TW202421904A - 框體施工機器人 - Google Patents
框體施工機器人 Download PDFInfo
- Publication number
- TW202421904A TW202421904A TW112137683A TW112137683A TW202421904A TW 202421904 A TW202421904 A TW 202421904A TW 112137683 A TW112137683 A TW 112137683A TW 112137683 A TW112137683 A TW 112137683A TW 202421904 A TW202421904 A TW 202421904A
- Authority
- TW
- Taiwan
- Prior art keywords
- rod
- pair
- preset
- unit
- aforementioned
- Prior art date
Links
- 238000010276 construction Methods 0.000 title claims abstract description 63
- 238000003780 insertion Methods 0.000 claims abstract description 137
- 230000037431 insertion Effects 0.000 claims abstract description 137
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims abstract description 67
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims description 41
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 33
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims description 16
- 238000000034 method Methods 0.000 description 30
- 230000008569 process Effects 0.000 description 27
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 14
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 9
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 8
- 230000008602 contraction Effects 0.000 description 6
- 101001121408 Homo sapiens L-amino-acid oxidase Proteins 0.000 description 5
- 102100026388 L-amino-acid oxidase Human genes 0.000 description 5
- 230000006870 function Effects 0.000 description 4
- 101100012902 Saccharomyces cerevisiae (strain ATCC 204508 / S288c) FIG2 gene Proteins 0.000 description 3
- 101100233916 Saccharomyces cerevisiae (strain ATCC 204508 / S288c) KAR5 gene Proteins 0.000 description 3
- 230000008859 change Effects 0.000 description 3
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 2
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 239000000047 product Substances 0.000 description 2
- 239000013589 supplement Substances 0.000 description 2
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 2
- 101000827703 Homo sapiens Polyphosphoinositide phosphatase Proteins 0.000 description 1
- 102100023591 Polyphosphoinositide phosphatase Human genes 0.000 description 1
- 230000005856 abnormality Effects 0.000 description 1
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000012790 confirmation Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 1
- 238000009415 formwork Methods 0.000 description 1
- 230000004807 localization Effects 0.000 description 1
- 238000013507 mapping Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
Abstract
將副桿8安裝於一對主桿6的框體施工機器人200,具備:台車部110;升降部120;安裝作業部130,進行將副桿8安裝於一對主桿6的作業;預設桿感測器192,可檢測一對主桿6的狀態;以及控制部190,控制安裝作業部130的作動;安裝作業部130具有:第1位置調整部140,可調整副桿8的位置;以及第2位置調整部150,可使一對主桿6間之間隔為指定的大小;控制部190係為,用以將插入部8e插入至間隔為指定大小之一對主桿6的插入口6d,而控制第1位置調整部140、調整副桿8的位置。
Description
本發明係關於一種框體施工機器人。
在日本專利公開公報JP2018-123645A中,揭示一種施工機器人,係對已設置於天花板部分的框體安裝天花板板件。
日本專利公開公報JP2018-123645A所記載的施工機器人雖為進行高處作業的機器人,前述高處作業係為將天花板板件安裝於已設置在天花板部分的框體,然而前述施工機器人並未具備設置框體的功能。換言之,針對往天花板部分設置框體的高空作業,仍需由操作人員事先進行,從而無法達到充分減輕操作人員的作業負擔。
本發明的目的為提供一種框體施工機器人,係可進行作為高空作業的框體設置作業。
根據本發明的態様,將橫桿安裝於由天花板樓板所支撐的一對預設桿的框體施工機器人,具備:台車部,可在地面移動;升降部,載置於台車部上;安裝作業部,載置於升降部上,並進行將橫桿安裝於一對預設桿的作業;預設桿檢測部,可檢測一對預設桿的狀態;以及控制部,基於由預設桿檢測部所檢測之一對預設桿的狀態而控制安裝作業部的作動;安裝作業部具有:第1位置調整部,可在維持橫桿的同時,以將分別設於橫桿之兩端部的插入部靠近分別設於預設桿的插入口的方式調整橫桿的位置;以及第2位置調整部,可使一對預設桿間之間隔設為指定的大小;控制部係為,用以將插入部插入至間隔為指定大小之一對預設桿的插入口,而控制第1位置調整部、調整橫桿的位置。
以下,參照圖式,說明關於本發明實施形態的框體施工機器人。
關於本發明實施形態的框體施工機器人200(以下稱為「施工機器人200」。)為不必透過外部操作的自主機器人(autonomous robot),如圖1所示,進行對由天花板樓板1所支撐之一對主桿6(預設桿)安裝副桿8(橫桿)的作業。在圖1中,揭示沿著一對主桿6的長邊方向觀察由施工機器人200所進行之作業的狀態。
以下,設定圖1所示之彼此正交的X、Y、Z三個軸,將X軸作為略水平方向且沿著主桿6(預設桿)之長邊方向的方向,將Y軸作為略水平方向且正交於主桿6之長邊方向的方向,亦即,Y軸為設置有副桿8(橫桿)的方向,將Z軸作為略垂直方向,以說明施工機器人200的結構及作動。此外,為易於理解施工機器人200與各桿構件6、8之間的關係,圖1所示之示意圖有誇大示意、不同於實際大小與比例的部分。
圖1所示的天花板樓板1係為已灌注混凝土的樓承板,在灌注混凝土之前,在樓承板中,事先將複數個嵌件3安裝於指定的位置。嵌件3為一種構件,用以安裝環首螺栓4,環首螺栓4係經由吊架5懸掛支撐構成主桿6或副桿8之框體的構件。此外,天花板樓板1亦可為於木合模板搗實形成的混凝土平板。
主桿6係為已標準化的現成品,如圖1所示,為斷面為略T字形的桿構件(T形桿),具有:安裝部6a,安裝有吊架5;凸緣部6b,載置有未圖示的天花板板件;以及平板部6c,設置於安裝部6a與凸緣部6b之間。
副桿8係與主桿6同為已標準化的現成品,為斷面為略T字形的桿構件(T形桿),具有:安裝部8a,可安裝吊架5;凸緣部8b,載置有天花板板件;以及平板部8c,設置於安裝部8a與凸緣部8b之間。
另外,在副桿8的兩端,如後述的圖17所示,設有用以將副桿8安裝於主桿6的插入部8e。插入部8e係形成為藉由將彎折為略直角之板材以該彎折部分在副桿8的長邊方向位於從平板部8c的端部往外側的狀態而固定於平板部8c。換言之,插入部8e的前端部往正交於平板部8c的方向延伸。
相應於此,在主桿6的平板部6c為如後述的圖17所示,設有供副桿8的插入部8e插入的插入口6d。插入口6d係為在使副桿8的插入部8e沿著主桿6的平板部6c移動時,呈現使已進入的插入部8e卡止的形狀,藉由將插入部8e插入至插入口6d,使副桿8以正交於主桿6的狀態結合。另外,在主桿6的平板部6c設有限制部6e,該限制部6e藉由抵接於已插入至插入口6d的插入部8e之前端部而限制插入部8e的插入長度。
此外,設於副桿8的一方端部之插入部8e的延伸方向與設於副桿8的另一方端部之插入部8e的延伸方向係如後述的圖12所示,彼此朝向相反的方向。換言之,在副桿8安裝於一對主桿6的情況下,將插入部8e往一方主桿6的插入口6d插入的方向、以及將插入部8e往另一方主桿6的插入口6d插入的方向,係呈現彼此相反的方向。如此,主桿6與副桿8的結合部呈現難以簡單脫離的結構。
藉由將上述形狀的主桿6與副桿8結合為格子狀,以形成載置天花板板件的框體,藉由如此形成的框體與天花板板件,構成所謂格柵式(grid type)的系統天花板。
在設置系統天花板之框體的此種於較高空進行的作業中,本實施形態的施工機器人200具備可實行高空作業的結構,該高空作業係對由天花板樓板1所支撐的一對上述形狀的主桿6(預設桿)安裝上述形狀的副桿8(橫桿)。
接著,參照圖1至圖6,說明關於施工機器人200的結構。圖2所示為局部放大施工機器人200的正面的局部前視圖;圖3為對應於圖2的施工機器人200的俯視圖。另外,圖4為從圖2的箭頭F所示方向觀察的圖,主要揭示後述之第1維持部141A的外形形狀。另外,圖5為施工機器人200的正視圖,主要揭示後述之補充機構210的結構。另外,圖6所示為包含施工機器人200之控制系統整體結構的方塊圖。
施工機器人200係如圖1所示,具備:台車部110,可在地面2移動;升降部120,載置於台車部110上;安裝作業部130,載置於升降部120上;補充機構210,往安裝作業部130供應副桿8(橫桿);以及未圖示的控制部190,控制台車部110、升降部120、安裝作業部130、以及補充機構210的作動。
台車部110為可在地面2往全方向自行行進的移動裝置,具備:本體部111;一對車輪114,安裝於本體部111;未圖示的一對馬達,設置為可分別驅動一對車輪114;以及未圖示的電池,供應電力至一對馬達。如此,藉由分別驅動一對車輪114,台車部110可在原處迴轉。此外,設於台車部110的電池,亦可作為往升降部120、安裝作業部130及補充機構210供應電力的電力供應源使用。
作為取代一對車輪114使台車部110在原處迴轉的結構,例如,亦可採用具備3輪的全向輪(omni wheel)或4輪的麥克納姆輪(Mecanum wheel)的結構,抑或可採用發揮作為驅動輪功能的結構,該驅動輪以可往全方向旋轉的複數個球狀體接觸地面2。此外,台車部110從作業效率的觀點而言,以可在原處迴轉較佳,然而亦可為可在地面2前後左右自行行進而移動到指定位置之一般的移動裝置。
另外,在台車部110設有可取得台車部110周邊資訊的資訊取得器115。資訊取得器115為可拍攝台車部110周圍的全天球型或半天球型的相機。藉由資訊取得器115拍攝的圖像被傳送至控制部190,以用於檢測台車部110自身位置或檢測障礙物。作為資訊取得器115,替代相機或在既有相機之下,還可使用可檢測全方位距離的雷射掃描儀等三維掃描器,亦即,3D-LiDAR(light detection and ranging)感測器。另外,資訊取得器115亦可設置為複數個。
安裝在台車部110上的升降部120,係為多段型的電動千斤頂,具有可沿著上下方向伸縮的結構。在升降部120的上端,設有用以設置安裝作業部130的凸緣121。
安裝作業部130係為用以進行對由天花板樓板1所支撐的一對主桿6(預設桿)安裝副桿8(橫桿)的作業而具備各機構的部分,具有:第1位置調整部140,可在維持副桿8的同時,以將分別設於副桿8之兩端部的插入部8e靠近分別設於一對主桿6之插入口6d的方式調整副桿8的位置;以及第2位置調整部150,可將一對主桿6間之間隔大小調整為最適於安裝副桿8之指定的大小。
安裝作業部130經由可微調安裝作業部130之水平方向位置的水平位移機構131而載置於升降部120的凸緣121。
水平位移機構131係為所謂的對準台(alignment stage)機構,例如,具有可使設有第1位置調整部140及第2位置調整部150之桌134的位置往X軸方向及Y軸方向位移之未圖示的電動致動器、以及可沿著以Z軸方向的旋轉中心軸C2為中心而使桌134旋轉之未圖示的電動致動器。
藉由如此在安裝作業部130與台車部110之間設置水平位移機構131,變得可在水平面(XY平面)內微調第1位置調整部140及第2位置調整部150的位置,而不需使台車部110移動。此外,在可藉由移動台車部110而容易微調安裝作業部130之位置的情況下,亦可不設置水平位移機構131。另外,除了水平位移機構131,亦可設置可對地面2微調桌134之傾斜的旋轉承載台(swivel stage)機構。
第1位置調整部140具有:第1維持部141A,維持副桿8的一端側;第1移動部147A,使第1維持部141A可在X軸方向、Y軸方向及Z軸方向移動;第2維持部141B,維持副桿8的另一端側;以及第2移動部147B,可在X軸方向、Y軸方向及Z軸方向移動第2維持部141B。
第1維持部141A係如圖4所示,由彼此相向配置的第1維持片143及第2維持片144、以及可使第1維持片143及第2維持片144沿著圖4中所示箭頭方向彼此靠近或遠離的汽缸部145所構成,為所謂的平行開閉抓持器。此外,汽缸部145亦可為例如具備連桿機構,該連桿機構將沿著Z軸方向伸縮之汽缸的作動變換為維持片143、144的開閉作動。
彼此相向的第1維持片143及第2維持片144的相向面,係呈現沿著副桿8之側面形狀的形狀,第1維持片143及第2維持片144的位置,係藉由汽缸部145而在可維持副桿8的維持位置、以及不接觸副桿8的非維持位置之兩位置間切換。此外,在維持位置,第1維持片143與第2維持片144的間隔為預設間隔,副桿8係經由些微的間隙而由第1維持片143與第2維持片144所維持。換言之,在維持位置中的第1維持片143及第2維持片144,並未呈現推壓副桿8的狀態。在圖4中,揭示第1維持片143及第2維持片144處於非維持位置的狀態(亦即,已解除副桿8之維持的狀態)、以及可接收副桿8的狀態。
另外,在維持片143、144之中,在配置於設有插入部8e之側的第1維持片143係設有棒狀的延伸部143a,該延伸部143a朝向插入部8e並沿著副桿8之長邊方向延伸。延伸部143a發揮作為定位部的功能,用以決定第1維持部141A維持副桿8的位置。
第1移動部147A係由固定於後述之底板154並使第1維持部141A的位置沿著Z軸方向位移的汽缸部148a、使第1維持部141A的位置沿著X軸方向位移的第1滑塊部148b、以及使第1維持部141A的位置沿著Y軸方向位移的第2滑塊部148c所構成。如此,第1移動部147A為可使第1維持部141A相對底板154的位置在X軸方向、Y軸方向及Z軸方向改變的結構,第1維持部141A係呈現可相對主桿6(預設桿)往平行的方向及正交的方向移動,該主桿6由設於底板154之後述的把持部155A所把持。
相對於據此所構成的第1移動部147A,第1維持部141A經由旋轉支撐部148d而固定於第2滑塊部148c的可動件。
旋轉支撐部148d係如圖4所示,以旋轉中心軸C3為中心而旋轉自如地支撐第1維持部141A,第1維持部141A係藉由設於旋轉支撐部148d之未圖示的彈簧等彈性構件的回復力,以朝向固定方向的方式被支撐。因此,當外力作用於第1維持部141A時,第1維持部141A因應外力而以旋轉中心軸C3為中心進行旋轉,另一方面,當作用於第1維持部141A的外力消失時,第1維持部141A藉由彈性構件的回復力而回到指定的位置,具體而言,如圖3所示,回到由汽缸部145所執行之維持片143、144的開閉方向為在沿著X軸方向之方向的位置。
由於第2維持部141B及第2移動部147B的結構係與第1維持部141A及第1移動部147A相同,因此省略其說明。
第2位置調整部150具有:第1把持部155A,可把持一對主桿6(預設桿)的一方;第1臂部151A,可藉由在水平方向伸縮而改變第1把持部155A的位置;第2把持部155B,可把持一對主桿6(預設桿)的另一方;以及第2臂部151B,可藉由在水平方向伸縮而改變第2把持部155B的位置。
第1臂部151A為電動汽缸,係沿著Y軸方向伸縮作動,第1臂部151A具有經由第1滑塊135A而固定於桌134之上表面的汽缸部152、以及從汽缸部152突出的桿部153。第1臂部151A的伸長量可因應安裝在主桿6之副桿8的長度而切換。
在桿部153的前端安裝有已設置第1把持部155A的底板154。底板154係為在正交於桿部153之伸縮方向的方向延伸的板狀構件。此外,在底板154,如上所述,第1維持部141A經由第1移動部147A固定。
第1滑塊135A及第2滑塊135B係為可使汽缸部152的位置沿著Y軸方向在兩個位置切換的空氣驅動式滑塊,如後所述,當往安裝作業部130補充副桿8時,各把持部155A、155B以不妨礙補充工序的方式設置。
由於第2臂部151B的結構與第1臂部151A的結構相同,而設置有第2把持部155B的底板154係與設置有第1把持部155A的底板154相同,因此省略其等之說明。
上述結構的第1臂部151A及第2臂部151B係如圖3所示,以桿部153的突出方向形成為彼此相反之方向的方式,而彼此平行配置於桌134上。
第1把持部155A係如圖2所示,由以支撐銷156c為中心而可旋轉地被支撐的第1把持片156a及第2把持片156b、以及可使第1把持片156a及第2把持片156b彼此靠近或遠離的汽缸部157所構成。汽缸部157具有未圖示的連桿機構,該連桿機構係將沿著Z軸方向伸縮之汽缸的作動變換為把持片156a、156b的旋轉作動。
彼此相向的第1把持片156a及第2把持片156b之相向面的形狀,係呈現沿著主桿6的側面形狀,第1把持片156a及第2把持片156b的位置,係藉由汽缸部157而在把持主桿6的把持位置、以及不接觸主桿6的非把持位置之兩位置間切換。在圖2及圖3中,揭示第1把持片156a及第2把持片156b為非把持位置的狀態(亦即,已解除主桿6之把持的狀態)、以及可接收主桿6的狀態。
第1把持部155A係如圖3所示,在X軸方向分別設置於底板154的一方端部與另一方端部。
另外,在各第1把持部155A設有預設桿載置部158,該預設桿載置部158可檢測主桿6是否已載置於可由第1把持部155A把持的位置。
預設桿載置部158具有被由載置主桿6所產生的負載按壓之未圖示的按壓式感測器,預設桿載置部158的檢測結果被傳送至控制部190,如後所述,主要用於判定第1把持部155A是否作動時。預設桿載置部158配置成鄰接於把持片156a、156b,例如,如圖3所示,在X軸方向配置於由兩組的第1把持片156a及第2把持片156b所夾設的位置。
由於第2把持部155B的結構與第1把持部155A的結構相同,因此省略其說明。
另外,在設有第1把持部155A的底板154與設有第2把持部155B的底板154,分別設有第1壓入部160A及第2壓入部160B,該第1壓入部160A及第2壓入部160B係藉著按壓由第1位置調整部140所維持之副桿8的端部附近,而可將副桿8的插入部8e壓入至主桿6的插入口6d。
第1壓入部160A係如圖3所示,具有:按壓汽缸161,按壓副桿8的插入部8e;夾持部166,夾持主桿6的平板部6c;以及移動部167,可在Y軸方向及Z軸方向移動按壓汽缸161及夾持部166。
按壓汽缸161為空氣驅動式汽缸,具有汽缸部161a、以及從汽缸部161a突出的桿部161b,以伸縮方向平行於X軸方向的方式,使按壓汽缸161固定於構成夾持部166之後述的汽缸部165的第1可動件165a。
在桿部161b的前端設有按壓構件162,該按壓構件162形成有往X軸方向突出的突起162a。突起162a係伸入至主桿6的安裝部6a與凸緣部6b之間,並形成為可與副桿8的插入部8e抵接的形狀。
夾持部166係由設有第1夾持片164a的第1可動件165a、設有第2夾持片164b的第2可動件165b、以及可使第1夾持片164a及第2夾持片164b沿著Y軸方向彼此靠近或遠離的汽缸部165所構成。第1夾持片164a及第2夾持片164b係形成為可伸入至主桿6的安裝部6a與凸緣部6b之間的形狀,第1夾持片164a係經由按壓汽缸161的汽缸部161a而固定於第1可動件165a。
此外,夾持部166係如後所述,只要是在藉由按壓汽缸161按壓副桿8的插入部8e時,能夠發揮在X軸方向產生的反作用力不致移動按壓汽缸161之程度的方式夾持主桿6的力,則亦可為任何構造。
由於第2壓入部160B的結構與第1壓入部160A的結構相同,因此省略其說明。
另外,在各底板154分別設有第1插入口檢測部170A及第2插入口檢測部170B,該第1插入口檢測部170A及第2插入口檢測部170B檢測設於主桿6(預設桿)之插入口6d的位置。
第1插入口檢測部170A係如圖3所示,具有:接觸部174,使接觸件171a、172a靠近主桿6的平板部6c;移動部175,可使接觸部174在Y軸方向、Z軸方向及X軸方向移動;以及移動限制部177,限制第1維持部141A在X軸方向的移動。
接觸部174係由設有第1接觸件171a的第1可動件171、設有第2接觸件172a的第2可動件172、以及可使第1接觸件171a及第2接觸件172a沿著Y軸方向彼此靠近或遠離的汽缸部173所構成。
第1接觸件171a與第2接觸件172a彼此最接近時的接觸件171a、172a間之間隔大小,係設定為大於主桿6之平板部6c的厚度。因此,當夾著主桿6的平板部6c、第1接觸件171a與第2接觸件172a最為接近的狀態下,接觸部174可沿著主桿6的長邊方向(X軸方向)移動。
第1接觸件171a及第2接觸件172a係形成為伸入主桿6的安裝部6a與凸緣部6b之間的形狀,尤其是當接觸部174沿著主桿6的長邊方向移動時,第1接觸件171a形成可抵接於限制部6e的形狀。
如此,在主桿6的長邊方向(X軸方向)的接觸部174的移動,係由設於移動部175之未圖示的步進馬達(stepping motor)所進行,其移動量由旋轉編碼器(rotary encoder)等檢測並傳送至控制部190。
另外,在第1可動件171形成有第3接觸件171b,第3接觸件171b係沿著X軸方向形成,且構成為當接觸部174沿著主桿6的長邊方向移動時,前述第3接觸件171b可抵接於安裝在主桿6的副桿8。
移動限制部177係為可沿著Y軸方向前進後退的板狀構件,並被收容在構成移動部175的構件。移動限制部177如後所述,係構成為當第1接觸件171a抵接於主桿6的限制部6e而停止接觸部174的移動時,藉由未圖示的汽缸往第1維持部141A進出。
由於第2插入口檢測部170B的結構與第1插入口檢測部170A的結構相同,因此省略其說明。
另外,在各維持部141A、141B,分別設有可將副桿8的插入部8e推壓至主桿6的第1推壓部180A及第2推壓部180B。
第1推壓部180A係由汽缸181與抵接部182所構成,該汽缸181具有固定於從第1維持部141A的第1維持片143延伸之支架184的汽缸部181a、以及從汽缸部181a突出的桿部181b,該抵接部182安裝於桿部181b的前端。
第1推壓部180A係如後述的圖12所示,汽缸181的伸縮方向以朝向副桿8之插入部8e的方式固定於第1維持片143,該副桿8維持於第1維持部141A。
由於第2推壓部180B的結構與第1推壓部180A的結構相同,因此省略其說明。
補充機構210係如圖5所示,具有:儲存部211,儲存副桿8(橫桿);取出部214,從儲存部211取出副桿8;傳遞部222,往安裝作業部130傳遞副桿8;以及轉接部218,將由取出部214所取出的副桿8往傳遞部222遞交。
儲存部211係構成為在設置於台車部110之本體部111的軌道構件212上可儲存複數個副桿8。
取出部214具有維持部215與移動部216,該維持部215藉由負壓而可吸引維持副桿8的平板部8c,該移動部216可使維持部215在X軸方向及Z軸方向移動,並可以沿著Y軸方向的旋轉中心軸C4為中心而使維持部215旋轉。此外,維持部215對副桿8的維持並不限定為利用負壓所執行,亦可為利用電磁力所執行。
轉接部218安裝於凸緣121,具有一對把持部219與移動部220,該一對把持部219可把持副桿8,該移動部220可使把持部219在Z軸方向移動,並可以沿著Y軸方向的旋轉中心軸C5為中心而使把持部219旋轉。
傳遞部222係設於桌134上,具有:維持部223,可吸引維持副桿8;以及移動部224,可使維持部223在X軸方向及Z軸方向移動。
此外,關於由補充機構210所執行之對安裝作業部130的副桿8的具體供應工序將於後敘述。
施工機器人200除了上述各機構,更具備:預設桿感測器192(預設桿檢測部),可檢測一對主桿6(預設桿)的狀態;基準桿感測器194a、194b(基準桿檢測部),可檢測以略正交於一對主桿6(預設桿)的方式設置之預設副桿7(基準桿)的狀態;以及桿位置感測器191,可掌握一對主桿6與預設副桿7的位置。
預設桿感測器192係為可掃描測量直至測量對象物為止之距離的二維掃描器,該二維掃描器亦即為所謂的2D-LiDAR(light detection and ranging)感測器,該預設桿感測器192所配置的位置為可檢測在第1臂部151A伸長方向的直至主桿6(預設桿)為止的距離、以及在第2臂部151B伸長方向的直至主桿6(預設桿)為止的距離。具體而言,預設桿感測器192與桿位置感測器191一起經由支架而固定於桌134。
由預設桿感測器192所檢測的距離,係被傳送至控制部190,如後所述,主要為用以調整安裝作業部130的位置,亦即,用以調整桌134的位置。
第1基準桿感測器194a及第2基準桿感測器194b係如同預設桿感測器192,為可掃描量測直至測量對象物為止之距離的二維掃描器,亦即所謂的2D-LiDAR感測器,第1基準桿感測器194a配置的位置為可檢測在正交於第1臂部151A之伸縮方向的方向之直至預設副桿7(基準桿)為止的距離,第2基準桿感測器194b配置的位置為可檢測在正交於第2臂部151B之伸縮方向的方向之直至預設副桿7(基準桿)為止的距離。換言之,第1基準桿感測器194a與第2基準桿感測器194b係設置為檢測直至同一預設副桿7為止的距離。具體而言,第1基準桿感測器194a係經由支架而固定於設有第1把持部155A的底板154,第2基準桿感測器194b係經由支架而固定於設有第2把持部155B的底板154。
將藉由第1基準桿感測器194a及第2基準桿感測器194b所檢測的距離傳送至控制部190,如後所述,主要用以調整安裝作業部30的位置或把持部155A、155B的位置。
此外,作為預設桿感測器192及基準桿感測器194a、194b,除了使用2D-LiDAR感測器,亦可使用ToF(Time of Flight)式的三維距離感測器或點式雷射距離感測器。
桿位置感測器191係為可立體性取得至測量對象物為止之距離等深度資訊的深度攝像機(depth camera),可掌握一對主桿6與預設副桿7的位置關係。
藉由桿位置感測器191所取得的資訊,係被傳送至控制部190,並如後所述,例如,用以辨識安裝有副桿8之一對主桿6間的空間。
控制部190係如圖6所示,基於預設桿感測器192、第1基準桿感測器194a、第2基準桿感測器194b、桿位置感測器191及資訊取得器115所取得的數據、以及事先讀取的BIM(Building Information Modeling)等作業區域相關的數據,控制台車部110、升降部120、第1位置調整部140、第2位置調整部150、壓入部160、插入口檢測部170、推壓部180、水平位移機構131及補充機構210的作動。關於控制部190進行之具體的控制,會在將副桿8安裝於一對主桿6的後述方法的說明中詳細敘述。
控制部190具體而言,係由具備CPU(中央處理單元)、ROM(唯讀記憶體)、RAM(隨機存取記憶體)、以及I/O介面(輸入輸出介面)的微電腦所構成。RAM儲存CPU處理的數據,ROM事先儲存CPU的控制程式等,I/O介面用於輸入或輸出連接於控制部190的裝置或檢測器的資訊。控制部190亦可由複數個微電腦所構成,例如,亦可分別設置於安裝作業部130與台車部110。
另外,如圖6所示,在控制部190設有用以與外部的伺服器S進行發送或接收數據的通訊部190a,該伺服器S對施工機器人200進行作業指示、監視作業狀況。通訊部190a可為經由網際網路線路而可發送數據的一般之無線通訊設備,亦可為BLE(Bluetooth Low Energy)或Wi-Fi等近距離無線通訊設備。通訊部190a亦使用在與構件供應機器人的控制部進行通訊時。
接著,主要參照圖7至圖11的流程圖與圖12至圖19所示的作動狀態圖,根據上述結構的施工機器人200,說明關於將副桿8安裝於一對主桿6的方法。圖7所示為施工機器人200進行作業順序的流程圖,圖8至圖11所示為分別表示圖7的流程圖之部分作業的順序的流程圖。圖12至圖19為用以說明在各作業順序中施工機器人200之作動的概要圖。
首先,在步驟S111,在施工機器人200的控制部190中,讀取並儲存關於作業區域的數據。具體而言,經由控制部190的通訊部190a而從伺服器S取得BIM等的圖面數據並儲存於儲存部。在此,所讀取的數據除了BIM等圖面數據,更包含主桿6(預設桿)及預設副桿7(基準桿)的位置和安裝副桿8(橫桿)的順序等。
接著,在步驟S112,控制部190藉由台車部110的資訊取得器115取得施工機器人200之周邊的資訊,例如為直至柱為止的距離和柱的配置,藉由核對所儲存的BIM等圖面數據與所取得的資訊,從而辨識施工機器人200的自身位置,亦即,辨識在圖面上的座標。控制部190為了特定出自身位置,亦可具有SLAM(同時定位與地圖構建;Simultaneous Localization and Mapping)功能。
在接下來的步驟S113中,控制部190從步驟S111所讀取的數據提取最先安裝副桿8之一對主桿6的座標,藉由控制台車部110而使施工機器人200往所提取的座標移動。此外,最先安裝副桿8的一對主桿6,亦可為最接近放置施工機器人200處的一對主桿6。
當施工機器人200完成移動時,控制部190藉由桿位置感測器191進行作為作業對象的一對主桿6(步驟S114)的辨識。具體而言,藉由桿位置感測器191測定直至作為作業對象之一對主桿6為止的距離,並辨識相當於一對主桿6之略平行延伸的2個直線狀構件、以及形成於一對主桿6(2個直線狀構件)間的空間。此外,在將預設副桿7安裝於一對主桿6的情況下,亦可辨識由一對主桿6與預設副桿7所包圍的空間。
在此,在無法辨識2個直線狀構件或形成於該2個直線狀構件之間的空間時,可能是在主桿6與施工機器人200之間或一對主桿6之間有某種障礙物。因此,在無法正常辨識一對直線狀構件及該一對直線狀構之間的空間時,作為無法進行作業而往步驟S120前進,而在正常辨識一對直線狀構件及該一對直線狀構之間的空間時,為了調整施工機器人200之安裝作業部130的位置而往步驟S115前進。
接著,參照圖8的流程圖與圖12說明關於在步驟S115所進行之安裝作業部130的位置調整。圖12為揭示從上方觀察之施工機器人200、一對主桿6、以及設於一對主桿6之預設副桿7的示意圖。
在藉由上述結構的施工機器人200將副桿8正確安裝於一對主桿6方面,相對於一對主桿6之安裝作業部130的位置,必須形成為適於安裝的位置。具體而言,對於藉由各把持部155A、155B分別正確把持主桿6,使安裝作業部130位於一對主桿6間的中央,較佳為使臂部151A、151B的伸縮方向為正交於主桿6之長邊方向的方向。另外,對於將副桿8的插入部8e正確插入於主桿6的插入口6d,桌134的中心位置必須位於對一對主桿6之各插入口6d的位置而預設位置。
然而,如上所述,雖然容易藉由台車部110使施工機器人200往進行副桿8之安裝作業的座標附近移動,然而,作為使安裝作業部130的位置和方向為適於安裝副桿8的狀態,難以使施工機器人200精確停止。
在此,在步驟S115,將已移動至一對主桿6之下方的施工機器人200之安裝作業部130的位置,進行調整至適於安裝副桿8之位置的作業。
在此工序,如圖8所示,首先,在步驟S131中,控制部190係使預設桿感測器192測量直至一對主桿6為止的距離L13、L14,並使基準桿感測器194a、194b測量直至預設副桿7為止的距離L11、L12。預設副桿7係為與副桿8相同形狀的桿構件,並經由插入部7e事先安裝於一對主桿6。
此外,在各感測器192、194a、194b不在可測量直至各桿6、7為止之距離的高度時,藉由事先使升降部120伸長,使各感測器192、194a、194b的高度上升至指定的高度。
接著,在步驟S132至步驟S134,基於所測量的距離,進行安裝作業部130之位置的調整。在此等工序中,理想為進行調整以使桌134的中心位置(即,安裝作業部130的中心位置)位於用以將副桿8安裝至一對主桿6的理想位置。
首先,在步驟S132中,控制部190進行臂部151A、151B之伸縮方向的調整,亦即,進行以把持部155A、155B對一對主桿6之把持方向的調整。
對於藉由把持部155A、155B分別把持一對主桿6,由於只要臂部151A、151B的伸縮方向正交於一對主桿6的長邊方向即可,因此考量以一對主桿6為基準調整臂部151A、151B的伸縮方向。然而,由於各主桿6呈現僅吊掛於環首螺栓4的狀態,位置並不穩定,因此並不適合使用此等為基準。
在此,在本實施形態中,採用透過兩端部安裝於一對主桿6而呈現位置較穩定之狀態的預設副桿7為基準,以平行於預設副桿7之長邊方向的方式調整臂部151A、151B的伸縮方向。
臂部151A、151B的伸縮方向是否平行於預設副桿7的長邊方向,係可藉由以第1基準桿感測器194a所測量之直至預設副桿7為止的距離L11與以第2基準桿感測器194b所測量之直至預設副桿7為止的距離L12是否呈現幾乎相同的距離而判定,換言之,藉由該等距離的差額是否在指定的範圍內而判定。
因此,在步驟S132中,控制部190係以第1基準桿感測器194a的測量值與第2基準桿感測器194b的測量值之差額大小形成在指定範圍內的方式,以旋轉中心軸C2為中心而利用水平位移機構131使桌134旋轉,藉此調整臂部151A、151B的伸縮方向。
據此,藉由以水平位移機構131的調整以使臂部151A、151B的伸縮方向平行於預設副桿7的長邊方向,其結果,由把持部155A、155B把持之一對主桿6的方向呈現正交於預設副桿7之長邊方向的狀態。
接著,在步驟S133中,控制部190使安裝作業部130往安裝副桿8之位置的正下方移動。具體而言,桌134的中心位置(即,安裝作業部130的中心位置)以位於安裝副桿8之位置的正下方的方式,利用水平位移機構131調整桌134的位置。
在此,事先決定副桿8安裝於一對主桿6的間隔,亦即,事先決定在主桿6的長邊方向設有插入口6d的間隔。因此,安裝副桿8的位置呈現僅離預設副桿7指定之距離的位置。
從預設副桿7直至安裝副桿8之插入口6d為止的距離、以及從預設副桿7直至桌134之中心位置為止的距離,係可從第1基準桿感測器194a的測量值或第2基準桿感測器194b的測量值而算出。
因此,在步驟S133中,控制部190係基於所算出之從預設副桿7直至安裝副桿8之插入口6d為止的距離及從預設副桿7直至桌134之中心位置為止的距離、以及安裝於插入口6d的副桿8與安裝作業部130之間的位置關係,藉由控制水平位移機構131而調整安裝作業部130的位置。
此外,在步驟S133中的安裝作業部130的位置調整,係藉由直接以維持在步驟S132所調整的臂部151A、151B與預設副桿7的平行狀態,沿著正交於預設副桿7之長邊方向的方向(X軸方向)使桌134移動而進行。
並且,在步驟S134中,控制部190使安裝作業部130往一對主桿6間的略中央移動。
具體而言,以從桌134之中心位置直至一方主桿6為止的距離與從桌134之中心位置直至另一方主桿6為止的距離為一致的方式,藉由控制水平位移機構131而調整安裝作業部130的位置。此外,該等距離係由預設桿感測器192的測量值L13、L14算出。
在步驟S134中之安裝作業部130的位置調整,係藉由直接以維持在步驟S132所調整的臂部151A、151B與預設副桿7的平行狀態,沿著與預設副桿7的長邊方向平行的方向(Y軸方向)使桌134移動而進行。
經過如此一連串的調整工序,安裝作業部130位於理想上用以將副桿8安裝至一對主桿6的理想位置。此外,從步驟S132至步驟S134所進行的安裝作業部130之位置的調整,係可分別進行,亦可同時並行進行。
當完成在步驟S115所進行之安裝作業部130的位置調整時,往把持一對主桿6之工序的步驟S116前進。
接著,參照圖9的流程圖與圖2,說明關於在步驟S116所進行的作業。
在此工序中,首先,在步驟S141中,控制部190藉由使升降部120伸長,而使安裝作業部130上升直至可由各把持部155A、155B把持主桿6為止的位置。
此外,在使安裝作業部130上升時,各臂部151A、151B因應副桿8的長度而伸長預設長度, Y軸方向中之第1把持部155A與第2把持部155B間之間隔大小,係形成適於安裝副桿8的大小。
另外,在步驟S141中使安裝作業部130上升時,為了避免由第1位置調整部140所事先維持的副桿8不慎碰撞一對主桿6,第1位置調整部140係如前述的圖12所示,維持副桿8對臂部151A、151B的伸縮方向僅傾斜預設角度的狀態。此外,在圖12所示的狀態下,各維持部141A、141B係在延伸部143a抵接於副桿8之插入部8e的位置分別維持副桿8。
在接下來的步驟S142中,控制部190判定是否檢測到主桿6已載置在設置於各把持部155A、155B之所有的預設桿載置部158中。
當檢測到主桿6已載置於所有的預設桿載置部158中時,往步驟S143前進,另一方面,在未檢測到載置主桿6的情況下,使安裝作業部130繼續上升。此外,當即便使安裝作業部130上升至高於推定載置主桿6之高度的指定的高度卻仍未檢測到已載置主桿6時,作為有某種異常,亦可終止作業並往步驟S120前進。
當往步驟S143前進後,控制部190控制各把持部155A、155B,並使各把持部155A、155B把持一對主桿6。
如此,在步驟S116中,當完成把持一對主桿6的把持工序後,在接下來的步驟S117中,進行將副桿8插入至已把持的一對主桿6的插入工序。
接著,參照圖10的流程圖與圖13至圖17說明關於在步驟S117所進行的作業。圖13為揭示沿著圖12之G-G線斷面的斷面圖,圖14為揭示沿著圖13之H-H線斷面的斷面圖,該等圖揭示第1插入口檢測部170A作動的狀態。另外,圖15為揭示沿著圖13之H-H線斷面的斷面圖,揭示第1推壓部180A作動的狀態。另外,圖16為揭示沿著圖12之J-J線斷面的斷面圖,圖17為揭示沿著圖16之K-K線斷面的斷面圖,該等圖揭示第1壓入部160A作動的狀態。
在此工序中,首先,在步驟S151中,進行檢測主桿6之插入口6d的位置。
如上所述,安裝作業部130的位置,係基於從基準桿感測器194a、194b的測量值所算出的主桿6之插入口6d的位置而調整,然而,藉由算出而求得之插入口6d的位置,會有從實際位置偏移的情形,即使只是數mm程度的偏移仍有妨礙副桿8的安裝作業之虞。
因此,在步驟S151,藉由上述的插入口檢測部170A、170B,分別檢測主桿6之插入口6d的實際位置。
具體而言,控制部190在控制插入口檢測部170A、170B的移動部175,並使接觸部174在Y軸方向及Z軸方向移動後,驅動汽缸部173,並如圖13所示,以夾著主桿6之平板部6c的方式使第1接觸件171a與第2接觸件172a彼此靠近。
在第1接觸件171a與第2接觸件172a彼此靠近的狀態下,控制部190控制移動部175,並使接觸部174沿著X軸方向往插入口6d移動。
並且,控制部190係如圖14所示,在第1接觸件171a抵接於主桿6的限制部6e的時間點使移動部175停止,並從移動部175取得接觸部174在X軸方向的移動距離,亦即,從移動部175取得與限制部6e的位置相關的數據,再基於所取得的數據求得插入口6d的位置座標。
在據此求得插入口6d之位置座標的同時,控制部190係如圖15所示,控制移動部175,使接觸部174在Z軸方向及Y軸方向移動而往遠離主桿6的位置移動,並使移動限制部177從在X軸方向停止的移動部175往主桿6側前進。此外,禁止移動部175在X軸方向的作動直至進行往主桿6安裝副桿8為止。
此外,在步驟S151中,當任一方之插入口檢測部170A、170B的第1接觸件171a未抵接於限制部6e時,或是當第1接觸件171a雖然抵接於限制部6e但第1接觸件171a卻位於預測為抵接於限制部6e的範圍之外的位置時,安裝作業部130對一對主桿6的位置會有在X軸方向偏移之虞。因此,在此情況下,亦可暫時解除由各把持部155A、155B所執行之一對主桿6的把持,並藉由水平位移機構131或台車部110修正安裝作業部130在X軸方向的位置,以使由各插入口檢測部170A、170B所檢測之插入口6d的位置呈現幾乎相同的位置。
接著,在步驟S152中,控制部190基於在步驟S151所檢測之插入口6d的位置而調整副桿8的位置。
具體而言,控制部190係以設於副桿8兩端的插入部8e分別靠近主桿6之插入口6d附近的方式控制移動部147A、147B,並使維持部141A、141B移動。此外,由於如上述方式所求得之插入口6d的位置座標與維持部141A、141B的位置座標,係與以底板154為基準的座標系相同,因此可使朝向插入口6d並由維持部141A、141B所維持之副桿8的插入部8e精確移動。
維持部141A、141B的移動,係藉由移動限制部177限制在X軸方向的移動而暫時完成。此外,在移動部147A、147B的第2滑塊部148c設有未圖示的抵接部,該抵接部在藉由第1滑塊部148b而在X軸方向移動時抵接於移動限制部177,此抵接部藉由抵接於移動限制部177而限制維持部141A、141B在X軸方向的移動。
當透過由移動限制部177限制維持部141A、141B的移動而完成副桿8的位置調整後,往步驟S153前進,控制部190控制推壓部180A、180B,副桿8的插入部8e推壓至主桿6的平板部6c。
具體而言,如圖15所示,藉由伸長汽缸181而使安裝於桿部181b之前端的抵接部182抵接於副桿8的插入部8e,從而使插入部8e接觸主桿6的平板部6c。藉此插入部8e接觸主桿6之平板部6c的狀態,可確實將插入部8e插入至插入口6d。
另一方面,幾乎在伸長汽缸181的同時,控制部190藉由將移動限制部177拉回移動部175,而容許維持部141A、141B在X軸方向移動。
因此,藉由使維持部141A、141B沿著X軸方向進一步移動,而將已接觸於平板部6c的插入部8e插入至插入口6d。此外,插入部8e往插入口6d的插入,係可藉由同時移動第1維持部141A及第2維持部141B而同時進行,亦可以時間差的方式移動第1維持部141A及第2維持部141B,藉此以時間差的方式進行。
在此,由於使維持部141A、141B沿著X軸方向移動之第1滑塊部148b的驅動力之大小,並未達使插入部8e的前端抵接於限制部6e之程度,因此為了使插入部8e確實往插入口6d壓入而往步驟S154前進。
在步驟S154,控制部190控制壓入部160A、160B,並將插入部8e往插入口6d壓入。
具體而言,控制部190係在控制壓入部160A、160B的移動部167,並使按壓汽缸161及夾持部166在Y軸方向及Z軸方向移動後,驅動汽缸部165,並如圖16所示,由第1夾持片164a與第2夾持片164b夾持主桿6的平板部6c。
並且,在由第1夾持片164a與第2夾持片164b夾持主桿6之平板部6c的狀態下,藉由伸長按壓汽缸161,如圖17所示,而使突起162a抵接於副桿8的插入部8e。藉此,副桿8為將插入部8e的前端壓入直至抵接於限制部6e為止。
壓入部160A、160B分別配置在副桿8的兩端部附近,據此以按壓汽缸161按壓副桿8的兩端部。藉此,設於副桿8之兩端的插入部8e確實插入分別設於一對主桿6的插入口6d,而使副桿8呈現已安裝於一對主桿6的狀態。此外,當完成壓入部160A、160B對副桿8的壓入後,解除維持部141A、141B對副桿8的維持。
據此,當完成在步驟S117中將副桿8插入一對主桿6的插入工序後,在接下來的步驟S118中,進行解放一對主桿6之把持狀態的工序。
接著,參照圖11的流程圖,說明關於在步驟S118所進行的作業。
在此工序,首先,在步驟S161中,確認到藉由插入口檢測部170A、170B往一對主桿6安裝副桿8的狀態。
具體而言,如同上述的步驟S151,控制部190控制移動部175,並使接觸部174沿著主桿6往插入口6d移動。
若副桿8正常安裝於一對主桿6,則在使接觸部174僅移動指定量的時間點,設於第1可動件171的第3接觸件171b抵接於副桿8,另一方面,若副桿8未正常安裝於一對主桿6,則即便使接觸部174移動指定以上的量,第3接觸件171b仍不會抵接於副桿8。
因此,控制部190係基於第3接觸件171b有無抵接於副桿8、以及在第3接觸件171b往副桿8抵接時接觸部174的移動量,確認並儲存安裝副桿8的狀態。
當完成副桿8之安裝狀態的確認後,往步驟S162前進,解除各把持部155A、155B對主桿6的把持。
在步驟S162中,各把持部155A、155B的第1把持片156a及第2把持片156b以彼此遠離的方式以支撐銷156c為中心而旋轉。藉此,解除各把持部155A、155B對主桿6的把持。
當解除各主桿6的把持後,在接下來的步驟S163中,控制部190藉由收縮升降部120而使安裝作業部130下降。
具體而言,安裝作業部130下降至在步驟S141中上升之前的高度,而回到初始位置。
如此,當在步驟S118中解除一對主桿6的把持且安裝作業部130回到初始位置後,在接下來的步驟S119中,判定是否已正常完成副桿8插入一對主桿6。
在上述的步驟S161中,在判定副桿8未正常安裝的情況下,控制部190判定作業未正常完成而往步驟S120前進。另外,例如當副桿8仍留在已回到初始位置的安裝作業部130時,顯然並未完成副桿8的插入,另外,例如當由桿位置感測器191所檢測之副桿8的長邊方向呈現正交於一對主桿6的長邊方向的狀態時,有可能未正常完成副桿8的插入。如此,即使在推定未正常完成作業的情況下,控制部190亦判定未正常完成作業而往步驟S120前進。
另一方面,在上述的步驟S161中,當判定副桿8已正常安裝,且副桿8未留在安裝作業部130、且藉由桿位置感測器191所檢測之副桿8的長邊方向亦呈現略正交於一對主桿6的長邊方向的狀態時,控制部190係判定已正常完成副桿8的插入,儲存作業的完成並往步驟S121前進。
在步驟S120,作為未正常完成將副桿8安裝於指定處的主桿6,控制部190將無法或未完成安裝作業連同其原因一併儲存。此外,在步驟S119及步驟S120中儲存於控制部190之與作業狀況相關的資訊,係經由控制部190的通訊部190a而逐次傳送至伺服器S。
因此,經由伺服器S而監視施工機器人200之作業狀況的監督者或現場操作人員,能夠容易確認副桿8對任一處之主桿6的安裝作業是否正常完成,並能夠容易掌握是否有需要重新修正任一位置之副桿8的安裝作業或無法進行副桿8之安裝作業的原因。
如此,當完成步驟S119及步驟S120中作業狀況的儲存後,往步驟S121前進,控制部190確認預定的安裝作業是否已全部完成。
當預定的安裝作業已全部完成時,結束處理,並在從伺服器S接收下個作業指示為止,施工機器人200呈現待機狀態。
另一方面,當預定的安裝作業還未完成時,回到步驟S113,往下個安裝副桿8的主桿6處移動。如此,在往下個作業處移動的途中,在上述的步驟S115中由水平位移機構131所調整之桌134的位置回到初始位置,並將副桿8從補充機構210供應至安裝作業部130(步驟S122)。
接著,參照圖5、圖18及圖19,說明關於由補充機構210將副桿8往安裝作業部130供應的工序(步驟S122)。圖18及圖19為從圖5的箭頭L所示方向觀察的示意圖。
補充機構210所執行之副桿8的補充係如圖5所示,為使各滑塊135A、135B作動,並使把持部155A、155B位於遠離安裝作業部130的中心之位置的狀態,並以使升降部120伸長的狀態進行。藉此,可以在往下個作業處移動的期間補充副桿8,而不會受把持部155A、155B妨礙且不需使升降部120收縮。
當呈現圖5所示狀態時,如圖18的(a)所示,伸長移動部216的汽缸216a,並由取出部214的維持部215吸引維持儲存在儲存部211的副桿8。藉由移動部216的滑塊216b,當維持副桿8的維持部215往上方(Z軸方向)移動後,收縮汽缸216a。
並且,如圖18的(b)所示,當藉由移動部216的旋轉機構216c以旋轉中心軸C4為中心而旋轉後,維持部215往轉接部218的把持部219上升。
已把持副桿8的把持部219係如圖18的(c)所示,沿著移動部220的滑塊220a往上方(Z軸方向)移動。
已把持副桿8的把持部219係如圖19的(a)所示,當藉由移動部220的旋轉機構220b以旋轉中心軸C5為中心而旋轉後,再次沿著滑塊220a往上方移動。
並且,由把持部219所把持的副桿8係如圖19的(b)所示,由沿著移動部224的第1滑塊224b而在X軸方向移動的維持部223吸引維持。此外,維持部223的高度,係藉由伸長固定於桌134之移動部224的汽缸224a,而呈現預設的接收高度。
已維持副桿8的維持部223係如圖19的(c)所示,沿著移動部224的第2滑塊224c而在X軸方向移動,直至副桿8位於桌134的略中央為止。
之後,藉由在汽缸224a收縮而副桿8往下方移動的同時,伸長各汽缸部148a而維持部141A、141B往上方移動,使副桿8藉由維持部141A、141B維持。之後,如圖12所示,維持部141A、141B係為,以在延伸部143a抵接於副桿8之插入部8e的位置而分別維持副桿8之狀態的方式,分別藉由移動部147A、147B而移動。
據此,當副桿8供應至安裝作業部130後,經過如上所述的工序,再度實行副桿8的安裝作業。
根據以上的實施形態,可以達成以下所示的效果。
上述結構的施工機器人200的控制部190,係藉由控制第1位置調整部140而調整副桿8的位置,以可將副桿8的插入部8e朝一對主桿6的插入口6d插入,並控制第2位置調整部150而使一對主桿6間的間隔設為指定的大小,而將副桿8安裝至已由天花板樓板1所支撐的一對主桿6。
如此,藉由對以第2位置調整部150所調整之間隔形成為指定大小之一對主桿6的插入口6d,利用可將副桿8的插入部8e插入的方式以第1位置調整部140調整副桿8的位置,而能將副桿8順利且自動安裝於一對主桿6。另外,透過由施工機器人200進行作為高處作業的副桿8之安裝作業,能減輕操作人員的作業負擔並確保安全性。
此外,如下的變形例亦在本發明的範圍內,變形例所示的結構與上述實施形態說明的結構可互相組合,亦可與以下不同變形例說明的結構互相組合。
在上述實施形態,係以一對預設桿為一對主桿6的情況進行說明,然而,一對預設桿亦可為已安裝於一對主桿的一對副桿。在此情況下,對一對副桿加以安裝的副桿相當於橫桿,而以略正交於一對副桿的方式設置的主桿則相當於基準桿。
另外,在上述實施形態,在步驟S132中,控制部190係以預設副桿7為基準而調整安裝作業部130的位置,以使臂部151A、151B的伸縮方向平行於預設副桿7的長邊方向。作為替代,亦可為在一對主桿6的位置為較穩定的情況下、或是在未設有作為基準之預設副桿7的情況下,將一對主桿6的任一方作為基準,調整安裝作業部130的位置以使臂部151A、151B的伸縮方向正交於主桿6的長邊方向。
另外,在上述實施形態,係藉由壓入部160A、160B而將副桿8的插入部8e壓入至主桿6的插入口6d。作為替代,副桿8之插入部8e往主桿6之插入口6d的壓入,亦可為藉由使維持部141A、141B沿著X軸方向移動之第1滑塊部148b的驅動力而進行。然而,為確保充分大小的驅動力,需要大型化第1滑塊部148b,從而有造成施工機器人200大型化之虞。因此,較佳為採用上述壓入部160A、160B的結構。
另外,在上述實施形態,係以搭載於施工機器人200的汽缸或馬達等致動器為電動式或空氣驅動式的情況進行說明,然而,致動器的驅動方式可為電動式及空氣驅動式的任一種,或是亦可為油壓驅動式。
另外,在上述實施形態,施工機器人200基於由台車部110的資訊取得器115所取得的周邊資訊而辨識自身位置。為了提高辨識自身位置的精度,施工機器人200除了資訊取得器115,還可具備陀螺儀感測器或方位感測器、加速度感測器。
以上說明本發明的實施形態,然而上述的實施形態僅表示本發明適用例的一部分,本發明的技術範圍並不限定於上述實施形態的具體結構。
1:天花板樓板
2:地面
3:嵌件
4:環首螺栓
5:吊架
6:主桿(桿構件、桿)
6a:安裝部
6b:凸緣部
6c:平板部
6d:插入口
6e:限制部
7:預設副桿(桿)
7e:插入部
8:副桿(桿構件)
8a:安裝部
8b:凸緣部
8c:平板部
8e:插入部
110:台車部
111:本體部
114:車輪
115:資訊取得器
120:升降部
121:凸緣
130:安裝作業部
131:水平位移機構
134:桌
135A:第1滑塊(滑塊)
135B:第2滑塊(滑塊)
140:第1位置調整部
141A:第1維持部(維持部)
141B:第2維持部(維持部)
143:第1維持片(維持片)
143a:延伸部
144:第2維持片(維持片)
145:汽缸部
147A:第1移動部(移動部)
147B:第2移動部(移動部)
148a:汽缸部
148b:第1滑塊部
148c:第2滑塊部
148d:旋轉支撐部
150:第2位置調整部
151A:第1臂部(臂部)
151B:第2臂部(臂部)
152:汽缸部
153:桿部
154:底板
155A:第1把持部(把持部)
155B:第2把持部(把持部)
156a:第1把持片(把持片)
156b:第2把持片(把持片)
156c:支撐銷
157:汽缸部
158:預設桿載置部
160:壓入部
160A:第1壓入部(壓入部)
160B:第2壓入部(壓入部)
161:按壓汽缸
161a:汽缸部
161b:桿部
162:按壓構件
162a:突起
164a:第1夾持片
164b:第2夾持片
165:汽缸部
165a:第1可動件
165b:第2可動件
166:夾持部
167:移動部
170:插入口檢測部
170A:第1插入口檢測部(插入口檢測部)
170B:第2插入口檢測部(插入口檢測部)
171:第1可動件
171a:第1接觸件(接觸件)
171b:第3接觸件
172:第2可動件
172a:第2接觸件(接觸件)
173:汽缸部
174:接觸部
175:移動部
177:移動限制部
180:推壓部
180A:第1推壓部(推壓部)
180B:第2推壓部(推壓部)
181:汽缸
181a:汽缸部
181b:桿部
182:抵接部
184:支架
190:控制部
190a:通訊部
191:桿位置感測器
192:預設桿感測器(感測器)
194a:第1基準桿感測器(基準桿感測器、感測器)
194b:第2基準桿感測器(基準桿感測器、感測器)
200:施工機器人
210:補充機構
211:儲存部
212:軌道構件
214:取出部
215:維持部
216:移動部
216a:汽缸
216b:滑塊
216c:旋轉機構
218:轉接部
219:把持部
220:移動部
220a:滑塊
220b:旋轉機構
222:傳遞部
223:維持部
224:移動部
224a:汽缸
224b:第1滑塊
224c:第2滑塊
C2:旋轉中心軸
C3:旋轉中心軸
C4:旋轉中心軸
C5:旋轉中心軸
S:伺服器
圖1所示的示意圖,為揭示藉由關於本發明實施形態之框體機器人所進行的框體設置作業的概況。
圖2所示的局部前視圖,為揭示局部放大框體施工機器人的正面。
圖3所示為對應於圖2的框體施工機器人的俯視圖。
圖4所示的示意圖,為揭示從圖2箭頭F所示方向觀察的維持部。
圖5所示的示意圖,為揭示設置於框體施工機器人之正面的補充機構。
圖6所示的方塊圖,為揭示包含框體施工機器人之控制系統整體的結構。
圖7所示的流程圖,為揭示框體施工機器人進行之作業的順序。
圖8所示的流程圖,為揭示圖7流程圖之部分作業的順序。
圖9所示的流程圖,為揭示圖7流程圖之部分作業的順序。
圖10所示的流程圖,為揭示圖7流程圖之部分作業的順序。
圖11所示的流程圖,為揭示圖7流程圖之部分作業的順序。
圖12的概略圖,為從上方觀察框體施工機器人,用以說明關於預設桿之檢測。
圖13所示的斷面圖,為揭示沿著圖12之G-G線的斷面,為用以說明關於插入口檢測部之作動的概要圖。
圖14所示的斷面圖,為揭示沿著圖13之H-H線的斷面。
圖15所示的斷面圖,為揭示沿著相當於圖13之H-H線的斷面,為用以說明關於推壓部之作動的概要圖。
圖16所示的斷面圖,為揭示沿著圖12之J-J線的斷面,為用以說明關於壓入部之作動的概要圖。
圖17所示的斷面圖,為揭示沿著圖16之K-K線的斷面。
圖18的示意圖,為從圖5箭頭L所示方向觀察補充機構,為用以依工序順序說明補充機構之作動的圖。
圖19的示意圖,為用以依工序順序說明補充機構的作動,為表示接續圖18之工序的圖。
1:天花板樓板
2:地面
3:嵌件
4:環首螺栓
5:吊架
6:主桿(桿構件、桿)
6a:安裝部
6b:凸緣部
6c:平板部
8:副桿(桿構件)
8a:安裝部
8b:凸緣部
8c:平板部
110:台車部
111:本體部
114:車輪
115:資訊取得器
120:升降部
121:凸緣
130:安裝作業部
131:水平位移機構
134:桌
140:第1位置調整部
150:第2位置調整部
160:壓入部
170:插入口檢測部
180:推壓部
190:控制部
200:施工機器人
210:補充機構
Claims (7)
- 一種框體施工機器人,將橫桿安裝於由天花板樓板所支撐的一對預設桿,前述框體施工機器人具備: 台車部,可在地面移動; 升降部,載置於前述台車部上; 安裝作業部,載置於前述升降部上,並進行將前述橫桿安裝於一對前述預設桿的作業; 預設桿檢測部,可檢測一對前述預設桿的狀態;以及 控制部,基於由前述預設桿檢測部所檢測之一對前述預設桿的狀態而控制前述安裝作業部的作動; 前述安裝作業部具有: 第1位置調整部,可在維持前述橫桿的同時,以將分別設於前述橫桿之兩端部的插入部靠近分別設於一對前述預設桿的插入口的方式調整前述橫桿的位置;以及 第2位置調整部,可使一對前述預設桿間之間隔設為指定的大小; 前述控制部係為,用以將前述插入部插入至間隔為指定大小之一對前述預設桿的前述插入口,而控制前述第1位置調整部、調整前述橫桿的位置。
- 如請求項1所記載的框體施工機器人,其中, 更具備:基準桿檢測部,可檢測以略正交於一對前述預設桿的方式設置之基準桿的狀態; 前述第2位置調整部具有可把持一對前述預設桿的一對把持部; 前述控制部係為,在使一對前述把持部把持一對前述預設桿之前,調整前述安裝作業部的位置,以使由一對前述把持部所執行之一對前述預設桿的把持方向,正交於由前述基準桿檢測部所檢測之前述基準桿的長邊方向。
- 如請求項1或2所記載的框體施工機器人,其中, 前述第1位置調整部具有可將前述插入部推壓於一對前述預設桿的推壓部。
- 如請求項1或2所記載的框體施工機器人,其中, 前述第1位置調整部具有: 第1維持部,維持前述橫桿的一端側; 第1移動部,可在與一對前述預設桿平行的方向及正交的方向移動前述第1維持部; 第2維持部,維持前述橫桿的另一端側;以及 第2移動部,可在與一對前述預設桿平行的方向及正交的方向移動前述第2維持部; 前述控制部係為,控制前述第1移動部及前述第2移動部,使分別設於前述橫桿之兩端部的前述插入部往前述插入口移動。
- 如請求項1或2所記載的框體施工機器人,其中, 更具備:插入口檢測部,檢測分別設於一對前述預設桿之前述插入口的位置; 前述控制部係為,基於由前述插入口檢測部所檢測之前述插入口的位置,控制前述第1位置調整部,而調整前述橫桿的位置,以可將前述插入部朝前述插入口插入。
- 如請求項1或2所記載的框體施工機器人,其中, 前述安裝作業部更具有:壓入部,藉由按壓前述橫桿的端部而將前述插入部壓入至前述插入口; 前述控制部係為,在控制前述第1位置調整部而使前述插入部往前述插入口移動後,控制前述壓入部而往前述插入口壓入前述插入部。
- 如請求項1或2所記載的框體施工機器人,其中, 更具備:水平位移機構,設於前述升降部與前述安裝作業部之間,並可調整前述安裝作業部的水平方向位置。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2022-160539 | 2022-10-04 | ||
JP2023-143137 | 2023-09-04 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
TW202421904A true TW202421904A (zh) | 2024-06-01 |
Family
ID=
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN110036162B (zh) | 用于将物体放置在表面上的系统和方法 | |
TWI710439B (zh) | 自主移動搬運機器人 | |
JP7347854B2 (ja) | 細長い物体を運搬及び配置するためのアセンブリ及び装置 | |
JP6713762B2 (ja) | 建設作業用ロボットおよび建設作業用ロボットの制御方法 | |
TWI753626B (zh) | 機器人系統及機器人系統之控制方法 | |
KR20190100918A (ko) | 건설 프로젝트에서의 반복 작업을 위한 자율 장치 및 시스템 | |
US20220069770A1 (en) | Solar panel handling system | |
US20120180424A1 (en) | Construction material handling method and apparatus | |
KR20210018107A (ko) | 외부 벽 보수 장치 | |
JP7261644B2 (ja) | ボードのピックアップ方法及びボードのピックアップ装置 | |
TW202421904A (zh) | 框體施工機器人 | |
CN113719086A (zh) | 铺砖装置及其控制方法、计算机可读存储介质 | |
CN113565300A (zh) | 铺砖装置 | |
JP7376916B2 (ja) | ワーク給除材システム、可搬型ロボット装置及び可搬型ワークストッカ | |
TWI823701B (zh) | 構件安裝機器人 | |
JP2024054076A (ja) | 枠体施工ロボット | |
WO2023107411A1 (en) | Solar panel handling system | |
CN113492401B (zh) | 校正方法 | |
TWI840018B (zh) | 天花板板件施工機器人 | |
TWM589626U (zh) | 自主移動搬運機器人及其承載件 | |
TWM589627U (zh) | 自主移動搬運機器人 | |
JP7458616B1 (ja) | 枠体施工システム | |
JP2020165265A (ja) | ボードパレット及びボードのピックアップ方法 | |
JP7261643B2 (ja) | 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 | |
CN109291033A (zh) | 一种基于机器人的建筑构件安装系统及其控制方法 |