(57)【要約】【課題】根太に床板材を自動的に連続してビス止めし固定する。【解決手段】根太（２）上に載置されて敷き詰められた床板材（４）により形成された床面に予め付されたマーキング位置（Ｐ）に自動的に穿孔して根太に床板材をビス止めするための自走式ビス止め装置（１０）であって、本装置を床面上で移動させるための自走手段（１２）と、床面に予め付されたマーキング位置を認識するための認識手段（２２）と、該認識手段が認識したマーキング位置上に本装置を固定する固定手段（３２）と、マーキング位置に下穴（６）を穿孔するための穿孔手段（４２）と、該下穴にビスを螺合するための螺合手段（５２）と、少なくとも前記穿孔手段のドリルビット（４４）および前記螺合手段のドライバビット（５４）をマーキング位置の真上に移動させるように切り替える切替手段（６２）と、を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
根太（２）上に載置されて敷き詰められた床板材（４）により形成された床面に予め付されたマーキング位置（Ｐ）に自動的に穿孔して根太に床板材をビス止めするための自走式ビス止め装置（１０）であって、
本装置を床面上で移動させるための自走手段（１２）と、床面に予め付されたマーキング位置を認識するための認識手段（２２）と、該認識手段が認識したマーキング位置上に本装置を固定する固定手段（３２）と、マーキング位置に下穴（６）を穿孔するための穿孔手段（４２）と、該下穴にビスを螺合するための螺合手段（５２）と、少なくとも前記穿孔手段のドリルビット（４４）および前記螺合手段のドライバビット（５４）をマーキング位置の真上に移動させるように切り替える切替手段（６２）と、を備え、
前記認識手段はマーキング位置を認識して所定位置に本装置を移動させるように前記自走手段を制御し、
前記穿孔手段はドリルビットを回転させながら床面の法線方向に押し下げる昇降機構を有し、
前記螺合手段はドライバビットの先端に自動的に供給されたビス（タップビスＢ１）を正回転させながらマーキング位置の真上から床面の法線方向に押し下げて下穴に螺合する付勢機構を有している、ことを特徴とする自走式ビス止め装置。
【請求項２】
前記固定手段（３２）は負圧によって床面に本装置（１０）を吸い付けて固定し、かつ、作業により発生した屑を回収するバキューム機構（３４）を有する、ことを特徴とする請求項１に記載の自走式ビス止め装置。
【請求項３】
前記認識手段（２２）はマーキング位置（Ｐ）の真上からオフセットした位置よりマーキング位置を認識する、ことを特徴とする請求項１又は２に記載の自走式ビス止め装置。
【請求項４】
前記認識手段は（２２）マーキング位置（Ｐ）の真上からマーキング位置を認識し、
前記切替手段（６２）は少なくとも前記前記認識手段、前記穿孔手段（４２）および前記螺合手段（５２）をマーキング位置の真上に移動させるように切り替える、ことを特徴とする請求項１又は２に記載の自走式ビス止め装置。
【請求項５】
前記切替手段（６２）は床面と平行する面内で所定角度で回転する基台（６４）に取り付けた各手段（２２，４２，５２）を切り替える、ことをと特徴とする請求項１、２、３又は４に記載の自走式ビス止め装置。
【請求項６】
根太（２）上に載置されて敷き詰められた床板材（４）により形成された床面に予め付されたマーキング位置（Ｐ）に自動的に穿孔して根太に床板材をビス止めするための自走式ビス止め装置であって、
本装置を床面上で移動させるための自走手段（１２）と、床面に予め付されたマーキング位置を認識するための認識手段（２２）と、該認識手段が認識したマーキング位置上に本装置を固定する固定手段（３２）と、マーキング位置にビスを螺合するための螺合手段（５２）と、を備え、
前記認識手段は、マーキング位置の真上からオフセットした位置よりマーキング位置を認識してマーキング位置の真上に螺合手段のドライバビットを位置させるように前記自走手段を制御し、
前記螺合手段はドライバビットの先端に自動的に供給されたビス（ドリル−タップビスＢ２）を正回転させながらマーキング位置の真上から床面の法線方向に押し下げる昇降機構を備えている、ことを特徴とする自走式ビス止め装置。
【請求項７】
前記固定手段（３２）は負圧によって本装置を床面に吸い付け、かつ、作業により発生した屑を回収するバキューム機構（３４）を有する、ことを特徴とする請求項６に記載の自走式ビス止め装置。
【請求項８】
前記マーキング位置（Ｐ）へのマーキングはインクを用いて行われ、
前記認識手段（２２）はマーキングの色又はマーキングの形状を識別することでその作業範囲の周縁を判断する、ことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載の自走式ビス止め装置。
【請求項９】
前記マーキング位置（Ｐ）へのマーキングはインクを用いて行われ、
該マーキングには前記認識手段（２２）が次に識別すべきマーキング位置が指し示されており、
前記認識手段は指し示された次に識別すべきマーキング位置の方向に自走するように前記自走手段（１２）を制御する、ことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載の自走式ビス止め装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は自走式ビス止め装置に関し、例えばトラックのシャーシフレームに固定した根太上に載置されて敷き詰められた床板材に自動的にビス止めして荷台床面を構成するための自走式ビス止め装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えばトラックの荷台床面の組み立て作業は、シャーシフレームに予め別工程により固定して取り付けた根太（縦根太や横根太）上に床板材を隙間なく敷き詰めて仮止めしてから、各床板材を根太にビス止めするためのビス止め位置を床面（床板材）にマーキングし、そのマーキング位置にビスを螺合することで各板材を根太に本止めして固定していた。ここで一般的には床板材には２０ｍｍ程度の板厚の木材が用いられ、根太には２〜３ｍｍ程度の板厚の鋼材を矩形又は角Ｃ字型の断面形状に形成した角形鋼管又はＣ形鋼管が用いられている。
【０００３】
最近では作業効率を向上させるために、図９（ａ）に示したような穴あけとビスの螺合を同時に行うことができるドリル−タップビス（Ｂ２）が用いられることが多くなってきている。このドリル−タップビスは先端１／３が木材である床板材（４）や鋼材である根太（２）に下穴（６）を穿孔するためのドリル形状、頭部側２／３が鋼材である根太にタップを立てるためのタップ形状（ビス形状）をしており、先端のドリル部分で床板材および根太へ下穴をあけ、その下穴の根太部分にタップ部分でねじ溝をたてつつビスがねじ込まれるようになっている。
そして多数のマーキング位置へのビス止め作業を効率的に行うために、このドリル−タップビスを帯状に連装したビスロープ（登録商標）や複数のドリル−タップビスを自動的に整列させて保持するビスホルダーから次々と自動的にドリル−タップビスが供給されるようにした電動式工具であるいわゆるビスライダ（登録商標）が使用されており、連続してマーキング位置にビスを螺合して根太に床板材を本止めしている。
【０００４】
またこのようなドリルビスを用いることなく、これまでのように、まず床板材（４）および根太（２）にドリルで予め下穴をあけ、そこに図９（ｂ）に示したようなタップビス（Ｂ１）を螺合することで根太にねじ溝を立てつつ各床板材を根太に固定して荷台床面を構成する作業も依然として多く行われている。
【０００５】
ところで床板材は車体の大きさにもよるが、例えば１０トン車の場合で、幅１５ｃｍ、長さ３ｍ程度のものが９０本（９ｍで３０本）以上必要とされる。横根太上に敷き詰められた床板材のビスによる固定は横根太１本当たり３０箇所前後であるため、１車両当たりでは９００〜１０００箇所のビス止め作業が必要となる。現在これらの作業は全て人手作業に頼っているのか現状であり、通常２人で２〜３日かかる作業となっており人件費コスト増の一因となっていた。またかかるビス止め作業はかなりの力を要し、またドリルの連続振動による腱鞘炎等の危険度も高い難作業であるため、作業負担の大幅な軽減も求められていた。
【０００６】
そこで下記特許文献１ではかかる車両における床板張り作業を自動化すべく、架台に取り付けた根太および床板に、ねじ締めユニットを水平移動自在に取り付けた水平駆動機構を有するロボ架台を用いることで人力によることなく連続して行うことを可能とした「トラック床板の自動加工装置」が発案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特願２００７−１３７１０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら特許文献１の装置では装置自体が大きくなるという問題があるばかりでなく、既にアオリや荷室が取り付けられたトラックの根太に床板材をビス止めすることはできないか困難を伴うものであった。
また特許文献１の装置では、床板材のどの位置にねじを締め付けてやるかを予めプログラムしてやる必要があるが、シャーシフレームに固定される根太の位置には±１ｃｍ程度の誤差が生じることがあり、そのためプログラムをプリセットしていたとしてもその微調整が必要となるといった問題もあった。
【０００９】
本発明は上記課題を解決するためなされたもので、小型の装置であり、既にアオリや荷室が取り付けられたトラックであっても根太に床板材をビス止めすることができ、また、対象（トラック等）毎にビス止めの位置をプラグラムしてやる必要がなく（当然にそのプログラムの微調整も必要ない）、根太に床板材を自動的に連続してビス止めし固定することができる自走式ビス止め装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するため請求項１に記載の本発明は、根太（２）上に載置されて敷き詰められた床板材（４）により形成された床面に予め付されたマーキング位置（Ｐ）に自動的に穿孔して根太に床板材をビス止めするための自走式ビス止め装置（１０）であって、
本装置を床面上で移動させるための自走手段（１２）と、床面に予め付されたマーキング位置を認識するための認識手段（２２）と、該認識手段が認識したマーキング位置上に本装置を固定する固定手段（３２）と、マーキング位置に下穴（６）を穿孔するための穿孔手段（４２）と、該下穴にビスを螺合するための螺合手段（５２）と、少なくとも前記穿孔手段のドリルビット（４４）および前記螺合手段のドライバビット（５４）をマーキング位置の真上に移動させるように切り替える切替手段（６２）と、を備え、
前記認識手段はマーキング位置を認識して所定位置に本装置を移動させるように前記自走手段を制御し、
前記穿孔手段はドリルビットを回転させながら床面の法線方向に押し下げる昇降機構を有し、
前記螺合手段はドライバビットの先端に自動的に供給されたビス（タップビスＢ１）を正回転させながらマーキング位置の真上から床面の法線方向に押し下げて下穴に螺合する付勢機構を有している、ことを特徴とする。
【００１１】
なお請求項２に記載のように、前記固定手段（３２）は負圧によって床面に本装置（１０）を吸い付けて固定し、かつ、作業により発生した屑を回収するバキューム機構（３４）を有する、ものとする。
【００１２】
ここで請求項３に記載のように、前記認識手段（２２）はマーキング位置（Ｐ）の真上からオフセットした位置よりマーキング位置を認識する、ものとする。
【００１３】
または請求項４に記載のように、前記認識手段は（２２）マーキング位置（Ｐ）の真上からマーキング位置を認識し、
前記切替手段（６２）は少なくとも前記前記認識手段、前記穿孔手段（４２）および前記螺合手段（５２）をマーキング位置の真上に移動させるように切り替える、ものであることが好ましい。
【００１４】
なお請求項５に記載のように、前記切替手段（６２）は床面と平行する面内で所定角度で回転する基台（６４）に取り付けた各手段（２２，４２，５２）を切り替える、ものであることが好ましい。
【００１５】
また請求項６に記載の本発明は、根太（２）上に載置されて敷き詰められた床板材（４）により形成された床面に予め付されたマーキング位置（Ｐ）に自動的に穿孔して根太に床板材をビス止めするための自走式ビス止め装置であって、
本装置を床面上で移動させるための自走手段（１２）と、床面に予め付されたマーキング位置を認識するための認識手段（２２）と、該認識手段が認識したマーキング位置上に本装置を固定する固定手段（３２）と、マーキング位置にビスを螺合するための螺合手段（５２）と、を備え、
前記認識手段は、マーキング位置の真上からオフセットした位置よりマーキング位置を認識してマーキング位置の真上に螺合手段のドライバビットを位置させるように前記自走手段を制御し、
前記螺合手段はドライバビットの先端に自動的に供給されたビス（ドリル−タップビスＢ２）を正回転させながらマーキング位置の真上から床面の法線方向に押し下げる昇降機構を備えている、ことを特徴とする。
【００１６】
なおここでも請求項７に記載のように、前記固定手段（３２）は負圧によって本装置を床面に吸い付け、かつ、作業により発生した屑を回収するバキューム機構（３４）を有する、ものとする。
【００１７】
さらに請求項８に記載のように上記発明では、前記マーキング位置（Ｐ）へのマーキングはインクを用いて行われ、
前記認識手段（２２）はマーキングの色又はマーキングの形状を識別することでその作業範囲の周縁を判断する、ことが好ましい。
【００１８】
また請求項９に記載のように、前記マーキング位置（Ｐ）へのマーキングはインクを用いて行われ、
該マーキングには前記認識手段（２２）が次に識別すべきマーキング位置が指し示されており、
前記認識手段は指し示された次に識別すべきマーキング位置の方向に自走するように前記自走手段（１２）を制御する、ことも好ましい。
【発明の効果】
【００１９】
請求項１に記載の本発明は、床板材および根太に穿孔した下穴にねじ込むことでその下穴にねじ溝をたてつつ螺合するタップビスを用いる場合の装置であり、自走手段により装置を自走させ、認識手段によりビス止めするマーキング位置を認識し、固定手段により装置を所望の位置に固定し、穿孔手段により下穴を穿孔し、螺合手段により下穴にビスを螺合することで、予めマーキングした位置に自動でビス止めを行って根太に床板材を固定してやることができるようになっている。なお下穴を穿孔するために穿孔手段にはドリルビットを回転させながら昇降させる昇降機構が、ビスを下穴に螺合するために螺合手段にはドライバビットを正回転させながら押し下げる付勢機構（昇降機構でもよい）が設けられている。
ここで切替手段により、穿孔手段のドリルビットと螺合手段のドライバビットとをマーキング位置の真上に移動させるようにすることにより、固定手段により固定した装置の位置を動かすことなく、すなわち穿孔手段によりあけた下穴と螺合手段によるビス止めとが位置ずれするおそれをなくして根太に床板材をビス固定してやることができる。なお本発明ではあえて手作業で床板材へのマーキングを行うこととすることにより、装置の位置決めのためのプログラムやその調整が不要となり、装置の簡易化、小型化、低廉化が図られる。
このように本発明の自走式ビス止め装置によれば、作業の効率化、人件費の削減および作業者の負担軽減等を図ることができる。なお本装置では、アオリや荷室が取り付けられたトラックなどであっても根太に床板材をビス止めすることも可能である。
【００２０】
また請求項２に記載のように、固定手段を負圧により装置を床面に吸い付けると同時に、負圧により作業により発生した屑を回収するものとすれば、装置の固定および屑の回収を一の手段で行うことができる。なお装置の固定をキャタピラなどの自走手段そのものとすることも可能であるが、作業中に装置が移動してしまうことを防ぐ上では本発明のように装置を床面に固定してやることが好ましい。
【００２１】
ここで請求項３に記載のように、認識手段がマーキング位置の真上からオフセットした位置からマーキング位置を認識するものとしてやれば、穿孔手段と螺合手段とを切り替えるだけでマーキング位置にビス止めを行うことができ、また、認識手段によりマーキング位置に間違いなく下穴の穿孔およびビスの螺合が行われているかを確認しながら作業することが可能となる。
【００２２】
または請求項４に記載のように、認識手段がマーキング位置の真上からマーキング位置を認識し、切替手段は少なくとも認識手段、穿孔手段および螺合手段をマーキング位置の真上に移動させるように切り替えるようにしてやれば、より正確な位置に下穴の穿孔およびビスの螺合を行うことが可能となる。
【００２３】
なお請求項５に記載のように、切替手段を床面と平行する面内で所定角度で回転する基台とし、基台に取り付けた各手段（（認識手段、）穿孔手段、螺合手段）を切り替えるものとしてやれば、例えばスライド動作により各手段を切り替えるのと比して、簡易な構成で安定した切替動作により各手段の切り替えを行うことができる。
【００２４】
請求項６に記載の本発明は、床板材および根太への穴あけとビスの螺合を同時に行うことができるドリル−タップビスを用いる場合の装置であり、自走手段により装置を自走させ、認識手段によりビス止めするマーキング位置を認識し、固定手段により装置を所望の位置に固定し、螺合手段により下穴を穿孔してビスを螺合することで、予めマーキングした位置に自動でビス止めを行って根太に床板材を固定してやることができる。なお固定手段をキャタピラなどの自走手段そのものとすることなども可能である。
ここで認識手段がマーキング位置の真上からオフセットした位置よりマーキング位置を認識しマーキング位置の真上に螺合手段のビット先端を位置させるように自走手段を制御するようにしてやれば、請求項１の装置のような切替手段を必要とせず装置を簡素化してやることができる。
【００２５】
なおここでも請求項７に記載のように、固定手段が負圧によって装置を床面に吸い付け、かつ、作業により発生した屑を回収するものとしてやれば、装置の固定および屑の回収を一の手段で行うことができる。
【００２６】
さらに請求項８に記載のように、床板材へのマーキングは色付きインクを用い、認識手段はインクの色を識別することでその作業範囲の周縁を判断するようにしてやれば、装置は自動で作業範囲を判定し、全範囲の走査完了により作業終了を認識した場合にはこれを作業者に知らせることなどもできる。もちろんビス止めの個数を予め指定し、指定した個数のビス止めを完了することで作業の終了を認識するようにしてやってもよい。
【００２７】
また請求項９に記載のように、マーキングに次のマーキング位置の方向を示し、認識手段がその方向に自走手段を制御することで、認識手段は効率的にマーキング位置を認識することができるようになる。また作業の終点もマーキングに基づき認識することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】実施例１の自走式ビス止め装置の斜視図である。
【図２】実施例１の自走式ビス止め装置の側面図である。
【図３】実施例１の自走式ビス止め装置の底面図である。
【図４】実施例１の自走式ビス止め装置の平面図である。
【図５】実施例１の自走式ビス止め装置の構成を示したブロック図である。
【図６】穿孔手段の構造および本装置によりマーキング位置を認識する様子を示したイメージ図である。
【図７】実施例１の自走式ビス止め装置の変形例の構成を示したブロック図である。
【図８】実施例２の自走式ビス止め装置の構成を示したブロック図である。
【図９】床板材と根太とをビス止めする様子を示した図であり（ａ）はドリル−タップビスを用いた場合、（ｂ）はタップビスを用いた場合をあらわしている。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
本発明は、例えば根太上に載置されて敷き詰められた床板材を根太に自動的にビス止めして床面を構成するための自走式ビス止め装置であり、予めマーキングした位置に自動走行して位置あわせを行い、そこにビスを螺合して床板材と根太とを自動的に固定することを可能とし、これにより作業効率の向上、作業者の肉体的負担軽減等を図ったものである。
以下、トラックのシャーシフレームに固定した根太に床板材を自動的にビス止めして荷台床面を構成する場合を具体例として、本発明の自走式ビス止め装置の構造を図面を用いて説明した後に、その使用方法についても簡単に説明する。
【実施例１】
【００３０】
本実施例の自走式ビス止め装置は、根太上に載置されて敷き詰められた床板材により形成された荷台床面に予め付されたマーキング位置に、下穴を床板材および根太に穿孔してからその下穴にタップビスＢ１の螺合を行うことで、床板材を根太に自動的に固定するためものである。
【００３１】
図１乃至図６は本実施例の自走式ビス止め装置の構成を説明するための図であり、図１は荷台床面に置いた自走式ビス止め装置の斜視図、図２はその側面図、図３はその底面図、図４はその平面図、図５は本装置の構成を示したブロック図、図６は穿孔手段の構造および本装置によりマーキング位置を認識する様子を示したイメージ図である。
この自走式ビス止め装置１０には装置本体をなす筐体７１の他、マーキング位置Ｐを目視により確認するための確認用モニタ及び入力用の各種指示ボタン等が設けられた操作入力部７３が配設された押し手７７が筐体７１から斜めに倒立するように設けられており、人力による手押し車式の移動にも対応している。なお操作入力部７３には本装置の全動作を制御するための回路基板が内蔵されている。
また、筐体７１の前面側には、例えば超音波センサからなる障害物センサ７９が配設されている。この障害物センサ７９は、筐体７１の正面方向を向いており前方側１８０°の範囲の障害物や床面の存在を検出することで、本装置が障害物に接触したり荷台床面上から落下することなど防止する役目を有する。
【００３２】
筐体７１には、本装置１０を床面上で移動させるための自走手段１２と、床面に予め付されたマーキング位置Ｐを認識するための認識手段２２と、認識手段２２が認識したマーキング位置Ｐに上に本装置を固定する固定手段３２と、マーキング位置Ｐにドリルビット４４により下穴６を穿孔するための穿孔手段４２と、下穴６にビスＢを螺合するための螺合手段５２と、穿孔手段４２および螺合手段５２をマーキング位置Ｐの真上に移動させるように切り替える切替手段６２とが備えられおり、各手段には外部コンセントから図示しないスパイラルケーブルを用いて電力が供給され、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等の制御回路部品を組み込んだ回路基板からの指令に基づき各手段が動作するようになっている。
【００３３】
自走手段１２は、根太２上に敷き詰められて仮止めされた床板材４で構成された荷台床面上で本装置１０を移動させるためのキャタピラである。このキャタピラは、本装置下面を床面から１ｃｍ程度持ち上げるように本装置の左右両側に設けられており、それぞれが独立した自走用モータによる動力によって駆動して、それぞれが自在に正転・反転し本装置を荷台床面上で移動させることができるようになっている。この自走用モータの回転制御、すなわち自走手段１２であるキャタピラの駆動制御は、次に説明する認識手段２２による認識に基づいて行われる。なお自走手段１２をタイヤなどにすることももちろん可能であるが、安定走行のためにはキャタピラを採用することが好ましい。
【００３４】
認識手段２２は、荷台床面に予め付されたマーキング位置Ｐを認識するためのデジタルカメラ（ＣＭＯＳカメラやＣＣＤカメラなど）である撮影装置２３と、撮影した画像を解析することで所望の位置に装置を移動させるように自走手段１２を制御する解析制御装置２５とを有している。ここで所望の位置とは、初期状態の本装置にあっては次に説明する穿孔手段４２のドリルビット４４の先端がマーキング位置Ｐの真上となる位置のことを意味する。なお解析制御装置２５は回路基板と電気的に接続されてその一部をなしている。
撮影装置２３は後述する作業に伴い動作する穿孔手段４２や螺合手段５２と干渉することがないように穿孔手段４２や螺合手段５２が配置されて穿孔作業や螺合作業がなされる作業点Ｘからオフセットした位置に配置されており、マーキング位置Ｐの真上からオフセットした位置よりマーキング位置Ｐを斜め方向から撮影する。ここで、撮影装置２３のレンズとマーキング位置Ｐとは数センチメートル程度に保たれており、穿孔等の作業中はその相対的位置関係が変わることがないため斜め方向からのマーキング位置Ｐの認識には特に問題はない。なお撮影装置２３による荷台床面の撮影範囲は少なくとも直径５ｃｍ程度はあることが好ましい。
解析制御装置２５は撮影装置２３により撮影した画像を解析し、ビス止めを行うためのマーキング位置Ｐを識別してキャタピラの駆動制御を行い、本装置を所望の位置（穿孔手段４２のドリルビット４４の先端がマーキング位置Ｐの真上となる位置）に移動させる。
ここでマーキング位置Ｐへのマーキングは色付きインクにより行われ、例えば黒と赤のスタンプを用意し、赤のスタンプをビス止めを行う作業範囲の周縁のマーキング位置に、黒のスタンプをそれ以外のビス止め位置に押印してやるようにしてやれば、解析制御装置２５が荷台床面に押印されたスタンプの位置および色を識別し、スタンプの位置を基に位置合わせのためのキャタピラの駆動制御、色を基に作業範囲の判定をしてキャタピラの駆動制御を行うことができるようになる。
またはスタンプを例えば縦長の二等辺三角形とし、その二等辺三角形の先端が認識手段２２が次に識別すべきマーキング位置の方向を向くように押印してやるようにしてやれば、解析制御装置２５が荷台床面に押印されたスタンプの位置、形状を識別し、スタンプの位置を基に位置合わせのためのキャタピラの駆動制御、形状を基に次に進むべき方向（および作業範囲）の判定をしてキャタピラの駆動制御を行うことができるようになる。
もちろんマーキング位置Ｐへのマーキングを単色のインクペンを用いて単に丸印などで行ったとしても、認識手段２２が自走しながら荷台床面全面を走査する（この場合荷台床面の形状や大きさを予め入力しておく必要がある）ことによってすべてのマーキング位置Ｐを認識することも可能であるが、解析制御装置２５によるキャタピラの駆動制御が複雑となるため、作業範囲や次のマーキング位置Ｐを示してやることとすることでキャタピラの駆動制御を簡素化して安定した自動ビス止めを可能とすることができる。
なお上記のようにインクを用いてマーキング位置Ｐへのマーキングを行う以外にも、色付きの二等辺三角形型のシールを貼付することで行うようにしてやってもよい。
ここでマーキング位置Ｐに付されるマーキングの大きさは穿孔される下穴６の大きさよりも小さいものとする。こうすることで下穴６を穿孔した後にはマーキングは荷台床面に残らなくなるため都合がよい。
【００３５】
固定手段３２は荷台床面に装置をしっかりと固定して穿孔等の作業の際に本装置が位置ずれを起こすことを防止するためのものである。その意味では作業の際に本装置が位置ずれを起こさないのであればかかる固定手段３２をキャタピラそのものとすることもできる。しなしながら本実施例の自走式ビス止め装置１０では、確実な作業のためにこの固定手段３２を負圧によって床面に装置を吸い付けて固定すると同時に、作業により発生した屑を回収するためのバキューム機構３４としている。この固定手段３２は、負圧を発生させるためのファンを回転させる整流子モータ、ファンの前段に形成された集塵室に配置された集塵フィルタ、および荷台床面に置いた自走式ビス止め装置１０の底面と荷台床面との間の空隙を塞ぐように装置の底面の周縁部分に設けられたスカート状のゴム製のベロ３７から構成されており、吸気口３６が装置底面で穿孔作業や螺合作業がなされる作業点Ｘの近くに開口し、排気口が装置の後部に開口して形成されている。
【００３６】
穿孔手段４２はマーキング位置Ｐに下穴６を穿孔するための電動ドリルであり、ドリル本体４１の先端に取り付けられたドリルビット４４を回転させながら荷台床面の法線方向に押し下げる昇降機構を有している。この昇降機構は昇降用モータと昇降用軸等により構成されており、ドリル本体４１は後述する切替手段６２の基台６４に取り付けられた昇降機構により、作業点Ｘに位置合わせされた状態で所定の範囲で荷台床面の法線方向に自在に昇降することができるようになっている。ここで所定の範囲とは床板材４および根太２に穿孔する下穴６の深さとドリルビット４４先端の初期位置と床面との距離により決定されるが、おおよそ１０ｃｍ程度である。なおドリル本体および昇降用モータの駆動制御も回路基板からの指令に基づき行われる。また回路基板ではドリル本体４１のモータおよび昇降用モータにかかる負荷値を監視し、負荷値の急激な変化により床板材４と根太２との境界にドリル先端がきたと判断した場合にモータの回転速度を変更したり、作業中に各モータへの負荷値が所定範囲を外れた場合に各モータの回転を停止させるなどのリミット制御を行う。
【００３７】
螺合手段５２はねじ供給装置５１および電動ドライバ５３を備えたいわゆるビスライダ（登録商標）と呼ばれる自動ビス止め装置であり、ビスライダによりビスＢ１を正回転させながらマーキング位置Ｐの真上から荷台床面の法線方向に押し下げて下穴６に螺合する付勢機構（昇降機構）を有している。ねじ供給装置５１にはビスＢ１を帯状に連装したビスロープ（登録商標）が備えられており、ねじ供給装置５１からはビス止め作業に伴い、電動ドライバ５３に取り付けられたドライバビット５４の先端にビスＢの頭部が位置するように次々と供給されるようになっている。なおビスロープを用いる方式ではなく、複数のビスＢ１を自動的に整列させて保持するビスホルダーから次々と自動的にビスＢ１をドライバビット５４の先端に供給する方式を採用することももちろん可能である。またビスＢ１の供給方式にはキャッチャー方式やバキューム方式などがあるが、各方式は既存の技術であるためその説明は省略する。
なおここで用いられるビスＢ１はタップビスであり、予め穿孔手段４２により下穴６が穿孔された根太２へねじ溝を立てつつねじ込まれるものである。
付勢機構（昇降機構）は電動ドライバに取り付けられたドライバビット５４を回転させながら床面の法線方向に押し下げるもので、穿孔手段４２に用いられるものとほぼ同様の構造のものであるが、タップビスＢ１のピッチおよび電動ドライバの回転速度を勘案して昇降速度を調整しながら、タッピング中に強制的に電動ドライバを押し下げるようになっている。
なお電動ドライバおよび付勢機構の昇降用モータの駆動制御も回路基板からの指令に基づき行われる。また回路基板は電動ドライバ５３のモータおよび昇降用モータにかかる負荷値を監視し、負荷値の急激な変化の検出により床板材４と根太２との境界にドライバビット５４の先端がきたと判断した場合にモータの回転速度を変更したり、作業中に各モータへの負荷値が所定範囲を外れた場合に各モータの回転を停止させるなどのリミット制御を行う。
【００３８】
切替手段６２は穿孔手段４２および螺合手段５２をマーキング位置Ｐの真上に移動させるように切り替えるための装置であり、荷台床面と平行する面内で回転する基台６４とこの基台６４を所定角度（ここでは装置のバランスを考慮して１８０°毎）で回転させる基台用モータ６３から構成され、基台６４に取り付けた穿孔手段４２のドリルビット４４の回転軸と螺合手段５２のドライバビット５４の回転軸とを作業点Ｘに位置合わせるように切り替えるようになっている。この基台用モータ６３の駆動制御も回路基板からの指令に基づき行われる。
【００３９】
次に以上に説明した本実施例の自走式ビス止め装置１０を用いて、根太２上に仮止めした床板材４をビスＢ１により本止めして荷台床面を構成する作業手順について説明する。
【００４０】
まず作業員が手作業によって、根太２上に敷き詰めた床板材４上のビス止めを行おうとする位置に、縦長の二等辺三角形のスタンプをその先端が装置が次に進むべきおおよその方向を向くように押印してやる。
自動でビス止めを行おうとするすべてマーキング位置Ｐに押印が完了した後には、作業の始点となるおおよその位置に自走式ビス止め装置１０を配置してやる。
【００４１】
この状態で自走式ビス止め装置１０に作業開始を指示してやると、認識手段２２が始点となるマーキングの位置および二等辺三角形の先端が指す方向を認識し、解析制御装置２５がマーキング位置Ｐの真上に自走式ビス止め装置１０の作業点Ｘがくるように自走手段１２を制御する。
【００４２】
自走式ビス止め装置１０の作業点Ｘがマーキング位置Ｐの真上に位置決めされた後には固定手段３２が作動し、そのバキューム機構３４による負圧によって床面に本装置が吸い付けられて固定される。
【００４３】
その状態で穿孔手段４２である電動ドリルが始動し、ドリルビット４４を回転させながら昇降機構がドリル本体４１を荷台床面の法線方向に押し下げることで、床板材４のマーキング位置Ｐおよびその下側にある根太２に下穴６が穿孔される。このとき、固定手段３２のバキューム機構３４により穿孔作業に際して発生した穿孔屑が吸気口から集塵フィルタに回収される。下穴６の穿孔が完了すると昇降機構が電動ドリルを引き上げてドリルビット４４の回転も停止される。
【００４４】
次に切替手段６２がその基台６４を反時計回りに１８０°回転させ、作業点Ｘに螺合手段５２である電動ドライバのドライバビット５４先端を位置させる。なおこのときには既にねじ供給装置からタップビスＢ１がドライバビット５４の先端に配置されている。そして電動ドライバが始動し、ドライバビット５４およびタップビスＢ１を回転させながら付勢機構（昇降機構）が電動ドライバ本体を所定の昇降速度で押し下げる。その後電動ドライバへの回転負荷抵抗が所定値以上になったことを検出することで電動ドライバの回転が停止され、穿孔した下穴６にタップビスＢ１の螺合が完了し床板材４が根太２に固定される。それから付勢機構（昇降機構）が電動ドライバを引き上げると同時に、ねじ供給装置からは新たなタップビスＢ１がドライバビット５４先端に供給される。そして切替手段６２がその基台６４を時計回りに１８０°回転させ、作業点Ｘに穿孔手段４２である電動ドリルのドリルビット４４の先端を位置させる。なおタップビスＢ１の螺合作業の際に発生した屑も固定手段３２のバキューム機構３４により吸気口から集塵フィルタに回収される。
【００４５】
こうして一のマーキング位置ＰにドリルビスＢの螺合が完了すると、固定手段３２が停止して本装置１０の床面への固定が解除され、解析制御装置２５が既に認識した一のマーキング位置Ｐの二等辺三角形の先端が指す方向に自走式ビス止め装置１０が進むように自走手段１２を制御する。そして認識手段２２が次のマーキング位置Ｐを認識し、上記一連の動作を再度実行することでビス止めを行う。このように、次々とマーキング位置ＰにドリルビスＢを自動的に螺合することにより、根太２に床板材４の本止めが行われる。ちなみに終点となるマーキング位置Ｐへのマーキングを二等辺三角形ではなく例えば正方形とし、認識手段２２がその形状を判別してこれを終点であると認識することで、自走式ビス止め装置１０が作業を終了し、その旨をブザー等により周囲に報知するようにしてやることが好ましい。
なお自走式ビス止め装置１０の筐体７１の大きさや自走手段１２の位置などの関係から、荷台床面の周縁部分では本装置による自動ビス止めが困難な場合も発生しうるが、そのような場合にはかかる部分へのビス止めは作業者が手動で行うことで対応するのが現実的である。
【００４６】
以上に説明したように本実施例の自走式ビス止め装置１０はタップビスＢ１を用いるものであり、簡易かつ短時間に作業することができるマーキング作業のみを作業者が手作業により行うこととし、それ以外の作業を自動で行うようにすることで、装置の簡素化、小型化、低廉化を図りつつ、高い精度で確実に根太２に床板材４を固定することを可能とし、これにより作業の効率化、人件費の削減および作業者の負担軽減を図ることができる。
ここで本実施例では本装置１０の固定をバキューム機構により行うことで、作業の際に発生した屑を回収しながら安定した作業を行うことができる。さらに切替手段６２により穿孔手段４２のドリルビット４４と螺合手段５２のドライバビット５４とをマーキング位置Ｐの真上に移動させることで、固定手段３２により固定した本装置の位置を動かすことなく、すなわち穿孔手段４２によりあけた下穴６と螺合手段５２によるビス止めとが位置ずれするおそれをなくして根太２に床板材４を固定してやることができる。
【００４７】
図７に本実施例の自走式ビス止め装置の変形例の構成をブロック図で示した。
上記実施例では認識手段２２を構成する撮影装置２３が作業点Ｘからオフセットした位置に配置され、マーキング位置Ｐの真上からオフセットした位置よりマーキング位置Ｐを斜め方向から撮影するものであったところ、この自走式ビス止め装置１０では、マーキング位置Ｐの真上方向からマーキング位置Ｐを撮影するようになっており、そのため撮影手段が切替手段６２の基台６４に取り付けられている。
切替手段６２は穿孔手段４２のドリルビット４４の回転軸、螺合手段５２のドライバビット５４の回転軸、認識手段２２（撮影装置２３）の光軸をそれぞれ作業点Ｘにくるように、すなわちマーキング位置Ｐの真上にくるように、これらが取り付けられた基台６４を所定角度（バランスを考慮して１２０°毎）で回転させるようになっている。
【００４８】
この変形例の自走式ビス止め装置１０では自走手段１２により自走し、認識手段２２によりマーキング位置Ｐを認識し、固定手段３２により装置を床板材４に固定した後に、切替手段６２によって作業点Ｘに穿孔手段４２を移動させて下穴６の穿孔を行い、再度切替手段６２によって作業点Ｘに螺合手段５２を移動させて穿孔した下穴６にタップビスＢ１を螺合してやるようになっている。そのため、上記実施例と比べてマーキング位置Ｐを認識手段２２により確認しながらの穿孔等の作業はできないものの、マーキング位置Ｐの真上から認識手段２２によりマーキング位置Ｐを確認して作業点Ｘを位置合わせすることができるため、より高精度での位置合わせが可能となる。
【００４９】
なお下穴６にねじ溝を立てることができるタップビスＢ１ではなく、通常のボルト（予めねじ溝が立てられたねじ穴に螺合するボルト）を用いて床板材４を鋼材である根太２に固定してやるためには、上記各手段に加えねじ溝を形成するためのタッピングビットおよび昇降機構（付勢機構）を備えたタッピング手段を切替手段６２の基台６４に取り付け、切替手段６２により各手段を切り替えながら、穿孔手段４２により下穴６を穿孔し、タッピング手段により根太２にねじ溝をタッピングし、螺合手段５２によりボルトを螺合してやるように装置を構成してやればよい。
【実施例２】
【００５０】
本実施例の自走式ビス止め装置は、穴あけとビスの螺合を同時に行うことができるドリル−タップビスを用いて自動的に根太に床板材を自動的に固定するためのものである。
なお図９に示したようにドリル−タップビスＢ２は先端側１／３がドリル形状、頭部側２／３程度がタップ形状（ビス形状）をしており、その境界部分に径方向に若干突起するリーマが形成されている。このドリル−タップビスではドリル部分により床板材および根太に下穴６が穿孔され、そこにビス部分が根太にねじ溝を立てつつねじ込まれるようになっている。なおリーマは床板材にネジ山が出来るのを防ぐためのものであり、根太の鋼材に当たると飛んでなくなりタップ部分（ビス部分）によってねじ溝が立つ仕組みになっている。
【００５１】
図８に本実施例の自走式ビス止め装置の構成をブロック図で示した。なお実施例１と同様の構成については同じ符号を付することで重複した説明を省略する。
【００５２】
本実施例の自走式ビス止め装置１０は、本装置を床面上で移動させるための自走手段１２、床面に予め付されたマーキング位置Ｐを認識するための認識手段２２、認識手段２２が認識したマーキング位置Ｐに上に本装置を固定する固定手段３２、マーキング位置ＰにビスＢ２を螺合するための螺合手段５２を備えているが、実施例１のような穿孔手段や切替手段は有していない。
【００５３】
すなわち本実施例の自走式ビス止め装置１０では、認識手段２２である撮影装置２３が作業点Ｘからオフセットした位置に配置され、また、螺合手段５２は作業点Ｘにそのドライバビット５４がくるように配置されており、マーキング位置Ｐの真上からオフセットした位置からマーキング位置Ｐを認識し、解析制御装置２５が作業点Ｘがマーキング位置Ｐの真上となるように自走手段１２を制御し、この状態で固定手段３２が本装置１０をバキューム機構により固定し、ねじ供給装置５１から電動ドライバ５３に取り付けられたドライバビット５４の先端に自動的に供給されたドリル−タップビスＢ２を昇降機構によりマーキング位置Ｐの真上から床面の法線方向に押し下げることで、作業により発生する屑を回収しながらドリル−タップビスＢ２の先端のドリル部分で床板材４および根太２へ下穴６をあけつつその下穴６にビスをねじ込む。こうすることで、鋼材である根太２にタップ部分によりねじ溝が立てられると同時にビスが螺合され、根太２に床板材４が固定される。そして一のマーキング位置Ｐへのビスの螺合が完了すると、解析制御装置２５が次のマーキング位置Ｐの方向に本装置１０が進むように自走手段１２を制御する。その後、認識手段２２が次のマーキング位置Ｐを認識し、上記一連の動作を行うことで、次々とマーキング位置Ｐにドリル−タップビスＢ２を自動的に螺合し、根太２に床板材４を本止めするようになっている。
【００５４】
以上に説明したように本実施例の自走式ビス止め装置では、実施例１の自走式ビス止め装置と同様に本装置の位置ずれを防ぐと同時に作業の際に発生した屑を回収しつつ自動的にマーキング位置にビス止めを行うことができるため、作業の効率化、人件費の削減および作業者の負担軽減が図られることとなる。そして特にドリル−タップビスを用いることで、螺合手段により下穴の穿孔、ねじ溝の形成、ビスの螺合を同時に行うことができる。また認識手段が昇降する螺合手段と干渉しない位置からマーキング位置を認識することで、切替手段を不要として本装置のさらなる小型化、簡素化、低廉化等を図ることができる。
【００５５】
なお本発明の構成は上述したものに限られるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することができるのは勿論である。例えば穿孔およびタッピングを本装置を用いて自動で行い、最終的なビス（ボルト）の螺合は手動で行うようにするなど、上述した本発明の構成の一部分のみを採用してビス止め作業の部分的な省力化を図ることなどももちろん可能である。
【産業上の利用可能性】
【００５６】
本発明は主に根太に床板材を自動的にビス止めするための装置であるが、その他にも平面上のマーキング位置にビス止めを行うことが必要な場面であれば様々なケースに適用するとこができる。
【符号の説明】
【００５７】
２ 根太
４ 床板材
６ 下穴
１０ 自走式ビス止め装置（本装置）
１２ 自走手段
２２ 認識手段
２３ 撮影装置
２５ 解析制御装置
３２ 固定手段
３４ バキューム機構
３５ 吸気口
３７ ベロ
４１ ドリル本体
４２ 穿孔手段
４４ ドリルビット
５１ ねじ供給装置
５２ 螺合手段
５３ 電動ドライバ
５４ ドライバビット
６２ 切替手段
６３ 基台用モータ
６４ 基台
７１  筐体
７３  操作入力部
７７  押し手
７９  障害物センサ
Ｂ１  ドリルビス
Ｂ２  ドリル−タップビス
Ｐ  マーキング位置
Ｘ  作業点
【図１】
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【図２】
2015000437.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
2015000437.tif 000007
【図６】
2015000437.tif 000008
【図７】
2015000437.tif 000009
【図８】
2015000437.tif 000010
【図９】
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