JPH04169659A - 天井施工ロボット及び天井施工方法 - 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】

本発明は天井材であるボードを天井面に設けられた支持
バー間に架け渡して天井施工を行う天井施工ロボット及
び天井施工方法に関するものである。

【従来の技術】

逆Ｔ字形をしたＴバーと称される支持バーを天井面に所
定間隔で配設するとともに、これら支持バー間に天井材
であるボードを架け渡すことで構成した天井がある。こ
の場合、ボードの両端を隣接する一対の支持バーが備え
た水平片上に載せなくてはならないのであるが、この作
業はボードを傾けたりずらせたりする複雑な動作を必要
とするために、現場で櫓を組んで人手で行っていた。

【発明が解決しようとする課題】

このために、支持バー間にボードを嵌め込むことは作業
者の手作業に全面的に依頼するものとなっており、これ
故に天井施工作業に多大な時間と手間か必要となってい
る上に、この作業は高所での上向き作業となるために作
業者にかかる負担が非常に大きいものであった。 本発明はこのような点に鑑み為されたものであり、その
目的とするところは支持バー間へのボードの嵌め込みが
機械的に且つ簡単になされる天井施工ロボット及び天井
施工方法を提供するにある。

【課題を解決するための手段】

しかして本発明は、天井に一定間隔で施工された支持バ
ー間に天井材としてのボードを配設するものであって、
支持バーに沿って走行する台車と、この台車上に設けら
れてボードの把持並びにこのボードの上昇と水平移動と
上下の角度変更と回転とを行うボード操作部とを備える
とともに、支持バーとボードとの間の位置誤差の検出手
段と、この検出手段の出力に基づいてボード操作部を動
かして支持バーに対するボードの位置を定めて支持バー
間にボードを配設させる制御手段とを備えている天井施
工ロボットに第１の特徴を有するとともに、ボードが架
け渡される支持バーを基準として、ボード操作部で把持
されているボードの支持バーに対する位置を求めて、支
持バーと直交する方向のボードの角度ずれ及び位置ずれ
ボード操作部を動かして矯正し、しかる後に、ボードが
架け渡される一対の支持バーを結ぶ方向においてボード
に鉛直方向における傾斜を持たせた状態でボードを持ち
上げて、支持バー間を下方から上方に通過させ、この後
、ボードを支持バーを結ぶ方向にずらせるとともにボー
ド操作部を下降させて支持バー間にボードを架け渡す天
井施工方法に他の特徴を有している。 ［作用コ 本発明によれば、支持バーとボードとの相対位置を検出
してボードの支持バーに対する姿勢の調整がなされる上
に、ボードの傾きも調整することができるようになって
いるために、支持バー間へのボードの嵌め込みを自動化
することができるものである。 「実施例Ｊ 以下本発明を図示の実施例に基づいて詳述すると、この
天井施工ロボットは、台車１の前後に積載車８と作業台
車１００とが連結されたものとして構成されている。 台車１は左右一対の駆動輪１５．１５と、同じく左右一
対のキャスター１６．１６で走行自在となっているもの
で、その上面には門型のフレーム１０が立設されており
、このフレーム１０の作業台車１００側にはコントロー
ル装置１１が搭載され、フレームｌＯの積載車８側には
ボード操作部が配設されている。このボード操作部は、
下方から順に昇降台２、横ずれ調整装置３、角度調整装
２４、昇降台５、傾き調整装置６、そして把持部７とか
らなるものとして構成されている。 昇降台２は、フレーム１０に沿って上下に配設されると
ともに、第４図に示すモータ２１によって回転駆動され
るねじ軸２２と螺合する送りナツト２３を備えるととも
に、第５図に示すように、フレーム１０に設けられた左
右一対のレール２４゜２４と摺動係合するスライダー２
５を備えて、ねじ軸２２の回転に伴って上下に移動する
ものである。 横ずれ調整装置３は、第６図に示すように、中央に軸受
け筒３１を備えて昇降台２上面に形成されたレール２８
と摺動係合することで左右方向にスライド自在となって
いるプレート３０と、昇降台２上面に配設されたモータ
３３及びこのモータ３３で回転駆動されるねじ軸３４と
、ねじ軸３４に螺合する送りナツト３２とで構成され、
モータ３３によるねじ軸３４の回転でプレート３０が左
右にスライドする。 角度調整装置４は、第７図に示すように、上記軸受け筒
３１の上端部によって軸まわりに回転自在とされている
回転プレート４０と、この回転プレート４０に上下にス
ライド自在に挿通されたガイド棒４１、槽ずれ調整装Ｗ
３におけるプレート３０上に設置されたモータ４２で回
転駆動されるねじ軸４３、ねじ軸４３と螺合する送りナ
ツト４４、送りナツト４４に設けられたローラ４５、そ
して回転プレート４０に取り付けられるとともにローラ
４５を間にはさむフォーク４６とからなるもので、モー
タ４２でねじ軸４３を回転させる時、回転プレート４０
は軸受け筒３１を中心に回転する。 昇降台５は、第５図に示すように、上記軸受け筒３１に
挿通された昇降軸５１の上端に回転自在に取り付けられ
るとともに、ガイド棒４１の上端が連結されたもので、
横ずれ調整装置３におけるプレート３１上に配されたモ
ータ５３で昇降軸５１のラック５２に噛み合うビニオン
５４を回転させる時、上下に昇降を行う。また角度調整
装置４で回転プレート４０を回転させる時、この回転プ
レート４０と昇降台５とがガイド棒４１で連結されてい
るために、昇降台５も昇降軸５１の軸まわりに同時に回
転する。 そして昇降台５上には第８図に示す傾き調整装置６を介
して把持部７が設置されている。ここにおける傾き調整
装置６は、昇降台５上に配されたモータ６１によって回
転駆動されるねじ軸６２と、このねじ軸６２に螺合する
送りナツト６３、昇降台５上に設けられたレール５８に
沿ってスライド自在とされているとともに上記送りナツ
ト６３が設けられたスライダー６４、把持部７の長手方
向一端側を枢支する軸６７、把持部７に設けられて上記
スライダー６４に形成されている上下方向に傾いた傾斜
溝６５に係合するローラ６６とからなるもので、モータ
６１でねじ軸６２を回転させることでスライダー６４を
スライドさせる時、把持部７の上下方向の傾きが、軸６
７を中心とする回動で左右方向において変化する。 そして把持部７は第９図に示すものとして形成されてい
る。すなわち、左右方向に長い矩形状のベースプレート
７０と、このベースプレート７０上に並べられた複数個
のローラー７１、ベースプレート７０の前後、つまり短
手方向の両端に配された一対の互いに平行な矯正子７２
．７２とからなるもので、ベースプレート７０に対して
前後方向にスライド自在に取り付けられている一対の矯
正子７２．７２に設けられた送りナツト７６は、モータ
７３にタイミングベルト７４を介して連結されたねじ軸
７５におけるねじ方向の異なるねじ部に夫々螺合してい
ることから、ねじ軸７５の回転により、一対の矯正子７
２．７２は、互いに接近したり離れたりする。図中７７
はスライドカイト軸である。上記各ローラー７１は、そ
の軸方向がベースプレート７０の長手方向となるように
されている。 台車１における一対の駆動輪１５．１５は、第１０図に
示すように、夫々が駆動用モータ１７゜１７を備えて独
立に回転駆動されるものとなっており、台車１の走行に
あたり、両部動輪１５．１５の回転数に差を持たせるこ
とで操舵されるようになっている。操舵装置を必要とし
ないために、機構が簡単ですむものであり、直進性も優
れたものとなっている。 また、ここにおける各駆動輪１５．１５は、夫々鉛直方
向の軸１６．１６に取り付けられているとともに、同じ
く鉛直方向の軸１８に夫々リンク１９．１９で連結され
たものとなっており、軸１８を他のモータで回転させる
ことによって、第１０図（ｂＨｃ）に示すように、両部
動輪１５．１５を軸１６．１６を中心に夫々逆方向に９
０°回転させて、−直線に並ぶようにすることができる
ようになっている。このために、台車１は通常の走行方
向と直交する方向の横移動を簡単に行うことができるも
のであり、しかも回転方向を互いに逆にしているために
、この回転時に台車１の向きが不定となってしまうこと
がない。 この台車１には、総計３個のＣＣＤ素子からなる撮像手
段Ｃ＋　、　Ｃ２、Ｃ３が設けられている。撮像手段Ｃ
，，Ｃ２は、天井面に配されているとともにボードＢが
架け渡されるべき一対の支持バーＡ。 Ａのうちの一方を撮像するものであって、第１４図に示
すように、台車１の前後方向の軸Ｘと平行な軸線Ｘａ上
に並ぶように所定の間隔Ｌ２で設置されている１図中Ａ
゛は上記一対の支持バーＡ。 Ａ間のセンターラインである。 上記駆動輪１５．１５による台車１の走行は、両撮像手
段Ｃ＋　、　Ｃ２による画像情報から得られる台車１の
前後方向の軸Ｘと支持バーＡとがなす角度θの情報に基
づき、この角度θが０となるように一対の駆動輪１５．
１５を異なる回転数で回転させることで、支持バーＡに
沿った動きとなるように制御される。上記角度θは、前
後方向の軸Ｘと直交する方向（Ｙ）における再撮像手段
Ｃ，，Ｃ２の中心点と支持バーＡとの間の距離ａ、ｂと
、一対の撮像素子Ｃ，，Ｃ２の上記軸線Ｘａ上における
距離Ｌ２とから θ＝ｔａｎ−１（（ａ＋ｂ）／Ｌ２） で求めることができる。尚、天井面までの高さ方向の距
離は、撮像手段Ｃ，，Ｃ２を上下させることで、一定の
距離となるようにされる。 他の撮像手段Ｃ２は、上記把持部７で把持されたボード
Ｂの横ずれ量を検出するためのものであり、この横ずれ
量の検出と補正については後述する。 次に積載車８について説明する。これはフォークリフト
と同様に構成されるとともに、上端に移載装置９が設け
られたものであって、第１１図に示すように、上方に立
ち上がるフレーム８０にはモータ８１で回転駆動される
上下方向のねじ軸８２と、上下方向のガイトレール８５
．８５とが設けられており、このカイトレール８５にス
ライド自在に係合する積載アーム８４には、ねじ軸８２
と螺合する送りナツト８３が取り付けられている。 モータ８１でねじ軸８２を回転させる時、積載アーム８
４はカイトレール８５によるガイドを受けつつ上下に移
動する０図中８６はバランスウェイトである。 移載装置９は上記フレーム８０の上端に設けられて、積
載アーム８４上に積載された天井材であるボードＢを上
から一枚ずつ台車１のボード操作部における把持部７上
に移すもので、第１２図に示すように、左右一対の挟持
具９０．９０と、先端に夫々挟持具９０．９０が取り付
けられた回転アーム９１．９１と、この回転アーム９１
．９１の基端が固着された回転軸９２と、回転軸９２内
に挿通された回転軸９３と、各回転軸９２．９３を夫々
回転させるモータＭ　＋　、　Ｍ　２　とからなるもの
で、アーム９１先端と挟持具９０とを連結する連結軸９
７が上記回転軸９３にベルト９８で連結されている。 各挟持具９０は、第１３図に示すように、ガイド棒９０
３に夫々スライド自在に係合する一対の挟持子９０５，
９０５と、モータ９００で回転駆動されるねじ軸９０１
とを備えたものとなっており、ねじ軸９０１におけるね
じ方向の異なるねじ部に夫々螺合する送りナツト９０２
，９０２を備えた両挟持子９０５，９０５は、モータ９
００によるねじ軸９０１の回転で互いに接近もしくは離
反する。そして両挟持子９０５．９０５の対向面には、
夫々複数個の針状部材９０６が取り付けられている。 しかしてこの積載車８においては、その積載アーム８４
上に載せられたボードＢが、上述のように移載装置９に
よって台車１側の把持部７上に載せ変えられるものであ
るが、この動作は次のようにしてなされる。 すなわち、積載アーム８４はその上に載せられたボード
Ｂにおける最上端に位置するボードＢが挟持具９０の直
下に位置するように昇降を行うものであり、そして移載
装置９は、最上端のボードＢを挟持具９０の対の挟持子
９０５，９０５を互いに接近させることでその針状部材
９０６をボードＢの側端面に差し込ませてボードＢを挟
持し、その後、回転アーム９１を回転させることで、挟
持しているボードＢを台車１側の把持部７に移す。 この時、積載アーム８４上に積載されたボードＢが表向
きである場合には、つまり天井に配した時に下方側とな
る表面が上向きとなっている場合には、移載装置９はモ
ータＭ１による回転アーム９１の回転でボードＢを裏返
して把持部７に移すが、積載アーム８４上に積載された
ボードＢが裏向きである場合には、回転アーム９１を回
転させている間に、モータＭ２による回転軸９３（連結
軸９７）の回転を同時に行って、回転アーム９１に対し
て挟持具９０を更に回転させる反転動作を行い、把持部
７上に表裏を入れ換えることなく移す。この動作のため
に、移載装置９にはボードＢの表裏を判定するための判
定手段（図示せず）を設けている。この判定手段として
は、ボードＢの側端面の形状を光学的に、あるいは機械
的に検出するものを使用することができる。また、判定
手段の出力は台車１側にも送られて、移載装置９からボ
ードＢを受け取る際の把持部７の高さが自動的に調整さ
れるようになっている。 挟持子９０５に針状部材９０６を設けて、この針状部材
９０６をボードＢの側端面に差し込むことでボードＢを
保持するようにしているのは、−般に気孔を含む柔らか
い材質で構成されているために傷付きやすいボードＢの
表面に傷がつくことがないようにするためであり、また
真空吸着式の場合のような大掛かりが装置を不要とする
ためである。 次に、把持部７にボードＢが移されてからの動作につい
て説明する。把持部７上にボードＢが移されたならば、
把持部７における一対の互いに平行な矯正子７２．７２
がボードＢの長手方向中央部の両側面を挟みこむことで
、ボードＢの長手方向が台車１の前後方向軸Ｘと直交す
る方向となるように向きを矯正する。この時、把持部７
におけるベースプレート７０上にはローラー７１が設け
られているために、ボードＢが擦れて傷がつくようなこ
とがない。 そしてボードＢの向きか固定されたならば、撮像手段Ｃ
３によるボードＢの長手方向端縁の位置の検出、つまり
は台車１の基準点Ｏと長さが入力されているボードＢの
中心点○′との間の横ずれ量の検出と、撮像手段Ｃ＋　
、　Ｃ２による台車１の前後方向の軸Ｘのすれθ及び支
持バーＡに対する台車１の基準点○の位置の検出とから
、支持バーＡに対するボードＢの位置及び角度の調整が
なされる。 この点について説明すると、前述のように検出された台
車ｌの前後方向の軸Ｘと支持バーＡとがなす角度θの情
報から、角度調整装置４による角度調整がなされて、把
持部７上のボードＢの長手方向が支持バーＡに対して直
交するように補正される。 また、台車１に固定された撮像手段Ｃ２から得られる台
車１の基準点０とボードＢの中心点○′との間の横ずれ
量Ｃと、一対の支持バーＡ、Ａ間の距離（支持バーＡと
センターラインＡ″との間の距離り、）と、撮像手段Ｃ
１，Ｃ２から得られる台車１の基準点Ｏの位置とから、
ボードＢの中心点○′がセンターラインＡ′上の目標点
Ｔに位置するように、横ずれ調整装置３が把持部７の位
置を調整する。 尚、ここでは上記調整を行う前の通常位置に位置する昇
降軸５１のあるところを基準点○としている。また、台
車１の前後方向軸Ｘと直交する方向にボードＢを動かす
横ずれ調整装置３上に角度調整装置４がある関係上、横
ずれ調整装置３による位置調整は、上記角度θを調整条
件に含むものとなっており、補正すべき横ずれ量Ｌｃは
、一方の撮像素子Ｃ１と台車１の基準点Ｏとの間の上記
軸線Ｘａ上における距離をＬ３、撮像手段Ｃ３で検出さ
れるボードＢの中心点Ｏ′と台車１の基準点Ｏとの距離
をＣとする時、 Ｌｃ”［ｆ（ａ／（ａ＋ｂ）Ｌｚ＋Ｌｓｌｓｉｎθ−（
１−ｃｏｓのＬ１＋ｃ］／ｃｏｓθとなっている。ちな
みに台車１の基準点Ｏ上に回転軸がある角度調整装置４
上に横ずれ調整装置３がある場合は、第１６図にも示す
ように、Ｌｅ；（（ａ／（ａ４ｂ）Ｌ２”Ｌｓ）ｓｉｎ
θ−（１−ｃｏｓθ）Ｌ、＋ｃとなる。 ボードＢが架け渡されることになる支持バーＡを基準に
してボードＢの位置決めを行うことから、ボードＢを正
確に位置決めすることができる上に、新たな基準となる
ものを設ける必要がなく、施工の簡略化を図れるもので
あり、更に簡単な演算ですむようになっていることは、
演算部にかかる演算のための負担が少なくて演算スピー
ドが早くなる上に、プログラミング作業に対する負担も
小さくなる。そして、台車１に基準点○を設けているこ
とは、ボードＢの長さが異なるものについてもボードＢ
の長さ寸法値の変更だけで容易に対応することができる
。 このようにして、ボードＢの長手方向が支持バーＢと直
交する状態に調整されるとともに支持バーＡと直交する
方向のボードＢの位置の調整がなされた後は、第１７図
に示す動作により、一対の支持バーＡ、Ａ間にボードＢ
が架け渡される。 すなわち、昇降台２，５によるボードＢの上昇で、ボー
ドＢをいったん支持バーＡ、Ａの上方に通さなくてはな
らないのであるが、このために、同図（ａ）に示すよう
に、傾き調整装Ｗ６によってボードＢに長手方向両端の
高さを異ならせる傾き調整がなされるとともに、ボード
Ｂの中心Ｏ′が一方の支持バーＡ側に少し寄る位置調整
が横ずれ調整装Ｎ３によって行われ、この状態でボード
Ｂの一端だけが支持バーＡ、Ａ間を上に抜けるように上
昇がなされる。 ついで、同図（ｂ）に示すように、ボードＢの他端が支
持バーＡ、Ａの間にくるように、横ずれ調整装置３によ
るボードＢの傾いた状態のままでの長手方向移動がなさ
れ、更にボードＢの他端が支持バーＡ、Ａ間を上に抜け
るように、上昇がなされる。ただし、この上昇は、傾き
調整装置６によって傾斜したボードＢの下方側を持ち上
げてボードＢの傾きを小さくする動作を主体として行わ
れる。 これは、ボードＢの一端が支持バーＡの上方に位置する
他の天井構成部材にボードＢが触れないようにするため
である。 その後、同図（ｃ）に示すように、ボードＢの他端が支
持バーＡに寄るように横ずれ調整装置３による位置調整
がなされるとともに、ボードＢの下降とボードＢの傾き
角度が更に小さくなる動作がなされ、同図（ｄ）に示す
ボードＢの水平化と下降とを経た後、同図（ｅ＞に示す
ように、支持バーＡの上端部の膨らみを避けるために一
方側に寄せていたボードＢが両支持バーＡ、Ａ間の中央
に位置するように横にずらし、把持部７によるボードＢ
の把持を解放することで、支持バーＡ、Ａ間へのボード
Ｂの架け渡しが完了し、この時ボードＢはその両端が支
持バーＡ、Ａの水平片上に載る。 第１８図はこの時の昇降台２，５と傾き調整装置６と横
ずれ調整装置３及び把持部７の動作のタイムチャートで
ある。図中の■〜［相］は第１７図中の同じ記号で示す
動作に対応している。 作業台車１００は、上述のようにして支持バーＡ、Ａ間
に架け渡されたボードＢを既に架け渡されているボード
Ｂに目地部材を介して接続する作業を行う作業者が乗る
ためのものであり、台車１に付設されたコントロール装
置１１はこの作業台車１００に乗っている作業者が操作
しやすい上面に操作パネルが設けられている。 この天井施工ロボットが、台車１と積載車８そして作業
台車１００に分割されて、台車１に積載車８と作業台車
１００が連結自在とされているのは、エレベータ−に分
割して載せることができるようにしているためである。 把持部７の昇降のための部材を昇降台２．５に分割して
いるのも、高さを抑えるためである。尚、作業台車１０
０と積載車８とを台車１に連結した時、作業台車１００
における車輪及び積載車８における車輪が床面から浮く
ようにしておくことが、台車１の支持バーＡに沿った走
行をスムーズなものとする点で好ましい。第１図及び第
２図中の１０５はバッテリー、１０６は走行用バッテリ
ーである。 位置検出のために撮像手段Ｃ＋　、　Ｃ２、Ｃ３を用い
たのは、非接触式とすることで、台車１の走行のための
障害要素をなくすためであるが、接触式の検出手段を用
いてもよい。

【発明の効果】

以上のように本発明の天井施工ロボットにおいては、支
持バーとボードとの相対位置を検出してボードの支持バ
ーに対する姿勢の調整がなされる上に、ボードの傾きも
調整することができるようになっているために、支持バ
ー間へのボードの嵌め込みを自動化することができるも
のであり、特に常に上方を向いて行わなければならなか
った作業が自動化されることから、作業者が腰を痛めて
しまう危険性を排除することができる。また、支持バー
に沿って走行する台車上に設けていることから、ボード
の取付施工のために櫓を組む必要もないものであり、天
井施工作業に要する手間と時間を大幅に削減することが
できるものである。 そして、支持バーとボードとの間の位置誤差の検出手段
を、ボードが架け渡される支持バーを基準としてボード
の位置を検出するものとした時には、ボードを取り付け
る対象である支持バーを基準にすることになるために、
ボードの位置調整を正確に行えるものであり、ボードが
架け渡される一対の支持バーを結ぶ方向において一対の
支持バー間を通過させるためにボードに鉛直方向におけ
る傾斜を持たせる傾き調整部をボード操作部に設けるこ
とで、ボードに傾きを持たせて支持バー間を通過させる
ことを容易に行えるものである。 また、ボード操作部を、昇降台と、ボードをその長手方
向に移動させる横ずれ調整部と、ボードを鉛直軸回りに
回転させる角度調整部と、ボードが架け渡される一対の
支持バーを結ぶ方向においてボードに鉛直方向における
傾斜を持たせる傾き調整部と、ボードを把持する把持部
とから構成して、昇降台上に横ずれ調整部と角度調整部
と傾き調整部と把持部とを設ければ、必要な複数種の操
作を各調整部及び昇降台に分担させることができるため
に、制御を容易に行えるものである。 天井バーとボードとの間の位置誤差の検出手段を、ボー
ドが架け渡される一対の支持バーに対する台車の基準点
の位置を検出する第１の検出手段と、ボード操作部で把
持されたボードの台車の基準点に対する位置を検出する
第２の検出手段とから構成して、ボード操作部はボード
をその長手方向に移動させる横ずれ調整部と、ボードを
鉛直軸回りに回転させる角度調整部とを備え、上記検出
手段の出力に基づき、横ずれ調整部と角度調整部とで支
持バーに対するボードの位置調整を行うものとすれば、
ボードの支持バーに対する位置誤差の検出とこの位置誤
差の調整とを容易に行えるものとなり、この時、ボード
操作部における横ずれ調整部を台車の前後方向軸と直交
する方向にボードを移動させるものとして形成するとと
もに角度調整部をこの横ずれ調整部上に設ければ、ある
いはボード操作部における角度調整部をその回転軸が台
車の基準点に位置するように配設して、横ずれ調整部を
この角度調整部上に設ければ、位置誤差の修正が更に容
易となる。 しかも、天井バーとボードとの間の位置誤差の検出手段
を、ボードが架け渡される一対の支持バーに対する台車
の基準点の位置を検出する第１の検出手段と、ボード操
作部で把持されたボードの台車の基準点に対する位置を
検出する第２の検出手段とから成るものとし、第１の検
出手段は台車の前後方向軸と平行な軸線上に固定されて
支持バーを検知する一対のセンサで構成し、第２の検出
手段は台車に別途固定されてボードを検出する他のセン
サで構成して、ボードが架け渡される一対の支持バー間
の距離２　Ｌ　ｌ　と、一対のセンサの上記軸線上にお
ける距離Ｌ２と、一方のセンサと台車の基準点との間の
上記軸線上における距離Ｌ３と、両センサで検出される
センサと一方の支持バーとの間の水平面内における距離
ａ、ｂとから演算される支持バーに対する台車の基準点
の位置並びに第２の検出手段で検出されるボードの中心
点と台車の基準点との距離Ｃから、支持バーに対するボ
ードの位置誤差を演算すれば、最小限の検出手段及び最
小限の演算でボードの位置調整を行うことができる。ま
た、ここにおける距離ａ、ｂ。 Ｃの算出を、第１の検出手段における一対のセンサ及び
第２の検出手段におけるセンサを夫々ＣＣＤ素子を持つ
撮像手段で形成して画像処理技術で算出すれは、非接触
で測定することができることになるために、検出手段が
台車の走行やボードの操作の邪魔になることがないもの
となる。 加えるに、ボードが積載された昇降型積載手段と、台車
上のボード操作部に積載部からボードを一枚毎に移載す
る移載手段とを備えたものとすれば、ボード操作部にボ
ードを渡すことも自動化することができるものであり、
特に、ボード操作部及び支持バーとボードとの間の位置
誤差の検出手段が設けられた台車に対して上記積載手段
及び移載手段を備えた積載車が分離連結自在となるよう
にすれば、両者を分離することでエレベータによる移動
を行えるものとすることができる上に、積載車側の積載
装置及び移載装置にはボードの取り扱いに精度を持たせ
る必要がなく、従って積載車と台車との連結時の精度を
問うことがなくなる。 また、上記移載手段をボードの表裏判定部と、表裏判定
部の出力に基づいて選択的に作動してボ−ドの表裏を入
れ換える反転部とを備えたものとすれは、積載部上に積
載するボードの表裏を問うことがなくなるものであり、
ボードの側端面に差し込まれる針状の挟持子を複数対備
えて、これら挟持子でボード２挟持するボード挟持部を
移載部に設ければ、積載部からボード操作部にボードを
移すにあたって、真空吸引装置といった大掛かりな装置
を必要としない上に、ボードの表裏面を傷付けるような
ことがなくなるものである。 反転部を備えた移載手段としては、一端が回動自在に支
持されて回動駆動されるアームと、アームの先端に設け
られたボード挟持部と、アームに対してボード挟持部を
水平軸まわりに回転させる自転部とからなるものとすれ
ば、構造が簡単で制御も容易なものとなる。 昇降台を第１昇降台と、この第１昇降台に対して昇降を
行う第２昇降台とで構成すれば、全高を抑えることがで
き、第１昇降台上に横ずれ調整部と角度調整部とを設け
、これら横ずれ調整部と角度調整部とで横ずれと角度調
整とがなされる第２昇降台上に傾き調整部と把持部とを
設ければ、ボードを支持バー間に嵌め込む際の傾き調整
部の制御を複雑なものとせずにすむ。 ボード操作部における把持部を複数個のローラー群と、
このローラー群上に載せられるボードを両側面から挟む
互いに平行で且つ間隔が可変とされた対の矯正子とから
なるものとすれば、ボードの位置調整に際して、矯正子
でボードを挟む方向の位置ずれを無視することができる
ものであり、またローラー群はこの時にボードが傷付い
てしまうことを防ぐ。 台車に独立駆動される複数の駆動輪を設けて、支持バー
に対する走行方向のずれの検出手段の出力に基づいて上
記駆動輪の回転数差により走行方向の補正を行うものと
することで、台車の走行方向の補正を複雑な操舵機構を
必要とすることなく簡便に行うことができ、更に独立駆
動される複数の駆動輪を、夫々鉛直軸まわりに回転自在
として、複数の駆動輪を鉛直軸まわりに少なくとも９０
゜の範囲で相反する方向に連動回転させる走行方向転換
手段を設ければ、台車の走行路をずらすことが台車の横
移動で行うことができる上に、台車の向きが不定になっ
てしまうこともない。 そして本発明の天井施工方法においては、まず天井面の
支持バーに対するボードの位置誤差を補正した後、ボー
ドを支持バー間に嵌め込む動作を行うために、ボードの
嵌め込み動作の際にはボードの位置誤差を考慮する必要
がなく、このためにボードを支持バー間に嵌め込む動作
をボードの上下と傾きと横にずらす動作だけで行えるも
のであって、嵌め込む動作のための機構及び制御を簡単
にすることができる。 そして、この嵌め込み作業における支持バー間を下方か
ら情報にボード全体を通過させるに際して、傾斜したボ
ードの下方側を持ち上げて傾斜角度を小さくすれば、ボ
ードが支持バーの上方に大きく突出して、支持バーを吊
り下げている部材等にボードが当たるというようなこと
がなく、他の部材の邪魔されることなくボードの嵌め込
みを行えるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明一実施例の斜視図、第２図は同上の側面
図、第３図は同上の正面図、第４図及び第５図は同上の
昇降台の斜視図、第６図は同上の横ずれ調整装置の斜視
図、第７図は同上の角度調整装置の斜視図、第８図は同
上の傾き調整装置の斜視図、第９図は同上の把持部の斜
視図、第１０図（ａ）は同上の台車の駆動輪の斜視図、
第１０図（ｂ）　（ｃ）は同上の動作説明図、第１１図
は同上の積載車の積載部の斜視図、第１２図は同上の移
載装置の斜視図、第１３図は同上の把持具の斜視図、第
１４図及び第１５図（ａ）　（ｂ）は同上の検出調整動
作の説明図、第１６図（ａ）（ｂ）は他の検出動作の説
明図、第１７図（ａ）〜（ｅ）は同上のボード嵌め込み
動作の説明図、第１８図は同上の動作のタイムチャート
であって、１は台車、２．５は昇降台、３は横ずれ調整
装置、４は角度調整装置、６は傾き調整装置、７は把持
部、８は積載車、９は移載装置を示す。 代理人　弁理士　石　１）長　七 第４図 第１Ｏ図 第１０図 （ｂ） 第１１図 第１４図 第１５７ ′＃Ｓｊ５図 （ｂ） 第１６！ｌ （ａ）

Claims (21)

【特許請求の範囲】
1. （１）天井に一定間隔で施工された支持バー間に天井材
   としてのボードを配設するものであって、支持バーに沿
   って走行する台車と、この台車上に設けられてボードの
   把持並びにこのボードの上昇と水平移動と上下の角度変
   更と回転とを行うボード操作部とを備えるとともに、支
   持バーとボードとの間の位置誤差の検出手段と、この検
   出手段の出力に基づいてボード操作部を動かして支持バ
   ーに対するボードの位置を定めて支持バー間にボードを
   配設させる制御手段とを備えていることを特徴とする天
   井施工ロボット。
2. （２）支持バーとボードとの間の位置誤差の検出手段は
   、ボードが架け渡される支持バーを基準としてボードの
   位置を検出するものであることを特徴とする請求項１記
   載の天井施工ロボット。
3. （３）ボード操作部は、ボードが架け渡される一対の支
   持バーを結ぶ方向において一対の支持バー間を通過させ
   るためにボードに鉛直方向における傾斜を持たせる傾き
   調整部を備えていることを特徴とする請求項１記載の天
   井施工ロボット。
4. （４）ボード操作部は、昇降台と、ボードをその長手方
   向に移動させる横ずれ調整部と、ボードを鉛直軸回りに
   回転させる角度調整部と、ボードが架け渡される一対の
   支持バーを結ぶ方向においてボードに鉛直方向における
   傾斜を持たせる傾き調整部と、ボードを把持する把持部
   とからなり、昇降台上に横ずれ調整部と角度調整部と傾
   き調整部と把持部とが設けられていることを特徴とする
   請求項１記載の天井施工ロボット。
5. （５）台車は独立駆動される複数の駆動輪を備えて、支
   持バーに対する走行方向のずれの検出手段の出力に基づ
   いて上記駆動輪の回転数差により走行方向の補正を行う
   ものであることを特徴とする請求項１記載の天井施工ロ
   ボット。
6. （６）天井バーとボードとの間の位置誤差の検出手段は
   、ボードが架け渡される一対の支持バーに対する台車の
   基準点の位置を検出する第１の検出手段と、ボード操作
   部で把持されたボードの台車の基準点に対する位置を検
   出する第２の検出手段とから成り、ボード操作部はボー
   ドをその長手方向に移動させる横ずれ調整部と、ボード
   を鉛直軸回りに回転させる角度調整部とを備え、上記検
   出手段の出力に基づき、横ずれ調整部と角度調整部とで
   支持バーに対するボードの位置調整を行うものであるこ
   とを特徴とする請求項１記載の天井施工ロボット。
7. （７）第１の検出手段は台車の前後方向軸と平行な軸線
   上に配設固定された一対のセンサで構成され、第２の検
   出手段は台車に別途固定されてボードを検出する他のセ
   ンサで構成されており、ボード操作部における横ずれ調
   整部は台車の前後方向軸と直交する方向にボードを移動
   させるものとして形成されるとともに角度調整部はこの
   横ずれ調整部上に設けられていることを特徴とする請求
   項６記載の天井施工ロボット。
8. （８）第１の検出手段は台車の前後方向軸と平行な軸線
   上に配設固定された一対のセンサで構成され、第２の検
   出手段は台車に別途固定されてボードを検出する他のセ
   ンサで構成されており、ボード操作部における角度調整
   部はその回転軸が台車の基準点に配設され、横ずれ調整
   部はこの角度調整部上に設けられていることを特徴とす
   る請求項６記載の天井施工ロボット。
9. （９）天井バーとボードとの間の位置誤差の検出手段は
   、ボードが架け渡される一対の支持バーに対する台車の
   基準点の位置を検出する第１の検出手段と、ボード操作
   部で把持されたボードの台車の基準点に対する位置を検
   出する第２の検出手段とから成り、第１の検出手段は台
   車の前後方向軸と平行な軸線上に固定されて支持バーを
   検知する一対のセンサで構成され、第２の検出手段は台
   車に別途固定されてボードを検出する他のセンサで構成
   されており、ボードが架け渡される一対の支持バー間の
   距離２Ｌ＿１と、第１の検出手段である一対のセンサの
   上記軸線上における距離Ｌ＿２と、この両センサのうち
   の一方のセンサと台車の基準点との間の上記軸線上にお
   ける距離Ｌ＿３と、両センサで検出されるセンサと一方
   の支持バーとの間の水平面内における距離ａ、ｂとから
   演算される支持バーに対する台車の基準点の位置並びに
   第２の検出手段で検出されるボードの中心点と台車の基
   準点との距離ｃから、支持バーに対するボードの位置誤
   差が演算されることを特徴とする請求項１記載の天井施
   工ロボット。
10. （１０）ボード操作部はボードをその長手方向に移動さ
    せる横ずれ調整部と、ボードを鉛直軸回りに回転させる
    角度調整部とを備えるとともに、いずれか一方の調整部
    上に他方の調整部が配設されており、横ずれ調整部が角
    度調整部上にあるとともに角度調整部の回転軸が台車の
    基準点にある場合は、角度調整部で補正すべき角度θが ｔａｎ＾−＾１（（ａ＋ｂ）／Ｌ＿２） で演算されるとともに、横ずれ調整部で補正すべき移動
    量Ｌｃが ｛（ａ／（ａ＋ｂ）Ｌ＿２＋Ｌ＿３｝ｓｉｎθ−（１−
    ｃｏｓθ）Ｌ＿１＋ｃで演算され、 角度調整部が横ずれ調整部上にあるとともに横ずれ調整
    部によるボード移動方向が台車の前後方向軸と直交する
    方向である場合は、角度調整部で補正すべき角度θが ｔａｎ＾−＾１（（ａ＋ｂ）／Ｌ＿２） で演算されるとともに、横ずれ調整部で補正すべき移動
    量Ｌｃが 〔｛（ａ／（ａ＋ｂ）Ｌ＿２＋Ｌ＿３｝ｓｉｎθ−（１
    −ｃｏｓθ）Ｌ＿１＋ｃ〕／〔ｃｏｓθ〕で演算され、
    これら補正値に基づき、角度調整部と横ずれ調整部とで
    ボードの位置補正がなされることを特徴とする請求項９
    記載の天井施工ロボット。
11. （１１）第１の検出手段における一対のセンサ及び第２
    の検出手段におけるセンサは夫々ＣＣＤ素子を持つ撮像
    手段で形成され、画像処理技術で距離ａ、ｂ、ｃが算出
    されていることを特徴とする請求項９記載の天井施工ロ
    ボット。
12. （１２）独立駆動される複数の駆動輪は、夫々鉛直軸ま
    わりに回転自在とされており、複数の駆動輪を鉛直軸ま
    わりに少なくとも９０゜の範囲で相反する方向に連動回
    転させる走行方向転換手段を備えていることを特徴とす
    る請求項５記載の天井施工ロボット。
13. （１３）ボードが積載された昇降型積載手段と、台車上
    のボード操作部に積載部からボードを一枚毎に移載する
    移載手段とを備えていることを特徴とする請求項１記載
    の天井施工ロボット。
14. （１４）積載手段と移載手段とは積載車上に設けられ、
    昇降台と、ボードをその長手方向に移動させる横ずれ調
    整部と、ボードを鉛直軸回りに回転させる角度調整部と
    、ボードが架け渡される一対の支持バーを結ぶ方向にお
    いてボードに鉛直方向における傾斜を持たせる傾き調整
    部と、上記移載手段から受け渡されるボードを把持する
    把持部とから成るボード操作部及び支持バーとボードと
    の間の位置誤差の検出手段が設けられた台車に対して上
    記積載車が分離連結自在とされていることを特徴とする
    請求項１３記載の天井施工ロボット。
15. （１５）移載手段はボードの表裏判定部と、表裏判定部
    の出力に基づいて選択的に作動してボードの表裏を入れ
    換える反転部とを備えていることを特徴とする請求項１
    ３記載の天井施工ロボット。
16. （１６）移載手段はボードの側端面に差し込まれる針状
    の挟持子を複数対備えて、これら挟持子でボードを挟持
    するボード挟持部を具備していることを特徴とする請求
    項１３記載の天井施工ロボット。
17. （１７）反転部を備えた移載手段は、一端が回動自在に
    支持されて回動駆動されるアームと、アームの先端に設
    けられたボード挟持部と、アームに対してボード挟持部
    を水平軸まわりに回転させる自転部とからなることを特
    徴とする請求項１６記載の天井施工ロボット。
18. （１８）昇降台は第１昇降台と、この第１昇降台に対し
    て昇降を行う第２昇降台とで構成され、第１昇降台上に
    横ずれ調整部と角度調整部とが設けられ、これら横ずれ
    調整部と角度調整部とで横ずれと角度調整とがなされる
    第２昇降台上に傾き調整部と把持部とが設けられている
    ことを特徴とする請求項４記載の天井施工ロボット。
19. （１９）ボード操作部における把持部は複数個のローラ
    ー群と、このローラー群上に載せられるボードを両側面
    から挟む互いに平行で且つ間隔が可変とされた対の矯正
    子とからなることを特徴とする請求項４記載の天井施工
    ロボット。
20. （２０）ボードが架け渡される支持バーを基準として、
    ボード操作部で把持されているボードの支持バーに対す
    る位置を求めて、支持バーと直交する方向のボードの角
    度ずれ及び位置ずれをボード操作部を動かして矯正し、
    しかる後に、ボードが架け渡される一対の支持バーを結
    ぶ方向においてボードに鉛直方向における傾斜を持たせ
    た状態でボードを持ち上げて、支持バー間を下方から上
    方に通過させ、この後、ボードを支持バーを結ぶ方向に
    ずらせるとともにボード操作部を下降させて支持バー間
    にボードを架け渡すことを特徴とする天井施工方法。
21. （２１）支持バー間を下方から上方にボード全体を通過
    させるに際して、傾斜したボードの下方側を持ち上げて
    傾斜角度を小さくすることを特徴とする請求項２０記載
    の天井施工方法。