JP7261643B2 - Apparatus for picking up board and method for picking up board - Google Patents
Apparatus for picking up board and method for picking up board Download PDFInfo
- Publication number
- JP7261643B2 JP7261643B2 JP2019069427A JP2019069427A JP7261643B2 JP 7261643 B2 JP7261643 B2 JP 7261643B2 JP 2019069427 A JP2019069427 A JP 2019069427A JP 2019069427 A JP2019069427 A JP 2019069427A JP 7261643 B2 JP7261643 B2 JP 7261643B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- board
- robot hand
- wall
- robot
- cpu
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Description
本発明は、平板状のボード、例えば建築物の壁面となるべき場所に貼り付ける壁面ボードを保持するボードパレットからボードをピックアップする装置、及びボードのピックアップ方法に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to an apparatus for picking up a board from a board pallet holding a flat board, for example, a wall board to be attached to a wall of a building , and a method of picking up the board.
建築物、とりわけ倉庫、工場、プレハブハウスなどの比較的簡易な建築物のなかには、例えば壁面をなすべき場所に設けられたボード取付枠に対して、規格化された壁面ボードを固定し、壁面を構成するようにしたものがある。ボード取付枠に対する壁面ボードの固定は、職人等の人手によって行われるのが一般的である。 Buildings, especially relatively simple buildings such as warehouses, factories, and prefabricated houses, for example, have a standardized wall board fixed to a board mounting frame provided where the wall should be formed. I have something to configure. Fixing the wall board to the board mounting frame is generally performed manually by a craftsman or the like.
これに対して特許文献１には、天井ボードや壁面ボードなどの内装材を貼り付ける内装工事を支援するための内装工事装置が開示されている。この装置は、ボードストックの位置に天井ボードである石膏ボードを積み込み、ロボットアームに装着したアタッチメントに設けた吸着パッドで石膏ボードを吸着把持しながら作業支援を行う。
On the other hand,
より詳細には、次の手順によって作業支援が行われる。
（１）石膏ボードに対する吸着パッドの位置を人手によって調整し、吸着位置が決まったら、吸着パッドに石膏ボードを吸着把持させる（文献１の段落［００２６］［００２７］［図７］参照）。
（２）その後ロボットアームの反転アームを反転させてアタッチメントを上向きにし、石膏ボードを天井の軽量鉄骨に軽く接触させる（文献１の段落［００２８］［図９］参照）。
（３）続いて人手により、既設の石膏ボードの端面に接触するまで石膏ボードをスライドさせた後、ロボットアームの上下動アームでアタッチメントを上昇させ、石膏ボードを天井の軽量鉄骨にしっかり密着させる（文献１の段落［００２９］［図１０］参照）。
（４）そしてロボットアームの移動フレームに装着されているネジ留め機本体を人手で動作させ、一列目のネジ留め作業を行う。終了したら吸着パッドによる吸着を解除し、アタッチメントを人手でスライドさせて二列目のネジ留め作業を行い、これを繰り返すことで石膏ボードの全面をネジ留めする（文献１の段落［００２２］［００３０］［００３１］［図４］［図１１］参照）。
More specifically, work support is provided by the following procedure.
(1) Manually adjust the position of the suction pad relative to the gypsum board, and when the suction position is determined, let the suction pad suction-hold the gypsum board (see paragraphs [0026] [0027] [Fig. 7] of Document 1).
(2) After that, the reversing arm of the robot arm is reversed so that the attachment faces upward, and the gypsum board is brought into light contact with the lightweight steel frame of the ceiling (see paragraph [0028] [Fig. 9] of Document 1).
(3) Next, after manually sliding the gypsum board until it touches the end face of the existing gypsum board, the vertical movement arm of the robot arm raises the attachment, and the gypsum board firmly adheres to the lightweight steel frame of the ceiling ( See paragraph [0029] [Fig. 10] of Document 1).
(4) Then, the screw fastening machine main body attached to the moving frame of the robot arm is manually operated to perform the screw fastening operation for the first row. When finished, the suction by the suction pad is released, and the attachment is manually slid to screw the second row. By repeating this, the entire surface of the gypsum board is screwed (paragraphs [0022] [0030 of
特許文献１には、石膏ボードのストックについて、「図５に示すように、作業足場１９上のボードストック位置に、石膏ボードＢを積み込む。石膏ボードＢを積み込んだら、図６に示すように、台車１を操縦して、張付けるべき天井位置の下まで移動し、張付け作業を開始する」と記載されている（文献１の段落［００２５］参照）。
Regarding gypsum board stock, in
つまり特許文献１では、ロボットアームの吸着パットによって吸着し把持する石膏ボードは複数枚用意され、ボードストック位置に積み重ねられて保持されている。
That is, in
石膏ボードなどのボード形態のボードがボードパレットに積み重ねられている場合、ロボットアームに設けた例えば吸着パットなどの把持具で最上位のボードを把持した際、その直下に位置する二枚目のボードが最上位のボードに貼り付き、追従してしまうことがある。場合によっては三枚目のボードも二枚目のボードに貼り付き追従する。このようなボード同士の貼り付きは、お互いの面が密着することによって発生する。 When board-shaped boards such as gypsum board are stacked on a board pallet, when the top board is gripped by a gripping tool such as a suction pad provided on the robot arm, the second board located directly below it may stick to the top board and follow it. In some cases, the third board also sticks to and follows the second board. Such sticking of boards occurs when the surfaces of the boards come into close contact with each other.
二枚あるいは三枚のボードが貼り付いてピックアップされたとき、二枚目三枚目のボードは最上位のボードとともに数百ｍｍの高さまで運ばれ、その位置から落下することがある。これによってボードパレットに残っているつぎの最上位のボードの位置がずれてしまったり、破損してしまったりすることがある。 When two or three boards are stuck together and picked up, the second and third boards are sometimes carried to a height of several hundred mm together with the top board and dropped from that position. This can cause the next highest board remaining in the board palette to become misaligned or damaged.
本発明の課題は、ボードパレットからピックアップされたボードに直下のボードを貼り付きにくくすることである。 An object of the present invention is to make it difficult for a board directly below to stick to a board picked up from a board pallet.
本発明のボードパレットの一態様は、設置面に設置されるパレット基部と、前記パレット基部に設けられ、積み重ねられた複数枚の平板状のボードを水平面に対して傾斜状態で支持するボード支持部と、を備える。 One aspect of the board pallet of the present invention is a pallet base installed on an installation surface, and a board support unit provided on the pallet base and supporting a plurality of stacked flat boards in an inclined state with respect to a horizontal plane. And prepare.
本発明のボードのピックアップ方法の一態様は、複数枚の平板状のボードを積み重ねた状態で支持するボード支持部を有するボードパレット上で、前記ボードを水平面に対して傾斜状態に維持する工程と、ロボット装置の可動自在なロボットハンドに取り付けた把持具で、前記ボードパレットに支持された最上位のボードを把持する工程と、前記ボードを把持した前記把持具を鉛直方向に上昇させる工程と、を備える。 One aspect of the board pick-up method of the present invention is a step of maintaining the board in an inclined state with respect to a horizontal plane on a board pallet having a board supporting portion that supports a plurality of flat boards in a stacked state. a step of gripping the uppermost board supported by the board pallet with a gripper attached to a movable robot hand of a robot device; a step of vertically raising the gripper gripping the board; Prepare.
本発明によれば、ボードパレットからボードがピックアップされたとき、ピックアップされたボードの直下に位置するボードを貼り付きにくくすることができる。 According to the present invention, when a board is picked up from a board pallet, it is possible to make it difficult for the board positioned directly below the picked up board to stick.
実施の一形態を図面に基づいて説明する。
本実施の形態は、建築物の壁面となるべき場所に貼り付ける壁面ボードを平板状のボードとして支持するボードパレット、このボードパレットから壁面ボードをピックアップするボードのピックアップ方法への適用例である。ここではボードとして壁面ボードを取り扱う一例を説明するが、本実施の形態のボードパレット及びピックアップ方法は、天井ボードや石膏ボードなどの「ボード」の範疇に包摂される板状構造物全般に適宜適用することが可能である。
An embodiment will be described with reference to the drawings.
The present embodiment is an example of application to a board pallet that supports a wall board to be attached to a wall of a building as a flat board, and a board pick-up method for picking up the wall board from the board pallet. Here, an example of handling a wall board as a board will be described, but the board pallet and pick-up method of the present embodiment are appropriately applied to general plate-like structures that are included in the category of "board" such as ceiling boards and gypsum boards. It is possible to
本実施の形態では、ボードパレット及びボードのピックアップ方法を、ボード貼付け方法、ボード貼付け装置、及びボード貼付け作業を支援するコンピュータプログラムとともに、つぎの項目に沿って説明する。
１．概略構成
２．ボードパレット
３．ロボット装置
４．制御盤
５．ボード貼付け方法及び処理
（１）ロボット装置の据え付け工程
（２）目印座標点の取得工程
（３）一枚目の壁面ボードの把持工程
（４）一枚目の壁面ボードのピックアップ工程
（５）一枚目の壁面ボードの特徴点の認識工程
（６）一枚目の壁面ボードの配置工程
（７）一枚目の壁面ボードの固定工程
（８）目印座標点の取得工程
（９）二枚目の壁面ボードの把持工程
（１０）二枚目の壁面ボードのピックアップ工程
（１１）二枚目の壁面ボードの特徴点の認識工程
（１２）二枚目の壁面ボードの配置工程
（１３）二枚目の壁面ボードの固定工程
６．ボード貼付け装置の別の実施の形態
（１）ロボットハンド
（２）情報処理装置
（３）ボード貼付け方法及び処理
（ａ）概要
（位置データの測定及び保存）
（施工）
（ｂ）位置データの測定及び保存
（イ）処理の概要
（施工領域）
（ストック領域）
（ロ）施工領域での処理
（概要）
（回転角度の設定処理）
（座標の設定処理）
（ハ）ストック領域での処理
（概要）
（回転角度の設定処理）
（座標の設定処理）
（ｃ）施工
（イ）ボードのピックアップ
（ロ）ボードの位置決め
（ハ）ボードの貼付け
（ニ）二枚目以降のボード
７．効果
（１）貼り付き防止
（２）その他
８．変形例
In the present embodiment, a board pallet and board pick-up method will be described along with the board pasting method, the board sticking apparatus, and the computer program for supporting the board sticking work along the following items.
1.
(a) Overview
(Measurement and storage of position data)
(construction)
(b) measurement and storage of location data;
(b) Overview of processing
(Construction area)
(stock area)
(b) Processing in the construction area
(overview)
(Rotation angle setting processing)
(Coordinate setting processing)
(c) Processing in the stock area
(overview)
(Rotation angle setting processing)
(Coordinate setting processing)
(c) Construction
(b) Board pickup
(b) Board positioning
(c) Attaching the board
(d) Second and subsequent boards 7. Effects (1) Prevention of sticking (2)
１．概略構成
図１に示すように、本実施の形態では、建築物そのものは捨象し、壁面Ｗとなるべき場所に設置されているボード取付枠１に対して壁面ボードＷＢを貼付けるためのスキームの中で、ボードパレット及びボードのピックアップ方法を紹介する。
1. Schematic Configuration As shown in FIG. 1, in the present embodiment, the building itself is abstracted, and a scheme for attaching the wall board WB to the
ボード取付枠１は、壁面ボードＷＢを取り付けるための枠体であり（図１４参照）、三列三行で壁面ボードＷＢが貼られる。このようなボード取付枠１は、建築物の壁面Ｗとなるべき施工領域Ａを構成する。
The
施工領域Ａの近傍には、二つのボードパレット２が設けられている。これらのボードパレット２には、ボード取付枠１に貼り付ける複数枚の壁面ボードＷＢが積み重ねて収納されている。二つのボードパレット２は施工領域Ａの目の前に配置されており、ストック領域Ｂを構成する。
Near the construction area A, two
施工領域Ａとストック領域Ｂとを含む空間は、施工空間ＷＳとなる。 A space including the construction area A and the stock area B is a construction space WS.
ボード貼付け装置１１の中核をなすのは、施工空間ＷＳに据え付けられたロボット装置１０１である。ロボット装置１０１は、二分割して置かれた一対のボードパレット２の間を跨ぐように設置されている台車１１１を土台として、台車１１１に設けられているリフタ１１２に搭載されているロボットアーム１２１及びロボットハンド１３１を主要な構成物としている。そこでロボット装置１０１は、ボードパレット２に収納されている壁面ボードＷＢをロボットハンド１３１によって把持し、ボード取付枠１に次々と貼り付けていく。
The core of the
ボード貼付け装置１１のもう一つの重要な構成要素は、制御盤２０１である。制御盤２０１はロボット装置１０１の動作を制御する。本実施の形態では、制御盤２０１はロボット装置１０１を挟んでボード取付枠１と対面する位置に配置され、作業者Ｈの操作に供される。
Another important component of the
図１中、作業者Ｈの近傍に位置する大きな箱状のものは、コンプレッサＣである。コンプレッサＣは、リフタ１１２やロボットアーム１２１など駆動源となる。
In FIG. 1, a large box-shaped object located near the operator H is the compressor C. As shown in FIG. The compressor C serves as a drive source for the
本実施の形態のボード貼付け装置１１は、施工領域Ａでの作業者Ｈの作業を不要としている。そこで安全のために、施工領域Ａとストック領域Ｂとが配置された施工空間ＷＳを立ち入り禁止とするために、複数個のパイロン３でバー４を支える囲い５が設けられている。囲い５は作業者Ｈ側の空間と施工空間ＷＳとを区切っている。
The
２．ボードパレット
壁面ボードＷＢは、矩形形状を有している。このため互いに対向する二辺の組のうちの一方が長辺、これと直角のもう一方の二辺の組が短辺になっている。
2. Board Pallet The wall board WB has a rectangular shape. For this reason, one of the pair of two sides facing each other is the long side, and the other pair of two sides perpendicular to this is the short side.
図２に示すように、ボードパレット２は、キャスタ２１（図１参照）を介して設置面、本実施の形態では床面に設置されるパレット基部２２を備え、このパレット基部２２に、複数枚の壁面ボードＷＢを積み重ねた状態で支持するボード支持部２３を設けている。
As shown in FIG. 2, the
パレット基部２２は、長短二本ずつ合計四本の金属製の角柱からなる基部フレーム２４を矩形に組んだ枠組み構造の枠体２５である。枠体の矩形形状は、壁面ボードＷＢの矩形形状に合わせたもので、パレット基部２２の形状及び大きさは、壁面ボードＷＢとほぼ一致するように設定されている。
The
枠体２５の下面四隅には、補強板２６が取り付けられている。補強板２６は、直角をなす二本の基部フレーム２４にまたがって固定され、枠体２５を構造的に補強し、その剛性を高めている。補強板２６の下面には、キャスタ２１（図２では図示を省略）が取り付けられている。
Reinforcing
図２及び図３に示すように、ボード支持部２３は、枠体２５の相対向する長辺に架け渡された三本の棒状の部材を主要な要素として備えている。棒状の部材として本実施の形態が採用しているのは、金属製の角柱からなる支持フレーム２７である。これらの支持フレーム２７は、壁面ボードＷＢの短辺とほぼ一致する長さを有しており、枠体２５の長辺をなす基部フレーム２４に架け渡されている。支持フレーム２７は、細長い上面で壁面ボードＷＢを支持する。したがって壁面ボードＷＢは、短辺方向に沿う三カ所の位置で、線状に支持される。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
ボード支持部２３は、パレット基部２２に対する支持フレーム２７の固定構造を含んでいる。この固定構造は、支持フレーム２７の一端側の端部を枠体２５に直接固定し、反対側の端部についてはスペーサ２８を介して枠体２５に固定する。支持フレーム２７が固定されているのは、枠体２５の長辺をなす一対の基部フレーム２４である。その結果ボード支持部２３は、水平面に対して傾斜した状態に維持される。このような構造上、ボード支持部２３は、パレット基部２２に対して直接固定される一端側よりも、スペーサ２８を介して固定される一端側の方を高い位置に位置づける。したがってボード支持部２３に支持される壁面ボードＷＢの長辺には、高所側と低所側とが生ずる。
The
ボード支持部２３の傾斜角度は、水平面に対して４°以上１０°以下であることが好ましい。傾斜角度が４°よりも小さいと、積み重ねた壁面ボードＷＢ同士の貼り付きを防止することができなくなってしまうからであり、傾斜角度１０°よりも大きいと、積み重ねた壁面ボードＷＢの重心が偏り、壁面ボードＷＢを積み重ねた状態で支えきれなくなってしまうからである。
The inclination angle of the
パレット基部２２は、ボード受けフレーム２９を備えている。ボード受けフレーム２９は、壁面ボードＷＢの低所側になる位置、つまり支持フレーム２７の一端側が直接固定された基部フレーム２４に固定されている。ボード受けフレーム２９は、三本設けられた支持フレーム２７の中間位置に一つずつ合計二個設けられており、上方に向けて延びることで、壁面ボードＷＢの低所側の辺を支持する。
The
このようなボード受けフレーム２９は、ボード支持部２３をなす三本の支持フレーム２７に直交する方向に沿って延びている。このため図３に示すように、支持フレーム２７の表面とボード受けフレーム２９の側面とがなす角度は９０°になる。ボード受けフレーム２９が延びる方向は、ボード支持部２３に支持される壁面ボードＷＢの端面に沿った方向である。このためボード支持部２３上に積み重ねられた壁面ボードＷＢの端面は、ボード受けフレーム２９を含む一面内にすべて揃えられて配置される。
Such a
以上のように構成されたボードパレット２は、全体的に金属製材料からなる部材を組み合わせたフレーム構造体である。各部材間の固定は、例えば溶接、リベット止め、接着などの各種の手法によって実現可能である。もちろんそれらの各部材は、カーボンなどの非金属材料によって形成されていてもよい。例えばカーボン同士であれば、接着によって強固な固定が可能である。
The
ボードパレット２の別の実施の形態を図４に示す。図２及び図３に示すボードパレット２と同一部分は同一符号で示し、説明も省略する。
Another embodiment of the
ボード受けフレーム２９は、必ずしも鉛直面に対して傾斜している必要はなく、鉛直面に沿って延びていてもよい。本例のボード受けフレーム２９は、パレット基部２２の枠体２５をなす基部フレーム２４の上面に対して、直角に延びるように固定されている。基部フレーム２４は水平に配置されているので、図４に示すように、ボード受けフレーム２９の側面は水平面に対して９０°の角度をなす。このため支持フレーム２７の表面とボード受けフレーム２９の側面とがなす角度は、９０°未満になる。その結果ボード支持部２３上に積み重ねられた壁面ボードＷＢの端面は、ボード受けフレーム２９に傾斜状態で接触し、その傾斜分だけ互いにずれて配置される。
The
３．ロボット装置
ロボット装置１０１の実施の一形態を図１ないし図１６に基づいて説明する。
3. Robot Apparatus One embodiment of the
図１及び図５に示すように、台車１１１は四脚構造をなしている強固なフレーム構造物であり、車輪１１３によって可搬性を持たされている。台車１１１には車輪１１３とは別に複数個の支持脚１１４も設けられ、所望の場所に設置した後は車輪１１３を上昇させることで、支持脚１１４によって安定的な設置が可能である。
As shown in FIGS. 1 and 5, the
台車１１１にはその中央部分に昇降自在のリフタ１１２が設けられており、ロボットアーム１２１はリフタ１１２に固定されている。ロボットアーム１２１は、リフタ１１２の昇降動作に応じて高さを変動させる。リフタ１１２はスライド移動構造をなしており、コンプレッサＣ（図１参照）によって圧縮された空気を送られるエアシリンダ（図示せず）によって昇降駆動される。したがってコンプレッサＣは、リフタ１１２の駆動源ＰＳ（図９参照）となる。
A
リフタ１１２の昇降動作に応じて高さを変動させるロボットアーム１２１は、６軸構造を有している。複数個のリンクを六つのジョイント１２２ａ，１２２ｂ，１２２ｃ，１２２ｄ，１２２ｅ，１２２ｆで連結した構造である。
The
一つ目のジョイント１２２ａは、垂直軸周りに回転自在にリフタ１１２に連結され、ロボットアーム１２１を旋回させる動作を担っている。二つ目のジョイント１２２ｂは、リンク１２３ａを水平軸周りに回転自在に連結し、ロボットアーム１２１を前後方向に移動させる動作を担っている。三つ目のジョイント１２２ｃは、リンク１２３ｂを水平軸周りに回転自在に連結し、ロボットアーム１２１を上下方向に移動させる動作を担っている。四つ目のジョイント１２２ｄは、ジョイント１２２ｂ及び１２２ｃと直交する軸周りにリンク１２３ｃを回転自在に連結し、ロボットアーム１２１を回転させる動作を担っている。五つ目のジョイント１２２ｅは、ジョイント１２２ｄと直交する軸周りにリンク１２３ｄを回転自在に連結し、ロボットハンド１３１を曲げる動作を担っている。六つ目のジョイント１２２ｆは、ロボットハンド１３１に回転自在に連結し、ロボットハンド１３１をひねる動作を担っている。
The first joint 122a is connected to the
ロボットアーム１２１は、六つのジョイント１２２ａ～１２２ｆの回転角度を調節することによって、各種の可動態様を実現する。
The
一例として、壁面ボードＷＢを縦方向に三列貼るために、ロボットアーム１２１はロボットハンド１３１を三段階の位置に位置付け、ボード取付枠１中、壁面ボードＷＢを貼り付けるべき三列三行合計九カ所の場所にロボットハンド１３１を位置付けることが可能である。
As an example, in order to attach the wall boards WB in three rows in the vertical direction, the
別の一例としては、ロボットハンド１３１を下向きにすることもできる。この姿勢は、ボードパレット２から壁面ボードＷＢをピックアップするときの姿勢である。
As another example, the
さらに別の一例としては、壁面ボードＷＢをピックアップするときの姿勢として、ロボットハンド１３１を真下に向けるだけではなく、水平面に対して僅かに傾斜した状態にもすることができる。この点については、後に詳しく述べる。
As another example, the posture when picking up the wall board WB can be a state in which the
ロボットアーム１２１における各部の角度調節は、個々のジョイント１２２ａ，１２２ｂ，１２２ｃ，１２２ｄ，１２２ｅ，１２２ｆにそれぞれ内蔵されているアクチュエータ、減速機、エンコーダ、及び伝導機構（すべて図示せず）によって実行される。これらのアクチュエータ、減速機、エンコーダ、及び伝導機構は、ロボットアーム１２１の駆動源ＰＳ（図９参照）となる。
Angular adjustment of each part of the
図６～図８に示すように、ロボットハンド１３１は、矩形形状をしたフレーム１３２に各種の構造物を搭載している。搭載されている構造物は、壁面ボードＷＢを吸着して把持する把持具１３３、カメラ１３４、及び固定具としてのビス打ち機１３５である。
As shown in FIGS. 6 to 8, the
把持具１３３は、フレーム１３２の四隅及び長手方向の中央部分の六カ所に設けられたカップ形状の吸着パッド１３７によって壁面ボードＷＢを吸着して把持する。吸着パッド１３７に吸着作用を生じさせるために、把持具１３３は真空発生器１３８をフレーム１３２に搭載している。真空発生器１３８は、エアホース１３９を介して個々の吸着パッド１３７と連結し、空気を吸引する。これによって真空発生器１３８は、壁面ボードＷＢに開口部分を当てた吸着パッド１３７の内部に負圧を生じさせ、壁面ボードＷＢに対して吸着力を作用させる。吸着パッド１３７はある程度の柔軟性を有しており、壁面ボードＷＢを吸着した際、壁面ボードＷＢとフレーム１３２との間の間隔を変動させる。
The
カメラ１３４は、フレーム１３２から飛び出すように延出するアーム１４０の先端部に取り付けられており、吸着パッド１３７の開口部分が対面する方向の空間を撮像する。
The
ビス打ち機１３５は、ボード取付枠１に壁面ボードＷＢを固定するためのビス（図示せず）を打ち出す。ビス打ち機１３５は一対設けられ、フレーム１３２の一端側の二つの隅部から互いに拡開する方向に延出している。
A
４．制御盤
制御盤２０１について説明する。
4. Control Panel The
図９に示すように、ロボット装置１０１の動作を制御する制御盤２０１（図１参照）は、マイクロコンピュータである情報処理装置２１１を含んでいる。情報処理装置２１１の中核をなすのは、各種演算処理を実行して各部を集中的に制御するＣＰＵ２３１をはじめとする情報処理部２３２である。情報処理部２３２は、ＣＰＵ２３１に接続されたＥＥＰＲＯＭ２３３とＲＡＭ２３４、それに時計回路２３５によって構成されている。ＥＥＰＲＯＭ２３３は、各種のデータを固定的に記憶するメモリであり、例えばＢＩＯＳなどを格納している。ＲＡＭ２３４は、各種のデータを書き換え自在に一時記憶するメモリであり、ワークエリアとしても用いられる。時計回路２３５は、図示しない水晶発振器を内蔵し、タイミング制御用のクロック信号を生成する。
As shown in FIG. 9, a control panel 201 (see FIG. 1) that controls the operation of the
情報処理部２３２にはＩ／Ｏ２３６が接続されている。Ｉ／Ｏ２３６にはＨＤＤ２３７、表示装置２３８、入力装置２３９が接続され、ロボット装置１０１の姿勢を制御するために各部を駆動する駆動系２４１の部品と、ロボットハンド１３１に搭載されて各種の動作を実行するワーク系２５１の部品とが接続されている。
An I/
ＨＤＤ２３７は、オペレーティングシステムをはじめとして、ボード貼付け用のコンピュータプログラム及びその関連データを格納している。ＨＤＤ２３７に格納されているオペレーティングシステムは、情報処理装置２１１の起動とともにその全部又は一部がＲＡＭ２３４に転送されてコピーされる。またＨＤＤ２３７に格納されているボード貼付け用のコンピュータプログラム及びその関連データは、起動プログラムによって立ち上げられた後、その全部又は一部がＲＡＭ２３４に転送されてコピーされる。そこでＣＰＵ２３１は、ＲＡＭ２３４に駐留するオペレーティングシステムにしたがい、ＲＡＭ２３４にコピーされたコンピュータプログラムに規定された各種処理動作を実行する。
The
表示装置２３８は、マン・マシン・インターフェースとなる例えば液晶ディスプレイ、ＥＬディスプレイ等であり、ＨＤＤ２３７に蓄積される各種データなどを表示する。
The
入力装置２３９は、マン・マシン・インターフェースとなるキーボード、マウスなどのポインティングディバイスであり、各種情報の入力を可能とする。
The
制御盤２０１は、表示装置２３８及び入力装置２３９を外部に露出させており（図１中には図示せず）、作業者Ｈに対する情報の提供と情報の入力とを支援する。
The
駆動系２４１は、リフタ１１２の駆動源ＰＳとなるコンプレッサＣや、ロボットアーム１２１の駆動源となる複数組のアクチュエータ、減速機、エンコーダ、及び伝導機構からなる駆動源ＰＳを含んでいる。これらの駆動源ＰＳの動作を制御するために、駆動系２４１にはセンシング装置ＳＤが設けられている。つまり駆動系２４１は、情報処理部２３２の統制下で、センシング装置ＳＤでセンシングしながら駆動源ＰＳを駆動し、ロボット装置１０１の動作を制御するわけである。
The
もっともセンシング装置ＳＤは、現実世界の物理量を検出する構造のもののみならず、駆動源ＰＳの動作を計算上算出してセンシングするようなものであってもよい。 Of course, the sensing device SD may not only have a structure that detects physical quantities in the real world, but may also have a structure that calculates and senses the operation of the driving source PS.
ワーク系２５１は、ロボットハンド１３１に搭載されている各部、つまり吸着パッド１３７に吸着力を生じさせる真空発生器１３８、カメラ１３４、及びビス打ち機１３５を含んでいる。これらの真空発生器１３８、カメラ１３４、及びビス打ち機１３５は情報処理部２３２によって動作制御される。
The
いうまでもないが、Ｉ／Ｏ２３６を介して情報処理部２３２に接続される各部は、すべてデジタル接続されている。例えば真空発生器１３８やビス打ち機１３５にはデジタル信号である駆動信号が与えられ、これによってこれらの機器１３８，１３５の内部において駆動信号が解釈される。センシング装置ＳＤは変化量をアナログ値として出力するが、これをデジタル信号に変換してＩ／Ｏ２３６に入力する。
Needless to say, all units connected to the
５．ボード貼付け方法及び処理
本実施の形態のボード貼付け方法は、制御盤２０１に設けられている情報処理装置２１１による処理と協働して実行される。情報処理装置２１１は、ＨＤＤ２３７に格納されたボード貼付け用のコンピュータプログラムにしたがい、情報処理部２３２にボード貼付け処理を実行させる。以下、ボード貼付け方法及び処理を、手順を追って説明する。
5. Board Pasting Method and Processing The board pasting method of the present embodiment is executed in cooperation with processing by the
（１）ロボット装置の据え付け工程
ボード貼付け方法は、施工空間ＷＳにロボット装置１０１を据え付けることから始まる。ロボット装置１０１は、一例として、図１に示すような場所、つまり施工領域Ａとなるボード取付枠１の目の前であって、ストック領域Ｂとなるボードパレット２の近傍の位置である。本実施の形態ではボードパレット２が二つ設けられているので、ロボット装置１０１は、二つのボードパレット２の間に据え付けられている。
(1) Step of Installing Robot Apparatus The board attachment method starts with installing the
続いて図１０に示すように、学習処理を実行する。施工空間ＷＳにロボット装置１０１を据え付けた際、ロボット装置１０１の動作を制御する制御盤２０１の情報処理装置２１１は、施工領域Ａ及びストック領域Ｂの位置を認識していない。そこで情報処理装置２１１に、施工領域Ａ及びストック領域Ｂの概略位置を学習させる必要がある。
Subsequently, as shown in FIG. 10, learning processing is executed. When the
学習処理を実行するには、まず入力装置２３９での指示によって、施工領域Ａにロボットハンド１３１を移動させる（ステップＳ１１）。この処理は、入力装置２３９での置数入力、あるいは表示装置２３８での表示と連携させたＧＵＩ入力によって実行される。
To execute the learning process, first, the
ステップＳ１１では、ボード取付枠１中、一枚目の壁面ボードＷＢを貼り付けるべき位置である左側の最下位置にロボットハンド１３１を位置付け、壁面ボードＷＢを貼り付ける場所に吸着パッド１３７を対面させる。
In step S11, the
ボード貼付け装置１１は、ロボットアーム１２１を動作させてロボットハンド１３１を移動させた際、センシング装置ＳＤでのセンシング動作によって、ロボットハンド１３１の座標をトレースしている。つまり時々刻々と変化するロボットハンド１３１の座標をセンシング装置ＳＤによってセンシングし、これをメモリ、例えばＲＡＭ２３４やＥＥＰＲＯＭ２３３に記憶する。
When the
情報処理部２３２のＣＰＵ２３１は、一枚目の壁面ボードＷＢを貼り付けるべき位置に位置づけられたロボットハンド１３１の座標をメモリに記憶する（ステップＳ１２）。こうして記憶された座標点のデータをＭ１とする。
The
ＣＰＵ２３１は、必要に応じて、一枚の壁面ボードＷＢの貼付け位置のみならず、二枚目以降のすべての壁面ボードＷＢの貼付け位置についてステップＳ１１及びＳ１２の処理を実行するようにしても良い。壁面ボードＷＢの大きさが予め既知である場合には、一枚目の壁面ボードＷＢの貼付け位置さえ学習させれば、二枚目以降の壁面ボードＷＢの貼付け位置を計算上求めることが可能である。これに対してそのような準備をしていない場合、あるいは壁面ボードＷＢの大きさを現場で初めて知ったような場合には、ステップＳ１１及びＳ１２の処理を繰り返すことで、すべての壁面ボードＷＢの貼付け位置に対面したときのロボットハンド１３１の座標をメモリに記憶することが可能となる。
The
続いてＣＰＵ２３１は、ストック領域Ｂにロボットハンド１３１を位置付け、ボードパレット２に収納されている壁面ボードＷＢに吸着パッド１３７を対面させて、そのときのロボットハンド１３１の座標を取得する処理を支援する（ステップＳ１３，Ｓ１４）。
Subsequently, the
ステップＳ１３中、ＣＰＵ２３１は、入力装置２３９から入力された指示に応じて、ストック領域Ｂに設置されたボードパレット２に積み重ねられた壁面ボードＷＢの上方位置にロボットハンド１３１を移動させる。この位置は、ロボットハンド１３１をそのまま下降させたとき、ボードパレット２のボード受けフレーム２９などに衝突することなく、ピックアップされる毎に高さが低くなる最上位の壁面ボードＷＢに吸着パッド１３７を接触させ得る位置である。この前後、ＣＰＵ２３１は、吸着パッド１３７が下方を向くようにロボットハンド１３１の姿勢を制御する。
In step S13, the
続いてＣＰＵ２３１は、ロボットハンド１３１を真っ直ぐ鉛直方向に下降させる。下降するロボットハンド１３１は、ボードパレット２に積み重ねられた壁面ボードＷＢに、いずれ吸着パッド１３７を接触させることになる。このとき壁面ボードＷＢは、傾斜した状態でボードパレット２に支持されているので、この壁面ボードＷＢの傾斜の向きと角度とにロボットハンド１３１を適合させる。この処理は、例えば入力装置２３９へのデータ入力などによって支援される。
Subsequently, the
ステップＳ１３の処理は、ボードパレット２に積み重ねられた壁面ボードＷＢにすべての吸着パッド１３７を密接させ、壁面ボードＷＢを真空吸着によって把持し得る状態にすることで、完了する。
The process of step S13 is completed by bringing all the
ステップＳ１３においてロボットハンド１３１は、ストック領域Ｂに設置されたボードパレット２に積み重ねられた壁面ボードＷＢの上方位置（以下「準備位置Ｐ１」と呼ぶ）と、その位置から下降し、真空吸着によって把持し得る状態ですべての吸着パッド１３７を壁面ボードＷＢに密接させる位置（以下「密接位置Ｐ２」と呼ぶ）とに位置づけられる。このときＣＰＵ２３１は、ロボットハンド１３１の座標を認識しているので、上記ロボットハンド１３１の移動軌跡上のすべての座標を認識することが可能である。そこでＣＰＵ２３１は、準備位置Ｐ１と密接位置Ｐ２とにおけるロボットハンド１３１の座標をメモリに記憶する（ステップＳ１４）。こうして記憶された座標点のデータをＭ２とする。
In step S13, the
準備位置Ｐ１と密接位置Ｐ２は、図１３（Ａ）の模式図中に示している。 The preparation position P1 and the close contact position P2 are shown in the schematic diagram of FIG. 13(A).
以上の処理によって、情報処理装置２１１に施工領域Ａ及びストック領域Ｂの概略位置を学習させる処理が完了する。
By the above processing, the processing for causing the
（２）目印座標点の取得工程
この工程では、一枚目の壁面ボードＷＢを貼り付ける施工領域Ａをロボットハンド１３１に設けたカメラ１３４で撮像し、その施工領域Ａに正しく配置されたと想定される壁面ボードＷＢの三カ所の特徴点Ｆに対応付けられる施工領域Ａ中の目印Ｍの座標点を推定して記憶する。
(2) Step of Acquiring Marking Coordinate Points In this step, a
本実施の形態では、三カ所の特徴点Ｆは、壁面ボードＷＢの四隅のうちの三か所である（図１４中の下段図参照）。この特徴点Ｆについては、二枚目以降の壁面ボードＷＢについても共通である。 In this embodiment, the three feature points F are three of the four corners of the wall surface board WB (see the lower diagram in FIG. 14). This characteristic point F is common to the second and subsequent wall boards WB.
図１１に示すように、本工程を実行するために、情報処理部２３２のＣＰＵ２３１は、駆動系２４１を制御し、ロボットハンド１３１を施工領域Ａに移動させる（ステップＳ１０１）。このときの施工領域Ａは、ボード取付枠１中、一枚目の壁面ボードＷＢを貼り付けるべき左側の最下位置である。ＣＰＵ２３１は、メモリ領域に記憶されている座標点のデータＭ１（図１０中のステップＳ１２参照）を利用することで、ロボットハンド１３１を施工領域Ａに移動させることができる（以下同様）。
As shown in FIG. 11, in order to perform this step, the
これによってロボット装置１０１は、図１４中の上段図に示すような姿勢となる。
As a result, the
そこでＣＰＵ２３１は、施工領域Ａをカメラ１３４で撮像し（ステップＳ１０２）、パターンマッチングを行う（ステップＳ１０３）。パターンマッチングは、施工領域Ａに正しく配置されたと想定される壁面ボードＷＢの三カ所の特徴点Ｆに対応付けられる施工領域Ａ中の目印Ｍについてのマッチングを意味する。情報処理装置２１１は、このような目印Ｍの周辺画像のデータを見本データとして例えばＨＤＤ２３７に保存しており、この見本データをＲＡＭ２３４やＥＥＰＲＯＭ２３３などのメモリ領域にコピーしている。そこで撮像画像中、こうしてメモリ領域に記録されている見本データと一致する領域をパターンマッチングさせるわけである。
Therefore, the
パターンマッチングに用いる目印Ｍに関しては、例えば施工領域Ａの特徴的な形状を目印Ｍとして用いることができる。あるいは施工領域Ａにそのような特徴的な形状がない場合には、施工領域Ａに予め付しておいたマーク（図示せず）を目印Ｍとして用いることができる。 As for the mark M used for pattern matching, for example, the characteristic shape of the construction area A can be used as the mark M. Alternatively, if the construction area A does not have such a characteristic shape, a mark (not shown) previously attached to the construction area A can be used as the mark M.
ＣＰＵ２３１は、ステップＳ１０３のパターンマッチングによって目印Ｍを認識したら、その座標を推定する（ステップＳ１０４）。情報処理装置２１１はロボットハンド１３１の位置をトレースしてその座標点を認識しているので、ロボットハンド１３１の現在位置の座標点から、目印Ｍの座標点を推定することが可能である。
When the
ＣＰＵ２３１は、推定した目印Ｍの座標点をメモリに記憶する（ステップＳ１０５）。こうして記憶された座標点のデータをＭ１１とする。
The
（３）一枚目の壁面ボードの把持工程
この工程では、ロボットハンド１３１をストック領域Ｂに移動させ、最上位の壁面ボードＷＢを一枚目の壁面ボードＷＢとして、ロボットハンド１３１に設けた把持具１３３で把持する。
(3) Step of gripping the first wall board In this step, the
図１１に示すように、本工程を実行するために、情報処理部２３２のＣＰＵ２３１は、駆動系２４１を制御し、ロボットハンド１３１をストック領域Ｂの上方に移動させる（ステップＳ１０６）。ＣＰＵ２３１は、メモリ領域に記憶されている座標点のデータＭ２（図１０中のステップＳ１４参照）を利用することで、ロボットハンド１３１をストック領域Ｂに移動させることができる（以下同様）。
As shown in FIG. 11, in order to execute this process, the
ストック領域Ｂでは、ボードパレット２に壁面ボードＷＢが収納されている。そこでＣＰＵ２３１は、壁面ボードＷＢをカメラ１３４で撮像し（ステップＳ１０７）、把持具１３３で最上位の壁面ボードＷＢを把持する（ステップＳ１０８）。
In the stock area B, the
図１３（Ａ）（Ｂ）は、壁面ボードＷＢのピックアップ動作を経時的に示す模式図である。図１３（Ａ）は、ボードパレット２上に積み重ねられた壁面ボードＷＢに向けてロボットハンド１３１が下降する様子を、図１３（Ｂ）は、壁面ボードＷＢを把持したロボットハンド１３１が上昇する様子をそれぞれ示している。図１３（Ａ）（Ｂ）も参照しながら、ステップＳ１０７，Ｓ１０８の処理内容について説明する。
FIGS. 13A and 13B are schematic diagrams showing the pickup operation of the wall surface board WB over time. FIG. 13(A) shows how the
ステップＳ１０７での撮像処理に先だってＣＰＵ２３１は、ボードパレット２に積み重ねられている壁面ボードＷＢの傾斜方向及び傾斜角に合わせて、準備位置Ｐ１に位置するロボットハンド１３１を傾斜させる（図１３（Ａ）参照）。ロボットハンド１３１を傾斜させるべき方向と角度とは、一例として、図１０中のステップＳ１４でメモリに記憶した座標点のデータＭ２に基づく計算によって得ることが可能である。別の一例としては、そのような計算を予めしておき、ロボットハンド１３１を傾斜させるべき方向及び角度のデータをデータＭ２の中に含めるようにしてもよい。さらに別の一例としては、ボードパレット２に積み重ねられている壁面ボードＷＢの傾斜角は初めから既知の情報なので、壁面ボードＷＢの傾斜角のデータについては、例えばデータＭ２に予め持たせておくようにしてもよい。
Prior to the imaging process in step S107, the
ＣＰＵ２３１は、ロボットハンド１３１を傾斜させる処理を実行した後、壁面ボードＷＢをカメラ１３４で撮像する（ステップＳ１０７）。続いてＣＰＵ２３１はステップＳ１０８の処理に移行し、撮像画像中に含まれる特徴点Ｆから最上位の壁面ボードＷＢの位置を判定し、壁面ボードＷＢの中心位置を求める。そしてＣＰＵ２３１は、求めた壁面ボードＷＢの中心位置にロボットハンド１３１の中心位置を合わせるように駆動源ＰＳを制御する。
After executing the process of tilting the
ステップＳ１０８を実行するＣＰＵ２３１は、壁面ボードＷＢの中心位置にロボットハンド１３１の中心位置を合わせた後、駆動源ＰＳを制御し、密接位置Ｐ２までロボットハンド１３１を下降させる。下降方向は、壁面ボードＷＢに対して垂直の方向である（図１３（Ａ）参照）。
After aligning the center position of the
下降したロボットハンド１３１は、壁面ボードＷＢにまで達すると、把持具１３３が備える吸着パッド１３７を壁面ボードＷＢに密着させる。
When the lowered
次いでＣＰＵ２３１は、真空発生器１３８の作動指令を発する。これに応じて真空発生器１３８が作動し、吸着パッド１３７の内部を真空にする。その結果吸着パッド１３７が壁面ボードＷＢに吸着し、ロボットハンド１３１による壁面ボードＷＢの把持が可能になる。ロボットハンド１３１は、その中心を壁面ボードＷＢの中心に一致させている。
The
（４）一枚目の壁面ボードのピックアップ工程
図１３（Ｂ）に示すように、この工程では、把持具１３３に把持させた一枚目の壁面ボードＷＢをピックアップする。壁面ボードＷＢのピックアップは、鉛直方向真上にロボットハンド１３１を上昇させることによって行う。
(4) Step of Picking Up First Wall Board As shown in FIG. 13B, in this step, the first wall board WB held by the holding
つまりＣＰＵ２３１は、図１３（Ａ）に示す密接位置Ｐ２に位置するロボットハンド１３１が鉛直方向に真っ直ぐ上昇するように、駆動源ＰＳに駆動信号を出力する（ステップＳ１０９）。このときロボットハンド１３１は、把持具１３３に最上位の壁面ボードＷＢを把持させている。そこでロボットハンド１３１の上昇に伴い、最上位の壁面ボードＷＢも鉛直方向に真っ直ぐ上昇する。
（５）一枚目の壁面ボードの特徴点の認識工程
この工程では、把持具１３３に把持させた一枚目の壁面ボードＷＢをカメラ１３４で撮像し、撮像画像から特徴点Ｆの位置を認識する。
In other words, the
(5) Step of Recognizing Characteristic Points of First Wall Board In this step, the
本工程を実行するために情報処理部２３２のＣＰＵ２３１は、駆動系２４１を制御し、把持した最上位の壁面ボードＷＢを垂直にし、再度カメラ１３４で撮像する（ステップＳ１１０）。そして撮像データから特徴点Ｆの位置を認識し、その位置データをメモリに記憶する（ステップＳ１１１）。こうして記憶された位置データをＭ１２とする。
In order to execute this step, the
このときロボット装置１０１は、図１４中の下段図に示すような姿勢となる。
At this time, the
（６）一枚目の壁面ボードの配置工程
この工程では、一枚目の壁面ボードＷＢを把持するロボットハンド１３１を施工領域Ａに移動させ、記憶する目印Ｍの座標点に認識した特徴点Ｆの位置を合わせ、一枚目の壁面ボードＷＢを施工領域Ａに配置する。
(6) Arrangement process of the first wall surface board In this process, the
本工程を実行するために情報処理部２３２のＣＰＵ２３１は、駆動系２４１を制御し、壁面ボードＷＢを把持しているロボットハンド１３１を施工領域Ａに移動させる（ステップＳ１１２）。
In order to execute this process, the
そして把持する壁面ボードＷＢを施工領域Ａに配置するに際して、特徴点Ｆを施工領域Ａ中の目印Ｍの位置に合わせることができるように、ＣＰＵ２３１は、メモリに記憶している目印Ｍの座標点のデータＭ１１（ステップＳ１０５参照）と特徴点Ｆの位置データＭ１２（ステップＳ１１１参照）とを合致させる空間移動のための計算を実行する（ステップＳ１１３）。
When arranging the gripped wall board WB in the construction area A, the
ＣＰＵ２３１は続いて、ステップＳ１１３での計算結果によって得た施工領域Ａ中の位置に、壁面ボードＷＢを配置する（ステップＳ１１４）。これによって壁面ボードＷＢは、ボード取付枠１に位置ずれすることなく正しく配置される。
The
（７）一枚目の壁面ボードの固定工程
この工程では、施工領域Ａに配置された一枚目の壁面ボードＷＢをロボットハンド１３１に設けた固定具としてのビス打ち機１３５で施工領域Ａに固定する。
(7) Step of Fixing the First Wall Board In this step, the first wall board WB placed in the construction area A is fixed to the construction area A by a
本工程を実行するために情報処理部２３２のＣＰＵ２３１は、ビス打ち機１３５を駆動する（ステップＳ１１５）。これによってボード取付枠１に壁面ボードＷＢがビス止めされる。
In order to execute this step, the
図１５に示すように、ボード取付枠１に対する壁面ボードＷＢのビス止めに際しては、最初に仮止めをする。仮止めは、ロボットハンド１３１によってボード取付枠１の施工領域Ａに壁面ボードＷＢを押し付けて配置した状態（ステップＳ１１４～Ｓ１１５参照）で行われる。仮止め後ＣＰＵ２３１はロボットハンド１３１を移動させ、ビス打ち機１３５に外側の列ＯＬをビス止めさせる。そしてＣＰＵ２３１はロボットハンド１３１を回転させ、ビス打ち機１３５に内側の列ＩＬをビス止めさせる。このとき内側の列ＩＬ（１）をビス止めし、続いて内側の列ＩＬ（２）をビス止めする。
As shown in FIG. 15, when screwing the wall board WB to the
（８）目印座標点の取得工程
この工程では、二枚目の壁面ボードＷＢを貼り付ける施工領域Ａをロボットハンド１３１に設けたカメラ１３４で撮像し、その施工領域Ａに正しく配置されたと想定される壁面ボードＷＢの三カ所の特徴点Ｆに対応付けられる施工領域Ａ中の目印Ｍの座標点を推定してメモリに記憶する。
(8) Step of Acquiring Marking Coordinate Points In this step, the
本工程を実行するために情報処理部２３２のＣＰＵ２３１は、図１１中のステップＳ１０１～Ｓ１０５と同様の処理を実行し、既に固定されている壁面ボードＷＢの隣接位置に配置したときに想定される目印Ｍの位置を座標データＭ１１として取得している。
In order to execute this step, the
（９）二枚目の壁面ボードの把持工程
この工程では、ロボットハンド１３１をストック領域Ｂに移動させ、最上位の壁面ボードＷＢを二枚目以降の壁面ボードＷＢとして把持具１３３で把持する。
(9) Step of Grasping Second Wall Board In this step, the
図１２に示すように、本工程を実行するために情報処理部２３２のＣＰＵ２３１は、駆動系２４１を制御し、ロボットハンド１３１をストック領域Ｂの上方に移動させる（ステップＳ２０１）。
As shown in FIG. 12, the
ストック領域Ｂでは、ボードパレット２に壁面ボードＷＢが収納されている。そこでＣＰＵ２３１は、壁面ボードＷＢをカメラ１３４で撮像し（ステップＳ２０２）、把持具１３３で最上位の壁面ボードＷＢを把持する（ステップＳ２０３）。つまり真空発生器１３８を作動させ、吸着パッド１３７で壁面ボードＷＢを吸着する。このときＣＰＵ２３１は、撮像画像を参照して、一枚目の壁面ボードＷＢについて判定した位置を基準として、二枚目以降となる最上位の壁面ボードＷＢの位置を推定し、壁面ボードＷＢの中心位置を求めてこの中心位置を把持する。
In the stock area B, the
ＣＰＵ２３１は、二枚目の壁面ボードＷＢについても一枚目のときと同様に、駆動源ＰＳに制御信号を与え、ロボットハンド１３１の姿勢制御を行う。つまりボードパレット２に積み重ねられている壁面ボードＷＢの傾斜方向及び傾斜角に合わせて、ロボットハンド１３１も水平面に対して傾斜させる（図１３（Ａ）参照）。
For the second wall board WB, the
（１０）二枚目の壁面ボードのピックアップ工程
図１３（Ｂ）に示すように、この工程では、把持具１３３に把持させた二枚目の壁面ボードＷＢをピックアップする。壁面ボードＷＢのピックアップは、鉛直方向真上にロボットハンド１３１を上昇させることによって行う。
(10) Step of Picking Up Second Wall Board As shown in FIG. 13B, in this step, the second wall board WB held by the holding
つまりＣＰＵ２３１は、図１３（Ａ）に示す密接位置Ｐ２に位置するロボットハンド１３１が鉛直方向に真っ直ぐ上昇するように、駆動源ＰＳに駆動信号を出力する（ステップＳ２０４）。このときロボットハンド１３１は、把持具１３３に最上位の壁面ボードＷＢを把持させている。そこでロボットハンド１３１の上昇に伴い、最上位の壁面ボードＷＢも鉛直方向に真っ直ぐ上昇する。
（１１）二枚目の壁面ボードの特徴点の認識工程
この工程では、把持具１３３に把持させた二枚目以降の壁面ボードＷＢをカメラ１３４で撮像し、撮像画像からその特徴点Ｆの位置を認識する。
In other words, the
(11) Step of Recognizing Characteristic Points of Second Wall Board In this step, the second and subsequent wall boards WB held by the
本工程を実行するために情報処理部２３２のＣＰＵ２３１は、駆動系２４１を制御し、把持した最上位の壁面ボードＷＢを垂直にし、再度カメラ１３４で撮像する（ステップＳ２０５）。そして撮像データから特徴点Ｆの位置を認識し、その位置データをメモリに記憶する（ステップＳ２０６）。こうして記憶された位置データをＭ１３とする。
In order to execute this step, the
このときロボット装置１０１は、図１４中の下段図に示すような姿勢となる。
At this time, the
（１２）二枚目の壁面ボードの配置工程
この工程では、二枚目以降の壁面ボードＷＢを把持するロボットハンド１３１を施工領域Ａに移動させ、既に固定されている壁面ボードＷＢの隣接位置に配置したときに想定される目印Ｍの座標点に認識した特徴点Ｆの位置を合わせ、二枚目以降の壁面ボードＷＢを施工領域Ａに配置する。
(12) Step of arranging the second wall board In this step, the
本工程を実行するために情報処理部２３２のＣＰＵ２３１は、駆動系２４１を制御し、壁面ボードＷＢを把持しているロボットハンド１３１を施工領域Ａに移動させる（ステップＳ２０７）。
In order to execute this process, the
そして把持する壁面ボードＷＢを施工領域Ａに配置するに際して、既に固定されている壁面ボードＷＢの隣接位置に配置したときに想定される目印Ｍの位置に、把持している壁面ボードＷＢの特徴点Ｆの位置を合わせることができるようにする。そのためにＣＰＵ２３１は、メモリに記憶している目印Ｍの座標点のデータＭ１１と特徴点Ｆの位置データＭ１３（ステップＳ２０６参照）とを合致させる空間移動のための計算を実行する（ステップＳ２０８）。
When arranging the wall board WB to be held in the construction area A, the characteristic points of the wall board WB being held are located at the position of the mark M assumed when the wall board WB is arranged at a position adjacent to the already fixed wall board WB. Make it possible to match the position of F. Therefore, the
ＣＰＵ２３１は続いて、ステップＳ２０８での計算結果によって得た施工領域Ａ中の位置に壁面ボードＷＢを配置する（ステップＳ２０９）。このとき既に施工されている一枚目の壁面ボードＷＢとの間のずれをなくすために、ロボットハンド１３１で把持している二枚目の壁面ボードＷＢを一枚目の壁面ボードＷＢの方にスライド移動させても良い。これによって壁面ボードＷＢは、ボード取付枠１に位置ずれすることなく正しく配置される。
The
（１３）二枚目の壁面ボードの固定工程
この工程では、施工領域Ａに配置された二枚目以降の壁面ボードＷＢをビス打ち機１３５で施工領域Ａに固定する。
(13) Step of Fixing Second Wall Board In this step, the second and subsequent wall boards WB placed in the construction area A are fixed to the construction area A by the screwing
本工程を実行するために情報処理部２３２のＣＰＵ２３１は、ビス打ち機１３５を駆動する（ステップＳ２１０）。これによってボード取付枠１に壁面ボードＷＢがビス止めされる。
In order to execute this process, the
図１５に示すように、ボード取付枠１に対する壁面ボードＷＢのビス止めに際しては、最初に仮止めをする。仮止めは、ロボットハンド１３１によってボード取付枠１の施工領域Ａに壁面ボードＷＢを配置した状態（ステップＳ２０９参照）で行われる。仮止め後ＣＰＵ２３１はロボットハンド１３１を移動させ、ビス打ち機１３５に外側の列ＯＬをビス止めさせる。そしてＣＰＵ２３１はロボットハンド１３１を９０°回転させ、ビス打ち機１３５に内側の列ＩＬをビス止めさせる。このとき内側の列ＩＬ（１）をビス止めし、続いて内側の列ＩＬ（２）をビス止めする。
As shown in FIG. 15, when screwing the wall board WB to the
三枚目以降の壁面ボードＷＢをボード取付枠１の施工領域Ａに貼り付けるには、ステップＳ２０１～ステップＳ２１０の処理を繰り返せばよい。このとき既に施工が済んでいる施工領域Ａの上段の施工領域Ａに移行するには、一例として、再び左側の施工領域Ａから施工をするようにしてもよく、あるいは最後に施工をした施工領域Ａのすぐ上の施工領域Ａから施工をするようにしてもよい。
In order to attach the third and subsequent wall boards WB to the construction area A of the
６．ボード貼付け装置の別の実施の形態
ボード貼付け装置１１の別の実施の形態を図１６ないし図２３に基づいて説明する。図１ないし図１５に基づいて説明した上記実施の形態と同一部分は同一符号で示し、説明も省略する。説明に際しては、図１ないし図１５中の図面も適宜用いる。
6. Another Embodiment of Board Sticking Apparatus Another embodiment of the
（１）ロボットハンド
図１６に示すように、本実施の形態のロボットハンド１３１はカメラを備えず、これに替えて距離計測器４０１を備えている。距離計測器４０１について、図１７（Ａ）（Ｂ）も参照しながら説明する。
距離計測器４０１としては、レーザ距離計（レーザレンジファインダともいう）、ステレオカメラ、超音波センサ等適宜用いることができる。以下、距離計測器４０１として、レーザ距離計を用いた一例を説明する。
(1) Robot Hand As shown in FIG. 16, the
As the
距離計測器４０１は、測定対象物Ｏにレーザ光ＬＢを照射し、その反射光を受光して測定対象物まで距離を測定する。用いる距離計測器４０１は、その種類を問わない。数十ｍｍ～数百ｍｍ程度の近距離の距離を測定し得るものであれば各種の方式の距離計測器を用いることが可能である。
The
ここで距離計測器４０１の測定対象物Ｏに対する三次元上の方向、軸、位置を次のように定義する。測定対象物Ｏの垂直方向をＸ方向、水平方向をＹ方向、奥行き方向をＺ方向とする。Ｘ方向に沿う軸をＸ軸３０１、Ｙ方向に沿う軸をＹ軸３０２、Ｚ方向に沿う軸をＺ軸３０３とする。そしてＸ軸３０１とＹ軸３０２との交点を第１の位置３１１、Ｘ軸３０１上で第１の位置３１１から離れた位置を第２の位置３１２、Ｙ軸３０２上で第１の位置３１１から離れた位置を第３の位置３１３とする。この前提のもと、距離計測器４０１は、第１の位置３１１と第２の位置３１２と第３の位置３１３とを通るＺ軸３０３上に光軸Ｌを一致させてロボットハンドに取り付けられている。
Here, the three-dimensional direction, axis, and position of the
説明の便宜上、第１の位置３１１を通るＺ軸３０３上に光軸を一致させているものを距離計測器４０１ａ、第２の位置３１２を通るＺ軸３０３上に光軸を一致させているものを距離計測器４０１ｂ、第３の位置３１３を通るＺ軸３０３上に光軸を一致させているものを距離計測器４０１ｃと呼ぶ。
For convenience of explanation, the
図１７（Ａ）に示すように、測定対象物Ｏが施工領域Ａにおけるボード貼り位置Ａ１中の下地、つまりボード取付枠１（図１９参照）である場合、Ｘ軸３０１は鉛直方向、Ｙ軸３０２及びＺ軸３０３は水平方向を向く。ボード取付枠１は、垂直に立てられているからである。
As shown in FIG. 17A, when the object to be measured O is the substrate in the board attachment position A1 in the construction area A, that is, the board mounting frame 1 (see FIG. 19), the
図１７（Ｂ）に示すように、測定対象物Ｏがストック領域Ｂに積み重ねられたうちの最上位の壁面ボードＷＢ（図１参照）である場合、Ｘ軸３０１及びＹ軸３０２は水平方向、Ｚ軸３０３は鉛直方向を向く。ストック領域Ｂにおいて、壁面ボードＷＢは水平よりもやや傾斜した状態に寝かされてボードパレット２に載せられているからである。
As shown in FIG. 17B, when the measurement object O is the top wall board WB (see FIG. 1) stacked in the stock area B, the
壁面ボードＷＢのサイズは、一例として長さ１８２０ｍｍ、幅９１０ｍｍである。これに合わせてボード取付枠１の幅も９１０ｍｍに設定されている。もっともボード取付枠１は、一つのボード貼り位置Ａ１について鉛直向きに設置された複数の軽量鉄骨材１Ｓからなる。軽量鉄骨材１Ｓは、ＬＧＳ（Light Gauge Steel）とも呼ばれている。
The size of the wall board WB is, for example, 1820 mm long and 910 mm wide. In accordance with this, the width of the
壁面ボードＷＢの９１０ｍｍの幅は、両端側の二つの軽量鉄骨材１Ｓの配置間隔によって定められる。そこでＹ軸方向に並べられた二つの距離計測器４０１の光軸Ｌの離間距離を規定する第１の位置３１１と第３の位置３１３とは、ボード取付枠１において壁面ボードＷＢの幅で配置された二つの軽量鉄骨材１Ｓに対して、距離計測器４０１から照射されるレーザ光ＬＢが干渉するような位置に設定されている。ボード取付枠１の軽量鉄骨材１Ｓが例えば５０ｍｍの幅を持っていると仮定すると、第１の位置３１１と第３の位置３１３との間の離間距離、つまりＹ軸方向に並べられた二つの距離計測器４０１の光軸Ｌの離間距離は８６０～９６０ｍｍの範囲、例えば８８５．５ｍｍである。
The 910 mm width of the wall board WB is determined by the arrangement interval of the two
ビス打ち機１３５は、ボード取付枠１に壁面ボードＷＢを固定するためのビス（図示せず）を打ち出す。ビス打ち機１３５は一対設けられ、フレーム１３２の一端側の二つの隅部から互いに拡開する方向に延出している。
A
（２）情報処理装置
図１８に示すように、マイクロコンピュータによって構成された情報処理装置２１１にＩ／Ｏ２３６を介して接続されるワーク系２５１には、距離計測器４０１がデジタル接続されている。距離計測器４０１は、対象物にレーザ光ＬＢを照射して対象物との間の距離を測定し、測定結果をデジタル信号としてＩ／Ｏ２３６に入力する。
(2) Information Processing Device As shown in FIG. 18, a
（３）ボード貼付け方法及び処理
ボード貼付け方法は、情報処理装置２１１による処理と協働して実行される。情報処理装置２１１は、ＨＤＤ２３７に格納されたボード貼付け用のコンピュータプログラムにしたがい、情報処理部２３２にボード貼付け処理を実行させる。
(3) Board Pasting Method and Processing The board pasting method is executed in cooperation with the processing by the
（ａ）概要
ボード貼付け方法は、施工空間ＷＳを出現させ、そこにロボット装置１０１を据え付けることから始まる。施工空間ＷＳは、ボード取付枠１が設置された建築物の施工領域Ａの近傍位置に、ボードパレット２に積み重ねた複数枚の壁面ボードＷＢを設置した空間である。ロボット装置１０１は、一例として、図１に示すような場所、つまり施工領域Ａの目の前であって、ストック領域Ｂとなるボードパレット２の近傍位置に設置される。
(a) Overview The method of pasting a board starts with making a construction space WS appear and installing the
ボード貼付け方法は、概略、ロボット装置１０１のロボットアーム１２１を駆動し、ボードパレット２に積み重ねられた最上位の壁面ボードＷＢをロボットハンド１３１に設けた把持具１３３で把持してピックアップし、施工領域Ａに持ち運んでボード貼り位置Ａ１に貼り付けるという方法である。この方法は、大別して二つの局面を有している。一つは位置データの測定及び保存、もう一つは施工である。
Schematically, the board pasting method is as follows: the
（位置データの測定及び保存）
施工空間ＷＳにロボット装置１０１を据え付けた際、ロボット装置１０１の動作を制御する制御盤２０１はもとよりのこと、情報処理装置２１１も、施工領域Ａ及びストック領域Ｂの位置を認識していない。そこで情報処理装置２１１には、実際にボード貼付けを行おうとする施工領域Ａ中のボード貼り位置Ａ１と、ボードパレット２から最上位の壁面ボードＷＢをピックアップするためのストック領域Ｂの位置データを情報処理装置２１１に与え、記憶保存させる必要がある。
(Measurement and storage of position data)
When the
位置データの測定及び保存の局面では、ロボット装置１０１に与えるべきボードパレット２に積み重ねられた最上位の壁面ボードＷＢの位置と、施工領域Ａにおけるボード貼り位置Ａ１との位置データを測定し、例えばＲＡＭ２３４などのメモリに保存する。この場合の位置データは、ロボットハンド１３１のＸＹＺの三軸の回転角度とＸＹＺの座標である。ここでいうＸＹＺの三軸というのは、図１７（Ａ）（Ｂ）に示したＸ軸３０１、Ｙ軸３０２、及びＺ軸３０３の三軸を意味し、ロボットアーム１２１のジョイント１２２ａ～１２２ｆによって定義される六軸とは意味が異なる。
In the phase of position data measurement and storage, the position data of the topmost wall board WB stacked on the
施工領域Ａでボード貼り位置Ａ１に把持具１３３を対面させるロボットハンド１３１の回転角度及び座標については、貼付けＸ角度、貼付けＹ角度、貼付けＺ角度、貼付けＺ座標、貼付けＸ座標、及び貼付けＹ座標を測定して保存する。
Regarding the rotation angle and coordinates of the
ストック領域Ｂで最上位の壁面ボードＷＢに把持具１３３を対面させるロボットハンド１３１の回転角度及び座標については、把持Ｘ角度、把持Ｙ角度、把持Ｚ角度、把持Ｚ座標、把持Ｘ座標、及び把持Ｙ座標を測定して保存する。
Regarding the rotation angle and coordinates of the
（施工）
施工の局面は、上記位置データの測定及び保存の局面で保存した位置データを利用し、施工領域Ａへのボード貼り作業を実施する。
(construction)
In the construction phase, the position data stored in the position data measurement and storage phase is used to perform the work of attaching boards to the construction area A.
以下、ボード貼付け方法及び処理の詳細を、
「（ｂ）位置データの測定及び保存」
「（ｃ）施工」
の二項目に分け、手順を追って説明する。
Below, the details of the board pasting method and processing,
"(b) Measurement and storage of position data"
"(c) Construction"
It is divided into two items and explained step by step.
（ｂ）位置データの測定及び保存
図１９に示すように、施工領域Ａで位置データの測定をするためには、ボード取付枠１の特定箇所に壁面ボードＷＢを貼り付けておく必要がある。
(b) Measurement and Storage of Position Data As shown in FIG. 19, in order to measure position data in construction area A, it is necessary to attach wall boards WB to specific locations on
貼り付けを要するのは、これから壁面ボードＷＢを貼ろうとするボード貼り位置Ａ１の左隣り及び下側である。図１９に示す一例では、１～９の丸付き数字で示している箇所が施工領域Ａ中のボード貼り位置Ａ１である。三列三行の九枚分の領域を占めている。１～９の丸付き数字が示しているのは、壁面ボードＷＢの貼付け順序である。
Affixing is required on the left side and below the board affixing position A1 where the wall surface board WB is to be affixed. In the example shown in FIG. 19, the locations indicated by circled
このようなボード貼り位置Ａ１に対して、壁面ボードＷＢの貼り付けを必要とするのは、ボード貼り位置Ａ１に隣接するボード取付枠１の最左欄及び最下欄である。図１９に示すように、ボード取付枠１の最左欄及び最下欄とには、合計七枚の壁面ボードＷＢが貼り付けられている。本実施の形態では、こうして事前に貼られている壁面ボードＷＢを既設壁面ボードＷＢ１と呼び、壁面ボードＷＢが既に設置されている位置をボード既設位置Ａ２と呼ぶ。既設壁面ボードＷＢ１は、例えば手作業によってボード取付枠１に貼り付けられる。
The leftmost column and the lowest column of the
（イ）処理の概要
（施工領域）
図２０に示すように、情報処理装置２１１の情報処理部２３２が有するＣＰＵ２３１は、入力装置２３９での指示によって、施工領域Ａにロボットハンド１３１を移動させる（ステップＳ１１）。この処理は、入力装置２３９での置数入力、あるいは表示装置２３８での表示と連携させたＧＵＩ入力によって実行される。情報処理装置２１１は、入力装置２３９での置数入力やＧＵＩ入力によってロボットハンド１３１の移動指示が入力されると、その入力に応じたＸ軸角度、Ｙ軸角度、Ｚ軸角度、Ｘ軸座標、Ｙ軸座標、及びＺ軸座標のデータを制御盤２０１に送信し、ロボットアーム１２１を動作させる。
(b) Overview of treatment (construction area)
As shown in FIG. 20, the
この処理によって、ロボットハンド１３１に取り付けられた把持具１３３は、例えば図１６に示すような状態になる。もっとも図１６が示しているのは、把持具１３３が正確にボード貼り位置Ａ１に位置づけられている状態である。ステップＳ１１の処理では、これから施工しようとする施工領域Ａに対して、より大まかな位置に把持具１３３を移動させる。
By this process, the
ステップＳ１１の処理によって把持具１３３を対面させるボード取付枠１は、一組、本実施の形態では九枚一組のうちの最初に施工するボード取付枠１である。このボード取付枠１は、図１９中、「１」の丸付き数字で示している。
The
続いてＣＰＵ２３１は、最初に施工するボード取付枠１に壁面ボードＷＢを貼り付けるときのロボットアーム１２１の貼付け角度及び貼付け座標を正確に求め、記憶領域に保存する（ステップＳ１２）。貼付け角度は、より詳しくは貼付けＸ角度、貼付けＹ角度、及び貼付けＺ角度である。貼付け座標は、より詳しくは貼付けＸ座標、貼付けＹ座標、及び貼付けＺ座標である。記憶領域は、例えばＲＡＭ２３４やＥＥＰＲＯＭ２３３である。ステップＳ１２の処理については、図２１のフローチャートに基づいて詳しく述べる。
Subsequently, the
（ストック領域）
続いてＣＰＵ２３１は、ストック領域Ｂにロボットハンド１３１を位置付け、ボードパレット２に収納されている壁面ボードＷＢに把持具１３３を対面させる処理を支援する（ステップＳ１３）。つまり入力装置２３９での指示によって、ストック領域Ｂにロボットハンド１３１を移動させ、吸着パッド１３７が真下を向くようにロボットハンド１３１の姿勢を制御するわけである。
(stock area)
Subsequently, the
続いてＣＰＵ２３１は、ストック領域Ｂに積み重ねられた最上位の壁面ボードＷＢを把持する時のロボットアーム１２１の把持角度及び把持座標を正確に求め、記憶領域に保存する（ステップＳ１４）。把持角度は、より詳しくは把持Ｘ角度、把持Ｙ角度、及び把持Ｚ角度である。把持座標は、より詳しくは把持Ｘ座標、把持Ｙ座標、及び把持Ｚ座標である。記憶領域は、例えばＲＡＭ２３４やＥＥＰＲＯＭ２３３である。ステップＳ１４の処理については、図２２のフローチャートに基づいて詳しく述べる。
Subsequently, the
以上が、位置データの測定及び保存のための処理の概要である。以下、ボード貼り位置となる施工領域Ａ及びボード把持位置となるストック領域Ｂでのロボットアーム１２１の位置データの測定及び保存について詳しく説明する。
The above is an overview of the processing for measuring and storing position data. The measurement and storage of the position data of the
（ロ）施工領域での処理
ＣＰＵ２３１は、ロボットハンド１３１に取り付けられた三つの距離計測器４０１から出力信号を受信し、次の工程及び処理を実行する。
(b) Processing in Construction
（概要）
図８に示すように、ＣＰＵ２３１は、ロボット装置１０１を制御する制御盤２０１に指令を送り、ロボットハンド１３１をロボットアーム１２１で駆動させ、ボード貼り用の下地、つまりボード取付枠１を有するボード貼り位置Ａ１に把持具１３３を対面させる（ステップＳ１１０１）。
(overview)
As shown in FIG. 8, the
続いてロボットハンド１３１の回転角度の設定処理が行われる。この処理のためにＣＰＵ２３１は、距離計測器４０１の出力信号に基づいて、ロボットハンド１３１のＺ方向の平行度を保つＸ軸３０１及びＹ軸３０２回りの回転角度と、ロボットハンド１３１のＸＹ方向の平行度を保つＺ軸３０３回りの回転角度とを求める。求められた回転角度は、貼付けＸ角度、貼付けＹ角度、及び貼付けＺ角度としてＲＡＭ２３４等の記憶領域に保存される（ステップＳ１１０２～Ｓ１１０７）。
Subsequently, the setting processing of the rotation angle of the
続いてロボットハンド１３１の座標の設定処理が行われる。この処理のためにＣＰＵ２３１は、距離計測器４０１の出力信号に基づいて、ボード貼り位置Ａ１に壁面ボードＷＢを貼り付けるときのロボットハンド１３１のＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸の座標を求め、それぞれ貼付けＸ座標、貼付けＹ座標、及び貼付けＺ座標としてＲＡＭ２３４等の記憶領域に保存する（ステップＳ１１０８～Ｓ１１１０）。
（回転角度の設定処理）
Subsequently, a process of setting the coordinates of the
(Rotation angle setting processing)
ステップＳ１１０２～Ｓ１１０７の処理を実行するＣＰＵ２３１は、ロボット装置１０１を制御する制御盤２０１に指令を送り、ロボットアーム１２１によってロボットハンド１３１を予め決められた経路に移動させたり、ロボットハンド１３１の姿勢を制御したりする。
The
まずＣＰＵ２３１は、ボード貼り位置Ａ１からその左に隣接するボード既設位置Ａ２に向けてロボットハンド１３１を移動させ（ステップＳ１１０２）、その後再びボード貼り位置Ａ１にロボットハンド１３１を戻させる（ステップＳ１１０３）。
First, the
このときＣＰＵ２３１は、Ｘ軸方向に並ぶ二つの距離計測器４０１ａ、４０１ｂ（図１６参照）の出力信号を取り込み、検出対象の種類を認識する。距離計測器４０１（４０１ａ～４０１ｃ）からの距離は、レーザ光ＬＢが既設壁面ボードＷＢ１を照射しているときよりもボード取付枠１を照射しているときの方が長く検出されるので、測定距離の差によって検出対象の認識が可能である。
At this time, the
こうしてボード既設位置Ａ２へ向けて移動させたロボットハンド１３１を再度ボード貼り位置Ａ１に復帰させることで、距離計測器４０１ａ～４０１ｃがレーザ光ＬＢをボード貼り位置Ａ１に位置するボード取付枠１に照射し得る状態が確保される。
By returning the
ＣＰＵ２３１は、回転角度の設定に先立ち、ロボットハンド１３１のＺ軸回りの角度を仮補正する（ステップＳ１１０４）。ここまでの段階では、貼付けＸ角度、貼付けＹ角度、及び貼付けＺ角度のいずれも未調整であることから、各角度のずれがあまりにも大きすぎると、正しい設定を行い得なくなってしまうからである。もっともステップＳ１１０４の仮補正の処理は必ずしも必須というわけではなく、この処理ルーチンを省略してもよい。ステップＳ１１０４の処理を省略することで、その分ロボットハンド１３１の回転角度の設定に要する時間を短くすることが可能になる。
The
ロボットハンド１３１のＺ軸回りの角度の仮補正は、ボード貼り位置Ａ１からその左に隣接するボード既設位置Ａ２に向けてロボットハンド１３１を水平移動させ、Ｘ軸方向に並ぶ二つの距離計測器４０１ａ、４０１ｂの出力信号により検出される段差の検出位置を適合させることによって行われる。この段差は、ボード貼り位置Ａ１中のボード取付枠１とボード既設位置Ａ２中の既設壁面ボードＷＢ１との間に生ずる段差である。距離計測器４０１ａ、４０１ｂが照射するレーザ光ＬＢがこの段差を横切ったとき、距離計測器４０１ａ、４０１ｂの少なくとも一方の出力信号によって認識可能な測定距離が変動するため、ＣＰＵ２３１は段差を検出することができる。
Temporary correction of the angle of the
ＣＰＵ２３１は、二つの距離計測器４０１の少なくとも一方、例えば距離計測器４０１ｂの出力信号に基づいて段差を検出すると、ロボットハンド１３１の水平移動を停止し、段差を横切ったレーザ光ＬＢの軸を中心としてロボットハンド１３１をＺ軸回りに回転させる。この回転の過程で、Ｘ軸方向に並ぶもう一つの距離計測器４０１ａの出力信号に基づいて段差の検出を判定したとき、ＣＰＵ２３１はロボットハンド１３１の回転動作を停止させる。これによってロボットハンド１３１のＺ軸回りの角度が仮補正される。
When the
ロボットハンド１３１のＺ軸回りの角度の仮補正後、ＣＰＵ２３１は、距離計測器４０１ａ～４０１ｃがレーザ光ＬＢをボード貼り位置Ａ１に位置するボード取付枠１に照射し得る位置までロボットハンド１３１を戻す。この状態でロボットハンド１３１の貼付けＹ角度、貼付けＸ角度、及び貼付けＺ角度の設定が順に行われる。ここで実行される貼付けＺ角度の設定は、本設定である。
After provisionally correcting the angle of the
ＣＰＵ２３１は、Ｙ軸回りにロボットハンド１３１を回転させ、Ｘ軸方向に並ぶ二つの距離計測器４０１ａ、４０１ｂの出力信号に基づく測定距離が一致する回転角度を求める（ステップＳ１１０５）。この回転角度は、Ｙ軸３０２方向に対するロボットハンド１３１の回転角度となる。ＣＰＵ２３１は、この角度を「貼付けＹ角度」としてＲＡＭ２３４等の記憶領域に保存する。
The
ロボットハンド１３１の回転角度を求めるには、二種類の手法を適宜採用することができる。一つの手法は、計算によって求める手法である。別の手法は、計測によって求める手法である。「貼付けＹ角度」を求める場合を例に挙げ、詳しく説明する。
To obtain the rotation angle of the
計算によって求める手法は、現実にロボットハンド１３１を回転させず、計算によってその回転角度を算出する手法である。例えばＣＰＵ２３１は、Ｘ軸方向に並ぶ二つの距離計測器４０１ａ、４０１ｂの出力信号を取り込み、これらの出力信号に基づく測定距離が一致するであろうＹ軸回りのロボットハンド１３１の回転角度を計算によって求める。こうして得られた角度を「貼付けＹ角度」として決定するわけである。
The method of obtaining by calculation is a method of calculating the rotation angle by calculation without actually rotating the
計測によって求める手法は、現実にロボットハンド１３１を回転させ、そのときの回転角度を実際に計測する手法である。例えばＣＰＵ２３１は、Ｙ軸回りにロボットハンド１３１を回転させ、回転角度を計測する。このときＣＰＵ２３１は、Ｘ軸方向に並ぶ二つの距離計測器４０１ａ、４０１ｂの出力信号を取り込み、これらの出力に基づく測定距離が一致したときのロボットハンド１３１の回転角度を「貼付けＹ角度」として決定するわけである。
The method of obtaining by measurement is a method of actually rotating the
このようなロボットハンド１３１の回転角度を求める二種類の手法は、後述する「貼付けＸ角度」「貼付けＺ角度」「把持Ｙ角度」「把持Ｘ角度」「把持Ｚ角度」においても同様である。
These two types of methods for obtaining the rotation angle of the
つづいて「貼付けＸ角度」等を取得する処理を説明する。 Next, the process of acquiring the "pasting X angle" and the like will be described.
ＣＰＵ２３１は、Ｘ軸回りにロボットハンド１３１を回転させ、Ｙ軸方向に並ぶ二つの距離計測器４０１ａ、４０１ｃの出力信号に基づく測定距離が一致する回転角度を求める（ステップＳ１１０６）。この回転角度は、Ｘ軸３０１方向に対するロボットハンド１３１の回転角度となる。ＣＰＵ２３１は、この角度を「貼付けＸ角度」としてＲＡＭ２３４等の記憶領域に保存する。
The
ステップＳ１１０７でのロボットハンド１３１の貼付けＺ角度の本設定は、前述したＺ軸回りの角度の仮補正と同様の手法を用いて実行される。ボード貼り位置Ａ１からその左に隣接するボード既設位置Ａ２に向けてロボットハンド１３１を水平移動させ、Ｘ軸方向に並ぶ二つの距離計測器４０１ａ、４０１ｂの出力信号により検出される段差の検出位置を適合させるという手法である。このとき段差は、Ｚ軸回りの角度の仮補正のときと同様に、ボード貼り位置Ａ１中のボード取付枠１とボード既設位置Ａ２中の既設壁面ボードＷＢ１との間に生ずる段差である。
The actual setting of the pasting Z angle of the
ＣＰＵ２３１は、ロボットハンド１３１の水平移動中、二つの距離計測器４０１ａ、４０１ｂの少なくとも一方、例えば距離計測器４０１ａの出力信号に基づいて段差を検出すると、ロボットハンド１３１の水平移動を停止し、段差を横切ったレーザ光ＬＢの軸を中心としてロボットハンド１３１をＺ軸回りに回転させる。この回転の過程で、Ｘ軸方向に並ぶもう一つの距離計測器４０１ｂの出力信号に基づいて段差の検出を判定したとき、ＣＰＵ２３１はロボットハンド１３１の回転動作を停止させる。ＣＰＵ２３１は、このときの回転角度を「貼付けＺ角度」としてＲＡＭ２３４等の記憶領域に保存する（ステップＳ１１０７）。
When the
以上「貼付けＹ角度」を求める処理（ステップＳ１１０５）、「貼付けＸ角度」を求める処理（ステップＳ１１０６）、及び「貼付けＺ角度」を求める処理（ステップＳ１１０７）について説明した。実施に際しては、これらの処理の順番は上記ステップＳ１１０５～Ｓ１１０７に限られるわけではなく、適宜各ステップＳ１１０５～Ｓ１１０７を入れ替えることも可能である。 The process of obtaining the "attachment Y angle" (step S1105), the process of obtaining the "attachment X angle" (step S1106), and the process of obtaining the "attachment Z angle" (step S1107) have been described above. In practice, the order of these processes is not limited to steps S1105 to S1107, and steps S1105 to S1107 can be replaced as appropriate.
（座標の設定処理）
ステップＳ１１０８～Ｓ１１１０の処理を実行するＣＰＵ２３１は、ロボット装置１０１を制御する制御盤２０１に指令を送り、ロボットアーム１２１によってロボットハンド１３１を予め決められた経路に移動させたり、ロボットハンド１３１の姿勢を制御したりする。
(Coordinate setting processing)
The
ＣＰＵ２３１は、貼付けＺ角度を求めたときのロボットハンド１３１の位置及び姿勢、つまり貼付けＺ角度が定まったロボットアーム１２１の姿勢での距離計測器４０１ａ、４０１ｂの出力信号に基づく測定距離を用いて貼付けＺ座標を求める（ステップＳ１１０８）。一例として貼付けＺ座標は、距離計測器４０１ａ、４０１ｂの出力信号に基づく測定距離をロボットアーム１２１の現在のＺ座標に加えた座標位置として求められる。
The
ＣＰＵ２３１は、こうして求めた座標を「貼付けＺ座標」としてＲＡＭ２３４等の記憶領域に保存する。
The
続いてＣＰＵ２３１は、貼付けＹ座標を求める（ステップＳ１１０９）。そのための処理としてＣＰＵ２３１は、貼付けＺ角度が定まったロボットアーム１２１の姿勢で、ボード既設位置Ａ２に向けてロボットハンド１３１を水平移動させ、Ｘ軸上に並ぶ二つの距離計測器４０１ａ、４０１ｂの出力信号に基づいて垂直方向の段差を検出する。ＣＰＵ２３１は、段差を検出した位置でのロボットアーム１２１の座標を用いて貼付けＹ座標を求める。一例として貼付けＹ座標は、段差を検出した位置でのロボットアーム１２１の座標にＹ軸方向の既知のオフセット量を加えた座標として求められる。
Subsequently, the
ＣＰＵ２３１は、こうして求めた座標を「貼付けＹ座標」としてＲＡＭ２３４等の記憶領域に保存する。
The
続いてＣＰＵ２３１は、貼付けＸ座標を求める（ステップＳ１１１０）。そのための処理としてＣＰＵ２３１は、貼付けＺ角度が定まったロボットアーム１２１の姿勢で、ボード既設位置Ａ２に向けてロボットハンド１３１を垂直移動させ（Ｘ軸方向の移動）、ボード既設位置Ａ２に近い側の距離計測器４０１の出力信号を用いて水平方向の段差を検出する。このとき一例としてＣＰＵ２３１は、ロボットハンド１３１を反時計回り方向に９０度回転させるように駆動制御し、本来はＸ軸上に並んでいる二つの距離計測器４０１の出力信号を用いて水平方向の段差を検出する。ＣＰＵ２３１は、段差を検出した位置でのロボットアーム１２１の座標を用いて貼付けＸ座標を求める。一例として貼付けＸ座標は、段差を検出した位置でのロボットアーム１２１の座標にＸ軸方向の既知のオフセット量を加えた座標として求められる。
Subsequently, the
ＣＰＵ２３１は、こうして求めた座標を「貼付けＸ座標」としてＲＡＭ２３４等の記憶領域に保存する。
The
以上「貼付けＺ座標」を求める処理（ステップＳ１１０８）、「貼付けＹ座標」を求める処理（ステップＳ１１０９）、及び「貼付けＸ座標」を求める処理（ステップＳ１１１０）について説明した。実施に際しては、これらの処理の順番は上記ステップＳ１１０８～Ｓ１１１０に限られるわけではなく、適宜各ステップＳ１１０８～Ｓ１１１０を入れ替えることも可能である。 The process for obtaining the "pasted Z coordinate" (step S1108), the process for obtaining the "pasted Y coordinate" (step S1109), and the process for obtaining the "pasted X coordinate" (step S1110) have been described above. In practice, the order of these processes is not limited to steps S1108 to S1110, and steps S1108 to S1110 can be interchanged as appropriate.
（ハ）ストック領域での処理
（概要）
図２２に示すように、ＣＰＵ２３１は、ロボット装置１０１を制御する制御盤２０１に指令を送り、ロボットハンド１３１をロボットアーム１２１で駆動させ、ストック領域Ｂでボードパレット２に積み重ねられた最上位の壁面ボードＷＢに把持具１３３を対面させる（ステップＳ１２０１）。
(C) Processing in the stock area (Overview)
As shown in FIG. 22, the
続いてロボットハンド１３１の回転角度の設定処理が行われる。この処理のためにＣＰＵ２３１は、距離計測器４０１の出力信号に基づいて、ロボットハンド１３１のＺ方向の平行度を保つＸ軸３０１及びＹ軸３０２回りの回転角度と、ロボットハンド１３１のＸＹ方向の平行度を保つＺ軸３０３回りの回転角度とを求める。求められた回転角度は、把持Ｘ角度、把持Ｙ角度、及び把持Ｚ角度としてＲＡＭ２３４等の記憶領域に保存される（ステップＳ１２０２～Ｓ１２０４）。
Subsequently, the setting processing of the rotation angle of the
続いてロボットハンド１３１の座標の設定処理が行われる。この処理のためにＣＰＵ２３１は、距離計測器４０１の出力信号に基づいて、ボードパレット２から壁面ボードＷＢをピックアップするときのロボットハンド１３１のＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸の座標を求め、それぞれ把持Ｘ座標、把持Ｙ座標、及び把持Ｚ座標としてＲＡＭ２３４等の記憶領域に保存する（ステップＳ１２０５～Ｓ１２０７）。
Subsequently, a process of setting the coordinates of the
（回転角度の設定処理）
ステップＳ１２０２～Ｓ１２０４の処理を実行するＣＰＵ２３１は、ロボット装置１０１を制御する制御盤２０１に指令を送り、ロボットアーム１２１によってロボットハンド１３１を予め決められた経路に移動させたり、ロボットハンド１３１の姿勢を制御したりする。
(Rotation angle setting processing)
The
ＣＰＵ２３１は、把持Ｙ角度を求める処理として、ロボットアーム１２１をＹ軸回りに回転させる（ステップＳ１２０２）。これによってロボットハンド１３１もＹ軸回りに回転し、Ｘ軸方向に並ぶ二つの距離計測器４０１ａ、４０１ｂの測定距離の関係が変動する。ＣＰＵ２３１はこれらの距離計測器４０１ａ、４０１ｂの出力信号に基づく二つの測定距離を参照しており、両者が一致するとロボットアーム１２１の回転を停止し、このときの回転角度を把持Ｙ角度と認識する。
The
ＣＰＵ２３１は、こうして求めた回転角度を「把持Ｙ角度」としてＲＡＭ２３４等の記憶領域に保存する。
The
続いてＣＰＵ２３１は、把持Ｘ角度を求める処理として、ロボットアーム１２１をＸ軸回りに回転させる（ステップＳ１２０３）。これによってロボットハンド１３１もＸ軸回りに回転し、Ｙ軸方向に並ぶ二つの距離計測器４０１ａ、４０１ｃの測定距離の関係が変動する。ＣＰＵ２３１はこれらの距離計測器４０１ａ、４０１ｃの出力信号に基づく二つの測定距離を参照しており、両者が一致するとロボットアーム１２１の回転を停止し、このときの回転角度を把持Ｘ角度と認識する。
Subsequently, the
ＣＰＵ２３１は、こうして求めた回転角度を「把持Ｘ角度」としてＲＡＭ２３４等の記憶領域に保存する。
The
続いてＣＰＵ２３１は、把持Ｚ角度を求める処理として、把持Ｘ角度及び把持Ｙ角度が定まったロボットアーム１２１の姿勢で、ロボットハンド１３１をＹ軸方向に移動させる（ステップＳ１２０４）。ロボットハンド１３１の移動中にＣＰＵ２３１は、Ｘ軸上に並ぶ二つの距離計測器４０１ａ、４０１ｂの出力信号に基づいて、最上位の壁面ボードＷＢの端部を検出している。ＣＰＵ２３１は、二つの距離計測器４０１ａ、４０１ｂのうちの一方、例えば距離計測器４０１ａが壁面ボードＷＢの端部を検出した位置でロボットハンド１３１の移動を停止し、端部を検出したレーザ光ＬＢの光軸回りにロボットハンド１３１を回転させる。そしてＣＰＵ２３１は、Ｘ軸上に並ぶもう一方の距離計測器４０１ｂの出力信号を参照し、そのレーザ光ＬＢが最上位の壁面ボードＷＢの端部を横切った位置を把持Ｚ角度として認識する。
Subsequently, the
ＣＰＵ２３１は、こうして求めた回転角度を「把持Ｚ角度」としてＲＡＭ２３４等の記憶領域に保存する。
以上「把持Ｙ角度」を求める処理（ステップＳ１２０２）、「把持Ｘ角度」を求める処理（ステップＳ１２０３）、及び「把持Ｚ角度」を求める処理（ステップＳ１２０４）について説明した。実施に際しては、これらの処理の順番は上記ステップＳ１２０２～Ｓ１２０４に限られるわけではなく、適宜各ステップＳ１２０２～Ｓ１２０４を入れ替えることも可能である。
The
The processing for obtaining the "gripping Y angle" (step S1202), the processing for obtaining the "gripping X angle" (step S1203), and the processing for obtaining the "gripping Z angle" (step S1204) have been described above. In practice, the order of these processes is not limited to steps S1202 to S1204, and steps S1202 to S1204 can be interchanged as appropriate.
（座標の設定処理）
ステップＳ１２０５～Ｓ１２０７の処理を実行するＣＰＵ２３１は、ロボット装置１０１を制御する制御盤２０１に指令を送り、ロボットアーム１２１によってロボットハンド１３１を予め決められた経路に移動させたり、ロボットハンド１３１の姿勢を制御したりする。
(Coordinate setting processing)
The
ＣＰＵ２３１は、把持Ｚ角度を求めたときのロボットハンド１３１の位置及び姿勢、つまり把持Ｚ角度が定まったロボットアーム１２１の姿勢での距離計測器４０１ａ、４０１ｂの出力信号に基づく測定距離を用いて把持Ｚ座標を求める（ステップＳ１２０５）。一例として把持Ｚ座標は、距離計測器４０１ａ、４０１ｂの出力信号に基づく測定距離をロボットアーム１２１の現在のＺ座標に加えた座標位置として求められる。
The
ＣＰＵ２３１は、こうして求めた座標を「把持Ｚ座標」としてＲＡＭ２３４等の記憶領域に保存する。
The
ＣＰＵ２３１は、把持Ｚ角度を求めたときのロボットアーム１２１の座標に基づいて把持Ｙ座標を求める（ステップＳ１２０６）。一例として把持Ｙ座標は、把持Ｚ角度を求めたときのロボットアーム１２１の座標に、Ｙ軸方向の既知のオフセット量を加えた座標位置として求められる。
The
ＣＰＵ２３１は、こうして求めた座標を「把持Ｙ座標」としてＲＡＭ２３４等の記憶領域に保存する。
The
続いてＣＰＵ２３１は、把持Ｘ座標を求める（ステップＳ１２０７）。そのための処理としてＣＰＵ２３１は、把持Ｚ角度が定まったロボットアーム１２１の姿勢で、ロボットハンド１３１をＸ軸方向に移動させ、最上位の壁面ボードＷＢの端部をＹ軸上に並ぶ二つの距離計測器４０１ａ、４０１ｃの出力信号を用いて検出する。ＣＰＵ２３１は、壁面ボードＷＢの端部を検出した位置でのロボットアーム１２１の座標を用いて把持Ｘ座標を求める。一例として把持Ｘ座標は、壁面ボードＷＢの端部を検出した位置でのロボットアーム１２１の座標にＸ軸方向の既知のオフセット量を加えた座標として求められる。
Subsequently, the
ＣＰＵ２３１は、こうして求めた座標を「把持Ｘ座標」としてＲＡＭ２３４等の記憶領域に保存する。
The
以上「把持Ｚ座標」を求める処理（ステップＳ１２０５）、「把持Ｙ座標」を求める処理（ステップＳ１２０６）、及び「把持Ｘ座標」を求める処理（ステップＳ１２０７）について説明した。実施に際しては、これらの処理の順番は上記ステップＳ１２０５～Ｓ２０７に限られるわけではなく、適宜各ステップＳ１２０５～Ｓ１２０７を入れ替えることも可能である。 The processing for obtaining the "gripping Z coordinate" (step S1205), the processing for obtaining the "gripping Y coordinate" (step S1206), and the processing for obtaining the "gripping X coordinate" (step S1207) have been described above. In practice, the order of these processes is not limited to steps S1205 to S207, and steps S1205 to S1207 can be replaced as appropriate.
（ｃ）施工
施工の局面では、以上のように測定し保存した位置データを利用し、ストック領域Ｂから壁面ボードＷＢをピックアップし、施工領域Ａに運んでボード貼り作業を実施する。測定し保存した位置データは、ＲＡＭ２３４等の記憶領域に保存した二つの群のデータである。一の群の位置データは、壁面ボードＷＢのピックアップに使用する位置データ（以下「ピックアップ位置データ」と呼ぶ）であり、もう一つの群の位置データは、壁面ボードＷＢの貼付けに使用する位置データ（以下「貼付け位置データ」と呼ぶ）である。
(c) Construction In the construction phase, using the position data measured and stored as described above, the wall board WB is picked up from the stock area B, transported to the construction area A, and boarded. The measured and stored position data are two groups of data stored in a storage area such as
ピックアップ位置データは、
・把持Ｘ角度、把持Ｙ角度、把持Ｚ角度
・把持Ｘ座標、把持Ｙ座標、把持Ｚ座標
である。
Pick-up position data
The gripping X angle, the gripping Y angle, the gripping Z angle, the gripping X coordinate, the gripping Y coordinate, and the gripping Z coordinate.
貼付け位置データは、
・貼付けＸ角度、貼付けＹ角度、貼付けＺ角度
・貼付けＸ座標、貼付けＹ座標、貼付けＺ座標
である。
Pasting position data is
- Pasting X angle, Pasting Y angle, Pasting Z angle - Pasting X coordinate, Pasting Y coordinate, Pasting Z coordinate.
（イ）ボードのピックアップ
図２３に示すように、情報処理部２３２が有するＣＰＵ２３１は、ＲＡＭ２３４の記憶領域に保存したピックアップ位置データにしたがい駆動源ＰＳを制御し、ロボットアーム１２１をストック領域Ｂに移動させる（ステップＳ３０１）。これによってロボットハンド１３１は、ボードパレット２に積み重ねられている最上位の壁面ボードＷＢに対面する。
(a) Board pick-up As shown in FIG. 23, the
続いてＣＰＵ２３１は、真空発生器１３８を駆動し、ロボットハンド１３１の吸着パッド１３７に壁面ボードＷＢを吸着させて把持する（ステップＳ３０２）。
Subsequently, the
続いてＣＰＵ２３１は、最上位の壁面ボードＷＢをロボットハンド１３１に把持させた状態のまま、貼付け位置データにしたがい駆動源ＰＳを制御し、ロボットアーム１２１をボード貼り位置Ａ１に移動させる（ステップＳ３０３）。このときボード貼付け用のコンピュータプログラムは、ロボットアーム１２１に上昇させる動作をさせるように記述されており、これに応じてロボットハンド１３１が最上位の壁面ボードＷＢを把持する位置から上昇する。これによって最上位の壁面ボードＷＢがストック領域Ｂからピックアップされる。
Subsequently, the
（ロ）ボードの位置決め
ＣＰＵ２３１が貼付け位置データにしたがい駆動源ＰＳを制御し、ロボットアーム１２１をボード貼り位置Ａ１に移動させるステップＳ３０３の処理を実行すると、ロボットハンド１３１に把持された壁面ボードＷＢは施工領域Ａに運ばれ、これから壁面ボードＷＢを貼り付けようとするボード貼り位置Ａ１に位置づけられて配置される（ステップＳ３０４）。
(b) Board Positioning When the
吸着パッド１３７は蛇腹タイプであり、相手部材に対する押し付け方向に数ｍｍ程度の遊びを持っている。このため壁面ボードＷＢを若干押し付け気味にしても、その差異を吸収することができる。これによって壁面ボードＷＢは、ボード貼り位置Ａ１に位置するボード取付枠１に位置ずれすることなく正しく配置される。
The
（ハ）ボードの貼付け
ＣＰＵ２３１は、ビス打ち機１３５を駆動する（ステップＳ３０５）。これによってボード取付枠１に壁面ボードＷＢがビス止めされる。
(C) Attachment of board The
ボード取付枠１に対する壁面ボードＷＢのビス止めに際しては、最初に仮止めをする（最初の実施の形態の図１５参照）。仮止めは、ロボットハンド１３１によってボード取付枠１に壁面ボードＷＢを押し付けて配置した状態（ステップＳ３０４参照）で行われる。仮止め後ＣＰＵ２３１はロボットハンド１３１を移動させ、ビス打ち機１３５に外側の列ＯＬをビス止めさせる。そしてＣＰＵ２３１はロボットハンド１３１を９０°回転させ、ビス打ち機１３５に内側の列ＩＬをビス止めさせる。このとき内側の列ＩＬ（１）をビス止めし、続いて内側の列ＩＬ（２）をビス止めする。
When screwing the wall surface board WB to the
（ニ）二枚目以降のボード
ストック領域Ｂでは、壁面ボードＷＢがピックアップされていくにしたがい、ボードパレット２に積み重ねられた壁面ボードＷＢの高さが低くなっていく。そこでボード貼付け用のコンピュータプログラムは、壁面ボードＷＢを一枚ピックアップする毎にピックアップ位置データを修正するように記述されている。このときの修正は、ロボットハンド１３１の姿勢を変えることなく、このロボットハンド１３１のボード把持位置を壁面ボードＷＢの厚みの分だけＺ方向に低めるように、ピックアップ位置データ、つまり
・把持Ｘ角度、把持Ｙ角度、把持Ｚ角度
・把持Ｘ座標、把持Ｙ座標、把持Ｚ座標
の値を変更することによって行われる。
(d) Second and subsequent boards In the stock area B, the height of the wall boards WB stacked on the
このようなボード貼付け用のコンピュータプログラムの記述にしたがいＣＰＵ２３１が駆動源ＰＳを制御すれば、ボードパレット２に積み重ねられた壁面ボードＷＢの高さが低くなっていったとしても、ロボットハンド１３１は、常に把持可能な高さ及び姿勢で最上位の壁面ボードＷＢに対面する。
If the
施工領域Ａでは、図１９中、１～９の丸付き数字で示している箇所がボード貼り位置Ａ１になる。壁面ボードＷＢは、１～９の順番でボード貼り位置Ａ１に貼付けられていく。そこでボード貼付け用のコンピュータプログラムは、壁面ボードＷＢを一枚貼る毎に貼付け位置データ、つまり
・貼付けＸ角度、貼付けＹ角度、貼付けＺ角度
・貼付けＸ座標、貼付けＹ座標、貼付けＺ座標
の値を変更する。このとき変更される値は、一枚の壁面ボードＷＢをボード貼り位置Ａ１に貼り付ける毎に、ピックアップした壁面ボードＷＢを把持するロボットハンド１３１の移動先を次の順番のボード貼り位置Ａ１に切り替える値である。
In the construction area A, the locations indicated by the circled
このようなボード貼付け用のコンピュータプログラムの記述にしたがいＣＰＵ２３１が駆動源ＰＳを制御すれば、図１９中、１～９の順番で、ボード貼り位置Ａ１に次から次へと壁面ボードＷＢが貼られる。
If the
ボード貼付け用のコンピュータプログラムによるピックアップ位置データ及び貼付け位置データの変更は、一例として、壁面ボードＷＢをボードパレット２から一枚ピックアップしてボード貼り位置Ａ１に貼り付けるたびに位置データを測定し、ＲＡＭ２３４等の記憶領域に保存するデータを測定後のデータに書き換えることによって実行される。
As one example of changing the pick-up position data and the pasting position data by the computer program for pasting the board, each time one wall board WB is picked up from the
７．効果
（１）貼り付き防止
本実施の形態のボードパレット２は、設置面に設置されるパレット基部２２と、パレット基部２２に設けられ、積み重ねられた複数枚の壁面ボードＷＢを水平面に対して傾斜状態で支持するボード支持部２３とを備えている。
本実施の形態のボードのピックアップ方法は、複数枚の壁面ボードＷＢを積み重ねた状態で支持するボード支持部２３を有するボードパレット２上で、壁面ボードＷＢを水平面に対して傾斜状態に維持する工程と、ロボット装置１０１の可動自在なロボットハンド１３１に取り付けた把持具１３３で、ボードパレット２に支持された最上位の壁面ボードＷＢを把持する工程と、壁面ボードＷＢを把持した把持具１３３を鉛直方向に上昇させる工程とを備えている。
7. Effect (1) Prevention of sticking The
The board pick-up method of the present embodiment is a process of maintaining the wall surface boards WB in an inclined state with respect to the horizontal plane on the
このような構成において、壁面ボードＷＢを把持したロボットハンド１３１の把持具１３３を鉛直方向に上昇させたとき、把持具１３３に把持されている壁面ボードＷＢに直下の壁面ボードＷＢを貼り付きにくくすることができる。
In such a configuration, when the
把持具１３３に把持されている壁面ボードＷＢに直下の壁面ボードＷＢが貼り付きにくくなるのは、積み重ねられた壁面ボードＷＢが水平面に対して傾斜しているという状況下で、最上位の壁面ボードＷＢを鉛直方向にピックアップすることで、ピックアップされる壁面ボードＷＢとその直下の壁面ボードＷＢとの間に、面方向に微小な位置ずれが発生するためであると推察される。この位置ずれによって、ピックアップされる壁面ボードＷＢとその直下の壁面ボードＷＢとの間に空気が入り込み、貼り付きの原因となる両者間の真空状態が破られるという推定である。
The reason why the wall surface board WB directly below becomes difficult to stick to the wall surface board WB that is gripped by the
この出願の発明者等は、このような貼り付きの抑制効果を実験によって検証した。
この実験では、ボード受けフレーム２９を図４に示すように鉛直方向に沿わせた構成のもののうち、ボード支持部２３を４度傾斜させた試作品（以下「試作品１」と呼ぶ）と、ボード支持部２３を５度傾斜させた試作品（以下「試作品２」と呼ぶ）とを用意して行った。比較例として、ボード支持部２３を傾斜させないもの、つまりボード支持部２３の傾斜角度を０度としたものも用意し、実験に供した。
The inventors of this application verified the effect of suppressing such sticking through experiments.
In this experiment, a prototype (hereinafter referred to as "
その結果つぎに示す実験結果が得られた。
・試作品１（傾斜角度４度）：評価Ｃ
・試作品２（傾斜角度５度）：評価Ｃ
・比較例 （傾斜角度０度）：評価Ｄ
評価として想定したのは、つぎの通りである。
Ａ：二枚貼り付きは殆ど発生せず。発生しても下ボードは高さ１０ｍｍ程度から落下
Ｂ：二枚貼り付きが多少発生。下ボードは高さ１０～２０ｍｍ程度から落下
Ｃ：二、三枚貼り付きが２０～４０％発生。下ボードは高さ数十ｍｍ程度から落下
Ｄ：貼り付きが多発。下ボードは高いところから落下。
As a result, the following experimental results were obtained.
・Prototype 1 (
・Prototype 2 (tilt angle of 5 degrees): Evaluation C
・Comparative example (
The evaluation was assumed as follows.
A: Sticking of two sheets hardly occurs. Even if it occurs, the lower board falls from a height of about 10 mm. The lower board was dropped from a height of about 10 to 20 mm. The lower board was dropped from a height of about several tens of mm D: Sticking occurred frequently. The lower board falls from a high place.
以上の評価Ａ、Ｂ、Ｃの場合、ボードパレット２に残っているつぎの最上位のボードの位置がずれてしまったり、破損してしまったりすることがない。したがってこれらの評価Ａ、Ｂ、Ｃの結果が得られれば、たとえ評価Ｃであっても、一応の合格品であるとすることができる。
In the case of the above evaluations A, B, and C, the position of the next highest-level board remaining on the
これに対して評価Ｄの場合、貼り付いてきた壁面ボードＷＢは高いところから落下することがあり、この場合にはボードパレット２に残っているつぎの最上位のボードの位置がずれてしまったり、破損してしまったりしてしまう。したがって評価Ｄの結果となったものは不合格品である。
On the other hand, in the case of evaluation D, the stuck wall board WB may fall from a high place, and in this case, the position of the next highest board remaining on the
図４に示すようにボード受けフレーム２９を鉛直向きに立てたボードパレット２において上記良好な結果が得られたのは、ボード支持部２３が壁面ボードＷＢを傾斜状態で支持しているからであることに疑いの余地はない。比較例の結果を参照すれば、一目瞭然である。このため図２及び図３に示すようなボード受けフレーム２９を鉛直方向に対して傾斜させたボードパレット２においても、同様の結果が得られるものと推定される。
As shown in FIG. 4, the
以上説明したような効果を発揮するボード支持部２３は、壁面ボードＷＢを支持する複数本の棒状の部材、例えば金属製の角柱からなる支持フレーム２７によって簡易に構成することが可能である。
The
（２）その他
本実施の形態によれば、施工領域Ａに壁面ボードＷＢを貼り付けるに際して、人手を要する作業が大幅に減少するので、その作業負担を減少させ、作業効率を向上させることができる。
(2) Others According to the present embodiment, when attaching the wall board WB to the construction area A, the work requiring manual labor is greatly reduced, so that the work load can be reduced and the work efficiency can be improved. .
また高所での作業が不要となるため、作業の安全性を向上させることができる。 In addition, work safety can be improved because there is no need to work at heights.
また施工領域Ａに壁面ボードＷＢを位置決めする作業に人手を介さないため、施工精度を向上させることができる。 In addition, since the operation of positioning the wall board WB in the construction area A does not require human intervention, construction accuracy can be improved.
本実施の形態によれば、壁面ボードＷＢの少なくとも三カ所の隅部を特徴点Ｆとして扱うようにしたので、特徴点Ｆの形状が明確で誤認識を生じにくくすることができ、また別途意図的な特徴点を設けるような手間をなくすことができる。 According to the present embodiment, since at least three corners of the wall board WB are treated as feature points F, the shape of the feature points F is clear and erroneous recognition is less likely to occur. It is possible to eliminate the trouble of providing a characteristic feature point.
また施工領域Ａに設けられているボード取付枠１の形状を目印Ｍとして認識するようにした場合には、別途意図的な目印を設けるような手間をなくすことができる。
Further, if the shape of the
また施工領域Ａに付したマークを目印Ｍとして認識するようにした場合には、目印Ｍが明確で誤認識を生じにくくすることができる。 Further, when the mark attached to the construction area A is recognized as the mark M, the mark M is clear and erroneous recognition is less likely to occur.
本実施の形態によれば、ストック領域Ｂに積み重ねられた壁面ボードＷＢをカメラ１３４で撮像し、撮像画像中に含まれる特徴点Ｆから最上位の壁面ボードＷＢの位置を判定して把持具１３３で把持するようにしたので、壁面ボードＷＢを所望の位置で正確に把持することができる。
According to this embodiment, the wall boards WB stacked in the stock area B are imaged by the
また一枚目の壁面ボードＷＢについて判定した位置を基準として、二枚目以降となる最上位の壁面ボードＷＢの位置を推定して把持具１３３で把持するようにしたので、処理の高速化を図ることができる。
Further, the positions of the second and subsequent top wall boards WB are estimated based on the position determined for the first wall board WB, and are held by the holding
８．変形例
実施に際しては、各種の変形や変更が許容される。
8. MODIFICATIONS Various modifications and alterations are permitted in practice.
例えばボードパレット２を構成するパレット基部２２、あるいはボード支持部２３は、棒状の部材のような簡易なものではなく、より強固で剛性に富む材料及び構造によって実現してもよい。
For example, the
ボード支持部２３の傾斜角度として、本実施の形態では４度及び５度の実験例を紹介したが、実施に際しては、より小さかったり大きかったりする傾斜角度に設定することも可能である。
In the present embodiment, experimental examples of 4 degrees and 5 degrees as the inclination angle of the
支持フレーム２７は、枠体２５の長辺をなす一対の基部フレーム２４の側ではなく、枠体２５の短辺をなす一対の基部フレーム２４に固定されてもよい。支持フレーム２７の本数も三本に限らず、四本以上であってもよい。支持フレーム２７の本数が多くなれば、壁面ボードＷＢの反りがより低減される。
The
ボード受けフレーム２９の個数は、二個に限らず三個以上であってもよい。ボード受けフレーム２９の本数を増やすことで、より多くの壁面ボードＷＢをボードパレット２に積載することが可能である。
The number of board receiving frames 29 is not limited to two and may be three or more. By increasing the number of board receiving frames 29 , more wall boards WB can be loaded on the
その他実施に際しては、あらゆる変形や変更が可能である。 In other implementations, all kinds of modifications and changes are possible.
１ ボード取付枠
１Ｓ 軽量鉄骨材
２ ボードパレット
３ パイロン
４ バー
５ 囲い
１１ ボード貼付け装置
２１ キャスタ
２２ パレット基部
２３ ボード支持部
２４ 基部フレーム
２５ 枠体
２６ 補強板
２７ 支持フレーム
２８ スペーサ
２９ ボード受けフレーム
１０１ ロボット装置
１１１ 台車
１１２ リフタ
１１３ 車輪
１１４ 支持脚
１２１ ロボットアーム
１２２ａ～１２２ｆ ジョイント
１２３ａ～１２３ｄ リンク
１３１ ロボットハンド
１３２ フレーム
１３３ 把持具
１３４ カメラ
１３５ ビス打ち機（固定具）
１３７ 吸着パッド
１３８ 真空発生器
１３９ エアホース
１４０ アーム
２０１ 制御盤
２１１ 情報処理装置
２３１ ＣＰＵ
２３２ 情報処理部
２３３ ＥＥＰＲＯＭ
２３４ ＲＡＭ
２３５ 時計回路
２３６ Ｉ／Ｏ
２３７ ＨＤＤ
２３８ 表示装置
２３９ 入力装置
２４１ 駆動系
３０１ Ｘ軸
３０２ Ｙ軸
３０３ Ｚ軸
３１１ 第１の位置
３１２ 第２の位置
３１３ 第３の位置
４０１ 距離計測器（レーザ距離計）
Ａ 施工領域
Ａ１ ボード貼り位置
Ａ２ ボード既設位置
Ｂ ストック領域
Ｃ コンプレッサ
Ｆ 特徴点
Ｈ 作業者
ＩＬ 内側の列
Ｌ 光軸
ＬＢ レーザ光
Ｍ 目印
Ｏ 測定対象物
ＯＬ 外側の列
Ｐ１ 準備位置
Ｐ２ 密接位置
ＰＳ 駆動源
ＳＤ センシング装置
Ｗ 壁面
ＷＢ 壁面ボード（ボード）
ＷＳ 施工空間
1
137
232
234 RAM
235 clock circuit 236 I/O
237 HDDs
238
A Construction area A1 Board attachment position A2 Board existing position B Stock area C Compressor F Characteristic point H Worker IL Inner row L Optical axis LB Laser beam M Mark O Measurement object OL Outer row P1 Preparation position P2 Close contact position PS Drive Source SD Sensing device W Wall surface WB Wall surface board (board)
WS Construction space
Claims (7)
前記設置面に据え付けられ、前記ボードパレットに積み重ねられた最上位の前記ボードを把持する把持具を設けたロボットハンドを移動自在に支持するロボット装置と、
前記ロボット装置の駆動を制御する情報処理装置と、
を具備し、
前記把持具は、フレームに固定的に設けられた複数の吸着パッドによって前記ボードを吸着して保持し、
前記情報処理装置は、
前記ボードパレットに積み重ねられた前記ボードの傾斜方向及び傾斜角度に合わせて、前記ロボットハンドを傾斜させる処理と、
傾斜させた前記ロボットハンドを前記ボードに対して垂直の方向に下降させて、前記把持具が備える前記吸着パッドを前記ボードに密着させる処理と、
前記ボードに密着した前記吸着パッドで前記ボードを吸着して保持した後、前記ロボットハンドを鉛直方向真上に上昇させて、前記ボードをピックアップする処理と、
を実行する、
ボードをピックアップする装置。 A board pallet comprising: a pallet base installed on an installation surface; and a board support provided on the pallet base for supporting a plurality of stacked flat boards in an inclined state with respect to a horizontal plane ;
a robot device that is installed on the installation surface and movably supports a robot hand provided with a gripper that grips the highest board stacked on the board pallet;
an information processing device that controls driving of the robot device;
and
the holding tool holds the board by suction with a plurality of suction pads fixedly provided on the frame;
The information processing device is
a process of tilting the robot hand according to the tilt direction and tilt angle of the boards stacked on the board pallet;
a process of lowering the inclined robot hand in a direction perpendicular to the board to bring the suction pad of the gripping tool into close contact with the board;
A process of sucking and holding the board with the suction pad that is in close contact with the board, and then lifting the robot hand vertically upward to pick up the board;
run the
A device for picking up boards.
請求項１に記載のボードをピックアップする装置。 The board support portion has an inclination angle of 4° or more and 10° or less with respect to the horizontal direction,
An apparatus for picking up a board according to claim 1.
請求項１に記載のボードをピックアップする装置。 The board support section has a plurality of rod-shaped members that support the board,
An apparatus for picking up a board according to claim 1.
請求項１に記載のボードをピックアップする装置。 The board support section includes a board receiving frame that supports the lower side of the board,
An apparatus for picking up a board according to claim 1.
請求項４に記載のボードをピックアップする装置。 The board receiving frame is arranged along a direction perpendicular to the direction of inclination of the board support,
5. Apparatus for picking up a board according to claim 4.
請求項４に記載のボードをピックアップする装置。 The board receiving frame is arranged along the vertical direction,
5. Apparatus for picking up a board according to claim 4.
ロボット装置の可動自在なロボットハンドに取り付けた把持具で、前記ボードパレットに支持された最上位のボードを把持する工程と、
前記ボードを把持した前記把持具を鉛直方向に上昇させる工程と、
を備え、
前記把持する工程は、
前記ボードパレットに積み重ねられた前記ボードの傾斜方向及び傾斜角度に合わせて、前記ロボットハンドを傾斜させ、
傾斜させた前記ロボットハンドを前記ボードに対して垂直の方向に下降させて、前記把持具のフレームに固定的に設けられた複数の吸着パッドを前記ボードに密着させ、
前記上昇させる工程は、
前記ボードに密着した前記吸着パッドで前記ボードを吸着して保持した後、前記ロボットハンドを鉛直方向真上に上昇させて、前記ボードをピックアップする、
ボードのピックアップ方法。 a step of maintaining the board in an inclined state with respect to a horizontal plane on a board pallet having a board support for supporting a plurality of flat boards in a stacked state;
a step of gripping the uppermost board supported by the board pallet with a gripper attached to a movable robot hand of a robot device;
vertically raising the gripper that grips the board;
with
The step of grasping
tilting the robot hand according to the tilt direction and tilt angle of the boards stacked on the board pallet;
lowering the tilted robot hand in a direction perpendicular to the board to bring a plurality of suction pads fixedly provided on the frame of the gripper into close contact with the board;
The step of raising
After sucking and holding the board with the suction pad that is in close contact with the board, the robot hand is vertically raised to pick up the board.
Board pick-up method.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2019069427A JP7261643B2 (en) | 2019-03-29 | 2019-03-29 | Apparatus for picking up board and method for picking up board |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2019069427A JP7261643B2 (en) | 2019-03-29 | 2019-03-29 | Apparatus for picking up board and method for picking up board |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2020165264A JP2020165264A (en) | 2020-10-08 |
| JP7261643B2 true JP7261643B2 (en) | 2023-04-20 |
Family
ID=72717168
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2019069427A Active JP7261643B2 (en) | 2019-03-29 | 2019-03-29 | Apparatus for picking up board and method for picking up board |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP7261643B2 (en) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005262325A (en) | 2004-03-16 | 2005-09-29 | Central Glass Co Ltd | Suction hand and method of following target position by suction hand |
| JP2009055009A (en) | 2007-07-31 | 2009-03-12 | Sharp Corp | Substrate transfer method, and substrate transfer equipment |
| JP2019011666A (en) | 2017-06-30 | 2019-01-24 | 株式会社フジタ | Wall surface board sticking method, wall surface board sticking device and computer program |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2609529B2 (en) * | 1987-10-05 | 1997-05-14 | 大成建設株式会社 | Plate mounting equipment |
| JPH02123049A (en) * | 1988-11-02 | 1990-05-10 | Mitsubishi Agricult Mach Co Ltd | Supplier for sheet material |
| JPH04106042A (en) * | 1990-08-27 | 1992-04-08 | Kubota Corp | Device for peeling plate work |
| FR2692229B1 (en) * | 1992-06-12 | 1995-10-06 | Bloch Thierry | PACKAGING AND HANDLING CHASSIS OF THICK PANELS OR CYLINDRICAL LOADS. |
| JP3421814B2 (en) * | 1994-01-07 | 2003-06-30 | 日本車輌製造株式会社 | Ceiling material attaching work vehicle |
| JPH08324802A (en) * | 1995-06-07 | 1996-12-10 | Sekisui Chem Co Ltd | Method for separating stacked plate bodies |
| US6302034B1 (en) * | 1999-09-20 | 2001-10-16 | Donald F. Swanson | Portable rack for building materials and method of using same |
-
2019
- 2019-03-29 JP JP2019069427A patent/JP7261643B2/en active Active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005262325A (en) | 2004-03-16 | 2005-09-29 | Central Glass Co Ltd | Suction hand and method of following target position by suction hand |
| JP2009055009A (en) | 2007-07-31 | 2009-03-12 | Sharp Corp | Substrate transfer method, and substrate transfer equipment |
| JP2019011666A (en) | 2017-06-30 | 2019-01-24 | 株式会社フジタ | Wall surface board sticking method, wall surface board sticking device and computer program |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2020165264A (en) | 2020-10-08 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP6905462B2 (en) | Wall board pasting method, wall board pasting device, and computer program | |
| JP7229076B2 (en) | Board pasting method, board pasting device, and computer program | |
| JP7261644B2 (en) | Board pick-up method and board pick-up device | |
| JP4849804B2 (en) | Robot operation method | |
| CN110036162B (en) | System and method for placing an object on a surface | |
| JP6005299B2 (en) | Robot system and control method of robot system | |
| JP6713762B2 (en) | Construction work robot and method for controlling construction work robot | |
| JP2009521630A (en) | Automatic brick laying system for building buildings with multiple bricks | |
| JP6900290B2 (en) | Robot system | |
| JP6875870B2 (en) | Transport system and its operation method | |
| JPH041505A (en) | Three-dimensional position measuring method and acquiring method for work | |
| JP2018123645A (en) | Ceiling Board Construction Support System | |
| JP5879392B2 (en) | A loading device that feeds the loaded rectangular workpiece to the bending machine | |
| US20220203549A1 (en) | Suction pad and deformation measuring device | |
| JP7261643B2 (en) | Apparatus for picking up board and method for picking up board | |
| JP4855347B2 (en) | Parts transfer device | |
| JP7376916B2 (en) | Work supply/removal system, portable robot device, and portable work stocker | |
| WO2014103027A1 (en) | Working machine and positional deviation data acquisition method | |
| JP2011091071A (en) | Teaching assisting unit and teaching method | |
| JP2020165265A (en) | Board palette and board pickup method | |
| JP2018138318A (en) | Electronic equipment manufacturing device and electronic equipment manufacturing method | |
| JP2007237394A (en) | Workpiece positioning device | |
| TWI711111B (en) | Teaching method for edge position of substrate transport robot and target | |
| JP7142859B2 (en) | Programs, construction robots, and construction systems | |
| JPH04372389A (en) | Hand for picking up plate workpiece |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20211122 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20221026 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20221102 |
|
| A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20221226 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20230118 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20230329 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20230410 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7261643 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |