知財求人 - 知財ポータルサイト「IP Force」
(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】P2024092368
(43)【公開日】2024-07-08
(54)【発明の名称】ビス打ちシステム
(51)【国際特許分類】
B23P 19/06 20060101AFI20240701BHJP
B25J 5/00 20060101ALI20240701BHJP
【ＦＩ】
B23P19/06 A
B25J5/00
【審査請求】未請求
【請求項の数】9
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022208251
(22)【出願日】2022-12-26
(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】權 純洙
(72)【発明者】
【氏名】松戸 正士
【テーマコード（参考）】
3C707
【Ｆターム（参考）】
3C707AS06
3C707AS21
3C707CS08
3C707CT04
(57)【要約】
【課題】ビス詰まりを解消することのできるビス打ちシステムを提供すること。
【解決手段】ビス打ちシステムは、射出口からビスを打ち出すビス打ち装置と、ビス打ち装置にビスを供給するビス供給装置と、ビス打ち装置およびビス供給装置と接続され、空気の圧力によってビス供給措置からビス打ち装置にビスを輸送するビス輸送管と、ビス打ち装置と接続され、第１の方向および第１の方向と反対の第２の方向を有する第１の軸に沿ってビス打ち装置を移動させる第１のアクチュエータと、ビス打ち装置に供給され、射出口にセットされたビスを検出する第１のセンサと、ビス輸送管の中のビスを検出する第２のセンサと、第１のセンサの第１の信号および前記第２のセンサの第２の信号に基づき、ビス打ち装置および第１のアクチュエータを制御する制御装置と、を含む。
【選択図】図１
【解決手段】ビス打ちシステムは、射出口からビスを打ち出すビス打ち装置と、ビス打ち装置にビスを供給するビス供給装置と、ビス打ち装置およびビス供給装置と接続され、空気の圧力によってビス供給措置からビス打ち装置にビスを輸送するビス輸送管と、ビス打ち装置と接続され、第１の方向および第１の方向と反対の第２の方向を有する第１の軸に沿ってビス打ち装置を移動させる第１のアクチュエータと、ビス打ち装置に供給され、射出口にセットされたビスを検出する第１のセンサと、ビス輸送管の中のビスを検出する第２のセンサと、第１のセンサの第１の信号および前記第２のセンサの第２の信号に基づき、ビス打ち装置および第１のアクチュエータを制御する制御装置と、を含む。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
射出口からビスを打ち出すビス打ち装置と、
前記ビス打ち装置に前記ビスを供給するビス供給装置と、
前記ビス打ち装置および前記ビス供給装置と接続され、空気の圧力によって前記ビス供給装置から前記ビス打ち装置に前記ビスを輸送するビス輸送管と、
前記ビス打ち装置と接続され、第１の方向および前記第１の方向と反対の第２の方向を有する第１の軸に沿って前記ビス打ち装置を移動させる第１のアクチュエータと、
前記ビス打ち装置に供給され、前記射出口にセットされた前記ビスを検出する第１のセンサと、
前記ビス輸送管の中の前記ビスを検出する第２のセンサと、
前記第１のセンサの第１の信号および前記第２のセンサの第２の信号に基づき、前記ビス打ち装置および前記第１のアクチュエータを制御する制御装置と、を含む、ビス打ちシステム。
前記ビス打ち装置に前記ビスを供給するビス供給装置と、
前記ビス打ち装置および前記ビス供給装置と接続され、空気の圧力によって前記ビス供給装置から前記ビス打ち装置に前記ビスを輸送するビス輸送管と、
前記ビス打ち装置と接続され、第１の方向および前記第１の方向と反対の第２の方向を有する第１の軸に沿って前記ビス打ち装置を移動させる第１のアクチュエータと、
前記ビス打ち装置に供給され、前記射出口にセットされた前記ビスを検出する第１のセンサと、
前記ビス輸送管の中の前記ビスを検出する第２のセンサと、
前記第１のセンサの第１の信号および前記第２のセンサの第２の信号に基づき、前記ビス打ち装置および前記第１のアクチュエータを制御する制御装置と、を含む、ビス打ちシステム。
【請求項2】
前記第１の信号および前記第２の信号の各々が前記ビスを検出したことを示すとき、前記制御装置は、前記ビス打ち装置が前記第１の方向に移動するように前記第１のアクチュエータを制御した後、前記射出口から前記ビスを打ち出すように前記ビス打ち装置を制御する、請求項１に記載のビス打ちシステム。
【請求項3】
さらに、前記第１のアクチュエータと接続され、前記第１の軸に沿って前記第１のアクチュエータを移動させる第２のアクチュエータを含む、請求項１に記載のビス打ちシステム。
【請求項4】
前記第１の信号が前記ビスを検出しないことを示し、かつ、前記第２の信号が前記ビスを検出したことを示すとき、前記制御装置は、前記第１のアクチュエータが前記第２の方向に移動するように前記第２のアクチュエータを制御した後、前記ビス打ち装置が前記第１の軸に沿って往復移動するように前記第１のアクチュエータを制御する、請求項３に記載のビス打ちシステム。
【請求項5】
前記ビス打ち装置の往復移動が２回以上繰り返される、請求項４に記載のビス打ちシステム。
【請求項6】
さらに、前記ビス輸送管の中の前記ビスを検出する第３のセンサを含み、
前記制御装置は、さらに、前記第３のセンサの第３の信号に基づき、前記ビス打ち装置および前記第１のアクチュエータを制御する、請求項３に記載のビス打ちシステム。
前記制御装置は、さらに、前記第３のセンサの第３の信号に基づき、前記ビス打ち装置および前記第１のアクチュエータを制御する、請求項３に記載のビス打ちシステム。
【請求項7】
前記第２のセンサは、前記ビス打ち装置の近傍に設置され、
前記第３のセンサは、前記ビス供給装置の近傍に設置されている、請求項６に記載のビス打ちシステム。
前記第３のセンサは、前記ビス供給装置の近傍に設置されている、請求項６に記載のビス打ちシステム。
【請求項8】
前記第１の信号および前記第２の信号の少なくとも１つが前記ビスを検出しないことを示し、かつ、前記第３の信号が前記ビスを検出したことを示すとき、前記制御装置は、前記第１のアクチュエータが前記第２の方向に移動するように前記第２のアクチュエータを制御した後、前記ビス打ち装置が前記第１の軸に沿って往復移動するように前記第１のアクチュエータを制御する、請求項７に記載のビス打ちシステム。
【請求項9】
前記ビス輸送管は、可撓性を有する、請求項１乃至請求項８のいずれか一項に記載のビス打ちシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明の一実施形態は、ビスを打ち出すビス打ちシステムに関する。
【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】
このような自動ビス打ちロボットにおいては、ビス打ち装置に連続してビスを供給する必要があるが、ビスの先端は先鋭化されているため、ビス打ち装置にビスを送り込む際にビスが引っ掛かる、いわゆるビス詰まりが発生する場合がある。ビス詰まりが発生した場合、作業者がビス詰まりの発生個所を調査し、ビス詰まりを解消する必要がある。そのため、ビス詰まりの発生は、作業者の作業効率を低下させるとともに、自動ビス打ちロボットの導入が進まない要因となっていた。
【0005】
本発明の一実施形態は、上記問題に鑑み、ビス詰まりを解消することのできるビス打ちシステム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ビス打ちシステムは、射出口からビスを打ち出すビス打ち装置と、ビス打ち装置にビスを供給するビス供給装置と、ビス打ち装置およびビス供給装置と接続され、空気の圧力によってビス供給措置からビス打ち装置にビスを輸送するビス輸送管と、ビス打ち装置と接続され、第１の方向および第１の方向と反対の第２の方向を有する第１の軸に沿ってビス打ち装置を移動させる第１のアクチュエータと、ビス打ち装置に供給され、射出口にセットされたビスを検出する第１のセンサと、ビス輸送管の中のビスを検出する第２のセンサと、第１のセンサの第１の信号および前記第２のセンサの第２の信号に基づき、ビス打ち装置および第１のアクチュエータを制御する制御装置と、を含む。
【0007】
第１の信号および第２の信号の各々がビスを検出したことを示すとき、制御装置は、ビス打ち装置が第１の方向に移動するように第１のアクチュエータを制御した後、射出口からビスを打ち出すようにビス打ち装置を制御してもよい。
【0008】
ビス打ちシステムは、さらに、第１のアクチュエータと接続され、第１の軸に沿って第１のアクチュエータを移動させる第２のアクチュエータを含んでいてもよい。
【0009】
第１の信号がビスを検出しないことを示し、かつ、第２の信号がビスを検出したことを示すとき、制御装置は、第１のアクチュエータが第２の方向に移動するように第２のアクチュエータを制御した後、ビス打ち装置が第１の軸に沿って往復移動するように第１のアクチュエータを制御してもよい。
【0010】
ビス打ち装置の往復移動が２回以上繰り返されてもよい。
【0011】
ビス打ちシステムは、さらに、ビス輸送管の中のビスを検出する第３のセンサを含み、制御装置は、さらに、第３のセンサの第３の信号に基づき、ビス打ち装置および第１のアクチュエータを制御してもよい。
【0012】
第２のセンサは、ビス打ち装置の近傍に設置され、第３のセンサは、ビス供給装置の近傍に設置されていてもよい。
【0013】
第１の信号および第２の信号の少なくとも１つがビスを検出しないことを示し、かつ、第３の信号が前記ビスを検出したことを示すとき、制御装置は、第１のアクチュエータが第２の方向に移動するように第２のアクチュエータを制御した後、ビス打ち装置が第１の軸に沿って往復移動するように第１のアクチュエータを制御してもよい。
【0014】
ビス輸送管は、可撓性を有してもよい。
【発明の効果】
【0015】
本発明の一実施形態に係るビス打ちシステムは、ビス詰まりを解消しながら、ビス打ち処理を実行することができる。そのため、ビス詰まりを解消する作業者による作業不要となり、作業者の作業効率が向上する。また、ビス打ちシステムは自動ビス打ちロボットに搭載することが可能である。ビス打ちシステムによってビス詰まりが低減されるため、自動ビス打ちロボットの導入が促進される。
【図面の簡単な説明】
【0016】
【図1】本発明の一実施形態に係るビス打ちシステムの構成を示す模式図である。
【図2A】本発明の一実施形態に係るビス打ちシステムのビス輸送管におけるビスの輸送を説明する模式図である。
【図2B】本発明の一実施形態に係るビス打ちシステムのビス打ち装置におけるビスのセットを説明する模式図である。
【図3】本発明の一実施形態に係るビス打ちシステムの制御装置の構成を示すブロック図である。
【図4A】本発明の一実施形態に係るビス打ちシステムの動作を説明するフローチャートである。
【図4B】本発明の一実施形態に係るビス打ちシステムの動作における揺動処理を説明するフローチャートである。
【図4C】本発明の一実施形態に係るビス打ちシステムの動作におけるビス打ち処理を説明するフローチャートである。
【図5A】本発明の一実施形態に係るビス打ちシステムの動作を説明する模式図である。
【図5B】本発明の一実施形態に係るビス打ちシステムの動作を説明する模式図である。
【図5C】本発明の一実施形態に係るビス打ちシステムの動作を説明する模式図である。
【図6】本発明の一実施形態に係る自動ビス打ちロボットの構成を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【0017】
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。
【0018】
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。
【0019】
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。
【0020】
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。
【0021】
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は、同一の符号を用いて表記される。但し、複数の構成のそれぞれが区別される場合、複数の構成のそれぞれは、大文字のアルファベットが添えられて表記される場合がある。また、１つの構成が複数の部分に区別される場合、複数の部分は、小文字のアルファベットが添えられて表記される場合がある。
【0022】
＜第１実施形態＞
図１～図５を参照して、本発明の一実施形態に係るビス打ちシステム１００について説明する。なお、ビス打ちシステム１００は、本実施形態の一例であって、本実施形態は、ビス打ちシステム１００に限定されるものではない。
図１～図５を参照して、本発明の一実施形態に係るビス打ちシステム１００について説明する。なお、ビス打ちシステム１００は、本実施形態の一例であって、本実施形態は、ビス打ちシステム１００に限定されるものではない。
【0023】
［１．ビス打ちシステム１００の構成］
図１は、本発明の一実施形態に係るビス打ちシステム１００の構成を示す模式図である。図２Ａは、本発明の一実施形態に係るビス打ちシステム１００のビス輸送管１３０におけるビス１２００の輸送を説明する模式図である。図２Ｂは、本発明の一実施形態に係るビス打ちシステム１００のビス打ち装置１１０におけるビス１２００のセットを説明する模式図である。具体的には、図２Ａおよび図２Ｂは、それぞれ、図１の領域Ａおよび領域Ｂの拡大図である。
図１は、本発明の一実施形態に係るビス打ちシステム１００の構成を示す模式図である。図２Ａは、本発明の一実施形態に係るビス打ちシステム１００のビス輸送管１３０におけるビス１２００の輸送を説明する模式図である。図２Ｂは、本発明の一実施形態に係るビス打ちシステム１００のビス打ち装置１１０におけるビス１２００のセットを説明する模式図である。具体的には、図２Ａおよび図２Ｂは、それぞれ、図１の領域Ａおよび領域Ｂの拡大図である。
【0024】
図１に示すように、ビス打ちシステム１００は、ビス打ち装置１１０、ビス供給装置１２０、ビス輸送管１３０、制御装置１４０、第１のアクチュエータ１５０、第２のアクチュエータ１６０、第１のセンサ１７０、第２のセンサ１８０、および第３のセンサ１９０を含む。
【0025】
ビス輸送管１３０は、ビス供給装置１２０のビス出口１２０ａおよびビス打ち装置１１０のビス入口１１０ｂと接続されている。ビス打ちシステム１００では、ビス供給装置１２０から、ビス輸送管１３０を通してビス打ち装置１１０にビス１２００を送り込み（図２Ａ参照）、射出口１１０ａからビス１２００を打ち出すことができる。ビス１２００の射出はｘ軸方向に沿って行われる。すなわち、ビス１２００は、ｘ軸に沿った第１の方向Ｄ１に射出される。なお、第１の方向と反対の方向は、第２の方向Ｄ２である。
【0026】
ビス打ち装置１１０では、ビス入口１１０ｂに送り込まれたビスは、射出口１１０ａにセットされる（図２Ｂ参照）。また、射出口１１０ａにセットされたビスを第１の方向Ｄ１に打ち出すことができる。ビス供給装置１２０は、いわゆるパーツフィーダである。すなわち、複数のビス１２００を同一方向に揃えるとともに、揃えられた複数のビス１２００のうちの１つのビス１２００をビス出口１２０ａからビス輸送管１３０に送り出すことができる。ビス輸送管１３０には、圧縮空気が供給される。圧縮空気は、ビス供給装置１２０に設置されたコンプレッサ（図示せず）から供給される。なお、コンプレッサは、ビス供給装置１２０の外部に設置されていてもよい。ビス輸送管１３０に送り出されたビス１２００は、圧縮空気による空気の圧力によって、ビス輸送管１３０中を進み、ビス打ち装置１１０のビス入口１１０ｂに送り込まれる。ビス輸送管１３０は、ビス１２００が通過する程度の径を有すればよい。また、ビス輸送管１３０は、可撓性を有し、ビス打ち装置１１０の移動に対応して、柔軟に動くことができる。さらに、ビス輸送管１３０は、内部を通過するビス１２００を視認することができるように透光性を有することが好ましい。また、センサの光を透過することができる点においても、ビス輸送管１３０が透光性を有することが好ましい。
【0027】
ここで、ビス打ち装置１１０の移動について説明する。ビス打ち装置１１０は、第１のアクチュエータ１５０と接続されている。第１のアクチュエータ１５０は、本体部に対応するシリンダ１５０ａおよび可動部に対応するピストン１５０ｂを含む。すなわち、第１のアクチュエータ１５０は、いわゆるシリンダ型アクチュエータである。ビス打ち装置１１０は、ピストン１５０ｂと接続され、シリンダ１５０ａの駆動によって、図1に示すようにｘ軸に沿って移動することができる。なお、第１のアクチュエータ１５０は、シリンダ型アクチュエータに限られず、ビス打ち装置１１０をｘ軸に沿って移動させる構成であればよい。
【0028】
また、第１のアクチュエータ１５０は、第２のアクチュエータ１６０と接続されている。第２のアクチュエータ１６０は、本体部に対応するスライダ１６０ａおよび可動部に対応する接続部材１６０ｂを含む。すなわち、第２のアクチュエータ１６０は、いわゆるスライダ型アクチュエータである。第１のアクチュエータ１５０は、接続部材１６０ｂと接続され、スライダ１６０ａの駆動によって、ｘ軸に沿って移動することができる。ビス打ち装置１１０は、第１のアクチュエータ１５０と接続されているため、第１のアクチュエータ１５０の移動に合わせて、ビス打ち装置１１０もｘ軸に沿って移動する。なお、第２のアクチュエータ１６０は、スライダ型アクチュエータに限られず、第１のアクチュエータ１５０をｘ軸に沿って移動させる構成であればよい。
【0029】
ビス打ちシステム１００を利用してビス１２００を打ち出すとき、第２のアクチュエータ１６０の駆動によって、第１のアクチュエータ１５０を第１の方向Ｄ１に移動し、さらに、第１のアクチュエータ１５０の駆動によって、ビス打ち装置１１０を第１の方向Ｄ１に移動する。図示しないが、接続部材１６０ｂには、吸着装置が接続されていてもよく、この場合、第２のアクチュエータ１６０の駆動によって、吸着装置がボードを吸着し、ビス１２００を打ち出す動作を安定させることができる。
【0030】
上述したように、ビス打ちシステム１００では、ビス輸送管１３０を介してビス供給装置１２０からビス打ち装置１１０にビス１２００が供給されるが、ビス輸送管１３０またはビス打ち装置１１０において、ビス詰まりが発生する場合がある。そのため、ビス打ちシステム１００では、第１のセンサ１７０～第３のセンサ１９０が設置され、第１のセンサ１７０～第３のセンサ１９０によって、ビス１２００の有無を検出している。
【0031】
一例として、第１のセンサ１７０は、ビス打ち装置１１０の射出口１１０ａの近傍に設置される。第１のセンサは、射出口１１０ａにセットされたビス１２００を検出することができる。第２のセンサ１８０は、ビス打ち装置１１０のビス入口１１０ｂ近傍に設置される。第２のセンサ１８０は、ビス入口１１０ｂに送り込まれるビス１２００を検出することができる。第３のセンサ１９０は、ビス供給装置１２０のビス出口１２０ａ近傍に設置される。第３のセンサ１９０は、ビス出口１２０ａから送り出されるビス１２００を検出することができる。第１のセンサ１７０～第３のセンサ１９０は、例えば、光電センサである。この場合、第１のセンサ１７０～第３のセンサ１９０は、ビス１２００がセットされ、またはビス１２００が通過すると、センサの光が遮られるため、ビス１２００を検出することができる。なお、第１のセンサ１７０～第３のセンサ１９０は、光電センサに限られず、ビス１２００の有無を検出することができるセンサであればよい。また、第１のセンサ１７０～第３のセンサ１９０の設置位置は、上述した構成に限られない。第１のセンサ１７０は、ビス打ち装置１１０の射出口１１０ａにビスがセットされていることを検出することができる位置に設置されていればよく、ビス打ち装置１１０以外に設置されていてもよい。第２のセンサ１８０および第３のセンサ１９０は、ビス輸送管１３０におけるビス詰まりの発生頻度の高い位置（例えば、ビス輸送管１３０が屈曲する場合に、曲率が大きい位置）に設置することもできる。
【0032】
制御装置１４０は、第１のセンサ１７０～第３のセンサ１９０と電気的に接続され、第１のセンサ１７０～第３のセンサ１９０からのビス検出信号を受信する。また、制御装置１４０は、ビス打ち装置１１０、ビス供給装置１２０、第１のアクチュエータ１５０、および第２のアクチュエータ１６０と電気的に接続されている。制御装置１４０は、第１のセンサ１７０～第３のセンサ１９０のビス検出信号に基づき、ビス打ち装置１１０、ビス供給装置１２０、第１のアクチュエータ１５０、および第２のアクチュエータ１６０に、それぞれの動作を制御する制御信号を送信することができる。
【0033】
【0034】
図３に示すように、制御装置１４０は、制御部１４１、通信部１４２、および記憶部１４３などのコンピュータを含む。制御部１４１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）、またはデジタル信号プロセッサ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ：ＤＳＰ）などを含む。また、記憶部１４３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）などを含む。制御部１４１で実行されるプログラムは、記憶部１４３に格納されていてもよい。制御装置１４０では、コンピュータにおいてプログラムが実行されることにより、制御部１４１が、ビス打ち装置制御部１４１ａ、ビス供給装置制御部１４１ｂ、およびアクチュエータ制御部１４１ｃとして機能する。すなわち、ビス打ち装置制御部１４１ａは、ビス打ち装置１１０を制御する制御信号を生成し、ビス供給装置制御部１４１ｂは、ビス供給装置１２０を制御する制御信号を生成し、およびアクチュエータ制御部１４１ｃは、第１のアクチュエータ１５０および第２のアクチュエータ１６０の各々を制御する制御信号を生成する。
【0035】
通信部１４２は、第１のセンサ１７０～第３のセンサ１９０からのビス検出信号を受信することができる。また、通信部１４２は、ビス打ち装置１１０、ビス供給装置１２０、第１のアクチュエータ１５０、および第２のアクチュエータ１６０に制御信号を送信することができる。本実施形態では、第１のセンサ１７０～第３のセンサ１９０によるビス検出信号に基づき、ビス打ち装置１１０、ビス供給装置１２０、第１のアクチュエータ１５０、または第２のアクチュエータ１６０が制御される。詳細は後述するが、第１のセンサ１７０～第３のセンサ１９０の信号に基づきビス詰まりを判断し、ビス詰まりを解消する処理を実行する。
【0036】
［２．ビス打ちシステム１００の動作］
図４Ａは、本発明の一実施形態に係るビス打ちシステム１００の動作を説明するフローチャートである。図４Ｂおよび図４Ｃは、それぞれ、本発明の一実施形態に係るビス打ちシステム１００の動作における揺動処理およびビス打ち処理を説明するフローチャートである。また、図５Ａ～図５Ｃの各々は、本発明の一実施形態に係るビス打ちシステム１００の動作を説明する模式図である。
図４Ａは、本発明の一実施形態に係るビス打ちシステム１００の動作を説明するフローチャートである。図４Ｂおよび図４Ｃは、それぞれ、本発明の一実施形態に係るビス打ちシステム１００の動作における揺動処理およびビス打ち処理を説明するフローチャートである。また、図５Ａ～図５Ｃの各々は、本発明の一実施形態に係るビス打ちシステム１００の動作を説明する模式図である。
【0037】
図４Ａに示すフローチャートは、ステップＳ１００～ステップＳ１６０、ステップＳ２００、およびステップＳ３００を含む。以下、ステップＳ１００～ステップＳ１６０、ステップＳ２００、およびステップＳ３００を順に説明する。なお、各ステップを説明するにあたり、適宜、図５Ａ～図５Ｃを参照する。
【0038】
ステップＳ１００では、アクチュエータ制御部１４１ｃが、第２のアクチュエータ１６０を制御し、ボード１０００に近接するように第１のアクチュエータ１５０およびビス打ち装置１１０を第１の方向Ｄ１に移動させる（図５Ａ参照）。第２のアクチュエータ１６０の接続部材１６０ｂは、第１のアクチュエータ１５０と接続しているため、第２のアクチュエータ１６０のスライダ１６０ａを駆動することにより、第１のアクチュエータ１５０および第１のアクチュエータ１５０と接続しているビス打ち装置１１０を第１の方向Ｄ１に移動させることができる。
【0039】
図示しないが、接続部材１６０ｂに吸着装置が接続されている場合、接続部材１６０ｂが第１の方向Ｄ１に移動して、吸着装置がボード１０００を吸着することができる。
【0040】
ステップＳ１１０では、ビス供給装置制御部１４１ｂが、ビス供給装置１２０を制御し、ビス出口１２０ａにビス１２００を送り出す。ビス詰まりが発生していない場合には、送り出されたビス１２００は第３のセンサ１９０の前を通過するため、第３のセンサ１９０によってビス１２００が検出される。
【0041】
ステップＳ１２０では、アクチュエータ制御部１４１ｃが、第３のセンサ１９０によってビス１２００が検出されたか否かを判定する。第３のセンサ１９０からの信号がビス１２００を検出したことを示すとき、ステップＳ１３０が実行される。第３のセンサ１９０からの信号がビス１２００を検出していないことを示すとき、ビス１２００が送り出されていない可能性があるため、再度ステップＳ１１０が実行される。
【0042】
ステップＳ１３０では、ビス供給装置制御部１４１ｂが、ビス輸送管１３０への圧縮空気の供給を開始する。空気の圧力によって、ビス１２００がビス輸送管１３０中を輸送され、ビス詰まりが発生しない場合には、ビス１２００が第２のセンサ１８０の前を通過する。この場合、第２のセンサ１８０によってビス１２００が検出される。
【0043】
ステップＳ１４０では、アクチュエータ制御部１４１ｃが、第２のセンサ１８０によってビス１２００が検出されたか否かを判定する。第２のセンサ１８０からの信号がビス１２００を検出したことを示すとき、ステップＳ１５０が実行される。第２のセンサ１８０からの信号がビス１２００を検出していないことを示すとき、ビス詰まりが発生している可能性があり、ステップＳ２００の揺動処理が実行される。
【0044】
ステップＳ１５０では、アクチュエータ制御部１４１ｃが、第１のセンサ１７０によってビス１２００が検出されたか否かを判定する。ビス詰まりが発生していない場合には、ビス打ち装置１１０のビス入口１１０ｂに送り込まれたビス１２００は、射出口１１０ａにセットされ、第１のセンサ１７０によって検出される。第１のセンサ１７０からの信号がビス１２００を検出したことを示すとき、ステップＳ３００のビス打ち処理が実行される。第１のセンサ１７０からの信号がビス１２００を検出していないことを示すとき、ビス詰まりが発生している可能性があり、ステップＳ２００の揺動処理が実行される。
【0045】
ステップＳ２００の揺動処理およびステップＳ３００のビス打ち処理の詳細については後述する。ステップＳ２００の揺動処理の後は、ステップＳ１３０が実行される。ステップＳ３００のビス打ち処理の後は、ステップＳ１６０が実行される。
【0046】
ステップＳ１６０では、アクチュエータ制御部１４１ｃが、第２のアクチュエータ１６０を制御し、第１のアクチュエータ１５０およびビス打ち装置１１０を第２の方向Ｄ２に移動させる。第２のアクチュエータ１６０の接続部材１６０ｂは、第１のアクチュエータ１５０と接続しているため、第２のアクチュエータ１６０のスライダ１６０ａを駆動することにより、第１のアクチュエータ１５０および第１のアクチュエータ１５０と接続しているビス打ち装置１１０を第２の方向Ｄ２に移動させることができる
【0047】
図示しないが、接続部材１６０ｂに吸着装置が接続されている場合、接続部材１６０ｂが第２の方向Ｄ２に移動して、吸着装置がボード１０００の吸着を解除することができる。
【0048】
以上説明したように、ビス打ちシステム１００では、第１のセンサ１７０～第３のセンサ１９０の少なくとも１つがビス１２００を検出しないと、ステップＳ３００のビス打ち処理が実行されない。また、ビス打ちシステム１００では、第１のセンサ１７０および第２のセンサ１８０の少なくとも１つがビス１２００を検出しないと、ビス詰まりが発生していると判断し、ビスつまりを解消するために、ステップＳ２００の揺動処理が実行される。
【0049】
図４Ｂを参照して、ステップＳ２００の揺動処理について説明する。揺動処理は、ステップＳ２１０～ステップＳ２４０を含む。
【0050】
ステップＳ２１０では、ビス供給装置制御部１４１ｂが、ビス輸送管１３０への圧縮空気の供給を停止する。ビス詰まりは、ビス１２００の先端がビス輸送管１３０またはビス打ち装置１１０に引っ掛かることによって発生する。ビス輸送管１３０に圧縮空気が供給されていると、ビス１２００に圧力がかかり、ビス１２００が引っ掛かった状態が維持される。そのため、ビス１２００の引っ掛かりを外しやすくするため、ステップＳ２１０ではビス輸送管１３０への圧縮空気の供給を停止する。
【0051】
ステップＳ２２０では、アクチュエータ制御部１４１ｃが、第２のアクチュエータ１６０を制御し、第１のアクチュエータ１５０およびビス打ち装置１１０を第２の方向Ｄ２に移動させる。第２のアクチュエータ１６０の接続部材１６０ｂは、第１のアクチュエータ１５０と接続しているため、第２のアクチュエータ１６０のスライダ１６０ａを駆動することにより、第１のアクチュエータ１５０および第１のアクチュエータ１５０と接続しているビス打ち装置１１０を第２の方向Ｄ２に移動させることができる。これにより、ボード１０００からビス打ち装置１１０を遠ざけることができる。
【0052】
ステップＳ２３０では、アクチュエータ制御部１４１ｃが、第１のアクチュエータ１５０を制御し、ビス打ち装置１１０をｘ軸に沿って往復移動させる（図５Ｂ参照）。具体的には、アクチュエータ制御部１４１ｃは、ビス打ち装置１１０を第１の方向Ｄ１に移動させた後、直ちにビス打ち装置１１０を第２の方向Ｄ２に移動させる。ビス打ち装置１１０の往復移動による揺動により、ビス打ち装置１１０内におけるビス１２００の引っ掛かりが外れ、ビス詰まりが解消される。また、ビス打ち装置１１０の往復移動による揺動により、ビス輸送管１３０も揺動される。そのため、ビス輸送管１３０内におけるビス１２００の引っ掛かりも外れ、ビス詰まりが解消される。なお、ステップＳ２２０において、ビス打ち装置１１０をボード１０００から遠ざけているため、ビス打ち装置１１０の往復移動によってビス打ち装置１１０がボード１０００に衝突することはない。
【0053】
ステップＳ２３０の往復移動は、１回であってもよく、複数回であってもよい。アクチュエータ制御部１４１ｃは、予め設定された回数に基づき、ビス打ち装置１１０をｘ軸に沿って往復移動させることができる。
【0054】
ステップＳ２４０では、アクチュエータ制御部１４１ｃが、第２のアクチュエータ１６０を制御し、第１のアクチュエータ１５０およびビス打ち装置１１０を第１の方向Ｄ１に移動させる。第２のアクチュエータ１６０の接続部材１６０ｂは、第１のアクチュエータ１５０と接続しているため、第２のアクチュエータ１６０のスライダ１６０ａを駆動することにより、第１のアクチュエータ１５０および第１のアクチュエータ１５０と接続しているビス打ち装置１１０を第１の方向Ｄ１に移動させることができる。これにより、ボード１０００にビス打ち装置１１０を近づけることができる。すなわち、ビス打ち装置１１０の位置は、ステップＳ１２０における位置と同じである。
【0055】
以上説明したように、ステップＳ２００では、ビス１２００が引っ掛かっている位置を揺動することにより、引っ掛かっているビス１２００を外し、ビス詰まりを解消することができる。
【0056】
図４Ｃを参照して、ステップＳ３００のビス打ち処理について説明する。ビス打ち処理は、ステップＳ３１０～ステップＳ３３０を含む。
【0057】
ステップＳ３１０では、アクチュエータ制御部１４１ｃが、第１のアクチュエータ１５０を制御し、ビス打ち装置１１０を第１の方向に移動させる。これにより、ビス打ち装置１１０の射出口１１０ａがボード１０００に近接する（図５Ｃ参照）。
【0058】
ステップＳ３２０では、ビス打ち装置制御部１４１ａが、ビス打ち装置１１０の射出口１１０ａからビス１２００を打ち出す。これにより、ボード１０００にビスが打ち込まれる。
【0059】
ステップＳ３３０では、ビス打ち装置制御部１４１ａが、第１のアクチュエータ１５０を制御し、ビス打ち装置１１０を第２の方向に移動させる。これにより、ビス打ち装置１１０の射出口１１０ａがボード１０００から離れる。
【0060】
以上、ビス打ちシステム１００の動作を説明したが、ビス打ちシステム１００は、揺動処理によってビス詰まりを解消しながら、ビス打ち処理を実行することができる。そのため、ビス詰まりを解消するための作業者による作業が不要となり、ビス打ち処理における作業時間を短縮することができる。
【0061】
＜第２実施形態＞
ビス打ちシステム１００は、例えば、ロボットに搭載することが可能である。ビス打ちシステム１００は、ビス供給装置１２０を備えているため、ロボットに搭載されることにより、連続したビス打ち処理が可能となる。
ビス打ちシステム１００は、例えば、ロボットに搭載することが可能である。ビス打ちシステム１００は、ビス供給装置１２０を備えているため、ロボットに搭載されることにより、連続したビス打ち処理が可能となる。
【0062】
図６は、本発明の一実施形態に係るビス打ちロボット１０の構成を示す模式図である。
【0063】
図６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軸、ｙ軸、およびｚ軸は、互いに直交（略９０°で交差している場合も含む。）し、ｚ軸は、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軸方向、ｙ軸方向、およびｚ軸方向を、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。
【0064】
壁面には、予め、作業者によってボード１０００がｚ軸に沿って延在する下地材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１３００として説明する（図６中の領域Ｃ参照）。
【0065】
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胴縁や軽量鉄骨（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。ボード１０００の規格値の一例としては、長さｌｂが１８２０ｍｍであり、幅ｗｂが６０６ｍｍまたは９１０ｍｍであり、および厚さｔｂ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。）ｌｓおよび断面幅（以下、単に「幅」という。）ｗｓ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、導体または誘電体などであることが好ましい。
【0066】
建築物の壁面は、１枚のボード１０００の面積（ｌｂ×ｗｂ）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１３００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１３００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１３００の位置も特に限定されない。
【0067】
仮止めビス１３００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１２００を打ち込む。
【0068】
ビス打ちロボット１０は、ビス打ちシステム１００、昇降装置２００、および台車３００を含む。昇降装置２００は、台車３００上に設置されている。また、ビス打ちシステム１００は、昇降装置２００と接続されている。昇降装置２００は、ビス打ちシステム１００をｚ軸に沿って移動させることができる。また、台車３００は、ｙ軸に沿って移動することができる。そのため、ビス打ちロボット１０は、ｙ軸に沿って所定の位置に移動した後、ビス打ちシステム１００をｚ軸に沿って移動させ、ｚ軸に沿って連続してボード１０００にビス１２００を打ち込むことができる（図６中の領域Ｄ参照）。
【0069】
本実施形態では、ボード１０００を仮止めビス１３００を用いて仮止めされている態様を示したが、ビス打ちロボット１０は、仮止めビス１３００を用いずにボード１０００を貼り付ける態様も可能である。
【0070】
なお、図６には、壁に設けられた腰壁１４００が図示されているが、ビス打ちロボット１０は、腰壁１４００の有無に依らず、利用することが可能である。
【0071】
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。
【0072】
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】
【0073】
１０：ビス打ちロボット、 １００：ビス打ちシステム、 １１０：ビス打ち装置、 １１０ａ：射出口、 １１０ｂ：ビス入口、 １２０：ビス供給装置、 １２０ａ：ビス出口、 １３０：ビス輸送管、 １４０：制御装置、 １４１：制御部、 １４１ａ：ビス打ち装置制御部、 １４１ｂ：ビス供給装置制御部、 １４１ｃ：アクチュエータ制御部、 １４２：通信部、 １４３：記憶部、 １５０：第１のアクチュエータ、 １５０ａ：シリンダ、 １５０ｂ：ピストン、 １６０：第２のアクチュエータ、 １６０ａ：スライダ、 １６０ｂ：接続部材、 １７０：第１のセンサ、 １８０：第２のセンサ、 １９０：第３のセンサ、 ２００：昇降装置、 ３００：台車、 １０００：ボード、 １１００：下地材、 １２００：ビス、 １３００：仮止めビス、 １４００：腰壁
【図1】
【図2A】
【図2B】
【図3】
【図4A】
【図4B】
【図4C】
【図5A】
【図5B】
【図5C】
【図6】