(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
部屋の形状を測定して得た形状データを入力する手段と、床材に関するデータを格納したデータベースと、床材を選択する手段と、選択された床材を敷き詰めた状態を表示する手段と、部屋の形状を床材に重ねて表示する手段と、部屋の最長辺がＸ座標軸と平行になるように部屋の形状図の方向を回転させて床材の方向に合わせる手段と、向かい合う２辺を構成する床材の一方の必要形状と他方の裁断端材形状とを比較して端材形状が必要形状を含んでいる場合はその端材を利用するように決定して床材の使用量が最も少なくなるように部屋の形状と床材の位置関係を探索する手段と、部屋の形状に合わせて床材の形状を決定する手段と、決定された床材の形状に従って床材を切断するデータを出力する手段とを具備することを特徴とする床材の敷き込み形状決定システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、床材の敷き込み形状決定方法及びそのシステムに関し、特に、部屋の形状にあわせて床材を自動的に切断する床材の敷き込み形状決定方法及びそのシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、カーペットやタイルの工事に際して、材料の必要量は、図面を基にした部屋の床面積を基準として若干の余裕を見越して決定することが多い。実際に図面上で割付してみるのではなく、床面積から基本必要量を決定し、部屋形状から長年の経験によって割付ロスを見越した増し分を決定し、それを加えた量を発注する。
【０００３】
材料の割付基準位置を誤ったり、部屋形状寸法が図面と異なった場合、材料が不足したり、多量のロスがでてしまうことがある。また、クッションフロアー等を施工する場合、大まかな形状に合わせて荒落としした材料を部屋中央付近に設けた基準線に沿わせて並べて貼り付けて行き、壁際の余剰分を現合裁断する施工法をとる場合もある。しかし、近年では、施工現場での廃材の処理に関して環境面への配慮が求められ、多量の廃材が発生するこの手法は好ましくない。
【０００４】
切断時に粉塵が発生する木質床材等の場合、現合といっても、屋内での裁断作業は許可されない場合がある。このような場合には、現場で寸法をあわせた後材料に印を付けておき、屋外の作業場所まで材料を持ち出して裁断・加工し、加工完了したものを再度搬入して施工するといった非常に多大な労力と時間を費やしている。
【０００５】
これを解決するために、特開平7-247661号公報に開示された「タイル床材の施工方法」で、一定幅の目地を有する石材タイルやセラミックタイルなどのタイル床材を簡単正確に施工する方法が提案されている。この施工方法では、目地部とタイル部の施工位置を実寸大で印刷した割付印刷シートを、施工対象床面に拡げる。床面周縁の形状に即して割付印刷シートを切断し、施工後と同状態に位置番号が付与された割付印刷シートを床面に置敷く。置敷かれた割付印刷シートを床面から剥し、シートの切断個所と同形状にタイル状物を切断する。得られたタイル状物を、割付印刷シートの位置番号通り、目地を通して並べて床面施工を完了する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の床材施工方法では、人手により部屋の寸法に合わせて床材の形状を決めて切断するので、工数が多くなって、施工時間が長くなるという問題があった。また、廃材処理に要する負担も大きく、現場加工による粉塵が環境面に悪影響を及ぼすという問題もあった。
【０００７】
本発明は、上記従来の問題を解決して、床材の加工を簡単にして施工時間を短縮するとともに、廃材処理に要する負担を減らし、環境面に配慮して現場加工による粉塵等を排除することを目的とする。加えて、最適な割付配置により材料のロスを減らし、費用の削減を図る。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、本発明では、床材の敷き込み形状決定方法を、部屋の形状を測定して得た形状データを入力し、床材に関するデータを格納したデータベースから床材を選択し、選択された床材を敷き詰めた状態を表示し、部屋の形状を床材に重ねて表示し、部屋の形状に合わせて床材の形状を決定し、決定された床材の形状に従って床材を切断するデータを出力する構成とした。
【０００９】
このように構成したことにより、施工時間を短縮するとともに、廃材処理の負担を減らし、粉塵等も排除することができる。また、事前に最適な割付を検討できるため、材料ロスを最小におさえることができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図１〜図８を参照しながら詳細に説明する。
【００１１】
（実施の形態）
本発明の実施の形態は、部屋の形状を測定し、床材に関するデータベースから床材を選択し、床材を敷き詰めた状態を表示した上に部屋の形状を重ねて表示しながら、部屋の形状に合わせて床材の形状を決定し、決定された床材の形状に従って床材を切断する床材敷込形状決定システムである。
【００１２】
図１は、本発明の実施の形態における床材敷込形状決定システムの概念図である。図１において、自動測定装置１は、部屋の形状を自動的に測定する装置である。データベース２は、床材に関するデータを格納したデータベースである。端末３は、床材を選択するとともに、選択された床材を敷き詰めた状態を表示する手段である。処理装置４は、部屋の形状に合わせて床材の形状を決定する演算手段である。データベース２と端末３と処理装置４は、汎用のパソコンで実現できる。自動切断機５は、決定された床材の形状に従って床材を切断するＮＣ工作機械である。
【００１３】
図２は、本発明の実施の形態における床材敷込形状決定システムの動作手順を示す流れ図である。図３は、床材敷込形状決定システムの端末上に、床材６と部屋の形状図７を表示した状態を示す図である。図４は、部屋の端部と床材の間に生じる隙間を示す模式図である。図５は、部屋の形状図をＸＹ座標の第一象限に設定する方法を示す図である。図６は、中心基準線を部屋の中央部に設定する方法を示す図である。図７は、中心基準線に合わせて床材を配置する方法を示す図である。図８は、部屋の端部の床材を利用する方法を示す図である。
【００１４】
上記のように構成された本発明の実施の形態における床材敷込形状決定システムの動作を説明する。最初に、図１を参照しながら、床材敷込形状決定システムの基本的な機能を説明する。予め、床材に関するデータを、データベース２に格納しておく。このデータベース２には、床材のデータを自由に登録することができる。このデータベース２から、床材の種類と模様など、属性を指定して読み出すことができる。施工対象の部屋の形状を、自動測定装置１で測定する。自動測定装置は、特開2000-314626号公報に開示された「部屋の寸法測定装置」などを用いればよい。
【００１５】
端末３上で、床材を選択して、選択された床材を敷き詰めた状態を表示する。測定により得られた部屋の形状図を、床材に重ねて表示する。部屋の形状図の方向を回転させて、床材の方向に合わせる。部屋の形状に合わせて、床材の形状を決定する。床材の使用量が最も少なくなるように、処理装置４で、部屋の形状と床材の位置関係を探索する。決定された床材の形状に従って、自動切断機５で床材を切断する。自動切断機は、周知のコンピュータ制御式切断機を用いればよい。
【００１６】
床材の切断位置が決定した段階で、床材を敷き詰めた状態を示す図面を印刷する。タイル状カーペットなどの各床材素片には、固有の識別符号を付しておく。床材を切断する場合にも、対応する識別符号を床材に付しておく。施工現場では、図面に対応する識別符号の床材を敷設する。
【００１７】
図２の流れ図を参照しながら、床材裁断装置の動作手順を説明する。ステップ１で、自動測定装置１により、施工対象の部屋の形状と寸法を測定する。測定結果を処理装置４に入力する。ステップ２で、端末３を使って、データベース２から床材を選択し、床材を敷き詰めた状態図を、端末３の画面に表示する。ステップ３で、部屋の形状図を、床材の図に重ねて表示する。ステップ４で、部屋の向きと床材の向きを合わせる。ステップ５で、床材の必要量が最小になるように、部屋の形状図を平行移動する。ステップ６で、床材の切断形状のデータを、自動切断機５に転送する。ステップ７で、自動切断機５により、床材を切断する。ステップ７で、床材を部屋に敷設する。
【００１８】
図３を参照しながら、床材が最も少なくて済むように探索する方法を説明する。部屋の端が床材の形状と一致しない場合は、床材を部屋の端の形状に合わせて切断する必要がある。しかし、部屋の端が床材の形状と一致すれば、床材を切断しなくてもよいので、床材が少なくて済む。そこで、部屋の形状図７を、床材６の素片サイズの数分の１ずつ、上下左右に移動させて、必要な床材の枚数を計算する。床材の枚数が最も少なくなる位置を求めて、床材の素片の切断位置を決める。
【００１９】
図４〜図８を参照しながら、床材の配置を決定する他の方法を説明する。図４に示すように、部屋の壁面には多少のクセがあり、必ずしも一直線ではない。したがって、壁のラインに沿って材料を並べても、実際には壁との間に隙間ができてしまう。これを無くすには、壁のラインに沿って材料をカットしなければならない。そこで、部屋の壁面に接する材料は、全て加工が必要な可能性があるとの前提で、床材を配置する。
【００２０】
手順１において、自動測定装置などの別途手段で測定した部屋の形状を、床材敷込形状決定システムに入力する。手順２において、手順１で取得した部屋の形状について、図５に示すように、部屋の最長辺（この例では辺ＡＤとする）がＸ座標軸と平行になるように、部屋の形状図７を回転する。さらに、部屋の全点がＸＹ座標の第一象限にあるように、すなわち、部屋の内部の座標値がすべて、Ｘ＞０、Ｙ＞０となるように、部屋の形状図７を平行移動して、端末に表示する。座標値が全て正になるように配置して、演算処理を簡略化するためである。
【００２１】
手順３において、部屋の振り分け基準線となる中心十字線を定義し、表示する。中心十字線は、向かい合う２辺の距離の平均値をとって定義する。図６に示すように、部屋の上辺と下辺の平均を示す線の中心を通り、Ｘ軸に平行な線を中心十字線の横線とする。縦線も同様にして求める。これによって、材料を配置したときに、壁面に接する部分に切り代が最もできやすい位置に基準が定義される。
【００２２】
手順４において、データベースから配置する床材を選び、図７に示すように、中心十字線を基準に配置して、部屋の形状を示した図に重ねて配置する。手順５において、必要ならば、作業者が中心十字線の位置を微調整して配置を決定し、素辺を裁断する位置を決定する。
【００２３】
手順６において、壁面と干渉する床材（裁断が必要な床材）については、裁断寸法とその端材の形状についても演算する。手順７において、向かい合う２辺を構成する床材について、一方の必要形状と、他方の裁断端材形状とを比較する。図８に示すように、端材形状が必要形状を含んでおれば、その材料は端材を利用する。左端の床材のａｂｃｄは切り捨てられる端材であるが、右端の床材は、ａｂｃｄの一部を利用することができるので、それを利用するように設定する。
【００２４】
上記のように、本発明の実施の形態では、床材敷込形状決定システムを、部屋の形状を測定し、床材に関するデータベースから床材を選択し、床材を敷き詰めた状態を表示した上に部屋の形状を重ねて表示しながら、部屋の形状に合わせて床材の形状を決定し、決定された床材の形状に従って床材を切断する構成としたので、床材の施工時間を短縮することができる。
【００２５】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明では、床材敷込形状決定システムを、部屋の形状を測定して入力する手段と、床材に関するデータを格納したデータベースと、床材を選択する手段と、選択された床材を敷き詰めた状態を表示する手段と、部屋の形状を床材に重ねて表示する手段と、部屋の形状に合わせて床材の形状を決定する手段と、決定された床材の形状に従って床材を切断するためのデータを出力する手段とを具備する構成としたので、床材の施工時間を短縮することができるとともに、廃材処理に要する負担を減らすこともでき、現場加工による粉塵等を排除することもできるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態における床材敷込形状決定システムの概念図、
【図２】本発明の実施の形態における床材敷込形状決定システムの動作手順を示す流れ図、
【図３】本発明の実施の形態における床材敷込形状決定システムの端末上に床材と部屋形状を表示した状態を示す図、
【図４】本発明の実施の形態における床材敷込形状決定システムで、演算対象となる部屋の端部と床材の間に生じる隙間を示す模式図、
【図５】本発明の実施の形態における床材敷込形状決定システムで、部屋の形状図をＸＹ座標の第一象限に設定する方法を示す図、
【図６】本発明の実施の形態における床材敷込形状決定システムで、中心基準線を部屋の中央部に設定する方法を示す図、
【図７】本発明の実施の形態における床材敷込形状決定システムで、中心基準線に合わせて床材を配置する方法を示す図、
【図８】本発明の実施の形態における床材敷込形状決定システムで、部屋の端部の床材を利用する方法を示す図である。
【符号の説明】
１  自動測定装置
２  データベース
３  端末
４  処理装置
５  自動切断機
６  床材
７  部屋の形状図
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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