(57)【要約】【課題】罫書き線等のマーキングを容易に作成可能とする。【解決手段】対象面に対してマーキングを行うマーキング作成用治具であって、三次元レーザ計測器から射出されるレーザ光を反射する２つの球体リフレクタと、球体リフレクタが取り付けられる２つの取付部及びこれらの取付部の間の中央に設けられるポンチ挿通孔を有すると共に対象面に当接される台部と、ポンチ挿通孔に挿通可能とされるポンチとを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
対象面に対してマーキングを行うマーキング作成用治具であって、
三次元レーザ計測器から射出されるレーザ光を反射する２つの球体リフレクタと、
前記球体リフレクタが取り付けられる２つの取付部及びこれらの前記取付部の間の中央に設けられるポンチ挿通孔を有すると共に前記対象面に当接される台部と、
前記ポンチ挿通孔に挿通可能とされるポンチと
を備えることを特徴とするマーキング作成用治具。
【請求項２】
前記取付部は、前記台部の表面に露出すると共にエッジ部が前記球体リフレクタの表面に当接する凹部からなることを特徴とする請求項１記載のマーキング作成用治具。
【請求項３】
前記台部に埋設されると共に、前記取付部に取り付けられた前記球体リフレクタを非接触にて吸着する球体リフレクタ吸着磁石を備えることを特徴とする請求項１または２記載のマーキング作成用治具。
【請求項４】
前記台部の前記対象面との接触面側に埋設されると共に、前記接触面が前記対象面に当接している状態において前記対象面を非接触にて吸着する対象面吸着磁石を備えることを特徴とする請求項１〜３いずれか一項に記載のマーキング作成用治具。
【請求項５】
前記ポンチ挿通孔の形成箇所に前記取付部がさらに設けられていることを特徴とする請求項１〜４いずれか一項に記載のマーキング作成用治具。
【請求項６】
対象面に対してマーキングを行うマーキング方法であって、
請求項１〜５いずれか一項に記載のマーキング作成用治具の位置を三次元レーザ計測器で計測し、前記三次元レーザ計測器の計測結果に基づいて前記マーキング作成用治具の位置合わせを行い、位置合わせされた前記マーキング作成用治具のポンチによって前記対象面にマーキングを行うことを特徴とするマーキング方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マーキング作成用治具及びマーキング方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、原子力発電所の蒸気発生器等では、機器の安全性を高めるため、機器を構成する部品に対して、極めて高い位置決め精度が求められている。このような高い精度の位置決めは、一般的には、三次元レーザ計測器を用いて行われている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−１１７２１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
三次元レーザ計測器であれば、三次元レーザ計測器から部品までの位置を精度高く計測することができる。しかしながら、全体座標系における三次元レーザ計測器の座標は、人為的に設定される。このため、例えば三次元レーザ計測器の座標設定等の初期設定を作業者が間違うと、以降、全ての部品が本来の位置とずれた位置に設置される恐れがある。
【０００５】
このような恐れを回避するためには、機器の内部に罫書き線等のマーキングを作成し、罫書き線から部品までの距離を尺等で確認する作業を合わせて行うことが望ましい。このような罫書き線を用いた作業を行うためには、まず正確に罫書き線を作成する必要があるが、現在、上述のような極めて高い位置決め精度を満足できるような罫書き線を容易に作成可能な方法は提案されていない。
【０００６】
本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、罫書き線等のマーキングを容易に作成可能とすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上記課題を解決するための手段として、以下の構成を採用する。
【０００８】
第１の発明は、対象面に対してマーキングを行うマーキング作成用治具であって、三次元レーザ計測器から射出されるレーザ光を反射する２つの球体リフレクタと、上記球体リフレクタが取り付けられる２つの取付部及びこれらの上記取付部の間の中央に設けられるポンチ挿通孔を有すると共に上記対象面に当接される台部と、上記ポンチ挿通孔に挿通可能とされるポンチとを備えるという構成を採用する。
【０００９】
第２の発明は、上記第１発明において、上記取付部が、上記台部の表面に露出すると共にエッジ部が上記球体リフレクタの表面に当接する凹部からなるという構成を採用する。
【００１０】
第３の発明は、上記第１または第２の発明において、上記台部に埋設されると共に、上記取付部に取り付けられた上記球体リフレクタを非接触にて吸着する球体リフレクタ吸着磁石を備えるという構成を採用する。
【００１１】
第４の発明は、上記第１〜第３いずれかの発明において、上記台部の上記対象面との接触面側に埋設されると共に、上記接触面が上記対象面に当接している状態において上記対象面を非接触にて吸着する対象面吸着磁石を備えるという構成を採用する。
【００１２】
第５の発明は、上記第１〜第４いずれかの発明において、上記ポンチ挿通孔の形成箇所に上記取付部がさらに設けられているという構成を採用する。
【００１３】
第６の発明は、対象面に対してマーキングを行うマーキング方法であって、上記第１〜第５いずれかの発明であるマーキング作成用治具の位置を三次元レーザ計測器で計測し、上記三次元レーザ計測器の計測結果に基づいて上記マーキング作成用治具の位置合わせを行い、位置合わせされた上記マーキング作成用治具のポンチによって上記対象面にマーキングを行うという構成を採用する。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、２つの球体リフレクタを備えているため、三次元レーザ計測器によって、これらの球体リフレクタの中心座標を正確に求めることができる。さらに、これらの球体リフレクタが取り付けられる取付部を有する台部の高さと当該取付部同士の距離とは既知であることから、取付部の間の中央に設けられるポンチ挿通孔の位置及び当該ポンチ挿通孔に挿通されるポンチの先端位置も、２つの球体リフレクタの中心位置から容易に算出することができる。したがって、本発明によれば、正確に対象面に対してポンチによって凹部を形成することでマーキングを行うことができ、例えばこのマーキングに基づいて正確な罫書き線を作成することができる。よって、本発明によれば、罫書き線等のマーキングを容易に作成可能とすることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】（ａ）が本発明の一実施形態のマーキング作成用治具の斜視図であり、（ｂ）が本発明の一実施形態のマーキング作成用治具の分解斜視図である。
【図２】本発明の一実施形態のマーキング作成用治具の縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図面を参照して、本発明に係るマーキング作成用治具及びマーキング方法の一実施形態について説明する。なお、以下の図面において、各部材を認識可能な大きさとするために、各部材の縮尺を適宜変更している。
【００１７】
図１（ａ）は、本実施形態のマーキング作成用治具１の斜視図である。また、図１（ｂ）は、本実施形態のマーキング作成用治具１の分解斜視図である。また、図２は、本実施形態のマーキング作成用治具１の縦断面図である。
【００１８】
これらの図に示すように、本実施形態のマーキング作成用治具１は、台部２と、上面側磁石ユニット３と、下面側磁石ユニット４と、ビス５と、球体リフレクタ６と、ポンチ７とを備えている。
【００１９】
台部２は、直方体状のブロック部材であり、例えばステンレス鋼によって形成されている。この台部２の上面２ａ側には、３つの取付部２ｂが台部２の表面に露出するように設けられている。これらの取付部２ｂは、球体リフレクタ６を取り付けるための部位であり、円形の凹部とされている。これらの取付部２ｂは、上方から見て球体リフレクタ６よりも小径とされており、エッジ部２ｂ１（上端の縁部）が全周に亘り球体リフレクタ６の表面と接触することで、球体リフレクタ６を位置決め及び支持する。また、取付部２ｂの縦断面形状は、支持する球体リフレクタ６にエッジ部２ｂ１以外の部位が接触しないように設定されている。
【００２０】
これらの３つの取付部２ｂは、台部２の長手方向に直線状に配列されており、マーキングを行うときには、少なくとも両端の取付部２ｂに対して球体リフレクタ６が取り付けられる。中央に配置された取付部２ｂは、後述のポンチ挿通孔２ｃの形成箇所である両端の取付部２ｂの間の中央に設けられており、例えば、台部２の位置や姿勢をより正確に三次元レーザ計測器で計測する必要がある場合に、３つ目の球体リフレクタ６を設置する箇所である。
【００２１】
また、台部２は、ポンチ挿通孔２ｃを備えている。このポンチ挿通孔２ｃは、上方から中央の取付部２ｂと同心円状に配置されており、これによって両端の取付部２ｂの間の中央に設けられている。また、ポンチ挿通孔２ｃは、上下方向に台部２を貫通する円形の貫通孔であり、ポンチ７が挿通可能なようにポンチ７より僅かに大きな径を有している。
【００２２】
台部２の下面２ｄは、ポンチ７によってマーキングを行う対象面Ｘに対して直接当接される領域であり、平面度が高くなるように平面加工された加工面である。このような下面２ｄは、後述する下面側収容部２ｆが形成された領域を除き、同一面とされている。
【００２３】
さらに、台部２は、上面側収容部２ｅと下面側収容部２ｆとを備えている。上面側収容部２ｅは、台部２の上面２ａ側に設けられる収容部であり、各取付部２ｂの底部から下方に向けて掘り下げられた凹部である。これらの上面側収容部２ｅは、上方から見て、取付部２ｂと同心円状に配置されると共に、取付部２ｂよりも小径の円形形状とされている。このような上面側収容部２ｅには、上面側磁石ユニット３が収容される。下面側収容部２ｆは、台部２の下面２ｄ側に設けられる収容部であり、当該下面２ｄから上方に掘られた凹部である。これらの下面側収容部２ｆは、下方から見て、上記上面側収容部２ｅと同様の円形形状とされており、上面側収容部２ｅに重ねて設けられている。このような下面側収容部２ｆには、下面側磁石ユニット４が収容される。
【００２４】
上面側磁石ユニット３は、ベース部３ａと、球体リフレクタ吸着磁石３ｂとから構成されている。ベース部３ａは、外径が上面側収容部２ｅよりも僅かに小径とされた環状部材である。また、図２に示すように、ベース部３ａの側面にはビス５の先端が係止めされる溝部が形成されている。このベース部３ａの高さ（図２における上下方向の厚み）は、上面側収容部２ｅの深さよりも僅かに小さく設定されている。このため、このようなベース部３ａは、上面側磁石ユニット３が上面側収容部２ｅに収容されると、その上面が取付部２ｂの底面より僅かに下方に位置されることになる。球体リフレクタ吸着磁石３ｂは、ベース部３ａの上面側に埋設されるように固定されており、その上面がベース部３ａの上面と面一となる環状の磁石である。
【００２５】
この上面側磁石ユニット３は、上面側収容部２ｅに収容されることによって、台部２に対して埋設されるように取り付けられている。なお、上面側磁石ユニット３は、ビス５によって台部２に固定されている。このような上面側磁石ユニット３は、球体リフレクタ吸着磁石３ｂの上面（すなわちベース部３ａの上面）が球体リフレクタ６に接触されない位置とされており、取付部２ｂに取り付けられた球体リフレクタ６を非接触にて吸着する。
【００２６】
下面側磁石ユニット４は、ベース部４ａと、対象面吸着磁石４ｂとから構成されている。ベース部４ａは、外径が下面側収容部２ｆよりも僅かに小径とされた環状部材である。また、図２に示すように、ベース部４ａの側面にはビス５の先端が係止めされる溝部が形成されている。このベース部４ａの高さ（図２における上下方向の厚み）は、下面側収容部２ｆの深さよりも僅かに小さくされている。このため、このようなベース部４ａは、下面側磁石ユニット４が上面を下面側収容部２ｆの底部と接触するように下面側収容部２ｆに収容されると、その下面が台部２の下面２ｄよりも僅かに上方に位置することになる。対象面吸着磁石４ｂは、ベース部４ａの下面側に埋設されるように固定されており、その下面がベース部４ａの下面と面一となる環状の磁石である。
【００２７】
この下面側磁石ユニット４は、下面側収容部２ｆに収容されることによって、台部２に対して埋設されるように取り付けられている。なお、下面側磁石ユニット４は、ビス５によって台部２に固定されている。このような下面側磁石ユニット４は、対象面吸着磁石４ｂの下面（すなわちベース部４ａの下面）が台部２の下面２ｄが当接する対象面Ｘに接触されない位置とされており、下面２ｄが対象面Ｘと当接している状態において当該対象面Ｘを非接触にて吸着する。
【００２８】
ビス５は、側方から台部２を貫通して螺合されており、先端が、上面側磁石ユニット３のベース部３ａあるいは下面側磁石ユニット４の側面に形成された溝部に挿入されている。このようにビス５の先端が上面側磁石ユニット３のベース部３ａあるいは下面側磁石ユニット４の側面に形成された溝部に挿入されることによって、上面側磁石ユニット３及び下面側磁石ユニット４が位置決め及び固定される。
【００２９】
球体リフレクタ６は、三次元レーザ計測器から射出されるレーザ光を反射するものであり、ポンチ７によって対象面Ｘにマーキングを行うときには、３つの上記取付部２ｂのうち、両端に配置される取付部２ｂに対して取り付けられる。なお、以下の説明においては、便宜上、図２の左側に配置された球体リフレクタ６を第１球体リフレクタ６ａと称し、図２の右側に配置された球体リフレクタ６を第２球体リフレクタ６ｂと称する。なお、例えば、本実施形態のマーキング作成用治具１の姿勢や位置をより精度高く測定する必要がある場合には、ポンチ７が取り外されて、中央の取付部２ｂに対して不図示の３つ目の球体リフレクタ６が設置される。これらの球体リフレクタ６は、磁性体によって形成されており、球体リフレクタ吸着磁石３ｂによって吸着可能とされている。
【００３０】
ポンチ７は、両側に配置された取付部２ｂの間の中央に設けられたポンチ挿通孔２ｃに挿入され、ポンチ挿通孔２ｃよりも大径とされた頭部をハンマ等によって打ち付けられることによって、尖った先端で対象面Ｘにマーキングを行うものである。
【００３１】
このような構成の本実施形態のマーキング作成用治具１を用いてマーキング（ポンチ穴）を形成する場合には、まず、台部２の取付部２ｂに対して球体リフレクタ６を取り付ける。ここでは、３つの取付部２ｂのうち、両端の取付部２ｂに対して球体リフレクタ６を取り付ける。すなわち、第１球体リフレクタ６ａ及び第２球体リフレクタ６ｂを取り付ける。このように取付部２ｂに取り付けられた第１球体リフレクタ６ａ及び第２球体リフレクタ６ｂは、取付部２ｂのエッジ部２ｂ１によって支持され、非接触の球体リフレクタ吸着磁石３ｂによって吸着されることで固定されている。
【００３２】
続いて、このように第１球体リフレクタ６ａ及び第２球体リフレクタ６ｂが取り付けられた台部２を対象面Ｘに対して取り付ける。ここでは、台部２の下面２ｄを対象面Ｘに対して当接させる。これによって、対象面吸着磁石４ｂが非接触にて対象面Ｘを吸着し、台部２が対象面Ｘに対して固定される。なお、第１球体リフレクタ６ａ及び第２球体リフレクタ６ｂの取付部２ｂへの取付けは、先に台部２を対象面Ｘに対して取り付けた後に行っても良い。
【００３３】
続いて、不図示の三次元レーザ計測器によってポンチ７の先端が当接する対象面Ｘ上の座標を求める。三次元レーザ計測器は、第１球体リフレクタ６ａの中心座標と、第２球体リフレクタ６ｂの中心座標とを、これらの第１球体リフレクタ６ａ及び第２球体リフレクタ６ｂに向けたレーザ光を射出し、その反射光から求める。さらに、三次元レーザ計測器（あるいは三次元レーザ計測器に接続された計算機）は、これらの第１球体リフレクタ６ａの中心座標及び第２球体リフレクタ６ｂの中心座標から、対象面Ｘ上のポンチ挿通孔２ｃの中心座標（すなわちポンチ７の先端が当接することになる対象面Ｘ上の座標）を算出する。
【００３４】
ここで、算出された対象面Ｘ上のポンチ挿通孔２ｃの中心座標が、予め定められているマーキングの形成位置と異なる場合には、作業者が算出結果（計測結果）に基づいて、本実施形態のマーキング作成用治具１の位置合わせを行う。そして、算出された対象面Ｘ上のポンチ挿通孔２ｃの中心座標が、予め定められているマーキングの形成位置と一致すると、作業者がポンチ７をポンチ挿通孔２ｃに挿入し、ポンチ７の頭部をハンマ等で打つことによってポンチ穴を作成する。なお、このようなポンチ穴を複数作成し、これらのポンチ穴を通る直線を作成することで罫書き線を形成することもできる。
【００３５】
以上のような本実施形態のマーキング作成用治具１及びマーキング方法によれば、２つの球体リフレクタ６を備えているため、三次元レーザ計測器によって、これらの球体リフレクタ６の中心座標を正確に求めることができる。さらに、これらの球体リフレクタ６が取り付けられる取付部２ｂを有する台部２の高さと当該取付部２ｂ同士の距離とは既知であることから、取付部２ｂの間の中央に設けられるポンチ挿通孔２ｃの位置及び当該ポンチ挿通孔２ｃに挿通されるポンチ７の先端位置も、２つの球体リフレクタ６の中心位置から容易に算出することができる。したがって、本実施形態のマーキング作成用治具１によれば、正確に対象面に対してポンチ７によって凹部を形成することでマーキングを行うことができ、例えばこのマーキングに基づいて正確な罫書き線を作成することができる。よって、本実施形態のマーキング作成用治具１によれば、罫書き線等のマーキングを容易に作成可能とすることが可能となる。
【００３６】
また、本実施形態のマーキング作成用治具１においては、取付部２ｂは、台部２の表面に露出すると共にエッジ部２ｂ１が球体リフレクタ６の表面に当接する凹部からなる。このため、球体リフレクタ６を取り付けるときには、取付部２ｂである凹部に対して球体リフレクタ６を載置するのみで、球体リフレクタ６を正確かつ容易に位置決めすることができる。
【００３７】
また、本実施形態のマーキング作成用治具１においては、台部２に埋設されると共に、取付部２ｂに取り付けられた球体リフレクタ６を非接触にて吸着する球体リフレクタ吸着磁石３ｂを備える。このため、球体リフレクタ吸着磁石３ｂが球体リフレクタ６に干渉することを防止することで球体リフレクタ６の位置決めを正確に行うことが可能となると共に、球体リフレクタ６を確実に固定することが可能となる。
【００３８】
また、本実施形態のマーキング作成用治具１においては、台部２の対象面Ｘとの接触面（すなわち下面２ｄ）側に埋設されると共に、接触面が対象面Ｘに当接している状態において対象面Ｘを非接触にて吸着する対象面吸着磁石４ｂを備える。このため、対象面吸着磁石４ｂが対象面Ｘに干渉することを防止することで台部２の位置決めを正確に行うことが可能となると共に、台部２を対象面Ｘに確実に固定することが可能となる。
【００３９】
また、本実施形態のマーキング作成用治具１においては、ポンチ挿通孔２ｃの形成箇所に取付部２ｂがさらに設けられている。このため、３つ目の球体リフレクタ６を設置可能とされており、マーキング作成用治具１の姿勢及び位置を三次元レーザ計測器によってより正確に求めることが可能となる。
【００４０】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されないことは言うまでもない。上述した実施形態において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の趣旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。
【００４１】
例えば、本実施形態のマーキング作成用治具１は、原子力発電所の蒸気発生器の建設中における使用のみならず、他の機器においてマーキングを行う場合に用いることも可能である。
【００４２】
また、上記実施形態においては、台部２の下面２ｄが平面である構成について説明した。しかしながら、対象面Ｘが湾曲面等の平面でない形状である場合には、下面２ｄを対象面の形状に合わせて変形させても良い。
【符号の説明】
【００４３】
１……マーキング作成用治具、２……台部、２ａ……上面、２ｂ……取付部、２ｂ１……エッジ部、２ｃ……ポンチ挿通孔、２ｄ……下面、２ｅ……上面側収容部、２ｆ……下面側収容部、３……上面側磁石ユニット、３ａ……ベース部、３ｂ……球体リフレクタ吸着磁石、４……下面側磁石ユニット、４ａ……ベース部、４ｂ……対象面吸着磁石、５……ビス、６……球体リフレクタ、６ａ……第１球体リフレクタ、６ｂ……第２球体リフレクタ、７……ポンチ、Ｘ……対象面
【図１】
2015129650.tif 000003
【図２】
2015129650.tif 000004