JPH0985652A

JPH0985652A - 施工ロボット

Info

Publication number: JPH0985652A
Application number: JP26632395A
Authority: JP
Inventors: Toshiyuki Sawano; 利幸沢野; Yutaka Yoshinada; 裕吉灘
Original assignee: Komatsu Ltd
Current assignee: Komatsu Ltd
Priority date: 1995-09-20
Filing date: 1995-09-20
Publication date: 1997-03-31

Abstract

(57)【要約】【課題】狭い現場での施工を作業性良く行えると共
に、人力での移動が可能となり、操作が容易である施工
ロボットを提供する。【解決手段】下部に車輪４を有する上下移動装置８の
上端部近傍に多関節式水平移動装置５を取着し、多関節
式水平移動装置５の先端部に把持装置６０を取着する。
上下移動装置８は、上下に伸縮自在なテレスコピックシ
リンダ２で構成し、多関節式水平移動装置５は第１アー
ム２０及び第２アーム４０より構成する。把持装置６０
は、第２アーム４０の先端部に上下方向の揺動装置６８
を介して取着され、垂直壁及び天井の両施工が可能であ
る。多関節式水平移動装置５の各アーム２０、４０には
それぞれ平行リンク機構２９、４９が設けられ、また平
行リンク機構２９、４９の少なくともいずれか一方に
は、相対する平行リンク部に伸縮自在な弾性部材５１
ａ，５１ｂを備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、建築分野における
施工ロボット、特には内装仕上げ用資材のハンドリング
機械に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、建築施工等において施工ロボット
が使用されるようになり、例えば石膏ボード等の内装材
の貼り付け作業等において、ボードを人力で支えること
なくロボットに資材を支持させることにより、作業員を
苦渋作業から開放させると共に、安全性および作業効率
の向上が図られている。図１２及び図１３は、このよう
な従来の施工ロボットの一つの例を示している。以下、
図１２及び図１３に基づいて説明する。

【０００３】図１２は、従来の施工ロボットの一例の構
成を示す模式図である。車輪９１によって床面を前後左
右自在に移動可能な台車９０上に、垂直な主支柱９２が
水平面内を回動自在に装着されている。主支柱９２には
上下方向に揺動自在な平行リンク９３、９３が設けら
れ、この平行リンク９３、９３の両先端部を連結して、
主支柱９２に平行な支柱９４が装着されている。支柱９
４の下部には把持装置９５が水平面内を回動自在に装着
されていて、把持装置９５は先端に内装部材９６を把持
できるようになっている。把持装置９５は、例えばバキ
ューム等により内装部材９６を把持する。

【０００４】平行リンク９３、９３を矢印ａのように揺
動させると、支柱９４は主支柱９２に平行な状態を保持
しながら上下に移動し、これに伴い把持装置９５は平行
に上下に移動する。また、主支柱９２及び支柱９４を水
平面内に回動させることによって、把持装置９５は水平
に移動する。よって、把持装置９５により把持した内装
部材９６を任意の位置に移動させることができる。

【０００５】図１３は上記の施工ロボットの外観斜視図
であり、台車９０には主支柱９２が設けられ、主支柱９
２には平行リンク９３、９３を介して把持装置９５を回
動自在に装着した支柱９４が装着されている。平行リン
ク９３、９３の揺動駆動、主支柱９２の回動駆動、及び
把持装置９５の回動駆動やバキュームの発生等に必要な
油圧源や空圧源、及び真空発生装置や各駆動装置等は台
車９０に搭載された駆動ボックス９７内に設けられてい
る。したがって、施工ロボット自体の重量は重く、これ
を人力によって移動させるのは非常に困難である。その
ため台車９０は自走式となっており、自走のための動力
源等も駆動ボックス９７内に設けられている。作業員は
把持装置９５のハンドル９８を把持しながら各部を操作
し、内装資材を所望の場所に運搬し、位置合わせを行っ
た後ビス等で固定する。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような構成においては動力発生源及び駆動装置等を台車
９０上に搭載したので、構造が複雑で大型化し、全体の
重量が重くなっている。よって、このような施工ロボッ
トを他の階に移動させるときには、搬送用のエレベータ
を必要とする等、取り扱いに制限がある。このため、フ
ロア面積の広い現場での施工には適しているが、小さい
建物やマンション等の狭い部屋の現場での施工作業には
作業性が非常に良くなく適していない。

【０００７】また、平行リンク９３、９３を上方に大き
く回動した状態では、主支柱９２及び支柱９４を水平に
回動させても、把持装置９５の水平方向の移動可能範囲
が狭く、よって施工可能エリアが狭くなっている。その
ため、作業中に台車９０を移動させる頻度が多くなり、
また移動距離を大きくする必要がある等、作業を能率的
に行えないという問題がある。

【０００８】本発明は、上記の問題点に着目してなされ
たものであり、狭い現場での施工を作業性良く行えると
共に、人力での移動を可能とし、操作が容易である施工
ロボットを提供することを目的としている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明に係る施工ロボットは、資材を把持する把
持装置６０と、この把持装置６０を所定の位置に移動さ
せる移動装置とを備えた施工ロボットにおいて、前記移
動装置は、上下方向に伸縮する上下移動装置８と、水平
面内で屈曲するアーム２０、４０を有する多関節式水平
移動装置５とから構成している。

【００１０】前記多関節式水平移動装置５は、上下移動
装置８の上端部近傍に設けられた方が好ましい。

【００１１】また、前記多関節式水平移動装置５は、上
面視でこの多関節式水平移動装置５の第１アーム２０が
基端部のピン２１の回りに所定の角度だけ回動したとき
の第１アーム２０の方向を基準方向Ａ−Ａとしたとき、
多関節式水平移動装置５の先端に取着された把持装置６
０、例えば把持装置６０をパッドとした場合、パッド６
１の面が床面に対して直角なときのパッド６１の向き
を、上記基準方向Ａ−Ａに対して平行に保持する水平面
内の平行リンク機構２９、４９を備えた方が好ましい。

【００１２】また、前記平行リンク機構２９、４９は、
前記多関節式水平移動装置５の第１アーム２０の基端側
が水平面内で回動自在に取着されたブラケット１１上に
固設され、上記回動中心のピン２１と同じ軸線を有する
シーブ１８と、第１アーム２０の先端側及び第２アーム
４０の基端側を水平面内で回動自在に連結するピン４１
と同じ軸線を有し、第２アーム４０に回動自在に支持さ
れた枢軸ピン４６と、枢軸ピン４６によって連結された
シーブ４５及びシーブ４４と、シーブ１８及びシーブ４
５間を緊張連結した第１の固定ワイヤ１９と、第２アー
ム４０の先端側に水平面内で回動自在に設けられると共
に、把持装置６０が取着される枢軸ピン７１と、枢軸ピ
ン７１に連結され、枢軸ピン７１と同じ軸線を有するシ
ーブ７３と、シーブ４４及びシーブ７３間を緊張連結し
た第２の固定ワイヤ５０とから構成しても良い。

【００１３】また、前記平行リンク機構２９、４９の相
対する平行部分５０ａ、５０ｂに、把持装置６０を外力
によって回動したときに伸縮し、この外力を除去したと
きに把持装置６０を元の姿勢に復する力を発揮する伸縮
自在な弾性部材５１ａ、５１ｂをそれぞれ備えた方が好
ましい。

【００１４】前記把持装置６０に、把持装置６０の向き
を少なくとも床面に垂直位置から床面に平行な上向き水
平位置まで変更可能な上下方向の揺動装置６８を設けた
方が好ましい。

【００１５】また、前記把持装置６０の近傍に、上下移
動装置８及び多関節式水平移動装置５を操作する操作装
置８０を設けた方が好ましい。

【００１６】前記施工ロボットの下部に、この施工ロボ
ットを移動可能とする車輪４を設けた方が好ましい。

【００１７】

【作用】上記のように、上下移動装置の上部近傍に多関
節式水平移動装置を配設したので、構造はコンパクトで
軽量、小型化が図れ、よって他の階への移動も容易であ
る。また、水平方向の移動可能範囲を広くできるので、
狭い場所での作業を能率的に行える。

【００１８】また、多関節式水平移動装置に水平面内の
平行リンク機構を設けたので、把持した資材の向きは常
に所定の方向を向くことができ、作業性が良くなる。ま
た、この平行リンク機構の相対する平行部分に弾性部材
を備えたので、軽い力で把持装置の左右方向の向きの微
細な調整も容易に行うことができる。

【００１９】さらに、把持装置に設けた上下方向の揺動
装置によって、把持装置を水平方向及び上方に向けるこ
とが可能となる。よって、垂直壁及び天井の両方の作業
が可能となり、作業性が向上する。また、把持装置の近
傍に設けた操作装置によって、把持装置の上下、左右及
び前後方向の移動操作も容易に行えるので、操作性が向
上する。また、人力で床面を移動可能なように車輪を設
けたので、本施工ロボットを容易に移動できる。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下に本発明に係る施工ロボット
の実施例について、図面を参照して詳述する。図１は施
工ロボットの側面図であり、図２は平面図である。上下
移動装置８として、多段式のテレスコピックシリンダ２
を垂直方向に配設している。この多段式のテレスコピッ
クシリンダ２の下端部には少なくとも３本以上の長尺部
材３が側方に突出して配設され、長尺部材３のそれぞれ
の先端部には転動体であるキャスタ式の車輪４が床面に
接地して取着されている。各車輪４は、床面上を任意の
方向に可動自在になっている。また、各車輪４は図示し
ないブレーキ機構を有していて、施工ロボットを任意の
位置に移動したのち固定することができる。長尺部材３
及び車輪４により、本体移動部１を構成している。

【００２１】テレスコピックシリンダ２の上端部近傍に
は、多関節式水平移動装置５が装着されている。多関節
水平方向移動装置５は、駆動装置１０と第１アーム２０
と第２アーム４０とからなり、第２アーム４０の先端部
には把持装置６０及び操作装置８０が設けられている。
把持装置６０は先端にパッド６１を有しており、バキュ
ームによってパッド６１が資材を吸引して把持する。パ
ッド６１の近傍にはステー６２を設け、ボード等の内装
資材６を把持した場合の内装資材６のたわみの発生を少
なくしても良い。尚、図２に示すように、通常状態にお
いては、パッド６１の面は施工ロボットの基準線Ａ−Ａ
に対して直角である。

【００２２】テレスコピックシリンダ２は、エアー圧力
によって伸縮する。テレスコピックシリンダ２を伸縮す
ることにより、多関節水平移動装置５および把持装置６
０は図１の細い２点鎖線に示すように上下に移動する。

【００２３】テレスコピックシリンダ２のエアー発生
源、把持装置６０のバキューム発生源、多関節式水平移
動装置５の動力源等は図示しない別置きの装置内に設け
ており、本体移動部１とは図示しない配管、配線等によ
って接続される。したがって、本体移動部１の重量は軽
く、施工ロボット全体の人力による移動が可能である。

【００２４】図３及び図４はそれぞれ駆動装置１０と第
１アーム２０の側面図及び平面図であり、以下図３及び
図４を参照しながら説明する。テレスコピックシリンダ
２の上端部には、ブラケット１１がボルト７により取着
されている。ブラケット１１には、第１アーム２０を駆
動するプーリ１２を有する第１アクチュエータ１３、及
び第２アーム４０を駆動するプーリ１４を有する第２ア
クチュエータ１５が取着されている。第１アクチュエー
タ１３および第２アクチュエータ１５は、電気もしくは
油圧等により駆動される。

【００２５】第１アーム２０の基端側（テレスコピック
シリンダ２の方）には、下部にピン２１が、及び上部に
ピン２２がそれぞれ軸線を鉛直方向に向けて固設されて
いる。ピン２１及びピン２２は、それぞれ軸受２３及び
軸受２４を介してブラケット１１に回動自在に装着され
ている。ピン２１の基端部にはプーリ２５が固着されて
おり、プーリ１２と第１ベルト１６によって連結されて
いる。

【００２６】ピン２２は中空になっており、このピン２
２の内径部にはピン２２の基端側と先端側の軸受３３、
３３を介して枢軸ピン３２が回動自在に装着されてい
る。枢軸ピン３２の上端部はピン２２の先端部から上方
に突出していて、この突出部にプーリ３０が固着され、
また枢軸ピン３２の下端部はピン２２の基端部から第１
アーム２０の内部に突出していて、この突出部にプーリ
３１が固着されている。プーリ３０とプーリ１４は、第
２ベルト１７によって連結されている。また、ブラケッ
ト１１とプーリ２５との間には、シーブ１８がブラケッ
ト１１に固設されている。

【００２７】図５及び図６はそれぞれ第２アーム４０と
把持装置６０の側面図及び平面図であり、以下図５及び
図６を参照する。第１アーム２０の先端側（第２アーム
４０の方）には、第２アーム４０の基端側の下部に固着
された鉛直方向の軸線を有するピン４１が軸受４２、４
２を介して回動自在に装着されている。ピン４１の先端
部は第１アーム２０の内部に突出していて、この突出部
にはプーリ４３が固着されている。図３に示すようにプ
ーリ４３とプーリ３１とは第３ベルト３４により連結さ
れている。

【００２８】ピン４１は中空になっていて、このピン４
１の内径部にはピン４１の基端側と先端側の軸受４７、
４７を介して、ピン４１と同一の軸線を有する枢軸ピン
４６が回動自在に装着されている。枢軸ピン４６の上端
部はピン４１の基端部から第２アーム４０の内部に突出
していて、この突出部にシーブ４４が固着され、また枢
軸ピン４６の下端部はピン４１の先端部から突出し、さ
らに第１アーム２０の下部に突出していて、この突出部
にシーブ４５が固着されている。図３に示すようにシー
ブ１８とシーブ４５とは第１ワイヤ１９によって滑るこ
となく緊張連結されており、平行リンク機構２９を構成
している。

【００２９】第２アーム４０の先端側には、把持装置６
０の基端側にあるブロック７０から下方に突出した枢軸
ピン７１が、軸受７２、７２を介して回動自在に装着さ
れている。枢軸ピン７１にはシーブ７３が固着されてお
り、このシーブ７３とシーブ４４とは第２ワイヤ５０に
よって滑ることなく緊張連結されていて、図６に示すよ
うに平行リンク機構４９を構成している。

【００３０】図６に示すように、第２ワイヤ５０の平行
リンクに相当する平行部分５０ａ、５０ｂには、伸縮自
在な弾性部材５１ａ、５１ｂが介装されている。弾性部
材５１ａと弾性部材５１ｂとは同一構造であり、図７は
弾性部材５１ａ、５１ｂの一実施例を示す構成図であ
る。第２ワイヤ５０には外筒５２と軸５３とが係合して
介装されていて、外筒５２と軸５３との間にはばね５４
が配設されている。ばね５４の伸長力によって、外筒５
２及び軸５３は常に引っ張り方向に付勢され、第２ワイ
ヤ５０を所定の引っ張り力で引っ張るようになってい
る。第２ワイヤ５０の平行部分５０ａ、５０ｂとに介装
された弾性部材５１ａ及び弾性部材５１ｂは、同一の引
っ張り力になるように設定されている。

【００３１】図８は、弾性部材５１ａ、５１ｂのばねを
使用した他の実施例を示す構成図である。この場合の実
施例では、外筒５２と軸５３とは常にばね５７の縮小力
によって引っ張り方向に付勢され、上記と同様にして所
定の引っ張り力で第２ワイヤ５０を引っ張るようにして
いる。

【００３２】把持装置６０のブロック７０の先端部に
は、パッド６１を先端に取着したパッド軸６３の上下方
向の揺動装置６８が設けられている。上下方向揺動装置
６８は、枢軸ピン６４により上下方向に回動自在に装着
されていて、ガイドプレート６６とロックレバー７４と
から構成されている。ガイドプレート６６はパッド軸６
３の後端部に固着され、枢軸ピン６４の回りにパッド軸
６３と共に回動する。また、ガイドプレート６６は円弧
状のガイド溝６５を有しており、この円弧は枢軸ピン６
４を中心にしている。ガイド溝６５はブロック７０に締
着されたロックレバー７４のねじ軸７５と整合してお
り、ロックレバー７４によってねじ軸７５を締めつける
ことにより、ガイドプレート６６の回動、すなわちパッ
ド軸６３の上下方向の回動位置を固定する。

【００３３】パッド軸６３は、図５の細い２点鎖線に示
すように、枢軸ピン６４の回りに上方に少なくとも９０
°回動可能となっている。このように、実線に示す垂直
壁施工位置から２点鎖線に示す上向き水平の天井施工位
置まで容易に変位でき、しかもロックレバー７４の操作
によって途中の任意の位置で固定可能である。

【００３４】ブロック７０の上面には、操作装置８０が
取着されている。操作装置８０は、第１アーム２０及び
第２アーム４０の操作用のジョイスティックレバー８１
と、テレスコピックシリンダ２の伸縮操作を行うジョイ
スティックレバー８２と、真空発生装置８３とからなっ
ている。ジョイスティックレバー８１及びジョイスティ
ックレバー８２の各操作信号は、図示していないハーネ
スを介して本施工ロボットの外部に配設された図示して
いない制御装置に入力される。この制御装置は、例えば
マイクロコンピュータを主体にして構成してもよく、各
アクチュエータを駆動するサーボアンプ等を内蔵してい
てもよい。

【００３５】ジョイスティックレバー８１を前後方向に
操作すると、この制御装置は、ジョイスティックレバー
８１の操作方向に対応して把持装置６０が前方又は後方
に直線移動するように、第１アーム２０及び第２アーム
４０を複合動作させる制御信号を第１アクチュエータ１
３及び第２アクチュエータ１５に出力する。このとき、
直線移動の速度がジョイスティックレバー８１の操作量
に応じた速度となるように、上記制御装置によって演算
される。同様にして上記制御装置は、ジョイスティック
レバー８１を左右方向に操作すると、この操作方向に対
応して、かつ、操作量に応じた速度で把持装置６０が左
方又は右方に直線移動するように、第１アーム２０及び
第２アーム４０を複合動作させる制御信号を第１アクチ
ュエータ１３及び第２アクチュエータ１５に出力する。

【００３６】ジョイスティックレバー８２を上下方向に
操作すると、同様にして上記制御装置は、操作方向及び
操作量に対応して把持装置６０が上方又は下方に所定速
度で移動するように、テレスコピックシリンダ２を伸縮
動作させる制御信号をテレスコピックシリンダ２を制御
するバルブ（図示せず）に出力する。

【００３７】ここで、各軸の作動を順に説明する。い
ま、上面視で第１アーム２０が基端側のピン２１の回り
に所定角度だけ回動したときの第１アーム２０の向きを
基準方向Ａ−Ａとして考える。そして、第２アーム４０
の向き及び把持装置６０のパッド６１の面の向きがこの
基準方向Ａ−Ａに対して平行であるとする。このとき、
第１アクチュエータ１３を駆動するとプーリ１２は回動
し、第１ベルト１６を介してプーリ２５を回動させる。
これにより、第１アーム２０はピン２１の回りに、図９
に示すように角度αだけ回動する。

【００３８】このとき、第１アーム２０の内側にある第
３ベルト３４は平行リンクとして作用する。すなわち、
第３ベルト３４はプーリ３１とプーリ４３とを緊張連結
しており、プーリ３１はプーリ３０に連結された第２ベ
ルト１７を介してプーリ１４を備えた第２アクチュエー
タ１５とつながっている。第２アクチュエータ１５の回
転が固定されているため、第１アーム２０のピン２１の
回りの上記回動と反対方向にプーリ４３を回動させる張
力が第３ベルト３４に作用する。第３ベルト３４と接触
しているプーリ３１及びプーリ４３の外周部の直径は共
に等しくなっているので、プーリ４３は上記角度αと方
向は反対で、かつ、大きさは等しい角度まで回動する。
よって、ピン４１を介して第２アーム４０を第一アーム
２０に対して逆方向に角度αだけ回動させる。この結
果、第２アーム４０は上記基準方向Ａ−Ａに対して平行
な姿勢を保持する。

【００３９】また、第２ワイヤ５０と接触しているシー
ブ４４及びシーブ７３の外周部の直径は共に等しくなっ
ているので、シーブ７３も上記角度αと方向は反対で、
かつ、大きさは等しい角度まで枢軸ピン７１の回りに回
動する。したがって、把持装置６０のパッド６１の面の
向きは基準方向Ａ−Ａに対して平行となる。

【００４０】次に、第２アクチュエータ１５を駆動する
とプーリ１４は回動し、第２ベルト１７を介してプーリ
３０を回動させる。このプーリ３０の回動は、枢軸ピン
３２、プーリ３１及び第３ベルト３４を介してプーリ４
３を回動させる。これにより、プーリ４３はピン４１の
回りに第２アーム４０を回動させ、図１０に示すように
基準方向Ａ−Ａに対して第２アーム４０を角度βだけ回
動させる。

【００４１】このとき、第２ワイヤ５０は前述のように
平行リンクとして作用する。すなわち、第２ワイヤ５０
はシーブ４４とシーブ７３とを緊張連結しており、シー
ブ４４は第１アーム側のシーブ４５に連結されていて回
動しないので、第２アーム４０のピン４１の回りの上記
回動と反対方向にシーブ７３を回動させる張力が第２ワ
イヤ５０に作用する。第２ワイヤ５０と接触しているシ
ーブ４４及びシーブ７３の外周部の直径は共に等しくな
っているので、シーブ７３は上記角度βと方向は反対
で、かつ、大きさは等しい角度まで枢軸ピン７１の回り
に回動する。よって、把持装置６０のブロック６３の中
心線Ｂ−Ｂは基準方向Ａ−Ａに対して平行の位置を保持
する。したがって、把持装置６０のパッド６１の面の向
きは基準方向Ａ−Ａに対して平行となる。

【００４２】このように、第１アーム２０あるいは第２
アーム４０の角度を変更しても、平行リンク機構２９、
４９の作用によって、把持装置６０のパッド６１の面の
向きは常に所定の向きを保持する。そのため、内装資材
を移動した後の位置合わせ作業は容易である。

【００４３】実際に資材を壁面あるいは天井に貼り付け
るときには、貼り付ける面の方向に合わせてその資材の
方向の微細な修正が必要となる。このようなときには、
作業者は把持装置６０に外力を加え、ブロック７０の枢
軸ピン７１の回りに把持装置６０を回動させ、図１１に
示すように把持装置６０の向きを微小な角度γだけ変え
て貼り付ける面の方向に整合させる。

【００４４】このとき、シーブ４４は固定しており、シ
ーブ７３は上記把持装置６０の回動に伴って回動するた
め、図１１に示すように第２ワイヤ５０の平行部分５０
ａに介装された弾性部材５１ａは引っ張られて伸長し、
平行部分５０ｂに介装された弾性部材５１ｂは縮小す
る。よって、弾性部材５１ａの引っ張り力は大きくな
り、弾性部材５１ｂの引っ張り力は小さくなる。作業者
が加えていた上記外力を除去すると弾性部材５１ａ、５
１ｂは元の長さに戻り、把持装置６０の向きは当初の位
置に戻る。

【００４５】このように、把持装置６０の首振りを小さ
な力で行えるため、パッド６１の面と貼り付ける面との
整合は容易に行える。尚、弾性部材５１ａ、５１ｂはば
ねのみに限定するものではなく、例えば伸縮自在なゴム
等であっても良い。また、このような弾性部材５１ａ、
５１ｂを第１アーム２０の平行リンク機構２９内に設け
ても良い。このときの、作用及び効果は同様である。

【００４６】次に、作業手順にしたがって本施工ロボッ
トの作動について説明する。 1)作業者は手動で本体移動部１を移動させ、パッド６１
で内装資材が把持可能な位置に本体移動部１を固定す
る。 2)ジョイスティックレバー８１、８２を操作してそれぞ
れ第１アーム２０、第２アーム４０及びテレスコピック
シリンダ２を駆動し、把持装置６０を内装資材の中心近
傍に移動する。 3)ロックレバー７４を操作して把持装置６０のパッド６
１の面を内装資材の面と略平行にし、ジョイスティック
レバー８１、８２を操作してパッド６１を内装資材の面
に押し当てる。このとき、パッド６１はバキュームによ
って自然に内装資材に密着して把持する。

【００４７】4)作業者は手動で本体移動部１を移動さ
せ、施工ロボットを内装資材貼り付け位置の近傍に移動
させる。そして、ロックレバー７４によって内装資材の
面を貼り付け面と略平行にする。すなわち、垂直壁施工
時にはパッド６１は垂直位置とし、天井施工時にはパッ
ド６１は上向き水平位置とする。 5)ジョイスティックレバー８２を操作してテレスコピッ
クシリンダ２を伸縮させ、パッド６１に把持された内装
資材の高さ調整を行う。 6)ジョイステイックレバー８１を操作して第１アーム２
０及び第２アーム４０を複合動作させ、前後及び左右方
向の位置を調整し、内装資材の位置合わせを行う。 7)この時点で、内装資材の面と貼り付け面とが平行でな
いときは、内装資材の面の微細な修正を行なう。すなわ
ち、作業者は把持装置６０に外力を加え、内装資材の面
と貼り付け面とが平行になるように整合させる。

【００４８】8)垂直壁施工時にはジョイステイックレバ
ー８１を操作して把持装置６０を前進させ、天井施工時
にはジョイステイックレバー８２を操作して把持装置６
０を上昇させ、内装資材を張り付け面に押し付ける。そ
の状態で、各施工に合わせて、ジョイステイックレバー
８１、８２を操作して把持装置６０を前後、左右及び上
下に移動させ、内装資材の端を施工済みの内装資材や壁
及び天井の端に合わせる。エア圧によるテレスコピック
２の上下移動で、ボード等を天井に押し付けるときは、
エア圧の作動によってソフトタッチで押し付けることが
できるので、ボードを損傷し難い。 9)作業員によって必要な位置にビスを打ち込み、全ての
ビスを打ち終わったら図示しない操作スイッチによって
パッド６１のバキュームを解除し、把持装置６０を内装
資材から離脱させる。

【００４９】以上の手順を繰り返すことによって、大き
な力を必要とせずに容易に内装資材の把持、移動及び位
置決め等ができる。また、水平方向の移動は水平多関節
型とし、上下方向の移動はテレスコピックシリンダとし
たので、軽量、小型化されると共に、水平移動範囲が広
くなる。

【００５０】

【発明の効果】本発明は以上詳述したような構成とした
ので、大きな力を必要とせずに容易に内装資材の把持、
移動及び位置決め等ができる。よって、作業員を苦渋作
業から解放し、施工時の作業性を向上させる。また、従
来に比べて軽量、小型化されるので、人力によって容易
に運搬でき、エレベータ等を使用せずに他階への移動が
可能となる。さらに、水平移動範囲が広くできる。この
結果、マンション等の施工面積の狭い小さな建築物等に
も能率良く使用できる。また、把持装置の向きの微細な
調整が容易にできるため、作業効率が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係わる施工ロボットの側面図である。

【図２】本発明に係わる施工ロボットの平面図である。

【図３】駆動装置と第１アームとの構成を示す側面図で
ある。

【図４】駆動装置と第１アームとの構成を示す平面図で
ある。

【図５】第２アームと把持装置との構成を示す側面図で
ある。

【図６】第２アームと把持装置との構成を示す平面図で
ある。

【図７】弾性部材の一実施例を示す構成図である。

【図８】弾性部材の他の実施例を示す構成図である。

【図９】第１アームの作動説明図である。

【図１０】第２アームの作動説明図である。

【図１１】把持装置を微調整したときの作動説明図であ
る。

【図１２】従来の施工ロボットの構成を示す模式図であ
る。

【図１３】従来の施工ロボットの外観斜視図である。

【符号の説明】

１…本体移動部、２…テレスコピックシリンダ、３…長
尺部材、４…車輪、５…多関節式水平移動装置、６…内
装資材、７…ボルト、８…上下移動装置、１０…駆動装
置、１１…ブラケット、１２…プーリ、１３…第１アク
チュエータ、１４…プーリ、１５…第２アクチュエー
タ、１６…第１ベルト、１７…第２ベルト、１８…シー
ブ、１９…第１ワイヤ、２０…第１アーム、２１…ピ
ン、２２…ピン、２３…軸受、２４…軸受、２５…プー
リ、２９…平行リンク機構、３０…プーリ、３１…プー
リ、３２…枢軸ピン、３３…軸受、３４…第３ベルト、
４０…第２アーム、４１…ピン、４２…軸受、４３…プ
ーリ、４４…シーブ、４５…シーブ、４６…枢軸ピン、
４７…軸受、４９…平行リンク機構、５０…第２ワイ
ヤ、５１…弾性部材、５１ａ…弾性部材、５１ｂ…弾性
部材、５２…外筒、５３…軸、５４…ばね、５７…ば
ね、６０…把持装置、６１…パッド、６２…ステー、６
３…パッド軸、６４…枢軸ピン、６５…ガイド溝、６６
…ガイドプレート、６８…揺動装置、７０…ブロック、
７１…枢軸ピン、７２…軸受、７３…シーブ、７４…ロ
ックレバー、７５…ねじ軸、８０…操作装置、８１…ジ
ョイスティックレバー、８２…ジョイスティックレバ
ー、８３…真空発生装置、９０…台車、９１…車輪、９
２…主支柱、９３…平行リンク、９４…支柱、９５…把
持装置、９６…内装部材、９７…駆動ボックス、９８…
ハンドル。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】資材を把持する把持装置(60)と、この把
持装置(60)を所定の位置に移動させる移動装置とを備え
た施工ロボットにおいて、前記移動装置は、上下方向に伸縮する上下移動装置(8)
と、水平面内で屈曲するアーム(20,40) を有する多関節
式水平移動装置(5) とから成ることを特徴とする施工ロ
ボット。
【請求項２】前記多関節式水平移動装置(5) は、上下
移動装置(8) の上端部近傍に設けられたことを特徴とす
る請求項１に記載の施工ロボット。
【請求項３】前記多関節式水平移動装置(5) は、上面
視でこの多関節式水平移動装置(5) の第１アーム(20)が
基端部のピン(21)の回りに所定の角度だけ回動したとき
の第１アーム(20)の方向を基準方向(A-A) としたとき、
多関節式水平移動装置(5) の先端に取着された把持装置
(60)の向きを、上記基準方向(A-A) に対して平行に保持
する水平面内の平行リンク機構(29,49) を備えたことを
特徴とする請求項１又は２に記載の施工ロボット。
【請求項４】前記平行リンク機構(29,49) は、前記多関節式水平移動装置(5) の第１アーム(20)の基端
側が水平面内で回動自在に取着されたブラケット(11)上
に固設され、上記回動中心のピン(21)と同じ軸線を有す
るシーブ(18)と、第１アーム(20)の先端側と第２アーム(40)の基端側とを
水平面内で回動自在に連結するピン(41)と同じ軸線を有
し、第２アーム(40)に回動自在に支持された枢軸ピン(4
6)と、枢軸ピン(46)によって連結されたシーブ(45)及びシーブ
(44)と、シーブ(18)及びシーブ(45)間を緊張連結した第１の固定
ワイヤ(19)と、第２アーム(40)の先端側に水平面内で回動自在に設けら
れると共に、把持装置(60)が取着される枢軸ピン(71)
と、枢軸ピン(71)に連結され、枢軸ピン(71)と同じ軸線を有
するシーブ(73)と、シーブ(44)及びシーブ(73)間を緊張連結した第２の固定
ワイヤ(50)とからなることを特徴とする請求項３に記載
の施工ロボット。
【請求項５】前記平行リンク機構(29)、(49)の相対す
る平行部分(50a,50b) に、把持装置(60)を外力によって
回動したときに伸縮し、この外力を除去したときに把持
装置(60)を元の姿勢に復する力を発揮する伸縮自在な弾
性部材(51a,51b) をそれぞれ備えたことを特徴とする請
求項３に記載の施工ロボット。
【請求項６】前記把持装置(60)に、把持装置(60)の向
きを少なくとも床面に垂直位置から床面に平行な上向き
水平位置まで変更可能な上下方向の揺動装置(68)を設け
たことを特徴とする請求項１から５のいずれか一つに記
載の施工ロボット。
【請求項７】前記把持装置(60)の近傍に、上下移動装
置(8) 及び多関節式水平移動装置(5) を操作する操作装
置(80)を設けたことを特徴とする請求項１から６のいず
れか一つに記載の施工ロボット。
【請求項８】前記施工ロボットの下部に、この施工ロ
ボットを移動可能とする車輪(4) を設けたことを特徴と
する請求項１から７のいずれか一つに記載の施工ロボッ
ト。