JP2022018328A

JP2022018328A - ロボットトラバースシステム並びにこれを構成する台車ユニット及びレールユニット

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Publication number: JP2022018328A
Application number: JP2020121371A
Authority: JP
Inventors: 達也眞部; Tatsuya Manabe
Original assignee: Ken Robotech Corp
Current assignee: Ken Robotech Corp
Priority date: 2020-07-15
Filing date: 2020-07-15
Publication date: 2022-01-27
Anticipated expiration: 2040-07-15
Also published as: JP7246737B2

Abstract

【課題】作業者が鉄筋結束ロボットを自力で持ち上げることなく他の鉄筋を新たな走行軌道として逆向きに自走させ、鉄筋端部における鉄筋結束ロボットの折り返し作業を簡便に達成することができるロボットトラバースシステムを提供すること。【解決手段】複数の第２鉄筋ＬＲ上で第２鉄筋ＬＲに対して直交配置する複数のトラバースレール１２１と複数のトラバースレール１２１の相互間を等間隔に保持するレール支持体１２２とを一体に形成したレールユニット１２０と、レールユニット１２０のトラバースレール１２１上を転動するトラバース車輪１１１とトラバース車輪１１１の転動によりトラバースレール１２１上を移動する台車フレーム１１２と鉄筋結束ロボットＲを第２鉄筋ＬＲと台車フレーム１１２との相互間で乗降自在に移載する乗降補助フレーム１１３とを一体に形成した台車ユニット１１０とで構成されているロボットトラバースシステム１００。【選択図】図４

Description

本発明は、鉄筋を走行軌道として自走する鉄筋結束ロボットを鉄筋の相互間で移動させるロボットトラバースシステムに関するものである。

従来、鉄筋を走行軌道として自走する鉄筋結束ロボットについては、鉄筋終端部の近傍に到達したことを検知して自動停止し、人力により鉄筋の相互間を移動させるもの（特許文献１参照）、鉄筋結束ロボットが乗降機能を備えたクローラ機構を備えるもの（参考文献２参照）が知られている。

特許第６６３３７２０号公報特開第２０１９－３９１７４号公報

しかしながら、特許文献１に記載の鉄筋結束ロボットは、作業者が鉄筋結束ロボットを自力で持ち上げて鉄筋間を移動する必要があり、特許文献２に記載の鉄筋結束ロボットは、ロボット自体の構成が複雑化し、また正確なクローラを行うための調整が難しいという問題があった。

そこで、本発明は、前述したような従来技術の問題を解決するものであって、すなわち、本発明の目的は、作業者が鉄筋結束ロボットを自力で持ち上げることなく他の鉄筋を新たな走行軌道として逆向きに自走させ、鉄筋端部における鉄筋結束ロボットの折り返し作業を簡便に達成することができるロボットトラバースシステム並びにロボットトラバースシステムを構成する台車ユニット及びレールユニットを提供することである。

本請求項１に係る発明は、施工面に並列に敷設された複数の第１鉄筋と該複数の第１鉄筋のそれぞれに交差する方向に延びて該複数の第１鉄筋上に敷設された複数の第２鉄筋との交差部を結束して前記第２鉄筋を走行軌道として自走する鉄筋結束ロボットを前記第２鉄筋の相互間で移動させるロボットトラバースシステムであって、前記複数の第２鉄筋上で前記第２鉄筋に対して直交配置する複数のトラバースレールと該複数のトラバースレールの相互間を等間隔に保持するレール支持体とを一体に形成したレールユニットと、前記レールユニットのトラバースレール上を転動するトラバース車輪と該トラバース車輪の転動により前記トラバースレール上を移動する台車フレームと前記鉄筋結束ロボットを前記第２鉄筋と前記台車フレームとの相互間で乗降自在に移載する乗降補助フレームとを一体に形成した台車ユニットとで構成されていることにより、前述した課題を解決するものである。

本請求項２に係る発明は、施工面に並列に敷設された複数の第１鉄筋と該複数の第１鉄筋のそれぞれに交差する方向に延びて該複数の第１鉄筋上に敷設された複数の第２鉄筋との交差部を前記第１鉄筋を検知して結束する鉄筋結束ロボットが前記第２鉄筋を走行軌道として自走する施工空間で、前記複数の第２鉄筋上で前記第２鉄筋に対して直交配置する複数のトラバースレールと該複数のトラバースレールの相互間を等間隔に保持するレール支持体とを一体に形成したレールユニットと共働して前記鉄筋結束ロボットのロボットトラバースシステムを構成する台車ユニットであって、前記レールユニットのトラバースレール上を転動するトラバース車輪と、該トラバース車輪の転動により前記トラバースレール上を移動する台車フレームと、前記第２鉄筋に接続して傾斜するロボット乗降位置と前記第２鉄筋と離間して水平なロボット搭載位置との間で前記トラバースレールと平行な揺動軸部を中心に揺動して前記鉄筋結束ロボットを乗降自在に移載する乗降補助フレームとを一体に形成したことにより、前述した課題を解決するものである。

本請求項３に係る発明は、前記トラバース車輪が、内側車輪部と外側車輪部とからなり、前記揺動軸部が、前記内側車輪部の直近で前記内側車輪部と外側車輪部との間に位置決め配置されていることにより、前述した課題をさらに解決するものである。

本請求項４に係る発明は、前記乗降補助フレームが、前記鉄筋結束ロボットによる前記第１鉄筋の検知を妨げる鉄筋検知阻害部を有していることにより、前述した課題をさらに解決するものである。

本請求項５に係る発明は、施工面に並列に敷設された複数の第１鉄筋と該複数の第１鉄筋のそれぞれに交差する方向に延びて該複数の第１鉄筋上に敷設された複数の第２鉄筋との交差部を結束して前記第２鉄筋を走行軌道として自走する施工空間で、前記レールユニットのトラバースレール上を転動するトラバース車輪と該トラバース車輪の転動により前記トラバースレール上を移動する台車フレームと前記第２鉄筋に接続して傾斜するロボット乗降位置と前記第２鉄筋と離間して水平なロボット搭載位置との間で前記トラバースレールと平行な揺動軸部を中心に揺動して前記鉄筋結束ロボットを乗降自在に移載する乗降補助フレームとを一体に形成した台車ユニットと共働して前記鉄筋結束ロボットのロボットトラバースシステムを構成するレールユニットであって、前記複数の第２鉄筋上で前記第２鉄筋に対して直交配置する複数のトラバースレールと該複数のトラバースレールの相互間を等間隔に保持するレール支持体と前記第１鉄筋に係合する係合フックとを一体に形成したことにより、前述した課題をさらに解決するものである。

本発明の請求項１に係る発明のロボットトラバースシステムによれば、施工面に並列に敷設された複数の第１鉄筋と複数の第１鉄筋のそれぞれに交差する方向に延びて複数の第１鉄筋上に敷設された複数の第２鉄筋との交差部を結束して第２鉄筋を走行軌道として自走する鉄筋結束ロボットを第２鉄筋の相互間で移動させるロボットトラバースシステムであって、複数の第２鉄筋上で第２鉄筋に対して直交配置する複数のトラバースレールと複数のトラバースレールの相互間を等間隔に保持するレール支持体とを一体に形成したレールユニットと、レールユニットのトラバースレール上を転動するトラバース車輪とトラバース車輪の転動によりトラバースレール上を移動する台車フレームと鉄筋結束ロボットを第２鉄筋と台車フレームとの相互間で乗降自在に移載する乗降補助フレームとを一体に形成した台車ユニットとで構成されていることにより、鉄筋結束ロボットが第２鉄筋を走行軌道として自走して鉄筋相互の交差部を結束しながら第２鉄筋の端部付近まで到達した際に、台車ユニットの乗降補助フレームが鉄筋結束ロボットを第２鉄筋と台車フレームとの相互間で乗降自在に移載するとともに鉄筋結束ロボットが台車フレームに移載してトラバースレールに沿って他の第２鉄筋まで移動可能となるため、作業者が鉄筋結束ロボットを自力で持ち上げることなく他の第２鉄筋を新たな走行軌道として逆向きに自走させ、その結果、鉄筋結束ロボットの折り返し作業を簡便に達成することができる。

本発明の請求項２に係る発明の台車ユニットによれば、施工面に並列に敷設された複数の第１鉄筋と複数の第１鉄筋のそれぞれに交差する方向に延びて複数の第１鉄筋上に敷設された複数の第２鉄筋との交差部を第１鉄筋を検知して結束する鉄筋結束ロボットが前記第２鉄筋を走行軌道として自走する施工空間で、複数の第２鉄筋上で前記第２鉄筋に対して直交配置する複数のトラバースレールと複数のトラバースレールの相互間を等間隔に保持するレール支持体とを一体に形成したレールユニットと共働して鉄筋結束ロボットのロボットトラバースシステムを構成する台車ユニットであって、レールユニットのトラバースレール上を転動するトラバース車輪と、トラバース車輪の転動によりトラバースレール上を移動する台車フレームと、第２鉄筋に接続して傾斜するロボット乗降位置と第２鉄筋と離間して水平なロボット搭載位置との間でトラバースレールと平行な揺動軸部を中心に揺動して鉄筋結束ロボットを乗降自在に移載する乗降補助フレームとを一体に形成したことにより、鉄筋結束ロボットが第２鉄筋を走行軌道として自走して鉄筋相互の交差部を結束しながら第２鉄筋の端部付近まで到達した際に、第２鉄筋に接続して傾斜する乗降補助フレームのロボット乗降位置で鉄筋結束ロボットを自走させるため、鉄筋結束ロボットを第２鉄筋と台車ユニットとの間でスムーズに移載することができる。

また、第２鉄筋と離間して水平な乗降補助フレームのロボット搭載位置で鉄筋結束ロボットを搭載保持するため、台車ユニットをトラバースレールに沿って安定して他の第２鉄筋まで移動させることができる。

本請求項３に係る発明の台車ユニットによれば、請求項２に係る発明の台車ユニットが奏する効果に加えて、トラバース車輪が、内側車輪部と外側車輪部とからなり、揺動軸部が、内側車輪部の直近で内側車輪部と外側車輪部との間に位置決め配置されていることにより、鉄筋結束ロボットが第２鉄筋と乗降補助フレームとの間を乗降する際に、鉄筋結束ロボットの荷重が揺動軸部を介して内側車輪部と外側車輪部との間の位置に加わるため、外側車輪部が持ち上がることなく安定的に乗降することができる。

本請求項４に係る発明の台車ユニットによれば、請求項２又は請求項３に記載の台車ユニットが奏する効果に加えて、乗降補助フレームが、鉄筋結束ロボットによる第１鉄筋の検知を妨げる鉄筋検知阻害部を有していることにより、乗降補助フレームの上で鉄筋結束ロボットが第１鉄筋を検知して行う結束動作が起きないため、不要な結束動作による鉄筋結束ロボットと第１鉄筋及び第２鉄筋との干渉を避けて、台車ユニットを安全に移動させることができる。

本請求項５に係る発明のレールユニットによれば、施工面に並列に敷設された複数の第１鉄筋と複数の第１鉄筋のそれぞれに交差する方向に延びて複数の第１鉄筋上に敷設された複数の第２鉄筋との交差部を結束して第２鉄筋を走行軌道として自走する施工空間で、レールユニットのトラバースレール上を転動するトラバース車輪とトラバース車輪の転動によりトラバースレール上を移動する台車フレームと第２鉄筋に接続して傾斜するロボット乗降位置と第２鉄筋と離間して水平なロボット搭載位置との間でトラバースレールと平行な揺動軸部を中心に揺動して鉄筋結束ロボットを乗降自在に移載する乗降補助フレームとを一体に形成した台車ユニットと共働して鉄筋結束ロボットのロボットトラバースシステムを構成するレールユニットであって、複数の第２鉄筋上で第２鉄筋に対して直交配置する複数のトラバースレールと複数のトラバースレールの相互間を等間隔に保持するレール支持体と第１鉄筋に係合する係合フックとを一体に形成したことにより、係合フックが第１鉄筋に係合して第１鉄筋に対するレールユニットの位置が固定されるため、鉄筋結束ロボットが第２鉄筋と乗降補助フレームとの間で乗降動作を行う際にレールユニットの位置づれを防止することができる。

本発明のロボットトラバースシステムにより移動させる鉄筋結束ロボットが施工面に敷設された鉄筋上を自走している様子を示す模式図。本発明の台車ユニットを示す模式的斜視図。本発明のレールユニットを示す模式的斜視図。施工面に敷設された鉄筋上に、本発明のロボットトラバースシステムを配置した様子を示す説明図。鉄筋上を自走する鉄筋結束ロボットが本発明の台車フレームに移載する過程を示す模式図。鉄筋上を自走する鉄筋結束ロボットが本発明の台車フレームに移載する過程を示す模式図。本発明の台車ユニットの主要部を示す模式図。本発明の台車ユニットの乗降補助フレームの動作を示す模式図。本発明の台車ユニットの乗降補助フレームの動作を示す模式図。図７Ｂの主要部の拡大図。本発明のロボットトラバースシステムを使用した移動の過程を示す模式図。本発明のロボットトラバースシステムを使用した移動の過程を示す模式図。鉄筋結束ロボットが自走して本発明の台車ユニットから鉄筋上に移載する過程を示す模式図。鉄筋結束ロボットが本発明の台車ユニットから移載して他の鉄筋上を自走する様子を示す模式図。鉄筋結束ロボットが本発明の台車ユニットから移載して他の鉄筋上を自走する様子を示す模式図。

本発明のロボットトラバースシステムは、施工面に並列に敷設された複数の第１鉄筋と複数の第１鉄筋のそれぞれに交差する方向に延びて複数の第１鉄筋上に敷設された複数の第２鉄筋との交差部を結束して第２鉄筋を走行軌道として自走する鉄筋結束ロボットを第２鉄筋の相互間で移動させるロボットトラバースシステムであって、複数の第２鉄筋上で第２鉄筋に対して直交配置する複数のトラバースレールと複数のトラバースレールの相互間を等間隔に保持するレール支持体とを一体に形成したレールユニットと、レールユニットのトラバースレール上を転動するトラバース車輪とトラバース車輪の転動によりトラバースレール上を移動する台車フレームと鉄筋結束ロボットを第２鉄筋と台車フレームとの相互間で乗降自在に移載する乗降補助フレームとを一体に形成した台車ユニットとで構成されていることにより、作業者が鉄筋結束ロボットを自力で持ち上げることなく他の第２鉄筋を新たな走行軌道として逆向きに自走させ、その結果、鉄筋結束ロボットの折り返し作業を簡便に達成することができるものであれば、その具体的な実施態様は、如何なるものであっても構わない。

また、本発明の台車ユニットは、施工面に並列に敷設された複数の第１鉄筋と複数の第１鉄筋のそれぞれに交差する方向に延びて複数の第１鉄筋上に敷設された複数の第２鉄筋との交差部を第１鉄筋を検知して結束する鉄筋結束ロボットが前記第２鉄筋を走行軌道として自走する施工空間で、複数の第２鉄筋上で前記第２鉄筋に対して直交配置する複数のトラバースレールと複数のトラバースレールの相互間を等間隔に保持するレール支持体とを一体に形成したレールユニットと共働して鉄筋結束ロボットのロボットトラバースシステムを構成する台車ユニットであって、レールユニットのトラバースレール上を転動するトラバース車輪と、トラバース車輪の転動によりトラバースレール上を移動する台車フレームと、第２鉄筋に接続して傾斜するロボット乗降位置と第２鉄筋と離間して水平なロボット搭載位置との間でトラバースレールと平行な揺動軸部を中心に揺動して鉄筋結束ロボットを乗降自在に移載する乗降補助フレームとを一体に形成したことにより、鉄筋結束ロボットを第２鉄筋と台車ユニットとの間でスムーズに移載することができるものであれば、その具体的な実施態様は、如何なるものであっても構わない。

さらに、本発明のレールユニットは、施工面に並列に敷設された複数の第１鉄筋と複数の第１鉄筋のそれぞれに交差する方向に延びて複数の第１鉄筋上に敷設された複数の第２鉄筋との交差部を結束して第２鉄筋を走行軌道として自走する施工空間で、レールユニットのトラバースレール上を転動するトラバース車輪とトラバース車輪の転動によりトラバースレール上を移動する台車フレームと第２鉄筋に接続して傾斜するロボット乗降位置と第２鉄筋と離間して水平なロボット搭載位置との間でトラバースレールと平行な揺動軸部を中心に揺動して鉄筋結束ロボットを乗降自在に移載する乗降補助フレームとを一体に形成した台車ユニットと共働して鉄筋結束ロボットのロボットトラバースシステムを構成するレールユニットであって、複数の第２鉄筋上で第２鉄筋に対して直交配置する複数のトラバースレールと複数のトラバースレールの相互間を等間隔に保持するレール支持体と第１鉄筋に係合する係合フックとを一体に形成したことにより、係合フックが第１鉄筋に係合して第１鉄筋に対するレールユニットの位置が固定されるため、鉄筋結束ロボットが第２鉄筋と乗降補助フレームとの間で乗降動作を行う際にレールユニットの位置づれを防止することができるものであれば、その具体的な実施態様は、如何なるものであっても構わない。

本発明の実施例であるロボットトラバースシステムについて、図１乃至図１１に基づいて説明する。
ここで、図１は、本発明のロボットトラバースシステムにより移動させる鉄筋結束ロボットが施工面に敷設された鉄筋上を自走している様子を示す模式図であり、図２は、本発明の台車ユニットを示す模式的斜視図であり、図３は、本発明のレールユニットを示す模式的斜視図であり、図４は、施工面に敷設された鉄筋上に、本発明のロボットトラバースシステムを配置した様子を示す説明図であり、図５は、鉄筋上を自走する鉄筋結束ロボットが本発明の台車フレームに移載する過程を示す模式図であり、図６Ａは、鉄筋上を自走する鉄筋結束ロボットが本発明の台車フレームに移載する過程を示す模式図であり、図６Ｂは、本発明の台車ユニットの主要部を示す模式図であり、図７Ａは、本発明の台車ユニットの乗降補助フレームの動作を示す模式図であり、図７Ｂは、本発明の台車ユニットの乗降補助フレームの動作を示す模式図であり、図７Ｃは、図７Ｂの主要部の拡大図であり、図８Ａは、本発明のロボットトラバースシステムを使用した移動の過程を示す模式図であり、図８Ｂは、本発明のロボットトラバースシステムを使用した移動の過程を示す模式図であり、図９は、鉄筋結束ロボットが自走して本発明の台車ユニットから鉄筋上に移載する過程を示す模式図であり、図１０は、鉄筋結束ロボットが本発明の台車ユニットから移載して他の鉄筋上を自走する様子を示す模式図であり、図１１は、鉄筋結束ロボットが本発明の台車ユニットから移載して他の鉄筋上を自走する様子を示す模式図である。

まず、図１乃至図４を参照して、本実施例のロボットトラバースシステム１００の構成を説明する。

本実施例であるロボットトラバースシステム１００は、図１に示す施工面に敷設された第２鉄筋ＬＲ上を自走して第１鉄筋ＴＲと第２鉄筋ＬＲとの交差部を結束する鉄筋結束ロボットＲを他の第２鉄筋ＬＲ上に移動するためのものであり、図２に示す台車ユニット１１０と図３に示すレールユニット１２０とが共働して鉄筋結束ロボットＲのロボットトラバースシステム１００を構成している。

台車ユニット１１０は、後述のレールユニット１２０と共働して鉄筋結束ロボットＲのロボットトラバースシステム１００を構成するものであり、レールユニット１２０のトラバースレール１２１上を転動するトラバース車輪１１１と、トラバース車輪１１１の転動によりレールユニット１２０上を移動する台車フレーム１１２と、第２鉄筋ＬＲに接続して傾斜するロボット乗降位置と第２鉄筋ＬＲと離間して水平なロボット搭載位置との間でトラバースレール１２１と平行な揺動軸部１１３ａを中心に揺動して鉄筋結束ロボットＲを乗降自在に移載する乗降補助フレーム１１３とから一体に形成されている。

トラバース車輪１１１は、鉄筋結束ロボットＲが乗降する側に配置された一対の内側車輪部１１１ａと、内側車輪部１１１ａに対応して反対側に配置された一対の外側車輪部１１１ｂとから構成されている。

台車フレーム１１２は、トラバース車輪１１１の上側に配置され、内側車輪部１１１ａの直近で内側車輪部１１１ａと外側車輪部１１１ｂとの間の位置に一対の軸受け部１１２ａを備えている。

乗降補助フレーム１１３は、一対の揺動軸部１１３ａを備える揺動ベース部材１１３ｂと、揺動ベース部材１１３ｂに固定された中央レール部１１３ｈと、中央レール部１１３ｈに固定された補助レール間隔調整部材１１３ｄと、揺動ベース部材１１３ｂ及び補助レール間隔調整部材１１３ｄにより間隔調整自在に固定されている一対の乗降補助レール部１１３ｃと、中央レール部１１３ｈに固定されて一対の乗降補助レール部１１３ｃの間に配置された鉄筋検知阻害部１１３ｇとを備えている。

揺動ベース部材１１３ｂは、一対の揺動軸部１１３ａにおいて、台車フレーム１１２を構成している一対の軸受け部１１２ａにより揺動自在に軸止されている。この結果、揺動軸部１１３ａは、内側車輪部１１１ａの直近で内側車輪部１１１ａと外側車輪部１１１ｂとの間に位置決め配置されている。

一対の乗降補助レール部１１３ｃは、それぞれ逆Ｕ字状の断面を有しており、それらの間隔は、揺動ベース部材１１３ｂ及び補助レール間隔調整部材１１３ｄにそれぞれ設けられた補助レール間隔調整孔部１１３ｅとこれに螺合する補助レール固定ネジ部１１３ｆにより調整、固定するように構成されている。

レールユニット１２０は、台車ユニット１１０と共働して鉄筋結束ロボットＲのロボットトラバースシステム１００を構成するものであり、複数の第２鉄筋ＬＲ上で第２鉄筋ＬＲに対して直交配置する複数のトラバースレール１２１と複数のトラバースレール１２１の相互間を等間隔に保持するレール支持体１２２と第１鉄筋ＴＲに係合する係合フック１２３とを一体に形成して構成されている。

以上説明したように、本実施例のロボットトラバースシステム１００は、施工面に並列に敷設された複数の第１鉄筋ＴＲと複数の第１鉄筋ＴＲのそれぞれに交差する方向に延びて複数の第１鉄筋上ＴＲに敷設された複数の第２鉄筋ＬＲとの交差部を結束して第２鉄筋ＬＲを走行軌道として自走する鉄筋結束ロボットＲを第２鉄筋ＬＲの相互間で移動させるためのものであり、複数の第２鉄筋上ＬＲで第２鉄筋ＬＲに対して直交配置する複数のトラバースレール１２１と複数のトラバースレール１２１の相互間を等間隔に保持するレール支持体１２２とを一体に形成したレールユニット１２０と、レールユニット１２０のトラバースレール１２１上を転動するトラバース車輪１１１とトラバース車輪１１１の転動によりトラバースレール１２１上を移動する台車フレーム１１２と鉄筋結束ロボットＲを第２鉄筋ＬＲと台車フレーム１１２との相互間で乗降自在に移載する乗降補助フレーム１１３とを一体に形成した台車ユニット１１０とで構成されている。

次に、図５乃至図１１を参照して、本実施例のロボットトラバースシステム１００を用いて鉄筋結束ロボットＲを第２鉄筋ＬＲの相互間で移動させる過程を説明する。

ロボットトラバースシステム１００は、図５及び図６Ａに示すように、施工面に並列に敷設された複数の第１鉄筋ＴＲと複数の第１鉄筋ＴＲのそれぞれに交差する方向に延びて複数の第１鉄筋ＴＲ上に敷設された複数の第２鉄筋ＬＲとの交差部を結束して第２鉄筋ＬＲを走行軌道として自走する鉄筋結束ロボットＲを第２鉄筋ＬＲの相互間で移動させるために用いる。

この鉄筋結束ロボットＲは、図５及び図６Ａに示すように、ロボット車輪Ｒ０によって１番目の第２鉄筋ＬＲと３番目の第２鉄筋ＬＲとを軌道として走行し、第２鉄筋検知装置Ｒ２を２番目の第２鉄筋ＬＲに当接させることにより第２鉄筋ＬＲの存在を検知して、前進又は後退を自動制御している。また、鉄筋結束ロボットＲの本体に対して上下移動可能な第１鉄筋検知装置Ｒ１により、走行中に第１鉄筋ＴＲが直下かつ所定距離以内に存在することを磁気的に検知して、第１鉄筋ＴＲと第２鉄筋ＬＲとの交差部を結束する動作を自動的に行うものである。

まず、レールユニット１２０の一対の乗降補助レール部１１３Ｃの間隔を、第２鉄筋ＬＲが敷設されている間隔に対応して調整する。本実施例では、図５に示すように、鉄筋結束ロボットＲが１番目と３番目の第２鉄筋ＬＲを軌道として走行しているので、一対の乗降補助レール部１１３ｃの間隔を第２鉄筋ＬＲの間隔の２倍に対応させる。

具体的には、中央レール部１１３ｈを２番目の第２鉄筋ＬＲと対応する位置に配置した際に、一対の乗降補助レール部１１３ｃがそれぞれ１番目と３番目の第２鉄筋ＬＲと対応する位置で、かつ、中央レール部１１３ｈとそれぞれ平行になるように、補助レール間隔調整孔部１１３ｅとこれに螺合する補助レール固定ネジ部１１３ｆにより調節し、固定する。

次に、鉄筋結束ロボットＲが走行軌道としている第２鉄筋ＬＲの端部付近に、レールユニット１２０を敷設する。この際、図４に示すように、レールユニット１２０の係合フック１２３が、第１鉄筋ＴＲに係合するように配置する。

そして、レールユニット１２０の上に台車ユニット１１０を搭載する。この際、図６Ｂに示すように、台車ユニット１１０のトラバース車輪１１１が、レールユニット１２０のトラバースレール１２１上に配置されるように位置決めし、さらに、乗降補助フレーム１１３を第２鉄筋ＬＲに接続して傾斜するロボット乗降位置に設定する。

なお、乗降補助フレーム１１３は、鉄筋結束ロボットＲを乗せていない状態では第２鉄筋ＬＲに接続して傾斜するロボット乗降位置で安定するように重量バランスが設定されている。これにより、逆Ｕ字状の断面を有している一対の乗降補助レール部１１３Ｃの下端部位が、第２鉄筋ＬＲと係合した状態で安定する。

乗降補助フレーム１１３を構成している揺動ベース部材１１３ｂの一対の揺動軸部１１３ａは、一対の軸受け部１１２ａにより揺動自在に軸止されている。この一対の軸受け部１１２ａは、台車ユニット１１０のトラバース車輪１１１の内側車輪部１１１ａの直近で内側車輪部１１１ａと外側車輪部１１１ｂとの間に配置されているので、図４及び図６Ｂに示すように、一対の揺動軸部１１３ａは、台車ユニット１１０のトラバース車輪１１１の内側車輪部１１１ａの直近で内側車輪部１１１ａと外側車輪部１１１ｂとの間に位置決め配置される。

以上のようにレールユニット１２０及び台車ユニット１１０を配置することにより、図７Ａに示すように、第２鉄筋ＬＲ上を自走している鉄筋結束ロボットＲが自動的に台車フレーム１１２に移載する。

鉄筋結束ロボットＲが傾斜している一対の乗降補助レール部１１３ｃを上る際には、図７Ａに示すように、鉄筋結束ロボットＲの第１鉄筋検知装置Ｒ１が、乗降補助フレーム１１３の鉄筋検知阻害部１１３ｇに当接して押し上げられるので、第１鉄筋ＴＲの検知が妨げられて結束動作は起きない。

また、鉄筋結束ロボットＲが、傾斜している一対の乗降補助レール部１１３ｃを上る際には、図７Ａに示すように、鉄筋結束ロボットＲの前進方向の第２鉄筋検知装置Ｒ２が、第２鉄筋ＬＲの代わりに中央レール部１１３ｈを検知しているため、自動的に前進を続ける。

鉄筋結束ロボットＲが傾斜している一対の乗降補助レール部１１３ｃを上り、鉄筋結束ロボットＲの重心が揺動ベース部材１１３ｂを越えると、図７Ｂに示すように、鉄筋結束ロボットＲの重量により自動的に乗降補助フレーム１１３全体が一対の揺動軸部１１３ａを中心に揺動して、第２鉄筋ＬＲと離間して水平なロボット搭載位置で安定する。

この時、図７Ｃに示すように、逆Ｕ字状の断面を有している一対の乗降補助レール部１１３Ｃの下端部位が跳ね上がり、第２鉄筋ＬＲと係合している状態（実線）から、第２鉄筋ＬＲとの係合から離脱した状態（二点鎖線）になる。

乗降補助フレーム１１３が水平なロボット搭載位置で安定している時には、鉄筋結束ロボットＲの第１鉄筋検知装置Ｒ１から第１鉄筋ＴＲまでの距離が十分に大きいため第１鉄筋ＴＲを検知せず、鉄筋結束ロボットＲが結束動作を起こさない。

乗降補助フレーム１１３が水平なロボット搭載位置まで揺動し、鉄筋結束ロボットＲが乗降補助フレーム１１３の最奥部まで進んだ際には、図７Ｂに示すように、鉄筋結束ロボットＲの前進方向の第２鉄筋検知装置Ｒ２が検知する対象物がなくなるため、鉄筋結束ロボットＲは前進走行を終了させて自動的に停止する。

鉄筋結束ロボットＲが乗降補助フレーム１１３の最奥部まで上り切って完全に移載して停止し、乗降補助フレーム１１３が第２鉄筋ＬＲと離間して水平なロボット搭載位置で安定的に鉄筋結束ロボットＲを搭載保持する状態になった後に、図８Ａに矢印で示すように、作業者が台車ユニット１１０を手動で押すことによりトラバース車輪１１１を転動させて、レールユニット１２０のトラバースレール１２１に沿って移動させる。本実施例では、台車ユニット１１０が第２鉄筋ＬＲの敷設間隔とちょうど同じ距離だけ移動して停止するよう、不図示のストッパーを設けている。

台車ユニット１１０をトラバースレール１２１に沿って移動させた後、図８Ｂに示すように、鉄筋結束ロボットＲの走行を再開させる。この場合、走行方向は台車フレーム１１２に移載する際の前進走行とは逆向きの後退走行になる。

鉄筋結束ロボットＲが後退走行を開始し、鉄筋結束ロボットＲの重心が揺動ベース部材１１３ｂを越えると、鉄筋結束ロボットＲの重量により自動的に乗降補助フレーム１１３全体が一対の揺動軸部１１３ａを中心に揺動し、第２鉄筋ＬＲに接続して傾斜するロボット乗降位置で安定する。

この時、逆Ｕ字状の断面を有している一対の乗降補助レール部１１３Ｃの下端部位が下がって、再度、第２鉄筋ＬＲと係合する状態になる。台車ユニット１１０が第２鉄筋ＬＲの敷設間隔とちょうど同じ距離だけトラバースレール１２１に沿って移動したことにより、鉄筋結束ロボットＲが台車フレーム１１２に移載する前に走行していた１番目と３番目の第２鉄筋にそれぞれ隣接している、２番目と４番目の第２鉄筋ＬＲに、一対の乗降補助レール部１１３Ｃの下端部位が係合することになる。

鉄筋結束ロボットＲが、傾斜している一対の乗降補助レール部１１３ｃを下る際には、鉄筋結束ロボットＲの後退方向の第２鉄筋検知装置Ｒ２が、第２鉄筋ＬＲの代わりに中央レール部１１３ｈを検知しているため、自動的に後退走行を続ける。

鉄筋結束ロボットＲが傾斜している一対の乗降補助レール部１１３ｃを下る際には、図９に示すように、鉄筋結束ロボットＲの第１鉄筋検知装置Ｒ１が、乗降補助フレーム１１３の鉄筋検知阻害部１１３ｇに当接して押し上げられるので、第１鉄筋ＴＲの検知が妨げられて結束動作は起きない。

鉄筋結束ロボットＲがさらに後退走行して、図１０に示すように、第１鉄筋検知装置Ｒ１が乗降補助フレーム１１３の鉄筋検知阻害部１１３ｇと当接しなくなる位置に至ると、第１鉄筋検知装置Ｒ１が本来の位置まで下がるため、鉄筋結束ロボットＲが第１鉄筋ＴＲを検知することができるようになり、結束動作を再開する。

以上の手順により、鉄筋結束ロボットＲが１番目及び３番目の第２鉄筋ＬＲを走行軌道として自走して鉄筋相互の交差部を結束しながら１番目及び３番目の第２鉄筋ＬＲの端部付近まで到達した際に、台車ユニット１１０の乗降補助フレーム１１３が鉄筋結束ロボットＲを１番目及び３番目の第２鉄筋ＬＲと台車フレーム１１２との相互間で乗降自在に移載するとともに鉄筋結束ロボットＲが台車フレーム１１２に移載してトラバースレール１２１に沿って２番目及び４番目の第２鉄筋ＬＲまで移動可能となるため、作業者が鉄筋結束ロボットを自力で持ち上げることなく他の第２鉄筋を新たな走行軌道として逆向きに自走させ、その結果、鉄筋結束ロボットの折り返し作業を簡便に達成することができる。

以上説明したように、本実施例のロボットトラバースシステム１００によれば、複数の第２鉄筋ＬＲ上で第２鉄筋ＬＲに対して直交配置する複数のトラバースレール１２１と複数のトラバースレール１２１の相互間を等間隔に保持するレール支持体１２２とを一体に形成したレールユニット１２０と、レールユニット１２０のトラバースレール１２１上を転動するトラバース車輪１１１とトラバース車輪１１１の転動によりトラバースレール１２１上を移動する台車フレーム１１２と鉄筋結束ロボットＲを第２鉄筋ＬＲと台車フレーム１１２との相互間で乗降自在に移載する乗降補助フレーム１１３とを一体に形成した台車ユニット１１０とで構成されていることにより、鉄筋結束ロボットＲが第２鉄筋ＬＲを走行軌道として自走して鉄筋相互の交差部を結束しながら第２鉄筋ＬＲの端部付近まで到達した際に、台車ユニット１１０の乗降補助フレーム１１３が鉄筋結束ロボットＲを第２鉄筋ＬＲと台車フレーム１１２との相互間で乗降自在に移載するとともに鉄筋結束ロボットＲが台車フレーム１１２に移載してトラバースレール１２１に沿って他の第２鉄筋ＬＲまで移動可能となるため、作業者が鉄筋結束ロボットＲを自力で持ち上げることなく他の第２鉄筋ＬＲを新たな走行軌道として逆向きに自走させ、その結果、鉄筋結束ロボットＲの折り返し作業を簡便に達成することができる。

本実施例の台車ユニット１１０によれば、レールユニット１２０のトラバースレール１２１上を転動するトラバース車輪１１１と、トラバース車輪１１１の転動によりトラバースレール１２１上を移動する台車フレーム１１２と、第２鉄筋ＬＲに接続して傾斜するロボット乗降位置と第２鉄筋ＬＲと離間して水平なロボット搭載位置との間でトラバースレール１２１と平行な揺動軸部１１３ａを中心に揺動して鉄筋結束ロボットＲを乗降自在に移載する乗降補助フレーム１１３とを一体に形成したことにより、鉄筋結束ロボットＲが第２鉄筋ＬＲを走行軌道として自走して鉄筋相互の交差部を結束しながら第２鉄筋ＬＲの端部付近まで到達した際に、第２鉄筋ＬＲに接続して傾斜する乗降補助フレーム１１３のロボット乗降位置で鉄筋結束ロボットＲを自走させるため、鉄筋結束ロボットＲを第２鉄筋ＬＲと台車ユニット１１０との間でスムーズに移載することができる。

また、第２鉄筋ＬＲと離間して水平な乗降補助フレーム１１３のロボット搭載位置で鉄筋結束ロボットＲを搭載保持するため、台車ユニット１１０をトラバースレール１２１に沿って安定して他の第２鉄筋ＬＲまで移動させることができる。

さらに、乗降補助フレーム１１３が、揺動ベース部材１１３ｂと補助レール間隔調整部材１１３ｄと揺動ベース部材１１３ｂ及び補助レール間隔調整部材１１３ｄにより間隔調整自在に固定されている一対の平行な乗降補助レール部１１３ｃとを備えていることにより、乗降補助フレーム１１３が傾斜位置にある際に一対の乗降補助レール部１１３ｃの間隔が第２鉄筋ＬＲの敷設間隔と対応するよう調節するため、鉄筋結束ロボットＲが第２鉄筋ＬＲと乗降補助フレーム１１３との間で脱輪することなく乗降移動することができる。

さらにまた、トラバース車輪１１１が、内側車輪部１１１ａと外側車輪部１１１ｂとからなり、揺動軸部１１３ａが、内側車輪部１１１ａの直近で内側車輪部１１１ａと外側車輪部１１１ｂとの間に位置決め配置されていることにより、鉄筋結束ロボットＲが第２鉄筋ＬＲと乗降補助フレーム１１３との間を乗降する際に、鉄筋結束ロボットＲの荷重が揺動軸部１１３ａを介して内側車輪部１１１ａと外側車輪部１１１ｂとの間の位置に加わるため、外側車輪部１１１ｂが持ち上がることなく安定的に乗降することができる。

そして、一対の乗降補助レール部１１３ｃが、それぞれ逆Ｕ字状の断面を有していることにより、乗降補助フレーム１１３が第２鉄筋ＬＲに接続して傾斜するロボット乗降位置にある際に、一対の乗降補助レール部１１３ｃの下端部位が第２鉄筋ＬＲに係合して段差がごく小さくなるため、鉄筋結束ロボットＲが第２鉄筋ＬＲと乗降補助フレーム１１３との間でスムーズに乗降移動することができる。

加えて、乗降補助フレーム１１３が、鉄筋結束ロボットＲによる第１鉄筋ＴＲの検知を妨げる鉄筋検知阻害部１１３ｇを有していることにより、乗降補助フレーム１１３の上で鉄筋結束ロボットＲが第１鉄筋ＴＲを検知して行う結束動作が起きないため、不要な結束動作による鉄筋結束ロボットＲと第１鉄筋ＴＲ及び第２鉄筋ＬＲとの干渉を避けて、台車ユニット１１０を安全に移動させることができる。

本実施例のレールユニット１２０によれば、複数の第２鉄筋ＬＲ上で第２鉄筋ＬＲに対して直交配置する複数のトラバースレール１２１と複数のトラバースレール１２１の相互間を等間隔に保持するレール支持体１２２と第１鉄筋ＴＲに係合する係合フック１２３とを一体に形成したことにより、鉄筋結束ロボットＲが自動的に台車フレーム１１２に移載する時、係合フック１２３が第１鉄筋ＴＲに係合して第１鉄筋ＴＲに対するレールユニット１２０の位置が固定されるため、鉄筋結束ロボットＲが第２鉄筋ＬＲと乗降補助フレーム１１３との間で乗降動作を行う際にレールユニット１２０の位置づれを防止することができる。

１００ロボットトラバースシステム
１１０台車ユニット
１１１トラバース車輪
１１１ａ内側車輪部
１１１ｂ外側車輪部
１１２台車フレーム
１１２ａ軸受け部
１１３乗降補助フレーム
１１３ａ揺動軸部
１１３ｂ揺動ベース部材
１１３ｃ乗降補助レール部
１１３ｄ補助レール間隔調整部材
１１３ｅ補助レール間隔調整孔部
１１３ｆ補助レール固定ネジ部
１１３ｇ鉄筋検知阻害部
１１３ｈ中央レール部
１２０レールユニット
１２１トラバースレール
１２２レール支持体
１２３係合フック
ＴＲ第１鉄筋
ＬＲ第２鉄筋
Ｒ鉄筋結束ロボット
Ｒ０ロボット車輪
Ｒ１第１鉄筋検知装置
Ｒ２第２鉄筋検知装置

Claims

施工面に並列に敷設された複数の第１鉄筋と該複数の第１鉄筋のそれぞれに交差する方向に延びて該複数の第１鉄筋上に敷設された複数の第２鉄筋との交差部を結束して前記第２鉄筋を走行軌道として自走する鉄筋結束ロボットを前記第２鉄筋の相互間で移動させるロボットトラバースシステムであって、
前記複数の第２鉄筋上で前記第２鉄筋に対して直交配置する複数のトラバースレールと該複数のトラバースレールの相互間を等間隔に保持するレール支持体とを一体に形成したレールユニットと、
前記レールユニットのトラバースレール上を転動するトラバース車輪と該トラバース車輪の転動により前記トラバースレール上を移動する台車フレームと前記鉄筋結束ロボットを前記第２鉄筋と前記台車フレームとの相互間で乗降自在に移載する乗降補助フレームとを一体に形成した台車ユニットとで構成されていることを特徴とするロボットトラバースシステム。
施工面に並列に敷設された複数の第１鉄筋と該複数の第１鉄筋のそれぞれに交差する方向に延びて該複数の第１鉄筋上に敷設された複数の第２鉄筋との交差部を前記第１鉄筋を検知して結束する鉄筋結束ロボットが前記第２鉄筋を走行軌道として自走する施工空間で、前記複数の第２鉄筋上で前記第２鉄筋に対して直交配置する複数のトラバースレールと該複数のトラバースレールの相互間を等間隔に保持するレール支持体とを一体に形成したレールユニットと共働して前記鉄筋結束ロボットのロボットトラバースシステムを構成する台車ユニットであって、
前記レールユニットのトラバースレール上を転動するトラバース車輪と、
該トラバース車輪の転動により前記トラバースレール上を移動する台車フレームと、
前記第２鉄筋に接続して傾斜するロボット乗降位置と前記第２鉄筋と離間して水平なロボット搭載位置との間で前記トラバースレールと平行な揺動軸部を中心に揺動して前記鉄筋結束ロボットを乗降自在に移載する乗降補助フレームとを一体に形成したことを特徴とする台車ユニット。
前記トラバース車輪が、内側車輪部と外側車輪部とからなり、
前記揺動軸部が、前記内側車輪部の直近で前記内側車輪部と外側車輪部との間に位置決め配置されていることを特徴とする請求項２に記載の台車ユニット。
前記乗降補助フレームが、前記鉄筋結束ロボットによる前記第１鉄筋の検知を妨げる鉄筋検知阻害部を有していることを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の台車ユニット。
施工面に並列に敷設された複数の第１鉄筋と該複数の第１鉄筋のそれぞれに交差する方向に延びて該複数の第１鉄筋上に敷設された複数の第２鉄筋との交差部を結束して前記第２鉄筋を走行軌道として自走する施工空間で、レールユニットのトラバースレール上を転動するトラバース車輪と該トラバース車輪の転動により前記トラバースレール上を移動する台車フレームと前記第２鉄筋に接続して傾斜するロボット乗降位置と前記第２鉄筋と離間して水平なロボット搭載位置との間で前記トラバースレールと平行な揺動軸部を中心に揺動して鉄筋結束ロボットを乗降自在に移載する乗降補助フレームとを一体に形成した台車ユニットと共働して前記鉄筋結束ロボットのロボットトラバースシステムを構成するレールユニットであって、
前記複数の第２鉄筋上で前記第２鉄筋に対して直交配置する複数のトラバースレールと該複数のトラバースレールの相互間を等間隔に保持するレール支持体と前記第１鉄筋に係合する係合フックとを一体に形成したことを特徴とするレールユニット。