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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024103048
(43)【公開日】2024-08-01
(54)【発明の名称】鉄筋結束装置
(51)【国際特許分類】
E04G 21/12 20060101AFI20240725BHJP
E04C 5/16 20060101ALI20240725BHJP
B21F 15/06 20060101ALI20240725BHJP
B25J 5/00 20060101ALI20240725BHJP
【ＦＩ】
E04G21/12 105E
E04C5/16
B21F15/06
B25J5/00 A
【審査請求】未請求
【請求項の数】16
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023007177
(22)【出願日】2023-01-20
(71)【出願人】
【識別番号】000006301
【氏名又は名称】マックス株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100079108
【弁理士】
【氏名又は名称】稲葉 良幸
(74)【代理人】
【識別番号】100109346
【弁理士】
【氏名又は名称】大貫 敏史
(74)【代理人】
【識別番号】100117189
【弁理士】
【氏名又は名称】江口 昭彦
(74)【代理人】
【識別番号】100134120
【弁理士】
【氏名又は名称】内藤 和彦
(72)【発明者】
【氏名】浅見 貴也
(72)【発明者】
【氏名】曹 ▲エイ▼
(72)【発明者】
【氏名】山本 裕
【テーマコード（参考）】
2E164
3C707
4E070
【Ｆターム（参考）】
2E164AA02
2E164BA44
3C707AS21
3C707CS01
3C707HS27
3C707KS36
4E070AB06
4E070AC03
4E070BA02
4E070DB05
(57)【要約】
【課題】鉄筋の結束を的確に行うことができる鉄筋結束装置を提供する。
【解決手段】第１方向に延びる鉄筋と第１方向と交差する第２方向に延びる鉄筋とが交差する結束部位を結束する結束機構と、結束機構が搭載された本体部と、本体部に連結された複数の脚部を有する脚構造と、を備え、複数の脚部の各々は、本体部と脚部に接触する鉄筋との距離を変更可能に構成された変位機構４１を含む。
【選択図】図８
【解決手段】第１方向に延びる鉄筋と第１方向と交差する第２方向に延びる鉄筋とが交差する結束部位を結束する結束機構と、結束機構が搭載された本体部と、本体部に連結された複数の脚部を有する脚構造と、を備え、複数の脚部の各々は、本体部と脚部に接触する鉄筋との距離を変更可能に構成された変位機構４１を含む。
【選択図】図８
【特許請求の範囲】
【請求項1】
第１方向に延びる鉄筋と前記第１方向と交差する第２方向に延びる鉄筋とが交差する結束部位を結束する結束機構と、
前記結束機構が搭載された本体部と、
前記本体部に連結された複数の脚部を有する脚構造と、
前記本体部に連結された支持フレームと
を備え、
前記複数の脚部の各々は、前記本体部と前記脚部に接触する鉄筋との距離を変更可能に構成された変位機構を含む、
鉄筋結束装置。
前記結束機構が搭載された本体部と、
前記本体部に連結された複数の脚部を有する脚構造と、
前記本体部に連結された支持フレームと
を備え、
前記複数の脚部の各々は、前記本体部と前記脚部に接触する鉄筋との距離を変更可能に構成された変位機構を含む、
鉄筋結束装置。
【請求項2】
前記複数の脚部は、前記本体部における前記第１方向の一方側に設けられた第１脚部と、前記本体部における前記第１方向の他方側に設けられた第２脚部とを含み、
前記第１脚部の前記変位機構と前記第２脚部の前記変位機構とは、前記本体部と前記鉄筋との距離を互いに異なる距離に変更可能に構成されている、
請求項１に記載の鉄筋結束装置。
前記第１脚部の前記変位機構と前記第２脚部の前記変位機構とは、前記本体部と前記鉄筋との距離を互いに異なる距離に変更可能に構成されている、
請求項１に記載の鉄筋結束装置。
【請求項3】
前記複数の脚部は、前記本体部における前記第２方向の一方側に設けられた第３脚部と、前記本体部における前記第２方向の他方側に設けられた第４脚部とを含み、
前記第３脚部の前記変位機構と前記第４脚部の前記変位機構とは、前記本体部と前記鉄筋との距離を互いに異なる距離に変更可能に構成されている、
請求項１に記載の鉄筋結束装置。
前記第３脚部の前記変位機構と前記第４脚部の前記変位機構とは、前記本体部と前記鉄筋との距離を互いに異なる距離に変更可能に構成されている、
請求項１に記載の鉄筋結束装置。
【請求項4】
前記変位機構は、前記鉄筋に接触する車輪を有する、
請求項１に記載の鉄筋結束装置。
請求項１に記載の鉄筋結束装置。
【請求項5】
前記変位機構は、前記車輪と前記本体部とを接続する接続部を有し、
前記接続部は、伸縮可能に構成されている、
請求項４に記載の鉄筋結束装置。
前記接続部は、伸縮可能に構成されている、
請求項４に記載の鉄筋結束装置。
【請求項6】
前記変位機構は、前記接続部を伸縮させるモータをさらに有する、
請求項５に記載の鉄筋結束装置。
請求項５に記載の鉄筋結束装置。
【請求項7】
前記複数の脚部の各々に設けられた前記変位機構を構成する前記モータの負荷を計測し、前記計測された各モータの負荷に基づいて、各モータの駆動を制御する制御部、
をさらに備える、
請求項６に記載の鉄筋結束装置。
をさらに備える、
請求項６に記載の鉄筋結束装置。
【請求項8】
前記制御部は、前記計測された各モータの負荷の合計値が最小となるように、各モータの駆動を制御する、
請求項７に記載の鉄筋結束装置。
請求項７に記載の鉄筋結束装置。
【請求項9】
前記変位機構は、前記接続部を伸長させる方向に付勢する付勢部材をさらに有する、
請求項５に記載の鉄筋結束装置。
請求項５に記載の鉄筋結束装置。
【請求項10】
前記変位機構は、水平方向において互いに異なる複数の位置に前記付勢部材が設けられる、
請求項９に記載の鉄筋結束装置。
請求項９に記載の鉄筋結束装置。
【請求項11】
前記変位機構は、前記本体部に連結された第１端部と、前記鉄筋に接触する第２端部とを有し、前記第１端部を固定端とし、前記第２端部を自由端とし、
前記接続部は、水平方向に延びる回転軸を介して複数のリンクが回転自在に連結され、前記第２端部の移動方向を前記本体部の高さ方向に規制するリンク機構を含む、
請求項５に記載の鉄筋結束装置。
前記接続部は、水平方向に延びる回転軸を介して複数のリンクが回転自在に連結され、前記第２端部の移動方向を前記本体部の高さ方向に規制するリンク機構を含む、
請求項５に記載の鉄筋結束装置。
【請求項12】
前記複数の脚部のうち、前記鉄筋結束装置の前記第１方向への移動時において、移動方向の前方に位置する脚部は、前記リンク機構を構成する複数のリンクのうち、前記第１端部に位置する第１リンクと前記第２端部に位置する第２リンクとの接続部位が、前記リンク機構における前記鉄筋結束装置の進行方向の前方に配置され、
前記鉄筋結束装置が前記第１方向に移動する際に駆動する第１移動モータの負荷を計測し、前記計測された前記第１移動モータの負荷の変化に基づいて、前記鉄筋結束装置が障害物に衝突したか否かを判定する第１判定部をさらに備える、
請求項１１に記載の鉄筋結束装置。
前記鉄筋結束装置が前記第１方向に移動する際に駆動する第１移動モータの負荷を計測し、前記計測された前記第１移動モータの負荷の変化に基づいて、前記鉄筋結束装置が障害物に衝突したか否かを判定する第１判定部をさらに備える、
請求項１１に記載の鉄筋結束装置。
【請求項13】
前記複数の脚部のうち、前記鉄筋結束装置の前記第１方向への移動時において、移動方向の前方に位置する脚部は、前記リンク機構を構成する複数のリンクのうち、前記第１端部に位置する第１リンクと前記第２端部に位置する第２リンクとの接続部位が、前記リンク機構における前記鉄筋結束装置の進行方向の前方に配置される、
請求項１１に記載の鉄筋結束装置。
請求項１１に記載の鉄筋結束装置。
【請求項14】
前記鉄筋結束装置が前記第２方向において隣り合う鉄筋に移動する際に駆動する第２移動モータの負荷を計測し、前記計測された前記第２移動モータの負荷の変化に基づいて、前記鉄筋結束装置の前記第２方向への移動が正常に行われているか否かを判定する第２判定部をさらに備える、
請求項１に記載の鉄筋結束装置。
請求項１に記載の鉄筋結束装置。
【請求項15】
前記変位機構は、前記鉄筋結束装置の前記第２方向への移動が正常に行われていないと判定した場合、前記脚部を前記鉄筋から遠ざける、
請求項１４に記載の鉄筋結束装置。
請求項１４に記載の鉄筋結束装置。
【請求項16】
前記結束機構による前記結束部位の結束時に、前記本体部の高さを制御する昇降制御部をさらに備える、
請求項１に記載の鉄筋結束装置。
請求項１に記載の鉄筋結束装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、鉄筋結束装置に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、建築施工に際し、鉄筋結束を自動化する技術が種々提案されている。例えば、特許文献１には、平行に延びる一対の鉄筋を走行レールとして縦方向に移動する機能と、平行に延びる鉄筋の間を横方向に移動する機能とを有し、縦方向に移動する際に横方向に延びる鉄筋が検知された場合、移動を停止して、縦方向に延びる鉄筋と横方向に延びる鉄筋とが交差する箇所に結束を行う自走型鉄筋結束ロボットが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２０１９―０３９１７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、従来の技術においては、鉄筋の結束の進行に伴って、結束に用いるワイヤが消費される分だけロボットの重心が上下に移動する。その結果、ロボットと鉄筋との距離が安定せず、鉄筋の結束を的確に行うことができない虞があった。
【0005】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、鉄筋の結束を的確に行うことができる鉄筋結束装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明の一側面に係る鉄筋結束装置は、第１方向に延びる鉄筋と第１方向と交差する第２方向に延びる鉄筋とが交差する結束部位を結束する結束機構と、結束機構が搭載された本体部と、本体部に連結された複数の脚部を有する脚構造と、を備え、複数の脚部の各々は、本体部と脚部に接触する鉄筋との距離を変更可能に構成された変位機構を含む、
【0007】
この態様によれば、鉄筋の結束の進行に伴って、結束に用いるワイヤが消費される分だけ本体部の重心が上下に移動したとしても、変位機構により本体部と脚部に接触する鉄筋との距離を変更することで、本体部と脚部に接触する鉄筋との距離を維持することができ、鉄筋の結束を的確に行うことができる。
【発明の効果】
【0008】
本発明によれば、鉄筋の結束を的確に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【図1】一実施形態に係る鉄筋結束装置の斜視図である。
【図2】一実施形態に係る鉄筋結束装置の斜視図である。
【図3】第１ユニットの斜視図である。
【図4】脚部の正面図である。
【図5】脚部の斜視図である。
【図6】脚部の側面図である。
【図7】脚部の側面図である。
【図8】脚部の側面図である。
【図9】一実施形態に係る鉄筋結束装置の斜視図である。
【図10】一実施形態に係る鉄筋結束装置の斜視図である。
【図11A】鉄筋結束装置の結束処理時の動作を示す図である。
【図11B】鉄筋結束装置の結束処理時の動作を示す図である。
【図11C】鉄筋結束装置の結束処理時の動作を示す図である。
【図12A】鉄筋結束装置の結束処理時の動作を示す図である。
【図12B】鉄筋結束装置の結束処理時の動作を示す図である。
【図12C】鉄筋結束装置の結束処理時の動作を示す図である。
【図13】一実施形態に係る鉄筋結束装置の制御構成を示すブロック図である。
【図14】結束処理の処理内容を示すフローチャートである。
【図15】横移動処理の処理内容を示すフローチャートである。
【図16A】鉄筋結束装置の横移動処理時の動作を示す図である。
【図16B】鉄筋結束装置の横移動処理時の動作を示す図である。
【図17A】鉄筋結束装置の横移動処理時の動作を示す図である。
【図17B】鉄筋結束装置の横移動処理時の動作を示す図である。
【図18A】鉄筋結束装置の横移動処理時の動作を示す図である。
【図18B】鉄筋結束装置の横移動処理時の動作を示す図である。
【図19A】鉄筋結束装置の横移動処理時の動作を示す図である。
【図19B】鉄筋結束装置の横移動処理時の動作を示す図である。
【図20A】鉄筋結束装置の横移動処理時の動作を示す図である。
【図20B】鉄筋結束装置の横移動処理時の動作を示す図である。
【図21A】鉄筋結束装置の横移動処理時の動作を示す図である。
【図21B】鉄筋結束装置の横移動処理時の動作を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0010】
本実施形態の鉄筋結束装置について、図面を参照して説明する。なお、以下の説明では、明細書の説明理解の便宜上、鉄筋結束装置の進行方向をＸ軸方向とし、鉄筋結束装置の幅方向をＹ軸方向とし、鉄筋結束装置の高さ方向をＺ軸方向として定義する。
【0011】
本実施形態の鉄筋結束装置は、自走式のロボットであり、例えば、建築物の施工を行う際、Ｘ軸方向に延びる鉄筋（以下、「縦筋」ともいう）と、Ｙ軸方向に延びる鉄筋（以下、「横筋」ともいう）とが交差する結束部位の結束処理を自動で行う装置である。鉄筋結束装置は、装置の稼働時には、縦筋に追従してＸ軸方向に走行し、横筋が検知された場合には、走行を停止して、結束部位に対する結束処理を行う。鉄筋結束装置は、結束処理が完了すると、走行を再開する。そして以降、鉄筋結束装置は、走行、停止、及び、結束を繰り返しつつ、複数の結束部位に対する結束処理を行う。また、鉄筋結束装置は、縦筋のＸ軸方向の端部に到達すると、走行している縦筋に対してＹ軸方向において隣り合う縦筋に移動する横移動処理を行う。そして、鉄筋結束装置は、横移動処理を完了すると、縦筋に追従したＸ軸方向への走行を再開し、Ｙ軸方向において隣り合う縦筋上の結束部位に対する結束処理を行う。
【0012】
【0013】
脚構造１２は、本体部１１の前後に対をなすように設けられた第１ユニット１２Ａと第２ユニット１２Ｂとを含む。支持フレーム１３は、例えば、第１ユニット１２Ａと第２ユニット１２Ｂとの間に配置されている。支持フレーム１３は、第１ユニット１２Ａよりも前側（鉄筋結束装置１０の進行方向の前方側）、または、第２ユニット１２Ｂよりも後側（鉄筋結束装置１０の進行方向の後方側）に配置されてもよい。第１ユニット１２Ａ及び第２ユニット１２Ｂの各々は、２つの脚部１５を含む。第１ユニット１２Ａにおける一方の脚部１５、及び、第２ユニット１２Ｂにおける一方の脚部１５は、第３脚部の一例であり、本体部１１におけるＹ軸方向の一方側に設けられている。第１ユニット１２Ａにおける他方の脚部１５、及び、第２ユニット１２Ｂにおける他方の脚部１５は、第４脚部の一例であり、本体部１１におけるＹ軸方向の他方側に設けられている。各ユニット１２Ａ，１２Ｂのうち、第１ユニット１２Ａの２つの脚部１５は、第１脚部の一例であり、本体部１１におけるＸ軸方向の一方側（鉄筋結束装置１０の進行方向の前方側）に設けられている。各ユニット１２Ａ，１２Ｂのうち、第２ユニット１２Ｂの２つの脚部１５は、第２脚部の一例であり、本体部１１におけるＸ軸方向の他方側（鉄筋結束装置１０の進行方向の後方側）に設けられている。第１ユニット１２Ａ及び第２ユニット１２Ｂの各々の脚部１５の数は、１つでもよいし、３つ以上であってもよい。各脚部１５は、伸縮動作を個別に行うことが可能であり、各脚部１５の伸縮動作を通じて、本体部１１の高さを調整可能に構成されている。支持フレーム１３は、Ｙ軸方向に沿うように延びる枠体状をなしており、本体部１１の下面からＺ軸方向に延びる２つの第１枠体部１３Ａと、Ｙ軸方向に延びて２つの第１枠体部１３Ａの下端部の間を連結する第２枠体部１３Ｂとを含む。第２枠体部１３ＢのＹ軸方向の寸法は、例えば、Ｙ軸方向において隣り合う縦筋同士の間隔の３倍程度となるように構成されている。第２枠体部１３ＢのＹ軸方向の寸法は、例えば、Ｙ軸方向において隣り合う縦筋同士の間隔と同程度となるように構成されてもよい。これにより、支持フレーム１３は、各脚部１５の伸縮動作に伴って本体部１１の高さが下降した場合、支持フレーム１３の第２枠体部１３ＢがＹ軸方向において隣り合う２つの縦筋Ｘ１，Ｘ３または、Ｘ１，Ｘ２の間を跨るように載置される。すなわち、支持フレーム１３の第２枠体部１３Ｂは、本体部１１のＹ軸方向の中央に位置する縦筋Ｘ１と、当該縦筋Ｘ１を挟んでＹ軸方向の両側に位置する２つの縦筋Ｘ２，Ｘ３との何れかを含む２つの縦筋Ｘ１，Ｘ３または、Ｘ１，Ｘ２を跨るように載置される。
【0014】
本体部１１のＸ軸方向の両側には、センサ１６が一つずつ搭載されている。センサ１６は、第２検知部の一例である。なお、図１、２に示す例では、本体部１１の前面に搭載されたセンサ１６のみが図示されている。センサ１６は、例えば、本体部１１の下方を撮影範囲としており、撮影範囲には、少なくとも本体部１１のＹ軸方向の中央に位置する縦筋Ｘ１が含まれている。センサ１６は、例えば、対象物との距離を測定する機能を有し、対象物との距離の測定値が縦筋Ｘ１との距離として予め設定した距離と一致することを条件に、対象物が縦筋Ｘ１であると検知する。２つのセンサ１６は、Ｘ軸方向に離れた縦筋Ｘ１の２箇所を検知し、これらのセンサ１６により検知された２箇所を結ぶ直線の延びる方向を縦筋Ｘ１の長手方向として特定する。そして、鉄筋結束装置１０は、特定された縦筋Ｘ１の長手方向に沿うように、Ｙ軸方向の両側の車輪１７の回転速度を個別に制御する。また、鉄筋結束装置１０は、上述のように特定された縦筋Ｘ１の長手方向に沿うように鉄筋結束装置１０の移動方向を制御しつつ、縦筋Ｘ１に追従するように移動する。
【0015】
本体部１１のＹ軸方向の両側には、センサ１８が一つずつ搭載されている。センサ１８は、第１検知部の一例である。なお、図１、２に示す例では、本体部１１のＹ軸方向の一方側の側面に搭載されたセンサ１８のみが図示されている。センサ１８は、例えば、本体部１１の下方を撮影範囲としており、撮影範囲には、少なくとも、鉄筋結束装置１０が結束部位の近傍まで到達した際に、本体部１１をＹ軸方向に横切る横筋Ｙ１（図９等参照）を含む。センサ１８は、例えば、対象物との距離を測定する機能を有し、対象物との距離の測定値が横筋Ｙ１との距離として予め設定した距離と一致することを条件に、対象物が横筋Ｙ１であると検知する。２つのセンサ１８は、Ｙ軸方向に離れた横筋Ｙ１の２箇所を検知し、これらのセンサ１８により横筋が検知された場合において、検知された２箇所を結ぶ直線の延びる方向を横筋の長手方向として特定する。そして、鉄筋結束装置１０は、上述のように特定された縦筋の長手方向と、上述のように特定された横筋の長手方向とが交差する部位を、縦筋と横筋とが交差する結束部位として算出する。また、鉄筋結束装置１０は、算出された結束部位に向けて移動する際、算出された結束部位の位置と後述する結束機構７０の結束部７３の位置とがＹ軸方向において一致するように、Ｙ軸方向の両側の車輪１７の回転速度を個別に制御し、鉄筋結束装置１０の移動方向を制御する。
【0016】
次に、脚構造１２を構成する各ユニットの構成について説明する。なお、第１ユニット１２Ａ及び第２ユニット１２Ｂは、互いに共通の構成を有している。そのため、以下の説明では、第１ユニット１２Ａを例に挙げて説明する。
【0017】
図３に示すように、第１ユニット１２Ａは、例えば、本体部１１に連結され、一方向に長く延びる連結部３０と、連結部３０の長手方向の第１端部及び第２端部にそれぞれ設けられた脚部１５とを有している。連結部３０は、例えば、断面略Ｌ字状をなしている。連結部３０は、例えば、底板部３１と、底板部３１からＺ軸方向に突出した側板部３２とを有している。底板部３１は、例えば、連結部３０の長手方向の一方側に位置する第１底板部３１Ａと、連結部３０の長手方向の他方側に位置する第２底板部３１Ｂとを含んでいる。連結部３０第１底板部３１Ａと第２底板部３１Ｂとの間には、例えば、連結部３０の長手方向において空隙が形成されている。側板部３２は、例えば、連結部３０の長手方向の全域に亘って延びている。すなわち、連結部３０は、長手方向の中央部分において底板部３１が切り欠かれた構成であってもよい。連結部３０の側板部３２における長手方向の中央部分には、横移動ローラ３３が設けられている。横移動ローラ３３は、駆動歯車の一例であり、第２駆動部を構成する。横移動ローラ３３は、例えば、本体部１１に設けられた駆動ラック１１Ａに対して噛合している。駆動ラック１１Ａは、噛合部の一例であり、第２駆動部を構成する。駆動ラック１１Ａは、例えば、横移動ローラ３３の外歯に噛み合う複数の歯がＹ軸方向に直線状に並列されている。横移動ローラ３３が本体部１１に設けられ、駆動ラック１１Ａが連結部３０に設けられてもよい。そして、横移動ローラ３３が第２駆動部を構成するモータからの駆動力に基づいて回転すると、横移動ローラ３３が駆動ラック１１Ａの長手方向に沿うように駆動ラック１１Ａに対して相対移動し、本体部１１と第１ユニット１２ＡとがＹ軸方向において相対移動してもよい。また、連結部３０の第１底板部３１Ａ及び第２底板部３１Ｂの各々には、例えば、一つの脚部１５が連結されている。
【0018】
脚部１５は、連結部３０の第１底板部３１Ａまたは第２底板部３１Ｂに連結された基部４０（図７等参照）を有している。基部４０には、変位機構４１が連結されている。変位機構４１は、基部４０に連結された第１端部を固定端とし、第１端部とは反対側の第２端部を自由端として、変位可能に構成されている。変位機構４１は、車輪１７と本体部１１とを接続するリンク機構４１Ａを有する。リンク機構４１Ａは、接続部の一例であり、伸縮可能に構成されている。リンク機構４１Ａは、例えば、一方向に長く延びる複数のリンクが回転可能に連結されており、複数のリンクは、第１端部に位置する第１リンク４２と、第２端部に位置する第２リンク４３とを含む。第１リンク４２は、第２リンク４３に対して回転自在に連結されている。変位機構４１は、第１ユニット１２Ａ及び第２ユニット１２Ｂの各脚部１５に設けられており、それぞれ独立に制御可能に構成されている。すなわち、第１脚部の変位機構４１と第２脚部の変位機構４１とは、本体部１１と縦筋との距離を互いに異なる距離に変更可能に構成されている。また、第３脚部の変位機構４１と第４脚部の変位機構４１とは、本体部１１と縦筋との距離を互いに異なる距離に変更可能に構成されている。
【0019】
第１リンク４２は、基部４０の先端に設けられた回転軸４４の軸線方向の両端部に回転可能に連結された一対のリンク部材４２Ａ，４２Ｂと、回転軸４４の軸線方向における一対のリンク部材４２Ａ，４２Ｂの中間位置に回転可能に連結され、変位機構４１の変位方向を規制する規制リンク機構４５と、を含む。一対のリンク部材４２Ａ，４２Ｂは、一方向に長く延びる形状を有しており、第１端部が回転軸４４に対して回転可能に連結され、第２端部が第２リンク４３の第１端部に設けられた第２回転軸４９に対して回転自在に連結されている。規制リンク機構４５は、一方向に長く延びる複数の規制リンク４７が回転自在に連結されて構成されており、基部４０の先端に連結された第１規制リンク４７Ａと、第１規制リンク４７Ａと第２リンク４３とを連結する第２規制リンク４７Ｂとを含む。第１規制リンク４７Ａの第１端部は、基部４０の先端に設けられた回転軸４４に対して回転自在に連結され、第１規制リンク４７Ａの第２端部は、第２規制リンク４７Ｂの第１端部に対して回転軸４８を介して回転自在に連結されている。第２規制リンク４７Ｂの第１端部は、第１規制リンク４７Ａの第２端部に対して回転軸４８を介して回転自在に連結され、第２規制リンク４７Ｂの第２端部は、第２リンク４３の第１端部に設けられた第１回転軸４６に対して回転自在に連結されている。第１規制リンク４７Ａと第２規制リンク４７Ｂとを連結する回転軸４８は、第１規制リンク４７Ａと第２規制リンク４７Ｂとの連結部位から回転軸４８の軸線方向の両側に突出した突起部として機能する。これらの突起部には、第１リンク４２に設けられたコイルばね５０により上方への付勢力が作用する。コイルばね５０は、付勢部材の一例であり、第１リンク４２において規制リンク機構４５を挟んで回転軸４８の軸線方向の両側に対をなすように設けられている。
【0020】
第２リンク４３は、第１回転軸４６及び第２回転軸４９の各々の軸線方向の両端部を支持している。第１回転軸４６及び第２回転軸４９は、第２リンク４３の長手方向において並列して配置されている。第１回転軸４６の軸線方向の中央部には、規制リンク機構４５の第２規制リンク４７Ｂの第２端部が回転自在に連結されている。第２回転軸４９の軸線方向の両端部には、第１リンク４２における一対のリンク部材４２Ａ，４２Ｂの第２端部がそれぞれ回転自在に連結されている。第２回転軸４９の軸線方向の中央部には、第２回転軸４９を回転駆動させるモータ５１が設けられている。モータ５１は、第１駆動部の一例である。モータ５１は、一対のリンク部材４２Ａ，４２Ｂの各々に個別に対応して設けられている。
【0021】
第２リンク４３は、略Ｕ字状をなす軸受部を有しており、軸受部は、車輪１７を回転自在に支持している。車輪１７は、縦筋Ｘ２，Ｘ３からの脱落を防止するために、幅方向の両側に円板状をなすフランジ部１７Ａを有している。軸受部の外側面には、車輪１７を回転駆動させるモータ５２が設けられている。すなわち、鉄筋結束装置１０は、４つの車輪１７の各々に個別に対応するようにモータ５２を備えており、各車輪１７の回転を個別に制御することが可能となっている。モータ５２は、各車輪１７に内蔵してもよい。
【0022】
そして、図８に示すように、モータ５１の駆動に伴って第２回転軸４９が回転すると、第２回転軸４９の回転に連動して第２リンク４３が第２回転軸４９を中心として第１リンク４２に対して相対回転する。この例では、第２リンク４３は、第２回転軸４９を中心として図８に示す時計回り方向に回転し、第１リンク４２と第２リンク４３とが交差する角度が大きくなるように、第２リンク４３が第１リンク４２に対して相対回転する。この場合、変位機構４１は、基部４０に連結された第１端部を固定端とし、第１端部とは反対側の第２端部を自由端として、変位可能に構成されているため、第２回転軸４９はＸ軸方向において基部４０に接近する方向に移動する。ここで、変位機構４１は、規制リンク機構４５により、変位機構４１の先端に設けられた車輪１７の変位方向が規制されている。そのため、モータ５１の駆動に伴って、変位機構４１の先端に設けられた車輪１７は上下方向に沿うように上昇または下降する。
【0023】
【0024】
結束機構７０は、柱体状をなしており、保持部７１と、昇降駆動部の一例としての昇降部７２と、結束部７３とを備えている。保持部７１は、結束機構７０の長手方向の中央部に設けられている。保持部７１は、金属製のワイヤを巻回したロール体を保持する。結束部７３は、鉄筋結束装置１０が結束部位に移動した際に、昇降部７２によって、結束部位に接近するように降下してワイヤを用いた結束作業を行い、結束作業が完了した後に結束部位から離間するように上昇する。結束部７３は、２つのアーム部７３Ａ，７３Ｂが略Ｖ字状に交差した構成を有しており、２つのアーム部７３Ａ，７３Ｂが対向する方向を結束部位に対して斜めに交差する方向に一致させた状態で、保持部７１から繰り出されたワイヤを一方のアーム部７３Ａと他方のアーム部７３Ｂとの間に巻き掛けることで、ワイヤを用いた結束部位に対する結束処理を行う。より詳細には、結束部７３は、結束部位の周囲にワイヤを巻き回す動作と、結束部位の周囲に巻き回されたワイヤを結束部位に密着するように巻き付ける動作と、結束部位に巻き付けられたワイヤを捩じる動作等を行うことにより、ワイヤを用いて結束部位に対する結束処理を行う。
【0025】
結束機構７０は、円板状の係合部７４を有する。係合部７４の平面視形状は、貫通部６０の開口形状よりも大きい。そのため、結束機構７０は、貫通部６０に挿入された場合、係合部７４が貫通部６０の開口縁に対してＺ軸方向において係合して位置決めされる。この場合、結束機構７０は、係合部７４を基準とした長手方向の一方側（この例では、下方側）に結束部７３が設けられる。
【0026】
本体部１１は、結束部７３をＺ軸方向に昇降させる昇降部７２を備える。そして、鉄筋結束装置１０が結束位置に到達した場合、本体部１１の各脚部１５の伸縮動作に加えて、昇降部７２により結束部７３をＺ軸方向に昇降させることで、結束部７３を結束部位に精度よく降下させ、ワイヤを用いた結束部位に対する結束処理を的確に行う。
【0027】
図１１Ａ及び図１１Ｂに示すように、本体部１１に対して結束機構７０が挿入された場合、結束機構７０の結束部７３は本体部１１の下面から下方に突出する。そして、鉄筋結束装置１０は、縦筋Ｘ１に追従して走行する。この場合、結束機構７０の結束部７３は、縦筋Ｘ１よりも上方に離間して配置される。また、図１１Ｃに示すように、結束部７３の２つのアーム部７３Ａ，７３Ｂは、縦筋Ｘ１の長手方向に対して斜めに交差する方向において対向している。
【0028】
そして、図１２Ａ及び図１２Ｂに示すように、鉄筋結束装置１０が縦筋Ｘ１に追従して走行し、鉄筋結束装置１０が横筋に対してＺ軸方向において対向する位置に到達すると、本体部１１の各脚部１５の伸縮動作に伴って、結束機構７０の結束部７３を縦筋と横筋との距離が所定の距離になる位置まで降下させ、結束機構７０の結束部７３と結束部位とをＺ軸方向において位置合わせする。この場合、図１２Ｃに示すように、結束部７３の２つのアーム部７３Ａ，７３Ｂは、結束部位に対して斜めに交差する方向において対向している。そして、結束部７３は、一方のアーム部７３Ａから他方のアーム部７３Ｂに向けてワイヤを巻き掛けることにより、ワイヤを用いた結束部位の結束処理を行う。
【0029】
結束機構７０は、貫通部６０に挿入された状態で、貫通部６０の開口中心を通る回転軸線を中心とした周方向に回転可能に構成されている。この場合、結束機構７０は、手動で回転してもよいし、回転駆動部の一例としてのモータからの駆動力に基づいて回転してもよい。そして、結束機構７０は、回転軸線を中心とした周方向に回転した場合、結束部７３の２つのアーム部７３Ａ，７３Ｂの向きが変更される。そのため、結束機構７０は、縦筋と横筋とが直角に交差する場合に限らず、縦筋と横筋とが斜めに交差する場合にも、ワイヤを用いて結束部位に対する結束処理を行うことが可能となる。
【0030】
次に、本実施形態の鉄筋結束装置１０の制御構成について説明する。
【0031】
図１３に示すように、鉄筋結束装置１０の制御装置１００は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）などのハードウェアプロセッサがプログラム（ソフトウェア）を実行することにより実現される。また、これらの構成要素のうち一部または全部は、ＬＳＩ（Large Scale Integration）やＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）、ＧＰＵ（Graphics Processing Unit）などのハードウェア（回路部：circuitryを含む）によって実現されてもよいし、ソフトウェアとハードウェアの協働によって実現されてもよい。プログラムは、予め制御装置１００のＨＤＤやフラッシュメモリなどのコンピュータ読み取り可能な記録装置に格納されていてもよいし、ＤＶＤやＣＤ－ＲＯＭなどの着脱可能なコンピュータ読み取り可能な記録媒体に格納されており、コンピュータ読み取り可能な記録媒体がドライブ装置に装着されることで制御装置１００のＨＤＤやフラッシュメモリにインストールされてもよい。
【0032】
制御装置１００は、例えば、位置情報取得部１１０と、姿勢情報取得部１６０と、追従制御部１２０と、停止制御部１３０と、横移動制御部１４０と、昇降制御部１５０と、水平制御部１７０と、モータ制御部１８０とを備える。
【0033】
位置情報取得部１１０は、カメラ群２００から取得した情報に基づいて、鉄筋結束装置１０の位置に関する情報を取得する。カメラ群２００は、例えば、鉄筋結束装置１０のＸ軸方向の両側に設けられたセンサ１６と、鉄筋結束装置１０のＹ軸方向の両側に設けられたセンサ１８とを含む。鉄筋結束装置１０の位置に関する情報は、例えば、カメラ群２００により特定された縦筋の長手方向に関する情報、及び、横筋の長手方向に関する情報を含む。
【0034】
追従制御部１２０は、位置情報取得部１１０により取得された鉄筋結束装置１０の位置に関する情報に基づいて、鉄筋結束装置１０を縦筋に追従させるように走行を制御する。追従制御部１２０は、例えば、位置情報取得部１１０により取得された縦筋の長手方向に関する情報に基づいて、鉄筋結束装置１０の移動方向を縦筋の長手方向と一致させるように、鉄筋結束装置１０の走行を制御する。追従制御部１２０は、例えば、鉄筋結束装置１０の移動方向を縦筋の長手方向と一致させるように、モータ制御部１８０によるモータ群２３０の制御量を決定する。この場合、モータ群２３０は、例えば、各車輪１７の回転を制御するモータ５２を含む。追従制御部１２０は、鉄筋結束装置１０が縦筋の長手方向に沿うように移動する際に駆動するモータ５２の負荷を計測する。
【0035】
追従制御部１２０は、鉄筋結束装置１０の前方への移動時において、脚構造１２を構成する複数の脚部１５のうち、鉄筋結束装置１０の前方に位置する脚部１５は、第１端部に位置する第１リンク４２と、第２端部に位置する第２リンク４３との接続部位が、変位機構４１における鉄筋結束装置１０の前方に配置されるように、各脚部１５の伸縮動作を制御するモータ５１を駆動する。そして、追従制御部１２０は、鉄筋結束装置１０を前方に移動させるモータの負荷の変化に基づいて、鉄筋結束装置１０が障害物に衝突したか否かを判定する。追従制御部１２０は、第１判定部の一例である。
【0036】
停止制御部１３０は、位置情報取得部１１０により取得された鉄筋結束装置１０の位置に関する情報に基づいて、鉄筋結束装置１０を縦筋と横筋とが交差する結束部位にて停止させるように走行を制御する。停止制御部１３０は、例えば、カメラ群２００により特定された縦筋の長手方向と横筋の長手方向とが交差する位置を、縦筋と横筋とが交差する結束部位として特定し、特定した結束部位の位置にて鉄筋結束装置１０の移動を停止する。停止制御部１３０は、例えば、縦筋と横筋とが交差する結束部位にて鉄筋結束装置１０の移動を停止するように、モータ制御部１８０によるモータ群２３０の制御量を決定する。この場合、モータ群２３０は、例えば、各車輪１７の回転を制御するモータ５２を含む。
【0037】
横移動制御部１４０は、制御部の一例であり、例えば、位置情報取得部１１０により取得された鉄筋結束装置１０の位置に関する情報に基づいて、鉄筋結束装置１０の横移動を制御する。横移動制御部１４０は、移動量算出部の一例であり、例えば、位置情報取得部１１０により取得された鉄筋結束装置１０の位置に関する情報に基づいて、本体部１１の横方向への移動量を算出する。横移動制御部１４０は、例えば、位置情報取得部１１０により取得された鉄筋結束装置１０の位置に関する情報に基づいて、鉄筋結束装置１０が縦筋の長手方向の端部に到達したと検知された場合、鉄筋結束装置１０の各車輪１７が載置される縦筋をＹ軸方向において隣り合う縦筋に変更するように、鉄筋結束装置１０の横移動処理を実行する。横移動制御部１４０は、例えば、横移動処理の各ステップにおいて、モータ制御部１８０によるモータ群２３０の制御量を決定する。この場合、モータ群２３０は、例えば、各車輪１７の回転を制御するモータ５２と、各脚部１５の伸縮動作を制御するモータ５１と、本体部１１及び脚構造１２を横移動させるモータとを含む。
【0038】
横移動制御部１４０は、鉄筋結束装置１０がＹ軸方向において隣り合う縦筋に移動する際の横移動ローラ３３を駆動させるモータの負荷を計測し、計測されたモータの負荷の変化に基づいて、鉄筋結束装置１０の横移動処理が正常に行われているか否かを判定する。横移動制御部１４０は、第２判定部の一例である。横移動制御部１４０は、例えば、計測されたモータの負荷が所定の閾値以上である場合、脚部１５の先端に設けられた車輪１７が縦筋Ｘ２，Ｘ３に衝突する等、鉄筋結束装置１０の横移動処理が正常に行われていないと判定する。横移動制御部１４０は、例えば、鉄筋結束装置１０の横移動処理が正常に行われていないと判定した場合、車輪１７を縦筋Ｘ２，Ｘ３から遠ざけるように、各脚部１５を伸縮させるモータ５１の駆動を制御する。
【0039】
昇降制御部１５０は、位置情報取得部１１０により取得された鉄筋結束装置１０の位置に関する情報に基づいて、結束機構７０の結束部７３の昇降動作を制御する。昇降制御部１５０は、例えば、鉄筋結束装置１０が縦筋と横筋とが交差する結束部位に到達した場合に、結束機構７０の結束部７３を降下させるように結束機構７０の昇降動作を制御する。昇降制御部１５０は、例えば、結束機構７０の結束部７３を降下させるように、モータ制御部１８０によるモータ群２３０の制御量を決定する。この場合、モータ群２３０は、結束機構７０の結束部７３を昇降させるモータを含む。
【0040】
姿勢情報取得部１６０は、センサ群２１０及びモータ群２３０から取得した情報に基づいて、鉄筋結束装置１０の姿勢に関する情報を取得する。姿勢情報取得部１６０は、例えば、鉄筋結束装置１０の姿勢に関する情報として、各脚部１５の伸縮動作を制御するモータのモータ負荷に関する情報を取得し、取得したモータ負荷に関する情報に基づいて、本体部１１の水平レベルを特定する。この場合、センサ群２１０は、例えば、各脚部１５の伸縮動作を制御するモータのモータ負荷を計測するセンサや鉄筋結束装置１０の姿勢の傾きを検知するジャイロセンサ等の傾斜度検出センサを含む。また、モータ群２３０は、例えば、各脚部１５の伸縮動作を制御するモータ５１を含む。
【0041】
水平制御部１７０は、制御部の一例であり、例えば、姿勢情報取得部１６０により取得された鉄筋結束装置１０の姿勢に関する情報に基づいて、鉄筋結束装置１０の姿勢を水平姿勢に維持するように制御する。水平制御部１７０は、例えば、各脚部１５の伸縮動作を制御するモータ５１のモータ負荷を計測し、計測されたモータ負荷の合計値が最小となるように、モータ制御部１８０によるモータ群２３０の制御量を決定する。この場合、モータ群２３０は、各脚部１５の伸縮動作を制御するモータ５１を含む。
【0042】
次に、本実施形態の鉄筋結束装置１０が実行する結束処理について説明する。図１４は、結束処理の一例を示すフローチャートである。図１４に示すフローチャートは、例えば、鉄筋結束装置１０の動作が開始された場合に実行される。
【0043】
図１４に示すように、制御装置１００は、まず、脚構造１２の各脚部１５を伸縮させるモータ５１のモータ負荷を計測する（ステップＳ１００）。
【0044】
次に、制御装置１００は、先のステップＳ１００において計測された各モータのモータ負荷の合計値が最小となるように、各脚部１５を伸縮させるモータ５１の駆動量を設定し、鉄筋結束装置１０の姿勢を水平姿勢に維持するように制御する（ステップＳ２００）。
【0045】
次に、制御装置１００は、本体部１１のＸ軸方向の両側に設けられたセンサ１６により縦筋Ｘ１の長手方向を特定し、特定した縦筋Ｘ１の長手方向に基づいて、各車輪１７を回転させるモータ５２の駆動量を設定し、縦筋Ｘ１に追随して鉄筋結束装置１０を走行させる（ステップＳ３００）。
【0046】
次に、制御装置１００は、本体部１１のＹ軸方向の両側に設けられたセンサ１８により横筋が検知されたか否かを判定する（ステップＳ４００）。
【0047】
制御装置１００は、先のステップＳ４００において横筋が検知されないと判定したときには（ステップＳ４００＝ＮＯ）、横移動の条件が成立したか否かを判定する（ステップＳ５００）。横移動の条件は、例えば、鉄筋結束装置１０が縦筋Ｘ１のＸ軸方向の端部に到達した場合や、鉄筋結束装置１０の進行方向の前方に障害物を検知した場合等に成立する。
【0048】
制御装置１００は、先のステップＳ５００において横移動の条件が成立していないと判定した場合（ステップＳ５００＝ＮＯ）、その処理をステップＳ１００に戻す。一方、制御装置１００は、先のステップＳ５００において横移動の条件が成立したと判定した場合（ステップＳ５００＝ＹＥＳ）、鉄筋結束装置１０の横移動処理を実行する（ステップＳ６００）。
【0049】
図１５に示すように、制御装置１００は、鉄筋結束装置１０の横移動処理において、まず、横移動ローラ３３を第１駆動方向である正転方向に駆動し、脚構造１２を構成する各脚部１５を縦筋Ｘ１に当接させて脚構造１２を支持した状態で本体部１１を脚構造１２に対してＹ軸方向に移動させる（ステップＳ６０１）。
【0050】
次に、制御装置１００は、先のステップＳ６０１において正転駆動させた横移動ローラ３３の駆動量が第１閾値に達したか否かを判定する（ステップＳ６０２）。
【0051】
制御装置１００は、横移動ローラ３３の駆動量が第１閾値に達していないと判定したときには（ステップＳ６０２＝ＮＯ）、その処理をステップＳ６０３に戻す。一方、制御装置１００は、横移動ローラ３３の駆動量が第１閾値に達したと判定したときには（ステップＳ６０２＝ＹＥＳ）、脚構造１２を構成する各脚部１５を伸縮させるモータ５１を駆動し、各脚部１５を収縮させて本体部１１の高さを降下させる（ステップＳ６０３）。
【0052】
次に、制御装置１００は、脚構造１２を構成する各脚部１５を伸縮させるモータ５１の駆動量に基づいて、各脚部１５が縦筋Ｘ２，Ｘ３から離間したか否か（支持フレーム１３が縦筋Ｘ１，Ｘ３に当接したか否か）を判定する（ステップＳ６０４）。
【0053】
制御装置１００は、各脚部１５が縦筋Ｘ２，Ｘ３から離間していないと判定したときには（ステップＳ６０４＝ＮＯ）、その処理をステップＳ６０３に戻す。一方、制御装置１００は、各脚部１５が縦筋Ｘ２，Ｘ３から離間したと判定したときには（ステップＳ６０４＝ＹＥＳ）、横移動ローラ３３を第２駆動方向である逆転方向に駆動し、支持フレーム１３を縦筋Ｘ１，Ｘ３に当接させて本体部１１を支持した状態で脚構造１２を本体部１１に対してＹ軸方向に移動させる（ステップＳ６０５）。
【0054】
次に、制御装置１００は、先のステップＳ６０５において逆転駆動させた横移動ローラ３３の駆動量が第２閾値に達したか否かを判定する（ステップＳ６０６）。
【0055】
制御装置１００は、横移動ローラ３３の駆動量が第２閾値に達していないと判定したときには（ステップＳ６０６＝ＮＯ）、その処理をステップＳ６０５に戻す。一方、制御装置１００は、横移動ローラ３３の駆動量が第２閾値に達したと判定したときには（ステップＳ６０６＝ＹＥＳ）、脚構造１２を構成する各脚部１５を伸縮させるモータ５１を駆動し、各脚部１５を伸長させる（ステップＳ６０７）。
【0056】
次に、制御装置１００は、脚構造１２を構成する各脚部１５を伸縮させるモータ５１の駆動量に基づいて、本体部１１に連結された支持フレーム１３が縦筋Ｘ１，Ｘ３から離間したか否か（各脚部１５が縦筋Ｘ１，Ｘ４に当接したか否か）を判定する（ステップＳ６０８）。
【0057】
制御装置１００は、各脚部１５が縦筋Ｘ１，Ｘ４に当接していないと判定した場合（ステップＳ６０８＝ＮＯ）、その処理をステップＳ６０７に戻す。一方、制御装置１００は、各脚部１５が縦筋Ｘ１，Ｘ４に当接したと判定した場合（ステップＳ６０８＝ＹＥＳ）、横移動ローラ３３を正転駆動し、脚構造１２を構成する各脚部１５を縦筋Ｘ１，Ｘ４に当接させて脚構造１２を支持した状態で本体部１１を脚構造１２に対してＹ軸方向に移動させる（ステップＳ６０９）。
【0058】
次に、制御装置１００は、先のステップＳ６０９において正転駆動させた横移動ローラ３３の駆動量が第３閾値に達したか否かを判定する（ステップＳ６１０）。
【0059】
制御装置１００は、横移動ローラ３３の駆動量が第３閾値に達していないと判定したときには（ステップＳ６１０＝ＮＯ）、その処理をステップＳ６０９に戻す。一方、制御装置１００は、横移動ローラ３３の駆動量が第３閾値に達したと判定したときには（ステップＳ６１０＝ＹＥＳ）、図１５に示す横移動処理を終了する。
【0060】
図１４に戻り、制御装置１００は、先のステップＳ６００において鉄筋結束装置１０の横移動処理を実行した場合、その処理をステップＳ１００に戻す。
【0061】
また、制御装置１００は、先のステップＳ４００において横筋Ｙ１が検知されたと判定したときには（ステップＳ４００＝ＹＥＳ）、各車輪１７を回転させるモータ５２の駆動を停止し、鉄筋結束装置１０の移動を停止する（ステップＳ７００）。
【0062】
次に、制御装置１００は、本体部１１に対して結束機構７０の結束部７３を昇降させる昇降部７２を制御し、縦筋Ｘ３と横筋Ｙ１とが交差する結束部位に対する結束機構７０の結束部７３のＺ軸方向の位置を調整する（ステップＳ８００）。
【0063】
次に、制御装置１００は、Ｚ軸方向の位置が制御された結束部７３の動作を制御して、結束部位を結束する（ステップＳ９００）。
【0064】
次に、制御装置１００は、鉄筋結束装置１０の動作が停止したか否かを判定する（ステップＳ１０００）。制御装置１００は、鉄筋結束装置１０の動作が停止していないと判定したときには（ステップＳ１０００＝ＮＯ）、その処理をステップＳ１００に戻し、鉄筋結束装置１０の動作が停止するまでの間、ステップＳ１００～ステップＳ９００の処理を繰り返す。一方、制御装置１００は、鉄筋結束装置１０の動作が停止したと判定したときには（ステップＳ１０００＝ＹＥＳ）、図１４に示すフローチャートを終了する。
【0065】
次に、本実施形態の鉄筋結束装置１０が横移動処理を実行する際の動作について説明する。
【0066】
図１６Ａ及び図１６Ｂに示す例では、鉄筋結束装置１０は、脚構造１２を構成する各脚部１５の車輪１７が縦筋Ｘ２，Ｘ３に載置されており、脚構造１２が縦筋Ｘ２，Ｘ３に支持されている。この場合、本体部１１に連結された支持フレーム１３は、縦筋Ｘ１，Ｘ２，Ｘ３に対して上方に離間している。
【0067】
ここで、鉄筋結束装置１０は、横移動処理を実行する際には、まず、本体部１１のＹ軸方向の両側に設けられたセンサ１８により、鉄筋結束装置１０が走行している縦筋Ｘ３に対してＹ軸方向において隣り合う縦筋Ｘ４の位置を検知する。そして、鉄筋結束装置１０は、脚構造１２を構成する各脚部１５の車輪１７が載置された縦筋Ｘ３と、上述のように検知した縦筋Ｘ４とのＹ軸方向における距離を計測する。また、鉄筋結束装置１０は、計測された距離に基づいて、後述する各処理における本体部１１または脚構造１２のＹ軸方向の移動量を決定する。また、鉄筋結束装置１０は、横移動処理を実行する際には、まず、本体部１１のＹ軸方向の両側に設けられたセンサ１８により、鉄筋結束装置１０が走行している縦筋Ｘ３に対してＹ軸方向において隣り合う縦筋Ｘ４の位置を算出しても良い。本体部１１または脚構造１２のＹ軸方向の移動量は、鉄筋結束装置１０の中心位置（結束機構７０の位置であり、センサ１６により検知される縦筋Ｘ１の位置）からセンサ１８の位置までのＹ軸方向における距離に関する情報と、センサ１８の位置から縦筋Ｘ３の位置までのＹ軸方向における距離に関する情報とに基づいて算出される。なお、鉄筋結束装置１０は、例えば、センサ１８が鉄筋結束装置１０の中心位置（縦筋Ｘ１の位置）から「１００」離れた位置に取り付けられ、かつ、縦筋Ｘ３がセンサ１８から「２０」鉄筋結束装置１０に近づく位置（縦筋Ｘ１に近づく位置）にある場合には、後述する各処理における本体部１１または脚構造１２のＹ軸方向の移動量を「８０」とする制御を行う。また、鉄筋結束装置１０は、例えば、センサ１８が鉄筋結束装置１０の中心位置（縦筋Ｘ１の位置）から「１００」離れた位置に取り付けられ、かつ、縦筋Ｘ３がセンサ１８から「２０」鉄筋結束装置１０から離れる位置（縦筋Ｘ１から離れる位置）にある場合には、後述する各処理における本体部１１または脚構造１２のＹ軸方向の移動量を「１２０」とする制御を行う。センサ１８の位置が固定されている場合、鉄筋結束装置１０の中心位置からセンサ１８の位置までのＹ軸方向における距離に関する情報を初期情報として予めメモリに格納してもよい。センサ１８の位置から縦筋Ｘ３の位置までのＹ軸方向における距離に関する情報は、センサ１８で検知される縦筋Ｘ３の位置から算出されてもよい。
【0068】
すなわち、図１７Ａ及び図１７Ｂに示すように、鉄筋結束装置１０は、まず、横移動ローラ３３を正転駆動し、脚構造１２を構成する各脚部１５を縦筋Ｘ２，Ｘ３に当接させて脚構造１２を支持した状態で本体部１１を脚構造１２に対してＹ軸方向に移動させる。これにより、本体部１１は、脚部１５が載置されている縦筋Ｘ３に対してＹ軸方向において隣り合う縦筋Ｘ４に接近する。
【0069】
次に、図１８Ａ及び図１８Ｂに示すように、鉄筋結束装置１０は、脚構造１２を構成する各脚部１５を収縮し、縦筋Ｘ１，Ｘ３に対する本体部１１の高さを降下させる。そして、鉄筋結束装置１０は、本体部１１に連結された支持フレーム１３を縦筋Ｘ１，Ｘ３に対して当接させる。この場合、支持フレーム１３は、鉄筋結束装置１０が走行している縦筋Ｘ１と、当該縦筋Ｘ１に対してＹ軸方向に隣り合う縦筋Ｘ３とを含む２つの縦筋Ｘ１，Ｘ３を跨るように載置される。また、鉄筋結束装置１０は、支持フレーム１３が縦筋Ｘ１，Ｘ３に対して当接した状態から、脚構造１２を構成する各脚部１５をさらに収縮させると、各脚部１５が縦筋Ｘ２，Ｘ３から離間する（第１処理に相当）。
【0070】
次に、図１９Ａ及び図１９Ｂに示すように、鉄筋結束装置１０は、横移動ローラ３３を逆転駆動し、支持フレーム１３を縦筋Ｘ３，Ｘ４に当接させて本体部１１を支持した状態で脚構造１２を本体部１１に対してＹ軸方向に移動させる（第２処理に相当）。これにより、脚構造１２を構成する各脚部１５は、縦筋Ｘ１，Ｘ４とＺ軸方向において対向するように配置される。
【0071】
次に、図２０Ａ及び図２０Ｂに示すように、鉄筋結束装置１０は、脚構造１２を構成する各脚部１５を伸長し、各脚部１５を縦筋Ｘ１，Ｘ４に対して当接させる（第３処理に相当）。そして、鉄筋結束装置１０は、各脚部１５が縦筋Ｘ１，Ｘ４に対して当接した状態から、脚構造１２を構成する各脚部１５をさらに伸長させると、本体部１１に連結された支持フレーム１３が縦筋Ｘ３，Ｘ４から上方に離間する。
【0072】
次に、図２１Ａ及び図２１Ｂに示すように、鉄筋結束装置１０は、横移動ローラ３３を正転駆動し、脚構造１２を構成する各脚部１５を縦筋Ｘ１，Ｘ４に当接させて脚構造１２を支持した状態で本体部１１を脚構造１２に対してＹ軸方向に移動させる（第４処理に相当）。これにより、本体部１１と脚構造１２とのＹ軸方向における相対位置が初期の状態に復帰する。
【0073】
次に、本実施形態の鉄筋結束装置１０の作用について、特に、鉄筋結束装置１０が横移動処理を行う場合の作用に着目して説明する。
【0074】
本実施形態の鉄筋結束装置１０は、横移動処理を行う際、支持フレーム１３を縦筋Ｘ１，Ｘ３またはＸ３，Ｘ４に当接させて本体部１１を支持した状態で脚構造１２を本体部１１に対してＹ軸方向に移動させる処理と、脚構造１２を縦筋Ｘ２，Ｘ３または縦筋Ｘ１，Ｘ４に当接させて脚構造１２を支持した状態で本体部１１を脚構造１２に対してＹ軸方向に移動させる処理とを繰り返す。すなわち、鉄筋結束装置１０は、Ｙ軸方向の移動を段階的に行うことで、Ｙ軸方向の移動を効率よく行うことができる。また、鉄筋結束装置１０は、Ｙ軸方向の移動を段階的に行うことで、１回の移動で移動させる物の重量を軽くでき、横移動ローラ３３の駆動負荷を低減することができる。また、鉄筋結束装置１０は、Ｙ軸方向の移動を段階的に行うことで、Ｙ軸方向の移動を一度に行う場合に比して、縦筋Ｘ２，Ｘ３または縦筋Ｘ１，Ｘ４に支持された脚部１５を支点とした回転モーメントの発生が抑えられ、横移動処理を安定して行うことができる。
【0075】
また、脚構造１２を構成する各脚部１５は、車輪１７の移動方向を規制する規制リンク機構４５を有する。そのため、車輪１７を縦筋Ｘ２，Ｘ３または縦筋Ｘ１，Ｘ４に対して接近または離間する方向に安定して移動させることができる。そのため、鉄筋結束装置１０は、車輪１７が縦筋Ｘ２，Ｘ３または縦筋Ｘ１，Ｘ４から離間してＹ軸方向に移動する際に車輪１７が縦筋Ｘ２，Ｘ３または縦筋Ｘ１，Ｘ４に対して誤って衝突することが抑えられ、鉄筋結束装置１０の横移動処理を安定して行うことができる。
【0076】
また、鉄筋結束装置１０は、横移動処理を行う際、横移動ローラ３３を駆動するモータのモータ負荷に基づいて、車輪１７が縦筋Ｘ２，Ｘ３または縦筋Ｘ１，Ｘ４に対して衝突したことを検知した場合には、車輪１７を縦筋Ｘ２，Ｘ３からＹ軸方向において離間させる方向に横移動ローラ３３をさらに駆動させる。そのため、鉄筋結束装置１０は、横移動処理をより一層安定して行うことができる。
【0077】
また、鉄筋結束装置１０は、鉄筋結束装置１０の前方への移動時において、脚構造１２を構成する複数の脚部１５のうち、鉄筋結束装置１０の前方に位置する脚部１５は、第１端部に位置する第１リンク４２と、第２端部に位置する第２リンク４３との接続部位が、変位機構４１における鉄筋結束装置１０の前方に配置されるように、各脚部１５の伸縮動作を制御するモータ５１を駆動する。そして、鉄筋結束装置１０は、鉄筋結束装置１０を前方に移動させるモータの負荷の変化に基づいて、鉄筋結束装置１０が障害物に衝突したか否かを判定する。そのため、鉄筋結束装置１０は、新たなセンサを設けることなく、鉄筋結束装置１０の前方への移動時において、鉄筋結束装置１０が障害物に衝突したか否かを判定することができる。
【0078】
また、鉄筋結束装置１０は、鉄筋結束装置１０の前方への加減速時において、脚構造１２を構成する複数の脚部１５のうち、鉄筋結束装置１０の前方に位置する脚部１５が、変位機構４１を構成する複数のリンクのうち、第１端部に位置する第１リンク４２と、第２端部に位置する第２リンク４３との接続部位が、変位機構４１における鉄筋結束装置１０の前方に配置されるように、脚部１５の伸縮動作を制御するモータ５１を駆動する。また、鉄筋結束装置１０は、脚構造１２を構成する複数の脚部１５のうち、鉄筋結束装置１０の後方に位置する脚部１５が、変位機構４１を構成する複数のリンクのうち、第１端部に位置する第１リンク４２と、第２端部に位置する第２リンク４３との接続部位が、変位機構４１における鉄筋結束装置１０の後方に配置されるように、脚部１５の伸縮動作を制御するモータ５１を駆動する。そのため、鉄筋結束装置１０の前方への加減速時において、脚構造１２を構成する各脚部１５の伸縮動作に伴って、本体部１１の高さが変動することを抑えることができる。
【0079】
次に、本実施形態の鉄筋結束装置１０の作用について、特に、鉄筋結束装置１０が結束処理を行う場合の作用に着目して説明する。
【0080】
本実施形態の鉄筋結束装置１０は、脚部１５を伸長させて車輪１７を縦筋Ｘ１，Ｘ２，Ｘ３に接近させる方向にコイルばね５０からの付勢力を作用させている。そのため、鉄筋結束装置１０は、鉄筋の結束の進行に伴って、結束に用いるワイヤが消費される分だけ本体部１１の重心が上下に移動したとしても、本体部１１の重心の移動に追随してコイルばね５０からの付勢力が作用することで、本体部１１の姿勢を所望の姿勢を維持することができ、鉄筋の結束を的確に行うことができる。
【0081】
また、鉄筋結束装置１０は、脚部１５を伸長させる方向にコイルばね５０からの付勢力を作用させることで、本体部１１の重量を支えるために脚部１５を伸長させる方向にモータ５１を駆動させる際の消費電力を、コイルばね５０の付勢力の分だけ抑えることができる。また、各脚部１５に個別にモータ５１を設け、各モータ５１の消費電力が最小となるように各モータ５１の駆動を制御することで、鉄筋結束装置１０が水平制御を行う際の消費電力をより一層抑えることができる。
【0082】
また、本実施形態の鉄筋結束装置１０は、本体部１１に設けられた貫通部６０に対して結束機構７０が挿入されており、結束機構７０は本体部１１に対して貫通部６０の開口中心を中心とした周方向に回転可能に構成されている。そのため、鉄筋結束装置１０は、縦筋と横筋とが交差する結束部位に対して結束処理を行う場合、結束機構７０の結束部７３の２つのアーム部の向きを変更可能に構成されている。そのため、鉄筋結束装置１０は、縦筋と横筋とが直角に交差する場合に限らず、縦筋と横筋とが斜めに交差する場合にも、ワイヤを用いて結束部位に対する結束処理を行うことができ、高い汎用性をもって結束処理を行うことができる。
【0083】
なお、上記実施形態は、以下のような形態にて実施することもできる。
【0084】
上記実施形態においては、鉄筋結束装置１０が、脚部１５が支持された縦筋Ｘ３に隣り合う縦筋Ｘ４に移動する際に横移動処理を行う場合を例に挙げて説明した。ただし、鉄筋結束装置１０が横移動処理を行う場合はこれに限らず、例えば、鉄筋結束装置１０が結束部位に到達した時点で、結束機構７０の結束部７３の位置と結束部位の位置とがＹ軸方向において一致しない場合、上述した横移動処理と同様にして、結束機構７０のＹ軸方向における位置を微調整してもよい。すなわち、鉄筋結束装置１０は、支持フレーム１３を縦筋Ｘ１，Ｘ３に当接させて本体部１１を支持した状態で脚構造１２を本体部１１に対してＹ軸方向に移動させる処理と、脚構造１２を縦筋Ｘ２，Ｘ３に当接させて脚構造１２を支持した状態で本体部１１を脚構造１２に対してＹ軸方向に移動させる処理とを繰り返すことで、結束機構７０のＹ軸方向における位置を微調整してもよい。
【0085】
［付記］
上記実施形態から把握できる技術的思想を以下に記載する。
上記実施形態から把握できる技術的思想を以下に記載する。
【0086】
〔付記１〕
第１方向に延びる鉄筋と前記第１方向と交差する第２方向に延びる鉄筋とが交差する結束部位を結束する結束機構と、
前記結束機構が搭載された本体部と、
前記本体部に連結された複数の脚部を有する脚構造と、
前記本体部に連結された支持フレームと
を備え、
前記複数の脚部の各々は、前記本体部と前記脚部に接触する鉄筋との距離を変更可能に構成された変位機構を含む、
鉄筋結束装置。
第１方向に延びる鉄筋と前記第１方向と交差する第２方向に延びる鉄筋とが交差する結束部位を結束する結束機構と、
前記結束機構が搭載された本体部と、
前記本体部に連結された複数の脚部を有する脚構造と、
前記本体部に連結された支持フレームと
を備え、
前記複数の脚部の各々は、前記本体部と前記脚部に接触する鉄筋との距離を変更可能に構成された変位機構を含む、
鉄筋結束装置。
【0087】
〔付記２〕
前記複数の脚部は、前記本体部における前記第１方向の一方側に設けられた第１脚部と、前記本体部における前記第１方向の他方側に設けられた第２脚部とを含み、
前記第１脚部の前記変位機構と前記第２脚部の前記変位機構とは、前記本体部と前記鉄筋との距離を互いに異なる距離に変更可能に構成されている、
付記１に記載の鉄筋結束装置。
前記複数の脚部は、前記本体部における前記第１方向の一方側に設けられた第１脚部と、前記本体部における前記第１方向の他方側に設けられた第２脚部とを含み、
前記第１脚部の前記変位機構と前記第２脚部の前記変位機構とは、前記本体部と前記鉄筋との距離を互いに異なる距離に変更可能に構成されている、
付記１に記載の鉄筋結束装置。
【0088】
〔付記３〕
前記複数の脚部は、前記本体部における前記第２方向の一方側に設けられた第３脚部と、前記本体部における前記第２方向の他方側に設けられた第４脚部とを含み、
前記第３脚部の前記変位機構と前記第４脚部の前記変位機構とは、前記本体部と前記鉄筋との距離を互いに異なる距離に変更可能に構成されている、
付記１に記載の鉄筋結束装置。
前記複数の脚部は、前記本体部における前記第２方向の一方側に設けられた第３脚部と、前記本体部における前記第２方向の他方側に設けられた第４脚部とを含み、
前記第３脚部の前記変位機構と前記第４脚部の前記変位機構とは、前記本体部と前記鉄筋との距離を互いに異なる距離に変更可能に構成されている、
付記１に記載の鉄筋結束装置。
【0089】
〔付記４〕
前記変位機構は、前記鉄筋に接触する車輪を有する、
付記１から３のいずれか一つに記載の鉄筋結束装置。
前記変位機構は、前記鉄筋に接触する車輪を有する、
付記１から３のいずれか一つに記載の鉄筋結束装置。
【0090】
〔付記５〕
前記変位機構は、前記車輪と前記本体部とを接続する接続部を有し、
前記接続部は、伸縮可能に構成されている、
付記４に記載の鉄筋結束装置。
前記変位機構は、前記車輪と前記本体部とを接続する接続部を有し、
前記接続部は、伸縮可能に構成されている、
付記４に記載の鉄筋結束装置。
【0091】
〔付記６〕
前記変位機構は、前記接続部を伸縮させるモータをさらに有する、
付記５に記載の鉄筋結束装置。
前記変位機構は、前記接続部を伸縮させるモータをさらに有する、
付記５に記載の鉄筋結束装置。
【0092】
〔付記７〕
前記複数の脚部の各々に設けられた前記変位機構を構成する前記モータの負荷を計測し、前記計測された各モータの負荷に基づいて、各モータの駆動を制御する制御部をさらに備える、
付記６に記載の鉄筋結束装置。
前記複数の脚部の各々に設けられた前記変位機構を構成する前記モータの負荷を計測し、前記計測された各モータの負荷に基づいて、各モータの駆動を制御する制御部をさらに備える、
付記６に記載の鉄筋結束装置。
【0093】
〔付記８〕
前記制御部は、前記計測された各モータの負荷の合計値が最小となるように、各モータの駆動を制御する、
付記７に記載の鉄筋結束装置。
前記制御部は、前記計測された各モータの負荷の合計値が最小となるように、各モータの駆動を制御する、
付記７に記載の鉄筋結束装置。
【0094】
〔付記９〕
前記変位機構は、前記接続部を伸長させる方向に付勢する付勢部材をさらに有する、
付記５から８のいずれか一つに記載の鉄筋結束装置。
前記変位機構は、前記接続部を伸長させる方向に付勢する付勢部材をさらに有する、
付記５から８のいずれか一つに記載の鉄筋結束装置。
【0095】
〔付記１０〕
前記変位機構は、水平方向において互いに異なる複数の位置に前記付勢部材が設けられる、
付記９に記載の鉄筋結束装置。
前記変位機構は、水平方向において互いに異なる複数の位置に前記付勢部材が設けられる、
付記９に記載の鉄筋結束装置。
【0096】
〔付記１１〕
前記変位機構は、前記本体部に連結された第１端部と、前記鉄筋に接触する第２端部とを有し、前記第１端部を固定端とし、前記第２端部を自由端とし、
前記接続部は、水平方向に延びる回転軸を介して複数のリンクが回転自在に連結され、前記第２端部の移動方向を前記本体部の高さ方向に規制するリンク機構を含む、
付記１から１０のいずれか一つに記載の鉄筋結束装置。
前記変位機構は、前記本体部に連結された第１端部と、前記鉄筋に接触する第２端部とを有し、前記第１端部を固定端とし、前記第２端部を自由端とし、
前記接続部は、水平方向に延びる回転軸を介して複数のリンクが回転自在に連結され、前記第２端部の移動方向を前記本体部の高さ方向に規制するリンク機構を含む、
付記１から１０のいずれか一つに記載の鉄筋結束装置。
【0097】
〔付記１２〕
前記複数の脚部のうち、前記鉄筋結束装置の前記第１方向への移動時において、移動方向の前方に位置する脚部は、前記リンク機構を構成する複数のリンクのうち、前記第１端部に位置する第１リンクと前記第２端部に位置する第２リンクとの接続部位が、前記リンク機構における前記鉄筋結束装置の進行方向の前方に配置され、
前記鉄筋結束装置が前記第１方向に移動する際に駆動する第１移動モータの負荷を計測し、前記計測された前記第１移動モータの負荷の変化に基づいて、前記鉄筋結束装置が障害物に衝突したか否かを判定する第１判定部をさらに備える、
付記１１に記載の鉄筋結束装置。
前記複数の脚部のうち、前記鉄筋結束装置の前記第１方向への移動時において、移動方向の前方に位置する脚部は、前記リンク機構を構成する複数のリンクのうち、前記第１端部に位置する第１リンクと前記第２端部に位置する第２リンクとの接続部位が、前記リンク機構における前記鉄筋結束装置の進行方向の前方に配置され、
前記鉄筋結束装置が前記第１方向に移動する際に駆動する第１移動モータの負荷を計測し、前記計測された前記第１移動モータの負荷の変化に基づいて、前記鉄筋結束装置が障害物に衝突したか否かを判定する第１判定部をさらに備える、
付記１１に記載の鉄筋結束装置。
【0098】
〔付記１３〕
前記複数の脚部のうち、前記鉄筋結束装置の前記第１方向への加減速時において、移動方向の前方に位置する脚部は、前記リンク機構を構成する複数のリンクのうち、前記第１端部に位置する第１リンクと前記第２端部に位置する第２リンクとの接続部位が、前記リンク機構における前記鉄筋結束装置の進行方向の前方に配置される、
付記１１または１２に記載の鉄筋結束装置。
前記複数の脚部のうち、前記鉄筋結束装置の前記第１方向への加減速時において、移動方向の前方に位置する脚部は、前記リンク機構を構成する複数のリンクのうち、前記第１端部に位置する第１リンクと前記第２端部に位置する第２リンクとの接続部位が、前記リンク機構における前記鉄筋結束装置の進行方向の前方に配置される、
付記１１または１２に記載の鉄筋結束装置。
【0099】
〔付記１４〕
前記鉄筋結束装置が前記第２方向において隣り合う鉄筋に移動する際に駆動する第２移動モータの負荷を計測し、前記計測された前記第２移動モータの負荷の変化に基づいて、前記鉄筋結束装置の前記第２方向への移動が正常に行われているか否かを判定する第２判定部をさらに備える、
付記１から１３のいずれか一つに記載の鉄筋結束装置。
前記鉄筋結束装置が前記第２方向において隣り合う鉄筋に移動する際に駆動する第２移動モータの負荷を計測し、前記計測された前記第２移動モータの負荷の変化に基づいて、前記鉄筋結束装置の前記第２方向への移動が正常に行われているか否かを判定する第２判定部をさらに備える、
付記１から１３のいずれか一つに記載の鉄筋結束装置。
【0100】
〔付記１５〕
前記変位機構は、前記鉄筋結束装置の前記第２方向への移動が正常に行われていないと判定した場合、前記脚部車輪を前記鉄筋から遠ざける、
付記１４に記載の鉄筋結束装置。
前記変位機構は、前記鉄筋結束装置の前記第２方向への移動が正常に行われていないと判定した場合、前記脚部車輪を前記鉄筋から遠ざける、
付記１４に記載の鉄筋結束装置。
【0101】
〔付記１６〕
前記結束機構による前記結束部位の結束時に、前記本体部の高さを制御する昇降制御部をさらに備える、
付記１から１５のいずれか一つに記載の鉄筋結束装置。
前記結束機構による前記結束部位の結束時に、前記本体部の高さを制御する昇降制御部をさらに備える、
付記１から１５のいずれか一つに記載の鉄筋結束装置。
【0102】
以上、具体例を参照しつつ本実施形態について説明した。しかし、本開示はこれらの具体例に限定されるものではない。これら具体例に、当業者が適宜設計変更を加えたものも、本開示の特徴を備えている限り、本開示の範囲に包含される。前述した各具体例が備える各要素およびその配置、条件、形状などは、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。前述した各具体例が備える各要素は、技術的な矛盾が生じない限り、適宜組み合わせを変えることができる。
【符号の説明】
【0103】
１０…鉄筋結束装置、１１…本体部、１２…脚構造、１２Ａ…第１ユニット、１２Ｂ…第２ユニット、１３…支持フレーム、１５…脚部、１７…車輪、３３…横移動ローラ、５１…モータ、５２…モータ、７０…結束機構、７１…保持部、７２…昇降部、７３…結束部、１００…制御装置、１１０…位置情報取得部、１２０…追従制御部、１３０…停止制御部、１４０…横移動制御部、１５０…昇降制御部、１６０…姿勢情報取得部、１７０…水平制御部、１８０…モータ制御部、Ｘ１，Ｘ２，Ｘ３，Ｘ４…縦筋、Ｙ１…横筋。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11A】
【図11B】
【図11C】
【図12A】
【図12B】
【図12C】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16A】
【図16B】
【図17A】
【図17B】
【図18A】
【図18B】
【図19A】
【図19B】
【図20A】
【図20B】
【図21A】
【図21B】