JP7360923B2 - アンカー打ち込み装置及びそれを用いたアンカー打ち込み方法並びにエレベーター用レールの据付装置とエレベーター用レールの据付方法 - Google Patents

Description

本発明はアンカー打ち込み装置及びそれを用いたアンカー打ち込み方法並びにエレベーター用レールの据付装置とエレベーター用レールの据付方法に係り、特に、目的とする対象物の壁面の穴にアンカーを打ち込むものに好適なアンカー打ち込み装置及びそれを用いたアンカー打ち込み方法並びにエレベーター用レールの据付装置とエレベーター用レールの据付方法に関する。

日本、北米、欧州をはじめとする先進国では、少子高齢化に伴うエレベーターの据付作業者の減少が問題となっており、エレベーターの据付作業の省力化が求められている。

エレベーターの据付作業の１つであるレール据付作業は、現状、全て人が行っており、しかも、階床分の繰返し作業となるため、エレベーターの据付作業時間全体の大部分を占めている。

そこで、ロボット等を適用したエレベーター用レール据付作業の自動化技術が考えられるが、エレベーターの昇降路内は狭隘なため、ロボット等の自動化装置の搬入、設置位置、サイズ、重量、取り回しなどに制限がある。

エレベーター用レール据付作業には、アンカー用の穿孔、穿孔へのアンカー打ち込み、固定のためのボルト及びナット締結、ブラケット配膳、位置決めなど作業が多様である。そのため、各作業に特化した専用ロボットをその都度用いるのではなく、汎用性の高いロボットアームを用い、ロボットアーム先端部の脱着可能なエンドエフェクタの交換により各作業に対応する方針が検討されている。

上述したようなアンカー打ち込み装置の先行技術文献として、特開平１０－２４４４７６号公報（特許文献１）のアンカーの固着作動装置がある。

この特許文献１に記載されているアンカーの固着作動装置は、従来の芯棒式やスリーブ式アンカーを打ち込む際に、アンカー径が大きくなると強い打撃力が必要となるため、作業者への負担が高く、作業効率が低下することを課題としている。

この課題を解決するため、特許文献１には、頭部にナットが螺合されたネジ部が形成され、かつ、下端部に開脚可能な複数のリップ部を形成する芯棒打込み式のアンカーの固着作動装置において、ピストンロッドが進退移動して前記芯棒の頭部に当接して押圧する油圧シリンダ・ピストン機構と一体的にアダプタを構成し、該アダプタは側面に開口部を有すると共に、ピストンロッドが進退移動して前記芯棒の頭部に当接して押圧する進退路延長上に嵌合部を有し、該嵌合部は前記開口部に連続し、かつ、前記ナットの下部のアンカー本体へ側方から嵌合し得る切欠き状に形成する構成が記載されている。

特開平１０－２４４４７６号公報

しかしながら、上述した特許文献１に記載されているアンカーボルトの固着作動装置は、あくまでも人が使用することを想定した装置であるため、人の手を介さず、アンカーボルトの固着作動装置のみを使用し、アンカーが装填されたアンカー台からアンカーを把持することは考慮されていない。

また、特許文献１に記載されているアンカーボルトの固着作動装置が適用想定されるのは、芯棒式アンカー、スリーブ式アンカーである。通常、これらのアンカーの下穴は、下穴にアンカーが挿入し易いように、アンカーの直径よりもやや大きな径を穿孔する（例：φ１２．７ｍｍの下穴に対しΦ１２ｍｍのアンカーを挿入）。よって、アンカーの挿入は、ある程度位置が合っていればよく、また、挿入時に大きな力は不要である。

しかし、引き抜き強度が高く、耐震性に優れたウェッジ式アンカー等を使用する場合、その下穴は、アンカー径と同一であるため、下穴にアンカー先端を挿入する際は、精度の良い位置決めとハンマ等を用いた打撃挿入が必要であるが、特許文献１に記載されているアンカーボルトの固着作動装置では、垂直壁面に対して水平に穿孔された下穴へアンカーを打ち込む際に、挿入するアンカーの先端が自重で垂れ下がってしまい、アンカーの長手方向軸とアンカーを打撃する打撃部の可動軸を同軸上に保つことが難しくなり、垂直壁面に対して水平に穿孔された下穴へアンカーを打ち込む際の下穴への位置合わせ精度が低下し作業が煩わしくなる恐れがある。

また、アンカーを下穴に挿入する際、アンカーボルトの固着作動装置をアンカーの所定位置にセットした後、アンカーのネジ部に螺合されたナットの下面を嵌合部まで移動させる必要があるため、自動化する場合は機構が複雑になり、小型化が困難であることが予想される。

本発明は上述の点に鑑みなされたもので、その目的とするところは、機構が複雑になることがなく、アンカーを自動的に壁面の穴に打ち込むことができるアンカー打ち込み装置及びそれを用いたアンカー打ち込み方法並びにエレベーター用レールの据付装置とエレベーター用レールの据付方法を提供することにある。

本発明のアンカー打ち込み装置は、上記目的を達成するために、壁面の穴にアンカーを打ち込むアンカー打ち込み装置であって、
前記アンカー打ち込み装置は、アームを有するロボットと、該ロボットのアーム先端部に設置されたアンカー打撃装置と、を備え、前記アンカー打撃装置は、前記アンカーを把持する把持部と、該把持部で把持した前記アンカーを前記壁面の前記穴に打撃挿入する打撃部と、を備え、
かつ、前記ロボットのアーム先端部には、前記壁面の前記穴を探索する穴センサと、前記アンカーの把持している他端に掛かるモーメントを検出するモーメントセンサと、前記壁面の傾斜度を検出する傾斜度センサと、を備え、
前記傾斜度センサによって検出された傾斜度から前記ロボットのアームの姿勢を制御し、前記穴センサで検出された前記壁面の前記穴の中心に前記ロボットのアーム先端を移動し、前記モーメントセンサはモーメント値が最小となるように前記ロボットのアーム先端を制御することを特徴とする。

また、本発明のアンカー打ち込み方法は、上記目的を達成するために、アームを有するロボットと、該ロボットのアーム先端部に設置されたアンカー打撃装置と、を備え、前記アンカー打撃装置は、アンカーを把持する把持部と、該把持部で把持した前記アンカーを壁面の穴に打撃挿入する打撃部と、から成り、
前記ロボットのアーム先端部には、前記壁面の前記穴を探索する穴センサと、前記アンカーの把持している他端に掛かるモーメントを検出するモーメントセンサと、前記壁面の傾斜度を検出する傾斜度センサと、を備えているアンカー打ち込み装置を用いて、前記壁面の前記穴に前記アンカーを打ち込む際に、
前記壁面の前記穴を検出する工程（Ｓ３）と、検出した前記穴の中心座標を算出する工程（Ｓ４）と、前記ロボットのアーム先端をアンカー台座の直上に移動させる工程（Ｓ６）と、前記把持部の中心軸と前記アンカーを合わせ、前記アンカー台座から前記アンカーを前記把持部で把持し持ち上げる工程（Ｓ９）と、前記アンカーを前記把持部で把持した状態で、前記壁面の前記穴まで前記ロボットのアーム先端を移動させる工程（Ｓ１０）と、前記アンカーの先端部を前記穴へ挿入する工程（Ｓ１１）と、前記ロボットのアーム先端に取付けた前記モーメントセンサの３軸モーメント値が最小となるように前記ロボットのアーム先端を制御し、前記穴と前記アンカーの先端を嵌合させる工程（Ｓ１２）と、所定の深さまで前記アンカーを前記打撃部で前記穴に打撃挿入する工程（Ｓ１３）と、所定の深さまで前記打撃部で前記アンカーを前記穴に打撃挿入した後（Ｓ１４）、前記ロボットのアームを前記アンカーの打撃開始位置まで移動させる工程（Ｓ１５）と、を行い、
前記ロボットのアーム先端に取付けられた前記傾斜度センサで前記壁面の傾きを計測する工程（Ｓ１）と、前記工程（Ｓ３）の前に前記ロボットのアーム先端に取付けられた穴センサで前記壁面の前記穴を探索する工程（Ｓ２）と、を行い、
前記工程（Ｓ６）と前記工程（Ｓ９）との間に、前記ロボットのアーム先端に設置された前記穴センサで、前記把持部で把持する前記アンカーを探索する工程（Ｓ７）と、前記把持部で把持する前記アンカーを検出する工程（Ｓ８）と、を行うことを特徴とする。

また、本発明のエレベーター用レールの据付装置は、上記目的を達成するために、建屋のエレベーター用昇降路内の壁面の穴に、アンカー打ち込み装置を用いてアンカーを打ち込むことでブラケットを固定し、所定の間隔をもって配置された複数の前記ブラケットを介してエレベーター用レールを、前記エレベーター用昇降路内に据付ける際に用いられるエレベーター用レールの据付装置であって、
前記アンカー打ち込み装置は、前記エレベーター用昇降路内を、アームを有するロボットと、該ロボットのアーム先端部に設置されたアンカー打撃装置と、を備え、前記アンカー打撃装置が、前記アンカーを把持する把持部と、該把持部で把持した前記アンカーを前記エレベーター用昇降路内の壁面の前記穴に打撃挿入する打撃部と、から成り、
前記ロボットのアーム先端部には、前記壁面の前記穴を探索する穴センサと、前記アンカーの把持している他端に掛かるモーメントを検出するモーメントセンサと、前記壁面の傾斜度を検出する傾斜度センサと、を備え、
前記エレベーター用昇降路内を、前記アンカー打ち込み装置を上下に移動させ、所定の前記壁面の前記穴の位置に前記アンカー打ち込み装置を停止させて、前記エレベーター用昇降路内の壁面の前記穴に前記アンカーを打ち込み前記ブラケットを固定することで、前記エレベーター用レールを前記エレベーター用昇降路内の壁面に据付けると共に、
前記傾斜度センサによって検出された傾斜度から前記ロボットのアームの姿勢を制御し、前記穴センサで検出された前記壁面の前記穴の中心に前記ロボットのアーム先端を移動し、前記モーメントセンサはモーメント値が最小となるように前記ロボットのアーム先端を制御することを特徴とする。

また、本発明のエレベーター用レールの据付方法は、上記目的を達成するために、建屋のエレベーター用昇降路内の壁面の穴に、アンカー打ち込み装置を用いてアンカーを打ち込むことでブラケットを固定し、所定の間隔をもって配置された複数の前記ブラケットを介してエレベーター用レールを、前記エレベーター用昇降路内に据付けるエレベーター用レールの据付方法であって、
前記エレベーター用昇降路内を、アームを有するロボットと、該ロボットのアーム先端部に設置されたアンカー打撃装置と、を備え、前記アンカー打撃装置が、前記アンカーを把持する把持部と、該把持部で把持した前記アンカーを前記エレベーター用昇降路内の壁面の前記穴に打撃挿入する打撃部と、から成り、
前記ロボットのアーム先端部には、前記壁面の前記穴を探索する穴センサと、前記アンカーの把持している他端に掛かるモーメントを検出するモーメントセンサと、前記壁面の傾斜度を検出する傾斜度センサと、を備えているアンカー打ち込み装置を上下に移動させ、所定の前記壁面の前記穴の位置に前記アンカー打ち込み装置を停止させて、前記エレベーター用昇降路内の壁面の前記穴に前記アンカーを打ち込み前記ブラケットを固定すると共に、
前記傾斜度センサによって検出された傾斜度から前記ロボットのアームの姿勢を制御し、前記穴センサで検出された前記壁面の前記穴の中心に前記ロボットのアーム先端を移動し、前記モーメントセンサはモーメント値が最小となるように前記ロボットのアーム先端を制御することで、前記エレベーター用レールを前記エレベーター用昇降路内の壁面に据付けることを特徴とする。

本発明によれば、機構が複雑になることがなく、アンカーを自動的に壁面の穴に打ち込むことができる。

本発明のアンカー打ち込み装置の実施例１を示し、設置面にロボットアームを有するロボットが設置され、アンカーが装填されたアンカー台座からアンカーを１本把持し、壁面の下穴にアンカーを移動させている状態を示す図である。 本発明の実施例１のアンカー打ち込み装置により壁面の下穴に打ち込まれるアンカーの一例を示す図である。 本発明のアンカー打ち込み装置の実施例１におけるアンカー打撃装置の把持部を示す側面断面図である。 図３のＡ－Ａ線に沿った断面図である。 本発明の実施例１のアンカー打ち込み装置を用いたアンカー打設方法の基本的な流れを示すフローチャートである。 図５に示したアンカー打ち込み方法のフローチャートにおける工程Ｓ６から工程Ｓ９の動作の様子を表した概略図である。 図５に示したアンカー打ち込み方法のフローチャートにおける工程Ｓ１０から工程Ｓ１５の動作の様子を表した概略図である。 本発明のアンカー打ち込み装置の実施例３としてのアンカー打撃装置の把持部を示す側面断面図である。 本発明のアンカー打ち込み装置の実施例４としてのアンカー打撃装置の把持部を示す側面断面図である。 本発明のアンカー打ち込み装置の実施例１を用いてエレベーター用レールを据付ける方法を示す図である。

以下、図示した実施例に基づいて本発明のアンカー打ち込み装置及びそれを用いたアンカー打ち込み方法並びにエレベーター用レールの据付装置とエレベーター用レールの据付方法を説明する。なお、各図において、同一の構成には同一の符号を付し、説明が重複する場合は、その説明を省略する場合がある。

図１に、本発明のアンカー打ち込み装置１００の実施例１を示す。

図１は、設置面３にロボットアーム１０ａを有するロボット１０が設置され、複数のアンカー５のうち、アンカー台座４に付け替え可能に装填された１本のアンカー５を把持し、壁面１に穿孔された下穴２にアンカー５を移動させているアンカー打ち込み装置１００を示すものである。

該図に示すように、本実施例のアンカー打ち込み装置１００は、ロボットアーム１０ａを有するロボット１０と、このロボット１０のロボットアーム１０ａの先端部に設置されたアンカー打撃装置１０６とを備え、このアンカー打撃装置１０６は、アンカー５を把持する把持部１０２と、この把持部１０２で把持したアンカー５を壁面１に穿孔された下穴２に打撃挿入する打撃部１０１とから概略構成されている。

更に詳述すると、本実施例のアンカー打ち込み装置１００は、図１に示すように、ロボットアーム１０ａの先端部には、壁面１の傾斜度を検出する傾斜度センサ１４と、壁面１に穿孔された下穴２を探索する穴センサ１３と、アンカー５の把持している他端、即ち、下穴２とアンカー５に掛かるモーメントを検出するモーメントセンサ１１と、アンカー打撃装置１０６をはじめとする、その他のツールとの脱着を可能にするツールチェンジャ１２が設置されている。

そして、上記傾斜度センサ１４によって検出された傾斜度からロボットアーム１０ａの姿勢を制御し、上記穴センサ１３で検出された壁面１に穿孔された下穴２の中心にロボットアーム１０ａの先端を移動し、上記モーメントセンサ１１は、検出したモーメント値が最小となるようにロボットアーム１０ａの先端を制御する。

また、本実施例のアンカー打ち込み装置１００は、主に、ロボット１０とアンカー打撃装置１０６から構成されるが、アンカー打撃装置１０６を構成するアンカー５を把持する把持部１０２と、把持したアンカー５に打撃力を与える打撃部１０１の各々の中心軸は、同軸上に配置され接続されている。

即ち、把持部１０２は打撃部１０１の打撃軸である把持部１０２の打撃装置との接続部１０５と同軸上に取り付けられ、かつ、把持部１０２で把持したアンカー５の長手方向軸と、打撃部１０１の把持部１０２の打撃装置との接続部１０５が同軸上に保持されて接続されている。つまり、打撃部１０１の打撃軸と把持部１０２の打撃装置との接続部１０５及びアンカー５の長手方向軸は、同軸上にある。

また、本実施例のアンカー打撃装置１０６には、打撃作業を行う上述した打撃軸があり、この打撃軸を打ち込む方向に稼働させることにより、アンカー５を打ち込むことができる。

なお、本実施例における打撃部１０１の一例として、把持部１０２に対し、垂直に打撃力を与えることが可能なハンマドリル（打撃モード）を想定している。

次に、本実施例のアンカー打ち込み装置１００により壁面１に穿孔された下穴２に打ち込まれるアンカー５の一例を図２に示す。

図２は、アンカー５（ウェッジ式アンカー）の概略図である。

該図に示すように、アンカー５は、頭部にナット２０を螺合させる雄ネジ部２１と、アンカー５の挿入端に環装され、開脚可能な３面ウェッジ２２とから構成されている。

アンカー打ち込み装置１００によるアンカー５の打ち込みの際は、壁面１に穿孔されたアンカー５の径と同一径の下穴２に、アンカー５をハンマ等で打撃挿入して螺合されたナット２０を締め込み、壁面１内で３面ウェッジ２２が開脚してアンカー５が固定される。

続いて、アンカー５の把持部１０２の詳細を図３及び図４を用いて説明する。図３は把持部１０２の側面断面図であり、図４は図３のＡ－Ａ線に沿った断面図である。

該図に示すように、本実施例の把持部１０２は、打撃部１０１と打撃軸である把持部１０２の打撃装置との接続部１０５を介して接続されている。把持部１０２の長手方向の中心は、アンカー５を把持するために、アンカー５の径よりも僅かに（例えば、０．１－０．４ｍｍ程度）大きい中空部１０４があり、図４に示すように、把持するアンカー５の断面に対して１２０度の等間隔でボールプランジャ１０３が位置し、アンカー５を３点支持する配置となっている。

この３点支持のボールプランジャ１０３の組は、図３に示すように、中空部１０４の前方と後方の２箇所に設けられている（この３点支持のボールプランジャ１０３の組の数は、特に限定するものではなく、少なくと１つあればよい）。

このようなアンカー５の把持部１０２の構造により、アンカー５の長手方向軸と打撃部１０１の打撃軸を同軸上にすることが可能となる。

また、ボールプランジャ１０３は、円筒状の筐体１０３ａと、この筐体１０３ａ内に配置されたばね１０３ｂと、ばね１０３ｂの先端に設置されたボール１０３ｃとから構成され、ボール１０３ｃに荷重が掛かるとボール１０３ｃは筐体１０３ａ内に沈み込み、荷重が取り除かれると、ばね１０３ｂの復元力で元の位置までボール１０３ｃが突出する構造となっている（図４参照）。

アンカー５が把持部１０２に挿入された際に、複数のボールプランジャ１０３の先端のボール１０３ｃが、アンカー５を中心軸方向に押す力で挟持すると共に、アンカー５の雄ネジ部２１の谷にボール１０３ｃが引っ掛かることで、適度な把持力を得られる機構となっている。

また、アンカー５を打撃する際の力は、把持部１０２の中空部１０４の底の打撃面１０４ａからアンカー５に伝わるため、ボールプランジャ１０３自体には、大きな負荷は掛からない。

このような本実施例のように構成することにより、アンカー５の把持、打撃の一連の作業を、ロボットアーム１０ａを有するロボット１０と、把持部１０２、この把持部１０２で把持したアンカー５を壁面１に穿孔された下穴２に打撃挿入する打撃部１０１から成るアンカー打撃装置１０６とを備えたアンカー打ち込み装置１００一台で実現可能となる。

また、アンカー５の長手方向軸と打撃部１０１の打撃軸（把持部１０２の打撃装置との接続部１０５）を同軸上に保つことが可能なため、壁面１に穿孔された下穴２の位置合わせ精度が向上すると共に、打撃時にアンカー５の変形を抑制することができる。

従って、本実施例のアンカー打ち込み装置１００によれば、機構が複雑になることがなくアンカー５を自動的に壁面１に穿孔された下穴２に打ち込むことができることは勿論、アンカー５を壁面１に穿孔された下穴２に打ち込む際のアンカー５の位置合わせが容易に行えるという効果がある。

次に、上述したアンカー打ち込み装置１００を用いて、アンカー５を自動的に壁面１に穿孔された下穴２に打ち込むアンカー打ち込み方法を、図５を用いて説明する。

図５は、実施例１で説明したアンカー打ち込み装置１００を用いたアンカー打ち込み方法の基本的な流れを示すフローチャートである。

図５に示すように、アンカー５を打ち込む壁面１に対して垂直となるロボットアーム１０ａの先端の姿勢を算出する。これは、アンカー５を壁面１に対して垂直に打ち込むために必要な作業である。

ロボットアーム１０ａの先端に取付けられた傾斜度センサ１４で、壁面１の任意の異なる３点を複数回計測し、平均値を取った後、３点を直線で結んで得られる三角形の面に対して垂直となるベクトルを算出し、壁面１の傾きを計測する（工程Ｓ１）。以上で、ロボットアーム１０ａの先端の姿勢が定まる。

次に、ロボットアーム１０ａの先端に取付けられた穴センサ１３で壁面１に穿孔された下穴２を探索し（工程Ｓ２）、下穴２を検出する（工程Ｓ３）。その後、検出した下穴２の中心座標を算出する（工程Ｓ４）。続いて、ロボットアーム１０ａの先端にアンカー打撃装置１０６を接続し（工程Ｓ５）、ロボットアーム１０ａの先端をアンカー台座４の直上に移動させる（工程Ｓ６）。

次に、ロボットアーム１０ａの先端に取り付けられた穴センサ１３で把持するアンカー５を探索（工程Ｓ７）し、把持部１０２で把持するアンカー５を検出（工程Ｓ８）し、アンカー５の把持部１０２の中心軸とアンカー５を合わせ、アンカー台座４から付け替え可能に装填されたアンカー５を把持し持ち上げる（工程Ｓ９）。

図６の（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、上述した工程Ｓ６から工程Ｓ９の動作の様子を表した概略図である。

その後、アンカー５を把持した状態で、壁面１の下穴２付近までロボットアーム１０ａの先端を移動させ（工程Ｓ１０）、アンカー５の先端部を下穴２へ挿入する（工程Ｓ１１）。この時、ロボットアーム１０ａの先端に取付けたモーメントセンサ１１の３軸モーメント値が最小となるようにロボットアーム１０の先端を制御し、下穴２とアンカー５の先端を嵌合させる（工程Ｓ１２）。

その後、所定の深さまでアンカー５を打撃部１０１で壁面１の下穴２に打撃挿入する（工程Ｓ１３）。アンカー５を所定の深さ（例えば、８０ｍｍ以上）まで打撃挿入した後（工程Ｓ１４）、ロボットアーム１０ａをアンカー５の打撃開始位置まで移動させる（工程Ｓ１５）。この際、壁面１の下穴２に打ち込まれたアンカー５は、壁面１との摩擦で容易に引き抜くことはできないため、把持部１０２からアンカー５が引き離される。

図７の（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、上述した工程Ｓ１０から工程Ｓ１５の動作の様子を表した概略図である。

以上で、アンカー打設装置１００を用いて、アンカー５を自動的に壁面１に穿孔された下穴２に打ち込むアンカー打設作業は完了する。

このような本実施例のアンカー打ち込み方法とすることにより、アンカー５の把持、打撃の一連の作業をアンカー打ち込み装置１００一台で実現可能となる。

また、アンカー５の長手方向軸と打撃部１０１の打撃軸（把持部１０２の打撃装置との接続部１０５）を同軸上に保つことが可能なため、下穴２の位置合わせ精度が向上すると共に、打撃時にアンカー５の変形を抑制することができる。

従って、本実施例のアンカー打ち込み法によれば、機構が複雑になることがなくアンカー５を自動的に壁面１に穿孔された下穴２に打ち込むことができることは勿論、アンカー５を壁面１に穿孔された下穴２に打ち込む際のアンカー５の位置合わせが容易に行えるという効果がある。

なお、図５に示したアンカー打ち込み方法は、工程Ｓ１から工程Ｓ９の間では、必ずしも図示した工程通りでなくてもよい。例えば、工程Ｓ５→工程Ｓ１→工程Ｓ２→工程Ｓ３→工程Ｓ４→工程Ｓ６→工程Ｓ７→工程Ｓ８→工程Ｓ９の順に行っても良いし、工程Ｓ５→→工程Ｓ６→工程Ｓ７→工程Ｓ８→工程Ｓ９→工程Ｓ２→工程Ｓ３→工程Ｓ４→工程Ｓ１の順に行ってもよい。

また、本実施例のアンカー打ち込み方法における工程において、工程Ｓ１と工程Ｓ２及び工程Ｓ７と工程Ｓ８は必ずしも行う必要はなく、工程Ｓ３から工程Ｓ６と工程Ｓ９から工程Ｓ１５を行うことで、上述した効果は達成できる。

また、アンカー打撃装置１０６を最初からロボットアーム１０ａに先端に接続しておくことも考えられるので、工程Ｓ５は必ずしも必要ではない。

実施例１で説明したアンカー打ち込み装置１００のアンカー５の把持部１０２は、複数のボールプランジャ１０３による挟持方式であったが、アンカー５を把持する代替方式として、電磁石を用いた把持部１０２を図８に示す。

図８に示す本実施例のアンカー打ち込み装置１００におけるアンカー５の把持部１０２は、実施例１の図３に示したボールプランジャ１０３の一組は残し、もう一組を空芯コイル２００に置き換えた構成としたものである。

即ち、アンカー５自身が鉄芯として作用し、空芯コイル２００に電流を流すことで電磁気力を発生させ、アンカー５の把持力とする方式である。

本実施例の場合、電圧を変化させることで、任意に把持力を制御可能であり、アンカー５を把持した後で電源を切ることで、アンカー５を把持部１０２から離すことができる。

しかし、本実施例の構成では、空芯コイル２００に電流を流す電源ケーブルが必要となるため、作業中に電源ケーブルがその他の機材や構造物との引っ掛かりリスクがある。

なお、空芯コイル２００の中心部とアンカー５の間には多少の隙間が存在するため、アンカー５の把持後、アンカー５を水平にした際に、アンカー５の先端が自重でわずかに垂れ下がることを防ぐため、ボールプランジャ１０３の一組を中空部１０４の前方に残してある。

また、電磁気力を利用して把持力とするのではなく、空芯コイル２００をリング状の永久磁石としても良い。この場合は、空芯コイル２００に電力を供給するための電源ケーブルが不要となり、作業中に周辺機材、構造物に電源ケーブルが引っ掛かるリスクは無くなるが、不用意に鉄粉等を把持部１０２に吸着する可能性はある。

実施例１で説明したアンカー打ち込み装置１００のアンカー５の把持部１０２は、複数のボールプランジャ１０３による挟持方式であったが、アンカー５を把持する代替方式として、アンカー５の雄ネジ部２１と合う雌ネジ部２０１を把持部１０２に備える構造を図９に示す。

図９に示す本実施例のアンカー打ち込み装置１００におけるアンカー５の把持部１０２は、アンカー５に形成された雄ネジ部２１と合う雌ネジ部２０１を備えているものである。

このような本実施例の把持部１０２とすることにより、アンカー５の雄ネジ２１と把持部１０２の雌ネジ部２０１が旋合された状態のため、同軸性が保証される。

また、アンカー５を把持する際は、把持部１０２を回転させ、アンカー台座４に垂直に装填されたアンカー５の上部の雄ネジ部２１と旋合させる。この時、アンカー台座４内のアンカー５の共回りを防ぐため、アンカー台座４のアンカー５を装填する下穴２の内側にゴムやウレタン等で適度な摩擦を付加しておく必要がある。

アンカー５の雄ネジ部２１と把持部１０２の雌ネジ部２０１が旋合された状態のまま、壁面１の下穴２へアンカー５の打撃挿入した後は、把持部１０２を把持の際とは逆方向に回転させ、アンカー５と把持部１０２を切り離す。本実施例の把持部１０２では、ネジの旋合部に大きな打撃の負荷が掛かるため、十分に剛性のある材料で把持部１０２を構成する必要がある。

次に、実施例１で説明したアンカー打ち込み装置１００を用いて、エレベーター用レールの据付方法を図１０を用いて説明する。

図１０は、建屋のエレベーター用昇降路４１内の壁面３０に穿孔された下穴３１に、実施例１で説明したアンカー打ち込み装置１００を用いてアンカー５を打ち込むことでブラケット（壁ブラケット３７ａ及びレールブラケット３７ｂ）を固定し、所定の間隔をもって配置された複数のブラケット（壁ブラケット３７ａ及びレールブラケット３７ｂ）を介してエレベーター用レール３２を、エレベーター用昇降路４１内に据付ける様子を示したものである。

図１０に示すように、エレベーター用昇降路４１の最上部（上部ビーム３４）に固定された揚重機３５から垂下された複数本の揚重ロープ３６により吊り下げられた作業床３８上に、実施例１で説明したアンカー打ち込み装置１００とアンカー台座４が設置され、この状態で揚重機３５を動作させ揚重ロープ３６を上下動させることで、エレベーター用昇降路４１内をアンカー打ち込み装置１００とアンカー台座４を上下に移動させ、エレベーター用昇降路４１内の壁面３０に穿孔された下穴３１の位置にアンカー打ち込み装置１００とアンカー台座４を停止させて、エレベーター用昇降路４１内の壁面３０に穿孔された下穴３１にアンカー５を打ち込んでブラケット（壁ブラケット３７ａ及びレールブラケット３７ｂ）を固定することで、エレベーター用レール３２をエレベーター用昇降路４１内の壁面３０に据付けるものである。

なお、本実施例のアンカー打ち込み装置１００を用いて、エレベーター用レールをエレベーター用昇降路４１内の壁面３０に据付ける際に行うアンカー打ち込み方法は、実施例２で説明したアンカー打ち込み方法で行う。

図１０において、エレベーター用レール３２はピットベース４０上に設置され、エレベーター用レール３２の上端部はロープ３３を介して上部ビーム３４に保持されており、作業床３８とはガイドシュー３９を介して摺動可能になっている。

このような本実施例の構成によれば、機構が複雑になることがなくアンカー５を自動的にエレベーター用昇降路４１の壁面３０に穿孔された下穴３１に打ち込むことができることは勿論、アンカー５を、エレベーター用昇降路４１の壁面３０に穿孔された下穴３１に打ち込む際のアンカー５の位置合わせが容易に行えるという効果がある。

なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かり易く説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。

１、３０…壁面、２、３１…下穴、３…設置面、４…アンカー台座、５…アンカー、１０…ロボット、１０ａ…ロボットアーム、１１…モーメントセンサ、１２…ツールチェンジャ、１３…穴センサ、１４…傾斜度センサ、２０…ナット、２１…雄ネジ部、２２…３面ウェッジ、３２…エレベーター用レール、３３…ロープ、３４…上部ビーム、３５…揚重機、３６…揚重ロープ、３７ａ…壁ブラケット、３７ｂレールブラケット、３８…作業床、３９…ガイドシュー、４０…ピットベース、４１…エレベーター用昇降路、１００…アンカー打ち込み装置、１０１…打撃部、１０２…把持部、１０３…ボールプランジャ、１０３ａ…筐体、１０３ｂ…ばね、１０３ｃ…ボール、１０４…中空部、１０４ａ…中空部の打撃面、１０５…把持部の打撃装置との接続部、１０６…アンカー打撃装置、２００…空芯コイル、２０１…雌ネジ部。

Claims (11)

1. 壁面の穴にアンカーを打ち込むアンカー打ち込み装置であって、
   前記アンカー打ち込み装置は、アームを有するロボットと、該ロボットのアーム先端部に設置されたアンカー打撃装置と、を備え、前記アンカー打撃装置は、前記アンカーを把持する把持部と、該把持部で把持した前記アンカーを前記壁面の前記穴に打撃挿入する打撃部と、を備え、
   かつ、前記ロボットのアーム先端部には、前記壁面の前記穴を探索する穴センサと、前記アンカーの把持している他端に掛かるモーメントを検出するモーメントセンサと、前記壁面の傾斜度を検出する傾斜度センサと、を備え、
   前記傾斜度センサによって検出された傾斜度から前記ロボットのアームの姿勢を制御し、前記穴センサで検出された前記壁面の前記穴の中心に前記ロボットのアーム先端を移動し、前記モーメントセンサはモーメント値が最小となるように前記ロボットのアーム先端を制御することを特徴とするアンカー打ち込み装置。
2. 請求項１に記載のアンカー打ち込み装置であって、
   前記把持部は打撃装置との接続部を有し、前記接続部の中心軸は前記打撃部の打撃軸と同軸上に取り付けられ、かつ、前記把持部で把持した前記アンカーの長手方向軸と、前記打撃部の打撃軸が同軸上に保持されていることを特徴とするアンカー打ち込み装置。
3. 請求項１又は２に記載のアンカー打ち込み装置であって、
   前記ロボットのアームは、１本以上の前記アンカーが装填されたアンカー台座から前記把持部で前記アンカーを把持し、前記壁面の前記穴の位置まで移動させて前記打撃部で前記穴に打撃挿入することを特徴とするアンカー打ち込み装置。
4. 請求項１乃至３のいずれか１項に記載のアンカー打ち込み装置であって、
   前記把持部の長手方向の中心には前記アンカーの径よりも大きい中空部が形成され、前記アンカーの断面に対して等間隔でボールプランジャが位置し、前記アンカーを前記ボールプランジャで３点支持していることを特徴とするアンカー打ち込み装置。
5. 請求項４に記載のアンカー打ち込み装置であって、
   前記ボールプランジャは、筐体と、該筐体内に配置されたばねと、該ばねの先端に設置されたボールと、から構成され、前記ボールに荷重が掛かると前記ボールは前記筐体内に沈み込み、前記荷重が取り除かれると、前記ばねの復元力で元の位置まで前記ボールが突出する構造となっていることを特徴とするアンカー打ち込み装置。
6. 請求項１乃至５のいずれか１項に記載のアンカー打ち込み装置であって、
   前記把持部に磁気力を発生させる装置を用いたことを特徴とするアンカー打ち込み装置。
7. 請求項１乃至５のいずれか１項に記載のアンカー打ち込み装置であって、
   前記把持部に、前記アンカーに形成された雄ネジ部と合う雌ネジ部を備えていることを特徴とするアンカー打ち込み装置。
8. 請求項１乃至７のいずれか１項に記載のアンカー打ち込み装置であって、
   前記アンカーは、頭部にナットを螺合させる雄ネジ部と、前記アンカーの挿入端に環装され、開脚可能な３面ウェッジと、から構成され、
   前記打撃部で前記壁面の前記穴に打撃挿入された前記アンカーに螺合された前記ナットを締め込み、前記壁面内で前記３面ウェッジが開脚して前記アンカーが固定されることを特徴とするアンカー打ち込み装置。
9. アームを有するロボットと、該ロボットのアーム先端部に設置されたアンカー打撃装置と、を備え、前記アンカー打撃装置は、アンカーを把持する把持部と、該把持部で把持した前記アンカーを壁面の穴に打撃挿入する打撃部と、から成り、
   前記ロボットのアーム先端部には、前記壁面の前記穴を探索する穴センサと、前記アンカーの把持している他端に掛かるモーメントを検出するモーメントセンサと、前記壁面の傾斜度を検出する傾斜度センサと、を備えているアンカー打ち込み装置を用いて、前記壁面の前記穴に前記アンカーを打ち込む際に、
   前記壁面の前記穴を検出する工程（Ｓ３）と、検出した前記穴の中心座標を算出する工程（Ｓ４）と、前記ロボットのアーム先端をアンカー台座の直上に移動させる工程（Ｓ６）と、前記把持部の中心軸と前記アンカーを合わせ、前記アンカー台座から前記アンカーを前記把持部で把持し持ち上げる工程（Ｓ９）と、前記アンカーを前記把持部で把持した状態で、前記壁面の前記穴まで前記ロボットのアーム先端を移動させる工程（Ｓ１０）と、前記アンカーの先端部を前記穴へ挿入する工程（Ｓ１１）と、前記ロボットのアーム先端に取付けた前記モーメントセンサの３軸モーメント値が最小となるように前記ロボットのアーム先端を制御し、前記穴と前記アンカーの先端を嵌合させる工程（Ｓ１２）と、所定の深さまで前記アンカーを前記打撃部で前記穴に打撃挿入する工程（Ｓ１３）と、所定の深さまで前記打撃部で前記アンカーを前記穴に打撃挿入した後（Ｓ１４）、前記ロボットのアームを前記アンカーの打撃開始位置まで移動させる工程（Ｓ１５）と、を行い、
   前記ロボットのアーム先端に取付けられた前記傾斜度センサで前記壁面の傾きを計測する工程（Ｓ１）と、前記工程（Ｓ３）の前に前記ロボットのアーム先端に取付けられた穴センサで前記壁面の前記穴を探索する工程（Ｓ２）と、を行い、
   前記工程（Ｓ６）と前記工程（Ｓ９）との間に、前記ロボットのアーム先端に設置された前記穴センサで、前記把持部で把持する前記アンカーを探索する工程（Ｓ７）と、前記把持部で把持する前記アンカーを検出する工程（Ｓ８）と、を行うことを特徴とするアンカー打ち込み方法。
10. 建屋のエレベーター用昇降路内の壁面の穴に、アンカー打ち込み装置を用いてアンカーを打ち込むことでブラケットを固定し、所定の間隔をもって配置された複数の前記ブラケットを介してエレベーター用レールを、前記エレベーター用昇降路内に据付ける際に用いられるエレベーター用レールの据付装置であって、
    前記アンカー打ち込み装置は、前記エレベーター用昇降路内を、アームを有するロボットと、該ロボットのアーム先端部に設置されたアンカー打撃装置と、を備え、前記アンカー打撃装置が、前記アンカーを把持する把持部と、該把持部で把持した前記アンカーを前記エレベーター用昇降路内の壁面の前記穴に打撃挿入する打撃部と、から成り、
    前記ロボットのアーム先端部には、前記壁面の前記穴を探索する穴センサと、前記アンカーの把持している他端に掛かるモーメントを検出するモーメントセンサと、前記壁面の傾斜度を検出する傾斜度センサと、を備え、
    前記エレベーター用昇降路内を、前記アンカー打ち込み装置を上下に移動させ、所定の前記壁面の前記穴の位置に前記アンカー打ち込み装置を停止させて、前記エレベーター用昇降路内の壁面の前記穴に前記アンカーを打ち込み前記ブラケットを固定することで、前記エレベーター用レールを前記エレベーター用昇降路内の壁面に据付けると共に、
    前記傾斜度センサによって検出された傾斜度から前記ロボットのアームの姿勢を制御し、前記穴センサで検出された前記壁面の前記穴の中心に前記ロボットのアーム先端を移動し、前記モーメントセンサはモーメント値が最小となるように前記ロボットのアーム先端を制御することを特徴とするエレベーター用レールの据付装置。
11. 建屋のエレベーター用昇降路内の壁面の穴に、アンカー打ち込み装置を用いてアンカーを打ち込むことでブラケットを固定し、所定の間隔をもって配置された複数の前記ブラケットを介してエレベーター用レールを、前記エレベーター用昇降路内に据付けるエレベーター用レールの据付方法であって、
    前記エレベーター用昇降路内を、アームを有するロボットと、該ロボットのアーム先端部に設置されたアンカー打撃装置と、を備え、前記アンカー打撃装置が、前記アンカーを把持する把持部と、該把持部で把持した前記アンカーを前記エレベーター用昇降路内の壁面の前記穴に打撃挿入する打撃部と、から成り、
    前記ロボットのアーム先端部には、前記壁面の前記穴を探索する穴センサと、前記アンカーの把持している他端に掛かるモーメントを検出するモーメントセンサと、前記壁面の傾斜度を検出する傾斜度センサと、を備えているアンカー打ち込み装置を上下に移動させ、所定の前記壁面の前記穴の位置に前記アンカー打ち込み装置を停止させて、前記エレベーター用昇降路内の壁面の前記穴に前記アンカーを打ち込み前記ブラケットを固定すると共に、
    前記傾斜度センサによって検出された傾斜度から前記ロボットのアームの姿勢を制御し、前記穴センサで検出された前記壁面の前記穴の中心に前記ロボットのアーム先端を移動し、前記モーメントセンサはモーメント値が最小となるように前記ロボットのアーム先端を制御することで、前記エレベーター用レールを前記エレベーター用昇降路内の壁面に据付けることを特徴とするエレベーター用レールの据付方法。

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