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JP6946164B2 - Building construction system - Google Patents
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Description

本発明は、建物を施工するための建物施工システムに係り、特に施工機械を用いた建物施工システムに関する。 The present invention relates to a building construction system for constructing a building, and more particularly to a building construction system using a construction machine.

建物を作業員だけではなく施工機械(施工ロボット)を活用して構築するための技術が提案されている。例えば、特許文献1には、3Dプリンタを用いて建築物を構築するためのシステムについて開示されている。 Techniques for constructing buildings by utilizing not only workers but also construction machines (construction robots) have been proposed. For example, Patent Document 1 discloses a system for constructing a building using a 3D printer.

特開2016−108801号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2016-108801

住宅、ビル等の建物は、躯体、外壁パネル、床材、窓、戸等の各種部材からなるため、3Dプリンタのみからでは、複雑な建物を構築することは困難である。そのため、建物の全てを施工機械により構築することではなく、人と施工機械が協働することで、人の作業負担を軽減することが望まれている。 Since a building such as a house or a building is composed of various members such as a skeleton, an outer wall panel, a flooring material, a window, and a door, it is difficult to construct a complicated building only from a 3D printer. Therefore, it is desired to reduce the work load on humans by collaborating with humans and construction machines, rather than constructing the entire building with construction machines.

このように人と施工機械が協働する際には、人による作業の施工誤差が大きい場合に、施工機械が設計データに従い作業を継続すると、建物の施工誤差が拡大してしまう虞がある。 When a person and a construction machine collaborate in this way, if the construction error of the work by the person is large and the construction machine continues the work according to the design data, the construction error of the building may increase.

本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、施工機械を用いて人の作業を省力化するとともに、施工誤差を抑制できる建物施工システムを提供することにある。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a building construction system capable of saving labor by using a construction machine and suppressing construction errors.

上記課題は、本発明に係る建物施工システムによれば、建物の躯体の周囲に設けられたレールと、前記レールに沿って移動可能な施工機械と、前記躯体の形状をスキャンするスキャン装置と、前記施工機械と前記スキャン装置を制御する制御装置と、を備え、前記制御装置は、前記建物の3次元モデルを含む設計データを記憶する設計データ記憶部と、前記建物の建設に係る対象作業の実施指示を受け付ける指示受付部と、前記対象作業に係る前記躯体における対象部位の形状を示すデータを前記スキャン装置により取得する形状取得部と、前記対象部位の前記設計データに基づく座標位置と、前記スキャン装置によるスキャンの結果に基づく実際の座標位置との誤差に基づいて、前記対象作業の実施の可否を判定する判定部と、前記判定部による判定結果に基づいて、前記施工機械による前記対象作業の実施を制御する施工制御部と、を有することにより解決される。 According to the building construction system according to the present invention, the above-mentioned problems include a rail provided around the skeleton of a building, a construction machine that can move along the rail, and a scanning device that scans the shape of the skeleton. A control device for controlling the construction machine and the scanning device is provided, and the control device includes a design data storage unit that stores design data including a three-dimensional model of the building, and a target work related to the construction of the building. An instruction receiving unit that receives an execution instruction, a shape acquisition unit that acquires data indicating the shape of the target portion in the skeleton related to the target work by the scanning device, a coordinate position based on the design data of the target portion, and the above. A determination unit that determines whether or not the target work can be performed based on an error from the actual coordinate position based on the result of scanning by the scanning device, and the target work by the construction machine based on the determination result by the determination unit. It is solved by having a construction control unit that controls the implementation of the above.

上記の建物施工システムによれば、建物の3次元モデルに基づいて施工機械により建物の施工に係る一部の作業を自動化することができる。このように、施工機械が作業員の作業を代替することで、作業員の労力を低減できる。
また、建物の3次元モデルと、実際に建設中の躯体の施工誤差に応じて、施工機械による施工の可否を判定できる。これにより、施工機械が建物の設計から大きくずれた状態で建物を施工してしまうことを回避できる。
すなわち、建物施工システムによれば、施工機械を用いて人の作業を省力化するとともに、施工誤差を抑制できる。
According to the above-mentioned building construction system, it is possible to automate a part of the work related to the construction of the building by the construction machine based on the three-dimensional model of the building. In this way, the construction machine replaces the work of the worker, so that the labor of the worker can be reduced.
In addition, it is possible to determine whether or not construction can be performed by a construction machine according to the three-dimensional model of the building and the construction error of the skeleton that is actually under construction. As a result, it is possible to avoid constructing the building in a state where the construction machine deviates greatly from the design of the building.
That is, according to the building construction system, it is possible to save labor by using a construction machine and suppress construction errors.

上記の建物施工システムにおいて、前記誤差が第1閾値以下である場合に、前記施工制御部は、前記施工機械に前記対象作業を実施させるとよい。
こうすることで、建物の施工誤差が第1の許容範囲内にある場合には、施工機械に建物の施工を実施させることができる。
In the building construction system, when the error is equal to or less than the first threshold value, the construction control unit may have the construction machine perform the target work.
By doing so, when the construction error of the building is within the first permissible range, the construction machine can be made to carry out the construction of the building.

上記の建物施工システムにおいて、前記制御装置は、前記誤差が前記第1閾値より大きく第2閾値以下である場合に、前記施工機械による前記対象作業の開始位置を補正する位置補正部を有し、前記施工制御部は、前記位置補正部により補正された開始位置に基づいて、前記施工機械に前記対象作業を実施させるとよい。
こうすることで、建物の施工誤差が第2の許容範囲内にある場合には、施工機械の施工開始位置を補正した上で、施工機械に施工させることができる。これにより、施工機械により施工可能な範囲を広げることができる。そのため、作業員の労力をより低減できる。
In the building construction system, the control device has a position correction unit that corrects the start position of the target work by the construction machine when the error is larger than the first threshold value and equal to or less than the second threshold value. The construction control unit may cause the construction machine to perform the target work based on the start position corrected by the position correction unit.
By doing so, when the construction error of the building is within the second permissible range, the construction machine can be made to construct after correcting the construction start position of the construction machine. As a result, the range that can be constructed by the construction machine can be expanded. Therefore, the labor of the worker can be further reduced.

上記の建物施工システムにおいて、前記誤差が前記第2閾値より大きい場合に、前記施工制御部は、前記対象作業の施工を実施しないとよい。
こうすることで、建物の施工誤差が許容範囲外にある状態のまま、施工機械が施工してしまうことを回避できる。これにより、施工機械が作業を行うことにより、建物の施工誤差が拡大することを抑制できる。
In the building construction system, when the error is larger than the second threshold value, the construction control unit may not perform the construction of the target work.
By doing so, it is possible to prevent the construction machine from constructing the building while the construction error is out of the permissible range. As a result, it is possible to prevent the construction error of the building from increasing due to the construction machine performing the work.

上記の建物施工システムにおいて、前記制御装置は、前記誤差が前記第2閾値より大きい場合に、作業員に前記対象作業の施工を停止する旨を報知する報知部を有するとよい。
こうすることで、施工機械が施工を停止した理由を作業員が知ることができる。これにより、対象部位に施工誤差があることを作業員が知ることができる。
In the building construction system, the control device may have a notification unit that notifies the worker that the construction of the target work is stopped when the error is larger than the second threshold value.
By doing so, the worker can know the reason why the construction machine has stopped the construction. As a result, the worker can know that there is a construction error in the target part.

上記の建物施工システムにおいて、前記誤差が前記第2閾値より大きい場合に、前記報知部は、前記作業員に前記対象部位の再施工を指示し、前記指示受付部は、前記対象部位の再施工後に、前記対象作業の実施指示を再度受け付けるとよい。
こうすることで、対象部位の再施工が行われた後に、対象部位についての対象作業を施工機械に実施させることができる。
In the building construction system, when the error is larger than the second threshold value, the notification unit instructs the worker to reconstruct the target part, and the instruction receiving unit reconstructs the target part. Later, it is advisable to accept the execution instruction of the target work again.
By doing so, after the target portion is reconstructed, the construction machine can perform the target work on the target portion.

上記の建物施工システムにおいて、前記対象作業は、前記躯体に外壁パネルを取り付ける作業であり、前記外壁パネルの種類に応じて、前記施工機械により実施する作業が定められているとよい。
こうすることで、異なる種類の外壁パネルに対しても施工機械による施工が可能となる。これにより、外壁の構築作業を省力化できる。
In the above-mentioned building construction system, the target work is the work of attaching the outer wall panel to the skeleton, and it is preferable that the work to be carried out by the construction machine is defined according to the type of the outer wall panel.
By doing so, it is possible to construct different types of outer wall panels with a construction machine. This can save labor in the construction work of the outer wall.

本発明によれば、施工機械を用いて人の作業を省力化するとともに、施工誤差を抑制できる。 According to the present invention, it is possible to save labor and suppress construction errors by using a construction machine.

本実施形態に係る建物施工システムの外観を示す図である。It is a figure which shows the appearance of the building construction system which concerns on this embodiment. 施工機械による外壁パネルの施工態様の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the construction mode of the outer wall panel by a construction machine. 建物施工システムの上面図を模式的に示したものである。The top view of the building construction system is schematically shown. 建物施工システムの側面図を模式的に示したものである。The side view of the building construction system is schematically shown. 建物施工システムの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of a building construction system. 制御装置の機能ブロック図である。It is a functional block diagram of a control device. 建物施工システムによる建物の施工制御処理を示すフロー図である。It is a flow chart which shows the construction control processing of a building by a building construction system. 外壁施工処理を示すフロー図である。It is a flow chart which shows the outer wall construction process.

以下、図1乃至図8を参照しながら、本発明の実施の形態(以下、本実施形態)に係る建物施工システム1について説明する。
なお、以下に説明する実施形態は、本発明の理解を容易にするための一例に過ぎず、本発明を限定するものではない。すなわち、以下に説明する部材の形状、寸法、配置等については、本発明の趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得るとともに、本発明にはその等価物が含まれる。
Hereinafter, the building construction system 1 according to the embodiment of the present invention (hereinafter, the present embodiment) will be described with reference to FIGS. 1 to 8.
It should be noted that the embodiments described below are merely examples for facilitating the understanding of the present invention, and do not limit the present invention. That is, the shapes, dimensions, arrangements, and the like of the members described below can be changed and improved without departing from the gist of the present invention, and the present invention includes equivalents thereof.

<建物施工システム1の概要>
まず、建物施工システム1の概要について説明する。
建物施工システム1は、建物の建設を担当する作業員U(人)と協働して建物を建設するためのシステムである。換言すれば、建物施工システム1は、作業員Uの指示に応じて、ある程度まとまった一連の作業を施工機械31に実施させることにより、建物を構築する際の一部の作業を機械化するものである。
具体的には、本実施形態に係る建物施工システム1は、建物の躯体20を構築した後に、躯体20の周囲にレール装置10を設けたものである。そして、建物施工システム1は、レール装置10に沿って移動可能な施工機械31等により建物の躯体20に対して外壁パネル24等の取り付け等の施工をするものである。
この際、建物施工システム1では、施工機械31による作業の対象となる部位と、当該部位の設計上の位置との誤差を検出し、誤差の大きさに応じて、施工機械31による施工の実施の可否、施工位置の制御等を行う。
こうすることで、作業員Uの施工した箇所に設計値からの誤差がある場合に、施工機械31がそのまま施工を継続することによる施工誤差の拡大を抑制することが可能となる。
<Outline of building construction system 1>
First, the outline of the building construction system 1 will be described.
The building construction system 1 is a system for constructing a building in collaboration with a worker U (person) who is in charge of building construction. In other words, the building construction system 1 mechanizes a part of the work when constructing the building by causing the construction machine 31 to carry out a series of work which is organized to some extent according to the instruction of the worker U. be.
Specifically, in the building construction system 1 according to the present embodiment, after the building skeleton 20 is constructed, the rail device 10 is provided around the skeleton 20. Then, the building construction system 1 uses a construction machine 31 or the like that can move along the rail device 10 to attach the outer wall panel 24 or the like to the building frame 20.
At this time, the building construction system 1 detects an error between the part to be worked by the construction machine 31 and the design position of the part, and carries out the construction by the construction machine 31 according to the magnitude of the error. It controls the availability and construction position.
By doing so, when there is an error from the design value in the place where the worker U is constructed, it is possible to suppress the expansion of the construction error due to the construction machine 31 continuing the construction as it is.

<建物施工システム1の構成>
以下、本実施形態に係る建物施工システム1の構成について説明する。
図1乃至図5に示されるように、建物施工システム1は、主に、レール装置10、施工機械31、3Dスキャン装置32、及び制御装置60を備える。
<Structure of building construction system 1>
Hereinafter, the configuration of the building construction system 1 according to the present embodiment will be described.
As shown in FIGS. 1 to 5, the building construction system 1 mainly includes a rail device 10, a construction machine 31, a 3D scanning device 32, and a control device 60.

レール装置10は、建物の躯体20の周囲に設けられる。なお、躯体20は、基礎21の上に柱22が建てられており、柱22の間には梁23が取り付けられている。
具体的には、本実施形態に係るレール装置10としては、躯体20を取り囲む位置に4つの柱11が建てられており、柱11の上下をそれぞれ繋ぐように上レール12A及び下レール12Bが設けられている。
ここで、柱11の上下方向の長さは、躯体20の柱22により長く、上レール12A及び下レール12Bの長さは、対向する基礎21の辺よりも長い。すなわち、柱11、上レール12A及び下レール12Bにより構成される空間内に、躯体20が収まるようになっている。
The rail device 10 is provided around the building frame 20. In the skeleton 20, columns 22 are built on the foundation 21, and beams 23 are attached between the columns 22.
Specifically, as the rail device 10 according to the present embodiment, four pillars 11 are built at positions surrounding the skeleton 20, and an upper rail 12A and a lower rail 12B are provided so as to connect the upper and lower rails 11 respectively. Has been done.
Here, the vertical length of the pillar 11 is longer than that of the pillar 22 of the skeleton 20, and the lengths of the upper rail 12A and the lower rail 12B are longer than the sides of the opposing foundations 21. That is, the skeleton 20 is accommodated in the space composed of the pillar 11, the upper rail 12A, and the lower rail 12B.

図1及び図4に示されるように、上下に対向した上レール12Aと下レール12Bには、可動式レール30が設けられている。ここで、可動式レール30は、上レール12A及び下レール12Bに沿って移動可能である。具体的には、レール装置10における上レール12Aと下レール12BがX軸(水平方向)に沿って延出している場合には、可動式レール30は上レール12Aと下レール12Bに沿ってX軸方向に移動可能となっている。
なお、図1においては省略しているが、建物施工システム1では、レール装置10の全ての側面に可動式レール30が設けられており、それぞれの側面の上レール12Aと下レール12Bに沿って可動式レール30が移動可能となっている。
As shown in FIGS. 1 and 4, movable rails 30 are provided on the upper rails 12A and the lower rails 12B that face each other vertically. Here, the movable rail 30 can move along the upper rail 12A and the lower rail 12B. Specifically, when the upper rail 12A and the lower rail 12B in the rail device 10 extend along the X axis (horizontal direction), the movable rail 30 is X along the upper rail 12A and the lower rail 12B. It can be moved in the axial direction.
Although omitted in FIG. 1, in the building construction system 1, movable rails 30 are provided on all side surfaces of the rail device 10, and are provided along the upper rails 12A and lower rails 12B on the respective side surfaces. The movable rail 30 is movable.

また、図1及び図3に示されるように、レール装置10の上部(すなわち上面側)においては、対向する2つの上レール12Aに可動式レール30が架設されており、レール装置10の上部において、可動式レール30がX軸方向に移動可能となっている。 Further, as shown in FIGS. 1 and 3, in the upper part (that is, the upper surface side) of the rail device 10, the movable rail 30 is erected on the two opposing upper rails 12A, and the movable rail 30 is erected on the upper part of the rail device 10. , The movable rail 30 is movable in the X-axis direction.

施工機械31は、建物の施工を行う施工ロボットであり、可動式レール30に沿って移動可能である。具体的には、図2に示されるように、可動式レール30には、可動式レール30の延出方向に沿って溝30Aが形成されており、溝30Aに沿って施工機械31が移動可能となっている。これにより、施工機械31は、レール装置10の各面における面内方向を自在に移動可能となっている。
例えば、建物施工システム1は、溝30Aに係合し、溝30Aに沿ってスライド可能なカゴ体33を有し、カゴ体33に施工機械31を固定することにより、施工機械31を可動式レール30に沿って移動可能としてもよい。
なお、カゴ体33は、作業員Uも搭乗できる程度のサイズに構成することとしてよい。こうすることで、作業員Uがカゴ体33に搭乗しながら、躯体20に対して面内方向に自在に位置を変えながら建物の建設作業を行うことができる。
The construction machine 31 is a construction robot that constructs a building, and can move along the movable rail 30. Specifically, as shown in FIG. 2, the movable rail 30 is formed with a groove 30A along the extending direction of the movable rail 30, and the construction machine 31 can move along the groove 30A. It has become. As a result, the construction machine 31 can freely move in the in-plane direction on each surface of the rail device 10.
For example, the building construction system 1 has a basket body 33 that engages with the groove 30A and can slide along the groove 30A, and by fixing the construction machine 31 to the basket body 33, the construction machine 31 can be moved into a movable rail. It may be movable along 30.
The basket body 33 may be configured to have a size that allows the worker U to board. By doing so, the worker U can carry out the construction work of the building while boarding the basket body 33 and freely changing the position in the in-plane direction with respect to the skeleton body 20.

また、施工機械31は、ロボットアーム31Bと、ロボットアーム31Bの先端に保持される施工部31Aとを有している。ここで、ロボットアーム31Bは3軸以上の自由度を有し、これにより、施工部31Aの位置を自在に動かしながら施工が可能となっている。
また、施工部31Aは、作業に応じて適宜交換されることとしてよい。例えば、施工部31Aは、溶接作業、塗装作業、締結作業、穴あけ、運搬作業等の各種作業に応じてアタッチメントが設けられており、施工機械31が実施する作業に応じて適切なアタッチメントに交換するようにしてよい。
例えば、施工機械31が資材の運搬作業を行う場合には、施工機械31は、ロボットアーム31Bに資材運搬用の把持機能を有する施工部31Aを取り付けるとともにレール装置10の脇に設置された資材置き場50から、作業の対象となる資材をピックアップして作業箇所まで運搬するようにしてよい。
Further, the construction machine 31 has a robot arm 31B and a construction portion 31A held at the tip of the robot arm 31B. Here, the robot arm 31B has three or more degrees of freedom, which enables construction while freely moving the position of the construction portion 31A.
Further, the construction unit 31A may be replaced as appropriate according to the work. For example, the construction unit 31A is provided with attachments for various operations such as welding work, painting work, fastening work, drilling, and transportation work, and is replaced with an appropriate attachment according to the work performed by the construction machine 31. You can do it.
For example, when the construction machine 31 carries out the material transportation work, the construction machine 31 attaches the construction unit 31A having a gripping function for material transportation to the robot arm 31B, and the material storage place installed beside the rail device 10. From 50, the material to be worked on may be picked up and transported to the work place.

3Dスキャン装置32は、建物の形状をスキャンする装置であり、可動式レール30に沿って移動可能である。3Dスキャン装置32も施工機械31と同様に可動式レール30の溝30Aに沿って移動可能となっている。
具体的には、3Dスキャン装置32についてもカゴ体33に固定することにより、3Dスキャン装置32を可動式レール30に沿って移動可能となる。
The 3D scanning device 32 is a device that scans the shape of a building and can move along the movable rail 30. The 3D scanning device 32 can also be moved along the groove 30A of the movable rail 30 like the construction machine 31.
Specifically, by fixing the 3D scanning device 32 to the basket body 33, the 3D scanning device 32 can be moved along the movable rail 30.

なお、建物施工システム1では、可動式レール30のそれぞれについて施工機械31及び3Dスキャン装置32が設けられることとする。これにより、躯体20の各面に対して施工機械31による作業が可能となる。 In the building construction system 1, a construction machine 31 and a 3D scanning device 32 are provided for each of the movable rails 30. As a result, the construction machine 31 can work on each surface of the skeleton 20.

制御装置60は、レール装置10、施工機械31、3Dスキャン装置32を制御する装置である。
また、制御装置60は、例えばタブレット端末等のコンピュータであり、作業員Uの操作を受け付ける装置である。
具体的には、本実施形態では、制御装置60は、作業員Uから受け付ける操作に応じて、施工機械31により実施する次の作業を特定する。そして、制御装置60は、上記特定した作業に係る躯体20の部位の形状を3Dスキャン装置32によりスキャンさせる。そして、制御装置60は、3Dスキャン装置32により得た対象部位の形状のデータと、制御装置60に記憶される建物の3次元モデルのデータ(BIMデータ)とを照合して、施工誤差を検出する。そして、制御装置60は検出した施工誤差に応じて施工機械31を制御する。なお、制御装置60により実行される制御の詳細については後述する。
The control device 60 is a device that controls the rail device 10, the construction machine 31, and the 3D scanning device 32.
Further, the control device 60 is a computer such as a tablet terminal, and is a device that accepts the operation of the worker U.
Specifically, in the present embodiment, the control device 60 specifies the next work to be performed by the construction machine 31 according to the operation received from the worker U. Then, the control device 60 causes the 3D scanning device 32 to scan the shape of the portion of the skeleton 20 related to the specified work. Then, the control device 60 detects the construction error by collating the shape data of the target portion obtained by the 3D scanning device 32 with the data (BIM data) of the three-dimensional model of the building stored in the control device 60. do. Then, the control device 60 controls the construction machine 31 according to the detected construction error. The details of the control executed by the control device 60 will be described later.

図5に示されるように、制御装置60はハードウェアとして、プロセッサ61、記憶装置62、通信インターフェース63、入力装置64及び表示装置65を備える。 As shown in FIG. 5, the control device 60 includes a processor 61, a storage device 62, a communication interface 63, an input device 64, and a display device 65 as hardware.

プロセッサ61は、プログラムに記述された命令セットを実行するためのハードウェア(例えばCPU)である。そして、プロセッサ61は、記憶装置62に記憶されるプログラムやデータに基づいて各種の演算処理を実行するとともに、制御装置60の各部を制御する。 The processor 61 is hardware (for example, a CPU) for executing an instruction set described in a program. Then, the processor 61 executes various arithmetic processes based on the programs and data stored in the storage device 62, and controls each part of the control device 60.

記憶装置62は、例えばメモリ、磁気ディスク装置を含み構成され、各種のプログラムやデータを記憶するほか、プロセッサ61のワークメモリとしても機能する。なお、記憶装置62には、フラッシュメモリ、光学ディスク等の情報記憶媒体が含まれていてもよい。 The storage device 62 is configured to include, for example, a memory and a magnetic disk device, stores various programs and data, and also functions as a work memory of the processor 61. The storage device 62 may include an information storage medium such as a flash memory or an optical disk.

通信インターフェース63は、例えばネットワークインターフェースカードを含み構成され、レール装置10、施工機械31及び3Dスキャン装置32等と通信する。本実施形態では、通信インターフェース63は無線通信により施工機械31及び3Dスキャン装置32と通信することとする。 The communication interface 63 includes, for example, a network interface card, and communicates with the rail device 10, the construction machine 31, the 3D scanning device 32, and the like. In the present embodiment, the communication interface 63 communicates with the construction machine 31 and the 3D scanning device 32 by wireless communication.

入力装置64は、例えばタッチパネル、キーボード、ボタン等を含み構成され、ユーザからの入力を受け付ける。 The input device 64 includes, for example, a touch panel, a keyboard, buttons, and the like, and receives input from the user.

表示装置65は、例えば液晶ディスプレイ装置、有機ELディスプレイ装置等を含み構成され、プロセッサ61により生成されるグラフィックデータに基づく画面を出力する。 The display device 65 includes, for example, a liquid crystal display device, an organic EL display device, and the like, and outputs a screen based on graphic data generated by the processor 61.

<制御装置60に備えられる機能>
以下、上述した処理を実現するために制御装置60に備えられる機能について説明する。
図6に示されるように、制御装置60は、機能として、設計データ記憶部70、指示受付部71、形状取得部72、判定部73、位置補正部74、報知部75、及び施工制御部76を備える。
<Functions provided in the control device 60>
Hereinafter, the functions provided in the control device 60 for realizing the above-mentioned processing will be described.
As shown in FIG. 6, the control device 60 functions as a design data storage unit 70, an instruction reception unit 71, a shape acquisition unit 72, a determination unit 73, a position correction unit 74, a notification unit 75, and a construction control unit 76. To be equipped.

制御装置60に備えられる上記各部の機能は、プロセッサ61が、記憶装置62に記憶されるプログラム及びデータに基づいて制御装置60の各部を制御することにより実現されるものである。なお、制御装置60は、上記のプログラムを、コンピュータ読み取り可能な情報記憶媒体から読み込むこととしてもよいし、インターネットやイントラネット等の通信網を介して受信してもよい。
以下、制御装置60に備えられる上記の各部の機能の詳細について説明する。
The functions of the above-mentioned parts provided in the control device 60 are realized by the processor 61 controlling each part of the control device 60 based on the programs and data stored in the storage device 62. The control device 60 may read the above program from a computer-readable information storage medium, or may receive the program via a communication network such as the Internet or an intranet.
Hereinafter, the details of the functions of the above-mentioned parts provided in the control device 60 will be described.

[設計データ記憶部70の説明]
設計データ記憶部70は、建物の3次元モデルを含む設計データを記憶する。設計データ記憶部70は、主に制御装置60の記憶装置62により実現される。
[Explanation of design data storage unit 70]
The design data storage unit 70 stores design data including a three-dimensional model of the building. The design data storage unit 70 is mainly realized by the storage device 62 of the control device 60.

「建物」とは、建物施工システム1により構築する対象となる構造物である。例えば、住宅やビル等が上記の「建物」に相当する。
「3次元モデル」とは、建物の3次元形状を示すデータである。「3次元モデル」には、建物を構成する各部材の形状が含まれることとしてよい。
「設計データ」とは、建物を建設するためのデータである。例えば、建物のBIM(Building Information Modeling)データが上記の「設計データ」に相当する。なお、BIMデータには、建物の3次元モデルに加えて、建物を構成する各部材のコスト、仕上げ等の属性情報や、各部材の施工順序等の設計工程情報を含むこととしてよい。
The "building" is a structure to be constructed by the building construction system 1. For example, a house, a building, or the like corresponds to the above-mentioned "building".
The "three-dimensional model" is data showing the three-dimensional shape of a building. The "three-dimensional model" may include the shape of each member constituting the building.
"Design data" is data for constructing a building. For example, BIM (Building Information Modeling) data of a building corresponds to the above "design data". In addition to the three-dimensional model of the building, the BIM data may include attribute information such as cost and finish of each member constituting the building, and design process information such as the construction order of each member.

[指示受付部71の説明]
指示受付部71は、建物の建設に係る対象作業の実施指示を受け付ける。指示受付部71は、主に制御装置60のプロセッサ61、記憶装置62及び入力装置64により実現される。
[Explanation of instruction reception unit 71]
The instruction receiving unit 71 receives an instruction to carry out the target work related to the construction of the building. The instruction receiving unit 71 is mainly realized by the processor 61 of the control device 60, the storage device 62, and the input device 64.

上記の「建物の建設に係る対象作業」とは、建物を建設するための作業のうち、建物施工システム1が次に実施する作業である。例えば、建物の躯体20に対して外壁パネル24を取り付ける作業が「対象作業」の一例に相当する。
なお、本実施形態では、外壁パネル24の種類に応じて、施工機械31により実施する作業が定められている。
具体的には、外壁パネル24がALC(Autoclaved Lightweight aerated Concrete)パネル系である場合と、金属パネル系である場合においては作業が異なる。そして、設計データにおいては、外壁パネル24の種類に応じて、施工機械31により実施する作業が定められている。
The above-mentioned "target work related to building construction" is the work to be carried out next by the building construction system 1 among the works for constructing the building. For example, the work of attaching the outer wall panel 24 to the building frame 20 corresponds to an example of "target work".
In this embodiment, the work to be performed by the construction machine 31 is defined according to the type of the outer wall panel 24.
Specifically, the work differs depending on whether the outer wall panel 24 is an ALC (Autoclaved Lightweight aerated Concrete) panel system or a metal panel system. Then, in the design data, the work to be performed by the construction machine 31 is defined according to the type of the outer wall panel 24.

また、上記の「対象作業の実施指示」とは、対象作業を施工機械31に行わせるための指示である。具体的には、指示受付部71は、制御装置60の入力装置64を介して、対象作業の実施指示を受け付ける。 Further, the above-mentioned "instruction to carry out the target work" is an instruction for causing the construction machine 31 to perform the target work. Specifically, the instruction receiving unit 71 receives an execution instruction of the target work via the input device 64 of the control device 60.

[形状取得部72の説明]
形状取得部72は、対象作業に係る躯体における対象部位の形状を示すデータを3Dスキャン装置32(スキャン装置)により取得する。形状取得部72は、主に制御装置60のプロセッサ61、記憶装置62及び通信インターフェース63により実現される。
[Explanation of shape acquisition unit 72]
The shape acquisition unit 72 acquires data indicating the shape of the target portion in the skeleton related to the target work by the 3D scanning device 32 (scanning device). The shape acquisition unit 72 is mainly realized by the processor 61 of the control device 60, the storage device 62, and the communication interface 63.

上記の「対象部位」とは、対象作業の施工対象となる建物の部位である。例えば、対象作業が外壁パネル24の取り付けである場合には、外壁パネル24を取り付ける躯体20の部位が上記の「対象部位」となる。
上記の「対象部位の形状を示すデータ」とは、対象部位の形及び位置に関する情報である。ここで、対象部位の位置とは、建物の躯体20に設定された基準位置を原点とする座標系における座標位置により表すこととしてよい。
The above-mentioned "target part" is a part of a building to be constructed for the target work. For example, when the target work is the attachment of the outer wall panel 24, the portion of the skeleton 20 to which the outer wall panel 24 is attached becomes the above-mentioned "target portion".
The above-mentioned "data indicating the shape of the target portion" is information regarding the shape and position of the target portion. Here, the position of the target portion may be represented by a coordinate position in a coordinate system having a reference position set in the building frame 20 as the origin.

また、制御装置60は、対象部位の形状を示すデータを、以下のようにして取得する。
まず、制御装置60のプロセッサ61は、記憶装置62に記憶される建物の設計データに基づいて、対象部位の座標位置をスキャンする指示を、通信インターフェース63を介して3Dスキャン装置32に送信する。そして、プロセッサ61は、3Dスキャン装置32によるスキャン結果を、通信インターフェース63を介して受信する。
Further, the control device 60 acquires data indicating the shape of the target portion as follows.
First, the processor 61 of the control device 60 transmits an instruction to scan the coordinate position of the target portion to the 3D scanning device 32 via the communication interface 63 based on the design data of the building stored in the storage device 62. Then, the processor 61 receives the scan result by the 3D scanning device 32 via the communication interface 63.

[判定部73の説明]
判定部73は、対象部位の設計データに基づく座標位置と、3Dスキャン装置32によるスキャンの結果に基づく実際の座標位置との誤差に基づいて、対象作業の実施の可否を判定する。
判定部73は、主に制御装置60のプロセッサ61及び記憶装置62により実現される。
[Explanation of determination unit 73]
The determination unit 73 determines whether or not the target work can be performed based on the error between the coordinate position based on the design data of the target portion and the actual coordinate position based on the scan result by the 3D scanning device 32.
The determination unit 73 is mainly realized by the processor 61 and the storage device 62 of the control device 60.

上記の「設計データに基づく座標位置」とは、設計データにおける対象部位の座標位置である。ここで、設計データに含まれる3次元モデルの座標系と、建物が実際に構築される実空間の座標系とは、原点及び軸を合わせることにより互いに整合するようにしておくこととする。
上記の「スキャンの結果に基づく実際の座標位置」とは、3Dスキャン装置32のスキャン結果に基づく、建物を実際に建設している実空間における対象部位の座標位置である。
上記の「誤差」とは、対象部位についての、設計データに基づく座標位置と、スキャンの結果に基づく実際の座標位置との差分である。具体的には、対象部位について予め設定した基準部についての設計データに基づく座標位置を第1の座標位置とし、実空間における座標位置を第2の座標位置とすると、第1の座標位置と第2の座標位置との距離が上記の「誤差」に相当する。
The above-mentioned "coordinate position based on the design data" is the coordinate position of the target part in the design data. Here, the coordinate system of the three-dimensional model included in the design data and the coordinate system of the real space in which the building is actually constructed are to be aligned with each other by aligning the origin and the axis.
The above-mentioned "actual coordinate position based on the scan result" is the coordinate position of the target part in the real space where the building is actually constructed based on the scan result of the 3D scanning device 32.
The above-mentioned "error" is the difference between the coordinate position based on the design data and the actual coordinate position based on the scan result for the target part. Specifically, assuming that the coordinate position based on the design data of the reference portion set in advance for the target part is the first coordinate position and the coordinate position in the real space is the second coordinate position, the first coordinate position and the first coordinate position The distance from the coordinate position of 2 corresponds to the above "error".

判定部73は、上記の誤差が第1閾値以下である場合には、対象部位の施工誤差が補正不要の許容範囲内(第1の許容範囲内)にあると判定する。
すなわち、上記の誤差が第1閾値以下である場合には、判定部73は、設計データに基づく施工開始位置から、施工機械31による対象部位の施工が可能と判定する。
なお、上記の「第1閾値」とは、対象部位に依らず一定値としてもよいし、対象部位に応じて予め定めておいてもよい。
一例としては、上記の第1閾値は5mmとする。
When the above error is equal to or less than the first threshold value, the determination unit 73 determines that the construction error of the target portion is within the allowable range (within the first allowable range) that does not require correction.
That is, when the above error is equal to or less than the first threshold value, the determination unit 73 determines that the construction machine 31 can construct the target portion from the construction start position based on the design data.
The above-mentioned "first threshold value" may be a constant value regardless of the target site, or may be set in advance according to the target site.
As an example, the first threshold value is 5 mm.

また、判定部73は、上記の誤差が第1閾値より大きく、第2閾値以下である場合には、対象部位の施工誤差が補正を必要とする許容範囲内(第2の許容範囲内)にあると判定する。
すなわち、上記の誤差が第1閾値より大きく、第2閾値以下である場合には、判定部73は、設計データに基づく施工開始位置(すなわち施工範囲)を誤差に応じて補正した上で、補正した施工開始位置から施工機械31による対象部位の施工が可能と判定する。
なお、上記の「第2閾値」とは、第1閾値より大きい値である。そして、「第2閾値」は、対象部位に依らず一定値としてもよいし、対象部位に応じて予め定めておいてもよい。
一例としては、上記の第2閾値は10mmとする。
Further, when the above error is larger than the first threshold value and is equal to or less than the second threshold value, the determination unit 73 keeps the construction error of the target portion within the permissible range requiring correction (within the second permissible range). Judge that there is.
That is, when the above error is larger than the first threshold value and is equal to or less than the second threshold value, the determination unit 73 corrects the construction start position (that is, the construction range) based on the design data according to the error, and then corrects it. It is determined that the target part can be constructed by the construction machine 31 from the construction start position.
The above-mentioned "second threshold value" is a value larger than the first threshold value. The "second threshold value" may be a constant value regardless of the target site, or may be set in advance according to the target site.
As an example, the second threshold value is 10 mm.

また、判定部73は、上記の誤差が第2閾値より大きい場合には、対象部位の施工誤差が再施工必要なものと判定する。
すなわち、上記の誤差が第2閾値より大きい場合には、判定部73は、施工機械31による対象部位の施工が不能と判定し、施工機械31による施工を実行させないように制御する。
Further, when the above error is larger than the second threshold value, the determination unit 73 determines that the construction error of the target portion needs to be reconstructed.
That is, when the above error is larger than the second threshold value, the determination unit 73 determines that the construction of the target portion by the construction machine 31 is impossible, and controls so that the construction by the construction machine 31 is not executed.

[位置補正部74の説明]
位置補正部74は、誤差が第1閾値より大きく第2閾値以下である場合に、施工機械31による対象作業の開始位置を補正する。
位置補正部74は、主に制御装置60のプロセッサ61及び記憶装置62により実現される。
[Explanation of position correction unit 74]
The position correction unit 74 corrects the start position of the target work by the construction machine 31 when the error is larger than the first threshold value and equal to or less than the second threshold value.
The position correction unit 74 is mainly realized by the processor 61 and the storage device 62 of the control device 60.

上記の誤差は、対象部位についての、設計データに基づく座標位置と、スキャンの結果に基づく実際の座標位置との差分(距離)である。
上記の「対象作業の開始位置」とは、対象作業について施工機械31が施工を開始する施工開始位置である。なお、上記の施工開始位置は設計データに含まれることとする。
The above error is the difference (distance) between the coordinate position based on the design data and the actual coordinate position based on the scan result for the target part.
The above-mentioned "start position of the target work" is a construction start position at which the construction machine 31 starts construction for the target work. The above construction start position is included in the design data.

そして、位置補正部74は、上記の誤差が、第1閾値よりも大きく第2閾値以下である場合には、施工開始位置を、上記の誤差に応じて補正して、補正後の施工開始位置を得る。 Then, when the above error is larger than the first threshold value and equal to or less than the second threshold value, the position correction unit 74 corrects the construction start position according to the above error, and corrects the construction start position. To get.

[報知部75の説明]
報知部75は、誤差が第2閾値より大きい場合に、作業員Uに対象作業の施工を停止する旨を報知する。
報知部75は、主に制御装置60のプロセッサ61、記憶装置62及び表示装置65により実現される。
[Explanation of notification unit 75]
The notification unit 75 notifies the worker U that the construction of the target work is stopped when the error is larger than the second threshold value.
The notification unit 75 is mainly realized by the processor 61 of the control device 60, the storage device 62, and the display device 65.

上記の誤差は、対象部位についての、設計データに基づく座標位置と、スキャンの結果に基づく実際の座標位置との差分(距離)である。
上記の「作業員Uに対象作業の施工を停止する旨を報知する」とは、作業員Uに対して、施工機械31による対象作業の施工を実行しないことを知らせることである。例えば、表示装置65に、「対象部位の施工誤差が大きいため、施工機械31による対象作業の施工を行わない」旨のメッセージを表示させることが、上記の「作業員Uに対象作業の施工を停止する旨を報知する」ことに相当する。
The above error is the difference (distance) between the coordinate position based on the design data and the actual coordinate position based on the scan result for the target part.
The above-mentioned "notifying the worker U that the construction of the target work is stopped" means notifying the worker U that the construction of the target work is not executed by the construction machine 31. For example, displaying a message on the display device 65 stating that "the construction machine 31 does not perform the target work because the construction error of the target part is large" is to display the above-mentioned "worker U to perform the target work". It corresponds to "notifying that it will stop".

また、報知部75は、誤差が第2閾値より大きい場合に、作業員Uに対象部位の再施工を指示する。
上記の「対象部位の再施工」とは、対象部位の施工をやり直すことである。
上記の誤差が第2閾値より大きい場合には、そのまま対象部位に対して対象作業を実施することができないため、報知部75は、作業員Uに対して対象部位の施工をやり直すように指示する。具体的には、表示装置65に、「対象部位の施工誤差が大きいため、対象部位の施工をやり直してください」旨のメッセージを表示させることが、上記の「作業員Uに対象部位の再施工を指示する」ことに相当する。
Further, the notification unit 75 instructs the worker U to reconstruct the target portion when the error is larger than the second threshold value.
The above-mentioned "reconstruction of the target part" is to redo the construction of the target part.
If the above error is larger than the second threshold value, the target work cannot be performed on the target part as it is. Therefore, the notification unit 75 instructs the worker U to redo the construction of the target part. .. Specifically, displaying the message "Because the construction error of the target part is large, please redo the construction of the target part" on the display device 65 is to display the above-mentioned "Reconstruction of the target part by the worker U". Is equivalent to "instructing."

また、指示受付部71は、対象部位の再施工後に、対象作業の実施指示を再度受け付ける。指示受付部71が、1回目以降に対象作業の実施指示を受け付けた後の処理は、1回目における処理と同様であるため、説明を省略する。 Further, the instruction receiving unit 71 receives the execution instruction of the target work again after the reconstruction of the target portion. Since the processing after the instruction receiving unit 71 receives the execution instruction of the target work after the first time is the same as the processing in the first time, the description thereof will be omitted.

[施工制御部76の説明]
施工制御部76は、判定部73による判定結果に基づいて、施工機械31による対象作業の実施を制御する。
施工制御部76は、主に制御装置60のプロセッサ61、記憶装置62及び通信インターフェース63により実現される。
[Explanation of construction control unit 76]
The construction control unit 76 controls the execution of the target work by the construction machine 31 based on the determination result by the determination unit 73.
The construction control unit 76 is mainly realized by the processor 61 of the control device 60, the storage device 62, and the communication interface 63.

上記の「施工機械31による対象作業の実施を制御する」とは、施工機械31による対象作業の実施を行うか否かを決定することである。また、施工機械31による対象作業の実施を行う場合に、施工機械31に施工開始位置を設定することも上記の「施工機械31による対象作業の実施を制御する」ことに相当する。 The above-mentioned "controlling the execution of the target work by the construction machine 31" is to determine whether or not to carry out the target work by the construction machine 31. Further, when the construction machine 31 executes the target work, setting the construction start position on the construction machine 31 also corresponds to the above-mentioned "controlling the execution of the target work by the construction machine 31".

具体的には、施工制御部76は、誤差が第1閾値以下である場合に、施工機械31に対象作業を実施させる。
上記の誤差は、対象部位についての、設計データに基づく座標位置と、スキャンの結果に基づく実際の座標位置との差分(距離)である。
すなわち、制御装置60のプロセッサ61は、上記の誤差が第1閾値以下である場合には、通信インターフェース63を介して、施工機械31に対して、設計データに基づく施工開始位置からの作業を指示する。
そして、施工制御部76は、対象作業の実行が完了すると、完了した対象作業の情報を記憶装置62に記憶する。
Specifically, the construction control unit 76 causes the construction machine 31 to perform the target work when the error is equal to or less than the first threshold value.
The above error is the difference (distance) between the coordinate position based on the design data and the actual coordinate position based on the scan result for the target part.
That is, when the above error is equal to or less than the first threshold value, the processor 61 of the control device 60 instructs the construction machine 31 to work from the construction start position based on the design data via the communication interface 63. do.
Then, when the execution of the target work is completed, the construction control unit 76 stores the information of the completed target work in the storage device 62.

また、施工制御部76は、位置補正部74により補正された開始位置に基づいて、施工機械31に対象作業を実施させる。
すなわち、制御装置60のプロセッサ61は、上記の誤差が第1閾値より大きく第2閾値以下である場合には、通信インターフェース63を介して、施工機械31に対して、位置補正部74により補正された施工開始位置からの作業を指示する。
そして、施工制御部76は、対象作業の実行が完了すると、完了した対象作業の情報を記憶装置62に記憶する。
Further, the construction control unit 76 causes the construction machine 31 to perform the target work based on the start position corrected by the position correction unit 74.
That is, when the above error is larger than the first threshold value and is equal to or less than the second threshold value, the processor 61 of the control device 60 is corrected by the position correction unit 74 with respect to the construction machine 31 via the communication interface 63. Instruct the work from the construction start position.
Then, when the execution of the target work is completed, the construction control unit 76 stores the information of the completed target work in the storage device 62.

また、施工制御部76は、誤差が第2閾値より大きい場合に、対象作業の施工を実施しない。
すなわち、制御装置60のプロセッサ61は、上記の誤差が第2閾値より大きい場合には、施工機械31に対して施工の指示をする代わりに、表示装置65に対象作業の施工を実施しない旨を表示する。
Further, the construction control unit 76 does not perform the construction of the target work when the error is larger than the second threshold value.
That is, when the above error is larger than the second threshold value, the processor 61 of the control device 60 does not perform the construction of the target work on the display device 65 instead of instructing the construction machine 31 to perform the construction. indicate.

<建物施工システム1により実行される処理の説明>
次に、図7及び図8を参照しながら、建物施工システム1により実行される処理の流れについて具体的に説明する。
なお、図7に示される処理は、作業員Uから建物施工システム1により実施する作業の指示を受け付けるごとに実行されるものである。
また、以下に説明する例では、建物施工システム1により実施する作業(対象作業)は、外壁パネルの取り付けであることとして説明するが、対象作業は外壁パネルの取り付けに限定されるものではない。
<Explanation of processing executed by building construction system 1>
Next, the flow of processing executed by the building construction system 1 will be specifically described with reference to FIGS. 7 and 8.
The process shown in FIG. 7 is executed every time an instruction of work to be performed by the building construction system 1 is received from the worker U.
Further, in the example described below, the work (target work) performed by the building construction system 1 is described as the attachment of the outer wall panel, but the target work is not limited to the attachment of the outer wall panel.

<<全体処理>>
図7に示されるように、制御装置60が入力装置64を介して作業員Uからの作業の実施指示を受け付けると(S1)、制御装置60は、記憶装置62に記憶される実施済みの作業の情報に基づいて、次に実施する対象作業を特定する(S2)。
さらに、制御装置60は、S2で特定した対象作業に係る施工箇所である対象部位を、記憶装置62に記憶されるBIMデータに基づいて特定する(S3)。
<< Overall processing >>
As shown in FIG. 7, when the control device 60 receives the work execution instruction from the worker U via the input device 64 (S1), the control device 60 stores the performed work stored in the storage device 62. Based on the information in (S2), the target work to be performed next is specified.
Further, the control device 60 identifies the target site, which is the construction site related to the target work specified in S2, based on the BIM data stored in the storage device 62 (S3).

次に、制御装置60は、S3で特定した対象部位について、3Dスキャン装置32に3Dスキャンを実施させて、対象部位の形状データを取得する(S4)。 Next, the control device 60 causes the 3D scanning device 32 to perform 3D scanning on the target portion specified in S3, and acquires the shape data of the target portion (S4).

次に、制御装置60は、S4で取得した対象部位について、S4で取得した実際の座標位置に対する、記憶装置62に記憶されるBIMデータに基づく設計上の座標位置からの誤差を算出する(S5)。 Next, the control device 60 calculates an error from the design coordinate position based on the BIM data stored in the storage device 62 with respect to the actual coordinate position acquired in S4 for the target portion acquired in S4 (S5). ).

ここで、S5で算出した誤差が第1閾値TH1以下である場合には(S6:Yes)、制御装置60は、施工機械31に対して対象作業に係る施工開始位置を含む施工データを転送する(S7)。 Here, when the error calculated in S5 is equal to or less than the first threshold value TH1 (S6: Yes), the control device 60 transfers the construction data including the construction start position related to the target work to the construction machine 31. (S7).

また、S6において、S5で算出した誤差が第1閾値TH1以下でない場合には(S6:No)、S8に進む。
S8において、上記誤差が第1閾値TH1より大きく、第2閾値TH2以下である場合には(S8:Yes)、制御装置60は、上記誤差に基づいて対象作業に係る施工開始位置を補正した上で(S9)、施工機械31に補正後の施工開始位置を含む施工データを転送する(S7)。
Further, in S6, if the error calculated in S5 is not equal to or less than the first threshold value TH1 (S6: No), the process proceeds to S8.
In S8, when the error is larger than the first threshold TH1 and equal to or less than the second threshold TH2 (S8: Yes), the control device 60 corrects the construction start position related to the target work based on the error. In (S9), the construction data including the corrected construction start position is transferred to the construction machine 31 (S7).

また、S8において、上記誤差が第2閾値TH2より大きい場合には(S8:No)、制御装置60は表示装置65を通じて作業員Uに対象部位の再施工を指示して(S10)、処理を終了する。 Further, in S8, when the above error is larger than the second threshold value TH2 (S8: No), the control device 60 instructs the worker U to reconstruct the target portion through the display device 65 (S10), and performs the process. finish.

そして、S7で施工機械31に施工データを送信した後に、施工機械31は、制御装置60から受信した施工データに基づいて対象部位に外壁パネルの施工処理を実施する(S11)。なお、外壁パネルの施工処理については図8に示すフロー図を参照しながら説明する。 Then, after transmitting the construction data to the construction machine 31 in S7, the construction machine 31 carries out the construction processing of the outer wall panel on the target portion based on the construction data received from the control device 60 (S11). The construction process of the outer wall panel will be described with reference to the flow chart shown in FIG.

<<外壁施工処理>>
図8に示されるように、外壁パネルの種類が「ALCパネル」である場合には(S21:ALCパネル)、施工機械31は、外壁パネルにスポット溶接を施して(S22)、躯体20における対象部位に外壁パネルを取り付ける。さらに、施工機械31は、外壁パネルに塗装を施す(S23)。
<< Exterior wall construction processing >>
As shown in FIG. 8, when the type of the outer wall panel is "ALC panel" (S21: ALC panel), the construction machine 31 performs spot welding on the outer wall panel (S22), and the target in the skeleton 20 Attach the outer wall panel to the part. Further, the construction machine 31 paints the outer wall panel (S23).

一方で、外壁パネルの種類が「金属パネル」である場合には(S21:金属パネル)、施工機械31は、外壁パネルにビスを打ち込んで(S24)、外壁パネルを躯体20の対象部位に取り付ける。 On the other hand, when the type of the outer wall panel is "metal panel" (S21: metal panel), the construction machine 31 drives a screw into the outer wall panel (S24) and attaches the outer wall panel to the target portion of the skeleton 20. ..

S23の処理の後、又はS24の処理の後に、施工機械31は、外壁パネル間の目地のシーリングと、穴あけ処理を実行し(S25)、対象部位に関する外壁施工処理を終了する。 After the treatment of S23 or after the treatment of S24, the construction machine 31 executes the sealing of the joints between the outer wall panels and the drilling treatment (S25), and finishes the outer wall construction treatment for the target portion.

以上により、建物施工システム1は対象作業の処理を終える。なお、作業員Uは、必要に応じて作業を行った後に、建物施工システム1に次に実施させる作業の指示を入力する。こうすることで、作業員Uと建物施工システム1とが協働して建物の建設を行うことができる。これにより、作業員Uの労力を低減できる。
また、建物施工システム1では、作業の対象部位の施工誤差の大きさに応じて、施工機械31による作業の実施や、施工データの補正を行うようにしたことで、建物の施工誤差を抑制することが可能となる。
As described above, the building construction system 1 completes the processing of the target work. In addition, the worker U inputs the instruction of the work to be executed next to the building construction system 1 after performing the work as necessary. By doing so, the worker U and the building construction system 1 can cooperate to construct the building. As a result, the labor of the worker U can be reduced.
Further, in the building construction system 1, the construction error of the building is suppressed by performing the work by the construction machine 31 and correcting the construction data according to the magnitude of the construction error of the target part of the work. It becomes possible.

<まとめ>
建物施工システム1は、建物の躯体20の周囲に設けられたレール(レール装置10、可動式レール30)と、レールに沿って移動可能な施工機械31と、躯体20の形状をスキャンする3Dスキャン装置32(スキャン装置)と、施工機械31と3Dスキャン装置32を制御する制御装置60と、を備える。制御装置60は、建物の3次元モデルを含む設計データを記憶する設計データ記憶部70と、建物の建設に係る対象作業の実施指示を受け付ける指示受付部71と、対象作業に係る躯体20における対象部位の形状を示すデータを3Dスキャン装置32により取得する形状取得部72と、対象部位の設計データに基づく座標位置と、3Dスキャン装置32によるスキャンの結果に基づく実際の座標位置との誤差に基づいて、対象作業の実施の可否を判定する判定部73と、判定部73による判定結果に基づいて、施工機械31による対象作業の実施を制御する施工制御部76と、を有する。
<Summary>
The building construction system 1 is a 3D scan that scans the shapes of the rails (rail device 10, movable rail 30) provided around the skeleton 20 of the building, the construction machine 31 that can move along the rails, and the skeleton 20. A device 32 (scanning device) and a control device 60 for controlling the construction machine 31 and the 3D scanning device 32 are provided. The control device 60 includes a design data storage unit 70 that stores design data including a three-dimensional model of the building, an instruction reception unit 71 that receives an instruction to execute the target work related to the construction of the building, and a target in the skeleton 20 related to the target work. Based on the error between the shape acquisition unit 72 that acquires the data indicating the shape of the part by the 3D scanning device 32, the coordinate position based on the design data of the target part, and the actual coordinate position based on the scanning result by the 3D scanning device 32. It has a determination unit 73 for determining whether or not the target work can be executed, and a construction control unit 76 for controlling the execution of the target work by the construction machine 31 based on the determination result by the determination unit 73.

上記の建物施工システム1によれば、建物の3次元モデルに基づいて施工機械31により建物の施工に係る一部の作業を自動化することができる。このように、施工機械31が作業員Uの作業を代替することで、作業員Uの労力を低減できる。
また、建物の3次元モデルと、実際に建設中の躯体20の施工誤差に応じて、施工機械31による施工の可否を判定できる。これにより、施工機械31が建物の設計から大きくずれた状態で建物を施工してしまうことを回避できる。
すなわち、建物施工システム1によれば、施工機械31を用いて人の作業を省力化するとともに、施工誤差を抑制できる。
According to the building construction system 1 described above, a part of the work related to the construction of the building can be automated by the construction machine 31 based on the three-dimensional model of the building. In this way, the construction machine 31 replaces the work of the worker U, so that the labor of the worker U can be reduced.
Further, it is possible to determine whether or not the construction can be performed by the construction machine 31 according to the construction error of the three-dimensional model of the building and the skeleton 20 that is actually under construction. As a result, it is possible to prevent the construction machine 31 from constructing the building in a state of being significantly deviated from the design of the building.
That is, according to the building construction system 1, the construction machine 31 can be used to save labor and suppress construction errors.

上記の建物施工システム1において、誤差が第1閾値以下である場合に、施工制御部76は、施工機械31に対象作業を実施させる。
こうすることで、建物の施工誤差が第1の許容範囲内にある場合には、施工機械31に建物の施工を実施させることができる。
In the building construction system 1 described above, when the error is equal to or less than the first threshold value, the construction control unit 76 causes the construction machine 31 to perform the target work.
By doing so, when the construction error of the building is within the first permissible range, the construction machine 31 can be made to carry out the construction of the building.

上記の建物施工システム1において、制御装置60は、誤差が第1閾値より大きく第2閾値以下である場合に、施工機械31による対象作業の開始位置を補正する位置補正部74を有する。施工制御部76は、位置補正部74により補正された開始位置に基づいて、施工機械31に対象作業を実施させる。
こうすることで、建物の施工誤差が第2の許容範囲内にある場合には、施工機械31の施工開始位置を補正した上で、施工機械31に施工させることができる。これにより、施工機械31により施工可能な範囲を広げることができる。そのため、作業員Uの労力をより低減できる。
In the building construction system 1 described above, the control device 60 has a position correction unit 74 that corrects the start position of the target work by the construction machine 31 when the error is larger than the first threshold value and equal to or less than the second threshold value. The construction control unit 76 causes the construction machine 31 to perform the target work based on the start position corrected by the position correction unit 74.
By doing so, when the construction error of the building is within the second permissible range, the construction machine 31 can be made to construct after correcting the construction start position of the construction machine 31. As a result, the range that can be constructed by the construction machine 31 can be expanded. Therefore, the labor of the worker U can be further reduced.

上記の建物施工システム1において、誤差が第2閾値より大きい場合に、施工制御部76は、対象作業の施工を実施しない。
こうすることで、建物の施工誤差が許容範囲外にある状態のまま、施工機械31が施工してしまうことを回避できる。これにより、施工機械31が作業を行うことにより、建物の施工誤差が拡大することを抑制できる。
In the above-mentioned building construction system 1, when the error is larger than the second threshold value, the construction control unit 76 does not carry out the construction of the target work.
By doing so, it is possible to prevent the construction machine 31 from constructing the building while the construction error of the building is out of the permissible range. As a result, it is possible to prevent the construction error of the building from increasing due to the construction machine 31 performing the work.

上記の建物施工システム1において、制御装置60は、誤差が第2閾値より大きい場合に、作業員Uに対象作業の施工を停止する旨を報知する報知部75を有する。
こうすることで、施工機械31が施工を停止した理由を作業員Uが知ることができる。これにより、対象部位に施工誤差があることを作業員Uが知ることができる。
In the building construction system 1 described above, the control device 60 has a notification unit 75 that notifies the worker U that the construction of the target work is stopped when the error is larger than the second threshold value.
By doing so, the worker U can know the reason why the construction machine 31 has stopped the construction. As a result, the worker U can know that there is a construction error in the target portion.

上記の建物施工システム1において、誤差が第2閾値より大きい場合に、報知部75は、作業員Uに対象部位の再施工を指示する。指示受付部71は、対象部位の再施工後に、対象作業の実施指示を再度受け付ける。
こうすることで、対象部位の再施工が行われた後に、対象部位についての対象作業を施工機械31に実施させることができる。
In the building construction system 1 described above, when the error is larger than the second threshold value, the notification unit 75 instructs the worker U to reconstruct the target portion. The instruction receiving unit 71 receives the execution instruction of the target work again after the reconstruction of the target part.
By doing so, after the target portion is reconstructed, the construction machine 31 can perform the target work on the target portion.

上記の建物施工システム1において、対象作業は、躯体20に外壁パネル24を取り付ける作業であり、外壁パネル24の種類に応じて、施工機械31により実施する作業が定められている。
こうすることで、異なる種類の外壁パネル24に対しても施工機械31による施工が可能となる。これにより、外壁の構築作業を省力化できる。
In the above-mentioned building construction system 1, the target work is the work of attaching the outer wall panel 24 to the skeleton 20, and the work to be carried out by the construction machine 31 is defined according to the type of the outer wall panel 24.
By doing so, it is possible to construct different types of outer wall panels 24 by the construction machine 31. This can save labor in the construction work of the outer wall.

<その他の実施形態>
本発明は上記の実施形態に限定されるものではない。
例えば、建物の施工位置に応じて、作業員Uによる作業と、建物施工システム1による作業とを切り分けてもよい。具体的には、所定の高さ以下の箇所については作業員Uの作業とし、所定の高さより高い箇所については施工機械31による作業としてもよい。
<Other Embodiments>
The present invention is not limited to the above embodiments.
For example, the work by the worker U and the work by the building construction system 1 may be separated according to the construction position of the building. Specifically, the work of the worker U may be performed on the portion below the predetermined height, and the work may be performed by the construction machine 31 on the portion higher than the predetermined height.

また、作業員Uはカゴ体33に搭乗し、建物施工システム1の施工機械31による施工後に、施工機械31による施工箇所の仕上げを行うようにしてよい。そして仕上げの完了後に、作業員Uが制御装置60に次の作業の指示を入力することで、施工機械31に次の作業を実施させるようにしてよい。 Further, the worker U may board the basket body 33 and finish the construction site by the construction machine 31 after the construction by the construction machine 31 of the building construction system 1. Then, after the finishing is completed, the worker U may input the instruction of the next work to the control device 60 so that the construction machine 31 performs the next work.

また、資材置き場50には、施工機械31の施工部31Aの交換用アタッチメントを配し、資材置き場50において、施工部31Aを交換できるようにしてもよい。もちろん、施工部31Aの交換用アタッチメントの置き場を資材置き場50とは別途設けるようにしてもよい。 Further, a replacement attachment for the construction unit 31A of the construction machine 31 may be arranged in the material storage area 50 so that the construction unit 31A can be exchanged in the material storage area 50. Of course, a storage place for the replacement attachment of the construction unit 31A may be provided separately from the material storage place 50.

また、設計データ(BIMデータ)は、制御装置60の記憶装置62に記憶されている場合に限らず、インターネットに接続されるサーバに記憶されていてもよい。この場合に、上記のサーバにより対象部位の実際の座標と、設計上の座標との誤差を算出させるようにしてもよい。 Further, the design data (BIM data) is not limited to the case where it is stored in the storage device 62 of the control device 60, and may be stored in a server connected to the Internet. In this case, the server may be used to calculate the error between the actual coordinates of the target portion and the design coordinates.

レール装置10の各側面には、可動式レール30が複数設けられていてもよい。また、可動式レール30に対して、複数の施工機械31が設けられていてもよい。 A plurality of movable rails 30 may be provided on each side surface of the rail device 10. Further, a plurality of construction machines 31 may be provided for the movable rail 30.

U 作業員
1 建物施工システム
10 レール装置
11 柱
12A 上レール
12B 下レール
20 躯体
21 基礎
22 柱
23 梁
24 外壁パネル
25 対象部位
30 可動式レール
30A 溝
31 施工機械
31A 施工部
31B ロボットアーム
32 3Dスキャン装置
33 カゴ体
50 資材置き場
60 制御装置
61 プロセッサ
62 記憶装置
63 通信インターフェース
64 入力装置
65 表示装置
70 設計データ記憶部
71 指示受付部
72 形状取得部
73 判定部
74 位置補正部
75 報知部
76 施工制御部
U Worker 1 Building construction system 10 Rail equipment 11 Pillar 12A Upper rail 12B Lower rail 20 Frame 21 Foundation 22 Pillar 23 Beam 24 Outer wall panel 25 Target part 30 Movable rail 30A Groove 31 Construction machine 31A Construction part 31B Robot arm 32 3D scanning Device 33 Basket body 50 Material storage 60 Control device 61 Processor 62 Storage device 63 Communication interface 64 Input device 65 Display device 70 Design data storage unit 71 Instruction reception unit 72 Shape acquisition unit 73 Judgment unit 74 Position correction unit 75 Notification unit 76 Construction control Department

Claims (7)

建物の躯体の周囲に設けられたレールと、
前記レールに沿って移動可能な施工機械と、
前記躯体の形状をスキャンするスキャン装置と、
前記施工機械と前記スキャン装置を制御する制御装置と、を備え、
前記制御装置は、
前記建物の3次元モデルを含む設計データを記憶する設計データ記憶部と、
前記建物の建設に係る対象作業の実施指示を受け付ける指示受付部と、
前記対象作業に係る前記躯体における対象部位の形状を示すデータを前記スキャン装置により取得する形状取得部と、
前記対象部位の前記設計データに基づく座標位置と、前記スキャン装置によるスキャンの結果に基づく実際の座標位置との誤差に基づいて、前記対象作業の実施の可否を判定する判定部と、
前記判定部による判定結果に基づいて、前記施工機械による前記対象作業の実施を制御する施工制御部と、を有することを特徴とする建物施工システム。
Rails around the building's skeleton and
A construction machine that can move along the rail,
A scanning device that scans the shape of the skeleton,
The construction machine and the control device for controlling the scanning device are provided.
The control device is
A design data storage unit that stores design data including a three-dimensional model of the building,
The instruction reception department that receives the implementation instructions of the target work related to the construction of the building,
A shape acquisition unit that acquires data indicating the shape of the target portion in the skeleton related to the target work by the scanning device, and a shape acquisition unit.
A determination unit that determines whether or not the target work can be performed based on an error between the coordinate position of the target part based on the design data and the actual coordinate position based on the result of scanning by the scanning device.
A building construction system including a construction control unit that controls the execution of the target work by the construction machine based on a determination result by the determination unit.
前記誤差が第1閾値以下である場合に、前記施工制御部は、前記施工機械に前記対象作業を実施させることを特徴とする請求項1に記載の建物施工システム。 The building construction system according to claim 1, wherein the construction control unit causes the construction machine to perform the target work when the error is equal to or less than the first threshold value. 前記制御装置は、
前記誤差が前記第1閾値より大きく第2閾値以下である場合に、前記施工機械による前記対象作業の開始位置を補正する位置補正部を有し、
前記施工制御部は、前記位置補正部により補正された開始位置に基づいて、前記施工機械に前記対象作業を実施させることを特徴とする請求項2に記載の建物施工システム。
The control device is
It has a position correction unit that corrects the start position of the target work by the construction machine when the error is larger than the first threshold value and equal to or less than the second threshold value.
The building construction system according to claim 2, wherein the construction control unit causes the construction machine to perform the target work based on a start position corrected by the position correction unit.
前記誤差が前記第2閾値より大きい場合に、前記施工制御部は、前記対象作業の施工を実施しないことを特徴とする請求項3に記載の建物施工システム。 The building construction system according to claim 3, wherein the construction control unit does not perform the construction of the target work when the error is larger than the second threshold value. 前記制御装置は、
前記誤差が前記第2閾値より大きい場合に、作業員に前記対象作業の施工を停止する旨を報知する報知部を有することを特徴とする請求項4に記載の建物施工システム。
The control device is
The building construction system according to claim 4, further comprising a notification unit that notifies the worker that the construction of the target work is stopped when the error is larger than the second threshold value.
前記誤差が前記第2閾値より大きい場合に、前記報知部は、前記作業員に前記対象部位の再施工を指示し、
前記指示受付部は、前記対象部位の再施工後に、前記対象作業の実施指示を再度受け付けることを特徴とする請求項5に記載の建物施工システム。
When the error is larger than the second threshold value, the notification unit instructs the worker to reconstruct the target portion.
The building construction system according to claim 5, wherein the instruction receiving unit receives the execution instruction of the target work again after the reconstruction of the target portion.
前記対象作業は、前記躯体に外壁パネルを取り付ける作業であり、
前記外壁パネルの種類に応じて、前記施工機械により実施する作業が定められていることを特徴とする請求項1乃至6のいずれかに記載の建物施工システム。
The target work is a work of attaching an outer wall panel to the skeleton.
The building construction system according to any one of claims 1 to 6, wherein the work to be performed by the construction machine is determined according to the type of the outer wall panel.
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