(57)【要約】【課題】ベルマウス模型の３次元計測を用いることによって、ベルマウス図面の精密な製作と同時に図面製作時間の短縮を可能にするベルマウス模型を用いたベルマウス図面製作方法を提供する。【解決手段】実際のベルマウスの模型の３次元計測を用いることによって実際のベルマウスの図面を製作する方法であって、実際のベルマウスから縮尺したベルマウス模型を複数の断面に分割するステップと、縮尺したベルマウス模型の複数の断面を複数の曲線で表示するステップと、複数の曲線の座標を計測するステップと、計測された座標を利用してベルマウス模型の複数の断面図を形成するステップと、断面図を拡大することによって実際のベルマウスの図面を製作するステップとを含む方法が提供される。【選択図】図２
2010537306.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
実際のベルマウスの模型の３次元計測を用いることによって該実際のベルマウスの図面を製作する方法であって、
前記実際のベルマウスから縮尺したベルマウス模型を複数の断面に分割するステップと、
前記縮尺したベルマウス模型の前記複数の断面を複数の曲線で表示するステップと、
前記複数の曲線の座標を計測するステップと、
前記計測された座標を利用して前記ベルマウス模型の複数の断面図を形成するステップと、
前記断面図を拡大することによって前記実際のベルマウスの図面を製作するステップとを含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
前記複数の曲線の座標を計測するステップは、
前記曲線に沿って複数の測定点を設定するステップと、
前記複数の測定点の座標を計測して前記計測された座標を求めるステップとを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記ベルマウス模型の断面図を形成するステップは、
前記複数の測定点の前記複数の計測座標をつなぐ曲線によって前記断面図を得るステップを含むことを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記断面図を得るステップは、
前記複数の測定点の前記複数の計測座標をつなぐ各曲線上に不均一な領域がある否かをチェックするステップと、
前記曲線上に不均一な領域がある場合には、前記不均一な領域がないように前記曲線を修正するステップとを含むことを特徴とする請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記ベルマウス模型の前記断面を形成するステップは、
前記計測された座標を用いて前記ベルマウス模型の各断面図を表示するステップと、
前記表示された前記ベルマウス模型の断面図に不均一な領域があるか否かをチェックするステップと、
前記表示された前記ベルマウス模型の断面に不均一な領域がある場合には、前記ベルマウス模型の断面を修正するステップとを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記実際のベルマウスの図面を製作するステップは、
各断面に基準線を設定するステップと、
前記プリセット基準線から左右各方向の前記断面の輪郭までの水平距離を所定の間隔で計算するステップと、
前記断面に対して前記計算された水平距離に所定の比率を掛けて拡大し、それによって前記実際のベルマウスの図面を製作するステップとを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項７】
実際のベルマウスの模型の３次元計測を用いることによって該実際のベルマウスの図面を製作する方法であって、
実際のベルマウスから縮尺したベルマウスの模型を製作するステップと、
３次元表面スキャナを用いて前記ベルマウス模型をスキャンするステップと、
前記３次元表面スキャナから得られた前記スキャンされたデータを用いることによって前記実際のベルマウスの図面を製作するステップとを含むことを特徴とする方法。
【請求項８】
前記実際のベルマウスの図面を製作するステップは、
前記スキャンされたデータを利用して前記ベルマウス模型の３次元形状を表示するステップと、
前記ベルマウス模型の３次元形状を複数の断面で分割するステップと、
各断面に基準線を設定するステップと、
前記プリセット基準線から左右各方向の前記断面の輪郭までの水平距離を所定の間隔で計算するステップと、
前記断面に対して前記計算された水平距離に所定の比率を掛けて拡大し、それによって前記実際のベルマウスの図面を製作するステップとを含むことを特徴とする請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記実際のベルマウスの図面を製作するステップは、
前記表示された前記ベルマウス模型の断面に不均一な領域があるか否かをチェックするステップと、
前記ベルマウス模型の断面に不均一な領域がある場合には、前記ベルマウス模型の３次元形状を修正するステップとをさらに含むことを特徴とする請求項８に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、船舶のベルマウスの図面を製作する方法に関し、詳細には、ベルマウス模型が３次元的に計測され、それによってベルマウス図面の製作時間を短縮しかつベルマウス図面の精度を上げるような、ベルマウス図面製作方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
船舶が海上で風や波により漂流するのを防止するために、アンカー（錨）が用いられる。アンカーチェーンに連結されたアンカーは、海底に降ろしたり、海底から引き上げられることができる。ベルマウスは、一般的に、偏心した位置に中心穴がある円形形状を有している。投揚錨時には、船体に取り付けられたベルマウスは、アンカーが船体に衝突して船体を損傷することを防ぎ、かつアンカーが滑らかに移動するかまたは海底に打ち込まれるのを助ける。
【０００３】
一般的には、船首付近にベルマウスが固設される。船舶建造の前にベルマウスの実物を所定の比率で縮尺したベルマウスの模型を作り、ベルマウス模型の性能をテストしてベルマウス模型の適切な形状を決定するので、引き込まれるアンカーは、船体の形状に合せて船体に安定して装着されることができる。適切に形作られたベルマウス模型を計測し、計測値に所定の比率を掛けて拡大することにより、ベルマウスの図面が製作される。製作されたベルマウス図面は、ベルマウスの製造に役立つ。
【０００４】
ここで、従来のベルマウス模型を用いたベルマウス図面製作方法について、図１を参照して詳細に説明する。
【０００５】
図１に示すように、ベルマウス模型の平面図を製図用紙上に製作する（Ｓ１）。平面図上でベルマウス模型の中心穴の中心に中心点を設定した後、中心点に対して所定角度をなして円周方向に複数の分割線を描画する（Ｓ２）。ベルマウス模型を、平面図と一致するように平面図上に配置しかつ方向付け、その後、治具を用いてマーキングペンで複数の線を、各線が平面図に垂直な各図上にありかつ各分割線を通過するように、それぞれ分割線に沿ってベルマウス模型の曲面上に描画する（Ｓ３）。
【０００６】
その後、ベルマウス模型上に描画された外曲線を基準にベルマウス模型の断面図を製作する。ベルマウス模型上に描画された外曲線の形状を、黄板紙などの硬い紙に転写する。黄板紙を用いてベルマウス模型の断面図を製図用紙に転写し、ベルマウス図面を製作する。
【０００７】
この場合、ベルマウス模型上に描画された外曲線が矩形の黄板紙に転写されるならば、黄板紙が外曲線と同様の形状を有するように黄板紙の一部を目測により切り取り（Ｓ４）、一部が切り取られた黄板紙を外曲線と比較した後（Ｓ５）、黄板紙の形状を外曲線と一致するかチェックする（Ｓ６）。黄板紙の形状が外曲線と一致していない場合には、互いに一致するまでさらに黄板紙を切り取り、それによって１つの外曲線が黄板紙に転写される。
【０００８】
このようにして、ベルマウス模型上に描画された全ての外曲線が黄板紙に転写されるまで、上記手順が繰り返される。
【０００９】
従来のベルマウス模型によるベルマウス図面製作方法では、全ての作業が手作業でかつ繰り返し行われるので、作業時間が非常に長い。さらに、黄板紙を切り取る手順において手作業に起因する誤差が発生するので、実験を通じて最適に設計されたベルマウス模型を最適に図面に転写することができない。尚かつ、これらの欠点は、船舶の不良な錨泊の原因となり、船舶の信頼性を低下させてしまう。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
そこで、本発明は前記事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、ベルマウス模型の３次元計測を用いることによって、精密なベルマウス図面の製作と同時に図面製作時間の短縮を可能にするベルマウス模型を用いたベルマウス図面製作方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の一態様によれば、実際のベルマウスの模型の３次元計測を用いることによって実際のベルマウスの図面を製作する方法であって、実際のベルマウスから縮尺したベルマウス模型を複数の断面に分割するステップと、縮尺したベルマウス模型の複数の断面を複数の曲線で表示するステップと、複数の曲線の座標を計測するステップと、計測された座標を利用してベルマウス模型の複数の断面図を形成するステップと、断面図を拡大することによって実際のベルマウスの図面を製作するステップとを含む方法が提供される。
【００１２】
この場合、治具を用いてベルマウス模型に設定された断面図から曲線が描画された後、手作業を繰り返すことなくベルマウス模型の計測を行うために高精度の３次元計測器がベルマウス模型の表示に沿って動かされ、それによってベルマウス模型の断面形状の精密な計測が確保される。
【００１３】
３次元計測器の計測は、ベルマウス模型上に表示された複数の曲線に沿ってなされ、ベルマウス模型の線１本当り複数の測定点が設定される。３次元計測器を通じてそれぞれの測定点の３次元座標が認識された後、測定点は較正されて複数の測定点をつなぐ曲線が得られる。
【００１４】
ただし、ベルマウス模型は木などから作られるため、ベルマウス模型の曲面は滑らかに形成され得ずに不均一（凸凹）に形成され得、その場合には、複数の測定点をつなぐ曲線における不均一な領域の存在を曲線の較正後にチェックする。不均一な領域が存在する場合には、３次元座標の修正によって曲線を再較正し、不均一な領域が存在しないようにする。
【００１５】
その後、プリセット基準線から左右各方向の曲線までの水平距離が計算される。実際のベルマウスの図面製作は、計算値よりも大きな縮尺比率である水平距離を書き込むことで完了する。
【００１６】
３次元精密計測器は、ロードされたデータを用いることによって、計測された断面が表示されるように、計測データをコンピュータに伝達する。表示された断面により、計測された断面における不均一な領域の存在をチェックすることができる。表示された断面は、より精密なベルマウス模型の断面を確保できるようにさらに修正され得る。
【００１７】
この場合、計測データをコンピュータにロードし、計測された断面を表示するために、ＡｕｔｏＣＡＤ、ＳｍａｒｔＳｋｅｔｃｈ、またはマイクロソフトエクセル（Microsoft Excel）などの多様なアプリケーションプログラムが使用され得る。
【００１８】
さらに、ベルマウス模型の断面形状は、所定の比率を掛けて実物の断面形状にまで拡大されることができ、図面は自由に出力され得る。
【００１９】
また、ベルマウスの計測データは、将来のベルマウス技術の開発に利用可能であるようにデータベース化され得る。
【００２０】
本発明の別の態様によれば、実際のベルマウスの模型の３次元計測を用いることによって実際のベルマウスの図面を製作する方法であって、実際のベルマウスから縮尺したベルマウスの模型を製作するステップと、３次元表面スキャナを用いてベルマウス模型をスキャンするステップと、３次元表面スキャナから得られたスキャンされたデータを用いることによって実際のベルマウスの図面を製作するステップとを含む方法が提供される。
【００２１】
ベルマウス模型の断面は、３次元表面スキャナを用いてベルマウス模型をスキャンした後に、スキャンされたデータを用いて直接描画され得る。３次元表面スキャナを用いる場合には、ベルマウス模型の断面の計測は、より精密になり得、手動での繰り返し作業は基本的に除外できる。
【００２２】
また、３次元計測器を用いる場合と同様に、スキャンされたデータはコンピュータにロードされて表示されることができ、スキャンデータのチェック及び修正が可能である。
【発明の効果】
【００２３】
本発明は、精密なベルマウスの図面の製作及びベルマウス図面の製作時間の短縮の両方を可能にする。
【００２４】
本発明はまた、実験を通じて最適に設計されたベルマウス模型をベルマウスの図面に転写することもできる。本発明はまた、ベルマウス模型の３次元計測によるベルマウスのデータベースの構築も可能であり、それによってベルマウス関連の技術の発達に寄与する。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】従来技術によるベルマウス図面の製作方法を示すフロー図である。
【図２】本発明の第１の実施形態によるベルマウス模型の３次元計測によるベルマウス図面の製作方法を示すフロー図である。
【図３】本発明の第１の実施形態によるベルマウス模型の平面図を製作する手順を示す図である。
【図４】本発明の第１の実施形態によるベルマウス模型の平面図を製作する手順を示す図である。
【図５】本発明の第１の実施形態によるベルマウス模型の平面図を製作する手順を示す図である。
【図６】本発明の第１の実施形態によるベルマウス模型に外曲線を表示する手順を示す斜視図である。
【図７】本発明の第１の実施形態によるベルマウス模型に表示された外曲線を３次元計測器が計測する概念図である。
【図８】本発明の第１の実施形態による３次元計測器の計測データを示す図である。
【図９】本発明の他の実施形態によるベルマウス模型の３次元計測によるベルマウス図面の製作方法を示すフロー図である。
【図１０】本発明の第２の実施形態によるベルマウス模型の３次元計測のために３次元表面スキャナがベルマウス模型をスキャンする概念図である。
【図１１】本発明の第２の実施形態によるベルマウス模型の３次元計測のためのコンピュータ上のアプリケーションプログラムの実行を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明の好適な実施形態を添付の図面を参照して詳細に説明する。本発明の要旨を曖昧にすることを避けるために、引用を以て本明細書の一部となす公知の機能及び構成の詳細な説明は省略される場合がある。
【００２７】
第１の実施形態
【００２８】
図２〜図８は、本発明の第１の実施形態に従ってベルマウス模型の３次元計測を用いることによってベルマウス図面を製作する方法を示す図である。
【００２９】
図２を参照すると、本発明の第１の実施形態に従ってベルマウス模型の３次元計測を用いることによってベルマウス図面を製作する方法は、実際のベルマウスから縮尺したベルマウス模型を複数の断面に分割するステップ（ＳＳ１）と、縮尺したベルマウス模型上に複数の断面を複数の曲線で表示するステップ（ＳＳ２）と、複数の曲線の座標を計測するステップ（ＳＳ３）と、計測された座標を利用してベルマウス模型の複数の断面図を形成するステップ（ＳＳ４）と、断面図を拡大することによって実際のベルマウスの図面を製作するステップ（ＳＳ５）とを含む。
【００３０】
縮尺したベルマウス模型を複数の断面に分割するステップＳＳ１については、図３〜図５を参照して詳しく説明する。ベルマウス模型は、ベルマウスの実物を１／１０の比率で縮尺することによって得られる。ベルマウス模型１０をケント紙などの製図用紙１２上に配置し、図３に示すようにベルマウス模型１０の外周及び中心穴１４の内周に沿って線を描き、図４に示すようにベルマウス模型１０の平面図１６を製作する。
【００３１】
さらに、平面図１６上でベルマウス模型１０の中心穴１４の中心に中心点を設定する。さらに、図５に示すように、中心点に対して３０°の角度をなして円周方向に複数の分割線ＡＡないしＦＦを描画し、ベルマウス模型で図面を製作する断面の基準を設定する。
【００３２】
その後、図６に示すように、縮尺したベルマウス模型の複数の断面を複数の曲線で表示するステップＳＳ２において、ベルマウス模型１０を平面図１６上に配置しかつ方向付け、その後、治具２０とともにマーキングペン２４を用いて、複数の分割線ＡＡないしＦＦに対応するベルマウス模型１０の外曲線２２を、各外曲線２２がベルマウス模型１０上に示されるように、ベルマウス模型１０上に描画する。平面図上の各分割線に垂直でかつ対応する外曲線２２を通過する平面が、マウス模型１０の断面を形成する。
【００３３】
続いて、図７に示すように、複数の曲線の座標を計測するステップＳＳ３において、各外曲線２２上に複数の測定点３２（例えば２０個の測定点３２）を設定する。その後、３次元計測器３０によって測定点３２の３次元座標を計測する。
【００３４】
次に、計測された座標を利用してベルマウス模型の複数の断面図を形成するステップＳＳ４において、計測された座標の較正を行い、複数の較正された座標をつなぐ曲線３４によってベルマウス模型１０の断面図を得る。
【００３５】
これと関して、コンピュータ上にベルマウス模型の断面が表示されるように、測定点３２の計測された座標を、３次元精密計測器からコンピュータに提供することができる。表示された断面により、計測された断面における不均一な領域の存在をチェックすることができる。表示された断面は、より精密なベルマウス模型の断面を確保できるようにさらに修正され得る。すなわち、曲線３４に不均一な領域が存在するならば、曲線３４は、不均一な領域が存在しないように修正される。
【００３６】
計測座標をコンピュータにロードし、計測された断面を表示するために、ＡｕｔｏＣＡＤ、ＳｍａｒｔＳｋｅｔｃｈ、またはマイクロソフトエクセルなどの多様なアプリケーションプログラムが使用され得る。
【００３７】
次に、図８に示すように、実際のベルマウスの図面を製作するステップＳＳ５において、プリセット基準線３６を各断面に設定し、プリセット基準線３６から曲線３４、すなわち左右各方向の断面の輪郭までの水平距離を、例えば５０ｍｍ間隔で計算する。計算された水平距離に対して１０倍に拡大した距離を書き込み、それによって実物のベルマウスのそれぞれの断面を得る。その後、それらの断面を用いることによって、実物のベルマウスの図面製作が完了する。
【００３８】
第２の実施形態
【００３９】
図９〜図１１は、本発明の第２の実施形態に従ってベルマウス模型の３次元計測を用いることによってベルマウス図面を製作する方法を示す図である。
【００４０】
図９を参照すると、本発明の第２の実施形態に従ってベルマウス模型の３次元計測を用いることによってベルマウス図面を製作する方法は、実際のベルマウスから縮尺したベルマウスの模型を製作するステップ（ＳＳＳ１）と、３次元表面スキャナを用いてベルマウス模型をスキャンするステップ（ＳＳＳ２）と、３次元表面スキャナから得られたスキャンされたデータを用いることによって実際のベルマウスの図面を製作するステップ（ＳＳＳ３）とを含む。
【００４１】
実際のベルマウスから縮尺したベルマウスの模型を製作するステップＳＳＳ１において、ベルマウス模型は、実際のベルマウスを１／１０の比率で縮尺することによって得られる。
【００４２】
次に、図１０に示すように、３次元表面スキャナを用いてベルマウス模型をスキャンするステップＳＳＳ２は、ベルマウス模型１０に向けられた３次元表面スキャナ４０を用いて、ベルマウス模型１０の一端から他端に３次元表面スキャナ４０を動かしながらベルマウス模型をスキャンすることによって達成される。
【００４３】
スキャンされたデータは、コンピュータ（図示せず）において変換プログラムによって３次元形状に変換され、変換された３次元形状は、ＡｕｔｏＣＡＤなどの多様なアプリケーションプログラムにインポートされることができ、インポートされた３次元形状は、図１１に示すように、コンピュータ上に表示され得る。
【００４４】
その後、実際のベルマウスの図面を製作するステップＳＳＳ３において、インポートされた３次元形状は、アプリケーションプログラムで複数の断面に分割される。
【００４５】
本発明の第１の実施形態と同様に、インポートされた３次元形状に不均一な領域が存在するならば、インポートされた３次元形状は、不均一な領域が存在しないように修正される。
【００４６】
その後、図８と同様に、プリセット基準線３６を各断面に設定し、プリセット基準線から断面の輪郭までの水平距離を５０ｍｍ間隔で計算する。計算された水平距離に対して１０倍に拡大した距離を書き込み、それによって実物のベルマウスのそれぞれの断面を得る。その後、それらの断面を用いることによって、実物のベルマウスの図面製作が完了する。
【００４７】
以上、本発明の詳細な説明で具体的な実施形態について説明したが、上記のシステム及び方法は本発明の例にすぎず、以下の特許請求の範囲から逸脱しない限り、種々の変形及び変更がなされ得ることは、当業者であれば理解できるであろう。
【図１】
2010537306.tif 000003
【図２】
2010537306.tif 000004
【図３】
2010537306.tif 000005
【図４】
2010537306.tif 000006
【図５】
2010537306.tif 000007
【図６】
2010537306.tif 000008
【図７】
2010537306.tif 000009
【図８】
2010537306.tif 000010
【図９】
2010537306.tif 000011
【図１０】
2010537306.tif 000012
【図１１】
2010537306.tif 000013
【手続補正書】
【提出日】平成21年3月27日(2009.3.27)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
実際のベルマウスの模型の３次元計測を用いることによって該実際のベルマウスの図面を製作する方法であって、
前記実際のベルマウスから縮尺したベルマウス模型を複数の断面に分割するステップと、
前記縮尺したベルマウス模型の前記複数の断面を複数の曲線で表示するステップと、
前記複数の曲線の座標を計測するステップと、
前記計測された座標を利用して前記ベルマウス模型の複数の断面図を形成するステップと、
前記断面図を拡大することによって前記実際のベルマウスの図面を製作するステップとを含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
前記複数の曲線の座標を計測するステップは、
前記曲線に沿って複数の測定点を設定するステップと、
前記複数の測定点の座標を計測して前記計測された座標を求めるステップとを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記ベルマウス模型の断面図を形成するステップは、
前記複数の測定点の前記複数の計測座標をつなぐ曲線によって前記断面図を得るステップを含むことを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記断面図を得るステップは、
前記複数の測定点の前記複数の計測座標をつなぐ各曲線上に不均一な領域がある否かをチェックするステップと、
前記曲線上に不均一な領域がある場合には、前記不均一な領域がないように前記曲線を修正するステップとを含むことを特徴とする請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記ベルマウス模型の前記断面を形成するステップは、
前記計測された座標を用いて前記ベルマウス模型の各断面図を表示するステップと、
前記表示された前記ベルマウス模型の断面図に不均一な領域があるか否かをチェックするステップと、
前記表示された前記ベルマウス模型の断面に不均一な領域がある場合には、前記ベルマウス模型の断面を修正するステップとを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記実際のベルマウスの図面を製作するステップは、
各断面に基準線を設定するステップと、
前記プリセット基準線から左右各方向の前記断面の輪郭までの水平距離を所定の間隔で計算するステップと、
前記断面に対して前記計算された水平距離に所定の比率を掛けて拡大し、それによって前記実際のベルマウスの図面を製作するステップとを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【国際調査報告】
2010537306.tif 000014
2010537306.tif 000015