特開 2024-56459 位置決め装置およびビス打ちロボット

(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】P2024056459

(43)【公開日】2024-04-23

(54)【発明の名称】位置決め装置およびビス打ちロボット

(51)【国際特許分類】

   B25J 13/08 20060101AFI20240416BHJP

【ＦＩ】

B25J13/08 Z

【審査請求】未請求

【請求項の数】13

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022163340

(22)【出願日】2022-10-11

(71)【出願人】

【識別番号】302060926

【氏名又は名称】株式会社フジタ

(74)【代理人】

【識別番号】110000408

【氏名又は名称】弁理士法人高橋・林アンドパートナーズ

(72)【発明者】

【氏名】森 潤一

(72)【発明者】

【氏名】松戸 正士

(72)【発明者】

【氏名】權 純洙

【テーマコード（参考）】

3C707

【Ｆターム（参考）】

3C707AS21

3C707CS08

3C707CT04

3C707FS01

3C707FT02

3C707FT11

3C707HS27

3C707KT01

3C707KT04

3C707KV04

3C707NS09

3C707WA16

(57)【要約】

【課題】壁面に配置されたボードに予め打ち込まれた仮止めビスを避けてボードにビスを打ち込むためのビス打ち位置を決定する位置決め装置を提供すること。
【解決手段】位置決め装置は、ボードの第１の面側から第１の面と反対の第２の面側に配置された下地材を検出する第１のセンサと、ボードの第１の面内に打ち込まれた仮止めビスを検出する第２のセンサと、下地材が検出され、かつ、仮止めビスが検出されないボードの第１の面上の位置を算出する制御部と、を含む。制御部は、第１のセンサが検出した下地材の少なくとも一端に基づき、位置を算出してもよい。第１のセンサおよび第２のセンサの各々は、近接センサであってもよい。第１のセンサの検出距離は、第２のセンサの検出距離よりも大きくてもよい。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ボードの第１の面側から前記第１の面と反対の第２の面側に配置された下地材を検出する第１のセンサと、
前記ボードの前記第１の面内に打ち込まれた仮止めビスを検出する第２のセンサと、
前記下地材が検出され、かつ、前記仮止めビスが検出されない前記ボードの前記第１の面上の位置を算出する制御部と、を含む、位置決め装置。

【請求項2】

前記制御部は、前記第１のセンサが検出した下地材の少なくとも一端に基づき、前記位置を算出する、請求項１に記載の位置決め装置。

【請求項3】

前記第１のセンサおよび前記第２のセンサの各々は、近接センサである、請求項１に記載の位置決め装置。

【請求項4】

前記第１のセンサの検出距離は、前記第２のセンサの検出距離よりも大きい、請求項２に記載の位置決め装置。

【請求項5】

壁面に配置されたボードの第１の面にビスを打ち込むビス打ちロボットであって、
支持本体と、
前記支持本体と接続され、床面に対して略垂直なＺ方向に前記ビス打ちユニットを昇降させる昇降装置と、を含み、
前記ビス打ちユニットは、
前記ボードの前記第１の面と反対の第２の面側の下地材を検出する第１のセンサと、
前記ボードの前記第１の面内に予め打たれた仮止めビスを検出する第２のセンサと、
前記ボードの前記第１の面に前記ビスを打ち出すビス打ち装置と、
前記ボードを吸着可能な吸着装置と、を含む、ビス打ちロボット。

【請求項6】

前記ビス打ちユニットは、さらに、前記昇降装置と接続される第１のアクチュエータを含み、
前記第１のアクチュエータは、前記第１のセンサ、前記第２のセンサ、前記ビス打ち装置、および前記吸着装置をＸ方向に移動させる、請求項５に記載のビス打ちロボット。

【請求項7】

前記ビス打ちユニットは、さらに、前記第１のアクチュエータと独立して駆動可能な第２のアクチュエータを含み、
前記第２のアクチュエータは、前記第１のセンサを前記Ｘ方向に移動させる、請求項６に記載のビス打ちロボット。

【請求項8】

前記ビス打ちユニットは、さらに、前記第１のアクチュエータおよび前記第２のアクチュエータと独立して駆動可能な第３のアクチュエータを含み、
前記第３のアクチュエータは、前記ビス打ち装置を前記Ｘ方向に移動させる、請求項７に記載のビス打ちロボット。

【請求項9】

前記ビス打ちユニットは、さらに、前記第１のアクチュエータ、前記第２のアクチュエータ、および前記第３のアクチュエータと独立して駆動可能な第４のアクチュエータを含み、
前記第４のアクチュエータは、前記第１のセンサ、前記第２のセンサ、および前記ビス打ち装置を前記Ｘ方向および前記Ｚ方向と交差するＹ方向に移動させる、請求項８に記載のビス打ちロボット。

【請求項10】

前記第１のセンサおよび前記第２のセンサは、近接センサである、請求項５乃至請求項９のいずれか一項に記載のビス打ちロボット。

【請求項11】

前記第１のセンサと前記第２のセンサとは、検出方式が異なる前記近接センサである、請求項１０に記載のビス打ちロボット。

【請求項12】

さらに、前記支持本体の下方にホイールを含む、請求項５乃至請求項９のいずれか一項に記載のビス打ちロボット。

【請求項13】

前記ホイールは、前後左右に移動可能である、請求項１２に記載のビス打ちロボット。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の一実施形態は、壁面に配置されたボードにビスを打ち込むためのビス打ち位置を決定する位置決め装置に関する。また、本発明の一実施形態は、壁面に配置されたボードにビスを打ち込むビス打ちロボットに関する。

【背景技術】

【0002】

建築物の内装工事においては、鉄骨などの下地材で構成される壁面に、壁材として石膏ボードを貼り付ける作業が行われる場合がある。近年、このような内装工事においても自動化が進められている。例えば、特許文献１には、壁面に石膏ボードを貼り付けて、ビスを打ち込むことができる自動化されたボード貼り付け装置が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０２０－１６５２６６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に記載されたボード貼り付け装置は、ビス打ち機および多軸制御のロボットアームを有する。ロボットアームは、壁面に貼り付けるボードを把持するロボットハンドを駆動する。しかしながら、多軸制御のロボットアームを有するボード貼り付け装置は装置自体が大きくなるため、作業現場に十分な広さを必要とする。そのため、マンションまたは事務所ビルの部屋などの狭スペースにおける内装工事において、特許文献１に記載されたボード貼り付け装置を導入することは困難である。また、狭スペースにおける内装工事においては、一部の作業が自動化されることにより作業効率が向上する場合もある。例えば、ボードの貼り付け作業では、作業者が数本の仮止めビスを用いてボードを壁面に固定するだけでよく、ビス打ちの回数を減らすことができる。ビス打ちの回数が減るため、作業者の高所におけるビス打ち作業の時間を短縮することができる。また、作業者によるビス打ちの場合、位置のばらつきが発生し、さらに下地材に対して正しい位置にビスを打つにはマーキング等の作業が必要となる。そのため、狭スペースに導入可能な自動化されたビス打ち装置があると、作業者の負担を軽減し、内装工事における作業効率の向上を図ることができる。但し、この場合、仮止めビス上にビス打ちを行うと、ビス打ち装置を破損することがある。たとえ、仮止めビス付近にビス打ちを行うことができても、大型の建設現場では大量の資材が無駄になる。

【0005】

本発明の一実施形態は、上記問題に鑑み、壁面に配置されたボードに予め打ち込まれた仮止めビスを避けてボードにビスを打ち込むためのビス打ち位置を決定する位置決め装置を提供することを目的の一つとする。また、本発明の一実施形態は、仮止めビスを有効利用してボードにビスを打ち込むことができるビス打ちロボット提供することを目的の一つとする。また、本発明の一実施形態は、壁面に配置されたボードに予め打ち込まれた仮止めビスを避けてボードビスを打ち込むビス打ちロボットを提供することを目的の一つとする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の一実施形態に係る位置決め装置は、ボードの第１の面側から第１の面と反対の第２の面側に配置された下地材を検出する第１のセンサと、ボードの第１の面内に打ち込まれた仮止めビスを検出する第２のセンサと、下地材が検出され、かつ、仮止めビスが検出されないボードの第１の面上の位置を算出する制御部と、を含む。

【0007】

制御部は、第１のセンサが検出した下地材の少なくとも一端に基づき、位置を算出してもよい。

【0008】

第１のセンサおよび第２のセンサの各々は、近接センサであってもよい。第１のセンサの検出距離は、第２のセンサの検出距離よりも大きくてもよい。

【0009】

本発明の一実施形態に係るビス打ちロボットは、壁面に配置されたボードの第１の面にビスを打ち込むビス打ちロボットであって、支持本体と、支持本体と接続され、床面に対して略垂直なＺ方向にビス打ちユニットを昇降させる昇降装置と、を含み、ビス打ちユニットは、ボードの第１の面と反対の第２の面側の下地材を検出する第１のセンサと、ボードの第１の面内に予め打たれた仮打ちビスを検出する第２のセンサと、ボードの第１の面にビスを打つビス打ち装置と、ボードに吸着可能な吸着装置と、を含む。

【0010】

ビス打ちユニットは、さらに、昇降装置と接続される第１のアクチュエータを含み、第１のアクチュエータは、第１のセンサ、第２のセンサ、ビス打ち装置、および吸着装置をＸ方向に移動させてもよい。

【0011】

ビス打ちユニットは、さらに、第１のアクチュエータと独立して駆動可能な第２のアクチュエータを含み、第２のアクチュエータは、第１のセンサをＸ方向に移動させてもよい。

【0012】

ビス打ちユニットは、さらに、第１のアクチュエータおよび第２のアクチュエータと独立して駆動可能な第３のアクチュエータを含み、第３のアクチュエータは、ビス打ち装置をＸ方向に移動させてもよい。

【0013】

ビス打ちユニットは、第１のアクチュエータ、第２のアクチュエータ、および第３のアクチュエータと独立して駆動可能な第４のアクチュエータを含み、第４のアクチュエータは、第１のセンサ、第２のセンサ、およびビス打ち装置をＸ方向およびＺ方向と交差するＹ方向に移動させてもよい。

【0014】

第１のセンサおよび第２のセンサは、近接センサであってもよい。第１のセンサと第２のセンサとは、検出方式が異なる近接センサであってもよい。

【0015】

ビス打ちロボットは、さらに、支持本体の下方にホイールを含んでいてもよい。ホイールは、前後左右に移動可能であってもよい。

【発明の効果】

【0016】

本発明の一実施形態に係る位置決め装置は、壁面に配置されたボードの背面側の下地材およびボードに予め打ち込まれた仮止めビスを検出し、仮止めビスを避けながらビスを打ち込むビス打ち位置を決定することができる。そのため、作業者が予めビス打ちの位置をマーキングする必要がなく、作業者がボードを仮固定するときに打ち込んだ仮止めビスを有効に利用することができる。また、本発明の一実施形態に係るビス打ちロボットは小型であり、狭スペースにおける壁面に配置されたボードに自動でビス打ちを行うことができる。また、ビス打ちロボットは高所におけるビス打ちも可能であり、作業者の高所での作業時間を減らすことができる。さらに、ビス打ちロボットは、位置決め装置を含み、ビス打ち位置を決定することができる。したがって、作業者の負担を軽減し、内装工事における作業効率を向上することができる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】本発明の一実施形態に係るビス打ちロボットの利用態様を説明する模式図である。

【図2】本発明の一実施形態に係るビス打ちロボットの構成を示す模式的な正面図である。

【図3】本発明の一実施形態に係るビス打ちロボットの構成を示す模式的な右側面図である。

【図4】本発明の一実施形態に係るビス打ちロボットのビス打ちユニットの構成を示す模式図である。

【図5】本発明の一実施形態に係るビス打ちロボットの第１のセンサおよび第２のセンサの検出方法を説明する模式的な平面図である。

【図6】本発明の一実施形態に係るビス打ちロボットのビス打ちユニットに含まれる第１のアクチュエータ～第３のアクチュエータの駆動を説明する模式的な右側面図である。

【図7】本発明の一実施形態に係るビス打ちロボットのビス打ちユニットに含まれる第４のアクチュエータの駆動を説明する模式的な正面図である。

【図8】本発明の一実施形態に係るビス打ちロボットの制御装置の構成を示すブロック図である。

【図9】本発明の一実施形態に係るビス打ちロボットの制御方法を説明するフローチャートである。

【図10】本発明の一実施形態に係るビス打ちロボットの制御方法を説明する模式図である。

【図11】本発明の一実施形態に係るビス打ちロボットの制御方法を説明する模式図である。

【図12】本発明の一実施形態に係るビス打ちロボットの制御方法を説明する模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。なお、実施形態はあくまで一例にすぎず、当業者が、発明の主旨を保ちつつ適宜変更することによって容易に想到し得るものについても、当然に本発明の範囲に含まれる。また、図面は、説明をより明確にするため、実際の態様に比べ、各部の幅、厚さ、または形状などが模式的に表される場合がある。しかし、図示された形状などはあくまで一例であって、本発明の解釈を限定するものではない。

【0019】

本明細書において、説明の便宜上、「上」もしくは「上方」または「下」もしくは「下方」という語句を用いて説明するが、これらの語句は各構成の上下関係を説明しているに過ぎない。

【0020】

本明細書において、説明の便宜上、「床面」、「天井面」、および「壁面」という語句を用いて説明する。「床面」はビス打ちロボットが設置される面であり、「天井面」は「床面」の反対に位置する面であり、および「壁面」は「床面」と「天井面」とを接続する面である。

【0021】

本明細書において、各構成に付記される「第１」、「第２」、または「第３」などの文字は、各構成を区別するために用いられる便宜的な標識であり、特段の説明がない限り、それ以上の意味を有さない。

【0022】

本明細書および図面において、同一または類似する複数の構成を総じて表記する際には同一の符号を用い、これらの複数の構成のそれぞれを区別して表記する際には、大文字のアルファベットを添えて表記する場合がある。また、１つの構成のうちの複数の部分を区別して表記する際には、ハイフンと自然数を用いる場合がある。

【0023】

＜第１実施形態＞
図１～図８を参照して、本発明の一実施形態に係るビス打ちロボット１０について説明する。

【0024】

［１．ビス打ちロボット１０の利用態様］
図１は、本発明の一実施形態に係るビス打ちロボット１０の利用態様を説明する模式的な平面図である。

【0025】

図１には、ビス打ちロボット１０を利用して、建築物の内装工事が行われる壁面が示されている。以下では、床面および壁面が、それぞれ、ＸＹ面およびＹＺ面に形成されているものとして説明する。Ｘ方向、Ｙ方向、およびＺ方向は、互いに直交（略９０°で交差している場合も含む。）し、Ｚ方向は、床面に対して略垂直な方向（鉛直方向）である。また、以下では、ビス打ちロボット１０の動作に合わせて、Ｘ方向、Ｙ方向、およびＺ方向を、それぞれ、前後方向、左右方向、および上下方向という場合がある。

【0026】

壁面には、予め、作業者によってボード１０００がＺ方向に延在する下地材１１００に貼り付けられている。作業者によるボード１０００の貼り付けは、ボード１０００の位置が固定されればよい。そのため、作業者は、ボード１０００が下地材１１００と接する位置において、ボード１０００に数本のビスを打ち込み、ボード１０００と下地材１１００とを固定する。作業者によって打ち込まれるビスは、ボード１０００と下地材１１００とを仮固定するためのものである。そのため、以下では、予め、作業者によって打ち込まれたビスを、仮止めビス１２００として説明する（図１中の領域Ａ参照）。

【0027】

ボード１０００は、例えば、建築物の内装工事において用いられる石膏ボードなどの板状部材である。下地材１１００は、例えば、建築物の天井または壁の下地として用いられる軽量鉄骨（Ｌｉｇｈｔ Ｇａｕｇｅ Ｓｔｅｅｌ：ＬＧＳ）などである。ボード１０００および下地材１１００には、いくつかの規格値が存在する。具体的には、ボード１０００の規格値の一例としては、長さｌ_ｂが１８２０ｍｍであり、幅ｗ_ｂが６０６ｍｍまたは９１０ｍｍであり、および厚さｔ_ｂが１２．５ｍｍまたは２１．０ｍｍである。下地材１１００の規格値は、断面長（以下、単に「長さ」という。）ｌ_ｓおよび断面幅（以下、単に「幅」という。）ｗ_ｓは、それぞれ、１００ｍｍおよび４０ｍｍである。なお、下地材１１００の材質は、限定はされず、導体および誘電体などであればより好ましい。

【0028】

建築物の壁面は、１枚のボード１０００の面積（ｌ_ｂ×ｗ_ｂ）よりも大きい場合が多い。そのため、壁面には、複数のボード１０００が貼り付けられる。したがって、作業者は、予め、仮止めビス１２００を用いて、複数のボード１０００を壁面に貼り付けておく。なお、１枚のボード１０００に打ち込まれる仮止めビス１２００の数は特に限定されない。また、１枚のボード１０００に打ち込まれる仮止めビス１２００の位置も特に限定されない。詳細は後述するが、ビス打ちロボット１０は、仮止めビス１２００を検出することができるため、仮止めビス１２００を避けてボード１０００にビスを打ち込むことができる。

【0029】

仮止めビス１２００を用いたボード１０００の貼り付け作業が完了した後、ボード１０００を下地材１１００に本固定するために、ビス打ちロボット１０を用いて、ボード１０００にビスを打ち込む。詳細は後述するが、ビス打ちロボット１０は、Ｙ方向に移動しながら下地材１１００を検出し、その後、ビス打ちユニットをＺ方向（下地材１１００の延在方向）に昇降させながら、下地材１１００の延在方向に配置された複数のボード１０００に亘って連続してビスを打ち込むことができる。

【0030】

なお、図１には、壁に設けられた腰壁１３００が図示されているが、ビス打ちロボット１０は、腰壁１３００の有無に依らず、利用することが可能である。

【0031】

［２．ビス打ちロボット１０の構成］
図２および図３は、それぞれ、本発明の一実施形態に係るビス打ちロボット１０の構成を示す模式的な正面図および右側面図である。

【0032】

図２および図３に示すように、ビス打ちロボット１０は、支持本体１００、昇降装置２００、ビス打ちユニット３００、４つのホイール４００、および制御装置５００を含む。支持本体１００の上側には昇降装置２００が配置されている。昇降装置２００は、支持本体１００と接続され、支持本体１００は、昇降装置２００を支持している。また、支持本体１００の上側には制御装置５００も配置されている。支持本体１００の下側には、４つのホイール４００が回転可能に接続されている。ビス打ちロボット１０は、ホイール駆動部（図示せず）が４つのホイール４００を駆動することにより、床面上を移動することができる。すなわち、ビス打ちロボット１０は、前後方向（Ｘ方向）および左右方向（Ｙ方向）に自在に移動することができる。

【0033】

支持本体１００は、複数の棒状部材が組み合わされて構成されていてもよく、板状部材が用いられて構成されていてもよい。支持本体１００の形状は特に限定されないが、支持本体１００の上側には、ビス打ちユニット３００が収容されるための空間が設けられている。なお、支持本体１００およびホイール４００が組み合わされた構成を台車という場合がある。

【0034】

昇降装置２００は、上下方向（Ｚ方向）にビス打ちユニット３００を昇降させることができる。昇降装置２００は、複数のマスト２０１およびモータ２０２を含む。複数のマストの１つは、ビス打ちユニット３００と接続されている。また、複数のマスト２０１は、隣接する２つのマストの一方に対し、他方が上昇または下降することができるように連結されている。すなわち、昇降装置２００は、モータ２０２により、複数のマスト２０１を順次上昇させ、または下降させることができる多段式リフトである。但し、昇降装置２００の構成はこれに限られない。ビス打ちロボット１０において、昇降装置２００は、ビス打ちユニット３００を昇降させることができる構成であればよい。例えば、昇降装置２００は、ビス打ちユニット３００が接続されたアームを上下方向に伸縮させることによって、ビス打ちユニット３００を昇降させる構成であってもよい。

【0035】

ホイール４００は、例えば、メカナムホイール（登録商標）またはオムニホイール（登録商標）である。ホイール４００がメカナムホイールである場合、４つのメカナムホイールの回転方向を調整することにより、ビス打ちロボット１０は、前後方向（Ｘ方向）および左右方向（Ｙ方向）だけでなく、斜め方向への移動も可能である。なお、ホイール４００の構成はこれに限られない。ビス打ちロボット１０は、床面上を移動可能な構成を含んでいればよく、ホイール４００の代わりにクローラが含まれていてもよい。

【0036】

［３．ビス打ちユニット３００の構成］
図２および図３とともに、図４を参照して、ビス打ちユニット３００の構成について説明する。図４は、本発明の一実施形態に係るビス打ちロボット１０のビス打ちユニット３００の構成を示す模式図である。具体的には、図４（Ａ）、図４（Ｂ）、および図４（Ｃ）は、それぞれ、ビス打ちユニット３００の模式的な正面図、右側面図、および左側面図である。なお、図４では、説明の便宜上、後述する吸着装置３４０および電源装置３７０の図示が省略されている。

【0037】

図２および図３に示すように、ビス打ちユニット３００は、第１のセンサ３１０、第２のセンサ３２０、ビス打ち装置３３０、吸着装置３４０、第１のアクチュエータ３５０－１、第２のアクチュエータ３５０－２、第３のアクチュエータ３５０－３、第４のアクチュエータ３５０－４、ユニット支持本体３６０、および電源装置３７０を含む。

【0038】

［３－１．ビス打ち装置３３０の構成］
ビス打ち装置３３０は、壁面に配置されたボード１０００を下地材１１００に固定するためのビスを、射出口３３０ａから打ち出す。ビス打ち装置３３０におけるビスの打ち出しは、電動式であっても、エアー式であってもよい。但し、電動式のビス打ち装置３３０は、エアーコンプレッサを必要としないため、ビス打ちロボット１０を小型化できる点において好ましい。

【0039】

［３－２．第１のセンサ３１０および第２のセンサ３２０の構成］
第１のセンサ３１０は、壁面に配置されたボード１０００の背面側の下地材１１００を検出する。ビス打ち装置３３０から打ち出されるビスは、ボード１０００と下地材１１００とを固定する。そのため、ビスが打ち込まれる位置は、下地材１１００と重畳している必要があるため、第１のセンサ３１０により下地材１１００を検出する。

【0040】

第２のセンサ３２０は、壁面に配置されたボード１０００に予め打ち込まれた仮止めビス１２００を検出する。ビス打ちロボット１０を利用する場合、予め作業者によってボード１０００の前面側からボード１０００に仮止めビス１２００が打ち込まれている。仮止めビス１２００が存在する位置には、あらためてビスを打ち込む必要がないため、第２のセンサ３２０により仮止めビス１２００を検出する。

【0041】

第１のセンサ３１０および第２のセンサ３２０は、例えば、近接センサである。近接センサの検出方式は、電界を利用した静電容量方式であってもよく、または磁界を利用した磁気方式もしくは高周波発信方式であってもよい。第１のセンサ３１０と第２のセンサ３２０とは、検出方式が同じ近接センサであってもよく、検出方式が異なる近接センサであってもよい。

【0042】

また、第２のセンサ３２０は、カメラであってもよく、画像処理により、仮止めビス１２００を検出してもよい。

【0043】

なお、以下では、ボード１０００の前面および背面を、それぞれ、第１の面および第２の面という場合がある。

【0044】

ここで、図５を参照して、第１のセンサ３１０による下地材１１００の検出方法および第２のセンサ３２０による仮止めビス１２００の検出方法について説明する。図５は、本発明の一実施形態に係るビス打ちロボット１０の第１のセンサ３１０および第２のセンサ３２０の検出方法を説明する模式的な平面図である。図５に示す第１のセンサ３１０および第２のセンサ３２０は、近接センサである。

【0045】

図５（Ａ）には、第１のセンサ３１０、ボード１０００、および下地材１１００が図示されている。ビス打ちロボット１０は、ボード１０００の第１の面１００１側に位置しており、第１のセンサ３１０は、ボード１０００の第１の面１００１に面している。下地材１１００は、ボード１０００の第２の面１００２側に配置されている。隣接する２つの下地材１１００間のピッチｐ_ｓの規格値は、３０３ｍｍまたは４５５ｍｍであるが、ピッチｐ_ｓはこれらに限られない。ビス打ちロボット１０は、下地材１１００を検出することができるため、当該規格値と異なるボード１０００および下地材１１００に対しても適用することができる。

【0046】

第１のセンサ３１０は、ボード１０００の第１の面１００１側から第２の面１００２側に配置された下地材１１００を検出する。そのため、第１のセンサ３１０の検出距離ｄ_１は、ボードの厚さｔ_ｂよりも大きい。第１のセンサ３１０の検出距離ｄ_１は、ボード１０００の厚さｔ_ｂにも依るが、例えば、３ｍｍ以上２５ｍｍ以下である。

【0047】

第１のセンサ３１０をＹ方向（左右方向）に移動させ、ボード１０００の第２の面１００２側に下地材１１００が存在すると、第１のセンサ３１０の第１の検出信号が変化し、下地材１１００を検出することができる。より具体的には、第１のセンサ３１０では、Ｙ方向における下地材１１００の一端から他端までの幅ｗ_ｓと対応するように第１の検出信号が変化する。そのため、第１のセンサ３１０は、Ｙ方向における下地材１１００の両端を検出することができる。

【0048】

図５（Ｂ）には、第２のセンサ３２０、ボード１０００、下地材１１００、および仮止めビス１２００が図示されている。ビス打ちロボット１０は、ボード１０００の第１の面１００１側に位置しており、第２のセンサ３２０は、ボード１０００の第１の面１００１に面している。仮止めビス１２００は、ボード１０００の第１の面１００１側から打ち込まれており、仮止めビス１２００の一部（例えば、頭部）は、ボード１０００の第１の面１００１内に露出されている。

【0049】

第２のセンサ３２０は、ボード１０００の第１の面１００１内の仮止めビス１２００を検出するが、第２のセンサ３２０は、下地材１１００を検出しないようにする必要がある。そのため、第２のセンサ３２０の検出距離ｄ_２は、ボード１０００の厚さｔ_ｂよりも小さいことが好ましい。但し、第２のセンサ３２０は、第１の面１００１から所定の距離だけ離して使用することもできる。その場合、第２のセンサ３２０の検出距離ｄ_２は、ボード１０００の厚さｔ_ｂよりも大きくてもよい。いずれにせよ、第２のセンサ３２０が下地材１１００を検出しないようにするためには、第２のセンサ３２０の検出距離ｄ_２は、第１のセンサ３１０の検出距離ｄ_１よりも小さいことが好ましい。

【0050】

第２のセンサ３２０をＹ方向（左右方向）に移動させ、ボード１０００の第１の面１００１内に仮止めビス１２００が存在すると、第２のセンサ３２０の第２の検出信号が変化し、仮止めビス１２００を検出することができる。

【0051】

なお、第１のセンサ３１０の検出距離ｄ_１内に仮止めビス１２００が存在する場合がある。しかしながら、仮止めビス１２００は、必ず下地材１１００と重畳しているため、第１のセンサ３１０による下地材１１００の検出において、仮止めビス１２００の存在を考慮する必要はない。

【0052】

続いて、再び図２～図４を参照し、ビス打ちユニット３００における第１のセンサ３１０および第２のセンサ３２０の配置について説明する。

【0053】

第１のセンサ３１０は、正面視（ＹＺ面）において、ビス打ち装置３３０の射出口３３０ａの中心を通り、Ｚ方向に平行な線上に位置していることが好ましい（図２、図４（Ａ）参照）。また、第１のセンサ３１０は、正面視（ＹＺ面）および側面視（ＺＸ面）において、ビス打ち装置３３０の上方に位置していることが好ましい（図３～図４（Ｃ）参照）。なお、第１のセンサ３１０は、必ずしもビス打ち装置３３０の射出口３３０ａの近傍になくてもよい。下地材１１００は、Ｚ方向に延在しているため、第１のセンサ３１０によって下地材１１００が検出されれば、第１のセンサ３１０の下方に位置するビス打ち装置３３０の射出口３３０ａは下地材１１００と重畳することになり、ビス打ち装置３３０は、ボード１０００が下地材１１００と重畳している位置でビスを打ち出すことができる。

【0054】

ビス打ち装置３３０がビスを打ち出す位置は、第２のセンサ３２０によって仮止めビス１２００が検出されない位置である。そのため、第２のセンサ３２０は、ビスを打ち込むときのビス打ち装置３３０の射出口の位置の近傍に配置されていることが好ましい。例えば、正面視（ＹＺ面）において、第２のセンサ３２０は、ビス打ち装置３３０の射出口３３０ａの中心を通り、Ｙ方向に平行な線上に位置していることが好ましい（図２、図４（Ａ）参照）。詳細は後述するが、第２のセンサ３２０は、Ｙ方向に移動することができる。そのため、Ｙ方向における第２のセンサ３２０とビス打ち装置３３０の射出口３３０ａとの間の距離（オフセット距離）に基づき、ビス打ち装置３３０の射出口３３０ａと対応する位置に第２のセンサ３２０を移動させ、ビス打ち装置３３０がビスを打ち出す位置において仮止めビス１２００を検出することができる。

【0055】

また、第２のセンサ３２０は、側面視（ＺＸ面）において、Ｘ方向にビス打ち装置３３０の射出口３３０ａよりも突出するように位置していてもよい（図４（Ｂ）、図４（Ｃ）参照）。詳細は後述するが、ビス打ち装置３３０は、第２のセンサ３２０と独立してＸ方向に移動することができる。そのため、ビス打ち装置３３０は、第２のセンサ３２０が仮止めビス１２００の有無を検出した後で、Ｘ方向に移動し、ビスを打ち出すことができる。

【0056】

また、詳細は後述するが、第１のセンサ３１０は、第２のセンサ３２０と独立してＸ方向に移動することができる。そのため、側面視（ＺＸ面）において、第１のセンサ３１０と第２のセンサとの位置関係（例えば、距離または方向など）が予め設定値として取得されていればよく、位置関係は特に限定されない。なお、詳細は後述するが、第２のセンサ３２０は、吸着装置３４０と同時にＸ方向に移動することができる。そのため、第２のセンサ３２０は、吸着装置３４０がＸ方向に移動して停止したときに、ボード１０００の第１の面１００１の近傍に位置するように配置されていることが好ましい。

【0057】

［３－３．吸着装置３４０の構成］
吸着装置３４０は、吸着パッド３４１およびアーム３４２を含む。吸着パッド３４１は、アーム３４２の一端に接続されている。また、アーム３４２は、第１の接続プレート３８１と接続されている。吸着パッド３４１は、ボード１０００に押し付けられると、ボード１０００と吸着パッド３４１との間の空気が抜かれ、これにより、吸着パッド３４１はボード１０００を吸着する。すなわち、吸着装置３４０は、ボード１０００を吸着することができる。吸着パッド３４１がボード１０００から離れると、ボード１０００と吸着パッド３４１との間に空気が入り込み、これにより、吸着パッド３４１はボード１０００の吸着を解除することができる。

【0058】

なお、吸着装置３４０の構成は、これに限られない。アーム３４２はＸ方向に伸縮する構成を含んでいてもよい。この場合、アーム３４２の伸縮する構成を用いて、吸着パッド３４１をボードに押し付けることができる。また、吸着装置３４０は、真空ポンプを含んでいてもよい。真空ポンプは、ボードと吸着パッド３４１との間の空気を排出し、またはボードと吸着パッド３４１との間に空気を送り込むことができる。真空ポンプを用いることにより、吸着パッド３４１の吸着力を増加させることができる。

【0059】

ビス打ち装置３３０によってボード１０００にビスを打ち込むとき、反動によってビス打ち装置３３０が後退してしまうと、ビスがボード１０００に完全に打ち込まれないことがある。特に、ビス打ちユニット３００が上昇し、支持本体１００から離れるほど、その影響が顕著に現れる。そのため、ビス打ちロボット１０では、ビス打ち装置３３０がビスを打ち出すときに、吸着装置３４０がボードを吸着し、ボードとビス打ち装置３３０との距離を一定に保持するようにする。これにより、ビス打ち装置３３０がビスを打ち出すときに、反動によってビス打ち装置３３０が後退することなく、ボード１０００にビスを完全に打ち込むことができる。

【0060】

［３－４．ユニット支持本体３６０の構成］
ユニット支持本体３６０は、昇降装置２００に接続される第１の支持フレーム３６１および第１のアクチュエータ３５０－１を支持する第２の支持フレーム３６２を含む。ユニット支持本体３６０は、ビス打ちユニット３００に含まれる他の構成要素の全てを支持している。第１の支持フレーム３６１は昇降装置２００のマスト２０１に接続されており、マスト２０１の昇降により、ビス打ちユニット３００がＺ方向に昇降する。第２の支持フレーム３６２は、第１の支持フレーム３６１からＸ方向に突出するように、第１の支持フレーム３６１と接続されている。第２の支持フレーム３６２は、離間された２つのフレーム部材であってもよく、コの字状部材であってもよい。第１のアクチュエータ３５０－１は第２の支持フレーム３６２の内側に配置され、第２の支持フレーム３６２によって支持されている。

【0061】

［３－５．電源装置３７０の構成］
電源装置３７０は、第１のセンサ３１０、第２のセンサ３２０、ビス打ち装置３３０、および第１のアクチュエータ３５０－１～第４のアクチュエータ３５０－４に電力を供給する。

【0062】

［３－６．第１のアクチュエータ３５０－１～第４のアクチュエータ３５０－４の構成］
第１のアクチュエータ３５０－１～第４のアクチュエータ３５０－４は、互いに独立して駆動することができる。なお、第１のアクチュエータ３５０－１～第４のアクチュエータ３５０－４の駆動部（例えば、モータなど）は、第１のアクチュエータ３５０－１～第４のアクチュエータ３５０－４内に設けられていてもよく、電源装置３７０内に設けられていてもよい。

【0063】

ここで、図６および図７を参照して、第１のアクチュエータ３５０－１～第４のアクチュエータ３５０－４の駆動について説明する。図６は、本発明の一実施形態に係るビス打ちロボット１０のビス打ちユニット３００に含まれる第１のアクチュエータ３５０－１～第３のアクチュエータ３５０－３の駆動を説明する模式的な右側面図である。具体的には、図６（Ａ）、図６（Ｂ）、および図６（Ｃ）は、それぞれ、第１のアクチュエータ３５０－１、第２のアクチュエータ３５０－２、および第３のアクチュエータ３５０－３の駆動を説明する右側面図である。図７は、本発明の一実施形態に係るビス打ちロボット１０のビス打ちユニット３００に含まれる第４のアクチュエータ３５０－４の駆動を説明する模式的な正面図である。なお、説明の便宜上、図６（Ｃ）では、吸着装置３４０の図示が省略され、図７（Ａ）および図７（Ｂ）では、吸着装置３４０が点線で示されている。

【0064】

［３－６－１．第１のアクチュエータ３５０－１］
第１のアクチュエータ３５０－１は、Ｘ方向に延在するガイドレールおよびガイドレールに沿って移動可能なスライダを含む。すなわち、第１のアクチュエータ３５０－１は、スライダ型のアクチュエータである。第１のアクチュエータ３５０－１のスライダには、第１の接続プレート３８１が接続されている。換言すると、第１のアクチュエータ３５０－１には、第１の接続プレート３８１がＸ方向に移動可能に接続されている。そのため、第１のアクチュエータ３５０－１の駆動により、第１の接続プレート３８１は、Ｘ方向に移動することができる（図６（Ａ）参照）。

【0065】

第１の接続プレート３８１には、第４のアクチュエータ３５０－４および吸着装置３４０のアーム３４２が接続されている。そのため、第１の接続プレート３８１のＸ方向の移動に合わせて、第４のアクチュエータ３５０－４および吸着装置３４０もＸ方向に移動する。

【0066】

［３－６－２．第２のアクチュエータ３５０－２］
第２のアクチュエータ３５０－２は、Ｘ方向に延在するロッドおよびロッドの一端が挿入されたシリンダチューブを含む。第２のアクチュエータ３５０－２では、ロッドの一端がシリンダチューブ内でＸ方向に移動することにより、ロッドの他端もＸ方向に移動することができる。すなわち、第２のアクチュエータ３５０－２は、シリンダ型のアクチュエータである。第２のアクチュエータのロッドの他端には、第１のセンサ３１０が接続されている。換言すると、第２のアクチュエータ３５０－２には、第１のセンサ３１０がＸ方向に移動可能に接続されている。そのため、第２のアクチュエータ３５０－２の駆動により、第１のセンサ３１０が、Ｘ方向に移動することができる（図６（Ｂ）参照）。

【0067】

また、第２のアクチュエータ３５０－２は、接続部材３９１を介して、第２の接続プレート３８２に接続され、固定されている。

【0068】

［３－６－３．第３のアクチュエータ３５０－３］
第３のアクチュエータ３５０－３は、Ｘ方向に沿って移動可能なスライダを含む、スライダ型のアクチュエータである。第３のアクチュエータ３５０－３のスライダには、ビス打ち装置３３０が接続されている。換言すると、第３のアクチュエータ３５０－３には、ビス打ち装置３３０がＸ方向に移動可能に接続されている。そのため、第３のアクチュエータ３５０－３の駆動により、ビス打ち装置３３０は、Ｘ方向に移動することができる（図６（Ｃ）参照）。

【0069】

また、第３のアクチュエータは、第２の接続プレート３８２に接続され、固定されている。

【0070】

［３－６―４．第４のアクチュエータ３５０－４］
第４のアクチュエータ３５０－４は、Ｙ方向に沿って移動可能なスライダを含む、スライダ型のアクチュエータである。第４のアクチュエータ３５０－４のスライダには、第２の接続プレート３８２が接続されている（図７（Ａ）参照）。換言すると、第４のアクチュエータ３５０－４には、第２の接続プレート３８２がＹ方向に移動可能に接続されている。そのため、第４のアクチュエータ３５０－４の駆動により、第２の接続プレート３８２は、Ｙ方向に移動することができる（図７（Ｂ）参照）。

【0071】

第２の接続プレート３８２には、上述したように、接続部材３９１を介して第１のセンサ３１０が接続され、および第３のアクチュエータ３５０－３を介してビス打ち装置３３０が接続されている。また、第２の接続プレート３８２には、接続部材３９２を介して第２のセンサが接続されている。そのため、第２の接続プレートのＹ方向の移動に合わせて、第１のセンサ３１０、第２のセンサ３２０、およびビス打ち装置３３０もＹ方向に移動する。

【0072】

以上、第１のアクチュエータ３５０－１～第４のアクチュエータ３５０－４の駆動をまとめると次のとおりである。第１のアクチュエータ３５０－１の駆動により、第１のセンサ３１０、第２のセンサ３２０、ビス打ち装置３３０、および吸着装置３４０がＸ方向（前後方向）に同時に移動する。第２のアクチュエータ３５０－２の駆動により、第１のセンサ３１０がＸ方向（前後方向）に移動する。第３のアクチュエータ３５０－３の駆動により、ビス打ち装置３３０がＸ方向（前後方向）に移動する。第４のアクチュエータ３５０－４の駆動により、第１のセンサ３１０、第２のセンサ３２０、およびビス打ち装置３３０がＹ方向に同時に移動する。

【0073】

なお、第１のアクチュエータ３５０－１～第４のアクチュエータ３５０－４は、上述した構成に限られない。第１のアクチュエータ３５０－１～第４のアクチュエータ３５０－４は、第１のセンサ３１０、第２のセンサ３２０、ビス打ち装置３３０、および吸着装置３４０を上述のように移動させるように駆動することができる構成であればよい。また、第１のアクチュエータ３５０－１～第４のアクチュエータ３５０－４への接続は、直接的な接続であってもよく、接続金具などの接続部材を介した間接的な接続であってもよい。

【0074】

［４．制御装置５００の構成］
図８を参照して、制御装置５００の構成の詳細について説明する。図８は、本発明の一実施形態に係るビス打ちロボット１０の制御装置５００の構成を示すブロック図である。

【0075】

図８に示すように、制御装置５００は、制御部５１０および記憶部５２０を含む、いわゆるコンピュータである。制御装置５００は、コンピュータ上でプログラムを実行することにより機能する。制御装置５００は、例えば、中央演算処理装置（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ：ＣＰＵ）、マイクロプロセッサ（Ｍｉｃｒｏ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ：ＭＰＵ）、画像処理装置（Ｇｒａｐｈｉｃｓ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ：ＧＰＵ）、デジタル信号プロセッサ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ：ＤＳＰ）などの制御部５１０を含む。また、制御装置５００は、ランダムアクセスメモリ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ：ＲＡＭ）、リードオンリーメモリ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ：ＲＯＭ）、フラッシュメモリ、ハードディスクドライブ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ：ＨＤＤ）、またはソリッドステートドライブ（Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｄｒｉｖｅ：ＳＳＤ）などの記憶部５２０を含む。プログラムは、記憶部５２０に格納されていてもよい。

【0076】

制御部５１０は、昇降装置２００のモータ２０２、ビス打ちユニット３００の第１のセンサ３１０、第２のセンサ３２０、ビス打ち装置３３０、第１のアクチュエータ３５０－１、第２のアクチュエータ３５０－２、第３のアクチュエータ３５０－３、および第４のアクチュエータ３５０－４、ならびにホイール４００を駆動するホイール駆動部４０１と通信可能に接続されている。そのため、制御部５１０は、通信接続により、昇降装置２００、ビス打ちユニット３００、およびホイール４００を制御することができる。

【0077】

記憶部５２０は、ビス打ちロボット１０の自動制御に必要な設定データ５２１を格納しておくことができる。設定データ５２１は、予めユーザによって登録される。設定データ５２１は、例えば、ボード１０００の厚さｔ_ｂ、下地材１１００間のピッチｐ_ｓ、第１のセンサ３１０の検出距離ｄ_１、第２のセンサ３２０の検出距離ｄ_２、および第２のセンサ３２０とビス打ち装置３３０の射出口３３０ａと間のオフセット距離などを含む。ボード１０００の厚さｔ_ｂに応じて検出距離ｄ_１および検出距離ｄ_２を変更することにより、あらゆるボードまたは下地材に対してビス打ちロボット１０を用いることができる。また、設定データ５２１には、Ｚ方向におけるビス間ピッチｐ_ｚが含まれる。ビス打ちロボット１０は、Ｚ方向にビス打ちユニット３００をビス間ピッチｐ_ｚずつ移動させながら、連続してボード１０００にビスを打ち込むことができる。さらに、設定データ５２１には、１枚のボード１０００の大きさ（Ｙ方向の長さ×Ｚ方向の長さ）および壁面に配置されているボード１０００の枚数（Ｙ方向に配置された枚数×Ｚ方向に配置された枚数）などが含まれていてもよい。

【0078】

制御部５１０は、ビス打ちユニット３００の位置データ（座標および距離などを含む。）および設定データ５２１に基づき、各構成の制御に必要なデータを演算することができる。また、制御部５１０は、第１のセンサ３１０による下地材１１００の検出および第２のセンサ３２０による仮止めビス１２００の不検出に基づき、ビス打ち装置３３０がボード１０００にビスを打ち込むビス打ち位置を算出することができる。例えば、制御部５１０は、下地材１１００が検出された位置（より具体的には、Ｙ方向における下地材１１００の一端の位置）から下地材１１００の幅ｗ_ｓの１／２だけＹ方向に移動した位置をビス打ち位置と算出することができる。あるいは、制御部５１０は、下地材１１００の両端の位置の中心の位置をビス打ち位置と算出することができる。したがって、ビス打ちロボット１０は、第１のセンサ３１０、第２のセンサ３２０、および制御部５１０を含む位置決め装置を備える。

【0079】

以上説明したように、ビス打ちロボット１０は、第１のセンサ３１０および第２のセンサ３２０によって下地材１１００および仮止めビス１２００の有無を検出し、これらに基づき自動でビス打ち位置を決定することができる。そのため、作業者が予めビス打ち位置をマーキングする必要がなく、作業者がボードを仮固定するときに打ち込んだ仮止めビスを有効に利用することができる。また、ビス打ちロボット１０は、ビス打ちユニット３００を上昇させながら壁面に配置された複数のボード１０００に連続してビスを打ち込むことができるとともに、高所におけるビス打ちも可能である。さらに、ビス打ちロボット１０は、ビス打ちユニット３００の移動方向が一方向であるため小型化が可能であり、狭スペースにおいて壁面に配置されたボード１０００に自動でビス打ちを行うことができる。したがって、作業者の負担を軽減し、内装工事における作業効率を向上することができる。

【0080】

＜第２実施形態＞
図９～図１２を参照して、本発明の一実施形態に係るビス打ちロボット１０の制御方法について説明する。具体的には、以下では、Ｚ方向への連続したビス打ち処理を実行するビス打ちロボット１０の制御方法について説明する。

【0081】

図９は、本発明の一実施形態に係るビス打ちロボット１０の制御方法を説明するフローチャートである。図１０～図１２は、本発明の一実施形態に係るビス打ちロボット１０の制御方法を説明する模式図である。

【0082】

図９に示すフローチャートは、ステップＳ１００～ステップＳ２５０を含む。以下では、適宜、図６、図７、および図１０～図１２を参照しながら、ステップＳ１００～ステップＳ２５０を順に説明する。

【0083】

ステップＳ１００～ステップＳ１４０は、壁面の下端において下地材１１００を検出するためのステップである。ビス打ちロボット１０は、第１のセンサ３１０が壁面の下端に配置されたボード１０００の第１の面１００１に面するように設置されている。

【0084】

ステップＳ１００では、第２のアクチュエータ３５０－２を駆動し、第１のセンサ３１０がボード１０００に近接するように、第１のセンサ３１０をＸ方向に移動させる（図１０参照）。その後、第１のセンサ３１０をオン状態とする。これにより、第１のセンサ３１０から制御部５１０に第１の検出信号が送信され、下地材１１００の検出が可能となる。

【0085】

ステップＳ１１０では、４つのホイール４００を制御してビス打ちロボット１０をＹ方向に移動させる（図１１参照）。ビス打ちロボット１０のＹ方向への移動に合わせて、第１のセンサ３１０もＹ方向に移動する。これにより、Ｙ方向における下地材１１００の検出が可能となる。

【0086】

ステップＳ１２０では、制御部５１０が、第１の検出信号に基づき、下地材１１００が検出されたか否かを判定する。下地材１１００が検出されたとき（ステップＳ１２０：ＹＥＳ）、ステップＳ１３０が実行される。下地材１１００が検出されないとき（ステップＳ１２０：ＮＯ）、ステップＳ１１０が再度実行される。

【0087】

ステップＳ１３０では、下地材１１００が検出された位置（より具体的には、Ｙ方向における下地材１１００の一端の位置）から下地材１１００の幅ｗ_ｓの１／２だけＹ方向に移動した位置でビス打ちロボット１０を停止させる。これにより、ビス打ち装置３３０の射出口３３０ａの位置を、下地材１１００の幅の中央近傍の位置に合わせることができる。すなわち、ステップＳ１３０により、ビス打ち位置が決定される。

【0088】

なお、ステップＳ１２０～ステップＳ１３０では、Ｙ方向における下地材１１００の両端の位置を検出してもよい。この場合、検出された両端の中心の位置をビス打ち位置と決定することができる。

【0089】

ステップＳ１４０では、第２のアクチュエータ３５０－２を駆動し、ボード１０００から離れるように第１のセンサ３１０をＸ方向に移動させる。これにより、吸着パッド３４１よりも前方に突出していた第１のセンサ３１０は、吸着パッド３４１よりも後方の原点位置まで戻る。その後、第１のセンサ３１０をオフ状態とする。

【0090】

ステップＳ１５０～ステップＳ１９０は、ビス打ち位置にビスを打ち込むためのステップである。

【0091】

ステップＳ１５０では、第１のアクチュエータ３５０－１を駆動し、第１の接続プレート３８１をＸ方向に移動させる（図６（Ａ）参照）。これにより、第１の接続プレート３８１に接続された吸着装置３４０がＸ方向に移動し、吸着パッド３４１がボード１０００に押し付けられ、吸着装置３４０がボード１０００を吸着する。なお、このとき、第１の接続プレート３８１に接続された第２のセンサ３２０もＸ方向に移動し、第２のセンサ３２０がボード１０００と近接する。

【0092】

ステップＳ１６０では、第４のアクチュエータ３５０－４を駆動し、第２の接続プレート３８２をＹ方向にオフセット距離だけ移動させる。このとき、第２のセンサ３２０をオン状態とする。これにより、第２のセンサ３２０から制御部５１０に第２の検出信号が送信され、ボード１０００の第１の面１００１内の仮止めビス１２００の検出が可能となる。第２のセンサ３２０は、ステップＳ１３０で決定されたビス打ち位置からＹ方向にオフセット距離だけずれた位置にある。そのため、第２のセンサ３２０をＹ方向に移動させて、ビス打ち位置における仮止めビス１２００の有無を検出する。なお、第２のセンサ３２０による仮止めビス１２００の有無の検出後、第４のアクチュエータ３５０－４を駆動し、第２の接続プレート３８２をオフセット距離移動前の元の位置に戻す。また、第２のセンサ３２０をオフ状態とする。

【0093】

ステップＳ１７０では、制御部５１０が、第２の検出信号に基づき、仮止めビス１２００が検出されたか否かを判定する。仮止めビス１２００が検出されないとき（ステップＳ１７０：ＮＯ）、ステップＳ１８０が実行される。仮止めビス１２００が検出されたとき（ステップＳ１７０：ＹＥＳ）、ステップＳ２００が実行される。

【0094】

ステップＳ１８０では、第３のアクチュエータ３５０－３を駆動し、ビス打ち装置３３０の射出口３３０ａがボード１０００の第１の面上のビス打ち位置に接触するように、ビス打ち装置３３０をＸ方向に移動させる（図６（Ｃ）参照）。次に、ビス打ち装置３３０が、ボード１０００の第１の面１００１上のビス打ち位置にビスを打ち出す。その後、第３のアクチュエータ３５０－３を駆動し、原点位置に戻るようにビス打ち装置３３０をＸ方向に移動させる。

【0095】

ステップＳ１９０では、第１のアクチュエータ３５０－１を駆動し、第１の接続プレート３８１をＸ方向に移動させる。これにより、第１の接続プレート３８１に接続された吸着装置３４０がＸ方向に移動し、吸着パッド３４１がボード１０００から離れ、吸着装置３４０によるボード１０００の吸着が解除される。なお、このとき、第１のセンサ３１０、第２のセンサ３２０、およびビス打ち装置３３０もＸ方向に移動するため、ビス打ちユニット３００は原点位置に戻る。

【0096】

ステップＳ２００～ステップＳ２４０は、Ｚ方向に連続してビスの打ち込みを実行するためのステップである。

【0097】

ステップＳ２００では、制御部５１０が、ビス打ちの積算回数が設定回数と一致するか否かを判定する。具体的には、制御部５１０は、ステップＳ１８０で実行されたビス打ちの回数を積算し、Ｚ方向におけるボード１０００の長さｌ_ｂまたは幅ｗ_ｂおよびビス間ピッチｐ_ｚ、ならびにボードの枚数Ｎに基づいて算出されたビス打ちの設定回数（ｌ_ｂ×Ｎ／ｐ_ｚまたはｗ_ｂ×Ｎ／ｐ_ｚ）とビス打ちの積算回数とが一致するか否かを判定する。設定回数が積算回数と一致しないとき（ステップＳ２００：ＮＯ）、さらにＺ方向に連続してビスの打ち込みを実行するため、ステップＳ２１０が実行される。設定回数が積算回数と一致するとき（ステップＳ２００：ＹＥＳ）、Ｚ方向におけるボードの最上端にまでビスが打ち込まれたと判定され、ステップＳ２５０が実行される。

【0098】

なお、ステップＳ２００での判定処理は、上述したものに限られない。例えば、ビス打ちユニット３００の次の上昇値を加えた積算上昇量を算出し、積算上昇量が設定値（例えば、Ｚ方向におけるボードの枚数Ｎ×ボードの長さｌ_ｂまたは幅ｗ_ｂ）を超えるか否かを判定する。積算上昇量が設定値を超えないとき（ステップＳ２００：ＮＯ）、さらにＺ方向に連続してビスの打ち込みを実行するため、ステップＳ２１０が実行される。積算上昇量が設定値を超えるとき（ステップＳ２００：ＹＥＳ）、Ｚ方向におけるボード１０００の最上端にまでビスが打ち込まれたと判定され、ステップＳ２５０が実行される。

【0099】

ステップＳ２１０では、昇降装置２００を駆動し、ビス打ちユニット３００をビス間ピッチｐ_ｚだけＺ方向に上昇させる（図１２参照）。

【0100】

ステップＳ２２０では、第２のアクチュエータ３５０－２を駆動し、第１のセンサ３１０がボード１０００に近接するように、第１のセンサ３１０をＸ方向に移動させる（図６（Ｂ）参照）。その後、第１のセンサ３１０をオン状態とする。これにより、第１のセンサ３１０から制御部５１０に検出信号が送信され、下地材１１００の検出が可能となる。

【0101】

ステップＳ２３０では、第４のアクチュエータ３５０－４を駆動し、第１のセンサ３１０をＹ方向に移動させ（図７（Ｂ）参照）、下地材１１００を検出する。また、制御部５１０は、下地材１１００の検出の有無、検出位置、または幅などに基づき、ビス打ち位置を補正する。

【0102】

ステップＳ２４０では、第２のアクチュエータ３５０－２を駆動し、ボード１０００から離れるように第１のセンサ３１０をＸ方向に移動させる。これにより、吸着パッド３４１よりも前方に突出していた第１のセンサ３１０は、吸着パッド３４１よりも後方の原点位置まで戻る。その後、第１のセンサ３１０をオフ状態とする。

【0103】

なお、ステップＳ２２０～ステップＳ２４０は、ビス打ち位置の補正のためのステップである。下地材１１００の延在方向とビス打ちユニット３００の昇降方向が完全に一致していないと、ビス打ちユニット３００がＺ方向に上昇していくにつれて、ビス打ち位置が下地材１１００と重畳しない位置にずれている場合がある。そのため、ステップＳ２２０～ステップＳ２４０において、Ｙ方向における下地材１１００の検出を行い、ビス打ち位置を補正する。ステップＳ２２０～ステップＳ２４０は、ビス打ちユニットの上昇ごとに実行されてもよく、所定の上昇回数ごとに実行されてもよい。また、ステップＳ２２０～ステップＳ２４０は、実行されなくてもよい。

【0104】

ステップＳ２４０の実行後は、ステップＳ１５０が実行される。ステップＳ１５０～ステップＳ２４０を繰り返すことにより、下地材１１００の延在方向（Ｚ方向）に沿って連続して複数のボード１０００にビスを打ち込むことができる。

【0105】

ステップＳ２５０では、昇降装置２００を駆動し、壁面の下方に配置されたボード１０００の最下端までビス打ちユニット３００を下降させる。

【0106】

ステップＳ２５０の実行により、Ｚ方向への連続したビス打ち処理が終了する。

【0107】

上述したステップＳ１００～ステップＳ２５０を繰り返すことにより、壁面に配置された複数のボード１０００の全面にビスを打ち込むことができる。この後、ビス打ちロボット１０を別の壁面と対向するように移動させ、ステップＳ１００～ステップＳ２５０を繰り返してもよい。

【0108】

以上説明したように、ビス打ちロボット１０は、第１のセンサ３１０および第２のセンサ３２０によって下地材１１００および仮止めビス１２００の有無を検出し、これらに基づき自動でビス打ち位置を決定することができる。そのため、作業者が予めビス打ち位置をマーキングする必要がない。また、ビス打ちロボット１０は、ビス打ちユニット３００を上昇させながら壁面に配置された複数のボード１０００に連続してビスを打ち込むことができるとともに、高所におけるビス打ちも可能である。さらに、ビス打ちロボット１０は、ビス打ちユニット３００の移動方向が一方向であるため小型化が可能であり、狭スペースにおいて壁面に配置されたボード１０００に自動でビス打ちを行うことができる。したがって、作業者の負担を軽減し、内装工事における作業効率を向上することができる。

【0109】

本発明の実施形態は、相互に矛盾しない限りにおいて、適宜構成を組み合わせて実施することができる。また、実施形態を基にして、当業者が適宜構成の追加、削除、もしくは設計変更を行ったもの、または、工程の追加、省略、もしくは条件変更を行ったものも、本発明の要旨を備えている限り、本発明の範囲に含まれる。

【0110】

上述した実施形態によりもたらされる作用効果とは異なる他の作用効果であっても、本明細書の記載から明らかなもの、または、当業者において容易に予測し得るものについては、当然に本発明によりもたらされるものと解される。

【符号の説明】

【0111】

１０：ビス打ちロボット、 １００：支持本体、 ２００：昇降装置、 ２０１：マスト、 ２０２：モータ、 ３００：ビス打ちユニット、 ３１０：第１のセンサ、 ３２０：第２のセンサ、 ３３０：ビス打ち装置、 ３３０ａ：射出口、 ３４０：吸着装置、 ３４１：吸着パッド、 ３４２：アーム、 ３５０－１：第１のアクチュエータ、 ３５０－２：第２のアクチュエータ、 ３５０－３：第３のアクチュエータ、 ３５０－４：第４のアクチュエータ、 ３６０：ユニット支持本体、 ３６１：第１の支持フレーム、 ３６２：第２の支持フレーム、 ３７０：電源装置、 ３８１：第１の接続プレート、 ３８２：第２の接続プレート、 ３９１、３９２：接続部材、 ４００：ホイール、 ４０１：ホイール駆動部、 ５００：制御装置、 ５１０：制御部、 ５２０：記憶部、 ５２１：設定データ、 １０００：ボード、 １００１：第１の面、 １００２：第２の面、 １１００：下地材、 １２００：仮止めビス、 １３００：腰壁

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】