(57)【要約】【課題】打刻位置の測量及び打刻の作業を容易に行える打刻装置を提供する。【解決手段】打刻装置１０は、再帰反射器３０を載置する台座１１と、台座１１を支持する支持部材１２と、台座１１の下方に位置し、支持部材１２に配置された打刻針１３と、再帰反射器３０が台座１１に載置された状態で、支持部材１２に対して上下に運動可能に取り付けられており、外力を受けて打刻針１３を下方に押圧可能な押圧部材１４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】
再帰反射器を載置する台座と、
前記台座を支持する支持部材と、
前記台座の下方に位置し、前記支持部材に配置された打刻針と、
再帰反射器が前記台座に載置された状態で、前記支持部材に対して上下に運動可能に取り付けられており、前記打刻針を下方に押圧可能な押圧部材と、
を備える打刻装置。
【請求項２】
前記押圧部材は、外力を受ける天板部と、前記天板部が受けた外力を前記打刻針に伝達する伝達部と、を有し、
前記天板部は、前記台座を挟んで、前記打刻針と対向する位置に配置される請求項１に記載の打刻装置。
【請求項３】
前記伝達部は、前記打刻針を支持する打刻針支持部材と、前記天板部と前記打刻針支持部材とを連結する支柱部とを有する請求項２に記載の打刻装置。
【請求項４】
前記打刻針支持部材は、前記台座と嵌合する嵌合部を有し、
前記台座は、下面から前記打刻針側に向かって突出する突出部を有し、
前記嵌合部は、前記突出部と嵌合する受容部を有する請求項３に記載の打刻装置。
【請求項５】
前記台座は、前記打刻針支持部材を挿通するボルトを介して、前記支持部材と連結されており、
コイル状の前記弾性部材が前記ボルトを巻回しており、
前記弾性部材は、前記打刻針支持部材と前記支持部材との間に配置される請求項４に記載の打刻装置。
【請求項６】
前記台座は、再帰反射器の基準位置が、前記台座の中心と一致するように前記再帰反射器を支持し、
前記打刻針は、前記台座の中心の真下に位置する請求項１〜５の何れか一項に記載の打刻装置。
【請求項７】
前記打刻針は、前記支持部材を貫通する貫通孔に挿通される請求項１〜６の何れか一項に記載の打刻装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、打刻装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、測量において基準点を床面に打刻するために、打刻装置が用いられている。複数の装置を床面に設置する時、各装置を精度良く配置することが求められる場合があり、そのような場合、まず、打刻装置を用いて床面に複数の基準点を打刻し、これらの基準点に基づいて、各装置が精確に配置される。
【０００３】
例えば、シンクロトロンに用いられる偏向電磁石を床面に設置する時には、各偏向電磁石を高い精度で配置することが求められる。
【０００４】
特許文献１には、レーザトラッカ及び再帰反射器を用いて、打刻装置の位置を測量し、測量された位置に打刻することが提案されている。レーザトラッカ及び再帰反射器を用いて、打刻装置の位置を測量することにより、高い精度で基準点の測量を行うことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−２０７６５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、特許文献１に開示されている打刻装置では、再帰反射器を用いて基準点を測量し、再帰反射器及び再帰反射器を打刻装置に取り付けるための治具を打刻装置から取り外した後、打刻ドリルを打刻装置に取り付けて、基準点を床面に打刻する。
【０００７】
また、次の基準点を測量する前には、打刻ドリルを打刻装置から取り外した後、再帰反射器を打刻装置に取り付ける必要がある。
【０００８】
従って、１つの基準点を打刻する度に、打刻ドリルの取り付け及び取り外し作業を行うので、打刻作業に手間がかかる問題があった。また、多数の基準点を床面に打刻する時には、打刻ごとに打刻ドリルの取り付け及び取り外し作業を行わなくてはならない。
【０００９】
そこで、本明細書では、打刻位置の測量及び打刻の作業を容易に行える打刻装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本明細書に開示する打刻装置によれば、再帰反射器を載置する台座と、上記台座を支持する支持部材と、上記台座の下方に位置し、上記支持部材に配置された打刻針と、再帰反射器が上記台座に載置された状態で、上記支持部材に対して上下に運動可能に取り付けられており、上記打刻針を下方に押圧可能な押圧部材と、を備える。
【発明の効果】
【００１１】
上述した本明細書に開示する打刻装置によれば、打刻位置の測量及び打刻の作業を容易に行える。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本明細書に開示する打刻装置の一実施形態の正面図である。
【図２】図１に示す打刻装置の上面図である
【図３】図１に示す打刻装置の側面図である。
【図４】図３のＸ−Ｘ線断面図である。
【図５】台座の拡大上面図である。
【図６】押圧部材が押された状態を示す断面図である。
【図７】本明細書に開示する打刻装置を用いて、床面に打刻する方法の一実施形態を説明するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本明細書で開示する打刻装置の好ましい一実施形態を、図を参照して説明する。但し、本発明の技術範囲はそれらの実施形態に限定されず、特許請求の範囲に記載された発明とその均等物に及ぶものである。
【００１４】
図１は、本明細書に開示する打刻装置の一実施形態の正面図である。図２は、図１に示す打刻装置の上面図である。図３は、図１に示す打刻装置の側面図である。図４は、図３のＸ−Ｘ線断面図である。図５は、台座の拡大上面図である。
【００１５】
本実施形態の打刻装置１０は、再帰反射器３０を載置する台座１１と、台座１１を支持する支持部材１２と、台座１１の中心の下方に位置し、支持部材１２に配置された打刻針１３と、再帰反射器３０が台座１１に載置された状態で、支持部材１２に対して上下に運動可能に取り付けられており、打刻針１３を下方に押圧可能な押圧部材１４と、を備える。本実施形態では、再帰反射器３０として、入射した光を入射方向に反射する再帰反射器が用いられる。
【００１６】
再帰反射器３０として、例えば、球状のレトロリフレクターを用いることができる。
【００１７】
レトロリフレクターである再帰反射器３０は、さい頭球体であり、開口部３１を有する。開口部３１の内部には、互いに直交する３つの鏡により形成されるプリズム３２が配置される。プリズム３２は、三角錘形状を有する。三角錘形状の頂点の位置は、測量の時の再帰反射器３０の基準位置Ｃであり、球状の再帰反射器３０の中心の位置と一致する。
【００１８】
球状の再帰反射器３０は、台座１１によって３点で支持されており、再帰反射器３０の中心の位置は、台座１１の中心の位置の上方に位置する。即ち、打刻装置１０を平面視すると、再帰反射器３０の中心（基準の位置Ｃ）は、台座１１の中心の位置と一致する。
【００１９】
再帰反射器３０を台座１１上で回転させて、再帰反射器３０の開口部３１の向きを変えることにより、再帰反射器３０の中心の位置を台座１１の中心の位置と一致させた状態で、レーザトラッカからのレーザ光を開口部３１に受け入れる向きを調整することができる。
【００２０】
打刻装置１０は、レーザトラッカを用いて、再帰反射器３０との距離を測定出来るので、基準点の位置をマイクロメートルの精度で測量することができる。
【００２１】
また、図４に示すように、打刻針１３の中心１３ａが、球状の再帰反射器３０の中心の下方に位置するので、再帰反射器３０を用いて測量された基準点を精確に床面に打刻することができる。
【００２２】
次に、打刻装置１０の構成について、更に以下に詳述する。
【００２３】
まず、台座１１について、以下に説明する。
【００２４】
図４及び図５に示すように、台座１１は、平面視が円形状を有し、再帰反射器３０を載置する凹部１１ａを有する。凹部１１ａは、平面視が円形であり、その周縁部は傾斜したテーパ部１１ｂとなっている。テーパ部１１ｂには、再帰反射器３０を支持する３つの凸部１１ｃが設けられている。３つの凸部１１ｃは、台座１１の中心に対して中心角が１２０度の間隔で配置される。なお、凸部１１ｃあるいはテーパ部１１ｂを磁性体で構成し、鉄等により構成された再帰反射器３０を固定する構成としてもよい。この場合、打刻装置１０を水平面のみならず斜面や壁面に設置し打刻することができる。
【００２５】
再帰反射器３０は、３つの凸部１１ｃにより３点支持されるので、打刻装置１０を平面視して、球状の再帰反射器３０の中心（基準の位置Ｃ）が、台座１１の中心の位置と一致するように精確に位置決めされて、台座１１に載置される。
【００２６】
次に、支持部材１２について、以下に説明する。
【００２７】
支持部材１２は、円柱形状を有する。台座１１は、台座１１の中心が支持部材１２の中心と一致するように、３つのボルト１８ａ〜１８ｃを介して、支持部材１２と連結される。３つのボルト１８ａ〜１８ｃそれぞれは、支持部材１２に設けられた第１下側ボルト孔１２ｇ及び第２下側ボルト孔１２ｈを挿通して、台座１１に設けられたボルト孔１１ｅにら合する。３つのボルト１８ａ〜１８ｃは、支持部材１２を平面視して、台座１１の中心に対して中心角が１２０度の間隔で配置される。
【００２８】
針貫通孔１２ａは、支持部材１２を貫通する孔であり、打刻針１３が針貫通孔１２ａに挿通される。針貫通孔１２ａは、台座１１の中心の下方に位置しており、針貫通孔１２ａ内に挿通する打刻針１３の中心１３ａは、台座１１の中心と一致する。即ち、打刻針１３の中心は、再帰反射器３０の中心（基準の位置Ｃ）と一致する。
【００２９】
図４に示すように、針貫通孔１２ａは、打刻針１３との摺動面に軸受け１２ｆを有する。軸受け１２ｆとして、例えばボールベアリングを用いることができる。打刻針１３は、円柱形状の側面が軸受け１２ｆによって支えられた状態で上下に運動することにより、軸方向の中心の位置が台座１１の中心からずれることが防止される。
【００３０】
打刻装置１０は、基準点の測量及び打刻作業中に容易に動かない程度の重量を有することが、作業性を向上させる観点から好ましい。支持部材１２の形成材料として、打刻装置１０にそのような重量を与える材料を用いることが好ましい。支持部材１２の形成材料として、例えばステンレスを用いることができる。
【００３１】
支持部材１２の上面には、水準器２０が配置される。基準点を打刻する前には、水準器２０を用いて、床面に対する支持部材１２の水平度が調節される。
【００３２】
床面に対して、支持部材１２を水平にすることにより、打刻針１３を床面に対して垂直にした状態で、基準点を打刻することができる。
【００３３】
支持部材１２は、支持部材１２を貫通するネジ孔１２ｂ〜１２ｄにら合する３つのネジ１５ａ〜１５ｃを備える。３つのネジ１５ａ〜１５ｃは、支持部材１２の水平度を調節するために用いられる。
【００３４】
３本のネジ１５ａ〜１５ｃそれぞれは、ネジ孔１２ｂ〜１２ｄとら合するネジ部１６ａ〜１６ｃと、ネジ部１６ａ〜１６ｃを回転するためのつまみ部１７ａ〜１７ｃとを有する。ネジ部１６ａ〜１６ｃは、ネジ孔１２ｂ〜１２ｄにら合しており、支持部材１２の下面から先端が突出している。また、つまみ部１７ａ〜１７ｃは、支持部材１２の上面側に位置している。
【００３５】
打刻装置１０では、ネジ１５ｃは、支持部材１２の下面から突出している長さが固定されている。ネジ１５ｃは、ネジ部１６ｃの先の部分が、支持部材１２の下面から突出した状態が固定されて、打刻装置１０が使用される。打刻作業中に支持部材１２の水平度を調節するために、つまみ部１７ｃを用いて、高さが調節されることはない。
【００３６】
一方、ネジ１５ａ、１５ｂは、つまみ部１７ａ、１７ｂを用いて、ネジ部１６ａ、１６ｂを回転することにより、支持部材１２の下面から突出する長さが調節されて、支持部材１２の水平度が調節される。
【００３７】
このように、ネジ１５ｃにおける支持部材１２の下面から突出する長さを固定することにより、２つのネジ１５ａ、１５ｂを用いて支持部材１２の水平度が調節された打刻装置１０の床面からの高さを一定に保つことができる。打刻装置１０の床面からの高さを一定に保つことにより、基準点が打刻される位置の精度を高めることができる。
【００３８】
また、打刻装置１０は、３つのネジの先端で床面に立っているので、凹凸のある床面にも、水平度を調節して打刻することができる。
【００３９】
次に、押圧部材１４について、以下に説明する。
【００４０】
押圧部材１４は、外力を受ける天板部１４ａと、天板部１４ａが受けた外力を打刻針１３に伝達する伝達部１４ｂと、を有する。
【００４１】
天板部１４ａは、台座１１及び台座１１上に載置された再帰反射器３０を挟んで、打刻針１３と対向する位置に配置される。図２に示すように、天板部１４ａは、横長の形状を有し、中央に外力を受けるための凸部１４ｈが配置される。凸部１４ｈは、円形であり、打刻装置１０を平面視して、凸部１４ｈの中心の位置は、台座１１の中心及び打刻針１３の中心の位置と一致する。天板部１４ａに外力が与える方法としては、天板部１４ａを手で押しても良いし、又はハンマー等を用いて凸部１４ｈを叩いても良い。
【００４２】
図４に示すように、伝達部１４ｂは、打刻針１３を支持する打刻針支持部材１４ｄと、天板部１４ａと打刻針支持部材１４ｄとを連結する複数の支柱部１４ｃとを有する。図２に示すように、打刻針支持部材１４ｄは、平面視して、窪みを有する円形状を有する。打刻装置１０では、伝達部１４ｂは、２本の支柱部１４ｃを有する。２本の支柱部１４ｃは、天板部１４ａの長手方向の両端部から、台座１１及び台座１１上に載置された再帰反射器３０を挟むように、打刻針支持部材１４ｄに向かって延びている。
【００４３】
このように、２本の支柱部１４ｃは、台座１１上に載置された再帰反射器３０の両側に位置しており、再帰反射器３０の視野角が広くなるようになされている。この観点から、２本の支柱部１４ｃの太さは、機械的強度を維持する範囲内で、出来るだけ細いことが好ましい。
【００４４】
打刻針支持部材１４ｄは、台座１１と嵌合する嵌合部１４ｅを有する。台座１１は、下面の中央から打刻針１３側に向かって突出する突出部１１ｄを有する。嵌合部１４ｅは、突出部１１ｄと嵌合する受容部１４ｆを有する。
【００４５】
受容部１４ｆは、円形状の打刻針支持部材１４ｄの中央に配置されており、台座１１の突出部１１ｄが受容部１４ｆに案内されることにより、台座１１の中心が、打刻針支持部材１４ｄの中心と一致して、台座１１が嵌合部１４ｅ内に嵌合するようになされている。
【００４６】
台座１１は、打刻針支持部材１４ｄを挿通する３本のボルト１８ａ〜１８ｃを介して、支持部材１２に支持されており、押圧部材１４の上下運動によって、打刻針支持部材１４ｄの嵌合部１４ｅに脱着自在に嵌合される。
【００４７】
打刻針支持部材１４ｄの下面の中央には、打刻針支持部材１４ｄの中心と打刻針１３の中心とが一致するように、打刻針１３が接合されている。
【００４８】
打刻針支持部材１４ｄと支持部材１２との間には、ボルト１８ａ〜１８ｃを巻回しているコイル状の弾性部材１９ａ〜１９ｃが弾性変形可能に配置される。
【００４９】
ボルト１８ａ〜１８ｃは、支持部材１２に設けられた第１下側ボルト孔１２ｇ及び第２下側ボルト孔１２ｈと、打刻針支持部材１４ｄに設けられた第１上側ボルト孔１４ｉ及び第２上側ボルト孔１４ｊとを挿通して、支持部材１２と台座１１とを固定する。ボルト１８ａ〜１８ｃの先端のネジ部は、台座１１の下面に設けられたボルト孔１１ｅにら合する。
【００５０】
支持部材１２に設けられた第１下側ボルト孔１２ｇの径は、第２下側ボルト孔１２ｈの径よりも、コイル状の弾性部材１９ａ〜１９ｃを形成する線材の径の分だけ大きい。また、打刻針支持部材１４ｄに設けられた第１上側ボルト孔１４ｉの径は、第２上側ボルト孔１４ｊの径よりも、コイル状の弾性部材１９ａ〜１９ｃを形成する線材の径の分だけ大きい。従って、弾性部材１９ａ〜１９ｃは、第２下側ボルト孔１２ｈ及び第２上側ボルト孔１４ｊ内に進入することが規制される。
【００５１】
弾性部材１９ａ〜１９ｃは、その上下の部分が、打刻針支持部材１４ｄに設けられた第１上側ボルト孔１４ｉと、支持部材１２に設けられた第１下側ボルト孔１２ｇとに挿入されており、打刻針支持部材１４ｄを上方に付勢している。
【００５２】
押圧部材１４に外力が働いておらず、打刻針支持部材１４ｄが、弾性部材１９ａ〜１９ｃにより上方に付勢された状態では、台座１１は、嵌合部１４ｅに嵌合した状態にある。
【００５３】
図２に示すように、打刻針支持部材１４ｄの外周には、つまみ部１７ａ〜１７ｃと対向する部分に凹部１４ｇが設けられている。凹部１４ｇは、作業者がつまみ部１７ａ〜１７ｃを手でつまみ易くするために設けられている。
【００５４】
また、打刻針支持部材１４ｄの外周に凹部１４ｇを設けることにより、ネジ１５ａ〜１５ｃを支持部材１２の中心側に配置することが可能となり、支持部材１２の外径を小さくすることができる。
【００５５】
打刻装置１０を用いて、床面の窪んだ部分の底面に打刻する場合がある。特に、床面の窪んだ部分の側壁近傍又は隅の部分に打刻する場合には、打刻装置１０の外径が小さいことが好ましい。この観点から、打刻装置１０では、上述した凹部１４ｇを打刻針支持部材１４ｄに設けて、ネジ１５ａ〜１５ｃを支持部材１２の中心側に配置して、支持部材１２の外径を小さくしている。
【００５６】
図６は、押圧部材が押された状態を示す断面図である。
【００５７】
打刻装置１０に対して、弾性部材１９ａ〜１９ｃによる付勢力以上の外力を天板部１４ａに加えて押圧部材１４を押し下げると、押圧部材１４が打刻針１３を下方に押圧することにより、床面４０が打刻される。
【００５８】
再帰反射器３０を載置した台座１１は、ボルト１８ａ〜１８ｃを介して、支持部材１２に支持されているので、打刻針１３が移動しても静止した状態にある。押圧部材１４が押し下げられると、天板部１４ａと再帰反射器３０との間の距離は短くなるものの、天板部１４ａと再帰反射器３０とは離間した状態が保たれる。
【００５９】
天板部１４ａの外力を取り除くと、押圧部材１４は、弾性部材１９ａ〜１９ｃに付勢されて上方に移動して元の状態に戻る。
【００６０】
図７は、本明細書に開示する打刻装置を用いて、床面に打刻する方法の好ましい一実施形態を説明するフローチャートである。
【００６１】
まず、ステップＳ１０において、レーザトラッカを用いて、再帰反射器３０との間の距離及び角度を測定する。再帰反射器３０の開口部３１の向きをレーザトラッカに向けながら、打刻装置１０の位置を移動させて、床面における所望の基準点に打刻装置１０の位置を決定する。
【００６２】
次に、ステップＳ１２において、水準器２０及びネジ１７ａ、１７ｂを用いて、床面に対する打刻装置１０の水平度を調節する。
【００６３】
次に、ステップＳ１４において、押圧部材１４に外力を加えて打刻針１３を押し下げ、床面を打刻して、床面に基準点を印す。押圧部材１４の天板部１４ａが、打刻針１３の上方に位置するので、外力の向きと打刻針１３の運動する向きとが一致するため、床面に打刻針１３を垂直に打ち込むことができる。押圧部材１４に加える外力は、床面の硬度に対応させて、変化させれば良い。
【００６４】
そして、次に打刻するべき基準点がある場合には、上述したステップＳ１０〜１４の処理が繰り返される。
【００６５】
上述した本実施形態の打刻装置によれば、打刻位置の測量及び打刻の作業を容易に行える。
【００６６】
本発明では、上述した実施形態の打刻装置は、本発明の趣旨を逸脱しない限り適宜変更が可能である。
【００６７】
また、打刻針１３は、押圧部材に対して交換可能になされていても良い。
【符号の説明】
【００６８】
１０    打刻装置
１１    台座
１１ａ    凹部
１１ｂ    テーパ部
１１ｃ    凸部
１１ｄ    突出部
１１ｅ    ボルト孔
１２    支持部材
１２ａ    針貫通孔
１２ｂ    ネジ孔
１２ｃ    ネジ孔
１２ｄ    ネジ孔
１２ｆ    軸受け
１２ｇ    第１下側ボルト孔
１２ｈ    第２下側ボルト孔
１３    打刻針
１３ａ    打刻針の中心
１４    押圧部材
１４ａ    天板部
１４ｂ    伝達部
１４ｃ    支柱部
１４ｄ    打刻針支持部材
１４ｅ    嵌合部
１４ｆ    受容部
１４ｇ    凹部
１４ｈ    凸部
１４i    第１上側ボルト孔
１４ｊ    第２上側ボルト孔
１５ａ、１５ｂ、１５ｃ    ネジ
１６ａ、１６ｂ、１６ｃ    ネジ部
１７ａ、１７ｂ、１７ｃ    つまみ部
１８ａ、１８ｂ、１８ｃ    ボルト
１９ａ、１９ｂ、１９ｃ    弾性部材
２０    水準器
３０    再帰反射器
３１    開口部
３２    プリズム
４０    床
Ｃ    再帰反射器の基準位置
【図１】
2015030074.tif 000003
【図２】
2015030074.tif 000004
【図３】
2015030074.tif 000005
【図４】
2015030074.tif 000006
【図５】
2015030074.tif 000007
【図６】
2015030074.tif 000008
【図７】
2015030074.tif 000009