(57)【要約】【課題】段状に重ねて配置された上部材と下部材との隙間を正確、かつ、容易に計測できる隙間計測装置、及び、隙間管理システムを提供すること。【解決手段】本実施形態の隙間計測装置１０は、透光性材料で形成され、下板２の上面２Ａに当接する第１当接面１１Ａと、第１当接面１１Ａに直角に設けられて上板１の側端面１Ａに当接する第２当接面１１Ｂとを有する透光部材１１と、透光部材１１を介して、隙間４を撮像する撮像部１２と、撮像された隙間４の画像情報に基づき、該隙間４を計測する隙間計測部と、を備え、透光部材１１は、第１当接面１１Ａと第２当接面１１Ｂとのエッジ部１１Ｃに、該エッジ部１１Ｃの位置を示すマーク１６を設けた。【選択図】図３
2017032308.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
段状に重ねて配置された上部材と下部材との隙間を計測する隙間計測装置であって、
透光性材料で形成され、前記下部材の上面に当接する第１当接面と、前記第１当接面に直角に設けられて前記上部材の側端面に当接する第２当接面とを有する透光部材と、
前記透光部材を介して、前記隙間を撮像する撮像部と、
撮像された前記隙間の画像情報に基づき、該隙間を計測する隙間計測部と、を備え、
前記透光部材は、前記第１当接面と前記第２当接面とのエッジ部に、該エッジ部の位置を示すマークが設けられていることを特徴とする隙間計測装置。
【請求項２】
前記透光部材は、前記第２当接面の高さ方向に前記エッジ部から所定の長さ間隔に設けられた目盛を備えることを特徴とする請求項１に記載の隙間計測装置。
【請求項３】
前記透光部材と前記撮像部との間に、前記撮像部の光軸を曲げて前記透光部材に入光させるミラー部を備えたことを特徴とする請求項１または２に記載の隙間計測装置。
【請求項４】
前記第１当接面及び前記第２当接面がそれぞれ前記下部材の上面及び前記上部材の側端面に接触していることを検知する接触検知部を備えることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の隙間計測装置。
【請求項５】
前記第１当接面及び前記第２当接面がそれぞれ前記下部材の上面及び前記上部材の側端面に当接した状態で、少なくとも前記透光部材及び前記撮像部を前記上部材の側端面に沿って移動させ、前記隙間を連続的に計測すると共に、計測された前記隙間の大きさに関する情報を前記隙間の位置情報と紐付けて記憶する記憶部を備えたことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の隙間計測装置。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の隙間計測装置を備え、該隙間計測装置が計測した前記隙間の大きさが、所定の基準値以内となるように管理することを特徴とする隙間管理システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、段状に重ねて配置された上部材と下部材との隙間を計測する隙間計測装置、及び、隙間管理システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、機械類などの工業製品は、運転動作時に異常が発生しないように組み立て時に色々な計測が行われ、例えば、部材間の隙間を計測して管理することが重要となっている。この種の隙間を計測する技術として、従来、筒体の一端に設けられ照射軸が筒体の軸に直交している白色発光ダイオードと、筒体の一端に設けられ光軸を４５°曲げるミラーと、筒体の基部に設けられたＣＣＤカメラと、このＣＣＤカメラで取得したカラー画像情報を２値化処理するカラー画像処理部とを備え、エンジンの吸排気ポートの座に圧入されたバルブシートと座との間の隙間を計測する隙間計測装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。この隙間計測装置は、ＣＣＤカメラで取得した画像情報に基づき隙間を計測するため、部材との接触を抑えた隙間計測を行うことができ、部材表面に傷が生じることを抑制できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−２５６１６２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、航空機の機体や翼を構成するスキンパネルのように、下板（下部材）の上に上板（上部材）を段状に重ねて配置される構造では、上板の側端面から下板の上面に垂直に降ろした位置が隙間を計測する際の起算点に相当する。しかし、カメラで画像情報を取得した場合であっても、隙間の起算点となる下板上の位置を画像で特定することはできず、隙間を正確に計測することは困難であった。
【０００５】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、段状に重ねて配置された上部材と下部材との隙間を正確、かつ、容易に計測できる隙間計測装置、及び、隙間管理システム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】
【０００６】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、段状に重ねて配置された上部材と下部材との隙間を計測する隙間計測装置であって、透光性材料で形成され、下部材の上面に当接する第１当接面と、第１当接面に直角に設けられて上部材の側端面に当接する第２当接面とを有する透光部材と、透光部材を介して、隙間の撮像する撮像部と、撮像された隙間の画像情報に基づき、該隙間を計測する隙間計測部と、を備え、透光部材は、第１当接面と第２当接面とのエッジ部に、該エッジ部の位置を示すマークが設けられていることを特徴とする。
【０００７】
この構成によれば、透光部材を介して、撮像部が隙間を撮像した場合、この撮像した画像上のマークの位置が隙間を計測する際の起算点と重なるため、段状に重ねて配置された上部材と下部材との隙間を正確、かつ、容易に計測することができる。
【０００８】
この構成において、透光部材は、第２当接面の高さ方向にエッジ部から所定の長さ間隔に設けられた目盛を備えても良い。この構成によれば、目盛と隙間とを比較することにより、画像上の隙間の大きさから実際の隙間の寸法を簡単に計測することができる。
【０００９】
また、透光部材と撮像部との間に、撮像部の光軸を曲げて透光部材に入光させるミラー部を備えても良い。この構成によれば、透光部材及び撮像部をコンパクトに配置することができる。例えば、光軸を９０度曲げるようにミラー部を配置することにより、透光部材及び撮像部は、下部材の上面から垂直上方に延びる配置構造とすることができる。このため、透光部材及び撮像部を狭い部分に配置することができ、この狭い部分でも隙間を正確に計測することができる。
【００１０】
また、第１当接面及び第２当接面がそれぞれ下部材の上面及び上部材の側端面に接触していることを検知する接触検知部を備えても良い。この構成によれば、透光部材及び撮像部を移動機構に搭載した場合であっても、透光部材が測定に好適な位置にあるか否かを容易に判断することができる。このため、隙間の計測を容易に遠隔操作によって行うことができる。
【００１１】
また、第１当接面及び第２当接面がそれぞれ下部材の上面及び上部材の側端面に当接した状態で、少なくとも透光部材及び撮像部を上部材の側端面に沿って移動させ、隙間を連続的に計測すると共に、計測された隙間の大きさに関する情報を隙間の位置情報と紐付けて記憶する記憶部を備えても良い。この構成によれば、段状に重ねて配置された上部材と下部材との隙間を正確、かつ、迅速に計測することができる。さらに、計測した隙間の大きさは、隙間の位置情報とともに記憶部に記憶されているため、計測された隙間が所定の基準値よりも大きな部分については、すべての計測が終了した後に、上部材と下部材とにかけて隙間が基準値以内となるように圧縮できる。
【００１２】
また、上記した隙間計測装置を備え、該隙間計測装置が計測した前記隙間の大きさが、所定の基準値以内となるように管理しても良い。この構成によれば、段状に重ねて配置された上部材と下部材との隙間の管理を正確、かつ、容易に行うことができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、透光部材を介して、撮像部が隙間を撮像した場合、この撮像した画像上のマークの位置が隙間を計測する際の起算点と重なるため、段状に重ねて配置された上部材と下部材との隙間を正確、かつ、容易に計測することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は、第１実施形態に係る隙間計測装置を示す概略構成図である。
【図２】図２は、隙間計測装置と隙間を説明するための上板及び下板の側断面図である。
【図３】図３は、隙間を計測する際の隙間計測装置の位置を示す上板及び下板の側断面図である。
【図４】図４は、透光部材の第２当接面を示す正面図である。
【図５】図５は、第２実施形態に係る隙間計測装置を示す概略構成図である。
【図６】図６は、隙間計測装置の装置本体の概略構成図である。
【図７】図７は、第３実施形態に係る隙間計測装置を示す概略構成図である。
【図８】図８は、隙間計測装置の装置本体の概略構成図である。
【図９】図９は、光学ユニットとレンズ固定用鏡筒を示す外観斜視図である。
【図１０】図１０は、光学ユニットの底面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下に、本発明に係る実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、実施形態における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。さらに、以下に記載した構成要素は適宜組み合わせることが可能であり、また、実施形態が複数ある場合には、各実施形態を組み合わせることも可能である。
【００１６】
［第１実施形態］
図１は、第１実施形態に係る隙間計測装置を示す概略構成図である。隙間計測装置１０は、図１に示すように、段状に重ねて配置された上板（上部材）１と下板（下部材）２との隙間４を計測するものである。上板１及び下板２は、例えば、航空機の機体のセル構造を形成するスキンパネル（外板）であり、長手方向（図中Ｘ方向）に長尺（数ｍ〜１０ｍ）に形成されている。
【００１７】
セル構造は以下の（１）から（４）の手順に従って形成される。まず、（１）上板１及び下板２の端部同士が長手方向に沿ってオーバーラップするように該上板１及び下板２を配置する。これにより、図１に示すように、上板１及び下板２は段状に重ねて配置され、下板２の上面２Ａと上板１の側端面１Ａ及び上面１Ｂとで段差部３が形成される。
【００１８】
次に、（２）この段差部３における上板１と下板２との隙間４を上記長手方向に亘って計測する。そして、（３）計測した隙間４がすべて所定の基準値（例えば０．２ｍｍ）以内であれば上板１及び下板２を締結（ファスニング）する。一方、（４）計測した隙間がすべて所定の基準値（例えば０．２ｍｍ）以内でなければ、その部分の隙間４が基準値以内となるように上板１と下板２に荷重をかけて隙間４を圧縮（管理）する。そして、（２）の手順に戻り、再度計測した隙間４がすべて所定の基準値（例えば０．２ｍｍ）以内であれば、（３）の手順により上板１及び下板２を締結する。
【００１９】
機体のセル構造を形成する場合には、上板１及び下板２を、予め定められた基準に従って確実に締結する必要があるため、上板１と下板２との隙間４の計測及び管理はとても重要である。本実施形態の隙間計測装置１０は、段状に重ねて配置された上板１と下板２との隙間４を好適に計測するものであり、図１に示すように、透光性を有する材料（例えばアクリル樹脂）で形成された透光部材１１と、この透光部材１１を介して隙間４を撮像する撮像部（例えばファイバースコープ）１２と、隙間計測装置１０の全体の動作を制御する制御部１３とを備える。透光部材１１は、上板１及び下板２に接触するため、上板１及び下板２よりも硬度の低い軟らかい材料が用いられる。これにより、上板１及び下板２と接触した場合に、上板１及び下板２の各面に傷がつくことが防止される。撮像部１２は、透光部材１１を挟んで、上板１の側端面１Ａ（隙間４）と反対側に配置されている。制御部１３は、撮像部１２が撮像した隙間４の画像情報を取得する画像取得部１４と、取得した画像情報に基づき隙間４の大きさを計測する隙間計測部１５とを備える。
【００２０】
図２は、隙間計測装置と隙間を説明するための上板及び下板の側断面図であり、図３は、隙間を計測する際の隙間計測装置の位置を示す上板及び下板の側断面図である。また、図４は、透光部材の第２当接面を示す正面図である。まず、隙間４について説明する。上板１と下板２とを段状に重ねて配置した構造では、図２に示すように、上板１の側端面１Ａの下端部５から下板２の上面２Ａに垂直に降ろした点６の位置が隙間４を計測する際の起算点に相当する。上述したように、上板１と下板２との隙間４の計測及び管理はとても重要であるため、隙間４の起算点となる点６の位置を正確に特定することが望まれる。しかし、単純に隙間４に対向して撮像部１２を配置して、隙間４を撮像したとしても、撮像した画像上で上記点６の位置を正確に特定することはできず、隙間４を正確に計測することは困難であった。
【００２１】
透光部材１１は、上記した起算点となる点６の位置を示す役割を有する。具体的には、透光部材１１は、下板２の上面２Ａに当接する第１当接面１１Ａと、この第１当接面１１Ａに直角に設けられて上板１の側端面１Ａに当接する第２当接面１１Ｂとを備える。上板１の側端面１Ａは、通常、スキンパネルの流れ抵抗を考慮して、上板１の上面１Ｂから下板２の上面２Ａに向けて下方に傾斜する。このため、透光部材１１の第２当接面１１Ｂは、少なくとも、側端面１Ａの下端部５に当接することとなる。また、図２において、透光部材１１に示す破線Ａは、撮像部１２の撮像領域の範囲を示すものであり、透光部材１１の第２当接面１１Ｂよりも大きな範囲に設定されている。
【００２２】
透光部材１１は、第１当接面１１Ａと第２当接面１１Ｂとのエッジ部１１Ｃに、このエッジ部１１Ｃの位置を示すマーク１６を備える。このマーク１６は、光を反射する色（例えば黒色）でエッジ部１１Ｃを塗ったものであり、エッジ部１１Ｃの一部を塗った構成でも良いし、エッジ部１１Ｃを含んで第１当接面１１Ａまで塗った構成としても良い。この構成では、図３に示すように、透光部材１１の第２当接面１１Ｂを上板１の側端面１Ａに当接させた場合、透光部材１１のエッジ部１１Ｃに設けたマーク１６が上記した点６に重なる。このため、透光部材１１を介して、撮像部１２が隙間４を撮像した場合、この撮像した画像上のマーク１６の位置が上記した点６となるため、隙間４の起算点を容易に特定することができる。
【００２３】
また、透光部材１１は、第２当接面１１Ｂに、マーク１６（エッジ部１１Ｃ）から該第２当接面１１Ｂの高さ方向に延び、所定の長さ間隔（例えば、０.１ｍｍ）に設定された目盛１７を備える。この目盛１７は、隙間４の大きさを計測する際の基準となるものであり、所定の長さ間隔は、制御部１３の記憶部（不図示）に記憶されている。この目盛１７により、画像上の隙間４の大きさから実際の隙間４の寸法を簡単に計測することができる。この目盛１７は、隙間４の大きさが計測できれば必ずしも設ける必要はなく、例えば、マーク１６（エッジ部１１Ｃ）から所定の基準長さに設定された位置を撮像した画像を基準画像として備え、この基準画像と隙間４を撮像した画像とを比較することにより、隙間４の大きさを計測しても良い。
【００２４】
次に、隙間４の計億手順について説明する。まず、所定の計測点に透光部材１１と撮像部１２とを配置する。この場合、透光部材１１の第１当接面１１Ａを下板２の上面２Ａに当接させると共に、第２当接面１１Ｂを上板１の側端面１Ａに当接させる。次に、この状態で、制御部１３は、撮像部１２に隙間４を撮像させ、画像取得部１４に撮像された画像情報を取得させる。
【００２５】
次に、隙間計測部１５は、取得した画像情報に基づき、マーク１６の位置から隙間４の起算点となる点６の位置と、側端面１Ａの下端部５の位置とをそれぞれ抽出する。上述したように、この点６と下端部５との距離が隙間４の大きさとなる。次に、制御部１３は、目盛１７の長さ間隔を読み出し、この長さ間隔と、上記点６と下端部５との距離とから外距離（隙間４）の大きさを計測する。この計測した隙間４の情報は、例えば、外部の記憶装置などに保存される。
【００２６】
次に、上記した隙間４の計測処理を、計測点を変えながら、上板１と下板２の長手方向に亘って繰り返し実行する。計測点の数や間隔は、適宜設定することが可能であるが、間隔が短い方が、当然ながら精度の高い計測情報が得られる。
【００２７】
［第２実施形態］
次に、第２実施形態について説明する。図５は、第２実施形態に係る隙間計測装置を示す概略構成図であり、図６は、隙間計測装置の装置本体の概略構成図である。第２実施形態に関し、上記した第１実施形態と同一の構成については同一の符号を付して説明を省略する。図５に示すように、上板１の上面１Ｂ及び下板２の上面２Ａには、それぞれ骨材８，９が連結され、上板１及び下板２は、これら骨材８，９により支持されている。この骨材８，９は、上板１及び下板２の長手方向（図中Ｘ方向）に延在し、所定の間隔ごとに設けられている。このため、例えば、上板１と下板２とが段状に重ねられた段差部３において、骨材８，９間の距離が狭いことが想定される。このような狭隘部では、第１実施形態の隙間計測装置１０のように、透光部材１１と撮像部１２とを下板２の上面２Ａに並べて配置することができず、隙間４の正確な測定ができない。第２実施形態に係る隙間計測装置２０は、例えば、骨材８，９が設けられるような狭い部分でも隙間４を正確に計測するものである。
【００２８】
隙間計測装置２０は、下板２の上面２Ａに立てて配置される装置本体２１と、制御部１３とを備える。装置本体２１は、図６に示すように、上下に長い角筒状の箱体２２を備え、この箱体２２内に撮像部（例えば、ＣＣＤイメージセンサやＣＭＯＳイメージセンサなど）２３と、この撮像部２３に拡大した像を与える拡大レンズ（例えばマイクロスコープレンズ、マクロレンズ、デレセントリックレンズなど）２４とが収容されている。この構成では、撮像部２３の光軸Ｓは、箱体２２の上下方向、すなわち、下板２の上面２Ａに垂直に延びている。本実施形態では、撮像部２３としてＣＣＤイメージセンサやＣＭＯＳイメージセンサを用いると共に、マイクロスコープレンズ、マクロレンズ、デレセントリックレンズなどの拡大レンズ２４を備えることにより、ファイバースコープを用いた構成と比べて、歪みの少ない画像を撮像することができ、隙間４の計測精度の向上が図れる。
【００２９】
また、装置本体２１は、箱体２２の底面２２Ａに配置される光学ユニット２５を備える。この光学ユニット２５は、上記した透光部材１１と、プリズムミラー（ミラー部）２６と、保持台座２７とを備えて一体に形成される。プリズムミラー２６は、断面が直角二等辺三角形の三角柱であり、斜面部２６Ａに鏡面２８が形成されている。このプリズムミラー２６は、透光部材１１と撮像部２３との間に設けられ、下板２の上面２Ａに対して垂直に延びる撮像部２３の光軸Ｓを、例えば９０度曲げて下板２の上面２Ａと平行となるように反射させて透光部材１１に入光させる機能を有する。なお、本実施形態では、プリズムミラー２６は、断面が直角二等辺三角形の三角柱形状に形成して、光軸Ｓを９０度曲げる構成としているが、下板２の上面２Ａと平行となるように反射させるのであれば、光軸Ｓを曲げる角度は適宜変更することができる。
【００３０】
保持台座２７は、プリズムミラー２６を所定角度位置の保持する治具であり、上板１及び下板２よりも硬度の低い軟らかい材料（例えば、テフロン（登録商標）樹脂）で形成される。これにより、下板２の上面２Ａと接触した場合に、この上面２Ａに傷がつくことが防止される。保持台座２７は、下板２の上面２Ａに当接する当接面２７Ａと、プリズムミラー２６の斜面部２６Ａと対向して、プリズムミラー２６を保持する傾斜保持面２７Ｂとを備え、断面が直角二等辺三角形状を呈する。傾斜保持面２７Ｂは、プリズムミラー２６の斜面部２６Ａと同一の大きさに形成されるため、傾斜保持面２７Ｂにプリズムミラー２６を配置すると、プリズムミラー２６の斜面部２６Ａ（鏡面２８）の下端が下板２の上面２Ａの高さ位置に相当する。このため、下板２の上面２Ａの高さ位置から撮像部２３により、隙間４を撮像することができ、精度の高い隙間４の計測ができる。
【００３１】
プリズムミラー２６は、隙間４に対向する正面２６Ｂに透光部材１１が取りつけられる。この透光部材１１は、第１実施形態に比べて、厚みが薄くなった点が異なるが、その他は同一の構成である。また、本実施形態では、光学ユニット２５の小型化のために、厚みを薄く形成しているが、第１実施形態と同様の厚みとしてもよいことは勿論である。
【００３２】
この第２実施形態では、透光部材１１と撮像部２３との間に、撮像部２３の光軸を、例えば９０度曲げるプリズムミラー２６を備え、プリズムミラー２６の上方に撮像部２３を配置したため、隙間計測装置２０の装置本体２１は、下板２の上面２Ａから垂直上方に延びる構造を実現できる。このため、例えば、骨材８，９が設けられるような狭い部分でも隙間４を正確に計測することができる。
【００３３】
［第３実施形態］
次に、第３実施形態について説明する。図７は、第３実施形態に係る隙間計測装置を備えた隙間管理システムを示す概略構成図であり、図８は、隙間計測装置の装置本体の概略構成図である。また、図９は、光学ユニットとレンズ固定用鏡筒を示す外観斜視図であり、図１０は、光学ユニットの底面図である。第３実施形態に係る隙間計測装置についても、上記した第１、第２実施形態と同一の構成については同一の符号を付して説明を省略する。
【００３４】
隙間管理システム１００は、図７に示すように、第３実施形態に係る隙間計測装置３０を備え、計測した隙間の大きさが、所定の基準値以内となるように管理する。なお、隙間管理システムは、第３実施形態に係る隙間計測装置３０に替えて、第１、第２実施形態に係る隙間計測装置１０，２０を備える構成としても良い。隙間計測装置３０は、ロボットなどの移動機構を用いて、隙間４を連続的に計測するものである。隙間計測装置３０は、図７に示すように、下板２の上面２Ａに立てて配置される装置本体３１を備える。この装置本体３１は、例えば、多軸多関節のロボット６０（移動機構）の先端のブラケット６１に支持される。このロボット６０は、ロボット制御部６５の制御の下、例えば、オペレータの操作によって動作する。
【００３５】
また、隙間計測装置３０は、ブラケット６１に支持された監視カメラ６２と、隙間計測装置３０の全体の動作を制御する制御部５０とを備える。監視カメラ６２は、装置本体３１によって計測される隙間４を撮影して隙間４の計測状態を監視する。監視カメラ６２によって撮影された画像は、制御部５０に出力されるとともに、オペレータが居るオペレータ室のディスプレイに表示される。オペレータは、ディスプレイに表示された画像を見ながらロボットを遠隔操作する。
【００３６】
制御部５０は、上記した画像取得部１４と隙間計測部１５に加え、さらに、位置情報取得部５１と、監視カメラ画像取得部５２と、記憶部５３とを備える。位置情報取得部５１は、隙間４を計測する際の隙間４の位置、すなわち、上板１及び下板２における装置本体３１の位置情報（座標情報）をロボット制御部６５から取得する。監視カメラ画像取得部５２は、監視カメラ６２が撮影した画像情報を取得する。記憶部５３は、計測された隙間４の大きさに関する情報を、位置情報取得部５１が取得した隙間４の位置情報と紐づけて記憶する。この場合、さらに監視カメラ６２の画像情報を紐づけて記憶することにより、セル構造を形成する過程における隙間４の計測、及び、管理を高精度に行うことができる。
【００３７】
装置本体３１は、図８に示すように、上下に長い円筒状の箱体３２を備え、この箱体３２内に撮像部（例えば、ＣＣＤイメージセンサやＣＭＯＳイメージセンサなど）３３と、この撮像部３３に拡大した像を与える拡大レンズ（例えばマイクロスコープレンズ、マクロレンズ、デレセントリックレンズなど）３４と、この拡大レンズ３４を固定するためのレンズ固定用鏡筒３６とが収容されている。この構成においても、図示は省略するが、撮像部３３の光軸Ｓは、箱体３２の上下方向、すなわち、下板２の上面２Ａに垂直に延びている。また、箱体３２の形状は、撮像部３３、拡大レンズ３４及びレンズ固定用鏡筒３６を収容できれば、角筒状などの他の形状でも良い。
【００３８】
また、装置本体３１は、レンズ固定用鏡筒３６に連結されて箱体３２の下端部に配置される光学ユニット３５を備える。光学ユニット３５は、第２実施形態で説明した光学ユニット２５と同等の構成であり、透光部材１１と、プリズムミラー（ミラー部）２６と、保持台座３７とを備えて一体に形成される。透光部材１１及びプリズムミラー２６については、第２実施形態と同一であるため説明は省略する。
【００３９】
保持台座３７は、図９に示すように、直方体形状に形成され、保持台座３７の正面３７Ｂの中央部にプリズムミラー２６と透光部材１１とを保持する。透光部材１１は、図１０に示すように、第１当接面１１Ａが保持台座３７の底面３７Ａと面一に設けられ、第２当接面１１Ｂが正面３７Ｂと面一に設けられる。従って、保持台座３７の底面３７Ａを下板２の上面２Ａに当接させ、保持台座３７の正面３７Ｂを上板１の側端面１Ａに当接させることにより、透光部材１１の第１当接面１１Ａ及び第２当接面１１Ｂがそれぞれ下板２の上面２Ａ及び上板１の側端面１Ａに当接する。このため、透光部材１１の第１当接面１１Ａと第２当接面１１Ｂのエッジ部１１Ｃ（図６）のマーク１６が隙間４の計測時の起算点となる点６（図６）の位置に重なるため、隙間４の計測を正確に行うことができる。
【００４０】
また、保持台座３７は、図９及び図１０に示すように、保持台座３７の底面３７Ａ及び正面３７Ｂに、それぞれ、接触を検知するタッチセンサ（接触検知部）３８が設けられている。このタッチセンサ３８は、透光部材１１の左右に３つ以上設けることが好ましく、本実施形態では保持台座３７の底面３７Ａには、透光部材１１を挟んで一方（右方）に２つ、他方（左方）に１つ設けられている。また、保持台座３７の正面３７Ｂには、透光部材１１を挟んで他方（左方）に１つ設けられている。このタッチセンサ３８は、上板１及び下板２との接触を検知できるものであれば、どのような方式でも用いることができ、例えば、静電容量式や感圧式のタッチセンサを用いることができる。これらタッチセンサ３８は、制御部５０に接続され、制御部５０は、すべてのタッチセンサ３８が接触を感知すると隙間４の計測を許可する。また、表示灯などを点灯することでオペレータに計測準備が出来た旨を報知してもよい。また、図１０に示すように、レンズ固定用鏡筒３６の内部には、保持台座３７の正面３７Ｂ側、すなわち透光部材１１側を照射する照射ランプ３９が設けられている。この照射ランプ３９は、例えば、ＬＥＤランプであり、撮像部３３に対して撮像が可能な光量を与える。
【００４１】
次に、本実施形態の隙間４の計測動作の手順について説明する。この計測は、オペレータの操作により、ロボット制御部６５が装置本体３１及びロボット６０を隙間４に沿って移動させることで行われる。まず、装置本体３１が所定の測定開始位置に配置される。この位置は予め定められた位置である。この状態で、制御部５０は、すべてのタッチセンサ３８が接触を感知しているか否かを判別し、感知している場合には測定開始を許可する。具体的には、オペレータ室に設けた表示灯を点灯すると共に、測定開始操作指示を受けつける。
【００４２】
オペレータは、測定開始ボタンを操作して測定を開始する。この場合、装置本体３１及びロボット６０は隙間４に沿って、所定の速度で移動する。これに伴い、画像取得部１４は、撮像部３３が撮像した隙間４の画像情報を取得し、この画像情報に基づいて隙間４の大きさを計測する。本実施形態では、位置情報取得部５１が隙間計測時における装置本体３１の位置情報をロボット制御部６５から取得し、計測された隙間４の大きさに関する情報と隙間４（装置本体３１）の位置情報とを紐づけて記憶部５３に記憶する。この動作を上板１と下板２の長手方向に亘って連続的に繰り返し実行する。これによれば、段状に重ねて配置された上板１と下板２との隙間４を正確、かつ、迅速に計測することができる。さらに、計測した隙間４の大きさは、位置情報とともに記憶部５３に記憶されている。このため、隙間管理システム１００は、隙間４の大きさが所定の基準値よりも大きな部分について、すべての計測が終了した後に、上板１と下板２に荷重をかけて隙間４が基準値以内となるように圧縮（管理）することができる。
【００４３】
以上、本実施形態の隙間計測装置１０，２０，３０は、透光性材料で形成され、下板２の上面２Ａに当接する第１当接面１１Ａと、第１当接面１１Ａに直角に設けられて上板１の側端面１Ａに当接する第２当接面１１Ｂとを有する透光部材１１と、透光部材１１を介して、隙間４を撮像する撮像部１２，２３，３３と、撮像された隙間４の画像情報に基づき、該隙間４を計測する隙間計測部１５と、を備え、透光部材１１は、第１当接面１１Ａと第２当接面１１Ｂとのエッジ部１１Ｃに、該エッジ部１１Ｃの位置を示すマーク１６が設けられているため、透光部材１１を介して、撮像部１２が隙間４を撮像した場合、この撮像した画像上のマーク１６の位置が隙間４を計測する際の起算点と重なるため、段状に重ねて配置された上板１と下板２との隙間４を正確、かつ、容易に計測することできる。
【００４４】
また、本実施形態によれば、透光部材１１は、第２当接面１１Ｂの高さ方向にエッジ部１１Ｃから所定の長さ間隔に設けられた目盛１７を備えるため、この目盛１７と隙間４とを比較することにより、画像上の隙間４の大きさから実際の隙間４の寸法を簡単に計測することができる。
【００４５】
また、本実施形態によれば、透光部材１１と撮像部２３，３３との間に、撮像部２３，３３の光軸Ｓを曲げて透光部材１１に入光させるミラー部２６を備えるため、透光部材１１及び撮像部２３，３３をコンパクトに配置することができる。例えば、光軸Ｓを９０度曲げるようにミラー部２６を配置することにより、隙間計測装置２０，３０の装置本体２１，３１は、下板２の上面２Ａから垂直上方に延びる構造を実現できる。このため、例えば、骨材８，９が設けられるような狭い部分でも隙間４を正確に計測することができる。
【００４６】
また、本実施形態によれば、第１当接面１１Ａ及び第２当接面１１Ｂがそれぞれ下板２の上面２Ａ及び上板１の側端面１Ａに接触していることを検知するタッチセンサ３８を備えるため、隙間４を計測する装置本体３１をロボット６０に搭載した場合であっても、装置本体３１が測定に好適な位置にあるか否かを判断することができる。このため、隙間４の計測を容易に遠隔操作によって行うことができる。
【００４７】
また、本実施形態によれば、第１当接面１１Ａ及び第２当接面１１Ｂがそれぞれ下板２の上面２Ａ及び上板１の側端面１Ａに当接した状態で、装置本体３１を上板１の側端面１Ａに沿って移動させ、隙間４を連続的に計測すると共に、計測された隙間４の大きさに関する情報を隙間４の位置情報と紐付けて記憶する記憶部５３を備えたため、段状に重ねて配置された上板１と下板２との隙間４を正確、かつ、迅速に計測することができる。さらに、計測した隙間４の大きさは、位置情報とともに記憶部５３に記憶されているため、隙間４の大きさが所定の基準値よりも大きな部分については、すべての計測が終了した後に、上板１と下板２に荷重をかけて隙間４が基準値以内となるように圧縮することができる。
【００４８】
以上、本発明の一実施形態を説明したが、本実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。本実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。本実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。上記した実施形態では、隙間４を連続的に計測すると共に、計測された隙間４の大きさに関する情報を隙間４の位置情報と紐付けて記憶部５３に記憶する構成としたが、記憶部５３への記憶に加え、もしくは、これに替えて、計測された隙間４の大きさが所定の基準値を超えた部分について、この部分に位置を示すマーキングを行っても良い。この構成では、作業者が隙間４の大きな位置を視覚的に判別できるため、この隙間４を圧縮する作業を容易に進めることができる。
【符号の説明】
【００４９】
１  上板（上部材）
１Ａ  側端面
１Ｂ  上面
２  下板（下部材）
２Ａ  上面
４  隙間
６  点
８、９  骨材
１０、２０、３０  隙間計測装置
１１  透光部材
１１Ａ  第１当接面
１１Ｂ  第２当接面
１１Ｃ  エッジ部
１２、２３、３３  撮像部
１３、５０  制御部
１４  画像取得部
１５  隙間計測部
１６  マーク
１７  目盛
２１、３１  装置本体
２２、３２  箱体
２２Ａ  底面
２４、３４  拡大レンズ
２５、３５  光学ユニット
２６  プリズムミラー（ミラー部）
２６Ａ  斜面部
２６Ｂ  正面
２７、３７  保持台座
２７Ａ  当接面
２７Ｂ  傾斜保持面
２８  鏡面
３６  レンズ固定用鏡筒
３７Ａ  底面
３７Ｂ  正面
３８  タッチセンサ（接触検知部）
３９  照射ランプ
５１  位置情報取得部
５２  監視カメラ画像取得部
５３  記憶部
６０  ロボット（移動機構）
６１  ブラケット
６２  監視カメラ
６５  ロボット制御部
１００  隙間管理システム
Ｓ  光軸
【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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【図９】
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【図１０】
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