(57)【要約】【課題】罫書き線等の位置精度を向上させるために、より正確な位置に目印を形成可能とする。【解決手段】対象面に対して目印を打刻する打刻用治具であって、球面の一部からなる反射面を有するリフレクタと、先端がリフレクタの反射面の中心に配置される打刻部と、当該リフレクタを支持すると共に当該リフレクタを対象面上に固定する固定ユニットとを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
対象面に対して目印を打刻する打刻用治具であって、
球面の一部からなる反射面を有するリフレクタと、
先端が前記リフレクタの前記反射面の中心に配置される打刻部と、
当該リフレクタを支持すると共に当該リフレクタを前記対象面上に固定する固定ユニットと
を備えることを特徴とする打刻用治具。
【請求項２】
前記固定ユニットは、前記リフレクタを支持する基部と、当該基部に対して固定される磁石とを備えることを特徴とする請求項１記載の打刻用治具。
【請求項３】
前記固定ユニットは、
前記リフレクタが固定される接続プレートと、
前記接続プレートを前記基部に対して移動可能に取り付ける取付部と
を備えることを特徴とする請求項２記載の打刻用治具。
【請求項４】
前記取付部は、
前記接続プレートを貫通して前記基部に螺合されるボルトと、
当該ボルトの頭部と前記接続プレートとの間に介挿される圧縮バネと
を備えることを特徴とする請求項３記載の打刻用治具。
【請求項５】
前記基部に螺合されると共に先端部が前記磁石側に位置するように前記基部を貫通する着脱用ボルトを備えることを特徴とする請求項２〜４いずれか一項に記載の打刻用治具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、打刻用治具に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、被測定物までの距離や被測定物の形状等を正確に計測するため、レーザ計測が用いられている（特許文献１参照）。例えば、原子力発電所の蒸気発生器等の大型かつ高い組立精度が要求される構造物では、部品にポンチによって目印を形成し、形成された目印の位置をレーザ計測によって計測しながら組立作業が進められている。
【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】
ところで、部品に形成された目印の位置精度が低ければ、レーザ計測によって目印の位置を正確に計測したとしても、例えば部品同士を接合できなくなったり、組立て後に部品に対して過大な応力が作用したりすることになる。特に近年は、原子力発電所の蒸気発生器等における安全基準が高まっており、目印の位置精度を向上して組立精度を高めることが要求されている。
【０００５】
しかしながら、一般的には、上記目印は、所定の基準位置から作業者が定規やメジャー等を用いて計測した位置に、ポンチによって打刻することで形成されている。定規やメジャー等による計測が作業者の手作業であることから、定規やメジャー等の扱いに作業者ごとのバラツキ等が生じ、計測誤差を排除することが難しい。このため、従来以上に上記目印の位置精度を向上させることが困難であった。
【０００６】
本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、打刻によって部品に対して形成される目印の位置精度をより向上させ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、対象面に対して目印を打刻する打刻用治具であって、球面の一部からなる反射面を有するリフレクタと、先端が上記リフレクタの上記反射面の中心に配置される打刻部と、当該リフレクタを支持すると共に当該リフレクタを上記対象面上に固定する固定ユニット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の発明において、上記固定ユニットが、上記リフレクタを支持する基部と、当該基部に対して固定される磁石とを備えるという構成を採用する。
【００１０】
第３の発明は、上記第２の発明において、上記固定ユニットが、上記リフレクタが固定される接続プレートと、上記接続プレートを上記基部に対して移動可能に取り付ける取付部とを備えるという構成を採用する。
【００１１】
第４の発明は、上記第３の発明において、上記取付部が、上記接続プレートを貫通して上記基部に螺合されるボルトと、当該ボルトの頭部と上記接続プレートとの間に介挿される圧縮バネとを備えるという構成を採用する。
【００１２】
第５の発明は、上記第２〜第４いずれかの発明において、上記基部に螺合されると共に先端部が上記磁石側に位置するように上記基部を貫通する着脱用ボルトを備えるという構成を採用する。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、リフレクタが球面の一部からなる反射面を有している。このような、リフレクタの中心に計測用のレーザ光が向けられている場合には、レーザ計測器における戻り光の強度が高くなる。このような戻り光を検出することによって、レーザ計測器では上記リフレクタの中心（反射面が含まれる上記球面の中心）が存在する方向と反射面までの距離を正確に得ることができる。このため、既知の値としてリフレクタの半径を用いれば、リフレクタの中心位置を正確に算出することができる。また、本発明によれば、上述のように正確に位置が算出可能なリフレクタの中心に合わせて先端が配置された打刻部を有している。したがって、本発明によれば、レーザ計測器を用いることによって、打刻部の先端を目印の形成位置に正確に合わせることができ、より正確な位置に目印を形成することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施形態における打刻用治具を斜め上方から見た斜視図である。
【図２】本発明の一実施形態における打刻用治具の縦断面図である。
【図３】本発明の一実施形態における打刻用治具の下面図である。
【図４】本発明の一実施形態における打刻用治具が備えるリフレクタを含む部分拡大斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図面を参照して、本発明に係る打刻用治具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。
【００１６】
図１は、本実施形態の打刻用治具１を斜め上方から見た斜視図である。また、図２は、本実施形態の打刻用治具１の縦断面図である。また、図３は、本実施形態の打刻用治具１の下面図である。
【００１７】
本実施形態の打刻用治具１は、磁性体からなる部材の表面（目印形成面Ｓ）に目印を打刻するときに用いる治具であり、図２に示すように、ポンチ部２と、固定ユニット３とを備えている。
【００１８】
ポンチ部２は、リフレクタ２ａと、打刻部２ｂとを備えている。リフレクタ２ａは、金属製の単一のブロック材等から削り出しによって形成された部材であり、球体の一部を切り出した形状を有している。このリフレクタ２ａの形状についてより詳しく説明すると、リフレクタ２ａは、所定の球体を中心から変位した位置を通る平面で切断して得られる２つの分割パーツのうち、球体の中心を含まないパーツの中央に貫通孔が設けられた形状とされている。
【００１９】
このようなリフレクタ２ａは、反射面２ａ１と、貫通孔２ａ２と、裏面２ａ３とを備えている。反射面２ａ１は、リフレクタ２ａの形状のベースとなった上記球体（以下、ベース球体と称する）の表面（すなわち球面）に合わせて形成されており、鏡面処理が施されている。このような反射面２ａ１は、計測用のレーザ光を反射する。貫通孔２ａ２は、リフレクタ２ａの頂部から中心に向けて貫通されており、打刻部２ｂの後述する芯部２ｂ１が圧入される。この貫通孔２ａ２に打刻部２ｂの芯部２ｂ１が圧入されることによって打刻部２ｂがリフレクタ２ａに支持される。裏面２ａ３は、平面とされており、後述のベースプレート３ａの先端部３ｅ２に当接される。
【００２０】
打刻部２ｂは、芯部２ｂ１と、頭部２ｂ２と、固定ネジ２ｂ３とを備えている。芯部２ｂ１は、下端側がリフレクタ２ａから下方に向けて突出した棒部材あり、先端２ｂ４が上記ベース球体の中心に配置されている。この芯部２ｂ１は、上述のようにリフレクタ２ａに設けられた貫通孔２ａ２に圧入されている。このような芯部２ｂ１の先端２ｂ４は、目印形成面Ｓ（対象面）上における目印の形成位置に対して当接される。頭部２ｂ２は、芯部２ｂ１の上端と接合されており、目印を形成する際に、金槌等が打ち付けられる部位である。固定ネジ２ｂ３は、芯部２ｂ１と頭部２ｂ２とを締結している。
【００２１】
このように本実施形態の打刻用治具１においては、球面の一部からなる反射面２ａ１を有するリフレクタ２ａと、芯部２ｂ１の先端２ｂ４が反射面２ａ１の中心に配置される打刻部２ｂとを有している。
【００２２】
固定ユニット３は、ベースプレート３ａ（基部）と、磁石ホルダ３ｂと、磁石３ｃと、磁石固定ボルト３ｄと、接続プレート３ｅと、固定ネジ３ｆと、取付部３ｇと、着脱用ボルト３ｈとを備えている。ベースプレート３ａは、矩形状の金属板であり、磁石固定ボルト３ｄが螺合されるネジ孔３ａ１と、取付部３ｇの後述するボルト３ｇ１が螺合されるネジ孔３ａ２と、着脱用ボルト３ｈが螺合されるネジ孔３ａ３とが各々貫通して設けられている。このベースプレート３ａは、接続プレート３ｅ及び取付部３ｇを通じてポンチ部２を支持している。
【００２３】
磁石ホルダ３ｂは、矩形状の平板の両端部を下方に向けて折り曲げた形状を有する略コの字状の部材であり、折り曲げられた両端部３ｂ１の間に磁石３ｃを収容する。なお、両端部３ｂ１は、下端面が磁石３ｃの底面３ｃ１と面一となるように高さが設定されている。また、磁石ホルダ３ｂには、２か所に磁石固定ボルト３ｄが挿通される貫通孔３ｂ２が設けられている。磁石３ｃは、打刻部２ｂの先端２ｂ４と同一方向を向く底面３ｃ１を有するブロック状に形成されており、磁石固定ボルト３ｄが挿通される貫通孔３ｃ２が磁石ホルダ３ｂの貫通孔３ｂ２と連通するように２か所に設けられている。
【００２４】
磁石固定ボルト３ｄは、磁石３ｃの底面３ｃ１側から磁石３ｃの貫通孔３ｃ２及び磁石ホルダ３ｂの貫通孔３ｂ２に挿入され、先端部がベースプレート３ａのネジ孔３ａ１に螺合されている。このような磁石固定ボルト３ｄは、リフレクタ２ａの径方向に離間して２本設けられている。これらの磁石固定ボルト３ｄによって磁石３ｃ及び磁石ホルダ３ｂがベースプレート３ａに固定されている。
【００２５】
接続プレート３ｅは、ベースプレート３ａの上方に配置されるベース部３ｅ１と、リフレクタ２ａが固定される先端部３ｅ２と、ベース部３ｅ１と先端部３ｅ２とを接続する接続部３ｅ３とを有する部材である。ベース部３ｅ１は、取付部３ｇのボルト３ｇ１が挿通される貫通孔３ｅ４と、磁石固定ボルト３ｄの先端部が挿通する貫通孔３ｅ５とが設けられている。先端部３ｅ２は、図４の拡大斜視図に示すように、リフレクタ２ａを下方から支持すると共に、芯部２ｂ１の先端２ｂ４を露出する開口３ｅ６を有する部位である。この先端部３ｅ２は、芯部２ｂ１の先端２ｂ４が先端部３ｅ２の下面よりも下方に突出する厚さとされている。
【００２６】
取付部３ｇは、ボルト３ｇ１と、圧縮バネ３ｇ２とを備えている。ボルト３ｇ１は、接続プレート３ｅのベース部３ｅ１の上面側から、ベース部３ｅ１に設けられた貫通孔３ｅ４に挿入され、先端部がベースプレート３ａのネジ孔３ａ２に螺合されている。圧縮バネ３ｇ２は、ボルト３ｇ１の頭部と接続プレート３ｅのベース部３ｅ１との間に介挿されており、接続プレート３ｅをベースプレート３ａ側に向けて付勢する。また、本実施形態においては、図１に示すように、ボルト３ｇ１と圧縮バネ３ｇ２との対が、リフレクタ２ａに近い側に２つ、リフレクタ２ａから遠い側に１つ設けられている。このため、接続プレート３ｅは、３か所において、圧縮バネ３ｇ２によってベースプレート３ａに向けて付勢されている。なお、このような圧縮バネ３ｇ２によって接続プレート３ｅが付勢されることによって、ポンチ部２は、芯部２ｂ１の先端２ｂ４が目印形成面Ｓに当接していない場合には、当該先端２ｂ４が磁石３ｃの底面３ｃ１よりも下方に突出した位置に保持される。
【００２７】
このような取付部３ｇによってベースプレート３ａに取り付けられた接続プレート３ｅは、接続プレート３ｅがベースプレート３ａから離間する方向に力を受け、この力によって圧縮バネ３ｇ２が縮むことによって、ベースプレート３ａから離間することができる。また、２つの圧縮バネ３ｇ２の圧縮量が異なる場合には、接続プレート３ｅがベースプレート３ａに対して傾くことが可能とされている。つまり、取付部３ｇは、接続プレート３ｅをベースプレート３ａに対して移動可能に取り付けている。
【００２８】
着脱用ボルト３ｈは、ベースプレート３ａのリフレクタ２ａと反対側の端部に設けられたネジ孔３ａ３に磁石３ｃと反対側から螺合されることによって支持されている。このような着脱用ボルト３ｈは、先端が磁石３ｃ側に配置されるようにしてベースプレート３ａを貫通している。また、着脱用ボルト３ｈは、後端側が着脱用ボルト３ｈを回転させるためのハンドル３ｈ１とされており、ハンドル３ｈ１を把持して回転させることによって先端位置が軸芯方向に移動される。このような着脱用ボルト３ｈは、目印形成面Ｓに磁石３ｃによって固着された打刻用治具１を当該目印形成面Ｓから脱離させる場合に、先端を目印形成面Ｓに押し付けるようにハンドル３ｈ１の回転させることによって、磁石３ｃを目印形成面Ｓから離間させる。
【００２９】
このような固定ユニット３は、磁石３ｃが目印形成面Ｓに吸着することで、接続プレート３ｅ等によって支持したポンチ部２を目印形成面Ｓに対して固定している。つまり、このような固定ユニット３は、ポンチ部２を支持すると共に当該ポンチ部２を目印形成面Ｓ上に固定する。
【００３０】
このように構成された本実施形態の打刻用治具１を目印形成面Ｓに対して取り付ける場合には、まずポンチ部２を先端２ｂ４が目印形成面Ｓに当接するように配置する。続いて、固定ユニット３の磁石３ｃを目印形成面Ｓに取り付ける。これによって、ポンチ部２が目印形成面Ｓに対して固定される。このとき、目印形成面Ｓが平面であるとは限らないが、ポンチ部２が、取付部３ｇによって磁石３ｃが固定されたベースプレート３ａに対して傾動可能となっているため、例えば目印形成面Ｓが曲面であってもポンチ部２を固定することができる。
【００３１】
このように本実施形態の打刻用治具１が目印形成面Ｓに対して取り付けられた状態において、レーザ計測器を用いてリフレクタ２ａの中心位置を求めることによって、芯部２ｂ１の先端２ｂ４の位置を正確に求めることができる。このようにして計測された位置が、設計段階等で予め定められた目印の打刻位置と一致している場合には、作業者が打刻部２ｂの頭部２ｂ２を金槌等によって打ち、これによって芯部２ｂ１の先端２ｂ４を目印形成面Ｓに打ち込むことで目印が形成される。
【００３２】
一方、目印形成面Ｓに対して取り付けられた打刻用治具１を取り外す場合には、着脱用ボルト３ｈを先端が目印形成面Ｓに押し付けられるようにハンドル３ｈ１を把持して回転させる。これによって、着脱用ボルト３ｈが螺合されているベースプレート３ａが持ち上がり、磁石３ｃが目印形成面Ｓから離間され、打刻用治具１を取り外すことが可能となる。
【００３３】
以上のような本実施形態の打刻用治具１によれば、リフレクタ２ａが球面の一部からなる反射面２ａ１を有している。このような、リフレクタ２ａに計測用のレーザ光を照射し、その戻り光を検出することによって、リフレクタ２ａの中心位置を正確に算出することができる。また、本実施形態においては、上述のように正確に位置が算出可能なリフレクタ２ａの中心に合わせて先端２ｂ４が配置された打刻部２ｂを有している。したがって、本実施形態の打刻用治具１によれば、レーザ計測器を用いることによって、打刻部２ｂの先端２ｂ４を目印の形成位置に正確に合わせることができ、より正確な位置に目印を形成することが可能となる。よって、この目印を基準とすることで罫書き線等の位置精度をより向上させることが可能となる。
【００３４】
また、本実施形態の打刻用治具１においては、固定ユニット３が、リフレクタ２ａを支持するベースプレート３ａと、当該ベースプレート３ａに対して固定される磁石３ｃとを備えている。このため、目印形成面Ｓが磁性体からなる部材の表面である場合には、当該表面に対して磁石３ｃを取り付けることによって、容易にリフレクタ２ａ（すなわちポンチ部２）を固定することが可能となる。
【００３５】
また、本実施形態の打刻用治具１においては、固定ユニット３が、リフレクタ２ａが固定される接続プレート３ｅと、接続プレート３ｅをベースプレート３ａに対して移動可能に取り付ける取付部３ｇとを備える。このため、磁石３ｃが固定されるベースプレート３ａに対してリフレクタ２ａ（すなわちポンチ部２）を傾動させることも可能となり、目印形成面Ｓが平面でない場合であっても、確実にリフレクタ２ａ（すなわちポンチ部２）を固定することが可能となる。
【００３６】
また、本実施形態の打刻用治具１においては、取付部３ｇが、接続プレート３ｅを貫通してベースプレート３ａに螺合されるボルト３ｇ１と、ボルト３ｇ１の頭部と接続プレート３ｅとの間に介挿される圧縮バネ３ｇ２とを備えている。このため、圧縮バネ３ｇ２によって接続プレート３ｅを目印形成面Ｓ側に付勢し、リフレクタ２ａ（すなわちポンチ部２）を目印形成面Ｓに対して押圧することができる。このため、リフレクタ２ａ（すなわちポンチ部２）を安定的に目印形成面Ｓに対して固定することができる。
【００３７】
また、本実施形態の打刻用治具１においては、ベースプレート３ａに螺合されると共に先端部が磁石３ｃ側に位置するようにベースプレート３ａを貫通する着脱用ボルト３ｈを備えている。このため、着脱用ボルト３ｈを回転させてその先端を目印形成面Ｓに押し当てることによって、磁石３ｃを目印形成面Ｓから容易に離間させることができ、打刻用治具１の取り外しを容易に行うことが可能となる。
【００３８】
以上、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るものではない。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。
【００３９】
例えば、上記実施形態においては、磁石３ｃによってポンチ部２を目印形成面Ｓに固定する構成について説明した。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、他の機構によってポンチ部２を固定するようにしても良い。例えば、目印形成面Ｓが平滑面である場合には、吸着パッドによってポンチ部２を目印形成面Ｓに固定しても良い。また、目印形成面Ｓが水平面である場合には、錘によってポンチ部２を目印形成面Ｓに固定しても良い。
【００４０】
また、上記実施形態においては、ボルト３ｇ１と圧縮バネ３ｇ２とからなる取付部３ｇによってリフレクタ２ａをベースプレート３ａに対して移動可能に取り付ける構成を採用した。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、ゴムからなる取付部によってベースプレート３ａと接続プレート３ｅとを接続するようにしても良い。このような場合であっても、ゴムからなる取付部の弾性変形によってリフレクタ２ａ（すなわちポンチ部２）をベースプレート３ａに対して傾動等させることが可能となる。
【符号の説明】
【００４１】
１……打刻用治具、２……ポンチ部、２ａ……リフレクタ、２ａ１……反射面、２ａ２……貫通孔、２ａ３……裏面、２ｂ……打刻部、２ｂ１……芯部、２ｂ２……頭部、２ｂ３……固定ネジ、２ｂ４……先端、３……固定ユニット、３ａ……ベースプレート、３ａ１……ネジ孔、３ａ２……ネジ孔、３ａ３……ネジ孔、３ｂ……磁石ホルダ、３ｂ１……両端部、３ｂ２……貫通孔、３ｃ……磁石、３ｃ１……底面、３ｃ２……貫通孔、３ｄ……磁石固定ボルト、３ｅ……接続プレート、３ｅ１……ベース部、３ｅ２……先端部、３ｅ３……接続部、３ｅ４……貫通孔、３ｅ５……貫通孔、３ｅ６……開口、３ｆ……固定ネジ、３ｇ……取付部、３ｇ１……ボルト、３ｇ２……圧縮バネ、３ｈ……着脱用ボルト、３ｈ１……ハンドル、Ｓ……目印形成面（対象面）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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