JP2010228035A - マーキングデータ生成方法及びマーキング方法 - Google Patents

Abstract

【課題】作業効率を向上させると共にマーキング精度を向上させることを目的とする。
【解決手段】船殻部材に対する船殻部材同士の取付け位置及び複数の艤装部品の取付け位置を示す２次元の艤装部品取付け位置データに基づいて、船殻部材又は艤装部品毎にその取付け位置が示された複数のレイヤー情報を生成し、鋼板を切断して船殻部材を生成するための３次元の船殻部材データに基づいて、レイヤー情報を３次元情報に変換し、３次元情報を船殻部材毎の情報に切り出すことにより、艤装部品毎の取付け位置をマーキングするためのマーキングデータを生成する。
【選択図】図１

Description

本発明は、マーキングデータ生成方法及びマーキング方法に係り、多数の艤装部品を備えた船舶や大型構造物などにおいて、製造時の作業の効率化を図るべく前記艤装部品の取り付け位置を鋼板にマーキングするためのマーキングデータ生成方法及びマーキング方法に関するものである。

船舶に用いられる船殻部材には、ダクトやパイプあるいは電路等の船舶の運航に必要な部材を船殻部材に支持させる種々の艤装部品が装着される。これらの艤装部品の取り付けに際しては、艤装部品の数が膨大であるにもかかわらず、取り付け作業に先立って、作業者が取り付け用の図面等を参照して予めその取り付け位置を船殻部材に手作業でペインティング等してマーキングしていた。このため、作業効率が悪く時間を要すると共に、作業者によって計測誤差が生じ、取り付け位置精度が低下する虞があった。

これに対し、特開平９−１１１６０号公報（特許文献１）には、手作業によるマーキング作業を不要としてマーキング作業の精度を向上するための技術が開示されている。すなわち、特許文献１には、ＮＣ切断機の加工ヘッドにマーカーを設け、船殻部材のＣＡＤデータを作成する際に船殻部材に対する艤装部品の取り付け位置と部品符号の情報を付加し、これによって得られたＣＡＤデータに基づいてＮＣ切断機を運転することで、鋼板の切断作業に先行して船殻部材に対する艤装部品取り付け位置等を鋼板にマーキングする技術が開示されている。

特開平９−１１１６０号公報

ところで、船殻部材に取付けられる艤装部品は多種多様なものがあり、その数も膨大であると共に、艤装部品取付けに際して必要となる情報には、取付け位置のみならず、取付けられる艤装部品の種類や部品番号を初めとする多くの情報が含まれる。また、艤装部品によって取付け位置のマーキングに対する要求精度はそれぞれ異なる。しかるに、特許文献１に記載の技術は、精度は高いがマーキングに時間を要するため、マーキングに関する膨大な情報の全てを特許文献１に記載の技術によって船殻部材にマーキングすることは、マーキングに多くの時間を要することとなり、作業効率を向上させるという目的に悖ることとなる。

本発明は、上記問題を解決するためになされたもので、作業効率を向上させると共に、艤装部品毎の要求精度を維持することで、マーキング範囲を広く拡大することのできるマーキングデータ生成方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明は以下の手段を採用する。
本発明は、船殻部材に対する他の船殻部材の取付け位置及び艤装部品の取付け位置を鋼板に印字するためのマーキングデータを生成するマーキングデータ生成方法であって、前記船殻部材に対する他の船殻部材の取付け位置及び艤装部品の取付け位置を示す２次元の艤装部品取付け位置データに基づいて、前記船殻部材又は前記艤装部品毎にその取付け位置が示された複数のレイヤー情報を生成し、前記鋼板を切断して船殻部材を生成するための３次元の船殻部材データに基づいて、前記レイヤー情報を３次元情報に変換し、前記３次元情報を前記船殻部材毎の情報に切り出すことにより、前記艤装部品毎の取付け位置をマーキングするためのマーキングデータを生成することを特徴とするマーキングデータ生成方法を提供する。

本発明によれば、まず、船殻部材に対する他の船殻部材の取付け位置及び複数の艤装部品の取付け位置を示す２次元の取付け位置データに基づいて、前記船殻部材毎又は前記艤装部品毎にその取付け位置が示された複数のレイヤー情報を生成する。船殻部材に対する船殻部材同士の取付け位置及び複数の艤装部品の取付け位置を示す２次元の艤装部品取付け位置データは、例えばＣＡＤにより作成されたデータであり、全ての船殻部材に取り付けられる全ての船殻部材及び艤装部品にかかるデータが含まれている。ここで、艤装部品としては、例えば、パイプサポート、電路、ダクト、電装シート、ハンドル、ステップなど小型のものから大型のものまで多種のものがあり、それぞれの艤装部品は船殻部材に複数取り付けられる。また、船殻部材が他の船殻部材に溶接されることで船体ブロックとして組み立てられることとなる。そこで、２次元の取付け位置データに基づいて、船殻部材毎又は艤装部品毎にその取付け位置が示された複数のレイヤー情報を生成する。すなわち、例えば、パイプサポートの取付け位置にかかる情報のみを示したレイヤー情報、電路の取付け位置にかかる情報のみを示したレイヤー情報、ダクトの取り付け位置にかかる情報のみを示したレイヤー情報など、艤装部品種類毎の取り付け位置情報として、それぞれの艤装部品毎にレイヤー情報を生成する。また、レイヤー情報には、艤装部品や船殻部材を取り付けるための溶材脚長や溶材に関する情報である作業指示情報も含まれる。

このレイヤー情報は、２次元のデータである一方、他の船殻部材や艤装部品が取り付けられる船殻部材には、鋼材から切り出された後に、曲げ加工が施されるものや、傾斜した状態で取り付けられるものがあるため、船殻部材が船体ブロックとして立体的に組み立てられることを想定して、３次元に変換する必要がある。そこで、鋼板を切断して船殻部材を生成するための３次元の船殻部材データに基づいて、レイヤー情報を３次元に変換して３次元情報を得る。そして、レイヤー情報から変換された３次元情報を前記船殻部材毎の情報に切り出す。例えば、パイプサポートに関するレイヤー情報には、全ての船殻部材に取り付けられるパイプサポートの情報が含まれているため、レイヤー情報から変換された３次元情報にも全ての船殻部材に取り付けられるパイプサポートの情報が含まれている。従って、３次元情報を、鋼板を切断して船殻部材を生成するための３次元の船殻部材データに基づいて、船殻部材毎に切り出す、すなわち、船殻部材データに対応するサイズに切り出すことにより、マーキングデータを生成する。

このようにして生成されたマーキングデータを用いることで、船殻部材毎、かつ、艤装部品毎に鋼板に艤装部品の取付け位置をマーキングすることができる。従って、一つの船殻部材に対して、艤装部品毎に順次重ねてマーキングすることができ、例えば、マーキングデータから、マーキングの要精度が高いものと低いものとを分別することができるため、マーキングデータの要求精度に応じて、マーキング方法や用いるマーキング装置を異ならせることで、作業効率を向上させることができる。

また、マーキングデータは、艤装部品取付け位置データから必要なレイヤー情報を取り出し、さらにこれを切り出したものであるため、いわば艤装部品取付け位置データをそのまま利用している。このため、艤装部品取付け作業時に、このマーキングデータを用いることで、作業者が持つ縮尺された艤装部品取り付け位置データ（紙）と完全に同等の内容を船殻部材にマーキングすることができる。すなわち、艤装部品取付け位置データに含まれる艤装部品取り付け位置に関する情報を個々に加工・処理する等して情報量の調整を行う必要がなく、艤装部品取付け位置データ通りのマーキングを行うことができ、作業効率の向上を図ることができると共にマーキング精度を向上させることができる。

また、上記したマーキングデータ生成方法において、前記レイヤー情報には、前記船殻部材及び前記艤装部品を前記船殻部材に溶接する際の溶接脚長及び溶接に用いる溶材の種類にかかる情報が含まれていることが好ましい。

レイヤー情報に、艤装部品を前記船殻部材に溶接する際の溶接脚長、前記船殻部材同士を溶接する際の溶接脚長及び溶接に用いる溶材の種類にかかる情報が含まれることで、造船現場における作業者への指示が的確に行われ、作業者は図面を参照してその溶接脚長及び溶接に用いる溶材の種類を確認することなく、船殻部材同士の溶接や、船殻部材に対する艤装部品の取り付け作業を行うことができ、作業効率を向上させることができる。

また、本発明は、上記したマーキングデータ生成方法によって得られたマーキングデータに基づいて、鋼板に艤装部品取り付け位置をマーキングするマーキング方法を提供する。

上記したマーキングデータ生成方法によって得られたマーキングデータは、船殻部材毎、かつ、艤装部品毎に鋼板に艤装部品の取付け位置をマーキングすることができるものであるため、例えば、マーキングの要求精度が高いものについては、ＮＣマーキング装置を用いて詳細にマーキングを行い、マーキングの要求精度が低いものについては、ＮＣ印字装置を用いることで、マーキングに要する時間を短縮することができる。また、マーキングデータは、艤装部品取付け位置データに基づいて生成されているため、艤装部品取付け位置データ通りのマーキングを行うことができ、作業精度を向上させることができる。

このように、本発明によれば、作業効率を向上させると共に、艤装部品毎の要求精度を維持することで、マーキング範囲を広く拡大することができる。

本発明の実施形態にかかるマーキングデータ生成方法フローチャートである。 本発明の実施形態にかかるマーキングデータを用いて鋼板にマーキングする際の参考図である。 本発明の実施形態にかかるマーキングデータを用いて鋼板にマーキングする際の参考図である。

以下、本発明に係るマーキングデータ生成方法及びマーキング方法の実施形態について、図面を参照して説明する。
本発明にかかるマーキングデータ生成方法によって生成されたマーキングデータは、船を構成する船殻部材にマーキングするための情報であり、船殻部材の固有名称や、船殻部材又は艤装部品の取付け位置及び取り付けられる船殻部材又は艤装部品に関する情報を含むものである。そして、マーキングデータは、例えば、数値制御装置を備えたＮＣマーキング装置やＮＣ印字装置などに入力されて用いられ、ＮＣマーキング装置やＮＣ印字装置では、このマーキングデータに基づいて、鋼板へのマーキングを行う。

マーキングデータの生成に際しては、汎用のコンピュータ装置を用いることができる。コンピュータ装置は、一般に、ＣＰＵ（中央演算装置）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等を備えており、ＲＯＭに格納された必要なプログラムやデータはＲＡＭに読み込まれ、ＣＰＵによりこれらのプログラムやデータに基づく各種の演算処理が行われる。マーキングデータの生成に際しては、マーキングデータを生成するために必要な各種データ及びマーキングデータを生成するための一連の処理の過程がプログラム形式でＲＯＭ等に記録されており、このプログラムをＣＰＵがＲＡＭ等に読み出して、情報の加工・演算処理を実行する。以下、コンピュータ装置によりマーキングデータを生成するものとして説明する。

図１は、本実施形態に係るマーキングデータ生成方法にかかるフローチャートである。
まず、ステップＳ１１で、取付け位置データがコンピュータ装置に入力される。取付け位置データは、例えば、ＣＡＤデータであって、船殻部材に対する他の船殻部材の取付け位置及び複数の艤装部品の取付け位置を示す２次元のデータであり、船を構成する全ての船殻部材に取付けられる全ての船殻部材及び艤装部品取付け位置を示したデータである。艤装部品としては、例えば、パイプサポート、電路、ダクト、電装シート、ハンドル、ステップ、機関室内レール、垂直梯子、プラットフォーム、足場用ピースなど小型のものから大型のものまで多種のものが含まれる。

また、取付け位置データには、船殻部材又は艤装部品が船殻部材の表面に取り付けられるのか若しくは裏面に取り付けられるのかを示す取付け面に関する情報、船殻部材又は艤装部品の船殻部材に対する向きに関する情報、取付けに際しての作業指示情報、例えば、取付けの際に溶接を行う場合には溶接脚長及び溶接に用いる溶材に関する情報が含まれている。

次のステップＳ１２では、取付け位置データに基づいて、船殻部材毎又は艤装部品毎にその取付け位置が示された複数のレイヤー情報を生成する。すなわち、取付け位置データは、多種且つ複数の船殻部材及び艤装部品の取り付け位置が示されたデータであるため、これを船殻部材毎又は艤装部品毎の取り付け位置が示された複数のレイヤーが重畳されたデータとして捉える。そして、取付け位置データから、船殻部材毎又は艤装部品毎に各艤装部品の取付け位置に関するレイヤー情報を生成する。具体的には、例えば、パイプサポートについてのレイヤーの場合には、複数の船殻部材に取り付けられる全てのパイプサポートの取付け位置、及び、取付け方向等の取り付けに必要な情報を含むレイヤー情報を生成する。これは全ての船殻部材及び艤装部品に対して行われる。

ところで、船殻部材は、鋼板から切断されることにより生成されるものであり、図２に示すように、例えば、一枚の鋼材１０から２つの船殻部材１１ａ，１１ｂが切り出される。そして、複数の鋼材から切り出された各種船殻部材が立体的に組み付けられることにより３次元の船体ブロックが構成される。すなわち、船殻部材には、その組み付け時又は組み付け前に必要に応じて曲げ加工が施されるものや、傾斜した状態で組み付けられるものがある。

このため、艤装品取付け位置の船殻部材へのマーキングに際しては、３次元の取付け位置情報から船殻部材へ投影することによりマーキングが行われる。一方、２次元の艤装部品取り付け位置データから抽出したレイヤー情報も２次元であるため、各レイヤー情報を３次元の情報に変換する必要がある。そこで、次のステップＳ１３では、ステップＳ１２で生成された各レイヤー情報を、鋼板を切断して船殻部材を生成するための３次元の船殻部材データを参照して、３次元に変換して３次元情報を生成する。

２次元のレイヤー情報を３次元情報に変換する際には、船殻部材の大きさや形状、船殻部材に対する艤装部品の向き等を考慮して、基準点及びその３次元座標、船殻部材に対するレイヤー情報の方向、レイヤー情報の縮尺サイズ、変換する範囲、変換するレイヤー情報を指定する。

レイヤー情報の方向とは、レイヤー情報が示す２次元の図面がどの方向から見た場合に、その図面通りに見えるかを示す情報であり、例えば、船殻部材に曲げ加工がなされる場合や、船殻部材が斜めに組み付けられる場合には、見る方向によってマーキングされた文字や図形等が異なって見えることとなるため、図面通りに見えるべき方向として、レイヤー情報の方向を指定する。すなわち、図３に示すように、レイヤー情報は、２次元情報であるのに対し、船殻部材又は艤装部品取付け位置に関する情報がマーキングされる船殻部材１１は、平行且つ平面のもの、斜板のもの、曲面のものがあるため、レイヤー情報と船殻部材との間に角度が生じ、そのまま貼り付けることができないだけでなく、マーキングの仕方（投影の仕方）によっては、マーキングされた結果、船殻部材取付け位置又は艤装部品取付け位置に位置ずれが生じる虞がある。この位置ずれを防止するため、レイヤー情報の方向を指定する。

また、複数の艤装部品取付け位置に関する情報は、船殻部材に対して実寸サイズでマーキングされる必要があるので、レイヤー情報の縮尺に応じて、これを実寸に拡大するように指示する。さらに、レイヤー情報は、２次元データであるため、ＣＡＤデータに複数範囲のレイヤー情報が作成されていることがあり、また、レイヤー情報の大きさが船殻部材の大きさと一致しないため、３次元の情報に変換する必要のある範囲を指定する。レイヤー情報は船殻部材毎の情報となっているため、何れの船殻部材に対する取り付け位置情報を優先的にマーキングすべきかを考慮して、マーキング対象とするレイヤー情報を指定する。そして、これらの指定された情報に基づいて、各船殻部材に対するレイヤー情報から３次元情報が生成される。

続いて、ステップＳ１４で、先のステップＳ１３で生成された３次元情報から、マーキング対象の船殻部材に対応する部分の情報を切り出し、例えば、図２に示すように、船殻部材１１ａ，１１ｂに対応したサイズのマーキングデータを生成する。このようにして、艤装部品毎、且つ、船殻部材毎のマーキングデータが生成される。

このように、これまで熟練者が取付け位置や溶接脚長を手作業で支持書きしていたものが不要となるため、作業が容易となり、作業効率が向上する。また、艤装部品の取り付け位置などは、マーキングデータによって印字されるため、作業の指示漏れを防止することができる。

なお、以上、船殻部材取付け位置又は艤装部品取付け位置に関して説明したが、タンクマークやドラフトマークなどの外板マークについても、同様の手順でマーキングデータを生成することができる。すなわち、外板マークの印字位置、印字方向等を示す２次元の情報に基づいて、マーク毎の印字位置が示された複数のレイヤー情報を生成し、鋼板を切断して船殻部材を生成するための３次元の船殻部材データに基づいて、マーク毎のレイヤー情報を３次元情報に変換し、３次元情報を船殻部材毎の情報に切り出すことにより、マーク毎の印字位置をマーキングするためのマーキングデータを生成することができる。

このように生成されたマーキングデータを用いて、船殻部材に船殻部材取付け位置又は艤装部品取付け位置をマーキングする場合は、マーキングデータの情報量やマーキングの要求精度に応じてＮＣマーキング装置又はＮＣ印字装置にマーキングデータを入力して処理を行う。これにより、船殻部材の取付け位置及び艤装部品の取付け位置や溶接に関わる作業指示など、膨大な情報はＮＣ印字装置を用いることにより短時間で印刷することができる。

１０ 鋼板
１１ 船殻部材

Claims (3)

1. 船殻部材に対する他の船殻部材の取付け位置及び艤装部品の取付け位置を鋼板に印字するためのマーキングデータを生成するマーキングデータ生成方法であって、
   前記船殻部材に対する他の船殻部材の取付け位置及び艤装部品の取付け位置を示す２次元の取付け位置データに基づいて、前記船殻部材毎又は前記艤装部品毎にその取付け位置が示された複数のレイヤー情報を生成し、
   前記鋼板を切断して船殻部材を生成するための３次元の船殻部材データに基づいて、前記レイヤー情報を３次元情報に変換し、
   前記３次元情報を前記船殻部材毎の情報に切り出すことにより、前記船殻部材毎又は前記艤装部品毎の取付け位置をマーキングするためのマーキングデータを生成することを特徴とするマーキングデータ生成方法。
2. 前記レイヤー情報には、前記船殻部材及び前記艤装部品を前記船殻部材に溶接する際の溶接脚長及び溶接に用いる溶材の種類にかかる情報が含まれていることを特徴とする請求項１に記載のマーキングデータ生成方法。
3. 請求項１又は請求項２に記載のマーキングデータ生成方法によって得られたマーキングデータに基づいて、鋼板に艤装部品取り付け位置をマーキングするマーキング方法。

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