(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロボット制御手段によって駆動制御される多関節ロボットを用いて、金物工法用にプレカット加工された構造部材に対して取り付ける金物を、複数種類の金物の中から供給する装置であって、以下の構成を備えていることを特徴とする金物供給装置。
（１Ａ）前記多関節ロボットによる金物のハンドリングが可能な範囲内に、複数種類の金物を混載状態で保持することができる金物混載保持部と、前記複数種類の金物を種類別に分別した状態で保持することができる金物分別保持部と、を備えていること。
（１Ｂ）前記ロボット制御手段に対して、前記金物の種類を識別させるための金物識別情報を入力する金物識別情報入力手段と、前記構造部材毎に取り付ける金物を対応付けた金物取付情報を入力する金物取付情報入力手段と、取付対象となる構造部材に対して金物を供給するための金物供給タイミングを入力する金物供給タイミング入力手段と、を備えていること。
（１Ｃ）前記ロボット制御手段は、前記金物混載保持部から金物を一つずつ拾い出す様に前記多関節ロボットに拾い出し動作を実行させると共に、当該拾い出した金物の種類を前記金物識別情報に基づいて識別し、当該識別の結果に基づいて前記金物分別保持部に種類別に分別して保持された状態となる様に、前記多関節ロボットに前記拾い出した金物の移送動作を実行させる金物分別動作制御手段を備えていること。
（１Ｄ）前記ロボット制御手段は、前記金物取付情報に基づいて構造部材毎に取り付ける金物を特定し、当該特定の結果に基づいて前記金物分別保持部から金物を収集する様に前記多関節ロボットに金物収集動作を実行させる金物収集動作制御手段と、前記金物供給タイミングに基づいて、前記金物収集動作によって収集した金物を、当該金物の取付対象となる構造部材に対して供給する金物供給動作を前記多関節ロボットに実行させる金物供給動作制御手段と、を備えていること。
【請求項２】
さらに、以下の構成をも備えていることを特徴とする請求項１に記載の金物供給装置。
（２Ａ）前記ロボット制御手段は、前記金物分別保持部に対し、各金物が所定方向を向いて金物同士が重なり合うことなく並んだ状態となる様に種類別に金物を保持しておくための領域の設定を行う領域設定手段を備えていること。
（２Ｂ）前記金物分別動作制御手段は、前記領域設定手段による設定に基づいて、各金物を所定方向を向いて重なり合うことなく種類別に並んだ状態とする様に前記金物分別保持部に保持させる様に、前記多関節ロボットによる前記移送動作を実行させる手段として構成されていること。
【請求項３】
さらに、以下の構成をも備えていることを特徴とする請求項１又は２に記載の金物供給装置。
（３）前記金物を供給する前の取付対象の構造部材の状態と、当該金物を供給した後の取付対象の構造部材の状態とに基づいて、前記多関節ロボットによる金物の供給が適正になされたか否かを判定する適否判定手段を備えていること。
【請求項４】
さらに、以下の構成をも備えていることを特徴とする請求項３に記載の金物供給装置。
（４Ａ）前記金物識別情報には各金物の個別の重量に関する金物重量情報が含まれ、前記金物供給動作制御手段によって各構造部材に対して供給される金物の重量の総和を直接的又は間接的に計測する重量計測手段を備えていること。
（４Ｂ）前記適否判定手段は、前記金物取付情報と前記金物重量情報とに基づいて各構造部材に対して取り付ける金物の重量の総和を算出する金物重量算出手段と、該金物重量算出手段が算出した重量と、前記重量計測手段による計測結果との対比により、各構造部材に対して金物が適正に供給されたか否かを判定する手段として構成されていること。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、木造住宅の躯体を構成する構造部材同士を継手・仕口用の金物を介して接合する金物工法用のプレカット材に対して継手・仕口用の金物を添え、あるいは取り付けて出荷するための金物供給装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
出願人は、「金物工法」に関して、「金物取付用の穴、切欠、スリット、溝、彫り等を形成したプレカット材に対して、組立時に当該プレカット材に取り付ける金物の種類、取り付け箇所及び取り付け方向を特定するための文字情報を印字する装置（特許文献１）」や、「寸法や取り付ける金物の種類などが異なる横架材に対してもドリフトピンを打ち込むことができ、そのための動作を精度良く実現するためのドリフトピン打ち込み装置（特許文献２）」を提案している。
【０００３】
また、出願人以外にあっても、「金物工法」に関して、「自動搬送されるプレカット木材の種別を特定して接合金物を自動で取り付ける自動取付システム（特許文献３）」や、「プレカット材に隣接して配置される金物供給台上に接合金物を供給して、取付指示を表示装置に表示させる接合金物の供給制御システム（特許文献４）」が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−５０７０６（要約、図１０〜図１２）
【特許文献２】特開２００９−１０８５６４（要約、図２）
【特許文献３】特開２００７−２４７１８１（要約、図２）
【特許文献４】特開２０１５−２２５３５０（要約、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献４に開示された技術は、ＣＡＤデータに基づいて部品棚からピックアップ装置で接合金物をピックアップして取付位置毎に一組となる様に金物供給装置に受け渡し、プレカット材の長手方向の取付位置毎に一組ずつ接合金物を供給するというものである。
【０００６】
特許文献３に開示された技術は、プレカット材の別に応じたホゾパイプ、接続金具、アリボルト、アリナットをそれぞれ収納したラックを定置搬送路部に沿って縦列配置となる様に運び入れ、これらのラックの中から金物を取り出して自動取付を行うというものである。
【０００７】
ところで、特許文献１にも記載される通り、接合金具には、梁受け金具、ホゾパイプ、ドリフトピン、ボルト・ナット、羽子板金具など多くの種類があり、さらにそれぞれについて寸法・形状も多数に分けられ、メーカー毎にも異なるなど、金物工法に用いる金物の種類は非常に多くあり、住宅毎に、また構造材毎に、使用される金物の種類・サイズ・個数は様々である。このため、金物の自動供給や自動取付を行う特許文献３，４の技術では、膨大な数のラックや巨大な部品棚を準備しなければならなかったり、自動供給や自動取付を行う前の準備作業を非常に繁雑にするといった問題がある。
【０００８】
そこで、本発明は、金物工法用にプレカット加工された構造部材に対して金物を添え、あるいは取り付けて出荷するに当たり、煩雑な準備作業や膨大な数の棚を用意しなくてもよくすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するためになされた本発明の金物供給装置は、ロボット制御手段によって駆動制御される多関節ロボットを用いて、金物工法用にプレカット加工された構造部材に対して取り付ける金物を、複数種類の金物の中から供給する装置であって、以下の構成を備えていることを特徴とする。
（１Ａ）前記多関節ロボットによる金物のハンドリングが可能な範囲内に、複数種類の金物を混載状態で保持することができる金物混載保持部と、前記複数種類の金物を種類別に分別した状態で保持することができる金物分別保持部と、を備えていること。
（１Ｂ）前記ロボット制御手段に対して、前記金物の種類を識別させるための金物識別情報を入力する金物識別情報入力手段と、前記構造部材毎に取り付ける金物を対応付けた金物取付情報を入力する金物取付情報入力手段と、取付対象となる構造部材に対して金物を供給するための金物供給タイミングを入力する金物供給タイミング入力手段と、を備えていること。
（１Ｃ）前記ロボット制御手段は、前記金物混載保持部から金物を一つずつ拾い出す様に前記多関節ロボットに拾い出し動作を実行させると共に、当該拾い出した金物の種類を前記金物識別情報に基づいて識別し、当該識別の結果に基づいて前記金物分別保持部に種類別に分別して保持された状態となる様に、前記多関節ロボットに前記拾い出した金物の移送動作を実行させる金物分別動作制御手段を備えていること。
（１Ｄ）前記ロボット制御手段は、前記金物取付情報に基づいて構造部材毎に取り付ける金物を特定し、当該特定の結果に基づいて前記金物分別保持部から金物を収集する様に前記多関節ロボットに金物収集動作を実行させる金物収集動作制御手段と、前記金物供給タイミングに基づいて、前記金物収集動作によって収集した金物を、当該金物の取付対象となる構造部材に対して供給する金物供給動作を前記多関節ロボットに実行させる金物供給動作制御手段と、を備えていること。
【００１０】
本発明の金物供給装置によれば、ロボット制御手段は、多関節ロボットを駆動制御し、当該多関節ロボットによる金物のハンドリングが可能な範囲内に備えられた金物混載保持部から金物を一つずつ拾い出す様に、当該多関節ロボットに拾い出し動作を実行させる。ロボット制御手段に対しては金物識別情報入力手段から金物の種類を識別させるための金物識別情報が入力されているから、ロボット制御手段は、この金物識別情報に基づいて金物混載保持部から拾い出した金物の種類を識別することができる。ロボット制御手段は、こうして識別した結果に基づいて多関節ロボットを駆動制御し、当該多関節ロボットによる金物のハンドリングが可能な範囲内に備えられた金物分別保持部に対して、種類別に分別して保持された状態となる様に、当該多関節ロボットに金物の移送動作を実行させる。
【００１１】
なお、ロボット制御手段には、上述の動作を多関節ロボットに実行させる際に、拾い出し動作と移送動作との間に、仮置き場所に金物を一旦置いて持ち直しを行う動作を多関節ロボットに実行させる制御を加える様にしてもよい。また、金物混載保持部に金物が混載された状態の画像を撮像して個体識別を行い、ロボット制御手段には、個体識別された金物の画像を切り出して金物識別情報と照合して金物種類識別を実行した後に、多関節ロボットによる拾い出し動作と移送動作を連続的に実行させる様に構成することもできる。さらには、ロボット制御手段には、多関節ロボットに、金物混載保持部から金物を拾い出して金物分別保持部へと移送して仮置きさせ、金物分別保持部における仮置きの状態で金物の種類を識別した後に、最終的に分別して保持すべき位置へと金物を移動させる動作を実行させる様に構成することもできる。なお、金物の種類の識別は、画像以外に、寸法、重さなどの物理量を利用することもできる。また、画像を用いた識別を行う場合、撮像の際に多関節ロボットによって金物の向きを変更する動作を組み込んでおいてもよい。
【００１２】
本発明の金物供給装置においては、ロボット制御手段には、金物識別情報の他に、金物取付情報入力手段による金物取付情報と、金物供給タイミング入力手段による金物供給タイミングも入力されている。そこで、ロボット制御手段は、金物取付情報に基づいて構造部材毎に取り付ける金物を特定し、当該特定の結果に基づいて金物分別保持部から金物を収集する様に多関節ロボットに金物収集動作を実行させる。また、ロボット制御手段は、金物供給タイミングに基づいて、金物収集動作によって収集した金物を、当該金物の取付対象となる構造部材に対して供給する金物供給動作を多関節ロボットに実行させる。
【００１３】
この結果、本発明の金物供給装置によれば、種類や寸法の異なる多数の金物を混ぜた状態で金物混載保持部に搬入しても、金物供給動作を実行する前に、多関節ロボットに、金物分別保持部に分別して保持された状態となる様に金物の拾い出し動作と移送動作とを行わせる結果、金物取付情報に従って実行する金物収集動作をスムーズに実行することができ、こうして収集した金物を金物供給タイミングに合わせて的確に供給することができる。なお、金物供給動作が完了する前に金物収集動作が完了していればよい。従って、金物供給タイミング毎に金物収集動作と金物供給動作とを連続的に実行する様に構成してもよいし、所定本数分の構造部材に対する金物収集動作を予め実行して構造部材毎の金物群を準備しておき、これら金物群の中から、金物供給タイミングに合わせて、取付対象となる構造部材に対応する金物群を一括して供給したり、金物群の中から一つずつ拾い出して最終的に金物群全体を供給するといった構成にしてもよい。
【００１４】
ここで、ロボット制御手段に対して入力する金物識別情報は、「（ａ１）特定の木造住宅においてだけ使用する金物」、「（ａ２）一般に流通している種々の金物」、「（ａ３）一般には流通していない特注品の金物」の内、少なくとも（ａ１）があれば足りるが、逆に、（ａ２），（ａ３）を入力する場合は、（ａ１）を入力する必要はない。（ａ１）は、結局のところ、（ａ２），（ａ３）に含まれてしまうからである。金物識別情報入力手段による金物識別情報は、金物混載保持部からの金物の拾い出し動作の前に入力されていればよく、ロボット制御手段側に、金物識別情報記憶手段を備えさせ、例えば、（ａ２），（ａ３）の金物の識別情報を予め入力しておく構成とすることもできる。
【００１５】
また、ロボット制御手段に対して入力する金物取付情報は、「（ｂ１）木造住宅一棟分の構造部材」、「（ｂ２）木造住宅一棟分の柱材」、「（ｂ３）木造住宅一棟分の横架材」、あるいは「（ｂ４）半日で加工する構造部材」、「（ｂ５）一日で加工する構造部材」、「（ｂ６）一週間で加工する構造部材」のいずれを対象とするものでもよく、これらの一部であったり、「（ｂ７）特定の構造部材」に対するものであっても構わない。金物取付情報入力手段による金物取付情報は、金物収集動作を実行する前に入力されていればよい。なお、金物工法用に木材を加工するためのプレカット加工データが構造部材毎の加工内容に加えて取り付ける金物に関する金物特定データを含んでいる場合は、プレカット加工データそのものを金物取付情報として用いても構わず、この場合、ロボット制御手段側にプレカット加工データ記憶手段を備えさせ、プレカット加工データを入力して記憶させておく様にしてもよい。
【００１６】
加えて、ロボット制御手段に対して入力する金物供給タイミングは、プレカット加工データに基づく加工スケジュールであってもよいし、プレカット加工装置が加工済みの構造部材を搬出する毎に出力する指令として入力する構成や、構造部材が金物供給装置に対して搬入されたことを検出するセンサ情報として入力する構成としてもよい。
【００１７】
ここで、本発明の金物供給装置は、さらに、以下の構成をも備えるとよい。
（１Ｅ）前記ロボット制御手段は、前記入力された金物取付情報に基づいて必要な金物の種類毎に必要数量を算出する金物必要数量算出手段を備えると共に、該金物必要数量算出手段が算出した必要数量を充足する様に前記金物分別動作制御手段による金物の分別動作を繰り返し実行させる必要数量充足手段を備えていること。
【００１８】
かかる構成をも備えることにより、例えば、「（ｂ１）木造住宅一棟分の構造部材」について金物取付情報を入力した場合には、金物必要数量算出手段が、木造住宅一棟分として必要な金物の種類毎に必要数量を算出する。そして、この算出結果に基づいて、必要数量充足手段が金物分別動作制御手段による金物の分別動作を実行することにより、木造住宅一棟分として必要な種類の金物を必要な数量だけ金物分別保持部に分別して保持させることができる。この結果、木造住宅一棟分の構造部材を連続的にプレカット加工する場合に、プレカット加工が完了した構造部材に対して、迅速かつ的確に金物を供給することが可能となる。
【００１９】
この場合、「（１Ｆ）前記必要数量充足手段による金物の分別動作を繰り返し実行することができなくなった場合は、不足分の金物に関する情報を出力する不足情報出力手段」をも備える様にするとよい。かかる構成をも備えることにより、プレカット加工の作業途中で金物が不足する可能性を作業者に知らせ、金物の追加搬入を促すことができるからである。
【００２０】
また、これら本発明の金物供給装置は、さらに、以下の構成をも備えるとよい。
（１Ｇ）前記多関節ロボットによる金物のハンドリングが可能な範囲内に、金物を取付対象となる構造部材毎に分別した状態で準備することができる金物準備部を備えていること。
（１Ｈ）前記金物収集動作制御手段は、前記金物準備部において金物が構造部材毎のセットとして準備される様に前記多関節ロボットによる前記収集動作を実行させる手段として構成され、前記金物供給動作制御手段は、前記金物準部に構造部材毎のセットとして準備された金物を前記取付対象となる構造部材に対して供給する様に前記多関節ロボットによる前記金物供給動作を実行させる手段として構成されていること。
【００２１】
かかる構成をも備えることにより、前述の様な木造住宅一棟分の構造部材に対して取付に必要な種類の金物を必要数量を充足させる様に分別動作を行うのと並行して、プレカット加工スケジュール上で加工順番が早い構造部材に対して取り付ける金物をセットにして準備することにより、金物供給を迅速に実行可能とすることができるからである。また、金物準備動作を実行することにより、金物分別保持部に空き領域を確保し、金物分別保持を有効に利用することができるという効果もある。
【００２２】
この場合、「（１Ｉ）前記金物準備部への金物の準備は、加工順番の早い構造部材を優先して実行する」という構成を採用するとよい。逆に、「（１Ｊ）前記金物準備部への金物の準備は、特殊な金物を取り付ける構造部材を優先して実行する」という構成を採用してもよい。
【００２３】
また、これら本発明の金物供給装置は、さらに、以下の構成をも備えるとよい。
（２Ａ）前記ロボット制御手段は、前記金物分別保持部に対し、各金物が所定方向を向いて金物同士が重なり合うことなく並んだ状態となる様に種類別に金物を保持しておくための領域の設定を行う領域設定手段を備えていること。
（２Ｂ）前記金物分別動作制御手段は、前記領域設定手段による設定に基づいて、各金物を所定方向を向いて重なり合うことなく種類別に並んだ状態とする様に前記金物分別保持部に保持させる様に、前記多関節ロボットによる前記移送動作を実行させる手段として構成されていること。
【００２４】
領域設定手段を備え、領域設定手段による領域の設定に基づいて金物の分別を実行することにより、プレカット加工の作業内容に合わせた金物の分別保持を実行することができるからである。そして、金物分別保持部において各金物が所定方向を向いて金物同士が重なり合うことなく分別保持される結果、構造部材に対して金物を供給する際に迅速な金物の収集を可能にするからである。
【００２５】
この場合、「（２Ｃ）前記金物分別保持部には、穴明き金物を挿し通すことの可能な、挿通部材を備えさせ、該挿通部材に対して前記穴明き金物を挿し通す様にして分別保持を行うことができる構成を備えさせること」とすれば、分別保持した金物の重なりを防止したり、所定方向を向かせることを容易に実現できると共に、立ち上がった壁面を金物分別保持部として使用することも可能となる。
【００２６】
これらの効果をより一層高める上で、さらに、「（２Ｄ）前記金物取付情報入力手段は、プレカット加工のスケジュールに従い、連続してプレカット加工する一連の構造部材に対する金物取付情報を入力する手段として構成し、前記領域設定手段は前記一連の構造部材に対する金物取付情報に基づいて必要な種類の金物と金物毎の必要数量とを算出して前記領域の設定を行う手段であること」という構成をも採用するとよい。かかる構成をも採用することにより、金物分別保持部の領域設定を、プレカット加工のスケジュールに従って、その都度、設定し直すことができ、限られたスペースの金物分別保持部の領域全体を効率的に利用することができるからである。
【００２７】
ここで、本発明の金物供給装置は、さらに、以下の構成をも備えることができる。
（２Ｅ）前記多関節ロボットによる金物のハンドリングが可能な範囲内に、前記金物混載保持部に金物を運び込んだ通い箱を置くことのできる通い箱置き場を備え、前記ロボット制御手段は、前記通い箱置き場に空の通い箱が置かれているか否かを判定する空箱判定手段を備え、該空箱判定手段が空の通い箱が置かれていると判定した場合は、当該空の通い箱を前記金物分別保持部に追加する分別保持部追加手段を備えていること。
【００２８】
金物分別保持部の領域には限りがあるが、空の通い箱を金物分別保持部に追加することにより、より多くの種類、個数の金物を分別保持することができるからである。
【００２９】
この場合、本発明の金物供給装置は、さらに、以下の構成をも備えることができる。
（２Ｆ）前記ロボット制御手段は、前記金物混載保持部に金物が残っている段階において、前記金物取付情報に基づいて所定本数分の構造部材に対して取り付ける金物を特定すると共に、前記多関節ロボットに対して、前記特定した金物を前記金物分別保持部から収集し、当該多関節ロボットによる金物のハンドリングが可能な範囲内に設定した金物セット準備部に対して、前記所定本数分の構造部材毎に取り付ける金物をセットとして準備する先行準備動作を実行させる先行準備動作実行手段を備えていること。
【００３０】
先行準備動作を実行することにより、金物分別保持部における空き領域を確保し易くなり、領域設定手段による領域の設定に無理をしなくてもよくなるからである。
【００３１】
この場合、本発明の金物供給装置は、さらに、以下の構成をも備えることができる。
（２Ｇ）前記ロボット制御手段は、前記金物分別保持部に対して金物を分別して保持しておくための前記移送動作ができなくなったか否かを判定する移送可否判定手段を備え、該移送可否判定手段が前記移送動作ができなくなったと判定した場合に、前記先行準備動作実行手段を作動させる様に構成されていること。
【００３２】
金物分別保持部に空き領域を確保することとなり、金物分別動作を停滞させることを防止できるからである。
【００３３】
これら本発明の金物供給装置は、さらに、以下の構成をも備えることができる。
（２Ｈ）前記金物供給動作制御手段が、前記金物供給動作として、構造部材毎のセットとなる様に所定の収納容器に金物を収納した上で、当該収納容器を収納した金物の取付対象となる構造部材に対して供給する動作を前記多関節ロボットに実行させる手段として構成されていること。
【００３４】
かかる構成をも備える金物供給装置によれば、構造部材に対して金物を供給する際に、袋や箱などの収納容器に構造部材毎のセットとして金物を収納して供給することにより、構造部材に対して取り付ける金物が多数あるときに、その後の出荷や手作業又は半自動化された状態での取り付けを行う際の管理が容易となる。
【００３５】
これら本発明の金物供給装置は、さらに、以下の構成をも備えることができる。
（３）前記金物を供給する前の取付対象の構造部材の状態と、当該金物を供給した後の取付対象の構造部材の状態とに基づいて、前記多関節ロボットによる金物の供給が適正になされたか否かを判定する適否判定手段を備えていること。
【００３６】
かかる構成をも備える金物供給装置によれば、各構造部材に対して金物が的確に供給されていることを担保し得るからである。このため、さらに、「（３Ａ）前記適否判定手段は、金物の供給が適正でないと判定したときは、当該判定結果を出力する判定結果出力手段を備えていること」という構成をも採用するとよい。
【００３７】
より具体的には、適否判定手段をも備えた本発明の金物供給装置は、さらに、以下の構成をも備えるものとすることができる。
（４Ａ）前記金物識別情報には各金物の個別の重量に関する金物重量情報が含まれ、前記金物供給動作制御手段によって各構造部材に対して供給される金物の重量の総和を直接的又は間接的に計測する重量計測手段を備えていること。
（４Ｂ）前記適否判定手段は、前記金物取付情報と前記金物重量情報とに基づいて各構造部材に対して取り付ける金物の重量の総和を算出する金物重量算出手段と、該金物重量算出手段が算出した重量と、前記重量計測手段による計測結果との対比により、各構造部材に対して金物が適正に供給されたか否かを判定する手段として構成されていること。
【００３８】
取付対象の構造部材とは、プレカット加工装置により、金物工法用の金物を取り付けるためのスリット溝、ホゾパイプ挿入穴、ボルト挿通穴などが加工された状態のものをいう。金物供給前においては木材のみであるのに対し、金物供給後は木材と金物とになるから金物供給前後において重量が変化する。金物の種類と個数は、取付対象の構造部材に関する金物取付情報によって特定され、金物の個別の情報を金物識別情報によって特定することで、構造部材に取り付けるために供給された金物の重量の総和を算出することができる。従って、（４Ａ），（４Ｂ）の構成をも備えた金物供給装置によれば、種類及び個数が適切に金物の供給が行われたか否かを的確に判定することができる。ここで、構造部材には、スリット溝やホゾパイプ挿入穴などの加工による欠落部があり、さらに、金属材料の様に比重が一定ではないことから、材成、材幅、材長から構造部材の重量を算出したのでは誤差が生じる。これに対し、金物供給前後の構造部材の重量の対比によって判定を行うことで、こうした加工の種類や比重のバラツキといった誤差による判定の誤りを防止することができる。
【００３９】
これら本発明の金物供給装置は、さらに、以下の構成をも備えることができる。
（１１Ａ）前記金物取付情報には、各構造部材における金物の取付位置を示す金物取付位置情報が含まれていること。
（１１Ｂ）前記ロボット制御手段は、前記金物取付位置情報に基づいて各構造部材の各取付位置に金物を取り付ける金物取付動作を前記多関節ロボットに実行させる金物取付動作制御手段を備えていること。
【００４０】
多関節ロボットを用いることにより、金物分別保持部から収集した金物の供給を金物取付動作として実施すれば、より一層の自動化を図ることができる。
【００４１】
この場合、さらに、以下の構成をも備えることができる。
（１２Ａ）前記金物識別情報には各金物の個別の重量に関する金物重量情報が含まれ、金物取付前の構造部材の重量と、金物取付後の構造部材の重量とを計測する取付前後重量計測手段を備えていること。
（１２Ｂ）前記ロボット制御手段は、前記金物取付情報と前記金物重量情報とに基づいて各構造部材に対して取り付ける金物の重量の総和を算出する金物重量算出手段と、該金物重量算出手段が算出した重量と、前記金物取付前の重量と、前記金物取付後の重量との対比により、各構造部材に対して金物が適正に取り付けられた状態となっているか否かを判定する適否判定手段を備えていること。
【００４２】
金物取付前の構造部材の重量と金物取付後の構造部材の重量との差が、当該構造部材に取り付ける金物の重量の総和と対応しているならば、金物が適正に取り付けられた状態であると判定することができる。構造部材には、スリット溝やホゾパイプ挿入穴などを形成することによって欠落する部分があり、さらに、金属材料の様に比重が一定ではないことから、材成、材幅、材長から構造部材の重量を算出したのでは誤差が生じるが、金物取付前後の構造部材の重量の対比によって判定を行うことで、こうした加工の種類や比重のバラツキといった誤差による判定の誤りを防止することができる。
【００４３】
これら金物取付動作まで実行する様に構成した金物供給装置は、さらに、以下の構成をも備えることができる。
（１３Ａ）前記金物取付動作によって金物が取り付けられた後の構造部材の画像を撮像する撮像手段を備えていること。
（１３Ｂ）前記ロボット制御手段は、前記撮像手段が撮像した画像と前記金物取付位置情報とに基づいて、各金物が構造部材に対して適正な位置に取り付けられた状態となっているか否かを判定する適否判定手段を備えていること。
【００４４】
例えば、ホゾパイプを取り付けることにより、構造部材の端部からホゾパイプの突出分のシルエットが存在しているか否かによってホゾパイプが適正な位置に取り付けられているか否かを判定することができる。
【００４５】
この場合、さらに、以下の構成をも備えることができる。
（１４）前記金物識別情報には、金物個別の色に対応する金物色情報が含まれており、前記適否判定手段は、前記金物色情報を判定条件に加えて前記判定を行う手段として構成されていること。
【００４６】
木材と金物の色の相違から、金物を取り付けた状態の構造部材の画像には、金物が取り付けられた位置において金物特有の色が撮像されるから、金物の取付位置や大きさといった情報を画像から取得し、これによって金物が適正に取り付けられているか否かを判定することができる。
【００４７】
これら金物取付動作まで実行する様に構成した金物供給装置は、さらに、以下の構成をも備えることができる。
（１５Ａ）前記金物取付動作によって金物が取り付けられた後の構造部材の表面温度に関するデータを計測する温度計測手段を備えていること。
（１５Ｂ）前記ロボット制御手段は、前記温度計測手段が計測した表面温度と前記金物取付位置情報とに基づいて、各金物が構造部材に対して適正な位置に取り付けられた状態となっているか否かを判定する適否判定手段を備えていること。
【００４８】
木材と金物では比熱が異なるため、金物を取り付けた状態の構造部材の表面温度は、金物が取り付けられた位置において木材の地肌が表れている部分とは異なる温度が計測されるから、金物の取付位置や大きさといった情報を表面温度から取得し、これによって金物が適正に取り付けられているか否かを判定することができる。
【００４９】
これら金物取付動作まで実行する様に構成した金物供給装置は、さらに、以下の構成をも備えることができる。
（１６Ａ）前記金物には、ホゾパイプが含まれ、該ホゾパイプを取り付ける構造部材には、前記プレカット加工によってホゾパイプ挿入穴が形成されていること。
（１６Ｂ）前記ロボット制御手段は、前記ホゾパイプ挿入穴が形成されるべき構造部材に対し、前記金物取付動作制御手段による前記ホゾパイプの取付動作を実行する前に、前記ホゾパイプ挿入穴の開口部に拡開案内部を形成するための打撃部材を、前記金物取付情報に基づいて当該ホゾパイプ挿入穴の軸方向に向かって打ち込む打撃動作を前記多関節ロボットに実行させる打撃動作制御手段を備えていること。
【００５０】
ホゾパイプを構造部材に取り付けるに先立ってホゾパイプ挿入穴の開口部に拡開案内部を形成することにより、多関節ロボットによるホゾパイプ挿入動作をスムーズに実行することができ、取付ミスを防止することが可能になるからである。
【００５１】
この場合、さらに、以下の構成をも備えることができる。
（１７）前記ロボット制御手段は、前記打撃動作によって構造部材の端面から所定深さまで前記打撃部材を打ち込むことができたか否かに基づき、前記ホゾパイプ挿入穴が適正に形成されているか否かを判定する加工適否判定手段を備えていること。
【００５２】
ホゾパイプ挿入に先立って打撃を行うとき、ホゾパイプ挿入穴が適正に形成されていれば、所定深さまで打撃部材を打ち込むことができるのに対し、ホゾパイプ挿入穴が形成されていない様な加工不良が存在する場合は、打撃部材を所定深さまで打ち込むことができないから、これにより、ホゾパイプ挿入穴が適正に形成されているか否かを判定することができるからである。
【００５３】
また、本発明は木材プレカット加工設備に組み込むことができる。本発明を組み込んだ木材プレカット加工設備は、木材搬入部、木材加工部、木材搬出部、及びプレカット加工制御手段を備え、プレカット加工データを用いて、前記木材搬入部から木材を搬入し、該搬入された木材を前記木材加工部で金物工法用の構造部材へとプレカット加工し、該プレカット加工によって製造された金物工法用の構造部材を前記木材搬出部から搬出する制御処理を前記プレカット加工制御手段に実行させる様に構成すると共に、さらに、以下の構成をも備えていることを特徴とする。
（２１）上述のいずれかの金物供給装置を、前記木材搬出部側に前記多関節ロボットが位置する様に設置し、前記金物取付情報として、前記プレカット加工制御手段が、前記プレカット加工データの全部又は一部を前記ロボット制御手段へと入力する様に構成したこと。
【００５４】
かかる構成の木材プレカット加工設備によれば、木材のプレカット加工の一貫として金物の供給をも行うことができる。
【００５５】
ここで、上述の木材プレカット加工設備は、さらに、以下の構成をも備えるとよい。
（２２）前記プレカット加工制御手段は、前記金物工法用として取り扱い可能な金物の仕様に関する金物仕様データを記憶する金物仕様データ記憶部を有し、前記金物識別情報として、前記プレカット加工制御手段が、前記金物仕様データの全部又は一部を前記ロボット制御手段へと入力する様に構成したこと。
【００５６】
かかる構成の木材プレカット加工設備によれば、金物工法用として取り扱い可能な金物の仕様（種類ごとの形状・色・重量や、取付時に使用するボルト・ナットの種類など）に関する金物仕様データをプレカット加工制御手段の金物仕様データ記憶部に記憶させておき、この金物仕様データを金物供給装置のロボット制御手段に入力すべき金物識別情報として利用することで、プレカット加工と金物供給とを一貫して行う場合の対応関係を適正なものとし、金物供給装置側における金物分別保持部の有効利用や適正な金物の供給を可能にすることができる。
【００５７】
これら上述の木材プレカット加工設備は、さらに、以下の構成をも備えるとよい。
（２３）前記プレカット加工制御手段は、前記金物供給タイミングとして、前記プレカット加工制御手段が、前記プレカット加工の進行状況に関する情報の全部又は一部を前記ロボット制御手段へと入力する様に構成したこと。
【００５８】
プレカット加工データは、連続して木材を加工する様に構成されていることから、金物供給装置によって金物供給動作を行うべき場所への到着順に従って金物供給装置側における金物供給動作を実行すればよいのであるが、プレカット加工スケジュールに対して割り込みで加工が行われたり、あるいは、金物工法と在来工法とを併用した住宅などの様に、到着順に金物を供給することが適切でない場合もあり得る。そこで、上述の構成をも採用することにより、到着順が変わっても適切に金物を供給することができる点で、より現場作業に適したものとなるからである。
【発明の効果】
【００５９】
本発明によれば、金物工法用のプレカット材に対して継手・仕口用の金物を添え、あるいは取り付けて出荷するに当たり、煩雑な準備作業や膨大な数の棚を用意しなくてもよくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】実施例１を示し、（Ａ）はプレカット加工設備の模式図、（Ｂ）は金物供給装置の模式図である。
【図２】住宅設計例を示す斜視図である。
【図３】住宅設計例を示す斜視図である。
【図４】住宅設計例と金物集計リストを対応付けた説明図である。
【図５】住宅設計例と金物集計リストを対応付けた説明図である。
【図６】住宅設計例と金物集計リストを対応付けた説明図である。
【図７】実施例１の制御系統を示すブロック図である。
【図８】実施例１の制御処理を示し、（Ａ）は金物リスト作成プログラムのフローチャート、（Ｂ），（Ｃ）は金物リスト作成例の説明図である。
【図９】実施例１の制御処理を示し、（Ａ）は分別保持領域設定プログラムのフローチャート、（Ｂ），（Ｃ）は分別保持領域設定例の説明図である。
【図１０】実施例１の制御処理を示し、金物分別保持プログラムのフローチャートである。
【図１１】実施例１の制御処理を示し、金物供給プログラムのフローチャートである。
【図１２】実施例２の金物供給装置の模式図である。
【図１３】実施例２の制御系統を示すブロック図である。
【図１４】実施例２の制御処理を示し、適否判定プログラムのフローチャートである。
【図１５】実施例３の金物供給装置の模式図である。
【図１６】実施例３の制御系統を示すブロック図である。
【図１７】実施例３の制御処理を示し、分別保持プログラムのフローチャートである。
【図１８】実施例３の制御処理を示し、金物準備・取付プログラムのフローチャートである。
【図１９】実施例３の制御処理を示し、取付適否プログラムのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００６１】
以下に、本発明を適用した金物供給装置を備える木材プレカット加工設備の実施例を説明する。
【実施例１】
【００６２】
図１（Ａ）に示す様に、実施例１の木材プレカット加工設備１は、金物工法用の構造部材ＫＫＢを製造するための装置であって、加工対象の木材Ｗを搬入する木材搬入部１０と、木材搬入部１０から搬入された木材Ｗをプレカット加工データＰＣＤに基づいて構造部材ＫＫＢへとプレカット加工する木材加工部２０と、木材加工部２０によって加工された構造部材ＫＫＢを搬出する木材搬出部３０とを備えると共に、木材搬出部３０の近傍に、構造部材ＫＫＢに対して取り付ける金物ＫＭを一群とした金物群ＫＭＧを供給する金物供給装置１００を備えている。
【００６３】
プレカット加工データＰＣＤは、プレカットデータ作成装置５０によって作成され、プレカット加工制御装置７０へと入力される。プレカットデータ作成装置５０からプレカット加工制御装置７０へのプレカット加工データＰＣＤの入力は、有線又は無線によるオンライン方式、記憶媒体を介在させたオフライン方式のいずれを採用しても構わない。なお、プレカット加工データＰＣＤには、プレカット加工のスケジュール、個々の加工を行うためのＣＡＭ、金物を取り付ける構造部材に対して取り付ける金物の種類・個数・取付位置といった情報が含まれている。
【００６４】
ここで、プレカットデータ作成装置５０には、「一般に流通している種々の金物」及び「一般には流通していない特注品の金物」についての金物仕様データＫＭＤが予め入力してある。なお、本明細書において、金物仕様データＫＭＤとは、個々の金物についての仕様データＫＭＤ０１，ＫＭＤ０２，…の総称として用いており、個々の金物の仕様データを指すときは、ＫＭＤ０１，ＫＭＤ０２，ＫＭＤｎなどと記す。また、個々の金物仕様データＫＭＤｎは、寸法、形状、色、重量といった個々の金物固有の情報を含むデータである。
【００６５】
また、プレカットデータ作成装置５０に対しては、対象となる住宅物件の伏図等を入力し、構造部材ＫＫＢへと木材を加工するための種々の条件・情報を入力することにより、対象となる住宅の躯体構造を設計するためのコンピュータプログラムがインストールされている。このコンピュータプログラムは、金物仕様データＫＭＤと対応する様に構造部材毎の継手・仕口の加工形状等を決定することができる様に構成されている。
【００６６】
なお、プレカットデータ作成装置５０によって作成されたプレカット加工データＰＣＤは、プレカット加工すべき構造部材の材種・材成・長さや継手・仕口の形状などといった加工の内容を示す情報と、当該構造部材に形成される個々の継手・仕口に対して取り付ける金物の種類を特定し得る情報と、当該構造部材に印字する物件情報・部材情報・金物取付情報・通り番地等のマーキング情報とから構成される。
【００６７】
また、プレカット加工データＰＣＤは、構造強度を考慮した区画決定処理、木材の有効利用を考慮した木拾い処理等の各種計算手法を用いて最終決定され、住宅一棟ごとあるいは住宅の階層ごとに、横架材、柱材、羽柄材といった構造部材の部材の種類ごとに、といった具合に、一連の加工スケジュールに従って連続的にプレカット加工を実行することができる様にする一連のデータとして生成される。
【００６８】
プレカット加工設備１を稼働させるに当たっては、プレカット加工データＰＣＤを作成する際に採用した加工スケジュールに従い、作業者が、木材搬入部１０へと加工順を考慮しつつ木材Ｗを投入する。
【００６９】
プレカット加工制御装置７０は、木材搬入部１０に備えられているコンベア，プッシャ等の機器に対し、プレカット加工制御装置７０から与えられるプレカット加工データＰＣＤに対応する駆動制御を実行するための指令を出力する。この結果、木材Ｗは、加工スケジュールに従って木材搬入部１０から木材加工部２０へと順次搬送される。
【００７０】
プレカット加工制御装置７０は、木材加工部２０に備えられているクランパ，バイス，コンベア等の機器に対し、プレカット加工制御装置７０から与えられるプレカット加工データＰＣＤに対応して木材加工部内における木材Ｗの搬送，位置決め等を行う様に駆動制御を実行するための指令を出力する。また、木材加工部２０に備えられている丸鋸，カッタ，ルータ，錐，角のみ等の加工機器に対しても、プレカット加工制御装置７０から与えられるプレカット加工データＰＣＤに対応して加工部内において位置決めされた木材Ｗに対する端切り，全長切断，側面加工，上下面加工，木口加工等を実行し、さらに、マーキング情報に基づいて印字装置を駆動して、各構成部材に対する物件情報・部材情報・金物取付情報・通り番地等の印字を実行させる様に、プレカット加工制御装置７０から木材加工部２０へと指令が出力される。この結果、木材加工部２０に搬入された木材Ｗが構造部材ＫＫＢへと加工される。構造部材ＫＫＢは、住宅の躯体構造を構成する様に組み立てる際に用いる個々の金物ＫＭを取り付けるための金物取付部ＫＭＴＢが形成されたものとなる。なお、構造部材ＫＫＢには、根太や垂木に対応した切り欠き部の様に、金物取付部以外の加工もなされる。また、加工対象を構造部材に限らず、金物取付部が形成されない根太や垂木などの羽柄材も加工対象とすることができる。
【００７１】
プレカット加工制御装置７０は、木材搬出部３０に備えられているコンベア等の機器に対して、プレカット加工制御装置７０から与えられるプレカット加工データＰＣＤに対応する駆動制御を実行するための指令を出力する。この結果、プレカット加工が施された構造部材ＫＫＢは、加工スケジュールに従って順次搬送される。本実施例においては、金物が取り付けられるべき構造部材ＫＫＢは、木材搬出部３０の終端付近において金物供給装置１００による金物の供給を受けた後、梱包・出荷へと回される。
【００７２】
金物供給装置１００は、プレカットデータ作成装置５０から入力されるプレカット加工データＰＣＤと金物仕様データＫＭＤとに基づいて、構造部材毎の金物の供給を実行する様に構成されている。
【００７３】
金物供給装置１００は、図１（Ｂ）に示す様に、６自由度の動作が可能な多関節ロボット１１０と、金物混載保持部１２０と、仮置き部１３０と、金物分別保持部１４０と、カメラ１５１，１５２と、ロボット制御装置１６０と、ディスプレイ１７０とを備えている。
【００７４】
金物混載保持部１２０は、複数種類の金物を同時に受け入れるのに十分な大きさのトレイ状受け入れ部１２１を有している。ディスプレイ１７０は、金物混載保持部１２０の近傍に設置され、ロボット制御装置１６０から送信される金物リストＫＭＬＳＴに基づき、金物供給のために用意すべき金物の種類及び個数を表示する。この金物リストＫＭＬＳＴは、ロボット制御装置１６０が、プレカット加工データＰＣＤに基づいて、今回の連続加工において必要な金物の種類と個数を計算することによって生成する。作業者は、ディスプレイ１７０に表示された金物リストＫＭＬＳＴに基づいて、対応する種類の金物を対応する個数を充足し得る様に、例えば、箱単位で、あるいは通い箱に混載した状態で持ち込み、金物混載保持部１２０のトレイ状受け入れ部１２１へと投入する。この結果、トレイ状受け入れ部１２１には、複数種類の金物が重なり合って混在した状態で受け入れられることとなる。
【００７５】
カメラ１５１は、トレイ状受け入れ部１２１の全体の画像を取得可能な様に設置されている。カメラ１５１が取得した画像データＰＨＴ０１はロボット制御装置１６０へと送信される。ロボット制御装置１６０は、カメラ１５１から送られてきた画像データＰＨＴ０１に基づいて、トレイ状受け入れ部１２１に重なり合う様に投入されている複数の金物の内で、他の金物の下になっていない金物を拾い出し対象として特定する個体識別のための画像処理を行う。そして、多関節ロボット１１０を駆動制御することにより、当該拾い出し対象の金物を仮置き部１３０の仮置きトレイ１３１へと移動させる。
【００７６】
カメラ１５２は、この仮置きトレイ１３１の全体の画像を取得可能な様に設置されている。カメラ１５２が取得した画像データＰＨＴ０２はロボット制御装置１６０へと送信される。ロボット制御装置１６０は、カメラ１５２から送られてきた画像データＰＨＴ０２を、プレカットデータ生成装置５０から入力した金物仕様データＫＭＤと照合することによって仮置きトレイ１３１に仮置きされた金物の種類を特定する金物種類識別のための画像処理を実行する。そして、特定した金物の種類に従って、仮置きトレイ１３１から金物分別保持部１４０に割り付けた所定の分別保持領域１４１，１４２，…の中の一つへと移動させる様に多関節ロボット１１０を駆動制御する。
【００７７】
ここで、ロボット制御装置１６０は、プレカット加工データＰＣＤに基づいて生成した金物リストＫＭＬＳＴに基づき、何種類の金物が供給に必要であるかを判別し、種類別に金物を整理して分別保持しておくことができる様に、金物分別保持部１４０内における分別保持領域１４１，１４２，…の割り付けを行い、この割り付けの結果を記憶しておく。そして、この割り付けの結果に基づいて、種類の特定できた金物を対応する分別保持領域へと移動させる。また、このとき、各分別保持領域に分別保持した金物の個数を記憶する。この金物の個数は、移送動作を実行するごとに、各分別保持領域毎にカウント値をインクリメントすることにより、最終的に何個の金物が当該分別保持領域に分別保持されたかを積算する様にしている。分別保持領域は、金物の種類ごとに割り付けられているから、これによってどの種類の金物が何個ストックされたかを判別可能に積算することができる。
【００７８】
積算された情報は、金物受け入れリストＫＩＮＬＳＴとしてデータ化され、プレカット加工データＰＣＤに基づいて作成した金物リストＫＭＬＳＴと対比することにより、受け入れた金物の過不足を判別するのに用いることができる。特に、金物が不足しているときは、ディスプレイ１７０に対して不足分の金物の種類と個数を示す不足金物リストＫＦＬＳＴを表示すると共にランプ・ブザーなどによって報知し、作業者に補給を促す様にしている。
【００７９】
こうして、ロボット制御装置１６０が、多関節ロボット１１０に、金物の拾い出し動作、分別保持のための移送動作を繰り返し実行させることにより、金物供給装置１００においては、一棟分とか半日分などといった具合に、プレカット加工によって製造される一連の構造部材に対して供給すべき金物を種類別に分別して整理した状態で予め準備しておくことができる。このとき、必要な種類と個数を充足していれば十分であるから、余分な数の金物が金物混載保持部１２０に残っている場合の処理としては、余分になっても金物分別保持部１４０へと分別して保持しておく方法、余分の金物は金物混載保持部１２０に残しておく方法、金物混載保持部１２０に残った金物は、通い箱に戻したり専用の回収容器に回収する方法など、種々の方法で処理する様にしておけばよい。
【００８０】
こうして必要な種類を満足し、必要な個数を充足する様に金物分別保持部１４０へと分別してストックした金物は、木材搬出部３０の金物供給領域３１へと移動されてきた構造部材ＫＫＢに対して供給される。このとき、ロボット制御装置１６０は、プレカット加工制御装置７０から入力されたプレカット加工データＰＣＤに基づき、金物供給領域３１へと移動されてきた構造部材ＫＫＢを特定し、当該構造部材ＫＫＢに対して取り付ける金物の種類と個数を算出する。そして、この算出結果に基づいて、多関節ロボット１１０を駆動制御し、金物分別保持部１４０から、必要な種類の金物を必要な個数だけ抽出し、仮置き部１３０に設置した配材トレイ１８０へと収納する。そして、必要な種類の金物を必要な個数だけ収納し終えたら、ロボット制御装置１６０は、配材トレイ１８０を金物供給領域３１へと移動させる様に、多関節ロボット１１０を駆動制御する。これにより、金物を取り付けることとなっている構造部材毎に、必要な種類の金物を必要な個数だけ供給することができる。
【００８１】
次に、金物工法を適用した住宅の設計例について説明する。図２〜図４は、ある住宅についての金物適用例である。
【００８２】
図２は、当該住宅の梁桁１、梁桁２に対する金物取付状況を示す。この例において、梁桁１に対しては、梁受け金物ＴＨ−１８＝４個、ＴＨ−１０＝１個、覆いほぞＨＤＰ−１０＝６個、六角ボルトＭＺ−１２５＝９個、ドリフトピンＤＰ−１０３＝２３個を取り付ける設計となっている。同様に、梁桁２に対しては、梁受け金物ＴＨ−１８＝５個、覆いほぞＨＤＰ−１０＝５個、六角ボルトＭＺ−１２５＝１０個、ドリフトピンＤＰ−１０３＝２２個を取り付ける設計となっている。なお、梁受け金物ＴＨ−１８，ＴＨ−１０に添えたＸ，Ｙは、取付方向である。
【００８３】
図３は、当該住宅の梁１０１２、梁１０１３、小屋束、柱１０１５、柱１０１６に対する金物取付状況を示す。ここで、梁１０１２と梁１０１３は、互いに連結されて一本の長い梁を構成することになる。この例において、梁１０１２に対しては、梁受け金物ＴＨ−１８＝３個、覆いほぞＨＤＰ−１０＝１個、六角ボルトＭＺ−１２５＝２個、六角ボルトＭＢ−１３５＝２個、ドリフトピンＤＰ−１０３＝１１個を取り付ける設計となっている。同様に、梁１０１３に対しては、梁受け金物ＴＨ−１８＝２個、六角ボルトＭＺ−１２５＝２個、ドリフトピンＤＰ−１０３＝６個を取り付ける設計となっている。また、各小屋束には、覆いほぞＨＤＰ−１０＝２個、ドリフトピンＤＰ−１０３＝３個を取り付ける設計となっている。さらに、柱１０１５に対しては、梁受け金物ＴＨ−１８＝２個、覆いほぞＨＤＰ−１０＝１個、六角ボルトＭＺ−１２５＝４個、ドリフトピンＤＰ−１０３＝７個を取り付ける設計となっており、柱１０１６に対しては、覆いほぞＨＤＰ−１０＝２個、ドリフトピンＤＰ−１０３＝３個を取り付ける設計となっている。
【００８４】
図４は、当該住宅一棟分に必要な金物を種類と個数で示した金物集計リストである。なお、同じ住宅について、金物を異なるメーカーの一般流通品に変更した場合の金物集計リストを図５に示す。さらに、別の住宅についての金物集計リストを図６に示す。これらの金物は、建築現場において工務店等が構造部材に取り付けて建築を行うのが一般的である。しかし、工務店からプレカット工場に対して、金物を取り付けた状態で構造部材を出荷する様に要請されたり、取り付けないまでも構造部材と同梱して出荷する要請がなされる場合もある。プレカット工場に対して金物の取付または同梱が要請された場合には、プレカット工場側において、図４〜図６に示した金物集計リストに対応する種類及び個数の金物を収集して構造部材と同梱したり、構造部材に取り付けたりする必要があり、プレカット工場における作業工数の増大や金物の取り扱いのための人員増といった問題が生じることとなる。
【００８５】
これに対し、本実施例によれば、作業者は、プレカット加工データＰＣＤと金物仕様データＫＭＤとからロボット制御装置１６０が生成した金物リストＫＭＬＳＴに基づいてディスプレイ１７０に表示された金物リストの指示に従い、対応する金物を箱単位で、あるいは通い箱に混載して運び込み、金物混載保持部１２０へと投入するだけでよい。金物混載保持部１２０に投入された多数の金物は、ロボット制御装置１６０が、カメラ１５１で取得した画像データＰＨＴ０１に基づく画像処理によって個体識別し、上に他の金物が重なっていない金物を特定して拾い出した上で仮置き部１３０に仮置きし、カメラ１５２で取得した画像データＰＨＴ０２と金物仕様データＫＭＤとに基づいて、金物種類識別を行い、金物分別保持部１４０へと分別して保持しておく様に多関節ロボット１１０を駆動制御する。このとき、ロボット制御装置１６０は、金物リストＫＭＬＳＴに基づいて、金物スト分別保持部１４０に割り付けた分別保持領域１４１，１４２，…に対して種類別に整理する様に金物を分別して保持させるから、図４に例示した設計であっても、図５に例示した設計であっても、図６に例示した設計であっても、同じ金物分別保持部１４０に対して適切な分別保持領域を割り付けて使用することができる。これにより、金物の種類ごとに棚を用意しておくために膨大な数の棚を備えるといった負担がなくなる。
【００８６】
そして、金物を供給するに当たっては、この様に種類別に整理して必要な個数を充足する様に金物分別保持部１４０へと予めストックしておいた金物の中から、各構造部材毎に必要な種類の金物を必要な個数だけ抽出して供給する作業を、ロボット制御装置１６０が、多関節ロボット１１０に、プレカット加工データＰＣＤに基づいて特定される種類及び個数の金物の収集を行わせる様に駆動制御することによって実施する。
【００８７】
この金物供給動作を繰り返し実行することにより、今回のライン稼働によって一棟分とか半日分といった具合に製造する構造部材ＫＫＢに対する金物の供給を終えたら、金物分別保持部１４０に対する分別保持領域の割り付けをリセットすると共に、残っている金物が存在するか否かを判別し、残っている金物がある場合は、通い箱や専用の回収容器へと回収する様に、多関節ロボット１１０による回収動作を実行させる。金物の残りの有無は、供給動作の進行に伴って、金物受け入れリストＫＩＮＬＳＴから対応する金物の個数を減算する処理を実行し、金物供給完了時にゼロになっていない金物の有無から判別する方法を採用することができる。なお、作業者が目視にて金物の残りを確認した場合に、ロボット制御装置１６０に対して回収動作を実行させる操作を行う方法を採用しても構わない。
【００８８】
次ぎに、本実施例においてロボット制御装置１６０において実行する制御処理の内容について説明する。
【００８９】
ロボット制御装置１６０は、図７に示す様に、演算処理部１６１と、記憶部１６２と、入出力部１６３とを備えたコンピュータによって構成されている。入出力部１６３には、プレカットデータ作成装置５０、プレカット加工制御装置７０、多関節ロボット１１０、カメラ１５１，１５２、ディスプレイ１７０に加えて、木材搬出部３０に設置された搬出検知センサ１９０が接続される。また、記憶部１６２には、金物仕様データ記憶部１６２Ａ、プレカット加工データ記憶部１６２Ｂ、金物リスト記憶部１６２Ｃ、領域設定記憶部１６２Ｄ、及び受け入れリスト記憶部１６２Ｅが備えられている。
【００９０】
金物仕様データ記憶部１６２Ａには、プレカットデータ作成装置５０から入力された金物仕様データＫＭＤを記憶する。プレカット加工データ記憶部１６２Ｂには、同じくプレカットデータ作成装置５０から入力されたプレカット加工データＰＣＤを記憶する。金物リスト記憶部１６２Ｃには、プレカット加工データＰＣＤに基づいて生成した金物リストＫＭＬＳＴを記憶する。領域設定記憶部１６２Ｄには、金物リストＫＭＬＳＴに基づいて金物分別保持部１４０内に設定した分別保持領域を特定するための情報が記憶される。受け入れリスト記憶部１６２Ｅには、金物分別保持部１４０に分別保持されている金物の個数を種類別に計算した金物受け入れリストＫＩＮＬＳＴを記憶する。
【００９１】
演算制御部１６１には、入出力部１６３を介して入出力するデータに基づいて各種演算を実行するためのコンピュータプログラムがインストールされている。
【００９２】
演算制御部１６１には、図７に示す様に、プレカット加工データＰＣＤに基づいて金物リストＫＭＬＳＴを生成するための金物リスト生成プログラム（Ｓ１００）、金物リストＫＭＬＳＴに基づいて金物分別保持部１４０内に分別保持領域を設定するための分別保持領域設定プログラム（Ｓ２００）、Ｓ１００，Ｓ２００の結果に基づいて金物混載保持部１２０から金物を拾い出して金物分別保持部１４０へと移送する金物分別保持プログラム（Ｓ３００）、金物分別保持部１４０から金物を収集して構造部材に対して供給するための金物供給プログラム（Ｓ４００）がインストールされている。
【００９３】
金物リスト生成プログラム（Ｓ１００）を図８（Ａ）に示す。このプログラムに従い、ロボット制御装置１６０の演算処理部１６１が以下の処理を実行することにより、金物リストＫＭＬＳＴが生成される。
【００９４】
まず、プレカット加工データ記憶部１６２Ｂからプレカット加工データＰＣＤを読み出し（Ｓ１１０）、プレカット加工スケジュールに従って加工順の早いものから順番に、当該構造部材に取り付ける金物の種類別に個数を抽出し、ワーキングメモリに書き込む処理を実行する（Ｓ１２０）。この処理を、全ての構造部材について金物の種類別に個数を抽出し終えるまで繰り返し実行する（Ｓ１３０→Ｓ１２０）。こうして、全ての構造部材についてて金物の種類別に個数を抽出し終えたら（Ｓ１３０：ＹＥＳ）、金物リストＫＭＬＳＴを生成し（Ｓ１４０）、金物リスト記憶部１６２Ｃに記憶する（Ｓ１５０）。
【００９５】
この処理により、例えば、図４に示した住宅の例では、図８（Ｂ）に示す様に、「パクトナット」「ＭＺ−１２５」「ＭＢ−１３５」「ＤＰ−８５」「ＤＰ−１０３」「ＨＤＰ−１０」「ＴＨ−１０」「ＴＨ−１８」「ＧＪ−１０」と、一棟分９種類の金物に対し、「８６」「５８」「２８」「２４」「３０５」「７４」「５８」「２８」「３」と、９種類の各金物の個数が対応した金物リストＫＭＬＳＴ０１が生成される。図５に示した住宅の例では、図８（Ｃ）に示す様に、「ナット」「Ｚ−２８×２．８」「ＨＳＦ−９５」「ＨＳＤ−１０３」「ＨＳＰ−１００Ｌ」「ＨＳＳ−１０Ｌ」「ＨＳＳ−１０ＬＮ」「ＨＳＳ−１０Ｒ」「ＨＳＳ−１８Ｌ」「ＨＳＳ−１８ＬＮ」「ＨＳＳ−１８Ｒ」「ＨＳＳ−Ｄ」と、一棟分１２種類の金物に対し、「５２」「５２」「７７」「３０９」「７４」「３２」「１３」「１」「１７」「６」「５」「６」と、１２種類の各金物の個数が対応した金物リストＫＭＬＳＴ０２が生成される。
【００９６】
分別保持領域設定プログラム（Ｓ２００）を図９（Ａ）に示す。このプログラムに従い、ロボット制御装置１６０の演算処理部１６１が以下の処理を実行することにより、金物分別保持部１４０内に分別保持領域が設定される。
【００９７】
まず、領域設定記憶部１６２Ｄにおける分別保持領域の設定をリセットする（Ｓ２１０）。続いて、金物リスト記憶部１６２Ｃから金物リストＫＭＬＳＴを読み出し（Ｓ２２０）、金物分別保持部１４０内に設定すべき分別保持領域の個数を決定する（Ｓ２３０）。続いて、各分別保持領域内に保持すべき金物の個数に基づいて、各分別保持領域のサイズを決定する（Ｓ２４０）。そして、Ｓ２２０で決定した個数とＳ２３０で決定したサイズに基づいて、金物分別保持部１４０内に設定すべき各分別保持領域を設定し（Ｓ２５０）、その結果を領域設定記憶部１６２Ｄに記憶する（Ｓ２６０）。分別保持領域は、例えば、分別保持部１４０の全領域の中における位置座標による範囲指定や、保持用のピンや穴を備える場合にはピンや穴の番号などといった様に、多関節ロボット１６０による移送動作や収集動作における位置特定を可能な情報を用いて設定するとよい。
【００９８】
この処理により、例えば、図４に示した住宅の例では、図９（Ｂ）に示す様に、「パクトナット」「ＭＺ−１２５」「ＭＢ−１３５」「ＤＰ−８５」「ＤＰ−１０３」「ＨＤＰ−１０」「ＴＨ−１０」「ＴＨ−１８」「ＧＪ−１０」の９種類の金物に対し、個数を考慮した分別保持領域ＡＲＥＡ０１〜ＡＲＥＡ０９が設定され、図５に示した住宅の例では、図９（Ｃ）に示す様に、「ナット」「Ｚ−２８×２．８」「ＨＳＦ−９５」「ＨＳＤ−１０３」「ＨＳＰ−１００Ｌ」「ＨＳＳ−１０Ｌ」「ＨＳＳ−１０ＬＮ」「ＨＳＳ−１０Ｒ」「ＨＳＳ−１８Ｌ」「ＨＳＳ−１８ＬＮ」「ＨＳＳ−１８Ｒ」「ＨＳＳ−Ｄ」の１２種類の金物に対し、個数を考慮した分別保持領域ＡＲＥＡ０１〜ＡＲＥＡ１２が設定される。
【００９９】
なお、この分別保持領域ＡＲＥＡ０１等は、金物が所定方向を向いて金物同士が重なり合うことなく並んだ状態となる様に種類別に金物を保持しておくための領域となる様に設定する。
【０１００】
金物分別保持プログラム（Ｓ３００）を図１０に示す。このプログラムに従い、ロボット制御装置１６０の演算処理部１６１が以下の処理を実行することにより、金物混載保持部１２０に搬入された金物を、金物分別保持部１４０へと分別して保持された状態とする。
【０１０１】
まず、金物リスト記憶部１６２Ｃから金物リストＫＭＬＳＴを、分別領域設定記憶部１６２Ｄから分別保持領域の設定を、それぞれ読み出す（Ｓ３１０）。そして、金物リストＫＭＬＳＴに基づいて分別保持すべき金物の種類を特定し（Ｓ３２０）、金物データ記憶部１６２Ａから、対応する個々の金物の金物仕様データＫＭＤｎを読み出してワーキングメモリに記憶する（Ｓ３２５）。例えば、図８（Ｂ）の金物リストＫＭＬＳＴ０１であれば、９種類の金物の金物仕様データＫＭＤ０１〜ＫＭＤ０９がワークメモリに記憶される。
【０１０２】
続いて、カメラ１５１が撮像している金物混載保持部１２０に搬入された金物の画像ＰＨＴ０１を取り込み（Ｓ３３０）、この画像ＰＨＴ０１に基づいて上に他の金物が重なっていない金物を特定する個体識別の処理を実行する（Ｓ３３５）。そして、Ｓ３３５で個体識別した金物の拾い出し動作を多関節ロボット１１０に指令する（Ｓ３４０）。
【０１０３】
多関節ロボット１１０による拾い出しと仮置き部１３０への仮置きが完了したら（Ｓ３４５：ＹＥＳ）、カメラ１５２が撮像している仮置きされた金物の画像ＰＨＴ０２を取り込み（Ｓ３５０）、この画像ＰＨＴ０２を、Ｓ３２５でワーキングメモリに記憶した金物仕様データＫＭＤｎと照合して金物種類識別を実行する（Ｓ３５５）。そして、Ｓ３５５による金物種類識別の結果とＳ３１０で読み出した分別保持領域の設定内容とに基づいて、仮置き部１４０に仮置きした金物を金物分別保持部１４０内の対応する分別保持領域へと移送する動作を多関節ロボット１１０に指令する（Ｓ３６０）。
【０１０４】
こうして、金物混載保持部１２０から、金物を一つずつ拾い出しては、金物分別保持部１４０へと移送する動作を実行したら、対応する金物の受け入れ個数をインクリメントする（Ｓ３７０）。そして、金物リストＫＭＬＳＴの各金物の個数を受け入れ個数が充足するまで、Ｓ３３０〜Ｓ３７０の処理を繰り返し実行する（Ｓ３８０→Ｓ３３０）。そして、金物リストＫＭＬＳＴの各金物の受け入れ個数が必要個数を充足したら（Ｓ３８０：ＹＥＳ）、金物受け入れリストＫＩＮＬＳＴを生成して受け入れリスト記憶部１６２Ｅに記憶する（Ｓ３８５）。なお、Ｓ３８０で必要個数の金物を受け入れ終える前に金物混載保持部１２０の金物が無くなった場合は（Ｓ３９０：ＮＯ）、その時点まえに受け入れた金物の情報と金物リストＫＭＬＳＴとの対比により、不足金物リストＫＦＬＳＴを生成し、ディスプレイ１７０に表示すると共にブザー等を用いた不足報知を実行する（Ｓ３９５）。
【０１０５】
こうして、金物混載保持部１２０に複数種類が混ざった状態で搬入された金物は、金物分別保持部１４０内に設定した分別領域ＡＲＥＡ０１等に、各金物を所定方向を向いて重なり合うことなく種類別に並んだ状態となる様に分別されて保持された状態となる。
【０１０６】
金物供給プログラム（Ｓ４００）を図１１に示す。このプログラムに従い、ロボット制御装置１６０の演算処理部１６１が以下の処理を実行することにより、金物分別保持部１４０から構造部材毎に供給すべき金物の収集と供給とが実行される。
【０１０７】
木材搬出部３０に設置された搬出検知センサ１９０から木材搬出信号が入力されると（Ｓ４１０：ＹＥＳ）、プレカットデータ記憶部１６２Ｂからプレカット加工データＰＣＤを読み出す（Ｓ４１５）。そして、読み出したプレカット加工データＰＣＤにおけるプレカット加工スケジュールに従い、今回の取付対象となる構造部材を特定すると共に（Ｓ４２０）、当該構造部材に取り付ける金物の種類と個数を抽出してワーキングメモリに書き込む（Ｓ４２５）。
【０１０８】
続いて、Ｓ４２５でワーキングメモリに書き込んだ金物の種類と個数に基づき、金物分別保持部１４０から仮置き部１３０に備えている配材トレイ１８０へと金物を収集する動作を多関節ロボット１１０に対して指令する（Ｓ４３０）。
【０１０９】
この指令を受けて、多関節ロボット１１０は、金物分別保持部１４０から金物を一つ収集しては仮置き部１３０の配材トレイ１８０へと移動させる動作を実行する。一つの金物の移動が完了する毎に、金物受け入れリストＫＩＮＬＳＴの対応する金物について受け入れ個数をデクリメントする（Ｓ４４０）。そして、Ｓ４３０で収集を指令した全ての金物の収集が完了するまで金物収集の処理を繰り返し実行する（Ｓ４５０→Ｓ４３０）。そして、収集すべき金物を全て配材トレイ１８０へと移動し終えたら（Ｓ４５０：ＹＥＳ）、木材搬出部３０の終端付近の金物供給領域３１に搬送されてきた構造部材ＫＫＢに対して金物を供給するために、多関節ロボット１１０に対して、配材トレイ１８０の移動を指令する（Ｓ４６０）。
【実施例２】
【０１１０】
実施例２は、図１２に示す様に、実施例１の装置構成に加えて、木材搬出部３０の終端付近の金物供給領域３１に重量計測装置２００を備えると共に、ロボット制御装置１６０の入出力部１６３にさらにプリンタ２１０を接続した構成を備えている。また、図１３に示す様に、ロボット制御装置１６０の演算処理部１６１には、実施例１と同様に、金物リスト生成プログラム（Ｓ１００）、分別保持領域設定プログラム（Ｓ２００）、金物分別保持プログラム（Ｓ３００）、金物供給プログラム（Ｓ４００）がインストールされると共に、金物の供給が適正に行われたか否かを判定するための適否判定プログラム（Ｓ５００）もインストールされている。そして、入出力部１６３には、重量計測装置２００とプリンタ２１０も接続されている。
【０１１１】
適否判定プログラム（Ｓ５００）を図１４に示す。このプログラムに従い、ロボット制御装置１６０の演算処理部１６１が以下の処理を実行することにより、構造部材ＫＫＢに対して取り付ける金物が適正に供給されたか否かの判定が実行される。
【０１１２】
木材搬出部３０に設置された搬出検知センサ１９０から木材搬出信号が入力されると（Ｓ５１０：ＹＥＳ）、プレカットデータ記憶部１６２Ｂからプレカット加工データＰＣＤを読み出す（Ｓ５１５）。そして、読み出したプレカット加工データＰＣＤにおけるプレカット加工スケジュールに従い、今回の取付対象となる構造部材を特定すると共に（Ｓ５２０）、当該構造部材に取り付ける金物の種類と個数を抽出してワーキングメモリに書き込む（Ｓ５２５）。
【０１１３】
続いて、Ｓ５２５でワーキングメモリに書き込んだ金物の種類に基づき、金物仕様データ記憶部１６２Ａから、対応する金物の重量に関する情報を読み出し、当該金物の個数を乗算する処理をＳ５２５で抽出した金物の全てについて実行して金物総重量計算値ＫＭＷを算出する（Ｓ５３０）。
【０１１４】
次に、木材搬出部３０に設置した重量計測装置２００から、金物供給前の構造部材ＫＫＢだけの重量計測値ＷＨＴ０１を取り込む（Ｓ５４０）。なお、この間、金物供給プログラム（Ｓ４００）におけるＳ４６０の処理は待機状態とさせ、Ｓ５４０が完了した後にＳ４６０を実行する様に構成してある。こうしてＳ４６０が実行されて金物が供給された後、再び重量計測装置２００から金物供給後の構造部材ＫＫＢと金物群ＫＭＧの合計となる重量計測値ＷＨＴ０２を取り込む（Ｓ５５０）。
【０１１５】
次に、重量差△ＷＨＴ＝ＷＨＴ０２−ＷＨＴ０１を算出する（Ｓ５６０）。そして、この重量差△ＷＨＴと金物総重量計算値ＫＭＷとが等しいか否かを対比判定する（Ｓ５７０）。なお、この際、配材トレイ１８０の重量を△ＷＨＴから減算した値を用いる。
【０１１６】
そして、Ｓ５７０の判定がＹＥＳの場合はそのまま今回の処理を終了し、ＮＯの場合は、エラーリストＥＲＲＬＳＴを生成してプリンタ２１０から出力する（Ｓ５８０）。エラーリストＥＲＲＬＳＴは、構造部材を特定する部材番号と不足重量を対応させた情報から構成し、作業者が見て、金物の不足が生じている構造部材を特定し、不足重量から欠落している金物を予測可能なものとする。不足重量と、金物仕様データＫＭＤとの対応関係から、欠落した金物の予測情報を併記したものとするとなおよい。この場合、欠落した可能性のある金物が複数の金物の内のいずれかまで特定できない場合は、欠落した可能性のある複数の金物の全てを列挙したものとしてもよい。構造部材には、プレカット加工において取り付ける金物に関する情報が印字されるので、この情報と金物とを照合する際に参照し得る情報をエラーリストＥＲＲＬＳＴとして出力することで、補充作業の手助けとして効果を発揮することができる。
【０１１７】
実施例２によれば、金物供給前後の構造部材の重量の対比によって判定を行うことで、個々の重量が定まった金物の総重量に基づいた判定を実施することができ、木材特有の比重のバラツキや、構造部材ごとの加工の種類の相違といった誤差となり得る要因を排除した的確な判定を実行することができる。また、判定の結果をエラーリストＥＲＲＬＳＴとしてプリンタ出力することにより、作業者に対して注意を促し、不足分の金物を手作業で補充するといった措置を可能にする。
【実施例３】
【０１１８】
実施例３は、実施例１の金物供給装置１００に変えて、図１５に示す様に、ロボット制御装置５６０によって駆動制御される金物分別用の多関節ロボット５１０と金物取付用の多関節ロボット５５０とを備えた金物供給装置５００を備えている。また、金物混載保持部として、複数の通い箱ＢＯＸ０１，ＢＯＸ０２，…を置くことのできる通い箱置き場５２０を備え、金物分別保持部として、複数個の小箱ＬＢＸ１，ＬＢＸ２，…を置くことのできる小箱置き場５３０を備えている。通い箱置き場５２０にはカメラ５４０が設置され、木材搬出部３０から取り込んだ構造部材に対して金物を取り付ける作業テーブル５７０も備えられている。作業テーブル５７０には、実施例２と同様の重量計測装置５８０が備えられている。さらに、エラーリスト出力用のプリンタ５９０も備えられている。なお、作業テーブル５７０は、その一部を、プレカット加工スケジュール上の加工順番が早い構造部材に対して取り付ける金物群ＫＭＧｎ＋１，ＫＭＧｎ＋２，…の準備をするための金物準備部５７５として利用できる様に構成されている。
【０１１９】
通い箱置き場５２０は、置かれた通い箱ＢＯＸ１，ＢＯＸ２，…を所定方向に順送り及び逆送りが可能なコンベア機構を備えている。小箱置き場５３０も、置かれた小箱ＬＢＸ１，ＬＢＸ２，…を所定方向に順送り及び逆送りが可能なコンベア機構を備えている。これら通い箱置き場５２０及び小箱置き場５３０のコンベア機構は、ロボット制御装置５６０によって駆動制御される。ロボット制御装置５６０には、実施例１と同様に、プレカットデータ作成装置５０からプレカット加工データＰＣＤ及び金物仕様データＫＭＤが入力される。また、この実施例では、プレカット加工制御装置７０から、金物供給対象の構造部材を特定する部材特定指令ＢＴＣが入力される構成となっている。さらに、ロボット制御装置５６０には、カメラ５４０が撮像した画像ＰＨ１１と、重量計測装置５８０が計測した金物取付前後の重量計測値ＷＨＴ０１１，ＷＨＴ１２が入力され、この重量計測の結果により実施する金物取付適否判定の結果をプリンタ５９０から出力する構成となっている。
【０１２０】
このため、ロボット制御装置５６０は、図１６に示す様に、演算処理部５６１と、記憶部５６２と、入出力部５６３とを備えたコンピュータによって構成されている。入出力部５６３には、プレカットデータ作成装置５０、プレカット加工制御装置７０、多関節ロボット５１０、５５０、通い箱置き場５２０のコンベア機構５２１、小箱置き場５３０のコンベア機構５２２、カメラ５４０、重量計測装置５８０、プリンタ５９０が接続されている。記憶部５６２には、実施例１と同様の金物仕様データ記憶部５６２Ａ、プレカット加工データ記憶部５６２Ｂ、金物リスト記憶部５６２Ｃ、領域設定記憶部５６２Ｄ、及び受け入れリスト記憶部５６２Ｅが備えられている。
【０１２１】
演算制御部５６１には、金物リスト生成プログラム（Ｓ１００）、分別保持プログラム（Ｓ６００）、金物準備・取付プログラム（Ｓ７００）、及び取付適否判定プログラム（Ｓ８００）がインストールされている。金物リスト生成プログラム（Ｓ１００）は、実施例１と同じ内容となっている。
【０１２２】
分別保持プログラム（Ｓ６００）は、小箱ＬＢＸ１，ＬＢＸ２，…を、金物を種類別に分別保持するための分別保持領域の設定と、通い箱ＢＯＸ１，ＢＯＸ２，…から金物を拾い出して小箱ＬＢＸ１，ＬＢＸ２，…へと移送する拾い出し動作及び移送動作を実行する。この際、小箱ＬＢＸ１，ＬＢＸ２，…が分別保持領域として不足する場合に、通い箱ＢＯＸ１，ＢＯＸ２，…の中に空のものがある場合は、当該空の通い箱を分別保持領域に追加する処理をも実行する様に構成されている。この分別保持プログラム（Ｓ６００）を図１７に示す。
【０１２３】
まず、領域設定記憶部５６２Ｄにおける分別保持領域の設定をリセットする（Ｓ６１０）。次に、金物仕様データ記憶部５６２Ａ、プレカット加工データ記憶部５６２Ｂ、及び金物リスト記憶部５６２Ｃから、金物仕様データＫＭＤ、プレカット加工データＰＣＤ及び金物リストＫＭＬＳＴを読み出してワークメモリに記憶する（Ｓ６１２）。
【０１２４】
次に、プレカット加工データＰＣＤに基づいて、加工スケジュールの先頭となっている構造部材について取り付ける金物の種類と個数とを抽出し（Ｓ６２０）、小箱置き場５３０に置かれた複数個の小箱に対して分割保持領域の割り付けを行う（Ｓ６２２）。このとき、金物仕様データＫＭＤと小箱の収納可能容量ＳＫＶとから、どの種類の金物に対して何個の小箱を割り付けるかを考慮しつつ分割保持領域の割り付けを行う。例えば、図１７（Ｂ）に例示した構造部材が金物を取り付けるものとして最初に加工する順番となっているならば、「ＨＤＰ−１０」と「ＤＰ−１０３」についてそれぞれ一つずつ小箱を割り付ける。
【０１２５】
そして、カメラ５４０からの画像ＰＨＴ１１を取り込むと共に（Ｓ６３０）、Ｓ６２０で抽出した種類の金物を収容した通い箱の探索を実行する（Ｓ６３２）。この通い箱の探索は、通い箱置き場５２０のコンベア機構５２１の駆動・停止と、撮像した画像ＰＨＴ１１と金物仕様データＫＭＤから特定される画像的な特徴との一致・不一致の判定とを繰り返すことにより実行する。
【０１２６】
こうして通い箱の探索ができたら、多関節ロボット５１０に対して拾い出し動作と、分別保持領域として割り付けた小箱への移送動作とを指令すると共に（Ｓ６４０）、対応する小箱の収納可能容量ＳＫＶを移送した金物の個数に応じて減少させる（Ｓ６４２）。また、実施例１と同様に、金物受け入れリストＫＩＮＬＳＴを生成する（Ｓ６４４）。
【０１２７】
次の構造部材があるか否かを判定する（Ｓ６５０）。「ＮＯ」の場合は処理を終了し、「ＹＥＳ」の場合は、Ｓ６２０〜Ｓ６４４までの処理と同様の金物分別保持制御を実行する（Ｓ６５５）。このとき、Ｓ６２２の分割保持領域の割り付けに当たっては、既に同じ種類の金物について小箱が割り付けられているか否かを判定する（Ｓ６６０）。Ｓ６６０の判定が「ＮＯ」の場合はＳ６５０へ戻る。一方、Ｓ６６０の判定が「ＹＥＳ」の場合は、今回の分別保持を行うに際して当該小箱の収納可能容量ＳＫＶが不足していないかを判定する（Ｓ６６２）。Ｓ６６２の判定が「ＮＯ」の場合はＳ６５０へ戻り、Ｓ６６２の判定は「ＹＥＳ」の場合は、小箱の追加が可能か否かを判定する（Ｓ６６４）。そして、小箱の追加が可能な場合は（Ｓ６６４：ＹＥＳ）、同じ種類の金物に対する小箱の割り付け個数を追加し（Ｓ６６６）、Ｓ６５０へ戻る。
【０１２８】
一方、小箱の追加が不可能な場合は（Ｓ６６４：ＮＯ）、通い箱の中に空のものがあるか否かを判定する（Ｓ６７０）。空のものがあるか否かは、通い箱置き場５２０のコンベア機構５２１を駆動して通い箱を送りつつ、カメラ５４０から画像ＰＨＴ１１を取り込む処理を通じて実行する。そして、空の通い箱がある場合は（Ｓ６７０：ＹＥＳ）、当該からの通い箱を分別保持領域に追加する（Ｓ６７２）。
【０１２９】
空の通い箱がない場合は（Ｓ６７０：ＮＯ）、金物準備・取付プログラム（Ｓ７００）を起動する（Ｓ６８０）。Ｓ６８０で金物準備・取付プログラム（Ｓ７００）を起動するのは、作業テーブル５７０側に設定した金物準備部５７５を利用した金物群ＫＭＧｎ＋１，ＫＭＧｎ＋２，…の準備を開始することにより、小箱の収納可能容量ＳＫＶの復活を図るためである。Ｓ６８０を実行した場合は待機状態となる。そして、Ｓ７００を起動したことにより実行される後述の金物群の準備動作により、金物の分別保持が可能になった場合に待機状態から復帰してＳ６５０へと戻る。なお、本実施例では、Ｓ６５０における次があるか否かの判定を、金物受け入れリストＫＩＮＬＳＴと金物リストＫＭＬＳＴにおける金物の種類と個数とが一致したか否かの判定とすることで、収納可能容量ＳＫＶの不足によって待機状態となった場合は、待機したところの続きからＳ６５５の処理が再開される。
【０１３０】
金物準備・取付プログラム（Ｓ７００）を図１８に示す。このプログラムに従い、ロボット制御装置５６０の演算処理部５６１が以下の処理を実行することにより、金物の供給として、金物準備動作と金物取付動作とが実行される。
【０１３１】
このプログラムは、プレカット加工制御装置７０から部材特定指令ＢＴＣが入力されると（Ｓ７１０：ＹＥＳ）、プレカットデータ記憶部５６２Ｂからプレカット加工データＰＣＤを読み出す（Ｓ７１５）。そして、読み出したプレカット加工データＰＣＤにおけるプレカット加工スケジュールに従い、今回の取付対象となる構造部材を特定し（Ｓ７２０）、当該構造部材に取り付ける金物の準備が完了しているか否かを判定する（Ｓ７２２）。準備が完了していない場合は（Ｓ７２２：ＮＯ）、今回の取付対象となっている構造部材に取り付ける金物の種類と個数を抽出してワーキングメモリに書き込む（Ｓ７２５）。
【０１３２】
続いて、Ｓ７２５でワーキングメモリに書き込んだ金物の種類と個数に基づき、小箱置き場５３０のコンベア機構５３１を駆動して対象となる金物が保持されている小箱を金物収集位置へと移動させる（Ｓ７３０）。このとき、通い箱が分別保持領域に追加設定されている場合にあっては、通い箱置き場５２０のコンベア機構５２１を駆動して対象となる金物が保持されている通い箱を金物収集位置へと移動させる。
【０１３３】
そして、金物収集位置に移動された小箱又は通い箱から、金物を収集して金物準備部５７５へと構造部材毎に整理して置く動作を多関節ロボット５５０に対して指令する（Ｓ７４０）。
【０１３４】
この指令を受けて、多関節ロボット５５０は、金物収集位置の小箱又は通い箱から金物を一つ収集しては金物準備部５７５へと移動させる動作を実行する。一つの金物の移動が完了する毎に、金物受け入れリストＫＩＮＬＳＴの対応する金物について受け入れ個数をデクリメントする（Ｓ７５０）。そして、今回取り付ける金物の収集が完了するまで金物収集の処理を繰り返し実行する（Ｓ７６０→Ｓ７３０）。そして、収集による取付準備が完了したら（Ｓ７６０：ＹＥＳ）、金物準備部５７５から金物を一つずつ拾い出してはプレカット加工データＰＣＤによって特定される構造部材の金物取付部へと金物を取り付ける動作を多関節ロボット５５０に対して指令する（Ｓ７７０）。なお、金物準備が完了しているときは（Ｓ７２２）、Ｓ７２５以下をパスしてＳ７７０へと進む。
【０１３５】
一方、部材特定指令ＢＴＣが入力されていない場合であっても（Ｓ７１０：ＮＯ）、Ｓ６８０によって金物準備動作が指令されている場合は（Ｓ７８０：ＹＥＳ）、プレカット加工データＰＣＤにおけるプレカット加工スケジュールに従い、取付未処理の構造部材の内で早く加工される構造部材を特定すると共に（Ｓ７８２）、当該構造部材に取り付ける金物の種類と個数を抽出してワーキングメモリに書き込む（Ｓ７８４）。そして、Ｓ７８４でワーキングメモリに書き込んだ金物の種類と個数に基づき、Ｓ７３０〜Ｓ７６０と同様に、小箱又は通い箱を金物収集位置へと移動させ、金物準備部５７５へと金物群を準備する動作を多関節ロボット５５０に対して指令する（Ｓ７９０）。そして、金物群の準備が完了したら（Ｓ７９２：ＹＥＳ）、金物の準備が完了している構造部材を特定する情報を記憶する（Ｓ７９４）。
【０１３６】
取付適否判定プログラム（Ｓ８００）を図１９に示す。このプログラムに従い、ロボット制御装置５６０の演算処理部５６１が以下の処理を実行することにより、構造部材ＫＫＢに対して金物が適正に取り付けられているか否かの判定が実行される。
【０１３７】
このプログラムは、プレカット加工制御装置７０から部材特定指令ＢＴＣが入力されると（Ｓ８１０：ＹＥＳ）、プレカットデータ記憶部５６２Ｂからプレカット加工データＰＣＤを読み出す（Ｓ８１５）。そして、読み出したプレカット加工データＰＣＤにおけるプレカット加工スケジュールに従い、今回の取付対象となる構造部材を特定すると共に（Ｓ８２０）、当該構造部材に取り付ける金物の種類と個数を抽出してワーキングメモリに書き込む（Ｓ８２５）。
【０１３８】
続いて、Ｓ８２５でワーキングメモリに書き込んだ金物の種類に基づき、金物仕様データ記憶部５６２Ａから、対応する金物の重量に関する情報を読み出し、当該金物の個数を乗算する処理をＳ８２５で抽出した金物の全てについて実行して金物総重量計算値ＫＭＷを算出する（Ｓ８３０）。
【０１３９】
次に、重量計測装置５８０から、金物取付前の構造部材ＫＫＢだけの重量計測値ＷＨＴ１１を取り込む（Ｓ８４０）。なお、この間、金物準備・取付プログラム（Ｓ７００）におけるＳ７７０の処理は待機状態とさせ、Ｓ８４０が完了した後にＳ７７０を実行する様に構成してある。こうしてＳ７７０が実行されて金物が取り付けられた後、再び重量計測装置５８０から金物取付後の構造部材ＫＫＢと金物群ＫＭＧの合計となる重量計測値ＷＨＴ１２を取り込む（Ｓ８５０）。
【０１４０】
次に、重量差△ＷＨＴ＝ＷＨＴ１２−ＷＨＴ１１を算出する（Ｓ８６０）。そして、この重量差△ＷＨＴと金物総重量計算値ＫＭＷとが等しいか否かを対比判定する（Ｓ８７０）。そして、Ｓ８７０の判定がＮＯの場合は、実施例４と同様にエラーリストＥＲＲＬＳＴを生成し、プリンタ５９０から出力する（Ｓ８８０）。
【０１４１】
この様に、実施例１〜３によれば、金物工法用のプレカット材に対して継手・仕口用の金物を添え、あるいは取り付けて出荷するに当たり、煩雑な準備作業や膨大な数の棚を用意しなくてもよくすることができる。
【０１４２】
以上、本発明の実施例について説明したが、本発明は上述した実施例に限られることなく、その要旨を逸脱しない範囲内において、さらに種々の態様にて実施することができる。
【０１４３】
例えば、実施例１においては、構造部材の到着後に金物の収集を開始、金物収集が完了してから金物供給を実行する構成としているが、一つ前の構造部材に対する金物の供給が完了したら、次の構造部材の到着を待たずに金物の収集を開始する構成としてもよい。
【０１４４】
また、実施例１，２においても、実施例３と同様にプレカット加工制御装置７０から部材特定指令ＢＴＣが入力される様に構成し、部材特定指令ＢＴＣに基づいて金物供給領域３１へと移動されてきた構造部材ＫＫＢを特定し、金物の収集及び供給を行う様に構成することもできる。金物の供給に当たってプレカット加工制御装置７０から入力される部材特定指令ＢＴＣを用いることにより、プレカット加工スケジュールに対して割り込み加工が行われて到着順が変わっても適切に金物を供給することができる点で、より現場作業に適したものとなる。
【０１４５】
さらに、実施例３では金物の取付を行っているが、金物全ての取付を行わず、一部だけを取り付ける様にしてもよい。一部だけを取り付ける場合、取り付けなかった金物はビニール袋などの収納容器に収納して構造部材の適所に貼り付けるといった構成にすることもできる。なお、金物の取付を行わず添えるだけの場合も、ビニール袋等に金物を詰めて構造部材の適所に貼り付けたり括り付けたりする構成をも備えるものとすることができる。
【０１４６】
加えて、金物分別保持部に、穴明き金物を挿し通すことの可能な挿通部材や、ボルトの軸を挿入することのできる挿入穴を多数備えさせ、これらの挿通部材や挿入穴の位置情報を用いて金物分別保持領域の設定を行う様にすることもできる。
【０１４７】
また、金物の取付適否判定に関して、重量ではなく、画像（シルエットや色の異同）を用いたり、表面温度の異同を計測してこれを行うこともできる。
【０１４８】
さらに、ホゾパイプに関しては、金物取り付け前にホゾパイプ挿入穴の開口部に拡開案内部を形成するためのポンチを多関節ロボットでホゾパイプ挿入穴に打ち込む動作を実行させて取付動作をスムーズに実行可能な取付準備動作をも行わせる様にすることができる。この場合、ポンチで打ったときのポンチの打ち込み深さから、ホゾパイプ挿入穴の加工不良をも検知する様にしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１４９】
木造住宅用の木材プレカット加工に利用することができる。
【符号の説明】
【０１５０】
１・・・木材プレカット加工設備、１０・・・木材搬入部、２０・・・木材加工部、３０・・・木材搬出部、３１・・・金物供給領域、５０・・・プレカットデータ作成装置、７０・・・プレカット加工制御装置、１００・・・金物供給装置、１１０・・・多関節ロボット、１２０・・・金物混載保持部、１３０・・・仮置き部、１４０・・・金物分別保持部、１５１，１５２・・・カメラ、１６０・・・ロボット制御装置、１７０・・・ディスプレイ、１８０・・・配材トレイ、２００・・・重量計測装置、２１０・・・プリンタ、５００・・・金物供給装置、５１０・・・多関節ロボット、５２０・・・通い箱置き場、５３０・・・小箱置き場、５４０・・・カメラ、５５０・・・多関節ロボット、５６０・・・ロボット制御装置、５７０・・・作業テーブル、５７５・・・金物準備部、５８０・・・重量計測装置、５９０・・・プリンタ、ＢＴＣ・・・部材特定指令、ＫＫＢ・・・構造部材、ＫＭ・・・金物、ＫＭＤ・・・金物仕様データ、ＫＭＧ・・・金物群、ＫＬＳＴ・・・金物リスト、ＰＣＤ・・・プレカット加工データ、ＰＨＴ０１，ＰＨＴ０２，ＰＨＴ１１・・・画像データ、Ｗ・・・木材、ＷＨＴ０１，ＷＨＴ０２，ＷＨＴ１１，ＷＨＴ１２・・・重量計測値。
【要約】
【課題】金物工法用のプレカット材に対して継手・仕口用の金物を添え、あるいは取り付けて出荷するに当たり、煩雑な準備作業や膨大な数の棚を用意しなくてもよくする。
【解決手段】木材プレカット加工設備１の木材搬出部近傍に備えた金物供給装置１００は、多関節ロボット１１０、金物混載保持部１２０、仮置き部１３０、金物分別保持１４０を備え、ロボット制御装置１６０は、カメラ１５１による画像データＰＨＴ０１に基づいて他の金物の下になっていない金物を拾い出し対象として特定して金物混載保持部１２０から仮置部１３０へと移動させ、カメラ１５２による画像データＰＨＴ０２を金物仕様データＫＭＤと照合することによって金物の種類を特定して金物分別保持部１４０に割り付けた所定の分別保持領域１４１，１４２，…の中の一つへと移動させておき、金物供給領域３１に到達した構造部材毎に取付に必要な金物を分別保持領域から収集して供給する。
【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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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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