JPH0483059A - 天井自動カッティング装置 - 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】 〔発明の目的〕 （産業の利用分野） 本発明は建設現場において、照明器具等を取付けるため
に、天井に孔をあける作業を自動的にする天井自動カッ
ティング装置に関する。

（従来の技術） 従来、ビルの建設工事において、天井に照明器具やスピ
ーカー等を取付ける作業手順は、（１）天井下地に孔の
おいていないボードを取付ける。

（２）各器具の位置を床上に墨出しする。（３）床上の
墨を天井に移設する。（４）墨を中心にして天井ボード
に孔の輪郭を描く。（５）輪郭にそって天井ボードを切
断し孔をあける。（６）孔に器具をはめこみ取付けてゆ
く、という手順で行っている。

したがって多数の人手を要し、建設工事では能率の悪い
作業とみられていた。近年、建設業界における人手不足
は深刻なものであり、このような人手を要する仕事の自
動化が要求されている。

（発明が解決しようとする課題） 上記に述べた従来の天井カッティング方法では、人間の
作業によるもので、寸法の測定のミス等々があると予測
しない大きな損害を生ずることも起り、工期にも影響を
あたえる。また台に乗って天井を向いて仕事をするため
、作業者の疲労度も高く、そのため転落による事故等も
起りがちであり、建設現場では最も嫌われ、また能率の
悪い作業であった。そこで本発明は上記従来の問題点を
解消するもので、その目的とするところは天井カッティ
ングの作業を自動化し、人手に頼っていたために起きた
ミス作業をなくし、また短時間内に天井カッティングを
する天井自動カッティング装置を提供することである。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段） 上記課題を解決するための本発明は、天井孔明は位置の
真下にまで走行し、真下に達したときにドリル文はカッ
ターを付した腕が上昇し、この腕はあらかじめ入力した
データにより、Ｘ−Ｙ軸に動き得るようになっているの
で、あらゆる形状の孔が明けられるようになっており、
また孔が多数ある場合は、孔を明ける順番通りに答礼の
座標を入力する事により次々と孔を明けてゆく事が可能
な天井孔明は装置による。そしてこの装置の移動には、
走行中の台車の受信器により２つの固定点よりの信号を
受信し、台車の位置をリアルタイムに演算し目的地との
差より、台車の駆動輪の回転方向及び走行方向を制御す
ることにより行う。この装置に入力するデータとしては
、天井高さ、孔の図心の座標と形状、大きさ、基準通り
芯を形成する２点の座標である。

（作用） 本発明の天井自動カッティング装置では、走行中の台車
の受信器により、２つの固定点よりの信号を受信し、台
車の位置をリアルタイムに演算しているので、答礼の座
標を順番通りに入力する事により、台車は目的地との座
標の差により、台車の駆動輪の回転方向、走行方向を制
御して孔の位置に達することができる。孔の位置に達す
ると、ドリル又はカッターを付した腕が上昇し、この腕
はあらかじめ入力した孔の形状通りに動くので、所定の
孔あけが所定の位置で行われる。

すなわち、この装置は人手を要せずして天井の孔をあけ
る位置に自動的に到達して、自動的に所定の形状の孔を
あけることができる。

（実施例） 以下本発明の実施例を図面を参照して説明する。最初に
台車を所定の位置に到達させる方法を説明する。

第１図は一回の孔あけ作業のユニットを示し、台車は基
点（ｘｏ　Ｙ６　）を出発し、１番目の孔、座標図（Ｘ
、Ｙ、Ｌ　２番目の孔、座標（ＸＺＹよ）の順に孔をあ
けてゆく。基点（ｘｏ　ｙ、）（Ｘｏ＋Ｙｏ＋）を入力
し、２点間を結んだ線を計算上の基準通り芯とする。

孔の形状、大きさは第１図（Ｂ）の様に孔の座標（ｘ、
ｙ、）を図心として図心を通り、基準通り芯と平行な線
を中心線として、例えば孔形状が長方形の場合ａ、ｂの
値を入力する。

台車の移動と計測は次の如くする。台車中心を第１図（
Ａ）の基点（Ｘ６ＹＯ）に置き、車軸を基準通り芯に合
わせる。スタート直後より走行中の現在位置の座標（Ｘ
、Ｙ、）を計測し、あけるべき天井孔の座標（ｘ＋　Ｙ
、）との差をリアルタイムに演算し、（ｘ、ｙ、）が（
ｘ、ｙ、）に近づく様に台車の駆動輪の回転方向（Ｘ方
向）、車輪の向き（Ｘ方向）が制御される。

移動中の台車の位置の計測方法は第１図（Ｃ）の如く公
知の技術である超音波やレーザ光線の発信点から受信点
迄の到達時間よりその距離！Ａ１ｆＡｔ　　ｊ２＋＋　
　Ｉ！ｔｚを演算することにより受信点Ａ。

Ｂの座標が判明し、又受信点Ａ、Ｂの座標の違いにより
、平行線とのズレ角θを演算することができる。

台車の操法としては第１図（Ｄ）にみるように、走行中
の台車の座標が（ｘ、ｙ、）とあけるべき孔の座標（Ｘ
ＩＹＩ）との差ｅ　Ｘ　ｒ　　ｅ　’ｆをリアルタイム
に演算し、例えばｅＸ〉０であれば車輪の回転を（Ａ）
方向に、ｅＸ〈０方向であれば（Ｂ）方向にｅ、〉０で
あれば車輪の向きを（イ）方向にｅ、＜Ｑであれば（ロ
）方向に制御しながら孔の座標（ＸＩ　Ｙｌ　）に近づ
けてゆく。

台車の停止位置の許容誤差の修正としては、第１図（Ｅ
）でみるように、孔あけ許容誤差（例えば±２ｍｍ）以
内に、しかも台車軸を基準通り芯に平行に合わせて台車
を停止させることは難しい。

ドリル又はカッターの移動範囲（イ）が孔（ハ）に比べ
て余裕があれば、台車の中心と孔の中心を必ずしも一致
させなくともよく、孔（ハ）をあけられる範囲（ロ）に
孔の座標（Ｘ、Ｙ、）が入れば台車を停止させ、孔あけ
が可能になる。

走行中の台車は、台車の座標とずれ角θ、あけるべき孔
の形状、大きさより孔をあけれる範囲（ロ）がリアルタ
イムに演算されている。前記のように台車はこのように
して孔をあけるべき所定の位置に行き、所定の孔をあけ
ることができる。

以下の本発明の天井自動カッティング機について、第２
図を参照して説明する。４は本発明の天井カッティング
機、５は受信器、９はカッティング機の台車で下部に車
輪１０を付し、自由に動力によって移動する。また前記
のように信号により前進、後進また進行方向角度θをと
れる機構になっている。１１はカッティング機の主要部
を昇降できるように台車９に垂直に立っている支柱、１
２は支柱１１を覆って上下できる上下スライダーである
。１３は上下スライダー１２に固定されているＸ−Ｙテ
ーブルで、上下スライダーと共に上下する。１５はドリ
ル又はカッター１４をＸ方向に移動できるようにしたＹ
軸支え、１６はＹ軸支え１５をＸ方向にスライドできる
ように取付けられているＸ軸支えである。このＸ軸支え
上を摺動できるようにドリル又はカッター１４は、Ｘ−
Ｙ座標内のどこにでも位置できる。１８．１９は切断片
押えバーで四辺形に組立てられ、押えバー１９で切断面
を押える。押えバー１８．１９を持上げるための油圧シ
リンダー２０がテーブル１３の四隅にあり、天井孔をあ
けるときは油圧シリンダー２０にロッド２１を介して、
押えバー１８，１９で形成する四辺形の押え枠を天井に
当接させ、ドリル又はカッター１４による切断をおこな
い易いように、また切断した切断片をそのまま落下させ
ずに一時的に保持する。切断片を落下させたいときは４
個の油圧シリンダーの内、隣接する２個のシリンダーの
ロッド２１を下げ、他の２個のシリンダーのロッド２１
をそのままあるいは少し上げれば切断片は傾斜されて容
易に落ちる。２２は台車の上に設置したコントローラー
で、内部に油圧シリンダー用のオイルポンプ、車輪１０
を動かすモータ、入力を記憶させておく装置、および前
記ドリル又はカッターのＹ軸とＹ軸の動作をコントロー
ルする装置其他を含む。図では示していないが、Ｙ軸支
え１５およびＸ軸支え１６の移動はりニアモータ、其他
スクリュー回転による移動等種々考えられるが、この種
のものはＸ−Ｙテーブルとして工作機に用いられるもの
と同様な構造で、その操作方法と構造は公知である。尚
、上下スライダー１２を上下させる装置もリニアモータ
、其他スクリュ一方式等々が考えられる。天井孔あけ作
業中は台車９が動かぬように車輪１０を制止するような
装置は図示しないが必要である。車輪１０を電磁マグネ
ット等にて挟んで回転をとめるようにすればよい。

尚、孔をあける過程でボードの切断されていない部分が
少なくなるとボードの自重により、ボードが折れ曲り、
孔あけ作業の障害となり、又切り口も見苦しいものにな
る。この現象をなくすために、孔の大きさ形状によって
、ボード自重を支えられる最少長さ（残し）、およびそ
の位置が孔のデータ入力時に自動的に計算される（第３
図参照）。

最初は押えバー１８．１９は孔あけ作業に支障をきたさ
ない様に退避しており、“残し°゛以外切断が完了後に
バーを寄せ、下方から支えパ残し゛部分を切断する。完
全に切断した後は、いずれかの側のシリンダー２本を縮
めて切断片を傾斜させて一方向にスライドさせておこす
ようになっている。

本発明は前記実施例に限定されるものではな（、適宜の
設計的変更により、適宜の態様で実施し得るものである
。

〔発明の効果〕− 以上説明したように本発明によれば、二定点よりの信号
を２つの受信器で受信することによって台車の現在の座
標を知り、孔あけする位置の座標との差より車輪を前後
進、方向づけさせ、孔の位置、形状、天井高さ、基準通
り芯を形成する２点の座標を入力させれば、後は自動的
に天井に所定の形状の孔あけ作業をすることができる。

尚、台車の中心と孔の中心が一致しなくても孔をあけら
れる範囲内に台車が入れば台車は自動停止して、孔あけ
作業が開始できる。

【図面の簡単な説明】

添付の図面は本発明の実施例であり、第１図は天井自動
カッティング機を所定の位置へ到達させる方法を説明す
る図面で、（、Ａ　）は答礼の座標と孔あけ順番を示し
、ＣＢ）は孔のデーター人力の関係を示し、（Ｃ）は台
車の移動とその計測方法を示しくＤ）は台車の走行状態
を示し、（Ｅ）は孔と台車の停止位置の関係を示す図で
ある。 第２図は本発明の天井自動カッティング機の全体を示す
斜視図、第３図は切断片押えバーの作動状態を示す図で
ある。 ４・・・天井自動カッティング機　５・・・受信器９・
・・台車　　　　　　　１０・・・車輪１１・・・支柱
　　　　　　　１２・・・上下スライダー１３・・・Ｘ
−Ｙテーブル　　１４・・・ドリル又はカッター１５・
・・Ｙ軸支え　　　　　１６・・・Ｘ軸支え１８、１９
・・・切断片押えバー　２０・・・油圧シリンダー２１
・・・ロッド　　　　　　２２・・・コントローラ特許
出願人　　　大成建設株式会社 代理人　弁理士　　　磯　野　道　造（外２名）（Ｄ）
６卑の操向

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）音波又は光波の受信器を備えた駆動台車と、該台
   車上に垂直に固定した支柱と、 該支柱を上下に移動できる上下スライダーと、該上下移
   動体に固定されたＸ−Ｙテーブルと、該Ｘ−Ｙテーブル
   に取付けられた伸縮腕と、伸縮腕に取付けられた天井孔
   切削具と、 前記Ｘ−Ｙテーブル上に装架されたシリンダー体によっ
   て上下される切断片支持枠体と、 前記駆動台車、上下移動体、Ｘ−Ｙテーブル、伸縮腕、
   天井孔切削具とシリンダー体を制御する制御装置と、前
   記駆動台車、受信器、上下移動体とＸ−Ｙテーブルの動
   作を入力する入力装置と、該入力装置に対する出力装置
   と、 前記受信器と連動して台車を目的地迄進行させる走行制
   御装置とよりなる天井自動カッティング装置。
2. （２）シリンダーにて上下される切断片支持枠が、天井
   孔カッティングが終了したとき、相隣れる２つのシリン
   ダーが油圧を解除して、切断片支持枠を傾斜させるよう
   になっている請求項１記載の天井自動カッティング装置
   。
3. （３）台車の走行制御装置が同一平面内でその座標がわ
   かっている二つの固定点よりの信号を設定位置にある二
   つの受信器で受信する事により、走行中の台車の位置と
   基準通り芯に対する台車の車軸との角度をリアルタイム
   に演算しながら目的地迄進行する装置である請求項１記
   載の天井自動カッティング装置。
4. （４）台車の走行制御装置が、台車の座標、基準通り芯
   に対するずれ角、明けるべき孔の形状より、孔を明ける
   範囲をリアルタイムで演算し、孔を明ける範囲内に孔の
   座標が入れば台車を停止させ、孔明け作業を行うように
   なっている装置である請求項１記載の天井自動カッティ
   ング装置。