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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】P2024095157
(43)【公開日】2024-07-10
(54)【発明の名称】枠体施工システム
(51)【国際特許分類】
E04G 21/16 20060101AFI20240703BHJP
E04B 9/06 20060101ALI20240703BHJP
E04B 9/18 20060101ALI20240703BHJP
B25J 5/00 20060101ALI20240703BHJP
【ＦＩ】
E04G21/16
E04B9/06 A
E04B9/18 B
E04B9/18 P
B25J5/00 A
【審査請求】有
【請求項の数】5
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022212235
(22)【出願日】2022-12-28
(11)【特許番号】
(45)【特許公報発行日】2024-04-01
【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第２項適用申請有り 令和４年１２月９日に，鹿島建設株式会社が「枠体施工システム」を公開した。
【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第２項適用申請有り 令和４年１２月１２日に，鹿島建設株式会社が「枠体施工システム」を公開した。
(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
3C707
【Ｆターム（参考）】
2E174AA01
2E174BA03
2E174CA04
2E174CA24
2E174DA17
2E174DA52
3C707AS21
3C707CS08
3C707CT04
3C707ES03
3C707ET02
3C707HS26
3C707HS27
3C707KS12
3C707KS36
3C707KT01
3C707KT04
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を保持する保持作業部１４０と、メインバー７の位置を調整する位置調整部１４５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４ａに固定する作業を行う固定作業部１５０，１６０，１８０，２１０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８０，２２０と、を備え、制御部８０，２２０は、位置調整部１４５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１５０，１６０，１８０，２１０を制御し、ハンガ５を介してメインバー７を吊りボルト４ａに固定する。
【選択図】図１
【解決手段】枠体施工システムは、メインバー７を保持する保持作業部１４０と、メインバー７の位置を調整する位置調整部１４５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４ａに固定する作業を行う固定作業部１５０，１６０，１８０，２１０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８０，２２０と、を備え、制御部８０，２２０は、位置調整部１４５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１５０，１６０，１８０，２１０を制御し、ハンガ５を介してメインバー７を吊りボルト４ａ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する保持作業部と、
前記保持作業部により保持された前記メインバーの位置を調整する位置調整部と、
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、
前記保持作業部により保持された前記メインバーを、取付金具を介して、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、前記位置調整部、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、前記位置調整部、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、前記位置調整部、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、前記位置調整部を制御し、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。
前記メインバーを保持する保持作業部と、
前記保持作業部により保持された前記メインバーの位置を調整する位置調整部と、
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、
前記保持作業部により保持された前記メインバーを、取付金具を介して、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、前記位置調整部、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、前記位置調整部、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、前記位置調整部、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、前記位置調整部を制御し、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。
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に記載の枠体施工システム。
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に記載の枠体施工システム。
【請求項4】
前記制御部は、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を前記連結部材押圧部によって把持させた後、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、前記メインバーの端部が近づくように、前記連結部材押圧部の位置を調整することによって前記保持作業部により保持された前記メインバーの位置を調整する、
請求項３に記載の枠体施工システム。
請求項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、
前記支持部材に前記取付金具を取り付ける金具取付部と、
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、前記金具取付部を制御し、前記支持部材に前記取付金具を取り付けた後、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４の何れか１つに記載の枠体施工システム。
前記支持部材に前記取付金具を取り付ける金具取付部と、
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、前記金具取付部を制御し、前記支持部材に前記取付金具を取り付けた後、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４の何れか１つ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、メインバーを保持する保持作業部と、保持作業部により保持されたメインバーの位置を調整する位置調整部と、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、保持作業部により保持されたメインバーを、取付金具を介して、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、位置調整部、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、位置調整部、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、位置調整部、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、位置調整部を制御し、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21】ハンガ取付部の作動を説明するための図であり、ハンガ取付部内でのハンガの補充について説明するための図である。
【図26】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27】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28】第２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29】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４ａ（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４ａ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】
ハンガ５は、吊りボルト４ａ（支持部材）に対してメインバー６，７を取り付けるために用いられる取付金具であり、メインバー６，７に固定される際に締め付けられるネジ５ａ（締結部材）を有するとともに、後述する図１７及び図１８に示されるように、吊りボルト４ａが挿通する挿通孔５ｃが形成されたフランジ５ｂを有する。吊りボルト４ａに対するハンガ５の移動は、上方に取り付けられたナット４ｂと下方に取り付けられたナット４ｂとにより制限される。
【0017】
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４ａ（支持部材）にナット４ｂとハンガ５（取付金具）を取り付けるとともに、ハンガ５を介してメインバー７を吊りボルト４ａに取り付けるという高所作業を実行可能な構成を備える。
【0018】
次に、図１～２６を参照し、枠体施工システムの構成について説明する。
【0019】
枠体施工システムは、新たに設置されるメインバー７を保持する保持作業部１４０と、保持作業部１４０により保持されたメインバー７の位置を調整する作業を行う位置調整部１４５と、吊りボルト４ａ（支持部材）にハンガ５（取付金具）を取り付けるとともにハンガ５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４ａに対して固定する作業を行う固定作業部１５０，１６０，１８０，２１０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２ロボット２００は、後述のように、メインバー７を取得し運搬する機能を併せ持っている。
【0020】
【0021】
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。
【0022】
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。
【0023】
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。
【0024】
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。
【0025】
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。
【0026】
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。
【0027】
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。
【0028】
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。
【0029】
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。
【0030】
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。
【0031】
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。
【0032】
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。
【0033】
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。
【0034】
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。
【0035】
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。
【0036】
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。
【0037】
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。
【0038】
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、メインバー６，７の平板部６ｃに取り付けられた連結部材８を支える支持シリンダ６７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。
【0039】
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。
【0040】
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。
【0041】
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。
【0042】
支持シリンダ６７は、支柱３５から延びるブラケット６８に固定されるシリンダ部６７ａと、シリンダ部６７ａから突出するロッド部６７ｂと、を有するリニアアクチュエータであり、ロッド部６７ｂの先端には、連結部材８に押し当てられる当接部６７ｃが取り付けられている。
【0043】
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。
【0044】
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。
【0045】
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。
【0046】
なお、連結部材押圧部７０によって連結部材８がメインバー６，７に固定されるまでの間に連結部材８が落下することを防止するために、連結部材８には、図４に示されるように、伸長した支持シリンダ６７の当接部６７ｃが押し当てられる。連結部材８の落下を確実に防止するためには、上記構成の支持シリンダ６７を、電動シリンダ６２を挟んで一対設けておくことが好ましい。
【0047】
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。
【0048】
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。
【0049】
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。
【0050】
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。
【0051】
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。
【0052】
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。
【0053】
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。
【0054】
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。
【0055】
【0056】
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。
【0057】
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。
【0058】
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。
【0059】
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。
【0060】
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。
【0061】
距離センサ８１は、計測対象物までの距離をスキャン計測可能な三次元測域センサ（３Ｄ－ＬｉＤＡＲ）であり、検出方向が既設メインバー６及びメインバー７の各端部を向くように、例えば、図１及び図２に示されるように、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。なお、距離センサ８１は、検出方向が既設メインバー６及びメインバー７の平板部６ｃを指向するように、例えば、検出方向がＹ軸方向と平行となるように、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。
【0062】
また、距離センサ８１は、例えば、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もよく、この場合、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。
【0063】
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。
【0064】
制御部８０は、図２６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。
【0065】
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。
【0066】
また、制御部８０には、図２６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２２０と通信を行う際にも用いられる。
【0067】
【0068】
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，位置調整部１４５及び固定作業部１５０，１６０，１８０，２１０と、移動部１０、昇降部２０、保持作業部１４０，位置調整部１４５及び固定作業部１５０，１６０，１８０，２１０の作動を制御する図示しない制御部２２０と、を備える。
【0069】
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。
【0070】
保持作業部１４０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保持部１４１及び第２保持部１４２を有する。なお、第１保持部１４１及び第２保持部１４２の構造は、第１ロボット１００の把持部４０と同じ構造であるため、その説明を省略する。
【0071】
位置調整部１４５は、昇降部２０の設置プレート２１と第１保持部１４１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。具体的には、位置調整部１４５は、図１に示される状態において、設置プレート２１に対して第１保持部１４１を第１ロボット１００側に向かって移動可能な状態で設置されている。
【0072】
このため、位置調整部１４５の伸長量を制御し、第１保持部１４１により保持されたメインバー７の位置をＸ軸方向に沿って微調整することによって、メインバー７を既設メインバー６に対して徐々に近付けることが可能である。
【0073】
このように、位置調整部１４５は、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ために設けられる。なお、第１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に近付ける際、第２保持部１４２によるメインバー７の保持は解除ないし緩められる。
【0074】
固定作業部１５０，１６０，１８０，２１０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４ａ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、吊りボルト４ａ（支持部材）にハンガ５（取付金具）を取り付ける金具取付部１５０，１６０，１８０と、ハンガ５に設けられたネジ５ａ（締結部材）を締め付ける締付部２１０と、を有する。
【0075】
金具取付部１５０，１６０，１８０は、図１及び図１０に示されるように、吊りボルト４ａ（支持部材）を把持するボルト把持部１５０と、吊りボルト４ａにナット４ｂを取り付けるナット取付部１６０と、吊りボルト４ａにハンガ５（取付金具）を取り付けるハンガ取付部１８０と、で構成される。
【0076】
ボルト把持部１５０は、図１１及び図１２に示すように、支持プレート１５２に設けられた支持ピン１５３を中心に回動する一対の把持片１５１ａ，１５１ｂと、支持プレート１５２に形成されたスリット１５２ａに沿って移動ピン１５４を移動させるシリンダ装置１５６と、により主に構成される。
【0077】
移動ピン１５４と各把持片１５１ａ，１５１ｂとは、一対の連結部材１５５ａ，１５５ｂを介してそれぞれ連結されており、各把持片１５１ａ，１５１ｂは、図１１に示されるように、移動ピン１５４がシリンダ装置１５６の近くに位置するとき、すなわち、シリンダ装置１５６が収縮したとき、互いに最も離れた状態となり、図１２に示されるように、移動ピン１５４がシリンダ装置１５６から離れた場所に位置するとき、すなわち、シリンダ装置１５６が伸長したとき、互いに最も近づくことによって吊りボルト４ａを把持可能な状態となる。
【0078】
このようにボルト把持部１５０は、シリンダ装置１５６が伸縮することに応じて吊りボルト４ａを把持したり、把持を解除したりすることが可能な構成となっている。
【0079】
また、ボルト把持部１５０は、図１及び図１０に示されるように、支持プレート１５２の位置を、Ｙ軸方向に沿って変化させる電動シリンダ１５７と、Ｚ軸方向に沿って変化させる電動シリンダ１５８と、を有する。これにより、任意の高さで各把持片１５１ａ，１５１ｂにより吊りボルト４ａを把持することができるとともに、各把持片１５１ａ，１５１ｂによって把持された吊りボルト４ａのＹ軸方向における位置を変えることができる。
【0080】
ナット取付部１６０は、図１３に示すように、保持したナット４ｂを回転させて吊りボルト４ａに取り付けるナット取付ユニット１６１と、ナット取付ユニット１６１にナット４ｂを補充するナット補充ユニット１６６と、を有する。なお、図１３は、図１０のＥ－Ｅ線に沿う断面において第２ロボット２００を見たときのナット取付部１６０を示す図であり、ナット取付部１６０以外の機構については図示を省略している。
【0081】
ナット取付ユニット１６１は、ナット４ｂを保持可能な形状に形成されたソケット１６２と、ソケット１６２を回転駆動させる駆動モータ１６３と、ソケット１６２及び駆動モータ１６３の位置を、Ｘ軸方向に沿って変化させる電動シリンダ１６４と、Ｚ軸方向に沿って変化させる図示しない電動シリンダと、を有する。
【0082】
ソケット１６２には、ナット４ｂの外周形状（例えば、六角形）に合わせて形成された凹部１６２ａが設けられているとともに、吊りボルト４ａが挿通可能な挿通孔１６２ｂがＺ軸方向に沿って貫通して形成されている。また、ソケット１６２の外周面には、駆動モータ１６３のピニオンギア１６３ａが噛み合うギア１６２ｃが円環状に形成されている。
【0083】
このようにソケット１６２には、吊りボルト４ａが挿通可能な挿通孔１６２ｂが貫通して設けられていることから、駆動モータ１６３によってソケット１６２を回転させながら、図示しない電動シリンダによって、ナット取付ユニット１６１を吊りボルト４ａに沿って上昇させることにより、吊りボルト４ａの所定の位置にナット４ｂを取り付けることができる。
【0084】
また、ナット取付ユニット１６１は、吊りボルト４ａに対してナット４ｂを確実に取り付けるために、吊りボルト４ａの端部をソケット１６２に向かってガイドするガイド機構を備えていてもよい。なお、ガイド機構が必要となるのは、吊りボルト４ａにナット４ｂを最初に噛み合わせるときだけであることから、吊りボルト４ａとナット４ｂとが噛み合った状態となった後は、ソケット１６２の移動の妨げとならない位置に移動する構造となっていることが好ましい。
【0085】
ナット補充ユニット１６６は、複数のナット４ｂを貯留する貯留部１６７と、貯留部１６７に貯留されたナット４ｂを押し上げる押上シリンダ１６８と、押上シリンダ１６８によって押し上げられたナット４ｂを保持する保持部１７０と、保持部１７０の位置をＺ軸方向に沿って変化させるシリンダ１７１と、Ｚ軸方向に延びる支持軸Ｃ３を中心に保持部１７０及びシリンダ１７１を回動させる回動モータ１７２と、回動モータ１７２を支持するために設置プレート２１に立設された支柱１７４と、を有する。
【0086】
貯留部１６７は、支持軸Ｃ３から所定の距離だけ離れた位置において、設置プレート２１に立設された棒状部材であり、ナット４ｂの内径よりも径が小さい外径を有する。このため、貯留部１６７には、複数のナット４ｂが、貫通する棒状部材により内周面が支持された状態で貯留される。
【0087】
押上シリンダ１６８は、設置プレート２１に固定されるシリンダ部１６８ａと、シリンダ部１６８ａから上方に突出するロッド部１６８ｂと、を有するリニアアクチュエータであり、Ｚ軸方向に伸縮するように設置されている。また、押上シリンダ１６８は、ロッド部１６８ｂの先端面が、貯留部１６７の最も下方に貯留されたナット４ｂに接するように配置される。このため、押上シリンダ１６８を伸長させることにより、貯留部１６７に貯留された複数のナット４ｂを上方へと移動させることができる。
【0088】
保持部１７０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１７０ａを有する。一対の可動片１７０ａには、互いに接近したときにナット４ｂの雌ねじ孔に挿通可能な突起部がそれぞれ設けられており、突起部がナット４ｂに挿入された状態で一対の可動片１７０ａを互いに離れる方向に移動させることによってナット４ｂを保持することが可能な構成となっている。
【0089】
シリンダ１７１は、回動モータ１７２により回動される回動プレート１７３に固定されるシリンダ部１７１ａと、シリンダ部１７１ａから下方に突出するロッド部１７１ｂと、を有するリニアアクチュエータであり、Ｚ軸方向に伸縮するように設置されている。シリンダ１７１のロッド部１７１ｂの先端には保持部１７０が固定されているため、シリンダ１７１を伸縮させることによって、保持部１７０のＺ軸方向における位置を変えることができる。
【0090】
回動モータ１７２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１７４の先端部に固定される。回動モータ１７２は、保持部１７０の位置を、貯留部１６７からナット４ｂを受け取る第１位置と、ソケット１６２にナット４ｂを受け渡す第２位置と、の２つの位置に切り替えるように作動する。
【0091】
【0092】
まず、図１３に示すように、貯留部１６７の上方に保持部１７０が位置するように、回動モータ１７２は回動プレート１７３を回動させる。この状態において、保持部１７０は、一対の可動片１７０ａを互いに接近させることによって、貯留部１６７の延長線上に一対の可動片１７０ａの突起部を位置させる。
【0093】
続いて、図１４に示すように、押上シリンダ１６８を伸長させることにより複数のナット４ｂを上方へと移動させる。そして、上方へと移動した複数のナット４ｂのうち、最も上方に位置するナット４ｂは、一対の可動片１７０ａの突起部が挿入された状態となる。この状態で一対の可動片１７０ａを互いに離すことにより、１つのナット４ｂが保持部１７０により保持される。
【0094】
保持部１７０によって１つのナット４ｂが保持されると、シリンダ１７１が収縮し、保持部１７０は、貯留部１６７から離れるように上方へと移動する。
【0095】
そして、シリンダ１７１が収縮した状態で、回動モータ１７２は、図１５に示されるように、ソケット１６２の上方に保持部１７０が位置するように、支持軸Ｃ３を中心に回動プレート１７３を回動させる。
【0096】
続いて、図１６に示されるように、シリンダ１７１を伸長させることにより、保持部１７０をソケット１６２へと近付ける。これにより、保持部１７０によって保持されたナット４ｂは、ソケット１６２の凹部１６２ａ内に挿入される。この際、凹部１６２ａ内にナット４ｂがスムーズに収容されるようにするために、駆動モータ１６３は、ソケット１６２をゆっくりと回転させる一方、保持部１７０は、一対の可動片１７０ａをゆっくりと近付けることでナット４ｂを保持する力を徐々に低減させる。
【0097】
以上のような工程を経て、ナット取付ユニット１６１には、１つのナット４ｂがナット補充ユニット１６６によって補充される。なお、ナット補充ユニット１６６には、貯留部１６７が１つだけ設けられているが、複数の貯留部１６７を設けておき、押上シリンダ１６８によってナット４ｂが押し上げられる貯留部１６７に貯留されたナット４ｂが無くなると、押上シリンダ１６８によってナット４ｂが押し上げられる貯留部１６７を別の貯留部１６７に順次切り替える構成としてもよい。
【0098】
ハンガ取付部１８０は、吊りボルト４ａに取り付けられるハンガ５（取付金具）を保持するハンガ保持ユニット１８１と、ハンガ保持ユニット１８１にハンガ５を補充するハンガ補充ユニット１９０と、を有する。
【0099】
ハンガ保持ユニット１８１は、図１及び図１０に示されるように、ハンガ５を保持する保持部１８２と、Ｘ軸方向に延びる支持軸Ｃ４を中心に保持部１８２を回動自在に支持する一対の支持モータ１８３と、一対の支持モータ１８３が固定される円弧状のプレート１８４と、プレート１８４の中心軸Ｃ５を中心にプレート１８４を回動可能な回動モータ１８５と、回動モータ１８５が一端に固定される回動プレート１８６と、Ｘ軸方向に延びる支持軸Ｃ６を中心に回動プレート１８６を回動可能な回動アクチュエータ１８７と、回動アクチュエータ１８７が固定されるベースプレート１８８と、設置プレート２１に対してベースプレート１８８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と、を有する。
【0100】
保持部１８２には、図示しないバキュームポンプで生じた負圧によってハンガ５を吸引保持し、負圧の供給が遮断されることによりハンガ５を解放する吸引保持部１８２ａが設けられる。ハンガ５は、後述する図１７及び図１８に示されるように、吸引保持部１８２ａによってフランジ５ｂ寄りの側面が保持される。なお、保持部１８２によるハンガ５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ハンガ５の保持及び解放が行われる。
【0101】
保持部１８２は、図１に示されるように、円環状部材の一部を切り欠くことによって形成された円弧状のプレート１８４の内周円の略中央に配置される。換言すれば、保持部１８２を支持する一対の支持モータ１８３は、プレート１８４の内周円の略中央に保持部１８２が位置するように、プレート１８４に固定されている。
【0102】
支持モータ１８３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Ｘ軸方向と平行となるように、プレート１８４の一方の側面に固定される。
【0103】
【0104】
回動モータ１８５は、サーボモータまたはステッピングモータであり、回動中心が中心軸Ｃ５方向と平行となるように、回動プレート１８６に固定される。なお、回動モータ１８５が固定される回動プレート１８６には、回動モータ１８５が回転することに伴ってプレート１８４が円弧状の軌道に沿って移動することをガイドするとともに、プレート１８４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。
【0105】
回動アクチュエータ１８７は、回動モータ１８５が一端に取り付けられた回動プレート１８６を、回動プレート１８６の他端側において支持軸Ｃ６を中心に回動させるアクチュエータである。回動アクチュエータ１８７は、駆動軸が支持軸Ｃ６と平行となるように設置されたサーボモータまたはステッピングモータといったモータであってもよいし、伸縮することによって回動プレート１８６を、支持軸Ｃ６を中心に回動させることが可能な直動シリンダ機構であってもよい。
【0106】
上記構成のハンガ保持ユニット１８１において、保持部１８２は、ハンガ５のフランジ５ｂに形成された挿通孔５ｃの中心軸がプレート１８４の回動中心である中心軸Ｃ５と一致するように、ハンガ５を保持する。このため、保持部１８２によって保持されたハンガ５は、回動モータ１８５が回転することによって、挿通孔５ｃの中心軸を中心として回動することとなる。
【0107】
【0108】
まず、図１７に示すように、回動アクチュエータ１８７は、保持部１８２により保持されたハンガ５のフランジ５ｂが上方に位置するように、すなわち、挿通孔５ｃが吊りボルト４ａに対向した状態となるように、回動プレート１８６を回動させる。これによりハンガ保持ユニット１８１の状態は、図１及び図１０に示される待機状態から、吊りボルト４ａにハンガ５を装着させることが可能な装着状態へと移行する。
【0109】
そして、図示しない移動機構によりハンガ保持ユニット１８１を吊りボルト４ａに沿って上方へと移動させ、ハンガ５の挿通孔５ｃに吊りボルト４ａを挿入させる。
【0110】
なお、図１７では図示されていないが、ハンガ５の挿通孔５ｃに吊りボルト４ａを挿入させるにあたって、吊りボルト４ａは、上述のボルト把持部１５０によって予め把持される。ボルト把持部１５０には、保持部１８２に設けられた図示しないガイド孔に挿入可能な図示しないガイドピンが設けられているため、ガイド孔にガイドピンが挿入されるようにハンガ保持ユニット１８１を上昇させることによって、吊りボルト４ａを挿通孔５ｃへとスムーズに挿入させることができる。
【0111】
吊りボルト４ａが挿通孔５ｃに挿入されると、図１８に示されるように、プレート１８４は中心軸Ｃ５を中心に１８０°回動される。
【0112】
図１８に示される状態では、吊りボルト４ａの下方に、上述のナット取付ユニット１６１が進入するスペースがないことから、下側のナット４ｂを吊りボルト４ａに取り付けることができない。このため、支持モータ１８３を所定の角度（例えば、２０～３０°）だけ回転させることによって、保持部１８２を回動させ、図１９に示されるように、保持部１８２に保持されたハンガ５を吊りボルト４ａに対して支持軸Ｃ４を中心として傾ける。これによりナット取付ユニット１６１が進入するスペースが確保され、ナット取付ユニット１６１によって、吊りボルト４ａに下側のナット４ｂを取り付けることが可能となる。なお、図１９では、ハンガ５の状態をわかりやすくするために、吊りボルト４ａ及びハンガ５以外の部材については図示を省略している。
【0113】
吊りボルト４ａへの下側のナット４ｂの取り付けが完了すると、一対の支持モータ１８３は、ハンガ５の状態がメインバー７の取付部６ａに装着可能な状態、すなわち、ハンガ５のフランジ５ｂが略水平な状態となるように、保持部１８２を元の位置へと戻す。
【0114】
そして、ハンガ５がメインバー７の上方に位置するように、図示しない移動機構によりハンガ保持ユニット１８１をＹ軸方向に沿って移動させた後、図２０に示されるように、Ｚ軸方向下方へと移動させる。なお、メインバー７にハンガ５が装着される際、メインバー７は第１保持部１４１及び第２保持部１４２によって保持された状態となっているため、図示しない移動機構によって、予め設定された位置にハンガ保持ユニット１８１を移動させることで、ハンガ５をメインバー７の上方に容易に位置させることができる。
【0115】
メインバー７へのハンガ５の固定は、後述の締付部２１０によりハンガ５に設けられたネジ５ａを締め付けることによって行われる。
【0116】
【0117】
なお、メインバー７へハンガ５を装着する方向については、図２０に示される方向に限定されず、ハンガ５をメインバー７に装着する前に、中心軸Ｃ５を中心にプレート１８４を１８０°回動させ、ハンガ５のネジ５ａがＹ軸方向において図２０に示される位置とは反対側に位置するように、ハンガ５をメインバー７に対して装着するようにしてもよい。このように、メインバー７に対してハンガ５が装着される方向を、Ｚ軸を中心に反転できるようにしておくことで、ハンガ５の取付方向が指定される場合、例えば、ハンガ５に隣接して取り付けられる照明機器等とハンガ５のネジ５ａとが干渉するような場合に対しても対応することができる。
【0118】
続いて、ハンガ保持ユニット１８１にハンガ５を補充するハンガ補充ユニット１９０について説明する。
【0119】
ハンガ補充ユニット１９０は、図１及び図１０に示されるように、ハンガ５のフランジ５ｂを把持可能な把持部１９１と、把持部１９１の向きを、水平方向に延びる支持軸Ｃ７を中心に変更可能な回動モータ１９２と、把持部１９１及び回動モータ１９２の位置をＸ軸方向に沿って変位可能なスライド部１９３と、Ｚ軸方向に延びる支持軸Ｃ８を中心に把持部１９１，回動モータ１９２及びスライド部１９３を回動させる回動モータ１９５と、複数のハンガ５を貯留するハンガ貯留部１９６と、を有する。
【0120】
把持部１９１は、対向して配置される一対の可動片１９１ａを有する、いわゆる平行開閉グリッパであり、一対の可動片１９１ａを互いに接近させることによってハンガ５のフランジ５ｂを把持することが可能な構成となっている。
【0121】
回動モータ１９２は、サーボモータまたはステッピングモータであり、回動中心が水平方向と平行となるように、スライド部１９３の図示しない可動子に固定されている。
【0122】
スライド部１９３は、スライド式の電動アクチュエータであり、その本体部は、回動モータ１９５により回動される回動プレート１９４の一端に固定される。上述のようにスライド部１９３の可動子には、把持部１９１が回動モータ１９２を介して取り付けられているため、スライド部１９３を伸縮させることによって、スライド部１９３の伸縮方向における把持部１９１の位置を変えることができる。
【0123】
回動モータ１９５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、設置プレート２１に固定される。回動モータ１９５は、把持部１９１の位置を、ハンガ貯留部１９６からハンガ５を受け取る第１位置と、ハンガ保持ユニット１８１にハンガ５を受け渡す第２位置と、の２つの位置に切り替えるように作動する。
【0124】
【0125】
まず、把持部１９１は、スライド部１９３の作動によって、図１及び図１０に示される位置からＸ軸方向に沿ってハンガ貯留部１９６側へと移動し、ハンガ貯留部１９６において予め所定の位置に置かれたハンガ５のフランジ５ｂを把持する。
【0126】
なお、図示されていないが、ハンガ貯留部１９６には、把持部１９１に設けられた図示しないガイドピンが挿入可能な図示しないガイド孔が設けられている。このため、ガイドピンがガイド孔に挿入されるように把持部１９１をハンガ貯留部１９６に向かって移動させることによって、一対の可動片１９１ａをハンガ５のフランジ５ｂを把持可能な位置へとスムーズに誘導することができる。
【0127】
ハンガ５を把持した把持部１９１は、スライド部１９３の作動によってハンガ貯留部１９６から引き離されるとともに、回動モータ１９５の回動によって、ハンガ保持ユニット１８１にハンガ５を受け渡す第２位置（図２１参照）へと移動する。
【0128】
そして、第２位置へと移動した把持部１９１は、図２１に示されるように、回動モータ１９２の回動によって、可動片１９１ａが上方を向いた状態、すなわち、把持部１９１によって把持されたハンガ５が上方に持ち上げられた状態となる。
【0129】
一方で、ハンガ保持ユニット１８１は、上述の待機状態から、図２１に示されるように、ハンガ５を受け取り可能な受取状態へと予め移行される。具体的には、ハンガ保持ユニット１８１は、吸引保持部１８２ａの吸引面が下方を向き、プレート１８４の切り欠き部を通じて把持部１９１により把持されたハンガ５を受け取ることができるように、プレート１８４が回動モータ１８５により回動される。また、受取状態においてハンガ保持ユニット１８１は、把持部１９１により把持されたハンガ５のＺ軸方向における位置に合わせて、図示しない移動機構によって予め上方へと移動した状態となっている。
【0130】
そして、ハンガ保持ユニット１８１は、図示しない移動機構により、保持部１８２の吸引保持部１８２ａに、把持部１９１によって把持されたハンガ５がほぼ接した状態となるまで徐々に下方へと移動する。吸引保持部１８２ａによってハンガ５が吸引保持されたことが確認されると、把持部１９１によるハンガ５の把持が解除される。吸引保持部１８２ａによりハンガ５が吸引保持されたか否かは、例えば、吸引保持部１８２ａに供給される負圧の大きさが所定の大きさを超えたか否かにより判定される。
【0131】
なお、把持部１９１に設けられた上述の図示しないガイドピンは、保持部１８２に設けられた上述の図示しないガイド孔に挿入可能である。このため、ガイド孔にガイドピンが挿入されるように保持部１８２を把持部１９１に向かって降下させることによって、把持部１９１に把持されたハンガ５を吸引保持部１８２ａへとスムーズに誘導することができる。
【0132】
ハンガ５をハンガ保持ユニット１８１へと受け渡した把持部１９１は、ハンガ貯留部１９６からハンガ５を受け取る第１位置へと戻り、ハンガ５を受け取ったハンガ保持ユニット１８１は、待機状態へと戻る。
【0133】
以上のような工程を経て、ハンガ保持ユニット１８１にはハンガ補充ユニット１９０によって１つのハンガ５が補充される。
【0134】
続いて、図１，図１０，図２２及び図２３を参照し、ハンガ補充ユニット１９０のハンガ貯留部１９６の構成及び作動について説明する。なお、図２２は、図１のＧ－Ｇ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貯留部１９６を示す図であり、ハンガ貯留部１９６以外の機構については図示を省略している。
【0135】
ハンガ貯留部１９６は、図１及び図１０に示されるように、設置プレート２１に固定されたベース部１９７に立設されるハンガ置き場１９７ａと、ハンガ置き場１９７ａの最も下方に置かれたハンガ５を所定の位置へと押し出す押出シリンダ１９８と、を有する。
【0136】
ハンガ置き場１９７ａは、ネジ５ａが水平方向を向くようにしてＺ軸方向に積み重ねられた複数のハンガ５をＸ軸方向において挟み込むように立設された板状部材である。また、ハンガ置き場１９７ａには、ハンガ５のフランジ５ｂの突起部が差し込まれる隙間がＺ軸方向に沿って設けられており、ハンガ置き場１９７ａに置かれたハンガ５は、この隙間にフランジ５ｂが差し込まれることによって、Ｙ軸方向に移動することが規制される。
【0137】
このようにハンガ置き場１９７ａに積み重ねられたハンガ５は、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に移動することが制限されることから、第２ロボット２００が走行する際に振動等によってハンガ置き場１９７ａからハンガ５が落下することが防止される。
【0138】
押出シリンダ１９８は、ベース部１９７に固定されるシリンダ部１９８ａと、シリンダ部１９８ａから突出するロッド部１９８ｂ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ように設置される。なお、図２２には押出シリンダ１９８が伸長した状態が示されており、図２３には押出シリンダ１９８が収縮した状態が示されている。
【0139】
ロッド部１９８ｂの先端には、図２２及び図２３に示されるように、ハンガ５のフランジ５ｂを押圧するための押圧部１９９が取り付けられている。押圧部１９９には、Ｘ軸方向においてハンガ５に吸着可能な磁石部１９９ａと、ロッド部１９８ｂに沿って伸びるプレート部１９９ｂと、が設けられる。
【0140】
磁石部１９９ａは、磁力によりハンガ５を保持可能な電磁石または永久磁石であり、把持部１９１によって把持されるハンガ５の位置を一定にするために設けられている。
【0141】
プレート部１９９ｂは、ロッド部１９８ｂ及びシリンダ部１９８ａよりも上方側に配置された板状部材であり、押出シリンダ１９８が伸長した際に、ハンガ置き場１９７ａ内のハンガ５が降りてくることを抑制するために設けられる。
【0142】
押出シリンダ１９８が伸長することにより、押圧部１９９によってフランジ５ｂが押圧されたハンガ５は、図２２に示されるように、ベース部１９７に立設された規制部１９７ｂに当接するまで移動する。このように規制部１９７ｂによって規定されるハンガ５の位置が、上述のように把持部１９１によってハンガ５が把持される際の所定位置である。
【0143】
また、ハンガ貯留部１９６は、図２３に示されるように、押出シリンダ１９８が収縮することによって、ハンガ置き場１９７ａから降下したハンガ５を磁石部１９９ａに向けて移動させる補助シリンダ２０５をさらに有する。
【0144】
補助シリンダ２０５は、ベース部１９７に固定されるシリンダ部２０５ａと、シリンダ部２０５ａから突出するロッド部２０５ｂと、を有するリニアアクチュエータであり、Ｘ軸方向に沿って伸縮するように設置される。
【0145】
補助シリンダ２０５が伸長することにより、押圧部１９９の前に降下したハンガ５は、Ｘ軸方向に沿って僅かに移動し、磁石部１９９ａにくっつきやすい状態になるとともに、ハンガ置き場１９７ａによるフランジ５ｂの移動制限が解除された状態となる。
【0146】
このように補助シリンダ２０５によって、ハンガ５を、押出シリンダ１９８により確実に押圧される位置へと移動させることにより、把持部１９１によりハンガ５が把持される位置へと滞りなくハンガ５を供給することが可能となる。
【0147】
なお、図２２に示されるように、押出シリンダ１９８が伸長した状態から、図２３に示されるように、押出シリンダ１９８を収縮させると、ハンガ置き場１９７ａに積み重ねられたハンガ５は、通常、押圧部１９９により押圧される位置へと自重によって降下するが、ハンガ置き場１９７ａ内においてハンガ５が傾くことによって、降下しにくくなる場合がある。このため、ハンガ置き場１９７ａ内でのハンガ５の降下を促すために、ハンガ置き場１９７ａに対して振動や衝撃を付与するアクチュエータが別途設けられてもよい。
【0148】
以上のような押出シリンダ１９８及び補助シリンダ２０５の伸縮作動によって、ハンガ５は、把持部１９１によって把持される所定位置へと順次装填される。なお、ハンガ貯留部１９６には、ハンガ置き場１９７ａが１つだけ設けられているが、複数のハンガ置き場１９７ａを設けておき、押出シリンダ１９８によってハンガ５が押圧されるハンガ置き場１９７ａ内に貯留されたハンガ５が無くなると、押出シリンダ１９８によってハンガ５が押圧されるハンガ置き場１９７ａを別のハンガ置き場１９７ａに順次切り替える構成としてもよい。
【0149】
締付部２１０は、いわゆる平行開閉グリッパであり、図２４及び図２５に示すように、対向して配置される第１可動片２１２及び第２可動片２１３と、これら可動片２１２，２１３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シリンダ部２１１と、第１可動片２１２に設けられ、ハンガ５のネジ５ａ（締結部材）を締め付け可能な締付モータ２１４と、設置プレート２１に対してシリンダ部２１１をＹ軸方向及びＺ軸方向に移動させることが可能であるとともにＺ軸を中心にシリンダ部２１１を１８０°回転させることが可能な図示しない移動機構と、により構成される。図２４は、図１に示される締付部２１０を上方から見た上面図であり、図２５は、図２４のＨ－Ｈ線に沿う断面図であって、ハンガ５及びハンガ５が取付部６ａに装着されたメインバー７が第１可動片２１２及び第２可動片２１３によって把持された状態が示されている。
【0150】
締付モータ２１４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、第１可動片２１２に固定されている。締付モータ２１４の回転軸には交換可能なソケット２１５が取り付けられており、ソケット２１５は、ハンガ５に設けられるネジ５ａの頭部形状に応じて、締め付けに適した形状のソケットが適宜選定される。
【0151】
第１可動片２１２には、第２可動片２１３に向かって突出して形成された第１突出部２１２ａが設けられ、第２可動片２１３には、第１可動片２１２に向かって突出して形成された第２突出部２１３ａが設けられる。これら突出部２１２ａ，２１３ａは、上下方向（Ｚ軸方向）において互い違いに設けられ、これらの形状はハンガ５の外形に沿った形状となっている。このため、第１可動片２１２と第２可動片２１３とを近づけることによって、ハンガ５をＹ軸方向において確実に把持することが可能である。
【0152】
上記構成の締付部２１０によるハンガ５のネジ５ａ（締結部材）の締め付けは、上述のように、ハンガ保持ユニット１８１によってハンガ５がメインバー７に装着された状態で行われる（図２０参照）。この際、締付部２１０は、図示しない移動機構によって、メインバー７の下方に移動した後、メインバー７のフランジ部６ｂがシリンダ部２１１の上面に当接するまで上昇する。
【0153】
このように第１可動片２１２と第２可動片２１３とによりハンガ５を把持する際には、メインバー７のフランジ部６ｂがシリンダ部２１１の上面に当接した状態となり、第１突出部２１２ａ及び第２突出部２１３ａの形状は、上述のように、ハンガ５の外形に沿った形状となっていることから、ハンガ５のネジ５ａの位置とソケット２１５の位置とを毎回安定して一致させることが可能である。
【0154】
なお、締付部２１０によりハンガ５のネジ５ａを締め付けるにあたって、ハンガ５のネジ５ａが、Ｙ軸方向において図２０に示される位置とは反対側に位置した状態でハンガ５がメインバー７に装着されている場合には、メインバー７に向けて締付部２１０を上昇させる前に、締付モータ２１４を有する第１可動片２１２がネジ５ａ側に位置するように、図示しない移動機構によってＺ軸を中心にシリンダ部２１１を１８０°回転させる。このように、締付部２１０は、ハンガ５のネジ５ａが、Ｙ軸方向においてメインバー７の何れの側面に位置している場合であってもネジ５ａを締め付けることが可能な構成となっている。
【0155】
第２ロボット２００は、上記各機構に加えて、吊りボルト４ａの位置を検知可能な距離センサ２２１をさらに備える。距離センサ２２１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。
【0156】
距離センサ２２１は、図１に示されるように、水平面における距離計測が行われるように配置されており、吊りボルト４ａの位置を検出する。なお、図１では、距離センサ２２１は、電動シリンダ１５８の本体部の上端に固定されているが、距離センサ２２１の固定位置は、これに限定されず、設置プレート２１に別途立設された支柱に固定されていてもよい。
【0157】
距離センサ２２１の検出値（距離）は、制御部２２０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。
【0158】
第２ロボット２００の制御部２２０は、距離センサ２２１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、保持作業部１４０、位置調整部１４５及び固定作業部１５０，１６０，１８０，２１０の作動を制御する。制御部２２０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。なお、第２ロボット２００は、距離センサ２２１以外に複数の距離センサを備えていてもよい。
【0159】
また、制御部２２０には、第１ロボット１００の制御部８０と同様に、通信部２２０ａが設けられる。なお、制御部２２０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。
【0160】
続いて、図１～２９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４ａ（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２７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２８及び図２９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。
【0161】
各ロボット１００，２００が起動されると、まず、各制御部８０，２２０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，２２０ａ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。
【0162】
次に、ステップＳ１２，Ｓ３２において、各制御部８０，２２０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８０，２２０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。
【0163】
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。
【0164】
一方、第２ロボット２００の制御部２２０は、ステップＳ３３において、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２ロボット２００を移動させ、図２８に示すように、保持作業部１４０により１本のメインバー７を把持させる。
【0165】
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２ロボット２００は、一対の支持部材９間の下方に入り込み、保持作業部１４０を上昇させつつ、第１保持部１４１及び第２保持部１４２により１本のメインバー７を把持する。この際、制御部２２０は、把持されるメインバー７の位置を距離センサ２２１、情報取得器１５、または、別途設けられる距離センサの検出値に基づいて把握し、移動部１０、昇降部２０及び保持作業部１４０の作動を制御する。
【0166】
メインバー７の取得が完了した第２ロボット２００の制御部２２０は、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２２０は、最初にハンガ５を介してメインバー７が取り付けられる吊りボルト４ａ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、距離センサ２２１によって吊りボルト４ａの位置が認識されることにより完了する。
【0167】
制御部２２０は、続くステップＳ３４において、昇降部２０を制御し、保持作業部１４０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。
【0168】
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Ｓ１４に進み、図２９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。この状態において、メインバー７の端部と既設メインバー６の端部との間の間隔は、距離センサ８１により検知可能であり、制御部８０は、距離センサ８１の検出値に基づいてメインバー７の端部が既設メインバー６の端部に接近したか否かを判定することが可能である。
【0169】
このようにメインバー７と既設メインバー６との間隔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２２０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。
【0170】
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。
【0171】
上述の指示を受けた第２ロボット２００の制御部２２０は、ステップＳ３５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１４５を制御する。具体的には電動スライダである位置調整部１４５を徐々に伸長し、設置プレート２１に対してメインバー７を保持する第１保持部１４１を第１ロボット１００側に向かって移動させる。なお、このとき、第１保持部１４１は、メインバー７を隙間なく当接把持するように、すなわち、第１保持部１４１に対してメインバー７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保持部１４２は、僅かな隙間を介してメインバー７を把持した状態とされる。
【0172】
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Ｓ１５において判定され、判定結果は、第２ロボット２００の制御部２２０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２２０による位置調整部１４５の制御が継続される。
【0173】
なお、メインバー７の位置の調整は、第２ロボット２００の位置調整部１４５に代えて、または、第２ロボット２００の位置調整部１４５に加えて、第１ロボット１００の連結部材押圧部７０によって行われてもよい。具体的には、メインバー７の端部を連結部材押圧部７０の第１押圧レバー７５と第２押圧レバー７６とによって把持し、この状態で図示しない移動機構により連結部材押圧部７０をＸ軸方向に沿って既設メインバー６に近付けるように移動させて、メインバー７の端部を既設メインバー６の端部に接近または当接させる。このとき、第２ロボット２００の第１保持部１４１及び第２保持部１４２は、僅かな隙間を介してメインバー７を把持した状態とされる。このように連結部材押圧部７０は、メインバー７の位置の調整する作業を行う位置調整部としても機能する。
【0174】
但し、連結部材押圧部７０をＸ軸方向に沿って移動させる図示しない移動機構による移動長さは比較的短いことから、連結部材押圧部７０によるメインバー７の位置の調整は、第２ロボット２００の位置調整部１４５によってメインバー７の端部が既設メインバー６の端部にある程度接近した後に行われることが好ましい。換言すれば、ステップＳ３４において、第２ロボット２００によりメインバー７が仮配置された時点で、メインバー７と既設メインバー６との間隔が比較的小さい場合には、連結部材押圧部７０のみによってメインバー７の位置を調整することが可能である。
【0175】
ステップＳ１５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Ｓ１６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。
【0176】
一方、第２ロボット２００の制御部２２０は、ステップＳ３６に進み、位置調整部１４５の制御を終了し、第１ロボット１００により行われるメインバー７と既設メインバー６との連結作業が完了するまで待機する。
【0177】
ステップＳ１６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。
【0178】
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とが互いに近付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。
【0179】
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。
【0180】
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、ステップＳ１７に進み、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、連結作業の完了を第２ロボット２００の制御部２２０及びサーバ３００へと送信する。
【0181】
続くステップＳ１８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。
【0182】
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は待機状態となり、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、制御部８０は、新たな作業予定場所へと第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。
【0183】
一方、第１ロボット１００から連結作業の完了を受信した第２ロボット２００の制御部２２０は、ステップＳ３７に進み、吊りボルト４ａにナット４ｂ及びハンガ５を取り付ける作業を開始する。
【0184】
ステップＳ３７において、第２ロボット２００の制御部２２０は、まず、ボルト把持部１５０を制御し、所定の高さにおいて吊りボルト４ａを一対の把持片１５１ａ，１５１ｂにより把持させる。具体的には、制御部２２０は、距離センサ２２１の検出値に基づいて吊りボルト４ａの位置を把握した後、ボルト把持部１５０の移動機構を制御し、ボルト把持部１５０を、吊りボルト４ａを把持可能な位置へと移動させる。吊りボルト４ａを把持可能な位置へとボルト把持部１５０が移動した後、制御部２２０は、シリンダ装置１５６を伸長させることによって、図１２に示されるように、一対の把持片１５１ａ，１５１ｂにより吊りボルト４ａを把持させる。
【0185】
ボルト把持部１５０によって吊りボルト４ａが把持されると、制御部２２０は、ナット取付ユニット１６１の移動機構を制御し、ボルト把持部１５０の位置から推定される吊りボルト４ａの位置の下方にソケット１６２が位置するようにナット取付ユニット１６１を移動させる。その後、駆動モータ１６３によりソケット１６２を回転させながら、ナット取付ユニット１６１を上昇させて、ソケット１６２の凹部１６２ａ内に収容されたナット４ｂを吊りボルト４ａに取り付ける。
【0186】
吊りボルト４ａに対するナット４ｂの位置がある程度の高さに達すると、制御部２２０は、ボルト把持部１５０による吊りボルト４ａの把持を解除し、ナット取付ユニット１６１の上方への移動の妨げとならない位置にボルト把持部１５０を移動させる。
【0187】
そして、ナット取付ユニット１６１の上方への移動量に基づいてナット４ｂの位置が予め設定された高さに到達したことが判定されると、制御部２２０は、駆動モータ１６３の回転を停止するとともに、ナット取付ユニット１６１の移動機構を制御し、ナット取付ユニット１６１を初期位置へと戻す。初期位置へと戻されたナット取付ユニット１６１には、上述のように、ナット補充ユニット１６６からナット４ｂが補充される（図１３から図１６参照）。なお、ナット４ｂの位置が予め設定された高さに到達したか否かは、距離センサ２２１により検出されるナット取付ユニット１６１の位置に基づいて判定されてもよい。
【0188】
吊りボルト４ａへの１つ目のナット４ｂの取り付けが完了すると、続いて、吊りボルト４ａにハンガ５を取り付けるために、制御部２２０は、再度、ボルト把持部１５０により吊りボルト４ａを把持させる。そして、ハンガ保持ユニット１８１の回動アクチュエータ１８７を制御し、上述のように、保持部１８２により保持されたハンガ５の挿通孔５ｃが吊りボルト４ａに対向した状態となるように、回動プレート１８６を回動させる（図１７参照）。
【0189】
その後、制御部２２０は、ハンガ保持ユニット１８１の移動機構を制御して、ハンガ保持ユニット１８１を上昇させる。これにより、吊りボルト４ａは、ハンガ５の挿通孔５ｃに挿通した状態となる。
【0190】
ハンガ５の挿通孔５ｃに吊りボルト４ａが挿通した後、制御部２２０は、回動モータ１８５を制御し、図１９に示されるように、プレート１８４を中心軸Ｃ５を中心に１８０°回動させるとともに、吊りボルト４ａの下方にナット取付ユニット１６１が進入するスペースを確保するために、支持モータ１８３を制御し、図１９に示されるように、支持軸Ｃ４を中心にハンガ５を傾ける。
【0191】
このようにナット取付ユニット１６１が進入するスペースが確保されると、制御部２２０は、再度、ナット取付ユニット１６１の移動機構及び駆動モータ１６３を制御し、吊りボルト４ａに２つ目のナット４ｂを取り付ける。
【0192】
吊りボルト４ａへの２つ目のナット４ｂの取り付けが完了し、吊りボルト４ａへのナット４ｂ及びハンガ５の取り付け作業が完了すると、制御部２２０は、ステップＳ３８に進み、メインバー７にハンガ５を取り付ける作業を開始する。
【0193】
ステップＳ３８において、制御部２２０は、支持モータ１８３を制御し、ハンガ５の状態をメインバー７の取付部６ａに装着できる状態にした後、ハンガ保持ユニット１８１の移動機構を制御して、ハンガ保持ユニット１８１を下降させて、ハンガ５をメインバー７の取付部６ａに装着させる（図２０参照）。
【0194】
メインバー７の取付部６ａにハンガ５が装着されると、制御部２２０は、メインバー７に対してハンガ５を固定するために、締付部２１０の移動機構を制御し、締付部２１０をハンガ５の下方へと移動させた後、メインバー７のフランジ部６ｂがシリンダ部２１１の上面に当接するまで締付部２１０を上昇させる。
【0195】
その後、制御部２２０は、締付部２１０のシリンダ部２１１を制御し、第１可動片２１２と第２可動片２１３とによりハンガ５を把持させる。このとき、ソケット２１５内にハンガ５のネジ５ａの頭部が収容されるように、制御部２２０は、締付モータ２１４を僅かに回転させる。
【0196】
第１可動片２１２と第２可動片２１３とによりハンガ５を把持させた状態で、制御部２２０は、締付モータ２１４をネジ５ａの締め付け方向に回転させる。
【0197】
締付モータ２１４への供給電流値等に基づいて、締付モータ２１４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２２０は、締付モータ２１４の回転を停止するとともに、シリンダ部２１１を制御し、第１可動片２１２と第２可動片２１３とによるハンガ５の把持を解除する。
【0198】
このようにハンガ５がメインバー７に固定されることによって、ハンガ５（取付金具）を介してメインバー７が吊りボルト４ａ（支持部材）に取り付けられた状態となる。また、メインバー７にハンガ５が固定される度に、ハンガ保持ユニット１８１には、上述のように、ハンガ補充ユニット１９０からハンガ５が補充される（図２１から図２３参照）。
【0199】
なお、１本のメインバー７は、少なくとも２本の吊りボルト４ａによって支持されることから、ステップＳ３７及びステップＳ３８における取り付け作業は、吊りボルト４ａの数だけ行われる。
【0200】
例えば、メインバー７が３本の吊りボルト４ａによって支持される場合には、中央の吊りボルト４ａにナット４ｂ及びハンガ５を取り付け、取り付けられたハンガ５をメインバー７に固定した後、同様にして残り２つの吊りボルト４ａにナット４ｂ及びハンガ５を取り付け、取り付けられたハンガ５をメインバー７に固定することになる。
【0201】
ここで、第１ロボット１００は、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、新たな作業地点へ移動する一方、第２ロボット２００は、吊りボルト４ａの数だけ上述の取付作業を行ってから新たな作業地点へ移動することになるため、新たな作業地点において、第１ロボット１００は、第２ロボット２００の到着を待つ間、作業を開始することができない。
【0202】
このため、作業効率の向上の観点からは、１台の第１ロボット１００に対して、２台以上の第２ロボット２００を組み合わせることが好ましい。
【0203】
具体的には、例えば、メイン第２ロボット２００Ａとサブ第２ロボット２００Ｂとの２台の第２ロボット２００のうち、メイン第２ロボット２００Ａを第１ロボット１００とペアとし、メイン第２ロボット２００Ａは、１つの吊りボルト４ａに対して上述の取付作業を行った後、第１ロボット１００と共に新たな作業地点へ移動する一方、残りの吊りボルト４ａに対する上述の取付作業は、サブ第２ロボット２００Ｂにより行わせるようにしてもよい。
【0204】
また、第１ロボット１００のペアを定めることなく、第１ロボット１００は、作業地点毎に異なる第２ロボット２００と作業を行うようにしてもよい。具体的には、例えば、第１ロボット１００は、メイン第２ロボット２００Ａと作業を行った後、新たな作業地点において、メイン第２ロボット２００Ａとは別のサブ第２ロボット２００Ｂと作業を行い、さらに次の作業地点において、サブ第２ロボット２００Ｂとは別のメイン第２ロボット２００Ａと作業を行う。この場合、メイン第２ロボット２００Ａ及びサブ第２ロボット２００Ｂは、吊りボルト４ａの数だけ上述の取付作業を行ってから新たな作業地点へと移動する。
【0205】
ハンガ５を介してメインバー７を吊りボルト４ａに取り付ける作業が完了すると、制御部２２０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。
【0206】
続くステップＳ３９において、制御部２２０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。
【0207】
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。
【0208】
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２２０は、第２ロボット２００にメインバー７を取得させた後、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。
【0209】
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４ａにハンガ５を介してメインバー７が順次固定される。
【0210】
以上の実施形態によれば、以下に示す効果を奏する。
【0211】
上記構成の枠体施工システムの制御部８０，２２０は、移動部１０を制御して、保持作業部１４０、位置調整部１４５、連結作業部４０，６０，７０及び固定作業部１５０，１６０，１８０，２１０を所定の位置へとそれぞれ移動させてから、位置調整部１４５または連結部材押圧部７０（位置調整部）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１５０，１６０，１８０，２１０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４ａ（支持部材）に固定している。
【0212】
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、ハンガ５を介してメインバー７を吊りボルト４ａ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４ａ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。
【0213】
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。
【0214】
上記実施形態では、枠体施工システムは、保持作業部１４０、位置調整部１４５及び固定作業部１５０，１６０，１８０，２１０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、例えば、保持作業部１４０、位置調整部１４５、固定作業部１５０，１６０，１８０，２１０及び連結作業部４０，６０，７０のすべてを備えた同一形態の２台以上のロボットにより構成されていてもよし、保持作業部１４０のみを備えたロボットと位置調整部１４５のみを備えたロボットと固定作業部１５０，１６０，１８０，２１０のみを備えたロボットと連結作業部４０，６０，７０のみを備えたロボットとにより構成されてもよいし、さらに複数のロボットにより構成されるものであってもよい。
【0215】
また、上記実施形態において、第１ロボット１００は、図１に示されるように、既設メインバー６の端部を第１把持部４１によって把持し、仮配置されたメインバー７の端部を第２把持部４２によって把持している。これに代えて、例えば、連結部材取付部６０と干渉する位置に空調装置等が配置されている場合には、Ｚ軸を中心に第１ロボット１００を反転させ、既設メインバー６の端部を第２把持部４２によって把持し、仮配置されたメインバー７の端部を第１把持部４１によって把持するようにしてもよい。
【0216】
また、上記実施形態において、第２ロボット２００は、図１に示されるように、第１保持部１４１を第１ロボット１００側に位置させた状態で、第１保持部１４１及び第２保持部１４２によって保持されたメインバー７を仮配置している。これに代えて、例えば、ボルト把持部１５０と干渉する位置に空調装置等が配置されている場合には、Ｚ軸を中心に第２ロボット２００を反転させて、第２保持部１４２を第１ロボット１００側に位置させた状態でメインバー７を仮配置するようにしてもよい。
【0217】
また、上記実施形態では、金具取付部１５０，１６０，１８０によってナット４ｂ及びハンガ５を吊りボルト４ａに取り付けている。これに代えて、ナット４ｂ及びハンガ５は予め吊りボルト４ａに取り付けられていてもよい。
【0218】
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。
【0219】
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。
【0220】
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】
【0221】
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
４ａ・・・吊りボルト（支持部材）
４ｂ・・・ナット
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
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、位置調整部）
８０，２２０・・・制御部
８１・・・距離センサ（端部位置検知部）
１４０・・・保持作業部
１４５・・・位置調整部
１５０・・・ボルト把持部（固定作業部、金具取付部）
１６０・・・ナット取付部（固定作業部、金具取付部）
１８０・・・ハンガ取付部（固定作業部、金具取付部）
２１０・・・締付部（固定作業部）
２２１・・・距離センサ
２００・・・第２ロボット（枠体施工システム）
１・・・天井スラブ
４ａ・・・吊りボルト（支持部材）
４ｂ・・・ナット
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
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、位置調整部）
８０，２２０・・・制御部
８１・・・距離センサ（端部位置検知部）
１４０・・・保持作業部
１４５・・・位置調整部
１５０・・・ボルト把持部（固定作業部、金具取付部）
１６０・・・ナット取付部（固定作業部、金具取付部）
１８０・・・ハンガ取付部（固定作業部、金具取付部）
２１０・・・締付部（固定作業部）
２２１・・・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】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
【図25】
【図26】
【図27】
【図28】
【図29】