特開 2024-54003 枠体施工システム

(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】P2024054003

(43)【公開日】2024-04-16

(54)【発明の名称】枠体施工システム

(51)【国際特許分類】

   E04G 21/14 20060101AFI20240409BHJP

   E04B 9/10 20060101ALI20240409BHJP

   B25J 13/00 20060101ALI20240409BHJP

   B25J 13/08 20060101ALI20240409BHJP

   B23P 21/00 20060101ALI20240409BHJP

【ＦＩ】

E04G21/14

E04B9/10 100

B25J13/00 Z

B25J13/08 A

B23P21/00 302A

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022160560

(22)【出願日】2022-10-04

(71)【出願人】

【識別番号】000001373

【氏名又は名称】鹿島建設株式会社

(71)【出願人】

【識別番号】500539561

【氏名又は名称】株式会社テムザック

(74)【代理人】

【識別番号】110002468

【氏名又は名称】弁理士法人後藤特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】柳田 克巳

(72)【発明者】

【氏名】小松 淳

(72)【発明者】

【氏名】岡 尚人

(72)【発明者】

【氏名】長谷川 義秀

(72)【発明者】

【氏名】手島 則夫

(72)【発明者】

【氏名】伊東 真

(72)【発明者】

【氏名】三室 恵史

(72)【発明者】

【氏名】加藤 洋祐

(72)【発明者】

【氏名】▲高▼本 陽一

(72)【発明者】

【氏名】川久保 勇次

(72)【発明者】

【氏名】清水 昌樹

(72)【発明者】

【氏名】石井 佑典

【テーマコード（参考）】

2E174

3C030

3C707

【Ｆターム（参考）】

2E174AA01

2E174BA03

2E174CA06

2E174CA24

2E174CA35

2E174DA17

2E174DA32

2E174DA33

2E174DA52

2E174DA65

3C030CB02

3C030CB12

3C030CB13

3C707AS06

3C707AS21

3C707CS08

3C707KS03

3C707KS04

3C707KS36

3C707KT03

3C707KT04

3C707MT06

3C707WA16

(57)【要約】

【課題】高所作業である枠体の設置作業を枠体施工システムによって行う。
【解決手段】枠体施工システムは、メインバー７を保持しメインバー７の位置を調整する作業を行う保持作業部１４０と、連結部材８を介してメインバー７を既設メインバー６に連結する作業を行う連結作業部４０，６０，７０と、メインバー７を吊りボルト４に固定する作業を行う固定作業部１６０，１８０と、各部を移動可能な移動部１０と、各部の作動を制御する制御部８０，１９０と、を備え、制御部８０，１９０は、保持作業部１４０を制御し、メインバー７を既設メインバー６に接近させた後、連結作業部４０，６０，７０を制御し、連結部材８を介してメインバー７と既設メインバー６とを連結し、固定作業部１６０，１８０を制御し、メインバー７を吊りボルト４に固定する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

天井スラブに取り付けられた支持部材に枠体のメインバーを取り付ける枠体施工システムであって、
前記メインバーを保持し、前記メインバーの位置を調整する作業を行う保持作業部と、
前記保持作業部により保持された前記メインバーを、連結部材を介して既設メインバーに連結する作業を行う連結作業部と、
前記支持部材に予め設けられた取付金具を介して、前記保持作業部により保持された前記メインバーを、前記支持部材に固定する作業を行う固定作業部と、
前記保持作業部、前記連結作業部及び前記固定作業部をそれぞれ移動可能な移動部と、
前記保持作業部、前記連結作業部、前記固定作業部及び前記移動部の作動を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、前記移動部を制御し、前記保持作業部、前記連結作業部及び前記固定作業部を所定の位置へとそれぞれ移動させ、前記保持作業部を制御し、前記メインバーを前記既設メインバーに接近させた後、前記連結作業部を制御し、前記連結部材を介して前記メインバーと前記既設メインバーとを連結し、前記固定作業部を制御し、前記取付金具を介して前記メインバーを前記支持部材に固定する、
枠体施工システム。

【請求項2】

前記連結作業部は、
前記既設メインバーの端部を把持する第１把持部と、
前記メインバーの端部を把持する第２把持部と、
前記既設メインバーの端部及び前記メインバーの端部の位置を検知可能な端部位置検知部と、
前記既設メインバーと前記メインバーとを前記連結部材によって連結する連結部と、を有し、
前記制御部は、前記端部位置検知部の検知結果に基づいて前記連結部を制御し、前記既設メインバーと前記メインバーとを連結させる、
請求項１に記載の枠体施工システム。

【請求項3】

前記保持作業部は、
前記メインバーを保持するメインバー保持部と、
前記メインバー保持部の位置を調整可能な位置調整部と、を有し、
前記制御部は、前記第１把持部により把持された前記既設メインバーの端部に、前記第２把持部により把持された前記メインバーの端部が近づくように、前記メインバー保持部の位置を前記位置調整部により調整する
請求項２に記載の枠体施工システム。

【請求項4】

前記連結部は、
前記既設メインバー及び前記メインバーに前記連結部材を取り付ける連結部材取付部と、
前記既設メインバー及び前記メインバーに取り付けられた前記連結部材を押圧することによって前記連結部材の差込部を前記既設メインバー及び前記メインバーの差込口に差し込む連結部材押圧部と、を有する、
請求項２または３に記載の枠体施工システム。

【請求項5】

前記固定作業部は、
前記メインバーに対する前記取付金具の位置を調整可能な金具位置調整部と、
前記取付金具に設けられた締結部材を締め付ける締付部と、を有し、
前記制御部は、前記金具位置調整部を制御し、前記締結部材が締め付けられることによって前記取付金具が前記メインバーに固定される位置へと前記取付金具を移動させた後、前記締付部を制御し、前記締結部材を締め付ける、
請求項１から３の何れか１つに記載の枠体施工システム。

【請求項6】

前記金具位置調整部は、前記取付金具の前記締結部材の向きを調整可能な金具方向調整部を有し、
前記制御部は、前記締付部によって前記締結部材を締め付ける前に、前記金具方向調整部を制御し、前記締結部材の向きが前記締付部によって締め付け可能な向きとなるように前記締結部材の向きを調整する、
請求項５に記載の枠体施工システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、枠体施工システムに関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、天井部分に設けられた枠体に対して天井ボードを取り付ける施工システムが開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１８－１２３６４５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１に記載された施工システムは、天井部分に設けられた枠体に天井ボードを取り付けるという高所作業を行う機構（ロボット）を備えているものの、枠体を設置する機構については備えていない。つまり、天井部分へ枠体を設置するという高所作業については作業員が予め行わなければならず、作業員の作業負担を十分に軽減するには至っていない。

【0005】

本発明は、高所作業である枠体の設置作業を行うことが可能な枠体施工システム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】

本発明は、天井スラブに取り付けられた支持部材に枠体のメインバーを取り付ける枠体施工システムであって、メインバーを保持しメインバーの位置を調整する作業を行う保持作業部と、保持作業部により保持されたメインバーを、連結部材を介して既設メインバーに連結する作業を行う連結作業部と、支持部材に予め設けられた取付金具を介して、保持作業部により保持されたメインバーを、支持部材に固定する作業を行う固定作業部と、保持作業部、連結作業部及び固定作業部をそれぞれ移動可能な移動部と、保持作業部、連結作業部、固定作業部及び移動部の作動を制御する制御部と、を備え、制御部は、移動部を制御し、保持作業部、連結作業部及び固定作業部を所定の位置へとそれぞれ移動させ、保持作業部を制御し、メインバーを既設メインバーに接近させた後、連結作業部を制御し、連結部材を介してメインバーと既設メインバーとを連結し、固定作業部を制御し、取付金具を介してメインバーを支持部材に固定する。

【発明の効果】

【0007】

本発明によれば、枠体施工システムによって、高所作業である枠体の設置作業を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】本発明の実施形態に係る枠体施工システムによって行われる枠体設置作業のイメージを示したイメージ図である。

【図2】図１のＡ－Ａ線に沿う断面において第１ロボットを見たときの第１ロボットの把持部を示す図である。

【図3】図２に示される把持部の作動を説明するための図である。

【図4】図１のＢ－Ｂ線に沿う断面において第１ロボットを見たときの第１ロボットの連結部材取付部を示す図である。

【図5】図４に示される連結部材取付部の作動を説明するための図である。

【図6】図１のＣ－Ｃ線に沿う断面において第１ロボットを見たときの第１ロボットの連結部材押圧部を示す図である。

【図7】図６に示される連結部材押圧部の作動を説明するための図である。

【図8】図７の矢印Ｄで示される部分を拡大して示した拡大図であり、連結部材押圧部の作動を説明するための図である。

【図9】図８と同じ部分の拡大図であり、連結部材押圧部により押圧された連結部材の状態を示す図である。

【図10】図１のＥ－Ｅ線に沿う断面において第２ロボットを見たときの第２ロボットのメインバー保持部を示す図である。

【図11】図１０に示されるメインバー保持部の作動を説明するための図である。

【図12】図１のＦ－Ｆ線に沿う断面において第２ロボットを見たときの第２ロボットの金具位置調整部を示す図である。

【図13】図１２に示される金具位置調整部の作動を説明するための図である。

【図14】図１のＨ－Ｈ線に沿う断面において第２ロボットを見たときの第２ロボットの締付部を示す図である。

【図15】図１３のＧ－Ｇ線に沿う断面を拡大して示した拡大図であり、金具の方向を検知する方法について説明するための図である。

【図16】枠体施工システム全体の構成を示すブロック図である。

【図17】枠体施工システムが実行する作業の手順を示したフローチャートである。

【図18】第１ロボットによるメインバーの取得について説明するための概略図である。

【図19】第１ロボットから第２ロボットへのメインバーの受け渡しについて説明するための概略図である。

【図20】メインバーの位置調整について説明するための概略図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、図面を参照して、本発明の実施形態に係る枠体施工システムについて説明する。

【0010】

本発明の実施形態に係る枠体施工システムは、図１に示すように、天井スラブ１に取り付けられた吊りボルト４（支持部材）にハンガ５（取付金具）を介してメインバー７を取り付ける作業を行うシステムであり、外部からの操作を必要としない複数の自律型ロボットによって構成される。

【0011】

図１には、２台のロボット１００，２００によって行われるメインバー７の取り付け作業をメインバー７の長手方向に対して直交する方向から見た状態が示されている。以下では、図１に示される互いに直交するＸ、Ｙ、Ｚの三軸を設定し、Ｘ軸が略水平方向であってメインバー７の長手方向に沿った方向であり、Ｙ軸が略水平方向であってメインバー７の長手方向に直交する方向であり、Ｚ軸が略鉛直方向であるものとして、各ロボット１００，２００の構成及び作動を説明する。なお、図１は、各ロボット１００，２００とメインバー７や予め設置されたメインバーである既設メインバー６との関係性をわかりやすく誇張して示したイメージ図であり、実際の大きさや比率とは異なる部分がある。

【0012】

図１に示される天井スラブ１は、コンクリートが流し込まれたデッキプレートであり、デッキプレートには、コンクリートが流し込まれる前に、予め複数のインサート３が所定の位置に取り付けられる。インサート３は、メインバー６，７や図示しないサブバーといった枠体を構成する部材を、ハンガ５を介して吊り下げ支持する吊りボルト４を取り付けるために設けられる部材である。なお、天井スラブ１は、合板型枠に打設されて形成されたコンクリートスラブであってもよい。

【0013】

メインバー６，７は、規格化された既製品であって、例えば、後述する図８に示すように、ハンガ５が取り付けられる取付部６ａと、図示しない天井ボードが載置されるフランジ部６ｂと、取付部６ａとフランジ部６ｂとの間に設けられる平板部６ｃと、を有する断面が略Ｔ字状のバー部材（Ｔバー）である。

【0014】

サブバーは、メインバー６，７と同様に、断面が略Ｔ字状のバー部材（Ｔバー）であり、その両端には、サブバーをメインバー６，７に取り付けるための差込部が設けられる。

【0015】

上記形状のメインバー６，７とサブバーとを格子状に結合することによって、天井ボードが載置される枠体が形成され、このように形成された枠体と天井ボードとにより、いわゆるグリッドタイプのシステム天井が構成される。

【0016】

本実施形態に係る枠体施工システムは、システム天井の枠体を設置するという比較的高所で行われる作業のうち、天井スラブ１に取り付けられた吊りボルト４（支持部材）にハンガ５（取付金具）を介してメインバー７を取り付けるという高所作業を実行可能な構成を備える。

【0017】

次に、図１～１６を参照し、枠体施工システムの構成について説明する。

【0018】

枠体施工システムは、新たに設置されるメインバー７を保持しメインバー７の位置を調整する作業を行う保持作業部１４０と、吊りボルト４（支持部材）に予め設けられたハンガ５（取付金具）を介して保持作業部１４０により保持されたメインバー７を吊りボルト４に対して固定する作業を行う固定作業部１６０，１８０と、を備えた第２ロボット２００と、第２ロボット２００の保持作業部１４０により保持されたメインバー７を予め設置されたメインバーである既設メインバー６に連結部材８を介して連結する作業を行う連結作業部４０，６０，７０を備えた第１ロボット１００と、の２台の自律型ロボットにより構成される。なお、第１ロボット１００は、後述のように、メインバー７を運搬し、第２ロボット２００へとメインバー７を引き渡す機能を併せ持っている。

【0019】

まず、第１ロボット１００の構成及び作動について、図１～９及び図１６を参照して説明する。

【0020】

第１ロボット１００は、図１に示すように、床面２を移動可能な移動部１０と、移動部１０上に載置される昇降部２０と、昇降部２０上に載置される連結作業部４０，６０，７０と、移動部１０、昇降部２０及び連結作業部４０，６０，７０の作動を制御する図示しない制御部８０と、を備える。

【0021】

移動部１０は、床面２を全方向に自走可能な走行装置であり、本体部１１と、本体部１１に取り付けられた一対の車輪１４と、一対の車輪１４を別々に駆動可能に設けられた図示しない一対のモータと、一対のモータに電力を供給する図示しないバッテリと、を備える。このように一対の車輪１４を別々に駆動することによって、移動部１０は、その場で旋回することが可能である。なお、移動部１０に設けられたバッテリは、昇降部２０及び連結作業部４０，６０，７０へ電力を供給する電力供給源としても使用される。

【0022】

移動部１０を、その場で旋回させる構成としては、一対の車輪１４に代えて、例えば、３輪のオムニホイールや４輪のメカナムホイールを備えた構成が採用されてもよいし、全方向に回転可能な複数の球状体が床面２に接する駆動輪として機能する構成が採用されてもよい。なお、移動部１０は、作業効率の観点からは、その場での旋回が可能であることが好ましいが、床面２を前後左右に自走可能であって所定の位置へと移動することが可能な一般的な走行装置であってもよい。

【0023】

また、移動部１０には、移動部１０周辺の情報を取得可能な情報取得器１５が設けられる。情報取得器１５は、移動部１０の周囲や移動部１０の上方を撮像可能な全天球型または半天球型のカメラである。情報取得器１５によって撮像された画像は制御部８０へと送られ、移動部１０の自己位置の特定や障害物を検知するために用いられる。情報取得器１５としては、カメラに代えて、または、カメラに加えて、全方位の距離を検出可能なレーザスキャナ等の三次元測域センサ、いわゆる、３Ｄ－ＬｉＤＡＲ（light detection and ranging）センサが用いられてもよい。

【0024】

移動部１０上に取り付けられる昇降部２０は、多段型の電動ジャッキであり、上下方向（Ｚ軸方向）に沿って伸縮可能な構成を有する。昇降部２０の上端には、連結作業部４０，６０，７０を設置するための設置プレート２１が設けられる。

【0025】

連結作業部４０，６０，７０は、既設メインバー６とメインバー７とを連結部材８によって連結する作業を行うための各機構を備えた部分であり、既設メインバー６及びメインバー７を把持可能な把持部４０と、既設メインバー６及びメインバー７に連結部材８を取り付ける連結部材取付部６０と、既設メインバー６及びメインバー７に取り付けられた連結部材８を押圧する連結部材押圧部７０と、を有する。連結部材取付部６０及び連結部材押圧部７０は、既設メインバー６とメインバー７とを連結部材８によって連結する連結部として機能する。

【0026】

連結作業部４０，６０，７０は、昇降部２０の設置プレート２１上に電動スライダ３２を介して設けられたテーブル３１に設置される。電動スライダ３２は、図１においてＹ軸方向に伸縮するように設置されている。このため、電動スライダ３２を伸縮させることにより、テーブル３１及びテーブル３１に設置された連結作業部４０，６０，７０を設置プレート２１に対して水平方向に沿って移動させることが可能である。

【0027】

把持部４０は、図１においてＸ軸方向に所定の間隔をあけて配置された第１把持部４１と第２把持部４２との２つの把持機構を有する。なお、図１には、第１把持部４１が既設メインバー６の端部を把持し、第２把持部４２がメインバー７の端部を把持している状態が示されている。

【0028】

第１把持部４１は、平行開閉型の把持機構であり、図２に示すように、第１把持片４３と、第２把持片４４と、第１把持片４３と第２把持片４４とを互いに近付けたり離したりすることが可能な把持シリンダ４６と、により構成される。なお、図２は、図１のＡ－Ａ線に沿う断面において第１ロボット１００を見たときの第１把持部４１を示す図であり、第１把持部４１以外の機構については図示を省略している。

【0029】

第１把持片４３と第２把持片４４とは、一端部において連結軸４５を介して互いに回動可能に連結されており、第１把持片４３は、把持シリンダ４６の第１可動片４７に連結軸４３ｂを介して連結され、第２把持片４４は、把持シリンダ４６の第２可動片４８に連結軸４４ｂを介して連結される。

【0030】

また、Ｙ軸方向において互いに対向する第１把持片４３の側面と第２把持片４４の側面とには、メインバー６，７の外形形状に合わせて形成された把持面４３ａ，４４ａがそれぞれ設けられる。これら第１把持片４３及び第２把持片４４は、図１に示すように、把持シリンダ４６を挟んで一対設けられる。

【0031】

第１可動片４７及び第２可動片４８は、図２に示されるようにＹ軸方向において互いに接近した第１位置と、図３に示されるようにＹ軸方向において互いに離れた第２位置と、の２つの位置の間で移動可能であり、その位置は把持シリンダ４６により調整される。

【0032】

第１可動片４７及び第２可動片４８が第１位置にあるとき、図２に示されるように第１把持片４３の把持面４３ａ及び第２把持片４４の把持面４４ａがメインバー６，７に当接し、メインバー６，７は、第１把持片４３及び第２把持片４４により把持された状態となる。

【0033】

一方、第１可動片４７及び第２可動片４８が第２位置にあるとき、図３に示されるように、メインバー６，７は第１把持片４３及び第２把持片４４により把持されない状態となる。

【0034】

なお、第１可動片４７及び第２可動片４８を第１位置から第２位置へと僅かに移動させることで、第１把持片４３及び第２把持片４４により僅かな隙間を介してメインバー６，７を把持させること、すなわち、比較的小さい力によってメインバー６，７をＸ軸方向に移動させることが可能な状態とすることも可能である。

【0035】

第１把持片４３及び第２把持片４４によるメインバー６，７の把持を補助するために、把持シリンダ４６の上面には、メインバー６，７のフランジ部６ｂが載置される支持プレート４９が設けられる。第１可動片４７及び第２可動片４８には、支持プレート４９との干渉を避けるための溝や段差が適宜設けられる。

【0036】

第２把持部４２は、第１把持部４１と同じ構成であるため、その説明を省略する。なお、第１把持部４１と第２把持部４２とは、それぞれ独立して制御され、一方を把持状態とし、他方を開放状態とすることも可能である。

【0037】

連結部材取付部６０は、図４に示すように、連結部材８を保持可能な保持部６１と、保持部６１の位置を変化させる電動シリンダ６２及び回動モータ６５と、を有する。なお、図４は、図１のＢ－Ｂ線に沿う断面において第１ロボット１００を見たときの連結部材取付部６０を示す図であり、連結部材取付部６０以外の機構については図示を省略している。

【0038】

保持部６１は、図示しないバキュームポンプで生じた負圧によって連結部材８を吸引保持し、負圧の供給が遮断されることにより連結部材８を解放する構造を有する。なお、保持部６１による連結部材８の保持は、電磁力によるものであってもよく、この場合、電磁力のオンオフによって連結部材８の保持及び解放が行われる。

【0039】

電動シリンダ６２は、回動モータ６５の回動部６６に固定されるシリンダ部６３と、シリンダ部６３から突出するロッド部６４と、を有するリニアアクチュエータであり、ロッド部６４の先端には、上述の保持部６１が取り付けられている。保持部６１及び電動シリンダ６２は、回動モータ６５が回動することによって、Ｙ－Ｚ平面に沿って回動する。

【0040】

回動モータ６５は、サーボモータまたはステッピングモータであり、回動中心Ｃ１がＸ軸方向と平行となるように、テーブル３１に立設された支柱３５に固定される。

【0041】

上記構成の連結部材取付部６０によれば、電動シリンダ６２の伸縮中心Ｃ２の延長線上にメインバー６，７の平板部６ｃが位置するように、電動シリンダ６２の向きが回動モータ６５によって調整された状態において、電動シリンダ６２を伸長させることにより、図４に示すように、保持部６１で保持された連結部材８をメインバー６，７の平板部６ｃに取り付けることが可能である。なお、連結部材８は、図１に示すように、既設メインバー６の平板部６ｃとメインバー７の平板部とに架け渡されるようにして取り付けられる。

【0042】

また、上記構成の連結部材取付部６０によれば、電動シリンダ６２の伸縮中心Ｃ２の延長線上にテーブル３１上に積載された連結部材８が位置するように、電動シリンダ６２の向きが回動モータ６５によって調整された状態において、電動シリンダ６２を伸長させることにより、図５に示すように、保持部６１により新たな連結部材８を保持させることが可能である。なお、テーブル３１には、複数の連結部材８を保管可能な図示しない連結部材ホルダが設けられる。

【0043】

このように連結部材取付部６０によってメインバー６，７に取り付けられた連結部材８は、メインバー６，７に対して完全に固定された状態ではない。このため、連結部材８をメインバー６，７に固定させるための機構として、連結部材押圧部７０が設けられる。

【0044】

連結部材押圧部７０は、図６に示すように、押圧用シリンダ７２と、押圧用シリンダ７２の伸縮に応じて変位する第１押圧レバー７５と、第１押圧レバー７５の変位に連動して変位する第２押圧レバー７６と、押圧用シリンダ７２、第１押圧レバー７５及び第２押圧レバー７６が取り付けられる平板状のベースプレート７１と、を有する。なお、図６は、図１のＣ－Ｃ線に沿う断面において第１ロボット１００を見たときの連結部材押圧部７０を示す図であり、連結部材押圧部７０以外の機構については図示を省略している。

【0045】

押圧用シリンダ７２は、ベースプレート７１に支持軸７３ａを介して回動可能に固定されるシリンダ部７３と、シリンダ部７３から突出するロッド部７４と、を有する電動リニアアクチュエータである。

【0046】

第１押圧レバー７５は、一端に第１押圧部７５ｃが設けられ他端に長孔７５ｄが形成された本体部７５ａと、本体部７５ａから分岐し連結ピン７７ａを介して押圧用シリンダ７２のロッド部７４と連結される分岐部７５ｂと、を有する平板状部材であり、本体部７５ａの中間部において支持軸７５ｅを介してベースプレート７１に回動可能に固定される。

【0047】

第２押圧レバー７６は、一端に第２押圧部７６ｃが設けられ他端において支持軸７６ｄを介してベースプレート７１に回動可能に固定される本体部７６ａと、本体部７６ａから分岐する分岐部７６ｂと、を有する平板状部材であり、第１押圧レバー７５の長孔７５ｄを挿通する連結ピン７７ｂを介して分岐部７６ｂが第１押圧レバー７５の本体部７５ａに連結されている。

【0048】

第１押圧部７５ｃと第２押圧部７６ｃとは、互いに対向するように配置されており、第１押圧レバー７５及び第２押圧レバー７６は、押圧用シリンダ７２が収縮すると、図７に示すように、第１押圧部７５ｃと第２押圧部７６ｃとが互いに離れるように変位し、押圧用シリンダ７２が伸長すると、図６に示すように、第１押圧部７５ｃと第２押圧部７６ｃとが互いに近づくように変位する。

【0049】

また、連結部材押圧部７０は、テーブル３１に対してベースプレート７１をＸ軸方向、Ｙ軸方向及びＺ軸方向に移動させることが可能な図示しない移動機構を有する。図７には、連結部材押圧部７０によって連結部材８の押圧を行うために、移動機構によって、図６に示されるベースプレート７１よりもＺ軸方向に沿って上方へとベースプレート７１が動かされた状態が示されている。

【0050】

また、移動機構は、例えば、上述の連結部材取付部６０によってメインバー６，７への連結部材８の取り付けが行われる際に、第２押圧レバー７６が作業の妨げとならないように、第２押圧レバー７６をベースプレート７１とともに、図６に示されるように、下方へ移動させるために用いられる。また、移動機構は、後述のように、距離センサ８１によりメインバー６，７までの距離の計測が行われる際に、第１押圧レバー７５や第２押圧レバー７６、ベースプレート７１が計測の障害物とならないように、第１押圧レバー７５や第２押圧レバー７６をベースプレート７１とともに、Ｘ軸方向へ移動させるために用いられる。

【0051】

なお、連結部材押圧部７０の移動機構は、３軸方向に移動可能な構成であればどのような構成であってもよく、例えば、Ｘ軸方向に伸縮するアクチュエータ、Ｙ軸方向に伸縮するアクチュエータ及びＺ軸方向に伸縮するアクチュエータを組み合わせることにより構成されてもよい。また、テーブル３１には、移動機構によって３軸方向に移動する連結部材押圧部７０の移動範囲を確保するために、所定の大きさの切り欠き部３１ａが形成される。

【0052】

続いて、図８及び図９を参照し、連結部材押圧部７０によって行われる連結部材８の押圧について説明する。図８及び図９は、図７の矢印Ｄで示された部分を拡大して示した図である。

【0053】

連結部材８は、一般的に、図８に示されるように、下端部８ａと、上端部８ｃ（差込部）と、下端部８ａと上端部８ｃとの間に設けられる湾曲部８ｂと、を有し、下端部８ａがメインバー６のフランジ部６ｂの上面に形成された溝６ｄに入り込むことによって、メインバー６に対して仮に取り付けられた状態となる。

【0054】

連結部材８が取り付けられたメインバー６の平板部６ｃを挟み込むように配置された第１押圧レバー７５と第２押圧レバー７６とを、図９に示されるように、第１押圧部７５ｃと第２押圧部７６ｃとが互いに近づくように押圧用シリンダ７２によって変位させると、連結部材８の湾曲部８ｂが平坦状に塑性変形し、結果として、連結部材８の上端部８ｃがメインバー６の取付部６ａの下面に形成された溝６ｅ（差込口）に入り込むことになる。これにより、連結部材８は、メインバー６に対して固定された状態となる。

【0055】

なお、湾曲部８ｂは、連結部材８に複数設けられており、例えば、既設メインバー６の平板部６ｃとメインバー７の平板部とに架け渡される連結部材８には、既設メインバー６側に２つの湾曲部８ｂが設けられ、メインバー７側に２つの湾曲部８ｂが設けられる。したがって、連結部材８を介して既設メインバー６とメインバー７とを連結させるには、押圧用シリンダ７２を伸長させて何れか１つの湾曲部８ｂを押圧した後、押圧用シリンダ７２を収縮させるとともにベースプレート７１を移動機構によってＸ軸方向に移動させて、すべての湾曲部８ｂを順次押圧する必要がある。

【0056】

このように既設メインバー６及びメインバー７に取り付けられた連結部材８の複数の湾曲部８ｂが連結部材押圧部７０によって押圧されることによって、連結部材８の上端部８ｃ（差込部）が既設メインバー６及びメインバー７に設けられた溝６ｅ（差込口）に差し込まれ、結果として、既設メインバー６とメインバー７とは、連結部材８を介して連結されることになる。

【0057】

第１ロボット１００は、上記各機構に加えて、第１把持部４１によって把持される既設メインバー６の端部の位置及び第２把持部４２によって把持されるメインバー７の端部の位置を検知可能な距離センサ８１（端部位置検知部）をさらに備える。

【0058】

距離センサ８１は、比較的測定精度が高いポイント式レーザ距離センサであって、検出方向がテーブル３１の切り欠き部３１ａを通り上方（Ｚ軸方向）を向くように、テーブル３１の下面側にブラケット３４を介して固定される。

【0059】

具体的には、距離センサ８１は、検出方向が、連結部材取付部６０によって既設メインバー６及びメインバー７に取り付けられる連結部材８の中心位置、すなわち、既設メインバー６とメインバー７とが当接ないし最も接近する位置よりも所定の距離（例えば数ｍｍ程度）だけ第２把持部４２寄りの箇所においてメインバー６，７のフランジ部６ｂを指向するように設置される。なお、距離センサ８１は、連結部材８の中心位置から第１把持部４１寄りの箇所において、既設メインバー６のフランジ部６ｂを指向するセンサと、連結部材８の中心位置から第２把持部４２寄りの箇所において、メインバー７のフランジ部を指向するセンサと、の二つのセンサで構成されていてもよい。また、距離センサ８１は、検出方向がメインバー６，７の平板部６ｃを指向するように、例えば、検出方向がＹ軸方向となるように、テーブル３１の上方に支柱を介して固定されていてもよい。

【0060】

距離センサ８１の検出値（距離）は、制御部８０へと送られ、後述のように主に第１把持部４１によって把持される既設メインバー６の端部に向けて第２把持部４２によって把持されるメインバー７の端部を接近させる際に用いられる。

【0061】

制御部８０は、図１６に示すように、距離センサ８１及び情報取得器１５により取得されたデータと、予め読み込まれたＢＩＭ（Building Information Modeling）等の作業エリアに関するデータとに基づいて、移動部１０、昇降部２０、第１把持部４１、第２把持部４２、連結部材取付部６０及び連結部材押圧部７０の作動を制御する。制御部８０が行う具体的な制御については、メインバー７の取り付け方法（後述）の説明において詳述する。

【0062】

制御部８０は、具体的には、ＣＰＵ（中央演算処理装置）、ＲＯＭ（リードオンリメモリ）、ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）、及びＩ／Ｏインターフェース（入出力インターフェース）を備えたマイクロコンピュータで構成される。ＲＡＭはＣＰＵの処理におけるデータを記憶し、ＲＯＭはＣＰＵの制御プログラム等を予め記憶し、Ｉ／Ｏインターフェースは制御部８０に接続された装置や検出器との情報の入出力に使用される。制御部８０は、複数のマイクロコンピュータで構成されていてもよい。

【0063】

また、制御部８０には、図１６に示すように、第１ロボット１００及び第２ロボット２００に対して作業の指示を行ったり、作業状況を監視したりする外部のサーバ３００とデータの送受信を行うための通信部８０ａが設けられる。通信部８０ａは、インターネット回線を介してデータを送信可能な一般的な無線通信機器であってもよいし、ＢＬＥ（Bluetooth（登録商標） Low Energy）やＷｉ－Ｆｉ（登録商標）といった近距離無線通信機器であってもよい。通信部８０ａは、第２ロボット２００の制御部１９０と通信を行う際にも用いられる。

【0064】

次に、第２ロボット２００の構成及び作動について、図１及び図１０～１６を参照して説明する。

【0065】

第２ロボット２００は、図１に示すように、床面２を移動可能な移動部１０と、移動部１０上に載置される昇降部２０と、昇降部２０上に載置される保持作業部１４０及び固定作業部１６０，１８０と、移動部１０、昇降部２０、保持作業部１４０及び固定作業部１６０，１８０の作動を制御する図示しない制御部１９０と、を備える。

【0066】

移動部１０及び昇降部２０は、第１ロボット１００の移動部１０及び昇降部２０と同じ構成であるため、その説明を省略する。

【0067】

保持作業部１４０は、図１０に示すように、メインバー７を保持する保持部１４１（メインバー保持部）と、保持部１４１の位置を切り換える位置切換部１４５と、既設メインバー６に対するメインバー７の位置をＸ軸方向において調整する位置調整部１５６と、を有する。なお、図１０は、図１のＥ－Ｅ線に沿う断面において第２ロボット２００を見たときの保持作業部１４０を示す図であり、保持作業部１４０以外の機構については図示を省略している。

【0068】

保持部１４１は、いわゆる平行開閉グリッパであり、対向して配置される一対の可動片１４３と、一対の可動片１４３を、Ｙ軸方向に沿って、互いに近付けたり離したりすることが可能な保持シリンダ１４２と、により構成される。図１０には、一対の可動片１４３によってメインバー７が保持されている状態が示されており、図１１には、一対の可動片１４３によってメインバー７が保持されていない状態が示されている。

【0069】

保持部１４１は、図１に示すように、Ｘ軸方向において所定の間隔をあけて２つ設けられており、これらの間の距離は、第１ロボット１００において第１把持部４１が設けられている箇所から第２把持部４２が設けられている箇所までの距離よりも十分に大きく設定される。このため、後述のように、第１ロボット１００により運搬されたメインバー７を一対の保持部１４１で受け取ることが可能である。

【0070】

なお、保持部１４１は、第１ロボット１００の把持部４０の把持片４３，４４のように、可動片１４３の移動に連動して開閉する比較的大型の保持片を有するものであってもよい。

【0071】

位置切換部１４５は、Ｙ軸方向に沿って可動片１４７を往復移動させることが可能な位置切換スライダ１４６と、可動片１４７の動きに連動して変形するリンク機構１５０と、を有する。位置切換スライダ１４６及びリンク機構１５０は、昇降部２０の設置プレート２１の上方に配置されるテーブル１３１にそれぞれ設置される。

【0072】

リンク機構１５０は、４つのリンクを有するクローズドループ構造の四節リンク機構であり、テーブル１３１に固定される固定リンク１５１と、位置切換スライダ１４６の駆動力が付与される駆動リンク１５２と、駆動リンク１５２に対向して配置され駆動リンク１５２の動きに追従する従動リンク１５３と、駆動リンク１５２と従動リンク１５３を接続する中間リンク１５４と、を有する。

【0073】

駆動リンク１５２には、長孔１５２ａが形成されており、長孔１５２ａには、可動片１４７からＸ軸方向（可動片１４７の往復方向に対して直交する方向）に沿って延びる伝達バー１４７ａが挿入される。これにより駆動リンク１５２には、可動片１４７及び伝達バー１４７ａを介して位置切換スライダ１４６の駆動力が付与される。

【0074】

また、中間リンク１５４の上面には、上述の保持部１４１が取り付けられる。したがって、可動片１４７の移動に応じてリンク機構１５０が変形することによって、保持部１４１の位置も変化する。

【0075】

具体的には、保持部１４１の位置は、保持部１４１によって保持されたメインバー７を吊りボルト４（支持部材）に対して固定する際の第１位置（固定作業位置、図１０）と、保持部１４１によってメインバー７を受け取る際の第２位置（受取作業位置、図１１）と、の２つの位置に切り換えられる。なお、第１位置は、テーブル１３１に立設された支持柱１３３の上端面に中間リンク１５４の下面が当接することによって規定される。

【0076】

位置調整部１５６は、昇降部２０の設置プレート２１とテーブル１３１との間に設置された電動スライダであり、Ｘ軸方向に沿って伸縮するように設置される。具体的に位置調整部１５６は、図１に示される状態において、設置プレート２１に対してテーブル１３１を第１ロボット１００側に向かって移動させるように設置されている。

【0077】

このため、位置調整部１５６の伸長量を制御することによって、保持部１４１により保持されたメインバー７を既設メインバー６に対して近付けるように、Ｘ軸方向に沿ってメインバー７の位置を微調整することが可能である。

【0078】

固定作業部１６０，１８０は、保持作業部１４０により保持されたメインバー７を、ハンガ５を介して吊りボルト４に対して固定する作業を行うための各機構を備えた部分であり、メインバー７に対するハンガ５の位置を調整可能なハンガ位置調整部１６０（金具位置調整部）と、ハンガ５に設けられた締結部材を締め付ける締付部１８０と、を有する。

【0079】

ハンガ位置調整部１６０は、昇降部２０の設置プレート２１に立設された支柱１３４に設置され、締付部１８０は、支柱１３４間に設けられた支持プレート１３６に設置される。このようにハンガ位置調整部１６０及び締付部１８０は、上述の保持作業部１４０が設けられるテーブル１３１ではなく、支柱１３４等を介して設置プレート２１に設けられている。

【0080】

ハンガ位置調整部１６０は、図１２に示すように、ハンガ５を把持可能なハンガ把持部１６１（金具方向調整部）と、ハンガ把持部１６１によって把持されるハンガ５の位置を略中心とする円弧状軌道に沿ってハンガ把持部１６１を移動可能なハンガ回転部１６６（金具方向調整部）と、を有する。なお、図１２は、図１のＦ－Ｆ線に沿う断面において第２ロボット２００を見たときのハンガ位置調整部１６０を示す図であり、ハンガ位置調整部１６０以外の機構については図示を省略している。

【0081】

ハンガ把持部１６１は、いわゆる平行開閉グリッパであり、対向して配置される第１可動片１６３及び第２可動片１６４と、これら可動片１６３，１６４を、Ｘ－Ｙ平面に沿って、互いに近付けたり離したりすることが可能な把持シリンダ１６２と、により構成される。図１２及び図１３には、第１可動片１６３及び第２可動片１６４によってハンガ５が把持されている状態が示されている。

【0082】

また、互いに対向する第１可動片１６３の第１把持面１６３ａと第２可動片１６４の第２把持面１６４ａとは、ハンガ５の外形形状に合わせた形状に形成されている。具体的には、各把持面１６３ａ，１６４ａには、ハンガ５の長辺側の面に対応する面と、ハンガ５の短辺側の面に対応する面と、がそれぞれ形成される。

【0083】

なお、第１可動片１６３及び第２可動片１６４によって挟まれたハンガ５が連れ回り、ハンガ５の長辺側の面と短辺側の面とが、可動片１６３，１６４内において毎回同じように収まるようにするために、何れか一方の把持面１６３ａ，１６４ａのハンガ５の長辺側の面に対応する面には、湾曲面が設けられる。図１２及び図１３に示される例では、第２把持面１６４ａに湾曲面が設けられている。

【0084】

ハンガ回転部１６６は、円弧状の長孔１６８ａが形成された円弧状のプレート１６８と、プレート１６８の長孔１６８ａ内に図示しない回動軸が挿入される回動モータ１６７と、を有する。

【0085】

回動モータ１６７とプレート１６８とは、いわゆるラックアンドピニオン機構によって連結されており、径方向外側の長孔１６８ａの側面には、ラック（歯）が形成されており、回動モータ１６７の回動軸には、ラックと噛み合うピニオンが設けられている。このため、回動モータ１６７が回動することにより、プレート１６８は、円弧状の軌道に沿って移動する。なお、図１３には、図１２に示される状態からプレート１６８が円弧状の軌道に沿って移動した状態が示されている。

【0086】

プレート１６８の下面には、ハンガ把持部１６１の把持シリンダ１６２が、円弧の中心側に可動片１６３，１６４を向けた状態で固定される。具体的には、可動片１６３，１６４で把持されたハンガ５に設けられた吊りボルト４の位置が長孔１６８ａの円弧の中心に位置するように、把持シリンダ１６２はプレート１６８に取り付けられている。これにより、図１２及び図１３に示されるように、可動片１６３，１６４によって把持されたハンガ５は、ハンガ回転部１６６によって、吊りボルト４を略中心として回転されることになる。

【0087】

回動モータ１６７は、サーボモータまたはステッピングモータであり、回動中心がＺ軸方向と平行となるように、支柱１３４からＹ軸方向に沿って延びる支持バー１７０にブラケット１７１を介して固定される。なお、ブラケット１７１の下面側には、プレート１６８を摺動可能に支持するとともにプレート１６８が落下することを防止する図示しないプレート支持部が設けられている。

【0088】

また、ハンガ位置調整部１６０は、支柱１３４に対して支持バー１７０をＹ軸方向及びＺ軸方向に移動させることが可能な図示しない移動機構を有する。移動機構は、２軸方向に移動可能な構成であればどのような構成であってもよく、例えば、Ｙ軸方向に伸縮するアクチュエータ及びＺ軸方向に伸縮するアクチュエータを組み合わせることにより構成されてもよい。これにより、支持バー１７０を介してハンガ把持部１６１及びハンガ回転部１６６を上下方向（Ｚ軸方向）及びメインバー７の長手方向に直交する方向（Ｙ軸方向）に移動させることが可能である。

【0089】

締付部１８０は、図１４に示すように、ハンガ５に設けられたネジ５ａ（締結部材）を締め付ける締付モータ１８１と、締付モータ１８１の位置をＹ軸方向に沿って変化させる電動シリンダ１８４と、を有する。なお、図１４は、図１のＨ－Ｈ線に沿う断面において第２ロボット２００を見たときの締付部１８０を示す図であり、締付部１８０以外の機構については図示を省略している。

【0090】

締付モータ１８１は、サーボモータまたはステッピングモータであり、回転中心がＹ軸方向と平行となるように、ブラケット１８７を介して電動シリンダ１８４により支持されている。締付モータ１８１の回転軸は、ブラケット１８７に形成された貫通孔１８７ａに挿通され、その先端にはビット１８２が設けられる。ビット１８２は、交換可能であり、ハンガ５に設けられるネジ５ａの頭部形状に応じて、締め付けに適したビットが適宜選定される。

【0091】

電動シリンダ１８４は、支柱１３４間に設けられた支持プレート１３６に固定されるシリンダ部１８５と、シリンダ部１８５から突出するロッド部１８６と、を有するリニアアクチュエータであり、Ｙ軸方向に沿って伸縮する。ロッド部１８６の先端部には、上述のブラケット１８７が固定されている。このため、電動シリンダ１８４の伸長量を制御することによって、締付モータ１８１を、ハンガ５に設けられたネジ５ａを締め付け可能な位置へと移動させることが可能である。なお、上述のハンガ位置調整部１６０が制御されている間は、締付モータ１８１とハンガ位置調整部１６０とが干渉してしまうことを避けるために、電動シリンダ１８４は収縮した状態とされる。

【0092】

ハンガ５に設けられるネジ５ａの位置は、メインバー７から常に一定の高さとなるが、ハンガ５の仕様によってネジ５ａの位置が変わる場合がある。このため、支柱１３４に対する支持プレート１３６の高さやＸ軸方向における電動シリンダ１８４の位置を調整可能としておくことが好ましい。

【0093】

また、ネジ５ａの位置を安定させるために、締付モータ１８１によりネジ５ａを締め付けるにあたって、ハンガ５または吊りボルト４を予め把持する把持部が設けられてもよい。

【0094】

第２ロボット２００は、上記各機構に加えて、吊りボルト４の位置を検知可能な第１距離センサ１９１と、ハンガ５の表面形状（ネジ５ａが設けられる面）を検知可能な第２距離センサ１９２と、をさらに備える。第１距離センサ１９１及び第２距離センサ１９２は、計測対象物までの距離をスキャン計測可能な測域センサ、例えば、２Ｄ－ＬｉＤＡＲ（light detection and ranging）センサ、または、３Ｄ－ＬｉＤＡＲセンサである。

【0095】

第１距離センサ１９１は、図１に示されるように、ハンガ位置調整部１６０や締付部１８０とともに支柱１３４によって支持される。第１距離センサ１９１は、特に水平面における距離計測が行われるように配置される。

【0096】

第２距離センサ１９２は、図１、図１２及び図１３に示されるように、支柱１３４からＹ軸方向に沿って延びる上述の支持バー１７０の下面に設置される。第２距離センサ１９２は、特にハンガ把持部１６１によって把持されたハンガ５までの距離計測が行われるように配置される。

【0097】

具体的には、図１５に示すように、第２距離センサ１９２は、ハンガ把持部１６１によって把持されたハンガ５の表面までの距離を計測し、ハンガ５の表面形状を検知する。なお、図１５は、図１３のＧ－Ｇ線に沿う断面を拡大して示した拡大図である。

【0098】

第１距離センサ１９１の検出値（距離）は、制御部１９０へと送られ、後述のように主に第２ロボット２００を所定の位置へと移動させる際に用いられる。また、第２距離センサ１９２の検出値（距離）は、制御部１９０へと送られ、後述のように主にハンガ把持部１６１によって把持されたハンガ５の向きを判定する際に用いられる。

【0099】

第２ロボット２００の制御部１９０は、第１距離センサ１９１、第２距離センサ１９２及び情報取得器１５により取得されたデータと、予め読み込まれたＢＩＭ等の作業エリアに関するデータとに基づいて、移動部１０、昇降部２０、保持部１４１、位置切換部１４５、位置調整部１５６、ハンガ位置調整部１６０及び締付部１８０の作動を制御する。制御部１９０が行う具体的な制御については、メインバー７の取り付け方法（後述）の説明において詳述する。

【0100】

また、制御部１９０には、第１ロボット１００の制御部８０と同様に、通信部１９０ａが設けられる。なお、制御部１９０の具体的な構成は、第１ロボット１００の制御部８０と同じであるため、その説明を省略する。

【0101】

続いて、図１～１９を参照し、上記構成の枠体施工システムによって、天井スラブ１に取り付けられた吊りボルト４（支持部材）にハンガ５（取付金具）を介してメインバー７を取り付ける方法について説明する。図１７は、枠体施工システムが実行する作業、すなわち、各ロボット１００，２００が行う作業の手順を示したフローチャートであり、図１８～２０は、各作業手順における各ロボット１００，２００の作動を説明するための概略図である。

【0102】

各ロボット１００，２００が起動されると、まず、各制御部８０，１９０において、作業エリアに関するデータがそれぞれ読み込まれ、記憶される（ステップＳ１１，Ｓ３１）。具体的には、各通信部８０ａ，１９０ａを介してサーバ３００からＢＩＭ等の図面データが取得され、記憶部に記憶される。ここで読み込まれるデータには、ＢＩＭ等の図面データに加えて、既設メインバー６の位置や新たにメインバー７を取り付ける位置や取り付け順序などが含まれる。

【0103】

次に、ステップＳ１２，Ｓ３２において、各制御部８０，１９０は、移動部１０の情報取得器１５によって、ロボット１００，２００の周辺の情報、例えば、柱までの距離や柱の配置を取得し、記憶されたＢＩＭ等の図面データと取得された情報とを照合することにより、ロボット１００，２００の自己位置、すなわち、図面上での座標を認識する。各制御部８０，１９０は、自己位置を特定するために、ＳＬＡＭ（Simultaneous Localization and Mapping）機能を有していてもよい。

【0104】

続くステップＳ１３において、第１ロボット１００の制御部８０は、メインバー７を取得するために、メインバー７が保管されている地点へと第１ロボット１００を移動させ、図１８に示すように、把持部４０により１本のメインバー７を把持させる。メインバー７は、例えば、一対の支持部材９間に架け渡された状態で保管されており、第１ロボット１００は、一対の支持部材９間の下方に入り込み、把持部４０を上昇させつつ第１把持片４３と第２把持片４４とを互いに近付けることにより、第１把持部４１及び第２把持部４２により１本のメインバー７を把持する。この際、制御部８０は、把持されるメインバー７の位置を距離センサ８１及び情報取得器１５の検出値に基づいて把握し、移動部１０、昇降部２０及び把持部４０の作動を制御する。

【0105】

一方、第２ロボット２００の制御部１９０は、ステップＳ３３において、新たにメインバー７を取り付ける位置である作業予定場所へと第２ロボット２００を移動させる。具体的には、制御部１９０は、最初にメインバー７が取り付けられる吊りボルト４（支持部材）の座標をステップＳ３１で読み込まれたデータから抽出し、移動部１０を制御することによって第２ロボット２００を抽出された座標に向けて移動させる。第２ロボット２００の移動は、第１距離センサ１９１によって吊りボルト４の位置が認識されることにより完了する。

【0106】

また、第２ロボット２００の制御部１９０は、ステップＳ３３における移動が完了すると、メインバー７を受け取ることが可能な状態になったとして、自己位置及び受け取り方向といった情報を含む受取要求を第１ロボット１００の制御部８０へと送信し、ステップＳ３４に進み、第２ロボット２００を受け取り姿勢とする。具体的には、位置切換スライダ１４６を制御することにより、保持部１４１の位置を、図１９に示すように、メインバー７を受け取る際の位置である第２位置（受取作業位置）へと切り換える。

【0107】

一方、ステップＳ１３におけるメインバー７の取得が完了した第１ロボット１００の制御部８０は、第２ロボット２００の制御部１９０から受取要求を受信すると、ステップＳ１４に進み、第１ロボット１００を第２ロボット２００の保持部１４１側に移動させるとともに、第１ロボット１００を受け渡し姿勢とする。具体的には、図１９に示すように、電動スライダ３２を伸長し、テーブル３１を第２ロボット２００の保持部１４１間に位置させた後、第１把持部４１及び第２把持部４２によるメインバー７の把持を解除する。

【0108】

第１ロボット１００の制御部８０は、距離センサ８１の検出値に基づいて、第２ロボット２００の保持部１４１によりメインバー７が保持され、支持プレート４９からメインバー７が離れたことが確認されると、メインバー７の受け渡しが完了したとして、次のステップＳ１５に進む。このように第１ロボット１００の把持部４０及び電動スライダ３２は、第２ロボット２００にメインバー７を供給する作業を行う供給作業部として機能する。

【0109】

ステップＳ１５において、制御部８０は、メインバー７と既設メインバー６とを連結する位置である作業予定場所へと第１ロボット１００を移動させる。具体的には、制御部８０は、メインバー７と既設メインバー６とを連結する位置の座標をステップＳ１１で読み込まれたデータから抽出し、移動部１０を制御することによって第１ロボット１００を抽出された座標に向けて移動させる。第１ロボット１００の移動は、距離センサ８１によって既設メインバー６の位置が認識されることにより完了する。

【0110】

一方、第２ロボット２００の制御部１９０は、保持部１４１によりメインバー７が保持されたことが確認されると、位置切換スライダ１４６を制御することにより、保持部１４１の位置を、図１０に示すように、メインバー７を吊りボルト４に対して固定する際の位置である第１位置（固定作業位置）へと切り換える。

【0111】

制御部１９０は、続くステップＳ３５において、昇降部２０を制御し、保持部１４１により保持されたメインバー７の高さを、所定の高さ（既設メインバー６の高さと同じ高さ）とすることにより、メインバー７を仮配置する。そして、メインバー７の仮配置が完了したことを第１ロボット１００の制御部８０へと送信する。

【0112】

メインバー７の仮配置の完了を受信した第１ロボット１００の制御部８０は、ステップＳ１６に進み、図２０に示すように、既設メインバー６の端部を第１把持部４１によって把持するとともに、仮配置されたメインバー７の端部を第２把持部４２によって把持する。

【0113】

この際、制御部８０は、各把持部４１，４２により僅かな隙間を介して各メインバー６，７をそれぞれ把持させておき、距離センサ８１によって既設メインバー６の端部が検出されなくなるまで、Ｘ軸方向に沿って仮配置されたメインバー７側へと第１ロボット１００を移動させる。これにより、距離センサ８１の検出値によりメインバー７の端部が既設メインバー６の端部に接近したか否かを判定することが可能な状態となる。

【0114】

このようにメインバー７の接近が検出可能な状態となると、制御部８０は、第２ロボット２００の制御部１９０に対して、メインバー７を既設メインバー６に近付けるよう指示する。

【0115】

また、このとき、第１把持部４１は、既設メインバー６の端部を隙間なく当接把持するように、すなわち、第１把持部４１に対して既設メインバー６が比較的小さい力で移動してしまうことがないように制御される一方、第２把持部４２は、僅かな隙間を介してメインバー７を把持した状態に維持される。

【0116】

上述の指示を受けた第２ロボット２００の制御部１９０は、ステップＳ３６に進み、メインバー７を既設メインバー６に近付けるように位置調整部１５６を制御する。具体的には電動スライダである位置調整部１５６を徐々に伸長し、設置プレート２１に対してテーブル１３１とともにメインバー７を保持する保持部１４１を第１ロボット１００側に向かって移動させる。

【0117】

メインバー７の端部が既設メインバー６の端部に接近したか否かは、第１ロボット１００の制御部８０によりステップＳ１７において判定され、判定結果は、第２ロボット２００の制御部１９０へと送信される。これにより、メインバー７の端部が既設メインバー６の端部に接近または当接したと判定されるまでは、制御部１９０による位置調整部１５６の制御が継続される。

【0118】

ステップＳ１７においてメインバー７の端部が既設メインバー６の端部に接近または当接したと判定されると、第１ロボット１００の制御部８０は、第２把持部４２を、第１把持部４１と同様に、メインバー７の端部を隙間なく当接把持するように制御した後、ステップＳ１８に進み、メインバー７と既設メインバー６とを連結する作業を開始する。一方、第２ロボット２００の制御部１９０は、ステップＳ３７に進み、位置調整部１５６の制御を終了した後、続くステップＳ３８において、メインバー７にハンガ５を取り付ける作業を開始する。

【0119】

ステップＳ１８において、第１ロボット１００の制御部８０は、まず、電動シリンダ６２及び回動モータ６５を制御し、図４に示すように、メインバー７及び既設メインバー６に対して、保持部６１により保持された連結部材８を取り付ける。なお、連結部材８の取り付けが完了すると、電動シリンダ６２及び回動モータ６５は、保持部６１に新たな連結部材８を保持させるために、図５に示すように制御される。

【0120】

次に、制御部８０は、連結部材押圧部７０の移動機構及び押圧用シリンダ７２を制御し、図７に示すように、連結部材８が取り付けられたメインバー７及び既設メインバー６の平板部を挟み込むように第１押圧レバー７５及び第２押圧レバー７６を配置させる。そして、第１押圧部７５ｃと第２押圧部７６ｃとが互いに近づくように押圧用シリンダ７２を制御し、連結部材８の湾曲部８ｂを押圧する。

【0121】

既設メインバー６側に位置する複数の湾曲部８ｂと、メインバー７側に位置する複数の湾曲部８ｂとが、第１押圧部７５ｃ及び第２押圧部７６ｃによって順次押圧されることにより、連結部材８を介したメインバー７と既設メインバー６との連結が完了する。

【0122】

メインバー７と既設メインバー６とを連結する作業が完了すると、制御部８０は、把持部４０を制御し、第１把持部４１による既設メインバー６の把持を解除し、既設メインバー６を解放するとともに、第２把持部４２によるメインバー７の把持を解除し、メインバー７を解放する。また、制御部８０は、連結作業の完了を記憶するとともに、連結作業の完了をサーバ３００へと送信する。

【0123】

続くステップＳ２０において、制御部８０は、予定されている連結作業がすべて完了したか否かを確認する。

【0124】

予定されていた連結作業がすべて完了した場合、処理を終了し、次の作業の指示をサーバ３００から受信するまで第１ロボット１００は待機状態となる。

【0125】

一方、予定されていた連結作業がまだ完了していない場合、ステップＳ１３へと戻り、新たなメインバー７を取得するために、制御部８０は、メインバー７が保管されている地点へと第１ロボット１００を移動させる。それ以降、上述のような工程を経て第１ロボット１００による作業が繰り返される。

【0126】

ステップＳ３８へと進んだ第２ロボット２００の制御部１９０は、メインバー７にハンガ５を取り付けるために、まず、ハンガ位置調整部１６０を制御し、ハンガ把持部１６１によりハンガ５を把持させる。具体的には、制御部１９０は、第１距離センサ１９１及び第２距離センサ１９２の検出値に基づいてハンガ５の位置を把握した後、ハンガ位置調整部１６０の移動機構を制御し、ハンガ把持部１６１を、ハンガ５を把持可能な位置へと移動させる。

【0127】

ハンガ把持部１６１によってハンガ５が把持されると、制御部１９０は、再びハンガ位置調整部１６０の移動機構を制御し、ハンガ５の高さがメインバー７に接触しない高さとなるまでハンガ把持部１６１を上昇させる。

【0128】

ハンガ把持部１６１を上昇させた後、制御部１９０は、ハンガ回転部１６６を制御し、図１３及び図１５に示すように、ハンガ把持部１６１により把持されたハンガ５の長辺側の側面を、第２距離センサ１９２に対向させ、第２距離センサ１９２によってハンガ５の表面形状を検知する。

【0129】

検知されたハンガ５の表面形状が、ハンガ５の長辺側の側面のうち、ネジ５ａ（締結部材）が設けられた側面の形状とほぼ一致した場合、制御部１９０は、再びハンガ回転部１６６を制御し、図１２に示すように、ハンガ５の長辺側の側面がＸ軸方向と平行となるように、すなわち、ネジ５ａが設けられた側面が締付部１８０側に位置するように、ハンガ把持部１６１を移動させる。なお、ハンガ５の長辺側の側面のうち、ネジ５ａが設けられた側面の形状は、制御部１９０に予め記憶されている。

【0130】

このようにハンガ把持部１６１を移動させた後、制御部１９０は、再びハンガ位置調整部１６０の移動機構を制御し、メインバー７の真上にハンガ５を位置させてから、ハンガ把持部１６１によるハンガ５の把持を解除する。把持が解除されたことにより、ハンガ５は、吊りボルト４に沿って降下し、図１４に示すように、ネジ５ａが設けられた側面を締付部１８０に向けた状態でメインバー７の取付部を挟み込んだ状態となる。

【0131】

ハンガ５がメインバー７の取付部を挟み込む位置にあることが第１距離センサ１９１により検知されると、制御部１９０は、締付部１８０の電動シリンダ１８４を制御し、ビット１８２をハンガ５のネジ５ａに押し当て、さらに締付モータ１８１をネジ５ａの締め付け方向に回転させる。

【0132】

締付モータ１８１への供給電流値等に基づいて、締付モータ１８１による締め付けトルクが所定の大きさになったことが検知されると、制御部１９０は、締付モータ１８１の回転を停止するとともに、電動シリンダ１８４を収縮し、ビット１８２をハンガ５から遠ざける。

【0133】

これによりハンガ５が締め付けられ、メインバー７にハンガ５が取り付けられた状態、換言すれば、吊りボルト４（支持部材）にハンガ５（取付金具）を介してメインバー７が取り付けられた状態となる。

【0134】

一方、検知されたハンガ５の表面形状が、ハンガ５の長辺側の側面のうち、ネジ５ａが設けられた側面の形状と一致していない場合、制御部１９０は、一旦、ハンガ把持部１６１によるハンガ５の把持を解除した後、再びハンガ回転部１６６を制御し、ハンガ把持部１６１を、図１３に示す状態から１２０度以上、好ましくは１５０度程度移動させる。

【0135】

このようにハンガ把持部１６１を移動させた後に再びハンガ把持部１６１によりハンガ５を把持した場合、ハンガ把持部１６１の第１可動片１６３側に位置していたハンガ５の側面が第２可動片１６４側に位置する可能性が高くなる。つまり、ハンガ５を反転させた状態で把持できる可能性が高くなる。

【0136】

したがって、検知されたハンガ５の表面形状が、ハンガ５の長辺側の側面のうち、ネジ５ａが設けられた側面の形状と一致しなかった場合には、上述のようにハンガ５の向きを調整する工程、すなわち、ハンガ５を反転させる可能性が高い工程が行われた後、再度、第２距離センサ１９２によるハンガ５の表面形状の検知が行われる。

【0137】

このように、ハンガ把持部１６１及びハンガ回転部１６６は、ハンガ５（取付金具）のネジ５ａ（締結部材）が設けられた側面の向きを調整する金具方向調整部として機能する。なお、金具方向調整部によってハンガ５の向きが調整された結果、検知されたハンガ５の表面形状が、ハンガ５の長辺側の側面のうち、ネジ５ａが設けられた側面の形状と一致した場合には、上述のように、締付部１８０によるハンガ５の締め付け工程に移行する。

【0138】

１本のメインバー７に対して取り付けられるハンガ５は、複数あることから、ステップＳ３８におけるメインバー７へのハンガ５の取り付け作業は、ハンガ５の数だけ行われる。例えば、メインバー７に取り付けられるハンガ５が３つある場合には、中央のハンガ５が取り付けられた後、同様にして残り２つのハンガ５が取り付けられる。

【0139】

メインバー７に対してすべてのハンガ５の取り付け作業が完了すると、制御部１９０は、取り付け作業の完了を記憶するとともに、取り付け作業の完了をサーバ３００へと送信する。

【0140】

続くステップＳ３９において、制御部１９０は、予定されているメインバー７の取り付け作業がすべて完了したか否かを確認する。

【0141】

予定されていた取り付け作業がすべて完了した場合、処理を終了し、次の作業の指示をサーバ３００から受信するまで第２ロボット２００は待機状態となる。

【0142】

一方、予定されていた取り付け作業がまだ完了していない場合、ステップＳ３３へと戻り、制御部１９０は、次にメインバー７を取り付ける地点へと第２ロボット２００を移動させる。それ以降、上述のような工程を経て第２ロボット２００による作業が繰り返される。

【0143】

このように第１ロボット１００と第２ロボット２００とが協働することによって、天井スラブ１に取り付けられた吊りボルト４にハンガ５を介してメインバー７が順次固定される。

【0144】

以上の実施形態によれば、以下に示す効果を奏する。

【0145】

上記構成の枠体施工システムの制御部８０，１９０は、移動部１０を制御して、保持作業部１４０、連結作業部４０，６０，７０及び固定作業部１６０，１８０を所定の位置へとそれぞれ移動させてから、保持作業部１４０を制御し、メインバー７を既設メインバー６に接近させた後、連結作業部４０，６０，７０を制御し、連結部材８を介してメインバー７と既設メインバー６とを連結させ、固定作業部１６０，１８０を制御し、ハンガ５（取付金具）を介してメインバー７を吊りボルト４（支持部材）に固定している。

【0146】

このように、メインバー７を既設メインバー６に接近させた後、メインバー７と既設メインバー６とを連結するとともに、メインバー７を吊りボルト４に固定することによって、天井スラブ１に取り付けられた吊りボルト４に対してメインバー７を円滑に、且つ、自動的に取り付けることができる。また、高所作業であるメインバー７の取り付け作業を、作業員に代えて枠体施工システムが行うことによって、作業員の作業負担を軽減するとともに安全性を確保することができる。

【0147】

なお、次のような変形例も本発明の範囲内であり、変形例に示す構成と上述の実施形態で説明した構成を組み合わせたり、以下の異なる変形例で説明する構成同士を組み合わせたりすることも可能である。

【0148】

上記実施形態では、枠体施工システムは、保持作業部１４０及び固定作業部１６０，１８０を備えた第２ロボット２００と、連結作業部４０，６０，７０を備えた第１ロボット１００と、の２台の自律型ロボットにより構成されている。これに代えて、枠体施工システムは、保持作業部１４０、固定作業部１６０，１８０及び連結作業部４０，６０，７０のすべてを備えた同一形態の２台のロボットにより構成されていてもよい。また、枠体施工システムは、３つ以上の種類のロボットで構成されていてもよく、例えば、作業を効率化するために、固定作業部１６０，１８０のみを備えたロボットを１台または複数追加し、第２ロボット２００によるメインバー７へのハンガ５の取り付けと同時に、残りのハンガ５の取り付けが行われるようにしてもよい。また、第１ロボット１００に代わってメインバー７の運搬を行う運搬ロボットを追加してもよい。

【0149】

また、上記実施形態では、ハンガ把持部１６１及びハンガ回転部１６６がハンガ５の向きを調整する金具方向調整部として用いられている。金具方向調整部は、検知されたハンガ５の表面形状が、ハンガ５の長辺側の側面のうち、ネジ５ａが設けられた側面の形状と一致しなかった場合に、吊りボルト４を中心にハンガ５を反転させることができる可能性のある機構であればどのようなものであってもよく、例えば、ハンガ５の吊りボルト４から離れた部分を、棒状部材でつついたり、フック状で引っ掛けたり、負圧吸引したり、磁気吸着するような機構であってもよい。

【0150】

また、上記実施形態では、ハンガ５の向きが第２距離センサ１９２によって検知されたハンガ５の表面形状に基づいて判定されている。これに代えて、ハンガ５の向きは、比較的解像度が高いカメラにより撮像された画像から抽出されるネジ５ａの有無に基づいて判定されてもよい。また、第１距離センサ１９１が第２距離センサ１９２の機能を兼ね備えていてもよい。

【0151】

また、上記実施形態では、電動式のシリンダやスライダ、モータが用いられている。これに代えて、シリンダやスライダ、モータは、エア駆動式や油圧駆動式であってもよい。

【0152】

また、上記実施形態では、各ロボット１００，２００は、移動部１０の情報取得器１５によって取得された周辺の情報に基づいて自己位置を認識している。各ロボット１００，２００は、自己位置の認識精度を向上させるために、情報取得器１５に加えて、ジャイロセンサや方位センサ、加速度センサを備えていてもよい。

【0153】

以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。

【符号の説明】

【0154】

１００・・・第１ロボット（枠体施工システム）
２００・・・第２ロボット（枠体施工システム）
１・・・天井スラブ
４・・・吊りボルト（支持部材）
５・・・ハンガ（取付金具）
５ａ・・・ネジ（締付部材）
６・・・既設メインバー
６ｅ・・・溝（差込口）
７・・・メインバー
８・・・連結部材
８ｃ・・・上端部（差込部）
１０・・・移動部
３２・・・電動スライダ
３４・・・ブラケット
３５・・・支柱
４０・・・把持部（連結作業部）
４１・・・第１把持部
４２・・・第２把持部
６０・・・連結部材取付部（連結作業部）
７０・・・連結部材押圧部（連結作業部）
８０，１９０・・・制御部
８１・・・距離センサ（端部位置検知部）
１４０・・・保持作業部
１４１・・・保持部（メインバー保持部）
１４５・・・位置切換部
１５６・・・位置調整部
１６０・・・ハンガ位置調整部（固定作業部）
１６１・・・ハンガ把持部
１６６・・・ハンガ回転部
１８０・・・締付部
１９１・・・第１距離センサ
１９２・・・第２距離センサ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】