JPH03100265A - ボードの自動留め付け装置 - 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１ 本発明は、例えば、建物の天井ボードや壁面ボードの留
め付け作業を自動的に行う、ボードの自動留め付け装置
に関するものである。

［従来の技術Ｊ 従来、例えば、第１２図に示す天井ボードＢの留め付け
作業や、第１３図に示す壁面ボードＢの留め付け作業は
、作業具がスクリュードライバーを直接手に持ってネジ
留めしたり、また、化粧ボードも作業具がステープラ−
を手に持ってステーブルにより留め付け固定していた。

第１４図に天井ボードの標準的留め付け構成を示す。鎖
国において、Ｄは軽量鉄骨、Ｂは石膏ボード、Ｓはスク
リュー、Ｆは化粧ボード、Ｔはステープルである。

［発明が解決しようとする課題］ しかしなから、上記天井ボードや壁面ボードの留め付け
作業は、高い位置での上向き作業となるため作業姿勢が
悪くて重労働であり、足場からの転落の危険があり、ネ
ジ留めの数が多くて疲労が激しい等の作業環境が悪いと
いう問題点があった。

また、ネジ留め付け作業は、ボード背面の鋼製下地（軽
量鉄骨）の位置を想定したり（第１５図参照）、ボード
を手で叩いて軽量鉄骨の位置を確認しなから行うため、
施工精度が悪く、時には打ち損じることがあった。特に
、第１６図に示すように、軽量鉄骨の平行度が期待でき
ず、施工精度が低かったり、第１７図に示すように、開
口部分など異形部分での留め付けも難しかった。

本発明は、上記従来の問題点を解決するためになされた
もので、その目的とするところは、天井ボードや壁面ボ
ードのネジ留めやステーブル留めを自動的に行ない、施
工精度並びに作業能率の向上と、省力化およびコストダ
ウンを図ることのできるボードの自動留め付け装置を提
供するものである。

［課題を解決するための手段］ 本発明のボードの自動留め付け装置は、走行自在の台車
上にハンドリングテーブルを旋回、Ｘ方向移動、Ｙ方向
移動およびＸ方向移動が可能に装設し、該ハンドリング
テーブル上にセットしたボードを１！量鉄骨等の留め付
け枠体に押圧すると共に、該ハンドリングテーブルに装
備したネジ締めユニットにより上記ボードを枠体にネジ
締めすることを特徴とし、上記ネジ締めユニットは、上
記ハンドリングテーブルに移動自在に取り付けられたベ
ースフレームと、該ベースフレームに討して上下方向に
スライドするネジ締め機本体と、該ネジ締め機本体の先
端部にネジを供給する手段から構成されていることを特
徴とするものである。

また、上記ネジ締め機本体にボテンシッメータを一体的
に取り付け、該ネジ締め機本体の前進に伴って該ボテン
シタメータの先端部がボードに突き当たり、ネジ締め機
本体の先端部と同一レベル位置まで引き下がった時、上
記ネジ締め機本体の前進を停止せしめるようにしたこと
を特徴とする。

さらに、上記ネジ締めユニットにネジ締め位置検出セン
サを装備せしめ、ボード背部の枠体の位置や幅を検出せ
しめるようにしたことを特徴とし、上記ハンドリングテ
ーブル上に押付けローラを配置して、ボードを枠体に押
し付けるようにしたことも特徴とするものである。

［実施例］ 以下、本発明の一実施例について図面を参照しなから説
明する。

第１図において、１は台車であって、駆動モータ２によ
り回転駆動される４個の独立した駆動輪３によｙ）＃：
行する。該駆動輪３はステアリング装置４により走行方
向を自由に変えられる。５はレベりングノヤッキであっ
て、上記台４１１のレヘルを調節する。６は補助車輪で
ある。

７はり７テイングアームであって、２段のテレスコピッ
クスライド構造となっており、内蔵された油圧シリング
等により上下方向（Ｚ方向）に伸縮する。

上記り７テイングアーム７の頂部にはＸ方向スライドテ
ーブル８が取り付けられている。

該Ｘ方向スライドテーブル８にはロータリーアーム９が
設置されている。該ロータリーアーム９は垂直帖（Ｚ方
向軸）のまわりに回転する。

該ロータリーアーム９の頂部にはＸ方向スライドテーブ
ル１０が取り付けられている。

該Ｘ方向スライドテーブル１０には、ハンドリングテー
ブル１１が設置されている。該ハンドリングテーブル１
１の上面には吸着バット１２が配設されている。該吸着
パラ）１２は、その上に乗せた天井ボードＢの下面に吸
着して、これを確実に把持固定する。１３は押付けロー
ラ、１４は位置検出センサである。

１５はネジ締めユニットであって、第２図に拡大して示
すように、ベースフレーム１５ａと、該ベースフレーム
１５ａに対して空気シリング１５ｂにより上下方向にス
ライドするネジ締め機本体１５ｃと、該ネジ締め機本体
１５ｃの先端打込部にネジを供給するエアーホース１５
ｄから構成されている。上記ベースフレーム１５ａは上
記ハンドリングテーブル１１に設けられたレールｌｌａ
に沿って移動する。該ベースフレーム１５ａの移動は、
例えばボールスクリューやラック・ピニオン等の駆動手
段１１ｂにより行う。上記ネジ締め機本体１５ｃは電動
モーターによる回転でネジを締め付ける。該ネジ締め機
本体１５ｃの先端打込部の側部にはポテンショメータ１
５ｅが一体的に取り付けられていて、ネジ締め機本体１
５ｃの前進に伴って天井ボードＢに当接した後、ネジ締
め機本体１５ｃの先端と同一のレベル位置まで引っ込ん
だ時、ネジ締め機本体１５ｃ前進を停止させる。

１６は高周波発振型の近接センサから成るネジ締め位置
検出センサであって、天井ボードＢの背面の軽量鉄骨り
の位置や幅等を下から検出する。

再び第１図において、１７はスクリューフイーグであっ
て、多数のネジを収容すると共に、上記エアーホース１
５ｄにネジを１本ずつ供給する。

上記台！＄１１にはコンプレッサ１８および油圧ユニッ
ト１９が装備されていて、上述した各機器の駆動装置の
動力源となっている。２０は制御装置、２１はレシーバ
−タンクである。

Ａはボードトラックであって、多数枚の天井ボードを積
載して、上記内装工事用ロボッ）Ｒに１枚ずつ送り込む
ための装置である。該ボードトラックＡは、主として台
車部２２と、リフト部２３と、ボード収容部２４から構
成されている。該台車部２２は連結杆２２ａにより前記
台車１に連結されていて、上記ロポッ）Ｒに追随して移
動する。

次に、上記実施例の装置による天井ボードの留め付け作
業について説明する。

まず、第３図に示すように、まず、天井下地に埋設した
インサートに吊りポル）Ｃを介して軽量鉄骨りを取り付
けて天井骨組を完了すると共に、床面Ｅ上の障害物を除
去し、所要の天井ボードＢ、内装工事用ロボッ）Ｒおよ
びボードトラックＡを搬入・組み立てて、該ボードトラ
ックＡに天井ボードＢを積み込む。この場合、上記ボー
ドトラックＡのボード収容部２４を横倒し状態にセット
して積み込むので、積み込み作業を楽に行なうことがで
きる。

次に、上記ボードトラックＡをロボッ）Ｒに連結して、
天井ボードＢの張り付け位置まで移動させ、第４図に示
すように、す７テイングアーム７を縮めてハンドリング
テーブル１１を下げ、ボードトラックＡのボード収容部
２４に積載されている最上部の天井ボードＢをスライド
シリングおよび駆動モータ付き送りローラ２４ａ等によ
り横送りして、上記ハンドリングテーブル１１上の所定
位置に誘導してセットする。

天井ボードＢがハンドリングテーブル１１上にセットさ
れると、吸着パット１２が作動して天井ボードＢの下面
にｒｆ＆着しで固定する。

次に、第５図に示すように、＋７７テイングアーム７を
伸ばしてり７テイングアーム１１を上昇せしめる。この
際、上記吸着パット１２には、その軸方向にスプリング
が装置Ｉされているので、天井ボードＢが天井面の軽量
鉄骨りに接触すると、吸着パット１２は縮んで上記スプ
リングに装着されたリミットスイッチが作動し、リフテ
ィングアーム７の作動を停止せしめる。

続いて、上記ハンドリングテーブル１１上の位置検出セ
ンサ１４がＹ方向にスライドして、天井ボードＢの位置
、軽量鉄骨りの位置、並びに既に張り付けを終了した隣
接の天井ボードＢの位置等を検出する。尚、センサとし
ては光電センサなどを用いるとよい。該位置検出センサ
１４により検出された既設の天井ボードＢと吸着されて
いる天井ボードＢとの位置関係を演算し、その結果から
、まず、吸※されている天井ボードＢ＠−ロータリーア
ーム９を、第７図に示すように、回転させて仮想線で示
すように既設の天井ボードＢと平行にする。

次に、Ｘ方向スライドテーブル８により天井ボードＢを
、ｔｊ４７図に示すように、Ｘ方向に移動させて、仮想
線で示すように両天井ボードＢの長辺同士を接触させる
。続いて、Ｘ方向スライドテーブル１０を作動させて、
第８図に示すように、天井ボードＢの短辺方向の位置合
わせを行なう、尚、位置合わせは、上記演算結果による
方法、押し当てによるスライドテーブル１０のボールス
クリュー駆動毫−タのトルク検出による方法、或いはロ
ータリーアーム９に組み込んだ軸センサによる方法、等
により行なう。

天井ボードＢが所定位置にセットされると、ネジ締めユ
ニット１５に上菅）既設の天井ボードＢ側の長辺に沿っ
た１列目のネジ締めを行なう、（第９図参照） 第１０図（Ａ）に示すように、ネジ締めユニット１５と
共にネジ締め位置検出センサ１６を移動させると、天井
ボードＢの背面の軽量鉄骨りの位置や幅に対応して、該
センサ１６の検出波形が第１０図（Ｂ、）に示すように
出力される。

従って、この出力波形が検出される毎に、ネジ締めユニ
ット１５の横送り機構を停止させて、ネジ締めを行う。

ネジ締め作業としては、ネジを締めなからネジ締め機本
体１５ｃを天井ボードＢに向けて前進せしめると、これ
に伴ってボテアシ３メータ１５ｅが引っ込み、第１１図
に示すように、ネジ締め機本体１５ｃの先端と同一レベ
ル位置になった時、即ちネジＳの頭部と天井ボードＢの
下面が揃った時、ネジ締めユニット１５の前進が停止す
る。従って、天井ボードＢが石膏ボード等の軟質の材料
であっても、ネジ頭部がボード面に食い込んだり、突出
したりすることなく、確実に揃う。

１列のネジ締めが終了すると、吸着パット１２の吸引を
解放し、該吸着パット１２が引き込む。

尚、該吸着パット１２にはＺ方向のスライドシリングが
装着されている。この時、天井ボードＢは、ハンドリン
グテーブル１１上の押付けローラ１３により軽量鉄骨り
面に密着するように押圧されている。尚、該押付けロー
ラ１３にもスプリングが内蔵されている。

次に、Ｘ方向スライドテーブル８により、ハンドリング
テーブル１１をＸ方向に所定量（ネジ留めピッチ分）移
動せしめ、再びネジ締めユニット１５により、２列目の
ネジ締めを行なう。上記ハンドリングテーブル１１の移
動とネジ締めユニット１５によりネジ締め作業を繰り返
し、天井ボードＢの全面のネジ留めを行なう。

ネジ留め作業が完了すると、位置検出センサ１４を作動
させて、軽量鉄骨りの位置検出を行なう。

この際、ハンドリングテーブル１１は最も前に出た状態
で軽量鉄骨りの位置を検出する。この検出値は、次の天
井ボードＢを張るための本体の方向制御情報として記憶
される。

次に、す７テイングアーム７を下降せしめ、Ｘ方向スラ
イドテーブル８とＸ方向スライドテーブル１０を作動さ
せてハンドリングテーブル１１を元の位置に復帰せしめ
ておく。

上記位置検出センサ１４により得た情報に従い、台車１
のステアリング装置４を制御させなから、天井ボードＢ
の短辺長さと同じ距離（例えば９１０輪糟１だけ前進さ
せる。

以上の動作を繰り返し、ボードトラックＡに積まれた天
井ボードＢが無（なるまで、張り付け作業を行なう。

以上は、天井ボードの張り付けに関するものを例として
挙げたものであるが、ネジ締めユニット１５をステブラ
−と交換することによって、化粧ボードの留め付け作業
に用いることができる。

［発明の効果］ ■）人力によるボード留め付け作業が不用となるので、
作業具を重労働から解放し、省力化と作業能率の向上を
図ることができる。

２）作業足場が不用となり、また、足場上での不安定な
作業がなくなる。

３）ボード背部の枠体を自動検出するため、正確な位置
に精度良くネジ留めすることが可能となり、また、開口
部等の枠体のない部分への無駄なネジ締めがなくなった
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のボード留め付け装置を有する内装工事
用ロボット及びボードトラックの一実施例を示す斜視図
、第２図は要部の拡大図、第３図ないし第１１図は上記
実施例のロボットおよびボード留め付け装置による天井
ボードの留め付け作業を順次説明する作業説明図、第１
２図ないし第１７図は従来技術の説明図である。 シラメータ、１６・・・ネジ締め位置検出センサ、１７
・・・スクリューフイーグ、１８・・・コンプレッサ、
１９・・・油圧ユニット、２０・・・制御装置、２１・
・・レシーバ−タンク、２２・・・台車部、２３・・・
１Ｊ７ト部、２４・・・ボード収容部、Ａ：・・ボード
トラック、Ｂ・・・天井ボード、Ｃ・・・吊りボルト、
Ｄ・・・軽量鉄骨、Ｅ・・・床面、Ｒ・・・内装工事用
ロボット。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、走行自在の台車上にハンドリングテーブルを旋回、
   Ｘ方向移動、Ｙ方向移動およびＺ方向移動が可能に装設
   し、該ハンドリングテーブル上にセットしたボードを軽
   量鉄骨等の留め付け枠体に押圧すると共に、該ハンドリ
   ングテーブルに装備したネジ締めユニットにより上記ボ
   ードを枠体にネジ締めすることを特徴とするボードの自
   動留め付け装置。 ２、上記ネジ締めユニットが、上記ハンドリングテーブ
   ルに移動自在に取り付けられたベースフレームと、該ベ
   ースフレームに対して上下方向にスライドするネジ締め
   機本体と、該ネジ締め機本体の先端部にネジを供給する
   手段から構成されていることを特徴とする請求項１に記
   載のボードの自動留め付け装置。 ３、上記ネジ締め機本体にポテンショメータを一体的に
   取り付け、該ネジ締め機本体の前進に伴って該ポテンシ
   ョメータの先端部がボードに突き当たり、ネジ締め機本
   体の先端部と同一レベル位置まで引き下がった時、上記
   ネジ締め機本体の前進を停止せしめるようにしたことを
   特徴とする請求項２に記載のボードの自動留め付け装置
   。 ４、上記ネジ締めユニットにネジ締め位置検出センサを
   装備せしめ、ボード背部の枠体の位置や幅を検出せしめ
   るようにしたことを特徴とする請求項１、２または３に
   記載のボードの自動留め付け装置。 ５、上記ハンドリングテーブル上に押付けローラを配置
   して、ボードを枠体に押し付けるようにしたことを特徴
   とする請求項１、２、３または４に記載のボードの自動
   留め付け装置。