JP2020197072A - Self-propelled reinforcement binding machine and automatic reinforcement binding program - Google Patents

Self-propelled reinforcement binding machine and automatic reinforcement binding program Download PDF

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Abstract

To provide a self-propelled reinforcement binding machine and an automatic reinforcement binding program capable of eliminating interference between the binding machine and obstacles when binding wires at the intersection of reinforcing bars.SOLUTION: A self-propelled reinforcement binding machine 100 has a self-propelled robot 10 and a binding machine 20 mounted on the self-propelled robot 10. The self-propelled robot 10 further includes a controller 50, and an imaging device 60 that images an intersection 130 of a first reinforcing bar 102 and a second reinforcing bar 120 that intersect with each other and an obstacle that hinders wire binding at the intersection 130. The controller 50 receives the imaging data from the imaging device 60 and detects the presence or absence of an obstacle based on the imaging data.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、自走式鉄筋結束機及び自動鉄筋結束プログラムに関する。 The present invention relates to a self-propelled rebar tying machine and an automatic rebar tying program.

施工現場において、例えば、工場生産された鉄筋トラス(トラス補強部材(ラチス材))付きデッキプレートの有する鉄筋(主筋)に対して、鉄筋(配力筋)を交差するようにして上乗せし、作業員が市販の結束機等を用いて交差部をワイヤ結束する配筋作業が行われている。また、通常の床スラブの配筋においても、床スラブの主筋と配力筋の交差部において、同様に作業員によるワイヤ結束が行われている。
配筋エリアが広くなるに従って上記する交差部が多くなり、施工手間がかかることから、このような結束作業を自動で行うことのできる自走式鉄筋結束機が提案されている。具体的には、自走式ロボットと、自走式ロボットに搭載された結束機本体と、結束機本体にワイヤを供給するワイヤリールとを備える自走式鉄筋結束機であり、自走式ロボットは、鉄筋の交差部を検知する鉄筋検知センサを有しており、結束機本体は、鉄筋の交差部に所定長さのワイヤを巻き付けるとともにワイヤをねじる先端結束手段を有している(例えば、特許文献1参照)。
At the construction site, for example, work by adding reinforcing bars (strength distribution bars) to the reinforcing bars (main bars) of a deck plate with a factory-produced reinforcing bar truss (truss reinforcement member (lattice material)) so as to intersect. Reinforcing work is being carried out by a member using a commercially available binding machine or the like to bind wires at the intersection. Further, even in the normal floor slab bar arrangement, the wire is bound by the worker at the intersection of the main bar and the force distribution bar of the floor slab.
As the bar arrangement area becomes wider, the number of the above-mentioned intersections increases and the construction time is required. Therefore, a self-propelled rebar binding machine capable of automatically performing such binding work has been proposed. Specifically, it is a self-propelled rebar binding machine including a self-propelled robot, a binding machine main body mounted on the self-propelled robot, and a wire reel for supplying wires to the binding machine main body. Has a reinforcing bar detection sensor that detects the intersection of the reinforcing bars, and the binding machine main body has a tip binding means for winding a wire of a predetermined length around the intersection of the reinforcing bars and twisting the wire (for example,). See Patent Document 1).

特開2019−039170号公報JP-A-2019-039170

特許文献1に記載の自走式鉄筋結束機によれば、作業員の負担を軽減しながら、比較的安価に配筋作業を行うことが可能になる。
ところで、鉄筋トラス付きデッキプレートの主筋と当該主筋に上乗せされる配力筋の位置関係により、自走式鉄筋結束機に搭載されている自動結束機のクランプがデッキプレートのラチス材や吊材に接触して物理的にかみ合わず、結束不良を起こしてしまうといった課題が生じ得る。例えば、鉄筋トラス付きデッキプレートの例として、工場生産品で主筋間隔が200mmピッチに配列されている建設資材が多用されており、施工現場においては、このような鉄筋トラス付きデッキプレートに対して配力筋を上乗せして間配りする場合に、主筋と同様に200mmピッチにて間配りする配筋が一般に行われている。すなわち、床スラブ配筋の多くは、200mm×200mmの格子状(もち網状)に鉄筋を敷き並べることにより行われている。
一方、鉄筋トラス付きデッキプレートのラチス材の波形状や吊材のピッチは、例えば170mmピッチとなっている。この170mmピッチに対して上乗せの配力筋を200mmピッチで配列すると、配力筋の交差部がラチス材の波形状の頂部や吊材の山部近傍に接近する箇所が生じ得る。このような箇所において、自走式鉄筋結束機に搭載されている自動結束機が結束しようとすると、結束不良が生じる可能性がある。そして、このように予期せず結束不良を起こしてしまう事象が度々発生してしまうことになると、ロボット施工の信頼性が損なわれ、ロボット本体の緊急停止や自動結束機の故障に繋がる恐れもあり、施工効率の低下要因となりかねない。
また、鉄筋トラス付きデッキプレートに限らず、床スラブ配筋の主筋と配力筋の交差部近傍にスタッドボルトなどの障害物が存在する場合においても、自動結束機が鉄筋の交差部を結束しようとクランプを降下させた際に、当該クランプが障害物と干渉して結束作業ができなくなる恐れがある。
According to the self-propelled reinforcing bar binding machine described in Patent Document 1, it is possible to perform the reinforcing bar arrangement work at a relatively low cost while reducing the burden on the worker.
By the way, depending on the positional relationship between the main bar of the deck plate with the reinforcing bar truss and the force distribution bar added to the main bar, the clamp of the automatic binding machine mounted on the self-propelled reinforcing bar binding machine can be used as the lattice material or hanging material of the deck plate. Problems such as contact and physical disengagement, resulting in poor binding may occur. For example, as an example of a deck plate with a reinforcing bar truss, construction materials in which the main bar spacing is arranged at a pitch of 200 mm are often used in factory products, and at the construction site, the deck plate with a reinforcing bar truss is arranged. When the force muscles are added and distributed, the reinforcements are generally distributed at a pitch of 200 mm as in the main reinforcement. That is, most of the floor slab reinforcements are performed by arranging reinforcing bars in a grid pattern (mochi net shape) of 200 mm × 200 mm.
On the other hand, the wavy shape of the lattice material and the pitch of the hanging material of the deck plate with the reinforcing bar truss are, for example, 170 mm pitch. When the additional force distribution bars are arranged at a pitch of 200 mm with respect to the 170 mm pitch, there may be a place where the intersection of the force distribution bars approaches the wavy top of the lattice material or the vicinity of the mountain portion of the suspension material. In such a place, if the automatic binding machine mounted on the self-propelled reinforcing bar binding machine tries to bind, a binding failure may occur. If such an event that unexpectedly causes a binding failure occurs frequently, the reliability of the robot construction is impaired, which may lead to an emergency stop of the robot body or a failure of the automatic binding machine. , It may be a factor to reduce the construction efficiency.
Also, not limited to deck plates with reinforcing bar trusses, even if there are obstacles such as stud bolts near the intersection of the main reinforcement and the force distribution reinforcement of the floor slab, the automatic binding machine will bind the intersection of the reinforcing bars. When the clamp is lowered, the clamp may interfere with obstacles and the bundling work may not be possible.

本発明は、鉄筋の交差部におけるワイヤ結束に際して、結束機と障害物の干渉を解消することのできる、自走式鉄筋結束機及び自動鉄筋結束プログラムを提供することを目的としている。 An object of the present invention is to provide a self-propelled reinforcing bar binding machine and an automatic reinforcing bar binding program capable of eliminating interference between the binding machine and an obstacle when binding wires at the intersection of reinforcing bars.

前記目的を達成すべく、本発明による自走式鉄筋結束機の一態様は、
自走式ロボットと、
前記自走式ロボットに搭載されている結束機と、を有する自走式鉄筋結束機であって、
前記自走式ロボットには、コントローラと、相互に交差する第一鉄筋及び第二鉄筋の交差部と、該交差部におけるワイヤ結束に障害となる障害物とを撮像する撮像装置とがさらに搭載されており、
前記コントローラは、前記撮像装置から撮像データを受信し、該撮像データに基づいて前記障害物の有無を検知することを特徴とする。
In order to achieve the above object, one aspect of the self-propelled rebar binding machine according to the present invention is
With a self-propelled robot
A self-propelled rebar binding machine having a binding machine mounted on the self-propelled robot.
The self-propelled robot is further equipped with a controller and an imaging device that images the intersections of the first and second reinforcing bars that intersect with each other and obstacles that hinder wire binding at the intersections. And
The controller is characterized in that it receives imaging data from the imaging device and detects the presence or absence of the obstacle based on the imaging data.

本態様によれば、自走式ロボットに鉄筋の交差部を撮像する撮像装置が搭載され、コントローラにより、撮像データに基づいて、交差部における二方向の鉄筋以外のワイヤ結束に障害となる障害物の有無が検知されることにより、結束機と障害物の干渉を解消することができる。ここで、自走式ロボットは、モータ等のアクチュエータにより駆動する例えば二対で四つの車輪等により自走する走行台車等から形成され、例えば走行台車が相互に交差する二方向の鉄筋のうちの一方の(二列の)鉄筋上を走行することができる。また、この二対で四つの車輪に関して、一方の一対の車輪が床面を走行する際に他方の一対の車輪が床面から上昇した位置に移動し、これを交互に繰り返すことにより、進行方向に直交する方向に延設する鉄筋を跨ぎながら床面上を移動できる形態であってもよい。
撮像装置としては、例えば、CCDカメラやデジタルカメラ、デジタルビデオカメラ等が挙げられ、撮像装置により、交差部と、交差部の近傍における障害物が撮像され、撮像データがコントローラに送信される。このように、撮像装置により交差部や障害物が撮像されることにより、例えばレーザー装置の場合と比較して、鉄筋の交差部とそれ以外の障害物とを明確に区別することが可能になる。
According to this aspect, the self-propelled robot is equipped with an imaging device that images the intersection of the reinforcing bars, and the controller determines that the wire binding other than the reinforcing bars in the two directions at the intersection is an obstacle based on the imaging data. By detecting the presence or absence of the binding machine, the interference between the binding machine and the obstacle can be eliminated. Here, the self-propelled robot is formed of, for example, a traveling carriage that is driven by an actuator such as a motor and that is self-propelled by two pairs of four wheels or the like, and is, for example, one of two-way reinforcing bars in which the traveling carriages intersect with each other. It can run on one (two rows) of reinforcing bars. Further, with respect to these two pairs of four wheels, when one pair of wheels travels on the floor surface, the other pair of wheels moves to a position where they rise from the floor surface, and by repeating this alternately, the traveling direction. It may be in a form that can move on the floor surface while straddling the reinforcing bars extending in the direction orthogonal to the above.
Examples of the imaging device include a CCD camera, a digital camera, a digital video camera, and the like. The imaging device images an intersection and an obstacle in the vicinity of the intersection, and the imaging data is transmitted to the controller. By imaging the intersections and obstacles with the imaging device in this way, it becomes possible to clearly distinguish between the intersections of the reinforcing bars and other obstacles as compared with the case of, for example, a laser device. ..

コントローラには、自走式ロボットの進行方向において交差する二方向の配筋状態を予め画像認識させておく。配筋状態には、相互に直交もしくは様々な角度にて交差する様々な径の鉄筋同士の配筋状態が含まれる。例えば、D25とD29の鉄筋が直交する配筋状態、ともにD22の鉄筋が60度(もしくは120度)で交差する配筋状態などが挙げられる。ここで、交差部を形成する第一鉄筋と第二鉄筋は、鉄筋トラス付きデッキプレートの有する主筋と当該主筋に上乗せされる配力筋や、床スラブの主筋と配力筋の他、相互に交差する様々な鉄筋が含まれる。このように、コントローラには、鉄筋に関する画像データが格納されており、鉄筋以外の物体を障害物として検知することができる。あるいは、コントローラにおいて、鉄筋に関する画像データの他に、鉄筋以外の障害物となり得る様々な画像データ(ラチス材や吊材、スタッドボルト等に関する画像データ)が格納されており、これらの画像データに基づいて障害物を検知することもできる。
コントローラによる画像認識には、コントローラに入力されている様々な鉄筋の画像情報や障害物の画像情報に基づいてコントローラ自身が機械学習することにより、鉄筋の交差部や障害物を認識することが含まれる。
The controller is made to recognize in advance an image of the bar arrangement state in two directions intersecting in the traveling direction of the self-propelled robot. Reinforcing bars include reinforcing bars of various diameters that intersect each other at orthogonal angles or at various angles. For example, a reinforcing bar arrangement state in which the reinforcing bars of D25 and D29 are orthogonal to each other, and a reinforcing bar arrangement state in which the reinforcing bars of D22 intersect at 60 degrees (or 120 degrees) can be mentioned. Here, the first reinforcing bar and the second reinforcing bar forming the intersection are the main reinforcing bar of the deck plate with the reinforcing bar truss and the force distribution bar added to the main bar, the main bar and the force distribution bar of the floor slab, and each other. Includes various intersecting rebars. In this way, image data related to the reinforcing bar is stored in the controller, and an object other than the reinforcing bar can be detected as an obstacle. Alternatively, in the controller, in addition to the image data related to the reinforcing bar, various image data (image data related to lattice materials, hanging materials, stud bolts, etc.) that can be obstacles other than the reinforcing bars are stored, and based on these image data. It is also possible to detect obstacles.
Image recognition by the controller includes recognizing intersections and obstacles of reinforcing bars by machine learning by the controller itself based on image information of various reinforcing bars input to the controller and image information of obstacles. Is done.

また、本発明による自走式鉄筋結束機の他の態様において、前記コントローラには、前記交差部と前記障害物の間の離間距離に関して、前記ワイヤ結束が可能な該離間距離に関する閾値が格納されており、
前記コントローラにより、前記撮像データにおける前記離間距離が前記閾値未満であると特定された場合に、前記結束機に対して結束を行わせない制御が実行されることを特徴とする。
Further, in another aspect of the self-propelled rebar binding machine according to the present invention, the controller stores a threshold value regarding the separation distance between the intersection and the obstacle so that the wire can be bound. And
When the controller specifies that the separation distance in the imaging data is less than the threshold value, the binding machine is controlled so as not to perform binding.

本態様によれば、コントローラにより、交差部と障害物の間の離間距離に関する閾値と、撮像装置から送信される画像データにおける離間距離とが比較され、離間距離が閾値未満の場合に結束機に対して結束を行わせない制御が実行されることにより、結束機と障害物の干渉に起因する結束不良の発生や結束機の故障を解消することができる。ここで、「結束不良」とは、中途半端に結束されていることや、ワイヤ(結束線)が結束されることなく伸び切ってしまうこと等を意味する。
「離間距離の閾値」は、障害物の種類や交差部に対する障害物の配設位置によって変化し得る。従って、例えば、ラチス材が障害物の場合であって自走式ロボットの進行方向に対して交差部の左側にラチス材がある場合の閾値は10mmであり、交差部の右側にラチス材がある場合の閾値は20mmであるといった具合に、障害物の種類や交差部に対する障害物の配設位置等に応じた様々な閾値がコントローラに格納されているのがよい。さらに、適用される結束機の種類(製品種、型式等)が加味されて、離間距離の閾値が設定されるのが好ましい。このような離間距離の閾値に関しても、障害物の種類や交差部に対する障害物の配設位置、さらには結束機の種類ごとに、離間距離の閾値をコントローラに格納しておくことの他に、障害物の種類や交差部に対する障害物の配設位置、結束機の種類等に基づいてコントローラが機械学習することにより、コントローラが離間距離の閾値を決定することもできる。
コントローラにより、結束機に対して結束を行わせない制御が実行された場合、自走式ロボットは結束がなされていない交差部をそのまま通過し、次の交差部まで走行するように制御される。
According to this aspect, the controller compares the threshold value regarding the separation distance between the intersection and the obstacle with the separation distance in the image data transmitted from the imaging device, and when the separation distance is less than the threshold value, the binding machine is used. On the other hand, by executing the control that does not perform binding, it is possible to eliminate the occurrence of binding failure and the failure of the binding machine due to the interference between the binding machine and the obstacle. Here, "poor binding" means that the wires are bound halfway, or that the wires (binding wires) are completely stretched without being bound.
The "separation distance threshold" can change depending on the type of obstacle and the position of the obstacle with respect to the intersection. Therefore, for example, when the lattice material is an obstacle and the lattice material is on the left side of the intersection with respect to the traveling direction of the self-propelled robot, the threshold value is 10 mm, and the lattice material is on the right side of the intersection. In this case, the threshold value is 20 mm, and it is preferable that various threshold values are stored in the controller according to the type of obstacle, the arrangement position of the obstacle with respect to the intersection, and the like. Further, it is preferable that the threshold value of the separation distance is set in consideration of the type of binding machine to be applied (product type, model, etc.). Regarding such a threshold value of the separation distance, in addition to storing the threshold value of the separation distance in the controller for each type of obstacle, the position of the obstacle with respect to the intersection, and the type of the binding machine. The controller can also determine the threshold value of the separation distance by machine learning based on the type of the obstacle, the arrangement position of the obstacle with respect to the intersection, the type of the binding machine, and the like.
When the controller executes control to prevent the binding machine from binding, the self-propelled robot is controlled to pass through the unbound intersection as it is and travel to the next intersection.

また、本発明による自走式鉄筋結束機の他の態様において、前記自走式ロボットにはマーカー装置が搭載されており、
前記コントローラにおいて、結束が行われていない前記交差部には、前記マーカー装置にマーキングを行わせる制御が実行されることを特徴とする。
本態様によれば、コントローラにより、マーカー装置に対して結束が行われていない交差部にマーキングを行わせる制御が実行されることにより、作業員がマーキングを目印として結束を行うことができ、結束されていない交差部の発生を解消することができる。すなわち、本態様によれば、結束不良の生じる可能性の高い交差部に対して、複雑な機構を結束機に適用して無理に自動結束を実行させることなく、その代わりにこのような公差部においては作業員が結束を行うことにより、作業員と自走式鉄筋結束機との協働作業に基づいて、結束機を損傷させることなく全ての交差部の結束を実現することが可能になる。
Further, in another aspect of the self-propelled rebar binding machine according to the present invention, the self-propelled robot is equipped with a marker device.
The controller is characterized in that a control for causing the marker device to perform marking is executed at the intersection where binding is not performed.
According to this aspect, the controller executes the control of marking the intersection where the marker device is not bound, so that the worker can bind using the marking as a mark, and the binding can be performed. It is possible to eliminate the occurrence of intersections that have not been made. That is, according to this aspect, for an intersection where a binding failure is likely to occur, a complicated mechanism is not applied to the binding machine to force automatic binding, and instead, such a tolerance portion is used. In, when the worker binds, it becomes possible to realize the binding of all the intersections without damaging the binding machine based on the collaborative work between the worker and the self-propelled reinforcing bar binding machine. ..

また、本発明による自走式鉄筋結束機の他の態様において、前記撮像装置から前記コントローラに送信される画像データのうち、前記交差部が存在しないことを示す画像データ、もしくは前記自走式ロボットの走行に障害となる走行障害物が存在することを示す画像データがある場合に、前記コントローラにおいて、前記自走式ロボットを停止させる制御、もしくは、前記自走式ロボットの走行進路を変更する制御が実行されることを特徴とする。
本態様によれば、自走式鉄筋結束機が鉄筋の端部に到達して交差部が存在しない場合であって、かつ横の列に鉄筋が存在する場合は、横の列の鉄筋に移動し、進行方向を変えて交差部の結束を自動的に継続することができる。また、走行障害物が存在する場合は、自走式鉄筋結束機が自動停止することにより、走行障害物との干渉を回避することができる。尚、自走式鉄筋結束機が警報装置をさらに備えていて、自動停止した際には、自動停止していることを作業員に告知するブザーや点灯表示等を発するのがよい。
Further, in another aspect of the self-propelled reinforcing bar binding machine according to the present invention, among the image data transmitted from the imaging device to the controller, image data indicating that the intersection does not exist, or the self-propelled robot. Control to stop the self-propelled robot or control to change the traveling course of the self-propelled robot in the controller when there is image data indicating that there is a traveling obstacle that hinders the traveling of the robot. Is executed.
According to this aspect, when the self-propelled rebar binding machine reaches the end of the rebar and there is no intersection and there is a rebar in the horizontal row, it moves to the rebar in the horizontal row. However, the direction of travel can be changed to automatically continue the unity of the intersection. Further, when there is a traveling obstacle, the self-propelled reinforcing bar binding machine automatically stops, so that interference with the traveling obstacle can be avoided. It should be noted that the self-propelled rebar binding machine is further equipped with an alarm device, and when it automatically stops, it is preferable to issue a buzzer or a lighting display that notifies the worker that the self-propelled rebar binding machine has automatically stopped.

また、本発明による自動鉄筋結束プログラムの一態様は、
自走式ロボットと、該自走式ロボットに搭載されている結束機と、コントローラと、相互に交差する第一鉄筋及び第二鉄筋の交差部と、該交差部におけるワイヤ結束に障害となる障害物とを撮像する撮像装置と、を有する自走式鉄筋結束機において、前記コントローラに以下の処理を実行させる、自動鉄筋結束プログラムであって、
前記第一鉄筋もしくは前記第二鉄筋に沿って前記自走式ロボットを走行させ、
前記交差部を前記撮像装置に撮像させ、
前記撮像装置から撮像データを前記コントローラに送信させ、
前記交差部における前記障害物の有無を前記コントローラに検知させ、
前記コントローラが、前記障害物を検知しない場合は、前記結束機に対して前記交差部におけるワイヤ結束を実行させ、前記障害物を検知した場合は、前記結束機に対して前記交差部におけるワイヤ結束を実行させない、ことを特徴とする。
本態様によれば、結束機と障害物の干渉の生じない自走式鉄筋結束機を実現することができる。
Moreover, one aspect of the automatic reinforcing bar binding program according to the present invention is
The self-propelled robot, the binding machine mounted on the self-propelled robot, the controller, the intersections of the first and second reinforcing bars that intersect with each other, and obstacles that hinder wire binding at the intersections. An automatic rebar binding program that causes the controller to perform the following processing in a self-propelled rebar binding machine having an imaging device for imaging an object.
The self-propelled robot is run along the first reinforcing bar or the second reinforcing bar.
The intersection is imaged by the imaging device.
The image pickup device transmits the image pickup data to the controller, and the image pickup data is transmitted to the controller.
Let the controller detect the presence or absence of the obstacle at the intersection,
If the controller does not detect the obstacle, the binding machine is made to perform wire binding at the intersection, and if the controller detects the obstacle, the binding machine is bound to wire at the intersection. It is characterized in that it does not execute.
According to this aspect, it is possible to realize a self-propelled reinforcing bar binding machine in which interference between the binding machine and an obstacle does not occur.

以上の説明から理解できるように、本発明の自走式鉄筋結束機及び自動鉄筋結束プログラムによれば、鉄筋の交差部におけるワイヤ結束に際して、結束機と障害物の干渉を解消することができる。 As can be understood from the above description, according to the self-propelled reinforcing bar binding machine and the automatic reinforcing bar binding program of the present invention, it is possible to eliminate the interference between the binding machine and the obstacle when binding the wire at the intersection of the reinforcing bars.

実施形態に係る自走式鉄筋結束機の一例を示す側面図であって、その一部を破断してその内部構成を視認可能とした図である。It is a side view which shows an example of the self-propelled rebar binding machine which concerns on embodiment, and is the figure which made the internal structure visible by breaking a part thereof. 実施形態に係る自走式鉄筋結束機が適用される、鉄筋トラス付きデッキプレートの一例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows an example of the deck plate with the reinforcing bar truss to which the self-propelled reinforcing bar binding machine which concerns on embodiment is applied. (a)は、結束可能な公差部の一例を示す写真図であり、(b)は、結束不可能な公差部の一例を示す写真図である。(A) is a photographic diagram showing an example of a tolerance portion that can be bound, and (b) is a photographic diagram showing an example of a tolerance portion that cannot be bound. 結束不可能な公差部の他例を示す写真図である。It is a photographic figure which shows another example of the tolerance part which cannot be bound. コントローラのハードウェア構成の一例を周辺の機器とともに示す図である。It is a figure which shows an example of the hardware configuration of a controller together with peripheral devices. コントローラの機能構成の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the functional structure of a controller. (a)、(b)ともに、ラチス材及び吊材の山部と交差部との離間距離に応じて、結束可能な離間距離の一例と結束不可能な離間距離の一例を示す写真図である。Both (a) and (b) are photographic views showing an example of a separation distance that can be bound and an example of a separation distance that cannot be bound according to the separation distance between the mountain portion and the intersection of the lattice material and the hanging material. .. コントローラによる自走式鉄筋結束機の制御フローのうち、交差部における結束可否判断と結束可否判断に基づく処理の一例に関するフローチャートである。It is a flowchart about an example of the control flow of the self-propelled rebar tying machine by a controller, the bundling possibility judgment and the bundling possibility judgment at an intersection. コントローラによる自走式鉄筋結束機の制御フローのうち、自走式鉄筋結束機の走行可否判断と走行可否判断に基づく処理の一例に関するフローチャートである。It is a flowchart about an example of the control flow of the self-propelled rebar binding machine by a controller, the traveling propriety judgment of the self-propelled rebar binding machine, and the process based on the traveling propriety judgment. コントローラによる自走式鉄筋結束機の制御フローのうち、画像処理の一例に関するフローチャートである。It is a flowchart about an example of image processing in the control flow of a self-propelled rebar binding machine by a controller.

以下、実施形態に係る自走式鉄筋結束機について、添付の図面を参照しながら説明する。尚、本明細書及び図面において、実質的に同一の構成要素については、同一の符号を付することにより重複した説明を省く場合がある。 Hereinafter, the self-propelled rebar binding machine according to the embodiment will be described with reference to the attached drawings. In the present specification and the drawings, substantially the same components may be designated by the same reference numerals to omit duplicate explanations.

[実施形態]
<自走式鉄筋結束機の全体構成>
はじめに、図1を参照して、実施形態に係る自走式鉄筋結束機の一例について説明する。ここで、図1は、実施形態に係る自走式鉄筋結束機の一例を示す側面図であって、その一部を破断してその内部構成を視認可能とした図である。尚、図示例は、工場生産された鉄筋トラス(ラチス材)付きデッキプレートの有する主筋(上端主筋)に対して、施工現場にて配力筋が交差するようにして上乗せされ、主筋と配力筋により形成される交差部に対して結束する施工例を取り上げて説明するが、実施形態に係る自走式鉄筋結束機は、床スラブの主筋と配力筋の交差部や、相互に交差する様々な鉄筋の交差部における結束作業に適用される。
[Embodiment]
<Overall configuration of self-propelled rebar binding machine>
First, an example of the self-propelled rebar binding machine according to the embodiment will be described with reference to FIG. Here, FIG. 1 is a side view showing an example of the self-propelled reinforcing bar binding machine according to the embodiment, and is a view in which a part thereof is broken so that the internal configuration thereof can be visually recognized. In the illustrated example, the force distribution bars are added to the main bars (upper end main bars) of the factory-produced deck plate with reinforced truss (lattice material) so that they intersect with each other at the construction site. An example of construction for binding to an intersection formed by bars will be described, but the self-propelled reinforcing bar binding machine according to the embodiment will be described at the intersection of the main reinforcement and the distribution reinforcement of the floor slab, or intersect with each other. It is applied to the bundling work at the intersection of various reinforcing bars.

自走式鉄筋結束機100は、自走式ロボット10と、自走式ロボット10に搭載されている結束機20、撮像装置60、マーカー装置70、及びコントローラ50により形成されている。自走式ロボット10は、例えば筐体からなるロボット本体11と、ロボット本体11に回転自在に装着されている二対で四つの車輪12(各対の二つの車輪12は不図示の駆動シャフトに取り付けられている)とを有する。少なくとも一対の車輪12を繋ぐ駆動シャフトは、サーボモータ等により形成される不図示の駆動輪用アクチュエータにて駆動されるようになっており、アクチュエータには不図示のバッテリーから電力が供給されるようになっている。尚、駆動輪用アクチュエータとバッテリーはいずれも、自走式ロボット10に搭載されている。 The self-propelled reinforcing bar binding machine 100 is formed by a self-propelled robot 10, a binding machine 20, an image pickup device 60, a marker device 70, and a controller 50 mounted on the self-propelled robot 10. The self-propelled robot 10 includes, for example, a robot body 11 composed of a housing and two pairs of four wheels 12 rotatably mounted on the robot body 11 (two wheels 12 of each pair are on a drive shaft (not shown). Is attached) and has. The drive shaft connecting at least a pair of wheels 12 is driven by an actuator for drive wheels (not shown) formed by a servomotor or the like, and the actuator is supplied with electric power from a battery (not shown). It has become. Both the drive wheel actuator and the battery are mounted on the self-propelled robot 10.

コントローラ50は、駆動輪用アクチュエータのON/OFF制御をはじめ、以下で詳説する自走式鉄筋結束機100の有する各機器の動作を制御するコンピュータであり、各機器とは、有線もしくは無線で制御信号を送受信できるように構成されている。 The controller 50 is a computer that controls the operation of each device of the self-propelled rebar binding machine 100 described in detail below, including ON / OFF control of the actuator for the drive wheels, and each device is controlled by wire or wirelessly. It is configured to be able to send and receive signals.

図2には、実施形態に係る自走式鉄筋結束機が適用される、鉄筋トラス付きデッキプレートの一例を示している。鉄筋トラス付きデッキプレート110は、溶融亜鉛メッキ鋼板等により形成される波板101と、波板101上に間隔を置いて配設された複数条の鉄線等からなるラチス材104(障害物の一例)と、ラチス材104に対して直交する態様で間隔を置いて配設された複数条の鉄線等からなる吊材103(障害物の一例)と、ラチス材104や吊材103により支持されている複数の上端主筋及び下端主筋(以下、いずれも、主筋102とする)と、端部材105とを有している。端部材105は鉄筋トラス付きデッキプレート110の端部に設けられる鉄筋である。図2に示す鉄筋トラス付きデッキプレート110の主筋102(上端主筋、「第一鉄筋」の一例)の上に、当該主筋102に直交するように所定のピッチで配力筋120(第二鉄筋の一例)が配筋されることにより、図1に示すように相互に直交する主筋102と配力筋120の交差部130が形成される。そして、図2に示す端部材105よりも端には、交差部130は存在しない。 FIG. 2 shows an example of a deck plate with a reinforcing bar truss to which the self-propelled reinforcing bar binding machine according to the embodiment is applied. The deck plate 110 with a reinforcing bar truss is a lattice material 104 (an example of an obstacle) composed of a corrugated plate 101 formed of a hot-dip galvanized steel plate or the like and a plurality of iron wires or the like arranged at intervals on the corrugated plate 101. ), A suspension material 103 (an example of an obstacle) composed of a plurality of iron wires or the like arranged at intervals in a manner orthogonal to the lattice material 104, and supported by the lattice material 104 or the suspension material 103. It has a plurality of upper end main bars and lower end main bars (hereinafter, both are referred to as main bars 102), and an end member 105. The end member 105 is a reinforcing bar provided at the end of the deck plate 110 with a reinforcing bar truss. On the main bar 102 (upper end main bar, an example of the "first reinforcing bar") of the deck plate 110 with the reinforcing bar truss shown in FIG. 2, the force distribution bar 120 (of the second reinforcing bar) at a predetermined pitch so as to be orthogonal to the main bar 102 By arranging the reinforcing bars (one example), the intersection 130 of the main reinforcing bars 102 and the force distributing bars 120 that are orthogonal to each other is formed as shown in FIG. The intersection 130 does not exist at the end of the end member 105 shown in FIG.

例えば、一対の車輪12の間隔は配力筋120のピッチとなるように設定されており、各対の左右の車輪12がピッチを隔てて隣接する配力筋120の上に載置され、自走式ロボット10が配力筋120の上を移動できるようになっている。尚、一対の車輪12の間隔が、配力筋120の二倍のピッチ等に設定されていてもよい。 For example, the distance between the pair of wheels 12 is set to be the pitch of the force distribution muscles 120, and the left and right wheels 12 of each pair are placed on the adjacent force distribution muscles 120 with the pitch separated from each other. The running robot 10 can move on the force distribution muscle 120. The distance between the pair of wheels 12 may be set to twice the pitch of the force distribution muscle 120 or the like.

自走式ロボット10の内部には、結束機20が自走式ロボット10の下面から下方に突没自在に内蔵されている。結束機20としては、市販される携帯式の鉄筋結束機(例えば、マックス株式会社製のリバータイア)が適用でき、結束機本体21と、グリップ22、バッテリー26が一体とされた構成を有している。結束機本体21の先端(図示例では下端)には、一対のクランプ25が相互に回動自在に装着されており、結束機本体21に内蔵されるワイヤリール24から送出されたワイヤWを、一対のクランプ25にて交差部130に巻装するようになっている。結束機本体21におけるグリップ22の根元位置にはクランプ25の駆動を制御するトリガー23が装着されており、トリガー23を操作することにより、一対のクランプ25の駆動がON/OFF制御される。一対のクランプ25がON制御されると、ワイヤリール24から送出された所定長さのワイヤWを一対のクランプ25が交差部130に巻装し、さらにワイヤWの両端を捩じることにより、交差部130における結束が行われる。 Inside the self-propelled robot 10, a binding machine 20 is built in so as to be retractable downward from the lower surface of the self-propelled robot 10. As the binding machine 20, a commercially available portable reinforcing bar binding machine (for example, a river tire manufactured by Max Co., Ltd.) can be applied, and the binding machine main body 21, the grip 22, and the battery 26 are integrated. There is. A pair of clamps 25 are rotatably mounted on the tip (lower end in the illustrated example) of the binding machine main body 21, and the wire W sent out from the wire reel 24 built in the binding machine main body 21 is attached. A pair of clamps 25 are wound around the intersection 130. A trigger 23 for controlling the drive of the clamp 25 is attached to the base position of the grip 22 in the binding machine main body 21, and the drive of the pair of clamps 25 is controlled to be ON / OFF by operating the trigger 23. When the pair of clamps 25 are ON-controlled, the pair of clamps 25 wind the wire W of a predetermined length sent out from the wire reel 24 around the intersection 130, and further twist both ends of the wire W. Bundling is performed at the intersection 130.

グリップ22は、昇降シリンダ30を構成するピストンロッド32に固定されており、昇降シリンダ30を構成するシリンダ31に対してピストンロッド32がX4方向に昇降することにより、結束機20が自走式ロボット10の下面から下方に突没自在となる。具体的には、交差部130における結束時には、結束機20が自走式ロボット10の下面から下方に突出し、自走式ロボット10が配力筋120上を走行する際は、結束機20が自走式ロボット10の内部に収容されるように結束機20の位置制御が行われる。 The grip 22 is fixed to the piston rod 32 that constitutes the elevating cylinder 30, and the piston rod 32 moves up and down in the X4 direction with respect to the cylinder 31 that constitutes the elevating cylinder 30, so that the binding machine 20 is a self-propelled robot. It can be sunk downward from the lower surface of 10. Specifically, when binding at the intersection 130, the binding machine 20 projects downward from the lower surface of the self-propelled robot 10, and when the self-propelled robot 10 travels on the force distribution muscle 120, the binding machine 20 is self-propelled. The position of the binding machine 20 is controlled so as to be housed inside the traveling robot 10.

ピストンロッド32の先端にはトリガー操作装置40が装着されており、コントローラ50からのON信号により、トリガー23を押し込むX5方向に変位し、一対のクランプ25を駆動させて自動結束を行うようになっている。 A trigger operating device 40 is attached to the tip of the piston rod 32, and the ON signal from the controller 50 displaces the trigger 23 in the X5 direction to push it in, and drives a pair of clamps 25 to perform automatic binding. ing.

自走式ロボット10の進行方向であるX1方向の前面には、撮像装置60とマーカー装置70が装着されている。撮像装置60は、棒状の保持器61により保持されており、撮像方向であるX2方向に位置する交差部130とその周辺を撮像するように構成されている。尚、保持器61は、その長さが一定の部材であってもよいし、X1方向に伸縮自在に長さ調整できる部材であってもよい。図示例は、長さが一定の保持器61に撮像装置60が取り付けられている形態であり、結束機20の有する一対のクランプ25が進行方向後方の交差部130Aにて自動結束している際に、主筋102の2ピッチ前方の交差部130B及びその周囲を撮像できるように設定されている。 An imaging device 60 and a marker device 70 are mounted on the front surface in the X1 direction, which is the traveling direction of the self-propelled robot 10. The image pickup apparatus 60 is held by a rod-shaped cage 61, and is configured to take an image of the intersection 130 located in the X2 direction, which is the image pickup direction, and its surroundings. The cage 61 may be a member having a constant length, or may be a member whose length can be flexibly adjusted in the X1 direction. In the illustrated example, the image pickup device 60 is attached to a cage 61 having a constant length, and when the pair of clamps 25 included in the binding machine 20 are automatically bound at the intersection 130A rearward in the traveling direction. It is set so that the intersection 130B in front of the main bar 102 two pitches and its surroundings can be imaged.

撮像装置60は、CCDカメラやデジタルカメラ(一眼レフ、ハイビジョンを含む)、デジタルビデオカメラ等により形成され、撮像データはコントローラ50に送信されるようになっている。 The image pickup device 60 is formed by a CCD camera, a digital camera (including a single-lens reflex camera and a high-definition camera), a digital video camera, and the like, and the image pickup data is transmitted to the controller 50.

マーカー装置70は、撮像装置60の撮像範囲tと干渉しない位置に取り付けられており、コントローラ50からの制御信号により、結束の障害となる障害物が近傍に存在する交差部130において自動結束ができない場合に、当該交差部130にマーキングを実行する装置である。結束できていない交差部130にマーキングが施されていることにより、作業員がマーキングを目印として未結束な交差部130に対して確実に結束を行うことができ、未結束な交差部130の発生を解消することができる。 The marker device 70 is attached at a position that does not interfere with the imaging range t of the imaging device 60, and the control signal from the controller 50 prevents automatic binding at the intersection 130 where an obstacle that hinders binding exists in the vicinity. In this case, it is a device that performs marking on the intersection 130. By marking the unbound intersection 130, the worker can reliably bind the unbound intersection 130 using the marking as a mark, and the unbound intersection 130 is generated. Can be resolved.

詳細な図示を省略するが、マーカー装置70には様々な形態がある。例えば、コントローラ50から制御信号を受信することにより制御スイッチがON制御され、その電気信号により塗料を下方のX3方向に噴射してマーキングする形態や、粉チョーク等の紛体を下方のX3方向に自重落下させてマーキングする形態、さらには、マーカーペンを下方のX3方向に降下させてマーキングする形態等がある。紛体を自重落下させる形態では、ミニホッパーの下方のノズルに電磁弁を取り付けておき、電磁弁の開制御により紛体を落下させることができる。また、マーカーペンを降下させる形態では、昇降自在な電動アクチュエータの先端にマーカーペンを装着しておき、電動アクチュエータの降下に伴いマーカーペンを降下させることができる。 Although detailed illustration is omitted, the marker device 70 has various forms. For example, the control switch is turned on by receiving a control signal from the controller 50, and the electric signal is used to inject paint in the lower X3 direction for marking, or a powder such as powder chalk is weighted in the lower X3 direction. There is a form of dropping and marking, and a form of lowering the marker pen in the downward X3 direction for marking. In the form of dropping the powder by its own weight, an electromagnetic valve is attached to the nozzle below the mini hopper, and the powder can be dropped by controlling the opening of the solenoid valve. Further, in the form of lowering the marker pen, the marker pen can be attached to the tip of the electric actuator that can be raised and lowered, and the marker pen can be lowered as the electric actuator is lowered.

鉄筋トラス付きデッキプレート110の主筋102と当該主筋102に上乗せされる配力筋120の位置関係により、自走式鉄筋結束機100に搭載されている自動結束機20のクランプ25が、ラチス材104や吊材103に接触して物理的にかみ合わず、結束不良を起こしてしまうといった課題が生じ得る。例えば、図2に示すトラス付きデッキプレート110において、主筋102の間隔が200mmピッチに配列され、主筋102に上乗せされる配力筋120も同様に200mmピッチにて間配りして配筋されている場合において、ラチス材104や吊材103のピッチが例えば170mmピッチとなっている場合があり得る。このようにラチス材104や吊材103のピッチが170mmピッチであるのに対して配力筋を200mmピッチで配列すると、主筋102と配力筋120の交差部130がラチス材104と吊材103の山部(頂部)に接近する箇所が生じ得る。このような箇所において、自走式鉄筋結束機100に搭載されている自動結束機20が結束しようとすると、結束不良が生じる可能性がある。 Due to the positional relationship between the main bar 102 of the deck plate 110 with the reinforcing bar truss and the force distribution bar 120 added to the main bar 102, the clamp 25 of the automatic binding machine 20 mounted on the self-propelled reinforcing bar binding machine 100 is a lattice material 104. And the hanging member 103 may come into contact with each other and not physically engage with each other, resulting in a problem of poor binding. For example, in the deck plate 110 with a truss shown in FIG. 2, the intervals between the main bars 102 are arranged at a pitch of 200 mm, and the force distribution bars 120 added to the main bars 102 are also arranged at a pitch of 200 mm. In some cases, the pitch of the lattice material 104 and the hanging material 103 may be, for example, a 170 mm pitch. In this way, the pitch of the lattice material 104 and the suspension material 103 is 170 mm, whereas when the force distribution bars are arranged at a pitch of 200 mm, the intersection 130 of the main bar 102 and the force distribution bar 120 is the lattice material 104 and the suspension material 103. There may be places that approach the mountain (top) of the. In such a place, if the automatic binding machine 20 mounted on the self-propelled reinforcing bar binding machine 100 tries to bind, a binding failure may occur.

例えば、図3(a)は、結束可能な公差部の一例を示す写真図である。図3(a)の丸の内部に存在する交差部130の近傍には、自動結束機20による結束の際に障害となり得るラチス材104と吊材103が存在しておらず、従って自動結束機20による結束が可能となる。 For example, FIG. 3A is a photographic diagram showing an example of a binding tolerance portion. In the vicinity of the intersection 130 existing inside the circle in FIG. 3A, there are no lattice material 104 and suspension material 103 that may interfere with binding by the automatic binding machine 20, and therefore the automatic binding machine 20 Bundling is possible.

一方、図3(b)は、結束不可能な公差部の一例を示す写真図である。図3(b)の丸の内部に存在する交差部130の近傍には、自動結束機20による結束の際に障害となり得るラチス材104と吊材103が存在しており、従って自動結束機20が結束しようとすると、ラチス材104や吊材103と干渉して結束不良が生じる可能性がある。 On the other hand, FIG. 3B is a photographic diagram showing an example of a tolerance portion that cannot be bound. In the vicinity of the intersection 130 existing inside the circle in FIG. 3 (b), there are a lattice material 104 and a hanging material 103 that can be obstacles when binding by the automatic binding machine 20, and therefore the automatic binding machine 20 If an attempt is made to bind the material, the material may interfere with the lattice material 104 or the hanging material 103, resulting in poor binding.

尚、その他、図4は、結束不可能な公差部の他例を示す写真図である。図4の丸の内部に存在する交差部130の近傍には、スタッドボルト108(障害物の一例)が存在しており、従って自動結束機20が結束しようとすると、スタッドボルト108と干渉して結束不良が生じる可能性がある。 In addition, FIG. 4 is a photographic diagram showing another example of the tolerance portion that cannot be bound. A stud bolt 108 (an example of an obstacle) exists in the vicinity of the intersection 130 existing inside the circle in FIG. 4, and therefore, when the automatic binding machine 20 tries to bind, it interferes with the stud bolt 108 and binds. Defects can occur.

そこで、図示する自走式鉄筋結束機100は、交差部130における二方向の鉄筋以外のワイヤ結束に障害となる障害物の有無を検知することにより、結束機20と障害物の干渉を解消することを可能とし、当該干渉に起因する結束不良の発生や、当該干渉に起因するロボット本体の緊急停止や自動結束機の故障を解消することを実現可能とした自走式鉄筋結束機である。 Therefore, the illustrated self-propelled reinforcing bar binding machine 100 eliminates the interference between the binding machine 20 and the obstacle by detecting the presence or absence of an obstacle that hinders the binding of wires other than the bidirectional reinforcing bars at the intersection 130. It is a self-propelled rebar binding machine that makes it possible to eliminate the occurrence of binding failure due to the interference, the emergency stop of the robot body caused by the interference, and the failure of the automatic binding machine.

<コントローラのハードウェア構成>
次に、図5を参照して、自走式鉄筋結束機100の備えるコントローラ50のハードウェア構成について説明する。ここで、図5は、コントローラ50のハードウェア構成の一例を周辺の機器とともに示す図である。図5に示すように、コントローラ50は、CPU(Central Processing Unit)51、RAM(Random Access Memory)52、ROM(Read Only Memory)53、HDD(Hard Disc Drive)54、及びNVRAM(Non-Volatile RAM)55等を有する。尚、制御装置50の各部は、不図示のバスを介して相互に接続されている。
<Hardware configuration of controller>
Next, with reference to FIG. 5, the hardware configuration of the controller 50 included in the self-propelled reinforcing bar binding machine 100 will be described. Here, FIG. 5 is a diagram showing an example of the hardware configuration of the controller 50 together with peripheral devices. As shown in FIG. 5, the controller 50 includes a CPU (Central Processing Unit) 51, a RAM (Random Access Memory) 52, a ROM (Read Only Memory) 53, an HDD (Hard Disc Drive) 54, and an NVRAM (Non-Volatile RAM). ) 55 and the like. Each part of the control device 50 is connected to each other via a bus (not shown).

ROM53には、各種のプログラムやプログラムによって利用されるデータ等が記憶されている。RAM52は、プログラムをロードするための記憶領域や、ロードされたプログラムのワーク領域として用いられる。CPU51は、RAM52にロードされたプログラムを処理することにより、各種の機能を実現する。HDD54には、プログラムやプログラムが利用する各種のデータ等が記憶される。NVRAM55には、各種の設定情報等が記憶される。 The ROM 53 stores various programs and data used by the programs. The RAM 52 is used as a storage area for loading a program and a work area of the loaded program. The CPU 51 realizes various functions by processing the program loaded in the RAM 52. The HDD 54 stores the program and various data used by the program. Various setting information and the like are stored in the NVRAM 55.

コントローラ50に対して、駆動輪用アクチュエータ15、横方向移動用アクチュエータ18、結束機のトリガー操作装置40、結束機の昇降シリンダ30、撮像装置60、及びマーカー装置70が制御信号を送受信可能に接続されている。 The drive wheel actuator 15, the lateral movement actuator 18, the trigger operation device 40 of the binding machine, the elevating cylinder 30 of the binding machine, the image pickup device 60, and the marker device 70 are connected to the controller 50 so as to be able to transmit and receive control signals. Has been done.

駆動輪用アクチュエータ15はサーボモータ等により形成されており、コントローラ50からの制御信号に基づいて例えば一対の車輪12を繋ぐ駆動シャフトを駆動させ、自走式ロボット10を走行させる。自走式ロボット10が配力筋120上を走行する過程で撮像装置60が鉄筋の交差部130を撮像すると、撮像データがコントローラ50に送信され、コントローラ50が撮像データ中にある交差部130を特定すると、図1に示すように、例えば交差部130Bの直上に撮像装置60が位置した段階で、コントローラ50から駆動輪用アクチュエータ15に対して停止信号が送信される。交差部130Bの直上に撮像装置60が位置した段階で自走式ロボット10が停止すると、図1に示すように、後方にある別途の交差部130Aの直上には結束機20が位置決めされる。 The drive wheel actuator 15 is formed by a servomotor or the like, and drives, for example, a drive shaft connecting a pair of wheels 12 based on a control signal from the controller 50 to drive the self-propelled robot 10. When the imaging device 60 images the intersection 130 of the reinforcing bars in the process of the self-propelled robot 10 traveling on the force distribution muscle 120, the imaging data is transmitted to the controller 50, and the controller 50 captures the intersection 130 in the imaging data. When specified, as shown in FIG. 1, for example, when the image pickup device 60 is located directly above the intersection 130B, the controller 50 transmits a stop signal to the drive wheel actuator 15. When the self-propelled robot 10 stops at the stage where the image pickup apparatus 60 is located directly above the intersection 130B, the binding machine 20 is positioned directly above the separate intersection 130A behind, as shown in FIG.

図5に戻り、横方向移動用アクチュエータ18は、例えば、自走式鉄筋結束機100が鉄筋の端部に到達して進行方向に交差部が存在しない場合であって、かつ横の列に鉄筋が存在する場合に、自走式鉄筋結束機100を横の列の鉄筋(二本の配力筋120)の上に移動させるアクチュエータである。具体的には、自走式鉄筋結束機100を持ち上げて横移動するための回転リンク機構とクランクを組わせたアクチュエータや、昇降するクローラ機構によるアクチュエータ等である。 Returning to FIG. 5, the lateral movement actuator 18 is, for example, a case where the self-propelled reinforcing bar binding machine 100 reaches the end of the reinforcing bar and there is no intersection in the traveling direction, and the reinforcing bars are arranged in the horizontal row. Is an actuator that moves the self-propelled reinforcing bar binding machine 100 onto the reinforcing bars (two distribution bars 120) in a horizontal row when is present. Specifically, it is an actuator in which a crank is assembled with a rotary link mechanism for lifting and laterally moving the self-propelled reinforcing bar binding machine 100, an actuator by a crawler mechanism for raising and lowering, and the like.

図1からも明らかなように、後方の交差部130Aに結束機20が位置決めされる段階では、既に撮像装置60により交差部130Aの撮像データが取得され、コントローラ50に送信され、格納されている。コントローラ50では、交差部130Aの近傍において結束機20による結束の際に障害となり得る障害物の有無、言い換えると交差部130Aにおいて結束機20による結束が可能か否かが既に判定されている。 As is clear from FIG. 1, at the stage where the binding machine 20 is positioned at the rear intersection 130A, the imaging data of the intersection 130A has already been acquired by the imaging device 60, transmitted to the controller 50, and stored. .. In the controller 50, it has already been determined whether or not there is an obstacle that may be an obstacle when binding by the binding machine 20 in the vicinity of the intersection 130A, in other words, whether or not binding by the binding machine 20 is possible at the intersection 130A.

コントローラ50により、交差部130Aにおける結束機20による結束が可能であると判定されている場合は、図1に示す状態において、コントローラ50から昇降シリンダ30に制御信号が送信され、ピストンロッド32を降下させて結束機20を交差部130Aに近接させる。次いで、コントローラ50からトリガー操作装置40に制御信号が送信され、トリガー操作装置40がトリガー23を押し込むように変位することにより、一対のクランプ25を駆動させて交差部130Aにおける自動結束が実行される。 When it is determined by the controller 50 that the binding machine 20 can bind at the intersection 130A, a control signal is transmitted from the controller 50 to the elevating cylinder 30 and the piston rod 32 is lowered in the state shown in FIG. The binding machine 20 is brought close to the intersection 130A. Next, a control signal is transmitted from the controller 50 to the trigger operating device 40, and the trigger operating device 40 is displaced so as to push the trigger 23, thereby driving the pair of clamps 25 and executing automatic binding at the intersection 130A. ..

一方、コントローラ50により、交差部130Aの近傍に障害物が検知され、結束機20による結束が不可能であると判定されている場合は、図1に示す状態において、コントローラ50から昇降シリンダ30には制御信号が送信されず、従って、結束機20はロボット本体11の内部に格納された状態を維持する。 On the other hand, when the controller 50 detects an obstacle in the vicinity of the intersection 130A and determines that the binding by the binding machine 20 is impossible, the controller 50 moves to the elevating cylinder 30 in the state shown in FIG. No control signal is transmitted, so that the binding machine 20 maintains a state of being stored inside the robot body 11.

尚、撮像装置60により交差部130Aの撮像データが取得され、撮像データを受信したコントローラ50により、交差部130Aにおいて結束機20による結束が不可能であると判定された場合に、コントローラ50からマーカー装置70に対して制御信号が送信される。制御信号を受信したマーカー装置70は、交差部130Aに対してマーキングを実行する。従って、図1に示す状態において、交差部130Aが結束不可能であると判定されている交差部の場合には、交差部130Aにはマーキングが施されている。 When the imaging data of the intersection 130A is acquired by the imaging device 60 and the controller 50 that receives the imaging data determines that binding by the binding machine 20 is impossible at the intersection 130A, the controller 50 indicates a marker. A control signal is transmitted to the device 70. The marker device 70 that has received the control signal executes marking on the intersection 130A. Therefore, in the state shown in FIG. 1, in the case of the intersection where it is determined that the intersection 130A cannot be bound, the intersection 130A is marked.

このように、結束機20が交差部130に到達する前に、既にコントローラ50により、当該交差部130が結束機20による結束が可能な交差部であるか否かが判定されていることから、連続的かつスムーズな結束機20による結束の実行もしくは不実行が実現される。そして、結束機20による結束が不可能であると判定されている交差部130に対しては結束機20による無理な結束が実行されないことから、結束機20と障害物の干渉を解消することができ、当該干渉に起因する結束不良の発生や、当該干渉に起因する結束機20の故障等の問題は生じない。 As described above, before the binding machine 20 reaches the intersection 130, the controller 50 has already determined whether or not the intersection 130 is an intersection that can be bound by the binding machine 20. Execution or non-execution of binding by the binding machine 20 is realized continuously and smoothly. Then, since the binding machine 20 does not perform unreasonable binding to the intersection 130 determined to be impossible to bind by the binding machine 20, the interference between the binding machine 20 and the obstacle can be eliminated. Therefore, there are no problems such as the occurrence of binding failure due to the interference and the failure of the binding machine 20 due to the interference.

<コントローラの機能構成>
次に、図6を参照して、自走式鉄筋結束機100の備えるコントローラ50の機能構成の一例について説明する。ここで、図6は、コントローラの機能構成の一例を示す図である。図6に示すように、コントローラ50は、駆動制御部202、撮像データ入力部204、交差部・障害物判定部206、結束可否判定部208、マーカー制御部210、警報部212、格納部214、及び機械学習部216を有する。
<Functional configuration of controller>
Next, an example of the functional configuration of the controller 50 included in the self-propelled reinforcing bar binding machine 100 will be described with reference to FIG. Here, FIG. 6 is a diagram showing an example of the functional configuration of the controller. As shown in FIG. 6, the controller 50 includes a drive control unit 202, an imaging data input unit 204, an intersection / obstacle determination unit 206, a binding possibility determination unit 208, a marker control unit 210, an alarm unit 212, and a storage unit 214. And has a machine learning unit 216.

駆動制御部202は、駆動輪用アクチュエータ15や横方向移動用アクチュエータ18、昇降シリンダ30、トリガー操作装置40といった各種アクチュエータの駆動制御を実行する。 The drive control unit 202 executes drive control of various actuators such as the drive wheel actuator 15, the lateral movement actuator 18, the elevating cylinder 30, and the trigger operation device 40.

撮像データ入力部204には、撮像装置60から送信される撮像データが随時入力され、格納部214に画像データが随時格納される。 The imaging data transmitted from the imaging device 60 is input to the imaging data input unit 204 at any time, and the image data is stored in the storage unit 214 at any time.

格納部214には、撮像データが格納される他にも、様々なデータが格納される。例えば、自走式ロボット10の進行方向において交差する二方向の配筋状態を示す画像データが格納される。この配筋状態には、相互に直交もしくは様々な角度(60度等)にて交差する様々な径の鉄筋同士の配筋状態が含まれる。また、格納部214には、ラチス材104や吊材103、スタッドボルト108等の障害物に関する画像データが格納される。 In addition to storing imaging data, various data are stored in the storage unit 214. For example, image data showing the state of bar arrangement in two directions intersecting in the traveling direction of the self-propelled robot 10 is stored. This reinforcing bar arrangement state includes reinforcement arrangement states of reinforcing bars of various diameters that intersect each other at orthogonal angles or at various angles (60 degrees, etc.). Further, the storage unit 214 stores image data related to obstacles such as the lattice material 104, the hanging material 103, and the stud bolt 108.

さらに、格納部214には、交差部130と障害物の間の離間距離に関して、結束機20によるワイヤ結束が可能な離間距離に関する閾値が格納される。この離間距離の閾値は、障害物の種類や交差部130に対する障害物の配設位置、さらには、適用される結束機20の種類(製品種、型式等)等によって変化し得る。従って、例えば、障害物がラチス材104であり、自走式ロボット10の進行方向に対して交差部130の左側にラチス材104があり、結束機20が商品名:リバータイアで型式:RB−399A−B2Cの場合は閾値が10mmであるといった具合に、障害物の種類や交差部130に対する障害物の配設位置、適用される結束機20の種類に応じた様々な閾値が格納部214に格納される。 Further, the storage unit 214 stores a threshold value regarding the separation distance between the intersection 130 and the obstacle, which allows the wire to be bound by the binding machine 20. The threshold value of the separation distance may change depending on the type of obstacle, the position of the obstacle with respect to the intersection 130, the type of binding machine 20 to be applied (product type, model, etc.), and the like. Therefore, for example, the obstacle is the lattice material 104, the lattice material 104 is on the left side of the intersection 130 with respect to the traveling direction of the self-propelled robot 10, and the binding machine 20 is trade name: Rivertire and model: RB-399A. In the case of −B2C, the threshold value is 10 mm, and various threshold values are stored in the storage unit 214 according to the type of obstacle, the arrangement position of the obstacle with respect to the intersection 130, and the type of the binding machine 20 to be applied. Will be done.

ここで、図7(a),(b)を参照して、閾値の格納例について説明する。図7(a)は、自走式鉄筋結束機100の進行方向であるX1方向に対して、鉄筋の交差部の左側(図では右側)に吊材が存在している状態を示している。この場合、ある型式のリバータイアを適用して自動結束する際に、離間距離が10mm(図では+10mm)では結束不可であり、離間距離が15mm以上では結束可であるとする情報が格納される。従って、このケースでは、例えば15mmが離間距離の閾値とされる。 Here, an example of storing the threshold value will be described with reference to FIGS. 7A and 7B. FIG. 7A shows a state in which the suspending material exists on the left side (right side in the figure) of the intersection of the reinforcing bars with respect to the X1 direction which is the traveling direction of the self-propelled reinforcing bar binding machine 100. In this case, when automatic binding is applied by applying a certain type of river tire, information that binding is not possible when the separation distance is 10 mm (+10 mm in the figure) and binding is possible when the separation distance is 15 mm or more is stored. Therefore, in this case, for example, 15 mm is set as the threshold value of the separation distance.

一方、図7(b)は、自走式鉄筋結束機100の進行方向であるX1方向に対して、鉄筋の交差部の右側(図では左側)に吊材が存在している状態を示している。この場合、ある型式のリバータイアを適用して自動結束する際に、離間距離が20mmまで(図では−20mm)は結束不可であり、離間距離が25mm以上では結束可であるとする情報が格納される。従って、このケースでは、例えば25mmが離間距離の閾値とされる。 On the other hand, FIG. 7B shows a state in which the suspending material exists on the right side (left side in the figure) of the intersection of the reinforcing bars with respect to the X1 direction which is the traveling direction of the self-propelled reinforcing bar binding machine 100. There is. In this case, when automatic binding is applied by applying a certain type of river tire, information that binding is not possible up to a separation distance of 20 mm (-20 mm in the figure) and binding is possible when the separation distance is 25 mm or more is stored. To. Therefore, in this case, for example, 25 mm is set as the threshold value of the separation distance.

機械学習部216では、格納部214に格納されている様々な鉄筋に関する画像データや障害物に関する画像データに基づいて、格納されていない鉄筋の交差部や障害物に関して機械学習し、交差部130や障害物に関する情報を増大させる。また、障害物の種類や交差部に対する障害物の配設位置、結束機の種類等に基づいてコントローラが機械学習することにより、機械学習部216が離間距離の閾値を決定することもできる。機械学習部216は、鉄筋、障害物、結束機20等に関する様々なノウハウ情報を機械学習させた関数等を作成する。ノウハウ情報を機械学習させた関数は、例えばニューラルネットワークを用いた教師付きの学習等、既存の技術を用いて作成することができるが、その作成手法は特に限定されない。 The machine learning unit 216 performs machine learning on intersections and obstacles of unstored reinforcing bars based on image data related to various reinforcing bars and image data related to obstacles stored in the storage unit 214, and the intersection 130 and Increase information about obstacles. Further, the machine learning unit 216 can determine the threshold value of the separation distance by machine learning based on the type of the obstacle, the arrangement position of the obstacle with respect to the intersection, the type of the binding machine, and the like. The machine learning unit 216 creates a function or the like in which various know-how information regarding reinforcing bars, obstacles, binding machine 20, etc. is machine-learned. A function obtained by machine learning the know-how information can be created by using an existing technique such as supervised learning using a neural network, but the creation method is not particularly limited.

交差部・障害物判定部206は、格納部214から撮像データを取り込み、撮像データ中に交差部130が存在するか否かを判定し、交差部130が存在する場合に当該交差部130の近傍に障害物が存在するか否かを判定する。 The intersection / obstacle determination unit 206 takes in the imaging data from the storage unit 214, determines whether or not the intersection 130 exists in the imaging data, and if the intersection 130 exists, the vicinity of the intersection 130. Determine if there is an obstacle in.

結束可否判定部208は、交差部・障害物判定部206において交差部130の近傍において障害物が存在することが判定されている場合に、交差部130と障害物の間の離間距離と離間距離の閾値との比較を行い、離間距離が閾値未満であるか否かを判定する。この際、交差部130の態様(交差角度、交差する各鉄筋の径等)と、障害物の種類や大きさ、結束機20の種類等が結束可否判定部208において特定され、特定されたこれらの組み合わせ要素に応じた離間距離に関する閾値が格納部214から読み出され、結束可否判定部208において格納部214から読み出した閾値と離間距離の比較が実行される。結束可否判定部208において、結束可と判定された場合は、駆動制御部202により、昇降シリンダ30やトリガー操作装置40が駆動制御され、交差部130における自動結束が実行される。 When the intersection / obstacle determination unit 206 determines that an obstacle exists in the vicinity of the intersection 130, the binding possibility determination unit 208 determines the separation distance and the separation distance between the intersection 130 and the obstacle. Is compared with the threshold value of, and it is determined whether or not the separation distance is less than the threshold value. At this time, the mode of the intersection 130 (intersection angle, diameter of each intersecting reinforcing bar, etc.), the type and size of the obstacle, the type of the binding machine 20, etc. are specified by the binding possibility determination unit 208, and these are specified. The threshold value related to the separation distance according to the combination element of is read from the storage unit 214, and the binding possibility determination unit 208 executes the comparison between the threshold value read from the storage unit 214 and the separation distance. When the binding possibility determination unit 208 determines that the binding is possible, the drive control unit 202 drives and controls the elevating cylinder 30 and the trigger operation device 40, and automatic binding at the intersection 130 is executed.

マーカー制御部210は、結束可否判定部208にて交差部130における結束が不可であると判定された場合に、マーカー装置70を制御して当該交差部130に対してマーキングを実行する。 The marker control unit 210 controls the marker device 70 to perform marking on the intersection 130 when the binding possibility determination unit 208 determines that the intersection 130 cannot be bound.

撮像装置60や不図示の進行方向前方を撮像する別途の撮像装置等により、自走式鉄筋結束機100の進行方向に走行障害物が存在することが特定された場合、その撮像データ等がコントローラ50に送信され、コントローラ50は駆動輪用アクチュエータ15の作動を停止する制御を実行する。このように、自走式鉄筋結束機100が走行障害物の手前にて自動停止することにより、自走式鉄筋結束機100と走行障害物との干渉を回避することができる。そして、この際、警報部212が作動し、自動停止していることを作業員に告知するブザーや点灯表示等を発する。 When it is identified by an imaging device 60 or a separate imaging device that images the front in the traveling direction (not shown) that a traveling obstacle exists in the traveling direction of the self-propelled reinforcing bar binding machine 100, the imaging data or the like is used as a controller. Transmitted to 50, the controller 50 executes control to stop the operation of the drive wheel actuator 15. In this way, by automatically stopping the self-propelled reinforcing bar binding machine 100 in front of the traveling obstacle, it is possible to avoid interference between the self-propelled reinforcing bar binding machine 100 and the traveling obstacle. Then, at this time, the alarm unit 212 operates and emits a buzzer, a lighting display, or the like notifying the worker that the alarm unit 212 is automatically stopped.

<コントローラによる自走式鉄筋結束機の制御フロー>
次に、図8乃至図10を参照して、コントローラによる自走式鉄筋結束機の制御フローについて説明する。ここで、図8は、コントローラによる自走式鉄筋結束機の制御フローのうち、交差部における結束可否判断と結束可否判断に基づく処理の一例に関するフローチャートである。また、図9は、コントローラによる自走式鉄筋結束機の制御フローのうち、自走式鉄筋結束機の走行可否判断と走行可否判断に基づく処理の一例に関するフローチャートである。さらに、図10は、コントローラによる自走式鉄筋結束機の制御フローのうち、画像処理の一例に関するフローチャートである。
<Control flow of self-propelled rebar binding machine by controller>
Next, the control flow of the self-propelled rebar binding machine by the controller will be described with reference to FIGS. 8 to 10. Here, FIG. 8 is a flowchart relating to an example of processing based on the binding possibility determination and the binding possibility determination at the intersection in the control flow of the self-propelled reinforcing bar binding machine by the controller. Further, FIG. 9 is a flowchart relating to an example of the control flow of the self-propelled reinforcing bar binding machine by the controller, which is based on the traveling propriety determination and the traveling propriety determination of the self-propelled reinforcing bar binding machine. Further, FIG. 10 is a flowchart relating to an example of image processing in the control flow of the self-propelled reinforcing bar binding machine by the controller.

まず、図8を参照して、交差部における結束可否判断と結束可否判断に基づく処理の一例について説明する。 First, with reference to FIG. 8, an example of the binding possibility judgment and the processing based on the binding possibility judgment at the intersection will be described.

ステップS300において、コントローラ50により、鉄筋トラス付きデッキプレート110の有する主筋102に上乗せされる配力筋120に沿って、自走式鉄筋結束機100の走行制御が実行される。 In step S300, the controller 50 executes the traveling control of the self-propelled reinforcing bar binding machine 100 along the force distribution bar 120 added to the main reinforcing bar 102 of the deck plate 110 with the reinforcing bar truss.

ステップS302において、撮像装置60から送信される撮像データをコントローラ50が受信し、コントローラ50において、撮像データ中に交差部130が存在することが認定された際に、自走式鉄筋結束機100の走行停止制御が実行される。 In step S302, when the controller 50 receives the imaging data transmitted from the imaging device 60 and the controller 50 recognizes that the intersection 130 exists in the imaging data, the self-propelled reinforcing bar binding machine 100 Travel stop control is executed.

自走式鉄筋結束機100が停止した後、ステップS304において、撮像装置60による交差部130とその周辺の撮像が実行され、送信された撮像データがコントローラ50に送信される。 After the self-propelled reinforcing bar binding machine 100 is stopped, in step S304, the imaging device 60 executes imaging of the intersection 130 and its surroundings, and the transmitted imaging data is transmitted to the controller 50.

コントローラ50は、受信した撮影データ中の交差部130の近傍において、自動結束の障害となり得る障害物の有無を判定する。そして、障害物が存在すると判定された場合、ステップS306において、交差部130と障害物までの離間距離を特定し、この離間距離と、格納部214に格納されている交差部130と障害物の間の離間距離に関する閾値(結束機20によるワイヤ結束が可能な離間距離に関する閾値)を比較し、離間距離が閾値以上であるか否か、すなわち、結束可能であるか否かが判定される。 The controller 50 determines the presence or absence of an obstacle that may interfere with automatic binding in the vicinity of the intersection 130 in the received imaging data. Then, when it is determined that an obstacle exists, in step S306, the separation distance between the intersection 130 and the obstacle is specified, and this separation distance and the intersection 130 and the obstacle stored in the storage unit 214 are specified. The threshold value regarding the separation distance between them (the threshold value regarding the separation distance at which the wire can be bound by the binding machine 20) is compared, and it is determined whether or not the separation distance is equal to or greater than the threshold value, that is, whether or not binding is possible.

判定の結果、自動結束が可能であると認定された場合は、ステップS308において、当該交差部130が結束可能である旨の情報を格納部214に格納する。一方、判定の結果、自動結束が不可能であると認定された場合は、ステップS310において、コントローラ50からマーカー装置70に制御信号が送信され、当該交差部130にマーキングを実行する。以上、ステップS304乃至S310は、図1において、自走式鉄筋結束機100の前方にある撮像装置60及びマーカー装置70とコントローラ50の間の制御信号の送受信に基づいて実行される処理である。コントローラ50による制御とは異なるが、マーキングが施された交差部130に対しては、ステップS320において、作業員による結束が実施される。尚、図8において、ステップS320はコントローラ50による制御内容でないことから、点線で示している。 If, as a result of the determination, it is determined that automatic binding is possible, in step S308, information indicating that the intersection 130 can be bound is stored in the storage unit 214. On the other hand, if it is determined that automatic binding is impossible as a result of the determination, a control signal is transmitted from the controller 50 to the marker device 70 in step S310, and marking is executed at the intersection 130. As described above, steps S304 to S310 are processes executed based on transmission / reception of control signals between the image pickup device 60 and the marker device 70 and the controller 50 in front of the self-propelled rebar binding machine 100 in FIG. Although different from the control by the controller 50, the marking intersection 130 is bound by the worker in step S320. In FIG. 8, since step S320 is not controlled by the controller 50, it is shown by a dotted line.

一方、自走式鉄筋結束機100が停止した後、ステップS312において、コントローラ50の格納部214に格納されている情報であって、既に得られている結束可否判定結果を参照する。そして、対象の交差部130が結束可能であると判定されている場合は、ステップS314において、コントローラ50による制御により、昇降シリンダ30、トリガー操作装置40、及び結束機20を作動させて交差部130における自動結束が実行される。一方、対象の交差部130が結束不可能であると判定されている場合は、ステップS316において、コントローラ50による結束機20の作動制御は実行せず、交差部130における自動結束を実行しない(結束不実行)。以上、ステップS312乃至S316は、図1において、自走式鉄筋結束機100の中央にある昇降シリンダ30、トリガー操作装置40、及び結束機20とコントローラ50の間の制御信号の送受信に基づいて実行される処理である。 On the other hand, after the self-propelled reinforcing bar binding machine 100 is stopped, in step S312, the information stored in the storage unit 214 of the controller 50, and the binding possibility determination result already obtained is referred to. Then, when it is determined that the target intersection 130 can be bound, in step S314, the elevating cylinder 30, the trigger operation device 40, and the binding machine 20 are operated under the control of the controller 50 to operate the intersection 130. Automatic binding is performed in. On the other hand, when it is determined that the target intersection 130 cannot be bound, the operation control of the binding machine 20 by the controller 50 is not executed in step S316, and the automatic binding at the intersection 130 is not executed (binding). Not executed). As described above, steps S312 to S316 are executed based on the transmission / reception of the control signal between the elevating cylinder 30, the trigger operating device 40, and the binding machine 20 and the controller 50 in the center of the self-propelled reinforcing bar binding machine 100 in FIG. It is a process to be performed.

自走式鉄筋結束機100の走行に応じて以上の処理フローが繰り返し実行されることにより、連続する交差部130に対して結束可能な交差部130には自動結束が実行され、結束不可能な交差部130にはマーキングが実行される。 By repeatedly executing the above processing flow according to the traveling of the self-propelled reinforcing bar binding machine 100, automatic binding is executed at the intersection 130 that can be bound to the continuous intersection 130, and the binding is impossible. Marking is performed on the intersection 130.

尚、図8に示す一連の制御フローを含むプログラムがコンピュータであるコントローラ50にインストールされることにより、各処理が実行されてもよい。 Each process may be executed by installing a program including a series of control flows shown in FIG. 8 on the controller 50, which is a computer.

次に、図9を参照して、自走式鉄筋結束機の走行可否判断と走行可否判断に基づく処理の一例について説明する。 Next, with reference to FIG. 9, an example of the travelability determination and the processing based on the travelability determination of the self-propelled reinforcing bar binding machine will be described.

ステップS300において、コントローラ50により、鉄筋トラス付きデッキプレート110の有する主筋102に上乗せされる配力筋120に沿って、自走式鉄筋結束機100の走行制御が実行される。 In step S300, the controller 50 executes the traveling control of the self-propelled reinforcing bar binding machine 100 along the force distribution bar 120 added to the main reinforcing bar 102 of the deck plate 110 with the reinforcing bar truss.

ステップS330において、撮像装置60から送信される撮像データをコントローラ50が受信し、コントローラ50において、撮像データ中に交差部130が存在するか否かが判定される。 In step S330, the controller 50 receives the imaging data transmitted from the imaging device 60, and the controller 50 determines whether or not the intersection 130 is present in the imaging data.

コントローラ50において、交差部130が存在すると判定された場合、次に、ステップS332において、撮像装置60、もしくは、進行方向前方を撮像する別途の撮像装置から送信される撮像データをコントローラ50が受信し、コントローラ50において、撮像データ等の中に走行障害物が存在しないか否かが判定される。 When it is determined in the controller 50 that the intersection 130 exists, then in step S332, the controller 50 receives the imaging data transmitted from the imaging device 60 or another imaging device that images the front in the traveling direction. In the controller 50, it is determined whether or not there is a traveling obstacle in the imaging data or the like.

走行進路の中に走行障害物が存在しないと判定された場合は、図8に示すように交差部における結束可否判断と結束可否判断に基づく一連の処理が実行される。一方、走行進路の中に走行障害物が存在すると判定された場合は、ステップS342において、コントローラ50により、自走式鉄筋結束機100の走行停止が実行される。このように自走式鉄筋結束機100が自動停止することにより、走行障害物との干渉を回避することができる。そして、自走式鉄筋結束機100が自動停止した後、ステップS344において、自走式鉄筋結束機100は、自動停止していることを作業員に告知するブザーや点灯表示等の警報を実行する。 When it is determined that there is no traveling obstacle in the traveling path, a series of processing based on the binding possibility determination and the binding possibility determination at the intersection is executed as shown in FIG. On the other hand, when it is determined that a traveling obstacle exists in the traveling path, the controller 50 executes the traveling stop of the self-propelled reinforcing bar binding machine 100 in step S342. By automatically stopping the self-propelled reinforcing bar binding machine 100 in this way, it is possible to avoid interference with traveling obstacles. Then, after the self-propelled reinforcing bar binding machine 100 is automatically stopped, in step S344, the self-propelled reinforcing bar binding machine 100 executes an alarm such as a buzzer or a lighting display for notifying the worker that the self-propelled reinforcing bar binding machine 100 is automatically stopped. ..

ステップS330において、撮像データ中に交差部130が存在するか否かが判定され、コントローラ50において、交差部130が存在しないと判定された場合、ステップS334において、コントローラ50により、自走式鉄筋結束機100の走行停止が実行される。そして、自走式鉄筋結束機100が自動停止した後、撮像装置60、もしくは、360度方向を撮像可能な別途の撮像装置から送信される撮像データをコントローラ50が受信し、コントローラ50において、これまで走行してきた二列の配力筋120の横に別途の配力筋120が存在するか否かが判定される。 In step S330, it is determined whether or not the intersection 130 is present in the imaged data, and if the controller 50 determines that the intersection 130 does not exist, in step S334, the controller 50 binds the self-propelled reinforcing bars. The running stop of the machine 100 is executed. Then, after the self-propelled reinforcing bar binding machine 100 is automatically stopped, the controller 50 receives the imaging data transmitted from the imaging device 60 or another imaging device capable of imaging the 360-degree direction, and the controller 50 receives the imaging data. It is determined whether or not there is another force distribution bar 120 next to the two rows of force distribution bars 120 that have traveled up to.

コントローラ50において、横に別途の配力筋120が存在すると判定された場合、ステップS338において、コントローラ50により、横方向移動用アクチュエータ18が作動されて、自走式鉄筋結束機100がその向き(進行方向)を反転させ、二対の車輪12が横にある二列の配力筋120の上に載置される。その後、載置された新たな二列の配力筋120の上で、自走式鉄筋結束機100の走行が開始され、図8に示すように交差部における結束可否判断と結束可否判断に基づく一連の処理が実行される。 When it is determined in the controller 50 that there is a separate force distribution bar 120 on the side, in step S338, the controller 50 operates the lateral movement actuator 18, and the self-propelled reinforcing bar binding machine 100 is oriented in that direction ( The direction of travel) is reversed, and two pairs of wheels 12 are placed on two rows of load distribution bars 120 on the side. After that, the self-propelled reinforcing bar binding machine 100 starts running on the newly placed two rows of force distribution bars 120, and is based on the binding possibility judgment and the binding possibility judgment at the intersection as shown in FIG. A series of processes are executed.

一方、コントローラ50において、横に別途の配力筋120が存在しないと判定された場合、自走式鉄筋結束機100は以後の進行を継続できないことから、ステップS340において、停止していることを作業員に告知するブザーや点灯表示等の警報を実行する。 On the other hand, when it is determined in the controller 50 that there is no separate force distribution bar 120 on the side, the self-propelled reinforcing bar binding machine 100 cannot continue the subsequent progress, so that it is stopped in step S340. Execute alarms such as buzzers and lighting displays to notify workers.

尚、図8及び図9に示す一連の制御フローを含むプログラムがコンピュータであるコントローラ50にインストールされることにより、各処理が実行されてもよい。 Each process may be executed by installing a program including a series of control flows shown in FIGS. 8 and 9 on the controller 50, which is a computer.

次に、図10を参照して、画像処理の一例について説明する。尚、図10は、図8におけるステップS304とステップS306の間の画像処理を詳細に説明したフロー図である。 Next, an example of image processing will be described with reference to FIG. Note that FIG. 10 is a flow chart in which the image processing between steps S304 and S306 in FIG. 8 is described in detail.

ステップS304において、撮像装置60による交差部130とその周辺の撮像が実行され、送信された撮像データがコントローラ50に送信される。 In step S304, the imaging device 60 executes imaging of the intersection 130 and its surroundings, and the transmitted imaging data is transmitted to the controller 50.

コントローラ50は、ステップS362において、受信した撮像データを平滑化処理し、ステップS364において、収縮・膨張処理を繰り返すことにより、ノイズカットを行う。そして、ステップS366においてエッジ検出を行い、ステップS368において線分を検出し、ステップS370において直線のパラメータ化を実施し、ステップS372において画像データにおける線分の絞り込みを実施する。これらの一連の処理により、例えば、配力筋120の中心線と吊材103の中心線が特定される。そして、ステップS374において交点の計算を実施することにより、例えば配力筋120と吊材103の離間距離が算定される。算定された離間距離が閾値未満の場合は対象の交差部130が結束不可と判定され、離間距離が閾値以上の場合は対象の交差部130が結束可能と判定される。 The controller 50 smoothes the received imaging data in step S362, and repeats the contraction / expansion process in step S364 to cut noise. Then, edge detection is performed in step S366, line segments are detected in step S368, linear parameterization is performed in step S370, and line segments in image data are narrowed down in step S372. By these series of processes, for example, the center line of the force distribution bar 120 and the center line of the suspension member 103 are specified. Then, by performing the calculation of the intersection in step S374, for example, the separation distance between the force distribution bar 120 and the suspension member 103 is calculated. If the calculated separation distance is less than the threshold value, it is determined that the target intersection 130 cannot be bound, and if the separation distance is greater than or equal to the threshold value, the target intersection 130 is determined to be able to bind.

以上、本発明の実施の形態を、図面を用いて詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における設計変更等があっても、それらは本発明に含まれるものである。 Although the embodiment of the present invention has been described in detail with reference to the drawings, the specific configuration is not limited to this embodiment, and there are design changes and the like within a range not deviating from the gist of the present invention. However, they are included in the present invention.

10:自走式ロボット、11:ロボット本体、12:車輪、15:駆動用アクチュエータ、18:横移動用アクチュエータ、20:結束機(自動結束機)、21:結束機本体、22:グリップ、23:トリガー、24:ワイヤリール、25:クランプ、26:バッテリー、30:昇降シリンダ、31:シリンダ、32:ピストンロッド、40:トリガー操作装置,50:コントローラ、60:撮像装置、61:保持器、70:マーカー装置、100:自走式鉄筋結束機、101:波板、102:主筋(第一鉄筋)、103:吊材(障害物)、104:ラチス材(障害物)、105:端部材、110:鉄筋トラス付きデッキプレート、120:配力筋(第二鉄筋)、130,10A,130B:交差部、202:駆動制御部、204:撮像データ入力部、206:交差部・障害物判定部、208:結束可否判定部、210:マーカー制御部、212:警報部、214:格納部、216:機械学習部、W:ワイヤ 10: Self-propelled robot, 11: Robot body, 12: Wheels, 15: Drive actuator, 18: Lateral movement actuator, 20: Binding machine (automatic binding machine), 21: Binding machine body, 22: Grip, 23 : Trigger, 24: Wire reel, 25: Clamp, 26: Battery, 30: Elevating cylinder, 31: Cylinder, 32: Piston rod, 40: Trigger operating device, 50: Controller, 60: Imaging device, 61: Cage, 70: Marker device, 100: Self-propelled rebar binding machine, 101: Corrugated plate, 102: Main rebar (first rebar), 103: Suspension material (obstacle), 104: Lattice material (obstacle), 105: End member , 110: Deck plate with reinforcing bar truss, 120: Reinforcing bar (second reinforcing bar), 130, 10A, 130B: Intersection, 202: Drive control unit, 204: Imaging data input unit, 206: Intersection / obstacle determination Unit, 208: Bundling possibility judgment unit, 210: Marker control unit, 212: Alarm unit, 214: Storage unit, 216: Machine learning unit, W: Wire

Claims (5)

自走式ロボットと、
前記自走式ロボットに搭載されている結束機と、を有する自走式鉄筋結束機であって、
前記自走式ロボットには、コントローラと、相互に交差する第一鉄筋及び第二鉄筋の交差部と、該交差部におけるワイヤ結束に障害となる障害物とを撮像する撮像装置とがさらに搭載されており、
前記コントローラは、前記撮像装置から撮像データを受信し、該撮像データに基づいて前記障害物の有無を検知することを特徴とする、自走式鉄筋結束機。
With a self-propelled robot
A self-propelled rebar binding machine having a binding machine mounted on the self-propelled robot.
The self-propelled robot is further equipped with a controller and an imaging device that images the intersections of the first and second reinforcing bars that intersect with each other and obstacles that hinder wire binding at the intersections. And
The controller is a self-propelled reinforcing bar binding machine, which receives imaging data from the imaging device and detects the presence or absence of the obstacle based on the imaging data.
前記コントローラには、前記交差部と前記障害物の間の離間距離に関して、前記ワイヤ結束が可能な該離間距離に関する閾値が格納されており、
前記コントローラにより、前記撮像データにおける前記離間距離が前記閾値未満であると特定された場合に、前記結束機に対して結束を行わせない制御が実行されることを特徴とする、請求項1に記載の自走式鉄筋結束機。
The controller stores a threshold value for the separation distance at which the wire can be bound with respect to the separation distance between the intersection and the obstacle.
The first aspect of the present invention is characterized in that, when the controller specifies that the separation distance in the imaging data is less than the threshold value, control for preventing the binding machine from binding is executed. The self-propelled rebar binding machine described.
前記自走式ロボットにはマーカー装置が搭載されており、
前記コントローラにおいて、結束が行われていない前記交差部には、前記マーカー装置にマーキングを行わせる制御が実行されることを特徴とする、請求項2に記載の自走式鉄筋結束機。
The self-propelled robot is equipped with a marker device.
The self-propelled reinforcing bar binding machine according to claim 2, wherein in the controller, a control for causing the marker device to perform marking is executed at the intersection where binding is not performed.
前記撮像装置から前記コントローラに送信される画像データのうち、前記交差部が存在しないことを示す画像データ、もしくは前記自走式ロボットの走行に障害となる走行障害物が存在することを示す画像データがある場合に、前記コントローラにおいて、前記自走式ロボットを停止させる制御、もしくは、前記自走式ロボットの走行進路を変更する制御が実行されることを特徴とする、請求項2又は3に記載の自走式鉄筋結束機。 Of the image data transmitted from the imaging device to the controller, image data indicating that the intersection does not exist, or image data indicating that there is a traveling obstacle that hinders the traveling of the self-propelled robot. The second or third aspect of the present invention, wherein the controller executes a control for stopping the self-propelled robot or a control for changing the traveling course of the self-propelled robot. Self-propelled reinforcing bar binding machine. 自走式ロボットと、該自走式ロボットに搭載されている結束機と、コントローラと、相互に交差する第一鉄筋及び第二鉄筋の交差部と、該交差部におけるワイヤ結束に障害となる障害物とを撮像する撮像装置と、を有する自走式鉄筋結束機において、前記コントローラに以下の処理を実行させる、自動鉄筋結束プログラムであって、
前記第一鉄筋もしくは前記第二鉄筋に沿って前記自走式ロボットを走行させ、
前記交差部を前記撮像装置に撮像させ、
前記撮像装置から撮像データを前記コントローラに送信させ、
前記交差部における前記障害物の有無を前記コントローラに検知させ、
前記コントローラが、前記障害物を検知しない場合は、前記結束機に対して前記交差部におけるワイヤ結束を実行させ、前記障害物を検知した場合は、前記結束機に対して前記交差部におけるワイヤ結束を実行させない、ことを特徴とする、自動鉄筋結束プログラム。
The self-propelled robot, the binding machine mounted on the self-propelled robot, the controller, the intersections of the first and second reinforcing bars that intersect with each other, and obstacles that hinder wire binding at the intersections. An automatic rebar binding program that causes the controller to perform the following processing in a self-propelled rebar binding machine having an imaging device for imaging an object.
The self-propelled robot is run along the first reinforcing bar or the second reinforcing bar.
The intersection is imaged by the imaging device.
The image pickup device transmits the image pickup data to the controller, and the image pickup data is transmitted to the controller.
Let the controller detect the presence or absence of the obstacle at the intersection,
If the controller does not detect the obstacle, the binding machine is made to perform wire binding at the intersection, and if the controller detects the obstacle, the binding machine is bound to wire at the intersection. An automatic rebar binding program that does not allow the execution of.
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