連装ビス打ち機「Robo Slab-Fastener」で木造床版工事を省力化

~床版ビス接合の作業効率が手作業の4倍にアップ~

  • 建築

2021.01.27

清水建設(株)<社長 井上和幸>はこのほど、木造建築工事の生産性向上施策の一環として、木造床版のビス接合を担う連装ビス打ち機「Robo Slab-Fastener」を開発しました。Robo Slab-Fastenerは、エアシリンダーで上下動する電動ビス打ち工具4台を自走式台車に搭載した作業ロボットで、作業員が指定した施工条件に基づき、自走しながら床面に一定ピッチでビスを打ち込み続けます。このロボットを活用すれば、ビス打ちの作業効率が手作業の約4倍に高まり、木造床版工事の生産性が大幅に向上します。

「公共建築物等木材利用促進法」の施行を機に、中大規模の非住宅建築物にも木造化の動きが広がり、木造床版が採用される工事が増加しています。一方、木造床版工事では、床面に敷き込んだ合板を大量のビスを使って張りつけていくため、電動工具の振動による手のしびれや作業時の中腰姿勢など、作業員にかかる身体的負担が少なくありません。そこで当社は、ビス打ち作業の省力化・省人化を目的に、Robo Slab-Fastenerを開発しました。

Robo Slab-Fastenerは、ビスの自動装填機能を備えた電動工具4台とエアシリンダー、コンプレッサーを組み合わせたビス打ち機構、自動走行ユニット、制御盤、タッチパネル式操作盤などから構成されます。ビス打ち工具は前後2台・左右2列に配置され、工具の間隔は前後20~30cm、左右7.5cm~15cmの範囲で調整できます。

使用時にはまず、ビス接合の仕様に応じて工具の間隔を調整します。続いて、タッチパネル上で、工具の取り付けピッチ、ビス打ちピッチ、移動距離を設定すると、ビス打ちと移動の繰り返しパターンをロボットが自動計算し、自動連続施工の準備が整います。後は、開始ボタンを押すだけで、ロボットが30本/分のペースでビス打ちしながら走行します。当社施工現場「(仮称)神田錦町一丁目計画新築工事」のCLT床版工事に当ロボットを実適用し、生産性向上効果を確認しています。

当社は、建築施工の生産性向上と労働環境の改善を目的に、人とロボットが協働する次世代建築生産システム「シミズ スマートサイト」の現場実装を進めています。今後、木造床版工事においてRobo Slab-Fastenerの実装を進めるとともに、 協働ロボットの適用工種拡大に向け、新規ロボット開発に注力していく考えです。

以上

≪参 考≫

Robo Slab-Fastener

Robo Slab-Fastener

ビス打ちの自動連続施工

  • 作業員がビス打ち工具の取り付けピッチ、ビス打ちピッチ、移動距離を設定すると、ロボットがビス打ちと前方移動の繰り返しパターンを自動計算。
  • ビス打ちと前方移動の繰り返しパターンは、ビス打ち工具の間隔とビス打ちピッチの関係性で決まり、例えば、工具の間隔を30cm、ビス打ちピッチを10cmに設定した場合、ビス打ちと10cmの移動を2回繰り返した後、3回目のビス打ち後に40cm先まで移動し、そこから再び同様の動作を繰り返す。
ビス打ちの自動連続施工

Robo Slab-Fastenerによるビス打ち状況(CLTスプライン接合)

CLT(直交集成板)床版パネルの「スプライン接合(写真中央)」の仕上がり状況
CLT(直交集成板)床版パネルの「スプライン接合(写真中央)」の仕上がり状況

スプライン接合では、パネル接合部に設けた切り欠きに合板を落とし込み、合板上からそれぞれのパネルに短ピッチかつ連続的にビスを打ち込んで両パネルを接合する。2列のビス打ちを同時施工できるRobo Slab-Fastenerのロボット機能が最大限生かされる。

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