JP2010504519A - 室内ｇｐｓを用いて隙間埋めパッドの取付位置及び厚さを計算する方法及び装置 - Google Patents

Abstract

【課題】平面度を精密に測定し、隙間埋めパッドの取付位置及び厚さを計算するために用いられる入力データとして平面度検出結果を入力する時間を短縮し、それによって作業時間を短縮する。
【解決手段】部材に取り付けられる隙間埋めパッドの取付位置及び厚さを計算する方法であって、部材の設計中に予め計算されている平面度計測点に関する情報を統合管理サーバから受信する第１ステップと、部材上の受信した平面度測定点の各々における３次元座標を計算する第２ステップと、計算した３次元座標に基づいて、部材に取り付けられる隙間埋めパッドの取付位置及び厚さを計算する第３ステップとを含み、第２ステップが、平面度測定点の各々において部材に室内ＧＰＳセンサを接触させるステップと、部材上に設置されている別の室内ＧＰＳを用いることによって、部材と接触している室内ＧＰＳセンサの端部における３次元座標を計算するステップとを含む方法が提供される。
【選択図】 図３

Description

本発明は、室内ＧＰＳを用いて、部材に取り付けられる隙間埋めパッドの取付位置及び厚さを計算する方法及び装置に関する。詳細には、本発明は、部材の平面度を精密に測定しかつ作業時間を短縮することができる室内ＧＰＳを用いて、部材に取り付けられる隙間埋めパッドの取付位置及び厚さを計算する方法及び装置に関する。

図１は、船舶の形状を画定するハルを示す断面図である。

船舶を建造するためには、先ず、船舶の形状を画定する船体即ちハル１００を製作する必要がある。この場合、ハル１００はサイズが大きいため、一度に即座に製作することができない。従って、複数の部品を製作しかつその後に組み立て、それによってハル１００を製作する。ハル１００は、サイズが大きく、流体抵抗を減らすために曲線部分が設けてあるため、真っ平らではない。

ハル１００の表面には様々な付加取付物１０４を取り付けることができる。しかし、前述のように、ハル１００の形状は真っ平らではない。従って、各付加取付物１０４が何ら処理されることなくハル１００上に取り付けられるならば、取付物１０４とハル１００との間に隙間が生じ、取付物１０４を安定的に取り付けることができない。従って、ハル１００上に取付物１０４を取り付ける前に、ハル１００の深さ方向に平面度を測定する必要があり、測定された平面度に対応する隙間埋めパッド１０２をハル１００と取付物１０４との間の隙間に取り付ける必要がある。ここで、平面度は、隙間埋めパッド１０２の下面とハル１００の表面の間の間隔Ｈを意味する。

図２は、先行技術に従って隙間埋めパッドの取付位置及び厚さを計算する方法を示す作業フローチャートである。

平面度検出点に関する情報がコンピュータ１２０に入力されると、作業者１２４は、コンピュータに入力された平面度検出点に関する情報が出力されている書類１１２を持ち運び、書類１１２に記載されている最初の位置にレーザ検出器１１６を配置する。その後、作業者１２４は、所定の位置に回転レーザユニット１１４を設置する。

所定の位置で回転レーザユニット１１４からレーザビームが全方向に照射されると、レーザビームはレーザ検出器１１６によって検出され、レーザ検出器１１６が配置された点でハル１００の３次元座標が計算される。ハル１００に平行な平面がＸ−Ｙ平面であり、Ｘ−Ｙ平面に垂直な軸がＺ軸であるとするならば、３次元座標には、平面度検出点に関する情報（Ｘ座標及びＹ座標）と、検出位置における平面度に関する情報（Ｚ座標）とが含まれる。

最初の位置での平面度の検出が終わると、作業者１２４は、平面度検出点の経路１１０をたどりながら、平面度検出点に関する情報が出力された書類１１２に記載された次の位置にレーザ検出器１１６を配置し、上記の操作を繰り返し行う。書類１１２に記載された全ての点での平面度の検出が終わると、検出された平面度に関する情報は、平面度検出結果に関する情報を含む書類１１８上に出力される。

平面度検出結果に関する情報を含む書類１１８上に出力された情報は、隙間埋めパッド１２６の取付位置及び厚さを計算するために用いられる計算プログラムへの入力データの形式に変換される。その後、変換された入力データは、計算プログラムがインストールされているコンピュータ１２０に入力される。現時点では、電子化されたファイルが入力データとして用いられている。電子化されたファイルは、隙間埋めパッド１２６が取り付けられることになる位置の３次元位置データであり、テキスト形式又はＤＢ形式をとる。

その次に、計算プログラムによって隙間埋めパッドの取付位置及び厚さが計算され、計算結果に関する情報が、隙間埋めパッドの取付位置及び厚さに関する情報が記録されている書類１２２に出力される。その後、作業者１２４は、隙間埋めパッドの取付位置及び厚さに関する情報が記録されている書類１２２を読みながら、隙間埋めパッド１２６を対応する位置に取り付ける。

しかしながら、隙間埋めパッド１２６の取付位置及び厚さが上記の方法により計算される場合、平面度を正確に検出することが困難である。即ち、レーザ検出器１１６は平面度検出を１ｍｍ間隔で行うので、検出される平面度がその間隔以下の値であれば、平面度を正確に検出することができない。

また、ユーザは、平面度検出結果に関する情報が出力された書類１１８に記載されている情報を、隙間埋めパッド１２６の取付位置及び厚さを計算するための計算プログラムへの入力データとして、即ち、電子化されたファイルとして入力する必要がある。結果的に、作業時間が長くなる。

米国特許第６,５０１,５４３号明細書

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、平面度を精密に測定することができ、隙間埋めパッドの取付位置及び厚さを計算するために用いられる入力データとして平面度検出結果を入力する時間を短縮することができ、それによって作業時間を短縮するような、室内ＧＰＳを用いて隙間埋めパッドの取付位置及び厚さを計算する方法及び装置を提供することである。

本発明の一態様によれば、部材に取り付けられる隙間埋めパッドの取付位置及び厚さを計算する方法であって、部材の設計中に予め計算されている平面度計測点に関する情報を統合管理サーバから受信する第１ステップと、部材上の受信した平面度測定点の各々における３次元座標を計算する第２ステップと、計算した３次元座標に基づいて、部材に取り付けられる隙間埋めパッドの取付位置及び厚さを計算する第３ステップとを含み、第２ステップが、平面度測定点の各々において部材に室内ＧＰＳセンサを接触させるステップと、部材上に設置されている別の室内ＧＰＳを用いることによって、部材と接触している室内ＧＰＳセンサの端部における３次元座標を計算するステップとを含む方法が提供される。

平面度測定点に関する情報は、統合管理サーバから作業者が携帯するハンドＰＣへ受信されることが好ましい。

隙間埋めパッドの取付位置及び厚さは、室内ＧＰＳから３次元座標を受信する統合管理サーバによって計算されることが好ましい。

隙間埋めパッドの取付位置及び厚さに関する情報は、作業者が携帯するハンドＰＣによって受信されることが好ましい。

本発明の別の態様によれば、部材に取り付けられる隙間埋めパッドの取付位置及び厚さを測定する装置であって、携帯され、かつ部材の平面度測定点に関する情報と、隙間埋めパッドの取付位置及び厚さに関する情報とを与えるようなハンドＰＣと、ハンドＰＣに与えられた平面度測定点における部材上の３次元座標を計算する座標計算ユニットと、座標計算ユニットからの３次元座標に基づいて隙間埋めパッドの取付位置及び厚さを計算し、計算情報及び平面度測定点に関する情報をハンドＰＣに送信する統合管理サーバとを含み、座標計算ユニットが、平面度測定点の各々において部材と接触させた室内ＧＰＳセンサと、部材と接触している室内ＧＰＳセンサの端部の３次元座標を計算するために部材上に設置されている別の室内ＧＰＳとを含む装置が提供される。

本実施形態によれば、既知のレーザ検出器と比較してより精密に座標を計算することができる室内ＧＰＳが備えられているので、隙間埋めパッドの厚さを正確に計算し、正確に計算された厚さを有する隙間埋めパッドを、ハルと付加取付物との間の空間に取り付けることができるという効果を奏する。

船舶の形状を画定するハルを示す断面図である。 先行技術に従って、船舶のハルなどの部材に取り付けられる隙間埋めパッドの取付位置及び厚さを計算する方法を示す作業フローチャートである。 本発明の実施形態に従って、船舶のハルなどの部材に取り付けられる隙間埋めパッドの取付位置及び厚さを計算する方法を示す作業フローチャートである。

以下、添付図面を参照して本発明の例示的な実施形態を詳細に説明する。

図３は、本発明の実施形態に従って、船舶のハルなどの部材に取り付けられる隙間埋めパッドの取付位置及び厚さを計算する方法を示す作業フローチャートである。本実施形態は、予め入力されている平面度測定点に関する情報を受信する第１ステップを含む。平面度測定点に関する情報は、ハルの設計中に計算されている。この情報は、ユーザによって予め統合管理サーバ２０２に入力されており、統合管理サーバ２０２から作業者２０６が携帯するハンドＰＣ２０４に送信される。ハンドＰＣ２０４は、統合管理サーバ２０２との通信のための通信インタフェースを備えたＰＤＡ、ＵＭＰＣまたはノートブックであり得る。統合管理サーバ２０２とハンドＰＣ２０４の間の信号は、有線または無線で送信され得る。ここで、「平面度」なる語は、隙間埋めパッド２１４の下面とハル２００表面の間の間隔Ｈを意味する（図１を参照）。平面度測定点に関する情報は、平面度が測定されることになるハル２００表面上の位置の２次元座標（仮に、ハル２００と平行な平面がＸ−Ｙ平面であり、Ｘ−Ｙ平面に垂直な軸がＺ軸であるとすれば、Ｘ座標及びＹ座標）を意味する。

次に、本実施形態は、作業者２０６によって携帯されているハンドＰＣ２０４によって受信される平面度測定点におけるハル２００の３次元座標がそれぞれ計算される第２ステップを含む。

作業者２０６は、ハンドＰＣ２０４上にＸ座標及びＹ座標として与えられる最初の平面度測定点を動かし、最初の点において室内ＧＰＳセンサ２０８をハル２００の表面に接触させる。その後、ハル２００の表面と接触している室内ＧＰＳセンサ２０８の端部の位置が、既にハル２００上に設置されている他の室内ＧＰＳ２１０によって検出され、それによって平面度測定点における３次元座標を計算する。これと関連して、室内ＧＰＳを用いて特定位置の相対的な３次元座標を計算する技術が特許文献１に開示されており、特許文献１の開示は引用を以て本明細書の一部となす。

最初の位置における３次元座標の計算作業が計算された後、作業者２０６は、ハンドＰＣ２０４上に与えられた次の位置に移動し、平面度測定点の経路２１２をたどりながら上記の操作を繰り返し行う。

次に、本実施形態は、統合管理サーバ２０２にインストールされている計算プログラムを用いて、第２ステップでハンドＰＣ２０４上に与えられた全ての平面度測定点で得られた３次元座標に基づいて、ハル２００に取り付けられる隙間埋めパッドの取付位置及び厚さが計算される第３ステップを含む。

ハンドＰＣ２０４上に与えられた全ての平面度測定点で得られた３次元座標が第２ステップにおいて計算されるとき、３次元座標に関する情報は、統合管理サーバ２０２に送信される。

統合管理サーバ２０２には計算プログラムがインストールされており、統合管理サーバ２０２に送信される３次元座標は計算プログラムの入力データとして用いられる。計算プログラムへの入力データとして、電子化されたファイルが用いられる。本実施形態では、３次元座標に関する情報は、電子化されたファイル形式で統合管理サーバ２０２に直接送信される。従って、先行技術とは違って、印刷された３次元座標を電子化されたファイルとして入力する必要がない。３次元座標に関する情報が統合管理サーバ２０２に送信されると、計算プログラムが走行され、ハル２００に取り付けられる隙間埋めパッド２１４の取付位置及び厚さが計算される。

次に、本実施形態は、第３ステップで計算された隙間埋めパッド２１４の取付位置及び厚さに関する情報が、作業者２０６によって携帯されているハンドＰＣ２０４によって統合管理サーバ２０２から受信される第４ステップを含む。

その後、統合管理サーバ２０２は、ハル２００に取り付けられる隙間埋めパッド２１４の取付位置及び厚さを計算し、その結果が、作業者２０６によって携帯されているハンドＰＣ２０４に送信される。その後、作業者２０６は、ハンドＰＣ２０４によって示されている位置において、ハンドＰＣ２０４によって示されている取付厚さを有する隙間埋めパッド２１４を取り付ける。

本発明について実施形態に関して明らかにしかつ説明してきたが、当業者であれば、特許請求の範囲に画定される本発明の趣旨及び範囲から逸脱することなく、多様な変更及び修正がなされ得ることが理解できよう。

Claims (5)

1. 部材に取り付けられる隙間埋めパッドの取付位置及び厚さを計算する方法であって、
   前記部材の設計中に予め計算されている平面度計測点に関する情報を統合管理サーバから受信する第１ステップと、
   前記部材上の前記受信した平面度測定点の各々における３次元座標を計算する第２ステップと、
   前記計算した３次元座標に基づいて、前記部材に取り付けられる隙間埋めパッドの取付位置及び厚さを計算する第３ステップとを含み、
   前記第２ステップが、
   前記平面度測定点の各々において前記部材に室内ＧＰＳセンサを接触させるステップと、
   前記部材上に設置されている別の室内ＧＰＳを用いることによって、前記部材と接触している前記室内ＧＰＳセンサの端部における３次元座標を計算するステップとを含むことを特徴とする方法。
2. 前記平面度測定点に関する情報が、前記統合管理サーバから、作業者が携帯するハンドＰＣ介して受信されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. 前記隙間埋めパッドの前記取付位置及び厚さが、前記室内ＧＰＳから前記３次元座標を受信する前記統合管理サーバにより計算されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
4. 前記隙間埋めパッドの前記取付位置及び厚さに関する情報が、作業者が携帯するハンドＰＣ介して受信されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
5. 部材に取り付けられる隙間埋めパッドの取付位置及び厚さを測定する装置であって、
   携帯され、かつ前記部材の平面度測定点に関する情報と、前記隙間埋めパッドの取付位置及び厚さに関する情報とを与えるようなハンドＰＣと、
   前記ハンドＰＣに与えられた前記平面度測定点における前記部材上の３次元座標を計算する座標計算ユニットと、
   前記座標計算ユニットからの前記３次元座標に基づいて前記隙間埋めパッドの取付位置及び厚さを計算し、前記計算情報及び前記平面度測定点に関する前記情報を前記ハンドＰＣに送信する統合管理サーバとを含み、
   前記座標計算ユニットが、
   前記平面度測定点の各々において前記部材と接触させた室内ＧＰＳセンサと、
   前記部材と接触している前記室内ＧＰＳセンサの端部の３次元座標を計算するために前記部材上に設置されている別の室内ＧＰＳとを含むことを特徴とする装置。

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