(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
建築用のプレカット材に接合金物を取り付ける工程に接合金物を供給するために使用されるものであって、
前記プレカット材に取り付ける全ての接合金物の金物識別データを取得して、全ての接合金物の種別を判定する接合金物判定手段と、
前記金物識別データに含まれる前記接合金物の前記プレカット材への取付位置を示す取付位置データを取得する取付位置検出手段と、
前記プレカット材毎に、前記接合金物の取付順序を決定する取付順序決定手段と、
前記接合金物を、一括して取付けに使用するものを１組として、前記取付順序決定手段が決定した取付順に、接合金物の取付け作業のために配置された金物供給台上に前記一組ずつ別々に供給するように、接合金物の供給装置を制御する接合金物供給制御手段とを備え、
前記取付順序決定手段は、
前記各プレカット材について、そのプレカット材に取り付けられる全ての前記接合金物の前記取付位置データを使用して、そのプレカット材の基準位置から全ての取付位置を辿って、元の基準位置まで戻る閉ループのあらゆる候補を検出して、各接合金物取付位置までの移動時間と各接合金物取付時間の合計所要時間が最短時間となる閉ループを選択し、その閉ループのとおり接合金物の取付順序を決定し、
前記金物供給台は、前記プレカット材の長手方向にみて複数の領域に区分されており、前記接合金物供給制御手段は、前記接合金物を一組ずつ、その取付位置に近い領域に供給するように制御することを特徴とする接合金物の供給制御システム。
【請求項２】
前記合計所要時間は、接合金物取付位置までの移動時間と、取付作業者が前記金物供給台上の接合金物を手にとって前記取付位置まで移動する時間、取付作業者が接合金物の取付用工具を持ち換える時間、またはプレカット材の接合金物取付面を入れ替える時間のいずれかを加算したものとすることを特徴とする請求項１に記載の接合金物の供給制御システム。
【請求項３】
前記合計所要時間は、接合金物取付位置までの移動時間と、取付作業者が前記金物供給台上の接合金物を手にとって前記取付位置まで移動する時間、取付作業者が接合金物の取付用工具を持ち換える時間、及びプレカット材の接合金物取付面を入れ替える時間を加算したものとすることを特徴とする請求項１に記載の接合金物の供給制御システム。
【請求項４】
前記接合金物供給制御手段は、一組の接合金物の取付作業開始時または取付作業終了時を取得する作業取得手段を備え、
前記接合金物供給制御手段は、接合金物を種類別にストックした部品棚から、前記接合金物を一組ずつピックアップして、取付作業者が次の接合金物の取付作業を開始するときに次の一組の接合金物を、接合金物の待機場所から前記プレカット材の接合金物の取付位置に近い、金物供給台上の領域に供給するように制御することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の接合金物の供給制御システム。
【請求項５】
該当する接合金物のプレカット材への取付位置を示す情報を、文字、図形、音声または光で表示する表示手段を備えたことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の接合金物の供給制御システム。
【請求項６】
プレカット材を積み上げて梱包して発送する場合の積み上げ順に、プレカット材の識別情報を配列したデータを生成して、プレカット材に接合金物を取り付ける作業が、前記配列した識別情報の順になるように、次に選択するプレカット材を決定するプレカット材選択手段を備えたことを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の接合金物の供給制御システム。
【請求項７】
コンピュータを、請求項１乃至４のいずれかに記載の接合金物の供給制御システムとして機能させるコンピュータプログラム。
【請求項８】
請求項７に記載のコンピュータプログラムを記録したコンピュータで読み取り可能な記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建物の建築に使用される様々なプレカット材に、効率よく接合金物を取り付けることができる、接合金物の供給制御システムとその制御プログラムと記録媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
建物を建築する場合に、建築現場での木材の加工作業を無くして工期を短縮するために、予め工場で加工をし接合金物を取り付けたプレカット材を現場に持ち込むようにしている。プレカット材の構造は多種あって、接合金物の種類も百〜数百種類存在する。また、その取付方法も様々である。このため、各プレカット材の表面に、取り付けるべき接合金物の種別や取付順等を印刷しておくといった技術が提供されている（特許文献１）。この文献の技術によれば、プレカット工場の接合金物の取付作業者は、プレカット材上の印刷表示を見て、該当する接合金物を取り出して取付作業を実行することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−５０７０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
既知の従来の技術には、次のような解決すべき課題があった。
接合金物の取付作業の開始前に、プレカット材が作業台上に配置される。取付作業者は設計図面を見ながら接合金物を取り出して、プレカット材の該当箇所に接合金物を取り付ける。この作業を観測したところ、取付作業者が接合金物を選び出してその取付を開始するまでの時間が、作業効率に最も大きく影響することがわかった。多種の接合金物のなかから該当する接合金物を選択する作業は時間がかかる。また予め必要な接合金物を集めて準備しておいても、取付作業時に該当する接合金物を手にとって部品と取付位置を照合して確認する作業にも時間がかかる。
本発明は上記の課題を解決するためになされたものであって、下記の点を目的とする。
（１）プレカット材の各所に取り付ける接合金物が、取付順に１組ずつ自動的に供給されるようにして、作業者が迷わず取付作業に着手できるようにした接合金物の供給制御システムを提供する。
（２）取付作業者が接合金物の取付のためにプレカット材の周囲を移動する距離や時間を最小化するように、接合金物の供給順を計算するための演算処理を実行するコンピュータプログラムと、そのプログラムを記録した記録媒体を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
以下の構成はそれぞれ上記の課題を解決するための手段である。
【０００６】
＜構成１＞
建築用のプレカット材に接合金物を取り付ける工程に接合金物を供給するために使用されるものであって、
前記プレカット材に取り付ける全ての接合金物の金物識別データを取得して、全ての接合金物の種別を判定する接合金物判定手段と、
前記金物識別データに含まれる前記接合金物の前記プレカット材への取付位置を示す取付位置データを取得する取付位置検出手段と、
前記プレカット材毎に、前記接合金物の取付順序を決定する取付順序決定手段と、
前記接合金物を、一括して取付けに使用するものを１組として、前記取付順序決定手段が決定した取付順に、接合金物の取付け作業のために配置された金物供給台上に前記一組ずつ別々に供給するように、接合金物の供給装置を制御する接合金物供給制御手段とを備え、
前記取付順序決定手段は、
前記各プレカット材について、そのプレカット材に取り付けられる全ての前記接合金物の前記取付位置データを使用して、そのプレカット材の基準位置から全ての取付位置を辿って、元の基準位置まで戻る閉ループのあらゆる候補を検出して、各接合金物取付位置までの移動時間と各接合金物取付時間の合計所要時間が最短時間となる閉ループを選択し、その閉ループのとおり接合金物の取付順序を決定し、
前記金物供給台は、前記プレカット材の長手方向にみて複数の領域に区分されており、前記接合金物供給制御手段は、前記接合金物を一組ずつ、その取付位置に近い領域に供給するように制御することを特徴とする接合金物の供給制御システム。
【０００９】
＜構成２＞
前記合計所要時間は、接合金物取付位置までの移動時間と、取付作業者が前記金物供給台上の接合金物を手にとって前記取付位置まで移動する時間、取付作業者が接合金物の取付用工具を持ち換える時間、またはプレカット材の接合金物取付面を入れ替える時間のいずれかを加算したものとすることを特徴とする構成１に記載の接合金物の供給制御システム。
【００１０】
＜構成３＞
前記合計所要時間は、接合金物取付位置までの移動時間と、取付作業者が前記金物供給台上の接合金物を手にとって前記取付位置まで移動する時間、取付作業者が接合金物の取付用工具を持ち換える時間、及びプレカット材の接合金物取付面を入れ替える時間を加算したものとすることを特徴とする構成１に記載の接合金物の供給制御システム。
【００１５】
＜構成４＞
前記接合金物供給制御手段は、一組の接合金物の取付作業開始時または取付作業終了時を取得する作業取得手段を備え、
前記接合金物供給制御手段は、接合金物を種類別にストックした部品棚から、前記接合金物を一組ずつピックアップして、取付作業者が次の接合金物の取付作業を開始するときに次の一組の接合金物を、接合金物の待機場所から前記プレカット材の接合金物の取付位置に近い、金物供給台上の領域に供給するように制御することを特徴とする構成１乃至３のいずれかに記載の接合金物の供給制御システム。
【００１６】
＜構成５＞
該当する接合金物のプレカット材への取付位置を示す情報を、文字、図形、音声または光で表示する表示手段を備えたことを特徴とする構成１乃至４のいずれかに記載の接合金物の供給制御システム。
【００１７】
＜構成６＞
プレカット材を積み上げて梱包して発送する場合の積み上げ順に、プレカット材の識別情報を配列したデータを生成して、プレカット材に接合金物を取り付ける作業が、前記配列した識別情報の順になるように、次に選択するプレカット材を決定するプレカット材選択手段を備えたことを特徴とする構成１乃至５のいずれかに記載の接合金物の供給制御システム。
【００１８】
＜構成７＞
コンピュータを、構成１乃至４のいずれかに記載の接合金物の供給制御システムとして機能させるコンピュータプログラム。
【００１９】
＜構成８＞
構成７に記載のコンピュータプログラムを記録したコンピュータで読み取り可能な記録媒体。
【発明の効果】
【００２０】
＜構成１の効果＞
プレカット材に取付けられる接合金物が、その取付作業時に金物供給台を介して一組ずつ別々に分けて供給されるので、作業者は多種の接合金物の中から該当する接合金物を選択する作業を省略することができる。
取付作業者の累積移動距離を最小にするように接合金物を選択しながら供給することにより、金物取付作業の作業性を向上させることができる。
取付作業者の作業のための移動距離または時間を最小にするように、接合金物を選択しながら供給することにより、金物取付作業の作業性を向上させることができる。
＜構成２と３の効果＞
構成４と構成」で、移動時間に、接合金物の取付用工具を持ち換える時間やプレカット材の接合金物取付面を入れ替える時間を加算すると、取付作業者の作業のための累積時間をより正確に計算できる。
＜構成４の効果＞
一組の接合金物の取付作業開始時または取付作業終了時を取得したとき、接合金物供給制御手段が、接合金物を自動的に一組ずつピックアップして金物供給台に供給するので、取付作業者の作業性を向上させることができる。
＜構成５の効果＞
接合金物を金物供給台に供給したとき、同時に取付位置を示す情報を表示すれば、取付作業者は図面等を用意することなく作業ができる。
＜構成６の効果＞
接合金物の取付けを終了したプレカット材は、梱包して建築現場に発送される。プレカット材の選択順を梱包順にしておけば、そのまま積み上げて梱包することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】実施例１のシステム構成を示す概略斜視図である。
【図２】システムを制御するコンピュータの機能ブロック図である。
【図３】プレカット材１２の具体例を示す外観斜視図である。
【図４】接合金物の供給位置を決定する処理の説明図である。
【図５】取付順序を決定する処理の動作フローチャートである。
【図６】取付順序決定手段の動作フローチャートである。
【図７】接合金物供給制御手段の動作フローチャートである。
【図８】図７のステップＳ３８の具体的な動作フローチャートである。
【図９】全てのプレカット材の接合金物取付完了後の処理フローチャートである。
【図１０】接合金物のピックアップと取付作業の関係を示すタイムチャートである。
【図１１】接合金物と取付位置の関係を例示した説明図である。
【図１２】プレカット材の接合金物取付位置と取付面の関係を示す平面図である。
【図１３】演算処理テーブルの説明図である。
【図１４】上記の合計時間テーブルによ最短時間の順序を求める説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の実施の形態を実施例毎に詳細に説明する。
【実施例１】
【００２３】
図１は実施例１のシステム構成を示す概略斜視図である。図２は、このシステムを制御するコンピュータの機能ブロック図である。
このシステムは、建築用のプレカット材１２に、接合金物１４を取り付ける工程に使用される。プレカット材１２は、接合金物１４の取付け作業のために、作業台２１上に配置されている。
【００２４】
接合金物１４は接合金物部品棚２４にストックされている。この接合金物１４をピックアップ装置２５がピックアップして金物供給装置２６に受け渡す。金物供給装置２６は金物供給台２２に沿って走行し、指定された場所に接合金物１４を押し出す。この実施例で、接合金物の供給装置は、接合金物部品棚２４とピックアップ装置２５と金物供給装置２６とで構成される。取付作業者２３はその接合金物１４を手にとって、プレカット材１２に取り付ける。表示装置２７にはその取付方法が表示される。なお、取付作業者２３が金物供給装置２６から接合金物１４を直接取り出すことができる場合には、金物供給装置２６を金物供給台２２として機能させることができる。即ち、接合金物の供給装置が、金物供給台を兼ねることができる。金物供給装置２６は複数台設けられていても構わない。即ち、接合金物の供給装置は様々な形態をとることができる。
【００２５】
コンピュータ３２は、取付作業者２３による接合金物１４の取付作業を補助する。金物供給台２２上に接合金物１４がまとめて一挙に供給されると、取付作業者２３は複数の接合金物１４の中から次に作業をする接合金物１４を選択しなければならない。複数種類の接合金物１４の中から該当するものを選択する作業は想像以上に時間がかかることがわかっている。従って、このシステムでは、接合金物１４を、取付順に、一組ずつ時間を置いて別々に供給する。
【００２６】
この目的のために、コンピュータ３２は、まず、作業台２１上に配置されたプレカット材１２に取り付ける全ての接合金物１４を判定する。次に、各接合金物１４のプレカット材１２への取付位置を検出する。さらに、プレカット材１２毎に、予め定められた条件に従って、接合金物１４の取付順序を決定する。接合金物１４は、一括して取付けに使用するものを１組とされる。金物供給台２２は、図のように、プレカット材１２に隣接して配置されている。コンピュータ３２の制御により、接合金物１４は、既に決定した取付順に金物供給台２２上に、一組ずつ別々に供給される。取付作業者２３は、供給された順番に接合金物１４の取付作業をする。
【００２７】
図２に示すように、コンピュータ３２は、演算処理装置３４と記憶装置３６とを備える。演算処理装置３４は、コンピュータプログラムを実行することにより、プレカット材選択手段１３と、接合金物判定手段１６と、取り付け位置検出手段１８と、取付順序決定手段２０と、接合金物供給制御手段２８と、プレカット材識別手段３０として機能する。
【００２８】
記憶装置３６には、建物の設計に使用したＣＡＤデータ３７が記憶されている。このほかに、記憶装置３６には様々なデータが記憶されているが、その説明は順次行うことにする。
【００２９】
建築用のプレカット材１２は、建物を設計するために作成されたＣＡＤデータ３７に基づいて、採寸され予備加工されるものである。ＣＡＤデータ３７は、建物の建材の種別や寸法や接合金物の取付位置、取付のための予備加工部分の寸法や位置座標等のデータを全て保有している。各建材は全て接合金物を取付られるようにプレカットされる。こうして得られたプレカット材にはそれぞれ木材属性データ４０が付与される。また、そのプレカット材に取り付ける接合金物には金物識別データ４２が付与される。いずれも、例えば、数値や記号で構成される。
【００３０】
プレカット材１２には、様々な他の建材と接合するための接合金物１４が取り付けられてから建築現場に搬入される。例えば、戸建て住宅のプレカット材１２に使用する接合金物１４は数十種類から百種類程度あって、その中からＣＡＤデータ３７に基づいて選択されたものが取付られる。接合金物１４を取り付ける工程では、プレカット材１２を接合金物１４の取付け作業のために設けられた作業台２１上に配置する。
【００３１】
プレカット材１２には、接合金物１４を取り付けるべき場所にボルト孔や取付孔が予め形成されている。接合金物１４の取付位置は、プレカット材１２の端部とは限らない。また、断面が四角の横架材では１面だけでなく、例えば、２面、３面あるいは４面に接合金物１４が取り付けられることもある。プレカット材１２は、全長が約１ｍ、２ｍ、４ｍ、６ｍといった様々な長さをしている。取付作業者２３は、接合金物１４を手にとって、プレカット材１２の該当箇所にその接合金物１４を取り付ける作業を繰り返す。
【００３２】
本発明では、コンピュータ制御によって、接合金物１４を取付作業者２３に取り付ける順番に一組ずつ渡す。これにより、取付作業者２３が接合金物１４を部品棚から探して取付位置まで移動するような時間を大幅に短縮する。この目的のために、金物供給装置２６を設け、その制御のためにコンピュータ３２の演算処理装置３４により、接合金物判定手段１６と取り付け位置検出手段１８と取付順序決定手段２０と接合金物供給制御手段２８とを実現する。
【００３３】
図３はプレカット材１２の具体例を示す外観斜視図である。
図１と図３を参照しながら、説明をすすめる。作業開始時には、取付作業者２３が図示しない資材置き場から１本のプレカット材１２を取りだして作業台２１の上に置く。プレカット材１２が取り出し順に置いてあれば取付作業者２３はその順番にプレカット材１２を取り出す。これで、図１に示した状態になる。プレカット材１２は、図３に示すように、木材識別データ３８が印刷されている。これをスキャナ１５で読み取ると読み取りデータがコンピュータ３２に送信される。木材識別データ３８は、印刷されているかあるいは貼り付けられたラベルのバーコードである。また、あるいは、ＩＣタグであっても構わない。
【００３４】
記憶装置３６（図２）には、全てのプレカット材１２について、その木材識別データ３８と木材属性データ４０とが記憶されている。木材属性データ４０には、そのプレカット材１２に取り付けられる全ての接合金物１４の金物識別データ４２と、取付位置データ４４と取付順序データ４６と取付面データ４８と供給場所データ５０とが含まれている。プレカット材識別手段３０は木材識別データ３８を取得すると、該当する木材識別データ３８の木材属性データ４０を接合金物判定手段１６に渡す。接合金物判定手段１６は、金物識別データ４２を取得することで、全ての接合金物の種別を判定することができる。図３の例では、プレカット材１２の側面の接合金物１４を取り付ける場所毎に、金物識別データ４２が印刷されている。なお、プレカット材１２にＩＣタグを貼り付けて、このＩＣタグに全ての接合金物１４の金物識別データ４２を書き込んでおいてもよい。
【００３５】
取り付け位置検出手段１８は、接合金物１４のプレカット材１２への取付位置を検出する機能を持つ。金物識別データ４２には、例えば、その接合金物１４をプレカット材１２の一方の端から何センチメートルの場所に取り付けるという内容の取付位置データ４４が付属している。また、プレカット材１２のどの面に取り付けるかを示す取付面データ４８も付属している。取り付け位置検出手段１８は、全ての接合金物１４について、その取付位置データ４４と取付面データ４８を取得する。
【００３６】
取付順序決定手段２０は、全てのプレカット材１２について、それぞれ予め定められた条件に従って、その取付順序を決定する機能を持つ。例えば、プレカット材の一端から近い順に取り付けるとか、同種の接合金物はどの場所に取り付けるものでも工具を持ち替えずに一挙に取り付けるとかいった条件を定めておくとよい。なお、接合金物１４は、例えば、金具と取付ネジやボルトとで一組になっているものも少なくない。従って、各接合金物１４を、一括して取付けに使用するものを１組として、接合金物１４毎に取付順序を決定する。従って、取付順序決定手段２０は、木材識別データ３８、金物識別データ４２、取付位置データ４４、及び取付順序データ４６を関係付けたデータを生成する。取付順序を決定するための計算方法は後で説明する。
【００３７】
金物供給装置２６は、取付順序決定手段２０が決定した取付順に、金物供給台２２上に、接合金物１４を一組ずつ別々に供給する。接合金物供給制御手段２８は、この金物供給装置２６を制御する機能を持つ。プレカット材１２は作業台２１上に配置されている。金物供給台２２は、作業台２１上のプレカット材１２に隣接して配置されている。接合金物１４をこの金物供給台２２上に自動的に供給する。さらに、プレカット材１２の金物取付位置の近くに接合金物１４を供給すれば作業性をいっそう改善できる。
【００３８】
接合金物１４を金物供給台２２上に時間を置いて供給するのは、取付作業者が複数の接合金物から一組を選択するという煩わしさを無くすためである。接合金物は類似する形状のものが多く、いくつも並べてあるとそのうちの一組を選択する作業に以外に時間がかかる。ここでこの点を解決する。複数組の接合金物を同時に混在させて供給しなければよい。金物供給装置２６から取付作業者に対して一組ずつ取付の順番に供給される構造であればよい。プレカット材１２は、接合金物１４の取付け作業のために作業台２１上に配置されている。このプレカット材１２に隣接して配置された金物供給台２２上に供給すれば、取付作業者の移動を最小限にできる。金物供給台２２は、作業台２１に接していなくてもよい。取付作業者が接合金物１４を手を伸ばして受け取って作業ができる程度の場所に隣接することが最も好ましい。
【００３９】
図４は、接合金物の供給位置を決定する処理の説明図である。
金物供給台２２は、プレカット材１２の長手方向にみて複数の領域に区分されている。図の例では４つに区分されている。上記の接合金物供給制御手段２８は、接合金物１４を一組ずつ、その取付位置に近い領域に供給するように制御する。図の例では、最も左側の区分とその右隣の区分と最も右側の区分に近い場所に接合金物１４が取り付けられる。従って、これらの区分に、例えば、左側から順番に接合金物１４を供給する。これにより、取付作業者が接合金物を手にとって取付位置まで移動する時間を自動的に短縮することができる。
【００４０】
金物供給台２２は、最大長のプレカット材１２とほぼ同じ程度の長さを持ち、プレカット材１２を配置した作業台２１に平行に配置されていることが好ましい。金物供給台２２をプレカット材１２の長手方向にみて、複数の領域に区分しておき、いずれかの区分を選択して、その区分の中央付近に接合金物１４を供給するように制御するとよい。予め後で説明する要領で供給場所データ５０を生成しておけばよい。この区分数は、プレカット材１２の長さに応じて自由に決めるとよい。プレカット材１２が短いときは１区分だけで構わない。
【００４１】
図１において、ピックアップ装置２５は、接合金物を種類別にストックした部品棚２４から、接合金物を一組ずつピックアップして、金物供給装置２６に渡す。金物供給装置２６は金物供給台２２の長手方向に走行して、金物供給台２２上の指定された区分に接合金物１４を供給する。ピックアップ装置２５の構造は自動倉庫関連技術で既知のものを採用する。接合金物供給制御手段２８は、ピックアップ装置２５に接合金物１４のピックアップを次々に要求する。さらに、接合金物供給制御手段２８はコンピュータ３２がピックアップ装置２５から順番に一組ずつ接合金物１４を受け取って、金物供給台２２上に供給するように制御する。こうして、接合金物を自動的にピックアップして一組ずつ金物供給台に供給するので、取付作業者の作業性を向上させることができる。
【実施例２】
【００４２】
図５は取付順序を決定する処理の動作フローチャートである。
以下に、本発明のシステムを実現するコンピュータプログラムの実施例を説明する。図５〜図９のフローチャートと図１０を用いて、図２で説明した主要な手段の概略動作を説明する。そして、図１１以下により、さらに具体的な取付順序演算処理方法を説明する。
【００４３】
例えば、始めにステップＳ１１で、プレカット材選択手段１３が、これから作業をするプレカット材１２の木材識別データ３８を取得する。プレカット材処理順データ５２に、処理順に木材識別データ３８を列挙しておく。プレカット材選択手段１３は、プレカット材処理順データ５２を参照して、プレカット材１２の木材識別データ３８を順番に取得するように動作するものとする。
【００４４】
プレカット材を積み上げて梱包して発送する場合の積み上げ順に、プレカット材の識別情報を配列したデータを生成して、プレカット材処理順データ５２を生成しておくとよい。即ち、プレカット材に接合金物を取り付ける作業が、配列した木材識別データ３８の順になるようにし、プレカット材選択手段１３が、次に選択するプレカット材を決定するとよい。接合金物の取付けを終了したプレカット材は、梱包して建築現場に発送される。プレカット材の選択順を梱包順にしておけば、そのまま積み上げて梱包することができる。
【００４５】
この図のフローチャートでは、例えば、一棟分の全てのプレカット材１２について、接合金物を取り付ける順序を決定する処理を実行する。ステップＳ１２では、取得した木材識別データ３８をキーにセットして該当するプレカット材１２の部分のＣＡＤデータ３７の読み取りをする。次に、ステップＳ１３で、接合金物判定手段１６が、そのプレカット材１２に取り付ける全ての接合金物の金物識別データ４２を読み取る。ステップＳ１４では、取り付け位置検出手段１８が、各接合金物の取付位置データ４４を読み取る。ステップＳ１５では、各接合金物の取付面データ４８の読み取りをする。
【００４６】
ステップＳ１６では、取付順序決定手段２０が取付順序の決定演算をする。この処理の内容は図６で説明する。取付順序データ４６が決定されると、ステップＳ１７で、記憶装置３６に取付順序データ４６を保存する。これで、１本分のプレカット材１２について、一組ずつ接合金物を最適な順序で供給するための準備ができた。ステップＳ１８では、全プレカット材１２についての演算が終了したかどうかという判断をする。この判断の結果がイエスのときは処理を終了し、ノーのときはステップＳ１１の処理に戻る。
【００４７】
図６は取付順序決定手段２０の動作フローチャートである。
取付順序決定手段２０は、演算処理を開始すると、まず、ステップＳ２１で全接合金物１４の取付位置データ４４を取得する。次に、ステップＳ２２で、閉ループの候補を生成する。閉ループとは、プレカット材１２上の基準位置から全ての取り付け位置を辿って元の基準位置まで戻る経路のことをいう。基準位置は、例えば、プレカット材１２の一方の端に設定する。ステップＳ２３では、移動距離（時間）の累積値算出をする。ステップＳ２４では、前出の候補より累積値が小さいとき保存をする。あらゆる候補を検出してそれぞれその累積値を比較しながら、最小値の閉ループを見つける演算になる。あるいは、後で説明するように、巡回セールスマン問題に帰着して解いてもよい。
【００４８】
ステップＳ２５では、他の閉ループ候補があるかどうかという判断をする。この判断の結果がイエスのときはステップＳ２２の処理に移行し、ステップＳ２２からステップＳ２５の処理を繰り返す。ノーのときはステップＳ２６の処理に移行する。ここで、ステップＳ２４で保存しておいた最小値の閉ループを選択する。そして、ステップＳ２７で、その閉ループのとおり接合金物の取付順序を決定して、その取付順序データ４６を記憶装置に保存する。
【００４９】
なお、図６の実施例では、作業者の移動距離（時間）のみに着目して、最も速く作業ができる接合金物の取付順序を求めた。正確には、プレカット材１２を作業台２１の上に配置した後に、金物供給台２２へ接合金物１４を受け取りに行き、プレカット材１２の該当箇所に戻って接合金物１４の取付をして、再び金物供給台２２に行くという作業をくりかえしたときの、取付作業者の移動距離の累積値を求める。
【００５０】
この計算は、どの接合金物も、取付作業に必要な時間はほぼ同程度という場合に採用できる。しかし、多種の接合金物の中には、取付作業に比較的時間がかかるものもあるし、ごく短時間で取付できるものもある。従って、全ての接合金物の取付位置と取付時間とをパラメータにして、これら全ての接合金物の取付作業開始から終了までの累積移動時間と累積取付作業時間を求める。この累積時間が最小値を示す接合金物の取付順序を決定するとよい。累積移動時間と累積取付作業時間を加算した累積時間を求めれば、作業効率をさらに正確に評価できる。移動時間は移動距離に一定数を乗算しただけで求めることができる。
【００５１】
また、取付用工具を持ち換えずに、まとめて作業をしたほうが効率が良い接合金物１４については、移動距離が増えても良い場合がある。取付位置が近くでも、プレカット材１２を動かして接合金物取付面を入れ替える作業が繰り返し入ると作業効率は低下する。
【００５２】
そこで、累積取付作業時間には、取付作業者が接合金物を手にとって取付位置まで移動する時間、取付作業者が接合金物の取付用工具を持ち換える時間、プレカット材の接合金物取付面を入れ替える時間などを含めるとよい。プレカット材の接合金物取付面を入れ替える処理を自動化すれば、この時間を考慮しなくても構わない。なお、より具体的な計算例は図１１以下を用いて後で説明する。
【００５３】
図７は接合金物供給制御手段２８の動作フローチャートである。
ステップＳ３１で、記憶装置に記憶されたプレカット材処理順データ５２を読み取る。ステップＳ３２では、作業をするプレカット材１２の選択をする。この例では、接合金物取付け後に梱包をする順番を考慮して、作業をするプレカット材１２の順序が予め定められているものとする。また、この順番にプレカット材１２が作業台２１上に自動的に供給されるものとする。従って、ステップＳ３３で、次作業プレカット材１２の外観や木材識別データ３８等を、取付作業者２３が監視する表示装置２７に表示するものとする。
【００５４】
ステップＳ３４では、取付作業者２３はスキャナ１５によりそのプレカット材１２の木材識別データ３８の読みとり操作をする。ステップＳ３５では、そのプレカット材１２が次作業プレカット材１２に一致しているかどうかという判断をする。これは、プレカット材１２の搬送間違い等を防止するための処理である。この判断の結果がイエスのときはステップＳ３６の処理に移行し、ノーのときはステップＳ３４の処理に戻る。ステップＳ３４に戻ったときは、別のプレカット材を作業台２１に乗せて再度木材識別データ３８の読みとりをする。
【００５５】
ステップＳ３６では、表示装置２７に作業開始メッセージの表示をする。ステップＳ３７では、表示装置２７に取付順序データ４６の表示をする。例えば、このプレカット材１２にはどのような接合金物が取り付けられ、その取付順はこのとおりであるといった内容の表示をする。取付作業者２３による作業準備を促すためである。ステップＳ３８では、実際に、このプレカット材１２に対する接合金物取付作業の制御をする。この内容は図８で説明する。ステップＳ３９では、ステップＳ３８で該当するプレカット材１２の処理が完了したので、その記録を記憶装置に記憶させる。そして、ステップＳ４０で、全てのプレカット材１２について処理が終了したかどうかという判断をする。この判断の結果がイエスのときは処理を終了する。ノーのときはステップＳ３１の処理に戻って、次のプレカット材１２についての接合金物取付作業に進む。
【００５６】
図８は図７のステップＳ３８の具体的な動作フローチャートである。
この処理は図１を参照しながら説明する。ステップＳ４１で、接合金物供給制御手段２８は、接合金物１４の取付順序データ４６の読み取りをする。ステップＳ４２では、取付順序に従って、ピックアップ装置２５が該当する接合金物１４を、接合金物部品棚２４から取得する。ステップＳ４３では、記憶装置の接合金物在庫管理データ６０について、そのデータの更新をする。ステップＳ４４では、ピックアップ装置２５から金物供給装置２６が接合金物１４を受け取って、運搬を開始する。ステップＳ４５では、接合金物１４の金物供給台２２上の供給位置を選択する。そして、その供給位置で金物供給装置２６は待機する。
【００５７】
ステップＳ４６では、取付作業者２３により作業開始ボタンが押し下げられているかどうか検出をする。作業開始ボタンは表示装置２７の画面上に表示されているとよい。作業開始ボタンの押し下げは、表示装置２７のタッチパネルからコンピュータ３２に伝達される。ステップＳ４７では、表示装置２７に接合金物１４の外観図や取付け指示書の表示をする。例えば、該当する接合金物のプレカット材への取付位置を示す情報を、文字や図形で表示するとよい。表示画面は、接合金物供給手段がＣＡＤデータを読み取って生成するとよい。また、例えば、次の接合金物の取付位置を、プレカット材にレーザポインタを照射して通知するようにしてもよい。レーザポインタは、金物供給台２２上に複数配置して、それぞれが、プレカット材の金物取付位置を順番に照射するとよい。
【００５８】
取付作業者２３はその表示を参考にして、取付作業をすすめる。ステップＳ４８では、金物供給装置２６が該当する接合金物１４を金物供給台２２上に押し出す。取付作業者２３は金物供給台２２上からこの接合金物１４を取り上げてプレカット材１２に取り付ける。
【００５９】
ステップＳ４９では、接合金物１４の取付完了記録５４を作成して記憶装置に記憶する。接合金物１４を金物供給台２２上に押し出したときには、その接合金物が必ず取付を完了するというロジックで、この処理を実行すればよい。そして、ステップＳ５０で、全ての接合金物１４の取付を完了したかどうかという判断をする。この判断の結果がイエスのときはこのフローチャートの処理を終了する。そして、図７のステップＳ３９に進む。ノーのときはステップＳ４１の処理に戻って、残りの接合金物の取付制御をすすめる。
【００６０】
また、この実施例では、作業者２３に作業開始ボタンを操作させるようにした。作業の開始時でなく、作業終了時にボタンを操作するようにしてもよい。このボタンの操作により、作業取得手段３１は、一組の接合金物の取付作業開始時または取付作業終了時刻を取得して記録することができる。さらに、例えば、金物供給台２２は省略し、金物供給装置２６から取付作業者２３が接合金物を載せたトレイを直接取り出す場合には、金物供給装置２６にセンサを取り付けておいて、トレイが取り出されたときに、取付作業開始時を取得するというようにしてもよい。
【００６１】
取付作業開始時または取付作業終了時を取得するには、例えば、音声スイッチ等を使用してもよい。しかし、タブレット等からなる表示装置２７のタッチパネルを利用してもよい。例えば、取付作業者２３が次の接合金物１４の取付作業を開始するときに、表示装置２７に表示されたボタンを操作すると、作業台２１上に次の一組の接合金物１４が供給されるようにする。金物供給装置２６は、予め次に取付される接合金物１４をピックアップ装置２５から受け取って、作業台２１の近くで待機しているとよい。またあるいは、作業台２１に順番に一組ずつ接合金物１４を取り出すトレイや引き出しや棚を設けるようにしてもよい。この具体的なタイムチャートは図１０を用いてあとで説明する。
【００６２】
図９は、全てのプレカット材の接合金物取付完了後の処理フローチャートである。
まず、ステップＳ６１で、記憶装置に記憶されたプレカット材１２の処理完了記録５６を読み取る。ステップＳ６２では、作業日報５８の生成をする。ステップＳ６３では、在庫管理データ６０の読み取りをする。ステップＳ６４では、在庫量の少ない接合金物１４の検出をする。ステップＳ６５では、該当する接合金物１４の発注書６２の作成をする。以上の処理を自動的に行い、その結果を表示装置２７に表示して、取付作業者２３に確認をさせたり、図示しない管理担当者の端末に送信し、同時に記憶装置に保管する。これらの処理により、プレカット材への接合金物取付作業を大幅にスピードアップできる。
【００６３】
図１０は、接合金物のピックアップと取付作業の関係を示すタイムチャートである。
図に示すように、ピックアップ装置２５は、接合金物部品棚２４から取付順に接合金物１４を一組ずつピックアップして、図示しないトレイ等に収納する。そして、そのトレイを金物供給装置２６の到来する待機場所に置く。その後金物供給装置２６の到来を待たずに次の一組の接合金物のピックアップ作業に移って構わない。
【００６４】
金物供給装置２６は、待機場所まで移動して、接合金物が収納されたトレイを取付順に取り込む。そして、記憶装置から接合金物の供給場所を読み取って供給場所へ移動する。ここで、作業開始ボタンの操作信号受信を待つ。そして、作業開始ボタンが操作されると、接合金物の収納されたトレイを金物供給台２２上に押し出す。その後は再び待機場所まで移動して、次の接合金物の収容されたトレイを取り込む。この動作を反復する。金物供給装置２６が待機場所まで戻る間に、ピックアップ装置２５により次のトレイが準備されていればよい。ピックアップ装置２５はこのようなタイミングで動作する。
【００６５】
作業者は、作業開始ボタンを操作すると、すぐに金物供給台２２から、接合金物が収納されたトレイが押し出されるから、待ち時間はない。接合金物の取付作業を開始して、取付作業が終了すると、作業者は再び作業開始ボタンを操作する。これに応答して、金物供給装置２６から次の接合金物が収納されたトレイが、金物供給台２２上に押し出される。金物供給装置２６は取付作業者２３が次に作業開始ボタンを操作するまでに、トレイを準備して、接合金物の供給場所に移動しているように制御されるとよい。
【実施例３】
【００６６】
図１１〜１４は、接合金物取付順序の具体的な演算処理例説明図である。
まず、図１１に示すように、プレカット材の接合金物取付位置から、金物を供給する位置を（イ）（ロ）（ハ）または（ニ）の４カ所と設定する。金物セットと表示した部分には、それぞれの場所に取り付ける一組の接合金物の種別と部品の数量を表示した。接合金物の部品名は図の右側の欄外に示した。
【００６７】
図１２はプレカット材の接合金物取付位置と取付面の関係を示す平面図である。
プレカット材は断面が正方形で、その各面をＰ、Ｑ、Ｒ、Ｓ面と表示した。例えば、Ｐ面には、（ハ）の位置に接合金物が取付けられる。
【００６８】
図１３は、演算処理テーブルの説明図である。
このように、演算処理のために、移動時間テーブルと木材回転時間テーブルと工具段取替時間テーブルと取付時間テーブルとを作成する。原点を図１２のプレカット材の左端に設定して、移動時間テーブルには、原点から各接合金物取付位置までの移動時間を表示した。木材回転時間は、列方向に列挙表示した面を上にした状態から行方向に表示した面を上にする状態にするまでの時間を表示した。
【００６９】
なお、プレカット材に全ての接合金物の取付を完了したら、その後はプレカット材を回転させずそのまま移動させる。また、プレカット材は必ず一定の面を上（取付作業面）にして供給されるものと仮定した。
【００７０】
工具段取替時間テーブルは、各接合金物の取付位置で、その接合金物の取付のために、必要な工具を持ち変えるために必要な時間を示す。最初の接合金物取付時には必ずこの時間を必要とするものと仮定した。
【００７１】
取付時間テーブルは、各取付位置における各接合金物の取付時間を示す。時間合計テーブルは、各接合金物取付位置での合計所要時間を示したものである。このテーブルをみると、どの位置からどの位置に移動して次の接合金物の取付を行うと、移動時間と木材を回転する時間と工具を取り替える時間と取付時間の合計はどうなるかが分かる。
【００７２】
図１４は、上記の合計時間テーブルにより最短時間の順序を求める説明図である。
例えば、（ａ）は作業者が原点にいる状態から作業を開始して、（イ）（ロ）（ハ）（ニ）の順番に移動しながら該当する接合金物を取付けて原点に戻るという順序を示す。このときは、原点から（イ）への「１９」と、（イ）から（ロ）への「１４」と、（ロ）から（ハ）への「２４」と、（ハ）から（ニ）への「２９」と（ニ）から原点への「１６」を加算して累積時間「１０２」を算出する。
【００７３】
同様の要領で、全ての取付順序について、累積時間を算出して比較する。この場合、よく知られた巡回セールスマン問題の解法を利用すれば、組み合わせとして得られる取付順序全てを挙げて比較しなくても解答が得られる。従って、合理的な計算方法といえる。その結果作業者が原点にいる状態から作業を開始して、（イ）（ロ）（ニ）（ハ）の順番に移動しながら該当する接合金物を取付けて原点に戻るという順序が最短となった。この計算例は一例であるが、図１３に示すような計算用のテーブルを準備することで、簡潔な演算処理が可能になる。
【００７４】
なお、上記の演算処理装置で実行されるコンピュータプログラムは、機能ブロックで図示した単位でモジュール化されてもよいし、複数の機能ブロックを組み合わせて一体化されてもよい。また、上記のコンピュータプログラムは、既存のアプリケーションプログラムに組み込んで使用してもよい。本発明を実現するためのコンピュータプログラムは、例えばＣＤ−ＲＯＭのようなコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録して、任意の情報処理装置にインストールして利用することができる。
【符号の説明】
【００７５】
１０  接合金物の供給制御システム
１２  プレカット材
１３  プレカット材選択手段
１４  接合金物
１５  スキャナ
１６  接合金物判定手段
１８  取付位置検出手段
２０  取付順序決定手段
２１  作業台
２２  金物供給台
２３  取付作業者
２４  接合金物部品棚
２５  ピックアップ装置
２６  金物供給装置
２７  表示装置
２８  接合金物供給制御手段
３０  プレカット材識別手段
３１  作業取得手段
３２  コンピュータ
３４  演算処理装置
３６  記憶装置
３７  ＣＡＤデータ
３８  木材識別データ
４０  木材属性データ
４２  金物識別データ
４４  取付位置データ
４６  取付順序データ
４８  取付面データ
５０  供給場所データ
５２  プレカット材処理順データ
５４  金物取付完了記録
５６  プレカット材処理完了記録
５８  作業日報
６０  接合金物在庫管理データ
６２  接合金物発注書
【要約】
【課題】   建築用のプレカット材１２に接合金物１４を取り付ける工程の効率化を図る。
【解決手段】  コンピュータ３２は、プレカット材１２に取り付ける全ての接合金物１４を判定し、接合金物１４のプレカット材１２への取付位置を検出する。さらに、プレカット材１２毎に、予め定められた条件に従って、接合金物１４の取付順序を決定する。接合金物１４は、一括して取付けに使用するものを１組とされる。プレカット材１２は、接合金物１４の取付け作業のために、作業台２１上に配置されている。金物供給台２２は、そのプレカット材１２に隣接して配置されている。接合金物１４は、既に決定した取付順に金物供給台２２上に、一組ずつ別々に供給される。取付作業者２３は、供給された順番に接合金物１４の取付作業をする。
【選択図】図１【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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