JP7050286B2 - 足場組立装置及び方法 - Google Patents

Description

本発明は足場を自動的に組立、解体することができる足場組立装置及び方法に関する。

ビル、家屋等の建築物や構造物の建設・解体現場で使用される足場の組立及び解体は、専門の鳶職人を必要とし、手作業で行われているが、高所作業で、危険を伴うため、安全性を配慮した作業となり、時間がかかり、作業性が悪いうえ、工事全体に占める費用が多く工期も長いものであった。

従来、このような足場の組立・解体作業を改善するために、種々の装置が提案されている。例えば、特許文献１には、ポールに沿って昇降可能に設けられた昇降機の昇降ウイングに枠組足場を１層ずつクランプして、下から順次持ち上げて積み上げる足場装置が記載されている。しかし、各層の枠組足場自体は、人手で組立を行うものである。

特許文献２には、第１足場をリフターで持ち上げて、下方に空所を形成して、該空所に第２足場を設置し、第２足場の上に第１足場を載置して両足場を結合し、建築物の壁に設けた壁繋ぎ用係合部材に沿って、第１足場と第２足場をリフターで持ち上げて下方に空所を形成し、これを繰り返して複数の足場を下から順に組み立てる足場リフター装置が記載されている。しかし、この足場リフター装置も、第１足場、第２足場それ自体は、人手で組立を行うものである。

特許文献３には、足場の組立ヤードと送りヤードを有し、組立ヤードから送りヤードまで足場を搬送するコンベアを有する組立台を備え、組立ヤードで組み立てた足場１単位を送りヤードに送り、さらに組立ヤードで組み立てた足場１単位を送りヤードの足場１単位と連結して送りヤードに送り、これを繰り返して所定単位数の足場を組み立てた後、足場全体を吊り上げて、別途組み立てた所定単位数の足場の上に連結する足場組立台が記載されている。しかし、この足場組立台の組立ヤードでの足場１単位の足場部材の組立は、やはり人手で行われる。

このように、従来の足場装置では、足場部材の組立自体は手作業であり、依然として作業効率が悪いという問題があった。

特開平１０－２１９９９２号公報 特許第２５８９４５５号公報 特許第３７０９５０７号公報

そこで、本発明は、従来の問題点に鑑み、足場部材を自動的に短時間で組立、解体することができ、作業性がよく、省力化できる足場組立装置及び方法を提供することを課題とする。

本発明に係る足場組立装置は、建枠、床付布板、交差筋違からなる足場を組み立てる装置であって、
ｘ軸、ｙ軸及びｚ軸の直交座標系のｘ軸方向に、前記建枠の下端が挿入されるガイドピンが所定ピッチで設けられたセッティングベースと、
前記セッティングベースの上方をｘ軸方向に移動可能で、足場部材積載部と、前記セッティングベースの両側又は片側に位置するロボット搭載部とを有する台車とを備え、
前記台車の足場部材積載部に、
複数の前記建枠、前記床付布板及び前記交差筋違を積載するラックと、
前記建枠を供給する第１供給手段と、
前記床付布板を供給する第２供給手段と、
前記交差筋違を供給する第３供給手段とを備え、
前記台車のロボット搭載部に、
前記第１供給手段により供給された建枠を把持して前記セッティングベースのガイドピンに取り付け、又は既に取付けられた建枠の上に取り付ける第１ロボットと、
前記第２供給手段により供給された床付布板を把持して前記建枠間に取り付ける第２ロボットと、
前記第３供給手段により供給された交差筋違を把持して前記建枠間に取り付ける第３ロボットとを備え、
前記第１ロボット、前記第２ロボット、前記第３ロボットは、それぞれｙ軸方向に移動可能で、ｚ軸方向に昇降可能で、ｙ軸回りに回動可能である。

本発明では、台車の足場部材積載部のラックから、第１供給手段、第２供給手段、第３供給手段により建枠、床付布板、交差筋違が供給され、台車を移動させつつ、第１ロボット、第２ロボット、第３ロボットによりセッティングベース上に取り付けられる。複数段の１スパンの枠組が組み立てられ、複数段の２スパンの枠組みが組み立てられ、これを繰り返すことにより、複数段の複数スパンからなる足場が自動的に製造される。

前記セッティングベースの両側にｘ軸方向に延びるレールを備え、前記レール上を前記台車が走行移動可能である。これにより、台車の移動を正確に行える。

前記第１ロボット、前記第２ロボット、前記第３ロボットは、前記セッティングベースの両側に１対設けられている。これにより、組み立てられる枠組に邪魔されることなく、建枠、床付布板、交差筋違の把持及び移動をセッティングベースの両側から迅速に行うことができる。

前記第１ロボットは、建枠の縦柱を把持する。

前記第２ロボットは、床付布材の床材の表面中央部を吸着する。

前記第３ロボットは、交差筋違のヒンジピンの近傍で２つの筋違材を別箇に把持する。

本発明に係る足場組立方法は、
前記足場組立装置を用いて、建枠、床付布板、交差筋違からなる足場を組み立てる方法であって、
前記足場組立装置の第１ロボット、第２ロボット及び第３ロボットにより、
前記足場組立装置のセッティングベースに、１段目１スパンの２つの建枠を取り付け、前記２つの建枠の間に床付布板と交差筋違を取り付ける１段目１スパンの第１枠組工程と、
前記１段目１スパンの枠組の２つの建枠の上に、２つの建枠を取り付け、前記２つの建枠の間に床付布板と交差筋違を取り付ける２段目１スパンの第２枠組工程とを行い、
２スパン以降は、
前記セッティングベースに、１段目前スパンの枠組の建枠の横に建枠を取り付け、該建枠と前記１段目前スパンの枠組の建枠との間に床付布板と交差筋違を取り付ける１段目次スパンの枠組工程と、
前記１段目次スパンの枠組の建枠の上に、建枠を取り付け、該建枠と前記２段目前スパンの枠組の建枠との間に床付布板と交差筋違を取り付ける２段目次スパンの枠組工程とを繰り返すことにより、所定スパンの枠組みからなる足場を組み立てる方法である。

本発明によれば、台車の足場部材積載部のラックから、第１供給手段、第２供給手段、第３供給手段により建枠、床付布板、交差筋違が供給され、台車を移動させつつ、第１ロボット、第２ロボット、第３ロボットによりセッティングベース上に取り付けられ、複数段の１スパンの枠組が組み立てられ、複数段の２スパンの枠組みが組み立てられ、これを繰り返すことにより、複数段の複数スパンからなる足場を自動的に短時間で組立、解体することができ、作業性がよく、省力化できるという効果を有している。

本発明に係る足場組立装置の平面図（ａ）及び正面図（ｂ）。 セッティングベースの平面図（ａ）及び正面図（ｂ）。 台車の平面図。 台車の足場部材積載部の平面図。 台車の足場部材積載部の部分断面正面図。 台車の足場部材積載部の側面図。 台車の足場部材積載部に建枠、床付布板、交差筋違を積載した状態を示す側面図。 建枠の供給状況を示す正面図。 床付布板の供給状況を示す正面図。 交差筋違の供給状況を示す正面図。 図１０の一部拡大図。 図１１の平面図。 交差筋違の図１０に続く供給状況を示す正面図。 図１３の一部拡大図。 図１４の平面図。 建枠組立ロボットを示す側面図。 布板組立ロボットを示す側面図。 筋違組立ロボットを示す側面図。 建枠のロック装置を示す断面図。 床付布板のロック装置を示す長手方向断面図（ａ）及びI-I線断面図（ｂ）。 交差筋違のロック装置のロック状態（ａ）及びロック解除状態（ｂ）を示す正面図、及びII-II線断面図（ｃ）。 １段目１スパンの建枠（ａ）、床付布板（ｂ）、交差筋違（ｃ）の組立状況を示す正面図。 ２段目１スパンの建枠（ａ）、床付布板（ｂ）、交差筋違（ｃ）の組立状況を示す正面図。 １段目２スパンの建枠（ａ）、床付布板（ｂ）、交差筋違（ｃ）の組立状況を示す正面図。 ２段目２スパンの建枠（ａ）、床付布板（ｂ）、交差筋違（ｃ）の組立状況を示す正面図。 ２段４スパンの足場の組立完了状態を示す正面図。

以下、本発明の実施形態を添付図面に従って説明する。

図１は、本発明に係る足場組立装置１の全体を示す。足場組立装置１は、セッティングベース２と、台車３とを備え、足場部材である建枠４、床付布板５、交差筋違６を用いて足場枠組を自動的に組み立てる装置である。以下、説明の便宜上、足場組立装置１の長手の水平方向をｘ軸、該ｘ軸に直交する水平方向をｙ軸、ｘ軸及びｙ軸に直交する垂直方向をｚ軸とする直交座標系を用いる。

セッティングベース２は、図２に示すように、ｘ軸方向に長く、ｙ軸方向に短い矩形の板である。セッティングベース２の上面には、足場部材の１つである建枠４の下端が挿入されるガイドピン７が複数取り付けられている。ガイドピン７は、幅が異なる３種類の建枠４が取り付けられるように、ｙ方向にＳ１（６１０ｍｍ）、Ｓ２（９１４ｍｍ）、Ｓ３（１２１９ｍｍ）の間隔で取り付けられるとともに、スパンが異なる４種類の床付布板５が取り付けられるように、ｘ方向にＰ１（６１０ｍｍ）、Ｐ２（１２１９ｍｍ）、Ｐ３（１５２４ｍｍ）、Ｐ４（１８２９ｍｍ）のピッチで取り付けられている。

台車３は、図１に示すように、複数の車輪８を備え、セッティングベース２の両側にｘ軸方向に敷接されたレール９上を走行可能である。台車３は、図３に示すように、セッティングベース２の上方に位置する足場部材積載部１０と、該足場部材積載部１０の端部両側からｘ軸方向に伸びてセッティングベース２の両側に位置するロボット搭載部１１とを有する。

図３、図４，図５，図６に示すように、台車３の足場部材積載部１０には、建枠４を支持する建枠ラック１２と、床付布板５を積み重ねる布板リフタ１３及び布板コンベア１４と、交差筋違６を積み重ねる筋違ラック１５が設けられている。

建枠ラック１２は、図５，図６に示すように、支持台１６を有し、図７に示すように、建枠４の縦柱４ａの下端が台車３の上面から浮くように、建枠４の補助横梁４ｂを載せることにより、建枠４を立てて支持するものである、建枠ラック１２には、図５において左方向から建枠４を挿入して、複数（実施例では５０個）の建枠４をｘ方向に整列して支持することができる。

布板リフタ１３は、図５に示すように、建枠ラック１２の下方に位置するように台車３の凹部１７に設けられ、床付布板５を寝かせた状態で積載するものである。布板リフタ１３は、台車３の上面と同じレベルから、建枠ラック１２の支持台１６の近傍まで昇降可能である。布板リフタ１３の上には、図７に示すように、複数（実施例では４０個）の床付布板５を積み重ねて積載することができる。布板リフタ１３は、最上段の床付布板５が供給される毎に、１段ずつ上昇するようになっている。

布板コンベア１４は、図５に示すように、布板リフタ１２のｘ軸方向に隣接して台車３の凹部１７に設けられ、床付布板５を寝かせた状態で載置できる大きさを有している。布板コンベア１４には、布板リフタ１３と同様に、複数（実施例では４０個）の床付布板５を積み重ねて積載することができる。実施例では、布板リフタ１３と布板コンベア１４には、合計８０個の床付布板５を積載することができる。布板コンベア１４の上面は、台車３の上面と同じか、少し高いレベルであり、布板リフタ１３に床付布板５が無いときに、布板コンベア１４に積載した床付布板５を布板リフタ１３に移載することができる。

筋違ラック１５は、図６に示すように、建枠ラック１２の両側の台車３上に設けられている。筋違ラック１５は、ｘ軸方向に平行な面を有する垂直板１８と、該垂直板１８と対向するガイド板１９とからなり、垂直板１８とガイド板１９との間に、図７に示すように、複数（実施例では片側４０個）の交差筋違６を積み重ねて積載することができる。筋違ラック１５の垂直板１８には、最下部の交差筋違６を支持して、交差筋違６を昇降させる筋違リフタ２０が設けられている。

足場部材積載部１０には、さらに、建枠４、床付布板５及び交差筋違６の供給装置が設けられている。

建枠４の供給装置として、図５，図６に示すように、台車３に設けられた架台２１の上枠に、建枠搬送アーム２２がｘ軸方向に移動可能に設けられている。建枠搬送アーム２２は、建枠４の横梁４ｃに掛止するフック２３を有し、このフック２３に建枠ラック１２に支持された先頭の建枠４を引っ掛けて、図８に示すように、建枠組立ロボット３１の位置まで供給すようになっている。

床付布板５の供給装置として、図５，図６に示すように、建枠ラック１２の支持台１６の下方に、布板搬送アーム２４がｘ軸方向に移動可能に設けられている。布板搬送アーム２４は、床付布板５に吸着する電磁石からなる２つの吸着板２５を有する。布板搬送アーム２４は、布板リフタ１３に積載された最上部の床付布板５の４分の１の部分を吸着して、図９に示すように、床付布板５を布板組立ロボット３２の位置まで供給すようになっている。

交差筋違６の供給装置として、図５に示すように、筋違ラック１５の垂直板１８に、最上部の交差筋違６をｘ軸方向に押し出す筋違プッシャ２６が設けられている。筋違プッシャ２６は、筋違ラック１５の筋違リフタ２０に積載された最上部の交差筋違６の後端を押して、図１０，図１３に示すように、交差筋違６を筋違組立ロボット３３の位置まで供給するようになっている。

図１１，図１２に示すように、筋違組立ロボット３３には、筋違プッシャ２６により押し出されてくる交差筋違６を支持する支持アーム２７が伸縮可能に設けられている。また、筋違ラック１５の垂直板１８には、筋違プッシャ２６により押し出された交差筋違６の後端部分を支持する支持ロッド２８が設けられている。図１４、図１５に示すように、支持ロッド２８の先端には、Ｌ字形の屈曲アーム２９を有する。屈曲アーム２９は、支持ロッド２８の回転により旋回し、押し出された交差筋違６の片方の筋違をヒンジピン６ａの周りに回動させて交差筋違６をＸ型に開くことができる。

図３に示すように、台車３のロボット搭載部１１には、１対の建枠組立ロボット３１、１対の布板組立ロボット３２、１対の筋違組立ロボット３３がこの順に前端から後端に向かってｘ軸方向に配置されている。

図１６を参照すると、１対の建枠組立ロボット３１は、それぞれｚ軸方向に伸縮可能な本体３１ａと、該本体３１ａの上端にｚ軸回りに回動可能に設けられたヘッド３１ｂと、該ヘッド３１ｂにｙ方向に移動可能にかつｙ軸回りに回動可能なアーム３１ｃとからなり、アーム３１ｃの先端にはグリップ３４が設けられている。

ヘッド３１ｂには、グリップ３４による建枠４の把持ポイントＰ１を認識するための第１カメラ３５ａと、建枠４の取付ポイントＰ２を認識するための第２カメラ３５ｂとが設けられている。グリップ３４は、建枠４の縦柱４ａの上方部の所定箇所（把持ポイント）を把持するようになっている。

１対の建枠組立ロボット３１は、セッティングベース２の両側から、建枠搬送アーム２２により供給された建枠４の縦柱４ａの把持ポイントＰ２を把持して、縦柱４ａの下端を、セッティングベース２上のガイドピン７、又は既に取り付けられた建枠４の縦柱４ａの上端の連結ピン３６に取り付けることができる。

図１７を参照すると、１対の布板組立ロボット３２は、それぞれ、ｚ軸方向に伸縮可能な本体３２ａと、該本体３２ａの上端にｚ軸回りに回動可能なヘッド３２ｂと、該ヘッド３２ｂにｙ方向に移動可能にかつｙ軸回りに回動可能なアーム３２ｃとからなり、アーム３２の先端には電磁石からなる吸着部３７が設けられている。

ヘッド３２ｂには、吸着部３７による床付布板５の吸着ポイントＰ３を認識するための第１カメラ３８ａと、床付布板５の取付ポイントＰ４を認識するための第２カメラ３８ｂとが設けられている。吸着部３７は、電磁石を励磁して床付布板５の上面の中心部分の（吸着ポイントＰ３）を吸着するようになっている。

１対の布板組立ロボット３２は、セッティングベース２の両側から、布板搬送アーム２４により供給された床付布板５を吸着して、両端の掴み金具５ａを建枠４の横梁４ｃに掛止して取り付けることができる。

図１８を参照すると、１対の筋違組立ロボット３３は、ｚ軸方向に伸縮可能な本体３３ａと、該本体３３ａの上端にｚ軸回りに回動可能なヘッド３３ｂと、該ヘッド３３ｂにｙ方向に移動可能にかつｙ軸回りに回動可能なアーム３３ｃとからなり、アーム３３ｃの先端には、図１４、図１５に示すように、第１グリップ３９ａ及び第２グリップ３９ｂが設けられている。

ヘッド３３ｂには、第１グリップ３９ａ及び第２グリップ３９ｂによる交差筋違６の把持中心となるヒンジピン６ａを認識するための第１カメラ４０ａと、交差筋違６の取付ポイントである建枠４の筋違ピン４ｄを認識するための第２カメラ４０ｂが設けられている。アーム３３ｃは、独立して回転可能な同芯の２つの回転軸を有する。第１グリップ３９ａと第２グリップ３９ｂは、アーム３３ｃの２つの回転軸に取り付けられ、交差筋違６の２つの筋違をそれぞれ把持して、交差角度を変更できるようになっている。

図１８に戻ると、１対の筋違組立ロボット３３は、セッティングベース２の両側から、筋違プッシャ２６により供給された交差筋違６を把持して、交差角度を狭めた状態で枠組の外側から２つの建枠４の間を通って枠組の内側に装入し、ここで交差角度を広げて建枠４の縦柱４ａに向かって移動し、両端の係合孔６ｂを建枠４の筋違ピン４ｄに嵌めることにより、交差筋違６を建枠４に取り付けることができる。

足場部材である、建枠４、床付布板５、及び交差筋違６には、取付状態を維持し解除するロック装置が設けられている。以下、これらのロック装置を説明する。

図１９を参照すると、建枠４には、縦柱４ａの下端部に逆Ｌ字形のロックレバー４１が設けられている。ロックレバー４１は、水平部４１ａが縦枠４の縦柱４ａの内部に差し込まれて支軸４２により回動可能に設けられ、これにより垂直部４１ｂの下端の爪４１ｃが縦柱４ａの内部に侵入して連結ピン３６のロック孔３６ａに係合するロック位置と、爪４１ｃがロック孔３６ａから退避するロック解除位置とに回動可能になっている。

一方、縦柱４ａの把持ポイントには、縦柱４ａの内部に設けたく字形の板ばね４３により、ロック解除ボタン４４が縦柱４ａの内部からが突出するように設けられている。板ばね４３の上端部はねじ４３ａにより縦柱４ａの内壁に固定され、中間の山部はロック解除ボタン４４に接触し、下端部は縦柱４ａの内部に摺動可能に収容された連結バー４５の上端に取り付けられている。連結バー４５の下端は、ロックレバー４１の水平部４１ａの支軸４２よりも先端側に係合している。

ロック解除ボタン４４が押されないときは、ロックレバー４１の爪４１ｃが連結ピン３６のロック孔３６ａに係合してロック状態となる。ロック解除ボタン４４が押されると、板ばね４３の下端が連結バー４５の上端を下方に押圧する結果、連結バー４５が下方に摺動し、連結バー４５の下端がロックレバー４１の水平部４１ａの先端部を押圧するので、ロックバー４１が２点鎖線で示すように支軸４２を中心に回動し、爪４１ｃがロック孔３６ａから退避してロックが解除されるようになっている。なお、ロック解除ボタン４３は、建枠組立ロボット３１のグリップ３４によりに縦柱４ａが把持されたときに、押圧されるようになっている。手動でも押圧することができる。

図２０を参照すると、床付布板５には、両端の掴み金具５ａに、ロックレバー４６が支軸４７により回動可能に取り付けられ、掴み金具５ａの係合凹部に侵入して建枠４の横梁４ｃから離脱するのを防止するロック位置と、掴み金具５ａの係合凹部から退避して建枠４の横枠４ｃから離脱するのを許容するロック解除位置とに回動可能になっている。

一方、床付布板５の吸着ポイントの裏側には、床付布板５の短手方向に伸びる作動バー４８が設けられている。作動バー４８の中央には吸着板４９が設けられ、作動バー４８の両端には、基部５０ａと突部５０ｂからなるＴ字形のロック解除ボタン５０が設けられている。ロック解除ボタン５０は、Ｖ字形の板ばね５１により、突部５０ｂが下方に突出するように付勢されている。ロック解除ボタン５０の基部５０ａの一端は、連結ロッド５２により床付布板５の一端のロックレバー４６と連結され、基部５０ａの他端は、連結ロッド５２により床付布板５の他端のロックレバー４６と連結されている。

ロック解除ボタン５０が押されないか、吸着板４９が布板組立ロボット３２の吸着部３７により吸引されないときには、ロック解除ボタン５０が下方に付勢され、ロックレバー４６が掴み金具５ａの係合凹部に侵入して建枠４の横梁４ｃから離脱するのを防止している。ロック解除ボタン５０が押されるか、吸着板４９が布板組立ロボット３２の吸着部３７により吸引されて床付布板５の裏面に密着すると、ロック解除ボタン５０が上方に移動し、ロックレバー４６が掴み金具５ａの係合凹部から退避して建枠４の横梁４ｃから離脱し、床付布板５を建枠４から取り外すことができる。

図２１を参照すると、交差筋違６の両端部の係合孔６ｂは、縦枠４の縦柱４ａの筋違ピン４ｄが抜けない小径部Ｓと、縦柱４ａの筋違ピン４ｄが抜け出る大径部Ｌとが、交差筋違６のヒンジピン６ａを中心とする円弧に沿って連続した形状を有する。また、交差筋違６の両端部には、ロックレバー５３が支軸５４の回りに回動可能に取り付けられている。ロックレバー５３は、係合孔６ｂの小径部Ｓを開口し、大径部Ｌの一部を覆うロック位置と（図２１（ａ））、係合孔６ｂの小径部Ｓと大径部Ｌを開口するロック解除位置（図２１（ｂ））とに移動可能であり、図示しないばねによりロック位置に付勢されている。ロックレバー５３には係合孔６ｂの小径部Ｓが開口した状態に保持するストッパ５５が設けられている。

ロックレバー５３がロック位置にある状態では、図２１（ａ）に示すように、係合孔６ｂの小径部Ｓに縦柱４ａの筋違ピン４ｄが通過するので、交差筋違６を取り付けることができるが、一旦取り付けた後は、図２１（ｃ）に示すように、筋違ピン４ｄの爪４ｅにより交差筋違６を取り外すことはできない。しかし、図２１（ａ）に矢印で示すように、交差筋違６の全体を反時計回りに回動すると、筋違ピン４ｄにロックレバー５３が押されて、図２１（ｂ）に示すように、ロックレバー５３がロック解除位置に移動し、大径部Ｌが開くので、その状態で交差筋違６を引き出して取り外すことができる。

足場組立装置１は、図示しない制御装置を有する。制御装置のメモリには、予め定めた原点位置Ｏｐに対して、セッティングボード２のガイドピン７の位置、建枠４、床付布板５及び交差筋違６の寸法及び把持ポイントの位置、移動、建枠４、床付布板５及び交差筋違６の取付ポイントの位置が記憶されている。原点位置Ｏｐは、任意であるが、図１に示すように、セッティングボード２上の１スパン１番建枠取付位置に設定することが好ましい。また、建枠４、床付布板５及び交差筋違６を把持してから取り付ける位置までの経路及び動作手順を定めるプログラムがメモリに記憶されている。このプログラムに従って、制御装置は、台車３の移動を制御するとともに、建枠４、床付布板５及び交差筋違６の各供給装置の動作を制御し、建枠組立ロボット３１、布板組立ロボット３２及び筋違組立ロボット３３の動作を制御して、所定の段数及びピッチ数の足場を自動的に組み立てることができる。また、各ロボット３１、３２、３３に設けたカメラにより、取付ポイント認識することで、正確に取付ポイントに向かって移動させることができる。

次に、足場組立装置１を使用して足場を組み立てる方法について説明する。

足場組立装置１のセッティングベース２、台車３、及びレール９はトラック、トレーラ等で建設現場に運搬することができる。セッティングベース２を建設現場の所定の位置に設置し、その両側に平行にレール９を敷設した後、レール９上に台車３を設置する。セッティングベース２には、組み立てようとする足場の建枠４のサイズとスパンに適合するように、ガイドピン７を装着する。また、足場部材積載部１０の建枠ラック１２、布板リフタ１３及び布板コンベア１４、筋違ラック１５に、建枠４、床付布板５、交差筋違６を積載する。なお、建枠４の縦柱４ａの上端には、予め連結ピン３６を取り付け、固定しておく。

まず、図２２に示すように、建枠組立ロボット３１が原点位置Ｏｐ又はその後方に位置するように、台車３を移動し、縦枠搬送アーム２２により建枠ラック１２の建枠４を建枠組立ロボット３１に供給する（図８参照）。１対の建枠組立ロボット３１は同期して操作し、一方の建枠組立ロボット３１は、グリップ３４により縦枠４の一方の縦柱４ａの所定の把持ポイントを把持し、他方の建枠組立ロボット３１は、グリップ３４により縦枠４の他方の縦柱４ａの所定の把持ポイントを把持する。このとき、グリップ３４によりロック解除ボタン４３が押され、ロックレバー４１はロック解除される。

台車３を前進させ、建枠組立ロボット３１が１段目１スパンの１番建枠取付位置（原点位置Ｏｐ）にくると、建枠組立ロボット３１のヘッド３１ｂを下降して、建枠４の下端を１番建枠取付位置のガイドピン７に挿入する。建枠組立ロボット３１のグリップ３４を解放すると、１番建枠４がセッティングボード２のガイドピン７に起立した状態で取り付けられる。なお、ガイドピン７には、ロック孔が無いので、建枠４はガイドピンにはロックされない。

続いて、建枠組立ロボット３１を２番建枠取付位置又はその後方に位置するように、台車３を後退させ、縦枠搬送アーム２２により建枠ラック１２の建枠４を建枠組立ロボット３１に供給し、同様にして、２番建枠４をセッティングボード２のガイドピン７に取り付ける。

次に、図２２（ｂ）に示すように、布板組立ロボット３２が１番建枠４と２番建枠４の間の中間点に位置するように、台車３を前進させ、布板搬送アーム２４により布板リフタ１３に積載された床付布板５を布板組立ロボット３２に供給する（図９参照）。布板組立ロボット３２は、図１７に示すように、アーム３２ｃを枠組の中間まで伸ばして、吸着部３７により床付布板５の所定の吸着ポイントを吸着する。このとき、床付布板５の吸着板４９が吸引されて床付布板５の裏面に密着し、作動バー４８を介してロック解除ボタン５０が上方に移動し、掴み金具５ａのロックレバー４６のロックが解除される。

床付布板５が１スパンで２枚必要な場合は、１対の布板組立ロボット３２の一方で、１枚目の床付布板５を吸着した後、他方で２枚目の床付布板５を吸着する。

続いて、布板組立ロボット３２のヘッド３２ｂを下降して、吸着部３７に保持した床付布板５を１番建枠４と２番建枠４の間に載置する。吸着部３７の電磁石を消磁すると、床付布板５の裏面に密着していた吸着板４９が離脱し、作動バー４８を介してロック解除ボタン５０が下方に移動し、掴み金具５ａのロックレバー４６がロックされる。これにより、床付布板５が１番建枠４と２番建枠４の間に取り付けられる。

次に、図２２（ｃ）に示すように、筋違組立ロボット３３が１番建枠４と２番建枠４の間の中間点に位置する状態で、筋違プッシャ２６により筋違ラック１５に積載された交差筋違６を筋違組立ロボット３３に供給する（図１０、１３参照）。筋違組立ロボット３３は、第１グリップ３９ａと第２グリップ３９ｂにより、交差筋違６を前述したように開かれた状態で把持する（図１４参照）。このときの交差筋違６の交差角度は、交差筋違６の幅が１番建枠４と２番建枠４の間の間隔より狭くなるようにしておく。

続いて、図２２（ｃ）に示すように、筋違組立ロボット３３のヘッド３３ｂを降下し、交差筋違６を床付布板５の下方に位置させる。続いて、筋違組立ロボット３３のアーム３３ｃを前進させて、交差筋違６を枠組の外側から内側に移動した後、第１グリップ３９ａと第２グリップ３９ｂを回動させて交差筋違６の開き角度を拡げて、アーム３３ｃをｙ軸方向に後退させ、交差筋違６の係合孔６ｂに建枠４の筋違ピン４ｄを通して、筋違組立ロボット３３の第１グリップ３９ａと第２グリップ３９ｂを解放し、さらにアーム３３ｃをｙ軸方向に後退させて、第１グリップ３９ａと第２グリップ３９ｂを枠組みの外側に移動させると、交差筋違６が１番建枠４と２番建枠４の間に取り付けられる。交差筋違６は、１スパンに２個必要であるが、１対の筋違組立ロボット３３を同期して作動させることにより、同時に取り付けることができる。

以上により、１番建枠４、２番建枠４、床付布板５、交差筋違６からなる１段目１スパンの枠組が組み立てられる。

次に、図２３に示すように、２段目１スパンの１番建枠４と２番建枠４を、それぞれ１段目１スパンの１番建枠４と２番建枠４の上に取り付けた後、１番建枠４と２番建枠４の間に床付布板５と交差筋違６を順次取り付けることで、２段目１スパンの枠組が１段目１スパンの枠組の上に組み立てられる。

次に、図２４に示すように、１段目２スパンの建枠４をセッティングボード２の２段目２スパンの建枠取付位置にあるガイドピン７に取り付けた後、１段目２スパンの建枠４と１段目１スパンの建枠４との間に床付布板５と交差筋違６を順次取り付けることで、１段目２スパンの枠組が組み立てられる。

同様に、図２５に示すように、２段目２スパンの建枠４を１段目２スパンの建枠４の上の取り付けた後、２段目２スパンの建枠４と２段目１スパンの建枠４との間に床付布板５と交差筋違６を順次取り付けることで、２段目２スパンの枠組が組み立てられる。

なお、２段目の床付布板５を取り付ける際には、布板組立ロボット３２は、建枠４と建枠４の間で吸着した床付布板５を水平な状態で上方に移動させることはできないので、図２５（ｂ）に示すように、傾斜させた状態で建枠４と建枠４の間を通過させて上方に持ち上げてから、床付布板５を水平な状態に戻してから取り付ける。

このように、図２４に示す１段目２スパンの枠組工程と、図２５に示す２段目２スパンの枠組工程を繰り返すことで、図２６に示すように、２段４スパンの枠組を組み立てることができる。組み立てられた２段４スパンの枠組はクレーンで吊り上げて所定の場所に移動し、既に組み立てられた枠組と連結させて、多段多スパンの枠組みの足場を構築することができる。足場の解体は、組立時と逆の動作を行うことで、可能である。

本発明の足場組立装置の操作は１人で可能であり、専門の鳶職人でなくとも、熟練を要することなく、簡単に組み立てることができ、足場組立のコストの低減と、省力化を図ることができる。

本発明は、以上の実施形態に限るものではなく、特許請求の範囲に記載の発明の範囲内で、種々の変更や修正を加えることができる。

例えば、前記実施形態では、建枠組立ロボット（第１ロボット）３１、布板組立ロボット（第２ロボット）３２、筋違組立ロボット（第３ロボット）３３は、それぞれ、個別に設けたが、本発明の第１ロボット、第２ロボット、第３ロボットは、それぞれが別体であることを意味するものではなく、いずれか２つ又は全てを兼用するロボットとしてもよい。例えば、建枠と床付布板の組立を行うロボットと、交差筋違の組立を行うロボットの２組としてもよい。あるいは全ての部材の組立を行う１つのロボットとしてもよい。

また、足場部材積載部１０における建枠、床付布板、交差筋違の配置は前記実施形態に限るものではなく、ｘ軸方向やｙ軸方向に設けることもできる。さらに、ロボット搭載部１１は、セッティングベース２の側方の両側に位置しているが、片側に設けてもよい。

さらに、前記実施形態では、台車３はレール９上を車輪８で走行するようにしたが、ローラやボールで走行するようにしてもよいし、タイヤで地上を走行するようにすることもできる。

１ 足場組立装置
２ セッティングベース
３ 台車
４ 建枠
５ 床付布板
６ 交差筋違
７ ガイドピン
８ 車輪
９ レール
１０ 足場部材積載部
１１ ロボット搭載部
１２ 建枠ラック
１３ 布板リフタ
１４ 布板コンベア
１５ 筋違ラック
１６ 支持台
１７ 凹部
１８ 垂直板
１９ ガイド板
２０ 筋違リフタ
２１ 架台
２２ 建枠搬送アーム（第１供給手段）
２３ フック
２４ 布板搬送アーム（第２供給手段）
２５ 吸着部
２６ 筋違プッシャ（第３供給手段）
２７ 支持アーム
２８ 支持ロッド
２９ 屈曲アーム
３１ 建枠組立ロボット（第１ロボット）
３２ 布板組立ロボット（第２ロボット）
３３ 筋違組立ロボット（第３ロボット）
３４ グリップ
３５ａ，３５ｂ 第１、第２カメラ
３６ 連結ピン
３７ 吸着部
３８ａ，３８ｂ 第１、第２カメラ
３９ａ，３９ｂ 第１、第２グリップ
４０ａ，４０ｂ 第１、第２カメラ
４１ ロックレバー
４２ 支軸
４３ 板ばね
４４ ロック解除ボタン
４５ 連結バー
４６ ロックレバー
４７ 支軸
４８ 作動レバー
４９ 吸着板
５０ ロック解除ボタン
５１ 板ばね
５２ 連結ロッド
５３ ロックレバー
５４ 支軸
５５ ストッパ

Claims (7)

1. 建枠、床付布板、交差筋違からなる足場を組み立てる装置であって、
   ｘ軸、ｙ軸及びｚ軸の直交座標系のｘ軸方向に、前記建枠の下端が挿入されるガイドピンが所定ピッチで設けられたセッティングベースと、
   前記セッティングベースの上方をｘ軸方向に移動可能で、足場部材積載部と、前記セッティングベースの両側又は片側に位置するロボット搭載部とを有する台車とを備え、
   前記台車の足場部材積載部に、
   複数の前記建枠、前記床付布板及び前記交差筋違を積載するラックと、
   前記建枠を供給する第１供給手段と、
   前記床付布板を供給する第２供給手段と、
   前記交差筋違を供給する第３供給手段とを備え、
   前記台車のロボット搭載部に、
   前記第１供給手段により供給された建枠を把持して前記セッティングベースのガイドピンに取り付け、又は既に取付けられた建枠の上に取り付ける第１ロボットと、
   前記第２供給手段により供給された床付布板を把持して前記建枠間に取り付ける第２ロボットと、
   前記第３供給手段により供給された交差筋違を把持して前記建枠間に取り付ける第３ロボットとを備え、
   前記第１ロボット、前記第２ロボット、前記第３ロボットは、それぞれｙ軸方向に移動可能で、ｚ軸方向に昇降可能で、ｙ軸回りに回動可能であることを特徴とする足場組立装置。
2. 前記セッティングベースの両側にｘ軸方向に延びるレールを備え、前記レール上を前記台車が走行移動可能であることを特徴とする請求項１に記載の足場組立装置。
3. 前記第１ロボット、前記第２ロボット、前記第３ロボットは、前記セッティングベースの両側に１対設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の足場組立装置。
4. 前記第１ロボットは、建枠の縦柱を把持することを特徴とする請求項１～３のいずれかに記載の足場組立装置。
5. 前記第２ロボットは、床付布材の床材の表面中央部を吸着する請求項１～４のいずれかに記載の足場組立装置。
6. 前記第３ロボットは、交差筋違のヒンジピンの近傍で２つの筋違材を別箇に把持する請求項１～５のいずれかに記載の足場組立装置。
7. 請求項１から６のいずれかに記載の足場組立装置を用いて、建枠、床付布板、交差筋違からなる足場を組み立てる方法であって、
   前記足場組立装置の第１ロボット、第２ロボット及び第３ロボットにより、
   前記足場組立装置のセッティングベースに、１段目１スパンの２つの建枠を取り付け、前記２つの建枠の間に床付布板と交差筋違を取り付ける１段目１スパンの第１枠組工程と、
   前記１段目１スパンの枠組の２つの建枠の上に、２つの建枠を取り付け、前記２つの建枠の間に床付布板と交差筋違を取り付ける２段目１スパンの第２枠組工程とを行い、
   ２スパン以降は、
   前記セッティングベースに、１段目前スパンの枠組の建枠の横に建枠を取り付け、該建枠と前記１段目前スパンの枠組の建枠との間に床付布板と交差筋違を取り付ける１段目次スパンの枠組工程と、
   前記１段目次スパンの枠組の建枠の上に、建枠を取り付け、該建枠と前記２段目前スパンの枠組の建枠との間に床付布板と交差筋違を取り付ける２段目次スパンの枠組工程と
   を繰り返すことにより、所定スパンの枠組みからなる足場を組み立てる方法。
   

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