(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
平板形状をなす被計測板（１１，１３）に孔（１４）が開口され、該孔の軸線（１５）と、被計測板の基準平面（１７）によって設定される仮想面（１８）との交点を基準点（３）として設定する方法であって、
フランジ（４２）の基準当接面（４２Ａ）を挟んで等距離の位置に対をなすターゲット部（５）が各々配されたロッド（４１）を被計測板の孔に挿入し、
前記基準当接面を被計測板の基準平面に当接させて、
前記フランジとともに被計測板を挟む取り付け部（４３）によって前記ロッドを被計測板に取り付け、
前記孔の軸線と前記基準平面によって設定される仮想面とが交わる仮想点（３０）を求めて基準点とする
ことを特徴とする計測対象物における基準点の設定方法。
【請求項２】
平板形状をなす被計測板（１１，１３）に開口された孔（１４）の軸線（１５）と、被計測板の基準平面（１７）によって設定される仮想面（１８）との交点を基準点（３）として設定する装置であって、
被計測板の孔に挿入されるロッド（４１）と、
該ロッドに配されると共に基準当接面（４２Ａ）を有し、該基準当接面が被計測板の基準平面に当接するフランジ（４２）と、
該フランジとともに被計測板を挟む取り付け部（４３）と、
前記基準当接面を挟んで等距離の位置に各々配された対をなすターゲット部（５）と
を具備することを特徴とする計測対象物における基準点の設定装置。
【請求項３】
ターゲット部（５）には、計測位置を設定する十文字状の位置設定マーク（５１）が配されることを特徴とする請求項２記載の計測対象物における基準点の設定装置。
【請求項４】
位置設定マーク（５１）が、ロッドの軸線（４１ｃ）を含む同一平面内に配されることを特徴とする請求項２または３記載の計測対象物における基準点の設定装置。
【請求項５】
位置設定マーク（５１）が、フランジ（４２）の基準面当接面（４２Ａ）を挟んで等距離に配されることを特徴とする請求項２から４のいずれか記載の計測対象物における基準点の設定装置。
【請求項６】
取り付け部（４３）が、ロッド（４１）の周囲に配されて、先端（４４ａ）が孔（１４）の内部に挿入されかつ外周面（４４ｂ）が孔（１４）の開口部（１６）に当接されてロッドの芯出しするためのテーパ形状とされるブッシュ（４４）と、該ブッシュをロッドに固定するための締め付け部（４５）とを具備するものとされることを特徴とする請求項２記載の計測対象物における基準点の設定装置。
【請求項７】
締め付け部（４５）がロッド（４１）に螺合されて締め付けられることにより、ロッドが被計測板（１１）に取り付けられることを特徴とする請求項２から６のいずれか記載の計測対象物における基準点の設定装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、計測対象物における基準点の設定方法およびその装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
橋梁各部材の寸法等を光学式計測器等により計測する場合、梁材の各部に計測場所を設定するためのターゲットを直接張付方法等により配し、得られた計測データと設計データを比較することにより梁材の３次元的な位置関係を求めるようにしている。
ターゲットの計測に関する技術例として、特開平５−１２０４１３号公報「大型構造物の計測解析装置」が提案されている。
【０００３】
梁材には、長手方向に順次ボルト等により接続するための接続用の孔や、仮止め用の孔が形成されているものがある。その場合、梁材の孔に前述のターゲットを配するためには、孔の軸線と、孔が開口される基準平面とによって設定される仮想面とが交わる仮想点を基準点として設定することが必要である。
【０００４】
この基準点を明確にするためには、孔の開口部付近の面上の基準点からある一定量オフセットさせた位置にマーキングを施す方法や、該マーキングに代えてシール状のターゲットを貼り付ける方法があるが、梁材の長手方向から計測できず、これらのマーキングやターゲットの位置をある一定量オフセットする際、誤差が生じる可能性が増える。
【０００５】
または、孔にボルト状の計測用治具を挿入してナット等で固定し、該ボルト状の計測用治具の頭部にシール状のターゲットを貼り付けている技術も考えられている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、マーキングやターゲットを配する場合には、その精度が個人の技能に大きく依存し、作業員による誤差を生じる可能性があるとともに、さらに、基準点の設定までの労力が多大なものとなる。
また、ボルト状の計測用治具を使用した場合には、ボルト径と孔径の差の分だけずれが生じる可能性があり、ターゲットと仮想点との間のずれを縮めようとしてボルト径を孔径に近づけるには、クリアランスの問題があり限界がある。
また、孔の軸線に対して、設置した測定用治具が傾きを生じる可能性があり、この傾きに対する誤差の修正作業が必要なため、測定準備段階における測定用治具の設置に時間がかかっている。
被測定部材を多数設置する場合には、設置にかかる労力が多大なものとなり、作業性を向上したいという要求がある。
【０００７】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、以下の目的を達成しようとするものである。
▲１▼基準点の設定労力を軽減すること。
▲２▼計測対象物の基準点の位置設定における誤差の発生を少なくすること。
▲３▼作業工程数の減少を図ること。
▲４▼作業効率を高めること。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
平板形状をなす被計測板に孔が開口され、該孔の軸線と、被計測板の基準平面によって設定される仮想面との交点を基準点として設定する方法であって、被計測板の孔に計測装置のロッドを挿入し、該ロッドに配されたフランジを被計測板の基準平面に接触させて、該フランジとともに被計測板を挟む取り付け部によってロッドを被計測板に取り付け、前記孔の軸線と前記基準平面によって設定される仮想面とが交わる仮想点を求めて基準点とする。
設定装置は、被計測板の孔に挿入されるロッドと、該ロッドに配され被計測板の基準平面に基準面当接面を接触させるフランジと、該フランジとともに被計測板を挟む取り付け部と、ロッドの両端に配され距離により基準点を設定する対をなすターゲット部とを具備する。
ターゲット部には、計測位置を設定する十文字状の位置設定マークが配され、該位置設定マークが、ロッドの軸線を含む同一平面内に配され、かつ、フランジの基準面当接面を挟んで等距離に配される。
取り付け部が、ロッドの周囲に配されて、先端が孔の内部に挿入されかつ外周面が孔の開口部に当接されてロッドの芯出しするためのテーパ形状とされるブッシュと、該ブッシュをロッドに固定するための締め付け部とを具備するものとされる。
締め付け部がロッドに螺合されて締め付けられることにより、ロッドが被計測板に取り付けられる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る計測対象物における基準点の設定方法およびその装置の一実施形態を、図面に基づいて説明する。
【００１０】
図１ないし図４において、符号１は計測対象物（梁材）、２は計測点、３は基準点、４は計測対象物における基準点の設定装置（設定装置）、５はターゲット部、６は光学計測装置、１１は被測定板（外板部）、１２は端部、１３は被測定板（接続部）１４は孔、１５は軸線、１６は開口部、１７は基準平面、１８は仮想面、３０は仮想点である。
【００１１】
計測対象物（梁材）１は、図１ないし図５に示すように、例えば断面形状がＨ字状とされ、その外側に平板形状の被測定板（外板部）１１を具備するものとされる。
該外板部１１には、その端部１２に仮止めの際に利用するための接続部（被測定板）１３が複数配され、これら外板部１１および接続部１３の基準平面１７には、複数の孔１４が開口状態に配され、外板部１１および接続部１３の厚み寸法が、例えば２０ｍｍとされる。
以下、接続部１３の孔１４を例にとして説明する。
【００１２】
仮想点３０が、図２ないし図３に示すように、接続部１３に開口状態に配される複数の孔１４において、該孔１４の軸線１５と、孔１４が開口状態に配される基準平面１７によって設定される仮想面１８との交わる位置に設定される。
【００１３】
基準点３は、図２ないし図３に示すように、ロッドの軸線４１ｃと、後述の基準面当接面４２Ａとの交わる位置に配される。
【００１４】
計測装置４は、図１ないし図４に示すように、被計測板（接続部）１３の孔１４に挿入されるロッド４１と、該ロッド４１に配され接続部１３の基準平面１７に接触させるフランジ４２と、該フランジ４２とともに接続部１３を挟む取り付け部４３と、ロッド４１の両端４１ａ，４１ｂに配され距離により基準点３を設定する対をなすターゲット部５とを具備するものとされる。
【００１５】
ロッド４１は、孔１４に挿入可能な直径とされ、中央付近には、フランジ４２と、後述のナット４６を螺合するための雄ねじ部４１Ａとが配される。
【００１６】
フランジ４２には、基準面当接面４２Ａが配される。
【００１７】
取り付け部４３が、図１ないし図３に示すように、ロッド４１の周囲に配されるブッシュ４４と、該ブッシュ４４をロッド４１に固定するための締め付け部４５とを具備するものとされる。
【００１８】
ブッシュ４４は、図１ないし図３に示すように、先端４４ａが孔１４の内部に挿入されてかつ外周面４４ｂが孔１４の開口部１６に当接されてロッド４１の芯出しをするためのテーパ形状とされる。
【００１９】
締め付け部４５は、図１ないし図３に示すように、ロッド４１の周囲に配されるブッシュ４４をロッド４１に締め付け固定するためのナット４６とロッド４１に配される雄ねじ部４１Ａとを具備するものとされる。
ナット４６には、ロッド４１の雄ねじ部４１Ａに螺合するための雌ねじ部４６Ａと、ブッシュ４４の位置を設定するための凹部４６Ｂとが配される。
【００２０】
ターゲット部５には、図１ないし図３に示すように、計測位置を設定する十文字状の位置設定マーク５１を有するターゲットシール５２が配され、該ターゲットシール５には、例えば一辺の大きさが１０ｍｍ〜３０ｍｍのマイクロプリズム反射シートが用いられる。
【００２１】
位置設定マーク５１は、図１ないし図３に示すように、十文字状の交点によって計測点２を設定するものとされてターゲット面５３に配され、例えば、２つの位置設定マーク５１が、ロッド４１の両端４１ａ，４１ｂに配され、かつ、計測点２が、基準面当接面４２Ａを挟んで該基準面当接面４２Ａから等しい距離ｍに配される。
距離ｍが、例えば６０ｍｍとされる。
位置設定マーク５１が、図１ないし図３に示すように、ロッド４１の軸線４１ｃを含む同一平面内に位置して配される。
【００２２】
光学計測装置６は、図４に示すように、梁材１から間隔を持ってターゲット部５の距離および角度を計測するものとされ、例えば近赤外線光波距離方式を採用するものとされる。
該光学計測装置６は、計測データの演算処理を行い梁材１の３次元位置および３次元形状を算出するものとされる。
【００２３】
以下、このような計測対象物における基準点の設定方法について説明する。
【００２４】
まず、図２ないし図５に示すように、接続部１３における孔１４に、計測装置４をそれぞれ配置する。
【００２５】
このとき、それぞれの計測装置４においては、図２ないし図３に示すように、ロッド４１を孔１４に挿入し、フランジ４２の基準面当接面４２Ａを基準平面１７に当接させた状態で、フランジ４２と取り付け部４３とにより、接続部１３を挟んでロッド４１を取り付ける。
【００２６】
取り付け部４３においては、図２ないし図３に示すように、ブッシュ４４を、先端４４ａが孔１４の内部に挿入してかつ外周面４４ｂが孔１４の開口部１６に当接する状態に配して、ナット４６の凹部４６Ｂによってブッシュ４４の位置を設定して、ナット４６によりブッシュ４４を締め付ける。
フランジ４２の基準面当接面４２Ａが、図３に示すように、基準平面１７によって設定される仮想面１８と一致した状態となり、また、ブッシュ４４のテーパ形状により、ロッド４１が芯出しされ、孔１４の軸線１５とロッド４１の軸線４１ｃとが一致した状態となる。
【００２７】
上述のように計測装置４を設定することにより、基準点３が、図３に示すように、仮想点３０と一致する。
【００２８】
計測点２が、ロッドの軸線４１ｃ上に位置してロッド４１の両端４１ａ，４１ｂに配され、かつ、基準平面１７を挟んで該基準平面１７から等しい距離ｍの位置に配されるために、２つの計測点２により、その中点として基準点３の位置が設定される。
【００２９】
２つのターゲット部５を、図５に示すように、光学計測装置６によって計測することにより、基準点３の位置を計測することができる。
このとき、ロッド４１の両端部４１ａ，４１ｂに配されて、基準点３を挟んだ両側位置に配されるターゲット部５を同時に計測して中点を求めることにより基準点３の位置が設定されるため、ターゲット部５が基準点３の片側に配される場合に比べて、基準点３の計測誤差の発生を抑えることができる。
【００３０】
以上、接続部１３について説明したが、外板部１１に開口された孔１４についても同様に基準点３を設定する。
【００３１】
複数の計測装置４の基準点３の計測データと、図４に示すように、他のターゲット７の計測データを計測して、光学計測装置６によって演算処理することにより、梁材１の３次元形状および３次元位置を設定することができる。
【００３２】
また、他のターゲット部５をロッド４１に配することも可能である。
【００３３】
【発明の効果】
本発明の計測対象物における基準点の設定方法およびその装置によれば、以下の効果を奏する。
（１）計測対象物における基準点の設定装置を取り付け部により取り付けるだけで基準点の設定が可能なため、基準点の設定労力を軽減することができる。
（２）ブッシュと締め付け部により取り付けられてロッドの芯出しがなされ、また、基準点を挟んだ両側位置に配されるターゲット部を同時に測定することにより、計測対象物の基準点の位置設定における誤差の発生を少なくすることができる。
（３）ブッシュと締め付け部により取り付け及び誤差修正がなされるため、作業工程数の減少を図ることができる。
（４）上記により、作業効率を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明に係る計測対象物における基準点の設定方法およびその装置の第１実施形態を示す斜視図である。
【図２】  図１の設定装置を示す一部を断面視した組立平面図である。
【図３】  図１の設定装置の取り付け状態を示す一部を断面視した正面図である。
【図４】  計測対象物を示す斜視図である。
【図５】  計測対象物の位置関係を示す平面図である。
【符号の説明】
１…計測対象物（梁材）
２…計測点
３…基準点
４…設定装置
５…ターゲット部
６…光学計測装置
７…他のターゲット
１１…被計測板（外板部）
１２…端部
１３…被計測板（接続部）
１４…孔
１５…軸線
１６…開口部
１７…基準平面
１８…仮想面
３０…仮想点
４１…ロッド
４１Ａ…雄ねじ部
４１ａ，４１ｂ…両端部
４１ｃ…軸線
４２…フランジ
４２Ａ…基準面当接面
４３…取り付け部
４４…ブッシュ
４４ａ…先端
４４ｂ…外周面
４５…締め付け部
４６…ナット
４６Ａ…雌ねじ部
４６Ｂ…凹部
５１…位置設定マーク
５２…ターゲットシール
５３…ターゲット面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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