経路上に所定間隔で配設
されてそのＸ方向基準検出物の有無を検出する少なくと
も一対のＸ方向検出センサとを具備してなるものである
。

［作用］ この走行位置決め装置ににおいては、ＸＹ子テーブル基
準位置で停止している場合、Ｘ方向に延在するＸ方向基
準検出物の一端部が二つのＸ方向検出センサの間の中央
部に位置し、かつＸ方向に延在するＸ方向基準検出物の
一端部が二つのＸ方向検出センサの間の中央部に位置し
ているため、上記二つのＸ方向検出センサのうち一方だ
けがＸ方向基準検出物を検出し、また、Ｘ方向検出セン
サもその一方だけがＸ方向基準検出物を検出している。

そして、このような走行位置決め装置によって位置決め
を行なう場合には、まず、Ｘ方向の位置を決定するため
、ＸＹ子テーブルＸ方向へスライドさせ、所定の位置で
停止させる。次に、Ｘ方向の位置を決定するため、上記
ＸＹ子テーブルＸ方向へスライドさせ、所定の位置で停
止させる。

このようにすると、上記二つのＸ方向検出センサおよび
二つのＸ方向検出センサがそれぞれＸ方向基準検出物お
よびＸ方向基準検出物のび無を検出し、これにより所定
の走行経路からの位置ずれが所定の誤差範囲を越えてい
るかどうかを検知する。そして、その情報が走行経路の
修正情報として走行装置に伝達され、その修正情報に基
づいて台車の進行方向および操舵方向を修正する。

［実施例コ 以下、この発明の走行位置決め装置をボード貼付装置に
適用した例を第１図ないし第７図を参照して説明する。

この実施例のボード貼付装置１は、第４図に示すように
、床面Ｆを走行する台車２と、この台車２上部に設けら
れた作業員の乗るコ字状の作業台３と、台車２の一側（
作業台３のコ字状開ロ側）に取り付けられた多数のボー
ドＢを収容するボードキャリア４と、昇降機構５によっ
て上下動させられボードホルダ６を介してボードＢを受
ける受台７と、この受台７を上記昇降機構５ごと台車２
の長平方向（図中Ｘ方向）および幅方向（図中Ｘ方向）
にスライドさせるＸＹ子テーブル等から概略構成されて
いる。

上記台車２は、第１図すに示すように、前後に、操舵機
構３１を備えた左右一対のキャスタ３２．３２がそれぞ
れ設（プられていると共に、一対の衝突回避バンパ３３
．３３および二対の障害物回避用の距離センサ３４・・
・が設けられているものであって、上記の合計四つのキ
ャスタ３２・・・のうち二つのキャスタ３２．３２にそ
れぞれ走行用ＤＣモータ３５が装着され、かつ一つのキ
ャスタ３２に走行距離測定用のロータリーエンコーグ３
６か装着されているものである。上記操舵機構３１は、
上記一対のキャスタ３２．３２の間に位置する操舵用モ
ータ３］ａと、この操舵用モータ３１ａの軸に取り伺け
られりこウオーム３１ｂと、このウオーム３１ｂにかみ
あうつ」−ムホイール３１ｃと、このウオームホイール
３１ｃおよび上記一対のキャスタ３２．３２にそれぞれ
両端が連結されている一対のリンク棒３１ｄ、３１ｄと
から構成されたものであって、上記操舵用モータ３Ｉａ
により上記つ］−ムポイール３１ｃを正逆方向へ回転さ
せることによって各リンク棒３１ｄ。

３１ｄを駆動させ、これら各リンク棒３１ｄ、３１ｄに
連結された各キャスタ３２．３２を同一方向へ操舵する
ようにしたものである。

また、上記作業台３中央のコ字状開ロ部には上記昇降機
構５が配設されているが、この昇降機構５は、上記台車
２の底面に設けられた上記ＸＹ子テーブルに取り付けら
れている。

このＸＹ子テーブルは、第１図ａＳｂに示すように、台
車２上に取り付けられてＸ方向に延びる二本のＸ方向ガ
イトレール９．９　（第４図では一本しか見えない）と
、このＸ方向ガイドレール９．９上に設けられたＸ方向
スライド板１０と、このＸ方向スライド板ｌＯの上面に
取り付けられてＸ方向に延びる二本のＹ方向ガイドレー
ルＩｆ、１１　（第３図では一本しか見えない）と、こ
のＸ方向ガイドレール１１．１１上に設けられたＸ方向
スライド板１２とから構成されたものであって、上記各
スライド板を各方向へスライドさせることによって上記
Ｘ方向スライド板１２をＸＹ両方向へスライド自在とさ
せるようになっていると共に、上記各スライド板を各ガ
イドレールに沿ってスライドさせる駆動機構３７．３８
が備えられているものである。上記各駆動機構３７．３
８は、同様な構成とされ、それぞれ、Ｘ方向スライド板
１０（またはＸ方向スライド板１２）の下面に取り付ｊ
ノられたラック３７ａ　（またはラック３８ａ）とこの
ラック３７ａ　（またはラック３８ａ）の下方に位置す
るピニオン３７ｂ　（またはピニオン３８ｂ）とがかの
あわされ、そのピニオン３７ｂ　（またはピニオン３８
ｂ）をモータ３７ｃ　（またはモータ３８ｃ）により回
転させることによって各スライド板をＸ方向またはＸ方
向にスライドさせるようになっており、各モータ３７ｃ
　（またはモータ３８ｃ）のスイッチは台車２に固定さ
れた制御盤Ｃに組み込まれている。

このＸＹ子テーブルには、」二記台車２に走行経路の修
正情報を与える走行位置決め装置か設けられている。こ
の走行位置決め装置は、角棒状のＸ方向基準検出物４０
およびＸ方向基準検出物４１をそれぞれＸ方向およびＸ
方向へ延在させて上記Ｘ方向スライド板１２の隣合う縁
部にそれぞれ固定し、そのＸ方向基準検出物４０および
Ｘ方向基準検出物４１の外側に沿ってそれぞれ二つのＸ
方向検出センサ４２．４２および二つのＸ方向検出セン
サ４３．４３を配置してこれら各検出センサを上記台車
２に固定してなるものである。上記Ｘ方向検出センサ４
２．４２およびＸ方向検出センサ４３．４３は、全て同
様に構成され、それぞれ、そのローラ４２ａ　（または
ローラ４３ａ）をＸ方向基準検出物４０　（またはＸ方
向基準検出物４１）の側面に押し付けることによりＸ方
向スライド板１０　（またｆ」Ｘ方向スライド板１２）
の位置を検出するようになっている。そして、例えばＸ
方向およびＸ方向の許容誤差をそれぞれα、βと設定し
た場合、上記Ｘ方向スライド板１２を基準位置に固定し
たときに、上記Ｘ方向検出センサ４２．４２が上記Ｘ方
向基準検出物４０の一端部からその両側へα／２の距離
を隔てた各位置に配置され、かつ上記Ｘ方向検出センサ
４３．４３か上記Ｘ方向基準検出物４１の一端部からそ
の両側へβ／２の距離を隔てた各位置に配置されるよう
にしておき、これら各検出センサからの情報に基づいて
上記各駆動機構３７．３８を作動させることにより、上
記Ｙ方向スライド板１２の基準位置が常に誤差範囲α、
βの間に入るように走行操舵を制御する。

そして、上記ＸＹテーブル８は、基準位置で停止した状
態ににおいては、上記二つのＸ方向検出センサ４２．４
２のうち一方だけがＸ方向基準検出物４０を検出し、上
記Ｙ方向検出センサ４３．４３もその一方だけがＸ方向
基準検出物４１を検出するようになっている。

なお、ここでは、上述の第１図に示す走行位置決め装置
を用いているが、この走行位置決め装置の代わりに、第
２図、第３図に示すような走行位置決め装置を用いても
差し支えない。

この走行位置決め装置では、Ｘ方向スライド板ｌＯとＹ
方向スライド板１２の配置が上記走行位置決め装置と比
べて上下逆になっている上、Ｘ方向検出センサ４２．４
２およびＸ方向基準検出物４１が台車２に固定されてい
る。そして、上記Ｙ方向基準検出物４１およびＸ方向基
準検出物４０が板状に形成されていると共に上記Ｘ方向
検出センサ４２．４２およびＹ方向検出センサ４３．４
３が口字状に形成されており、上記板状の基準検出物が
口字状の検出センサの間に位置した時に、その検出セン
サが、電気、磁気、光等を利用してその基準検出物を検
出するようになっている。

そして、上記昇降機構５は、ＸＹ子テーブルのＹ方向ス
ライド板１２に一体に固定されており、これによって昇
降機構５はＹ方向スライド板１２とともに水平面をスラ
イドするようになっている。

続いて、その昇降機構５を説明すると、この昇降機構５
は、上記Ｙ方向スライド板１２に対してＸ方向に間隔を
おいて並べられ、床面Ｆに対し垂直に立設された２本の
支柱１３と、これら支柱１３の互いの対向面に支柱１３
に沿って上下にスライド可能に取り付けられた第１のア
ーム１４と、これら第１のアーム１４間に挟まれこれら
第１のアーム１４に沿って上下にスライド可能に取り付
けられた第２のアーム１５と、これら各アームｌ４．１
５を上下動させる駆動機構１６とから構成されている。

各支柱１３の略中央部および各第１のアーム１４の上下
には、それぞれスプロケット１７．１８．１９が回転自
在に装着され、また、これらスプロケット１７．１８．
１９にはチェーン２０が巻回されており、このチェーン
２０の一端は図示せぬモータ等の駆動機構に、また他端
は上記第２のアーム１５下端の突部１５ａに係止されて
いる。そして、駆動機構を駆動すると、チェーン２０を
介して第１、第２のアーム１４．１５は上下動させられ
る。ここで、両アーム１４．１５が最も下の位置から上
昇する際には、まず、第１のアーム１４がリミットスイ
ッチにより−Ｌ限位置で停止するまで上昇し、その後第
２のアーム１５が上昇するようになっている。また下降
する際にはこれの逆の動作となる。なお、駆動機構を制
御するスイッチは上記制御盤Ｃに組み込まれている。

そして、」二記第２のアーム１５の上端部には、第５図
に示すブラケット２１を介して上記受台７が取り付けら
れている。

ブラケット２１は、第２のアーム１５に対し、Ｘ方向に
沿う面内において、第４図矢印（イ）で示すごとく上記
ボードキャリア４側に所定角度範囲を回動するよう装着
されており、その回動け、制御盤Ｃに組み込まれたスイ
ッチにより作動させられる回動機構によりなされるよう
になっている。

このブラケット２１の中空部には、第５図に示すように
、円柱状のスライド軸２２が摺動自在かつ軸回りに回転
自在に貫入されている。このスライド軸２２の上端部に
は、上下の球座２３ａ、２３ｂからなる自在継手２３の
下側の球座２３ｂが固定され、また、上側の球座２３ａ
には正方形状の固定板２４が固定されており、この固定
板２４の上部に上記受台７が取り付けられている。

上記スライド軸２２は、上記ブラケット２１と上記下側
の球座２３ｂの間のスライド軸２２の外周に装着された
押し上げスプリング２５によって、装置ｌの外方に弾発
させられ、かつその回転が規制された状態となっており
、その状態はスライド軸２２下端の鍔２２２Ｌが、上記
ブラケット２１に係止していることにより保持されてい
る。この状態から、スライド軸２２が軸線に沿ってブラ
ケット２１方向に一定以上の力を受けると、押し上げス
プリンタ２５に抗してスライド軸２２は下降するように
なっている。なお、このスライド軸２２は、上記ブラケ
ット２１が回動して直立したときに、これとともに第３
図に示すＸ方向に沿って直立するようになっている。

上記自在継手２３において、上側の球座２３ａは下側の
球座２３ｂに対しある角度の範囲内であらゆる方向に傾
斜自在とされているが、両球座２３ａ、２３ｂの間に介
装された保持スプリング２６により、その状態が通常下
側の球座２３ｂと平行になっている。つまり、この上側
の球座２３ａと一体の固定板２４、受台７もその姿勢は
同一である。

次に、上記受台７について、ブラケット２１が回動して
スライド軸２２が直立した状態（Ｘ方向に軸線が沿った
状態）となっていることを前提として説明する。

この受台７は、第５図に示すように、固定板２４に対し
、ガイド２７に沿ってＸ方向にスライドするよう取り付
けられたＸ方向スライド板２８と、このＸ方向スライド
板２８の上部に配されＸ方向スライド板２８に対し、ガ
イド２９に沿ってＸ方向にスライドするよう取りイ」け
られたＸ方向スライド板３０とを備えている。これら各
スライド板２８．３０は、固定板２４と略同サイズの正
方形板状をなしている。

上記スライド軸２２のブラケット２１に貫入している外
周には、第５図に示すように、周溝２２ｂが形成されて
おり、ブラケット２１内周には、周溝２２ｂに係合する
マイクロスイッチ３９が取りイ」げられている。このマ
イクロスイッチ３９は、上記昇降機構５の動力装置を０
Ｎ−ＯＦＦする機能を有している。すなわち、通常スラ
イド軸２２側に傾動するよう付勢されているレバー３９
ａが上記周溝２２ｂに嵌まった通常の状態ではＯＮ（第
６図ａ）、また、スライド軸２２が下降しその周面が当
接して外方に押されると０ＦＦ（第６図ｂ）とする。

次に、上記構成からなるポート貼付装置Ｉの作用を、第
７図に示す天井Ｔの所定位置に長方形状のボードＢを貼
り付ける場合を例にとって順を追って説明する。

まず、ホードＢを貼りイ」けようとする部分の天井Ｔの
下方に装置ｌを移動させる。そして、その際、Ｘ方向の
位置を決定するため、ＸＹ子テーブルをＸ方向へスライ
ドさせ、所定の位置で停止させ、次いで、Ｘ方向の位置
を決定するため、」二記ＸＹテーブル８をＸ方向へスラ
イドさせ、所定の位置で停止させる。このようにすると
、Ｘ方向検出センサ４２．４２およびＸ方向検出センサ
４３．４３がそれぞれＸ方向基準検出物４０およびＸ方
向基準検出物４１の有無を検出し、これにより所定の走
行経路からの位置ずれが所定の誤差範囲を越えているか
どうかを検知する。

例えば、第１図ａの左」二のＸ方向検出センサ４２が検
出した情報をＸｌ、右下のＸ方向検出センサ４２が検出
した情報をＸ２とし、かつ第１図ａの右上のＸ方向検出
センサ４３が検出した情報をＹｌ、左下のＸ方向検出セ
ンサ４３か検出した情報をＹ２としておき、各情報ＸＩ
、Ｘ２、Ｙｌ、Ｙ２か基準検出物を検出したときに１、
検出しないときに０と記載することにすると、実際の走
行経路が、所定の走行経路と比較して、台車２の状態は
、以下の表１、表２に示すような状態にあることになる
。

表１ 表２ そして、このようにして得られた走行経路の修正情報を
走行用ＤＣモータ３５．３５および操舵機構３１に伝達
することによって、その修正情報に基づいて台車２の進
行方向および操舵距離が修正されることとなる。

このようにした後、昇降機構５の第１１第２のアーム１
４．１５を下降させ、また、第２のアーム１５に取り付
けられたブラケット２１を回動させ、受台７のＸ方向ス
ライド板３０に固定されているボードホルダ６を第４図
に示すようにやや傾けた状態とし、このボードホルダ６
に、ボードキャリア４に収容されているボードＢを載置
する。

次いで、昇降機構５により、まず、第１のアームＩ４を
延ばし、次に、ブラケット２１を上方に回動させてスラ
イド軸２２を直立させ、受台７およびボードＢを略水平
にする。続いて第２のアーム１５を上昇させ、ボードＢ
を天井Ｔに押し付ける。この際、天井Ｔが水平ではなく
傾斜している場合でも、第７図ａ、ｂに示すように、自
在継手２３の作用で、この自在継手２３の上側の球座２
３ａ以上の部材が保持スプリング２６の力に抗して傾動
し、ボードＢは天井Ｔにぴたりと押し付けられる。

このように天井ＴにボードＢが押し付けられると、スラ
イド軸２２が、下方に押されて下降し・、周溝２２ｂか
らレバー３９ａが外れる　（第６図す参照）と、昇降機
構５の上昇作動が停止する。このとき、ボードＢはスラ
イド軸２２外周の押し上げスプリング２５により天井Ｔ
に押し付けられている状態が保持されている。

このようにして、ボードＢを目的とする天井Ｔの所定位
置に位置決めして仮の貼り付は状態とした後、台車２に
固定されている作業台３に作業員が乗り、ボードＢを天
井Ｔにビス止めして１枚のボードＢの貼付作業が完了す
る。このビス止め作業を終えた後、昇降機構５により受
台７を下げ、さらにＸＹ子テーブルにより昇降機構５を
台車２底面の元の位置に戻すことにより、ブラケット２
Ｉが押し上げスプリング２５により下降する。

このボード貼付装置ｌによれば、ボードＢを天井に持ち
上げて位置決めするという作業を自動化するので、作業
員に対する負担が軽減しかつ危険を回避でき、もって作
業時間を短縮化し作業能率が大幅に向上する。また、従
来ボードの貼付作業全体の一部を占めていた作業足場の
組立および解体作業を不要とし、これによっても作業時
間が短縮される。

また、このボード貼付装置ｌの位置決め機構は、簡単な
構造で、しかも複雑な演算や制御を必要とせずに位置決
めを行なうことができるので、低コストで製造でき、か
つ小型化を実現できる。また、ボードＢを天井Ｔに押し
付ける押し上げスプリング２５は適宜な力でボードＢに
作用するので、ボードＢおよび昇降機構５を損傷させる
ことがない。

［発明の効果］ この発明の走行位置決め装置によれば、走行を伴いなが
ら部材の位置決めを行なう際に、走行経路の位置ずれを
、Ｘ方向およびＹ方向に沿ってそれぞれ少なくとも二つ
づつ配設した検出センサによって検出するようにしたの
で、走行位置を確認しながら走行することができると共
に、所定の走行経路からの位置ずれが所定の誤差範囲を
越えているかどうかを直ちに検知することができ、その
検知した情報に基づいて走行経路を速やかに修正するこ
とができる。また、この走行位置決め装置は、簡単なシ
ステム構成で、かつ確実な修正情報を与えることができ
るので、ＣＰＵなどを使用しなくても、走行経路を適確
に制御することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ａ、ｂは、この発明の走行位置決め装置の概略構
成図である。第２図、第３図は、この発明の他の位置決
め走行装置を示す図であって、第２図は平面図、第３図
は正面図である。第４図ないし第７図は、この発明の走
行位置決め装置をボード貼付装置に適用した例を示す図
であって、第４図はボード貼付装置全体の斜視図、第５
図は同要部の側面図、第６図ａ、ｂはスライド軸側のマ
イクロスイッチの作動説明図、第７図ａ、ｂは保持スプ
リングの作動説明図である。 ３７、 台車、 ＸＹ子テーブル ３８　　駆動機構、 Ｘ方向基準検出物、 Ｙ方向基準検出物、 Ｘ方向検出センザ、 Ｙ方向検出センザ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 走行装置を備えた台車に互いに直交するＸ方向およびＹ
   方向へスライドするＸＹテーブルを水平な状態で固定し
   、このＸＹテーブルに駆動機構を設けてなる走行位置決
   め装置であって、上記Ｘ方向に延在するＸ方向基準検出
   物と、このＸ方向基準検出物の移動経路上に所定間隔で
   配設されてそのＸ方向基準検出物の有無を検出する少な
   くとも一対のＸ方向検出センサと、上記Ｙ方向に延在す
   るＹ方向基準検出物と、このＹ方向基準検出物の移動経
   路上に所定間隔で配設されてそのＹ方向基準検出物の有
   無を検出する少なくとも一対のＹ方向検出センサとを具
   備してなることを特徴とする走行位置決め装置。