JP3455859B2 - 墨出し装置 - Google Patents

墨出し装置

Info

Publication number
JP3455859B2
JP3455859B2 JP26075794A JP26075794A JP3455859B2 JP 3455859 B2 JP3455859 B2 JP 3455859B2 JP 26075794 A JP26075794 A JP 26075794A JP 26075794 A JP26075794 A JP 26075794A JP 3455859 B2 JP3455859 B2 JP 3455859B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light
laser
unit
height
horizontal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP26075794A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH08122076A (ja
Inventor
雅朗 西上
茂正 末松
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shimizu Corp
Original Assignee
Shimizu Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shimizu Corp filed Critical Shimizu Corp
Priority to JP26075794A priority Critical patent/JP3455859B2/ja
Publication of JPH08122076A publication Critical patent/JPH08122076A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3455859B2 publication Critical patent/JP3455859B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Conveying And Assembling Of Building Elements In Situ (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、建築・土木工事にお
ける墨出し作業に用いて好適な墨出し装置に関する。
【0002】
【従来の技術】周知のように、建築・土木工事において
は、壁、柱、床などの中心線の位置、仕上げ面の位置等
を記す目的でいわゆる墨出し作業が行われている。この
墨出し作業は、墨出し大工(作業者)が二人一組とな
り、水準測量器(以下、レベルと称す)を用いて行っ
た。即ち、例えば壁面の場合、一人の作業者がレベルを
覗き、他の一人がレベルを覗いている作業者の合図に従
って、壁面に一定間隔の印を付ける。そして、この印と
印との間に墨壺により墨打ちすることにより、連続した
墨出し線を引いていた。
【0003】ところで、上述の方法では作業に手間が掛
かり、墨出し線の精度や明瞭度も良好とはいえない。そ
こで、平成5年特許願第35858号には、まず墨出し
対象たる壁面に、熱等で発色するサーモクロミック塗料
を塗布する。そして、回転により水平走査されるレーザ
ビームを受光して、このレーザレベルの高さの前記壁面
に赤外線等のレーザを照射する。これによって、正確で
明瞭な墨出しを行う方法と装置とが示されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、先に述
べた墨出し装置は構造が複雑、大掛かりであり、重量も
重く、一人で作業を遂行するには難があった。しかも、
価格が高価であった。この発明は、このような背景の下
になされたもので、小型軽量であるため一人でも容易に
取り扱いが可能で、対象物によらず明瞭な、しかも高精
度な均一幅の墨出し線を引くことができる墨出し装置を
提供することを目的としている。
【0005】
【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために、請求項1に記載の発明にあっては、レーザ光感
応塗料が塗布された対象物に対してレーザ光を照射する
照射部と、前記照射部の高さを調整する高さ調整手段
と、前記照射部に対して水平光によって高さを指示する
高さ指示手段としてのレーザレベルと、前記水平光を左
右の任意の方向に指向させる指向手段と、前記水平光を
受光する受光手段と、前記受光手段から出力される受光
位置情報に基づいて前記高さ調整手段を制御する制御手
段とを具備し、前記制御手段は前記受光位置情報の上下
方向の変化に追従して前記高さ調整手段を制御して前記
照射部の高さを調整し、前記指向手段は前記受光位置情
報の左右方向の変化分だけ前記水平光の指向方向を回動
させ、前記照射部は前記水平光の高さの前記対象物に前
記レーザ光を照射して墨出し線を形成する構成の墨出し
装置において、前記照射部と、前記高さ調整手段と、前
記受光手段と、前記制御手段とを一体に収納し前記対象
物の表面にあてがいつつ搬送する搬送手段としての墨打
装置と、前記照射部に前記レーザ光を光ファイバを介し
供給するレーザ光供給手段としての出力装置と、前記
受光位置情報を送信する送信手段と、前記送信手段によ
り送信された前記受光位置情報を受信する受信手段とを
具備し、前記送信手段を前記搬送手段に収納し、前記受
信手段を前記指向手段に収納し、前記搬送手段としての
墨打装置を前記対象物の表面にあてがってその表面に沿
って移動させつつ、前記水平光の高さの前記対象物に前
記照射部が前記レーザ光を照射して墨出し線を形成する
とともに、 その墨打装置の移動に伴い、前記受光手段に
おける受光位置情報を、前記送信手段により送信して前
記高さ指示手段としてのレーザレベルにおける前記指向
手段が備える前記受信手段により受信し、その受光位置
情報における水平方向の変化分だけ前記指向手段が前記
水平光の指向方向を回動させることによって前記水平光
を前記墨打装置の移動に追尾させることを特徴とする。
【0006】
【0007】また、請求項2に記載の発明にあっては、
前記照射部は、前記照射部と、前記対象物との距離を測
定する距離測定手段と、前記レーザ光を焦点に集光する
レンズと、前記レンズを移動させる移動手段と、を具備
し、前記移動手段は前記レーザ光の焦点が前記対象物の
表面に結ぶように前記レンズを移動させることを特徴と
する請求項1に記載の墨出し装置である。
【0008】
【作用】この発明によれば、レーザ光を照射する照射部
と、高さ調整手段と、受光手段と、送信手段とを一体に
収納した搬送手段としての墨打装置を、レーザ光感応塗
料が塗布された墨出し対象物の表面にあてがってその表
面に沿って移動させつつ墨打ちを行う。このとき前記高
さ調整手段によって、高さ指示手段としてのレーザレベ
が発射する水平光の高さに前記照射部の高さを調整
し、そのレーザレベルが備える指向手段は、前記送信手
段が送信する受光位置情報を受信手段によって受信し、
これに基づいて墨打装置の移動に追尾するように前記水
平光を左右に回転させて前記受光手段に指向させる。こ
れにより作業者が一人であっても、前記水平光の高さの
前記対象物に、明瞭で高精度な墨出し線を形成させるこ
とができる。
【0009】
【実施例】
A.構成 以下に図面を参照して本願発明の一実施例を説明する。
図1は、本願発明の墨出し装置の構成の一例を示す図で
ある。なお図1(a)は上面から見た図、図1(b)は
側面から見た図を示している。また図2は、図1に示す
同実施例の詳細な構成を示すブロック図である。本実施
例は、レーザレベル11と、これを制御する制御装置部
21と、また墨打装置31と、これにレーザ光を供給す
る出力装置71とから構成される。まずレーザレベル1
1は、水平基準(上下方向の基準位置)となる水平レー
ザビーム(可視光等の弱出力レーザ)を発射する。この
レーザレベル11は、回転レーザレベル部12と、追尾
装置部13とからなり、制御装置部21から電源の供給
と制御を受ける。
【0010】回転レーザレベル部12は、追尾装置部1
3の上部に回動可能に取り付けられており、その内部に
水平レーザビームを発射するレーザ発射部14と、レー
ザ発射部14を回転スキャンさせるビーム回転部15
と、回転レーザレベル部12およびビーム回転部15を
水平に保つ水平維持部16とを有している。
【0011】追尾装置部13の周面は赤外線受信部17
となっている。この赤外線受信部17は、墨打装置31
が送信する受光位置情報(後述)を受信し、この受光位
置情報をエンコーダ18を介して制御装置部21へ出力
する。また、追尾装置部13はモータ19を有してお
り、このモータ19が回転レーザレベル12を回転駆動
し、水平レーザビームが墨打装置31を追尾する。
【0012】制御装置部21は電源部22と、演算・制
御部23と、モータドライバ部24とを有している。制
御装置部21は、演算・制御部23でレーザレベル11
からの受光位置情報を入力するとともに、電源部22か
らレーザレベル11内の各部へ電源を供給し、またモー
タドライバ24を介して追尾装置部13のモータ19を
制御する。
【0013】一方、墨打装置31は出力装置71が有す
る電源部72から電源が供給され、またレーザ発振部7
3から光ファイバ70を介してレーザ光が供給される。
このレーザ発振部73は、波長が赤外線領域のレーザ光
を発振する。このレーザ光が照射される壁Wには、熱に
より変色するサーモクロミック塗料を予め塗布してお
き、壁Wにおける水平レーザビームの高さに墨出しを施
すものである。以下に、墨打装置31の内部の構成につ
いて説明する。
【0014】2次元センサ32は、平面状の検出部を有
するレーザビームセンサであり、その検出部への水平レ
ーザビームの入射位置情報を出力する。演算・制御部3
3は、2次元センサ32の検出部の中心に対する水平レ
ーザビームの受光位置(入射位置)の偏差を算出する。
そして、この偏差を受光位置情報として赤外線送信部3
4から送信するとともに、ラジアルサーボ回路35を介
して高さ調整アクチュエータ36に入力する。この高さ
調整アクチュエータ36は、墨打ヘッド部51を上下方
向に移動させるものである。また演算・制御部33は、
2次元センサによって水平レーザビームが検出できない
ときには、レーザ発振部73のレーザ光出力を停止させ
るとともに、警報装置37によって警報を発する。この
警報装置37は、音響警報装置と矢印等の発光警報装置
等からなる。
【0015】墨打ヘッド部51ではまず、出力装置71
が有するレーザ発振部73から光ファイバ70を介して
レーザ光が供給される。次に、このレーザ光を偏光ビー
ムスプリッタ52によって2つに分配する。ここで分配
されたレーザ光の一方は、ミラー53によって反射され
た後、レンズ54を通過して壁Wに照射される。
【0016】偏光ビームスプリッタ52によって分配さ
れたレーザ光の他方は、フォトディテクタ55に入力さ
れる。フォトディテクタ55は、レーザ発振部73から
供給されるレーザ光と、壁Wで反射してくるレーザ光と
の干渉を検出する。この干渉に基づいて、墨打装置31
と壁Wとの距離を測定する。墨打装置31と壁Wとの距
離の測定結果は、プリアンプ40およびサーボ回路41
を介して焦点調整アクチュエータ56に入力される。こ
の焦点調整アクチュエータ56が、レンズ54の位置を
微調整し、レーザ光の焦点を正確に壁Wに結ばせる。
【0017】墨打装置31の壁Wと対向する面には、超
音波センサ38および赤外線センサ39が設けられてい
る。これら超音波センサ38および赤外線センサ39の
出力は演算・制御部33に入力される。演算・制御部3
3は、超音波センサ38および赤外線センサ39によっ
て、墨出し対象となる壁Wが検出されたときのみ、レー
ザ発振部73にレーザ光を出力させる。
【0018】B.動作 以下、図3を用いて、本実施例による墨出し方法を説明
する。まずレーザレベル11を、墨出し対象となる壁W
から所定距離の任意の位置に設置し、ビーム回転部15
によってレーザ発射部14を回転させつつ水平レーザビ
ームを発射する(ステップS1)。この時、壁Wに基準
線が投影されるので、作業者はこの基準線を目標にし
て、壁面にスプレー、あるいはローラを用いてサーモク
ロミック塗料を塗布する(ステップS2)。
【0019】次に、ビーム回転部15の回転を停止させ
(ステップS3)、追尾装置部13のモータ19を回転
させ、回転レーザレベル部12によって水平レーザビー
ムを回転スキャンさせる(ステップS4)。追尾装置部
13による回転スキャン開始後、作業者は墨打装置31
を水平レーザビームの高さの壁W面にあてがう(ステッ
プS5)。なお、この時点では、2次元センサ32が水
平レーザビームを検出していないので、赤外線送信部3
4からは受光位置情報は出力されない。また、レーザ発
射部73はレーザ光を出力しない。
【0020】2次元センサ32によって水平レーザビー
ムを検出したら、演算・制御部33は、2次元センサ3
2が検出部の中心に対して、どの方向に水平レーザを検
出したかを受光位置情報として出力する。この受光位置
情報は、赤外線送信部34から送信される(ステップS
6)。追尾装置部13は、赤外線受信部17から送信さ
れた受光位置情報を入力したら、直ちにモータ19を停
止させる(ステップS7)。
【0021】この後、レーザレベル11は水平レーザビ
ームが2次元センサ32の水平方向の中心に入射するよ
うに追尾装置部13によって指向する(ステップS8)
が、具体的には次のように処理される。なお、ここでは
一例として、2次元センサ32の検出部の中心に対し
て、左方に水平レーザ光が入射したものとして説明す
る。赤外線受信部17で受信された受光位置情報は、エ
ンコーダ18を介して演算・制御部23に入力される。
今は、中心より左に水平レーザビームを検出した旨の受
光位置情報が入力されるので、演算・制御部23はモー
タドライバ24に対して、モータ19を回転させて回転
レーザレベル部12を右方へ向けるように制御信号を送
る。
【0022】モータドライバ24は、モータ19を一定
時間(例えば1/50秒)毎に回転と停止を繰り返すよ
うに制御する。このようにして、2次元センサ32で検
出される水平レーザビームは、徐々に検出部の左右の中
心に近づくとともに、中心からずれた場合には、直ちに
演算・制御部23によって修正される。即ち、墨打装置
31が水平方向に移動すると、追尾装置部13は回転レ
ーザレベル12を受光位置情報の変化分のみ回転させる
ことによって、水平レーザビームを墨打装置31に追尾
させる。
【0023】一方、2次元センサ32で水平レーザビー
ムを検出した後、受光位置情報のうち上下方向の中心か
らの偏差に基づいて墨打ヘッド部51の高さを調整する
(ステップS9)。例えば、2次元センサ32の検出部
の上下方向の中心より上方に水平レーザビームが入射し
た場合、演算・制御部33はラジアルサーボ回路35を
介して、高さ調整アクチュエータ36に対して上方への
修正を指示する。高さ調整アクチュエータ36は、レン
ズ54の中心が水平レーザビームの高さに一致するよう
に墨打ヘッド部51の高さを調整する。
【0024】ステップS9においては演算・制御部33
は同時に、レーザ発振部73にレーザ光を出力させる。
また、レーザ発振部73からレーザ光が出力されたら、
焦点調整アクチュエータ56はレンズ54を移動させ
て、レーザ発振部73から供給されるレーザ光の焦点を
壁W面に結ばせる。
【0025】この後、作業者は墨打装置31を、壁Wに
あてがった状態で水平方向に移動させる(ステップS1
0)。この時、演算・制御部33は、水平レーザビーム
が2次元センサ32の検出部の中心に対して、どの方向
に入射したかを算出し、これを受光位置情報として赤外
線送信部34から送信する(ステップS11)。そし
て、このようにステップS8〜ステップS11の処理を
繰り返すことにより、サーモクロミック塗料が塗布され
た壁W面の水平レーザビームの高さには、水平ラインが
連続して墨打される(ステップS12)。
【0026】ところで、作業者が墨打装置31を上方に
移動させ、水平レーザビームが2次元センサ32の検出
部の範囲を外れたものとする。この場合、演算・制御部
33は直ちにレーザ発振部73のレーザ光出力を停止さ
せる(ステップS13)。また同時に、警報装置37に
よって音響警報と発光信号発し、墨出しの停止と移動さ
せるべき方向を作業者に知らせる。またステップS13
では同時に、演算・制御部33が赤外線送信部34から
水平レーザビームを回転スキャンさせるコマンドを送信
する。このコマンドを受信した追尾装置部13は、モー
タ19を回転させ、回転レーザレベル部12によって水
平レーザビームを回転スキャンさせる。この後ステップ
S4に戻り、処理が繰り返される。
【0027】なお、本実施例においては使用するレーザ
光を赤外線領域レーザ光とし、壁Wには赤外線に反応し
て発色するサーモクロミック塗料を塗布した例を示し
た。しかし、レーザ光の種類はこれに限らず、紫外線領
域レーザ光と紫外線に反応して発色するフォトクロミッ
ク塗料との組み合わせであってもよい。
【0028】
【発明の効果】以上説明したように、この発明にかかる
墨出し装置によれば、レーザレベルからの水平レーザビ
ームの高さに発色用レーザ光を出力する墨打装置によっ
て、サーモクロミック塗料が塗布された壁面に墨打す
る。この墨打装置を水平方向に移動させたとき、墨打装
置は水平レーザビームの受光位置の水平方向の変化をレ
ーザレベルにフィードバックし、水平レーザビームを水
平走査させる。また、水平レーザビームの入射位置の上
下方向の変化に応じて墨打ヘッドの高さを調整する。さ
らに墨打装置と壁面との距離に応じて発色用レーザ光集
光用のレンズの位置を調整して、レーザ光の焦点を壁面
に結ばせる。このようにして、小型軽量であるため一人
でも容易に取り扱いが可能で、対象物によらず明瞭な、
しかも高精度な均一幅の墨出し線を引くことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例の外観構成を示す上面図およ
び側面図である。
【図2】同実施例の内部構成を示すブロック図である。
【図3】同実施例による作業の流れを説明する図であ
る。
【符号の説明】
11 レーザレベル(高さ指示手段) 12 回転レーザレベル部 13 追尾装置部(指向手段) 17 赤外線受光部(受信手段) 31 墨打装置(搬送手段) 32 2次元センサ(受光手段) 33 演算・制御部(制御手段) 34 赤外線送信部(送信手段) 36 高さ調整アクチュエータ(高さ調整手段) 51 墨打ヘッド部(照射部) 52 偏光ビームスプリッタ 54 レンズ 55 フォトディテクタ(距離測定手段) 56 焦点調整アクチュエータ(移動手段) 70 光ファイバ 71 出力装置(レーザ光供給手段) 73 レーザ発振部 W 壁(対象物)
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平6−249661(JP,A) 特開 平6−141001(JP,A) 特開 平6−152537(JP,A) 特開 平8−114449(JP,A) 特開 昭58−200107(JP,A) 特開 平4−39709(JP,A) 特開 平6−258078(JP,A) 特開 平8−29174(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01C 15/00 - 15/14

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 レーザ光感応塗料が塗布された対象物に
    対してレーザ光を照射する照射部と、 前記照射部の高さを調整する高さ調整手段と、 前記照射部に対して水平光によって高さを指示する高さ
    指示手段としてのレーザレベルと、 前記水平光を左右の任意の方向に指向させる指向手段
    と、 前記水平光を受光する受光手段と、 前記受光手段から出力される受光位置情報に基づいて前
    記高さ調整手段を制御する制御手段とを具備し、 前記制御手段は前記受光位置情報の上下方向の変化に追
    従して前記高さ調整手段を制御して前記照射部の高さを
    調整し、 前記指向手段は前記受光位置情報の左右方向の変化分だ
    け前記水平光の指向方向を回動させ、 前記照射部は前記水平光の高さの前記対象物に前記レー
    ザ光を照射して墨出し線を形成する構成の墨出し装置に
    おいて、 前記照射部と、前記高さ調整手段と、前記受光手段と、
    前記制御手段とを一体に収納し前記対象物の表面にあて
    がいつつ搬送する搬送手段としての墨打装置と、 前記照射部に前記レーザ光を光ファイバを介して供給す
    るレーザ光供給手段としての出力装置と、 前記受光位置情報を送信する送信手段と、 前記送信手段により送信された前記受光位置情報を受信
    する受信手段とを具備し、 前記送信手段を前記搬送手段に収納し、 前記受信手段を前記指向手段に収納し、 前記搬送手段としての墨打装置を前記対象物の表面にあ
    てがってその表面に沿 って移動させつつ、前記水平光の
    高さの前記対象物に前記照射部が前記レーザ光を照射し
    て墨出し線を形成するとともに、 その墨打装置の移動に伴い、前記受光手段における受光
    位置情報を、前記送信手段により送信して前記高さ指示
    手段としてのレーザレベルにおける前記指向手段が備え
    る前記受信手段により受信し、その受光位置情報におけ
    る水平方向の変化分だけ前記指向手段が前記水平光の指
    向方向を回動させることによって前記水平光を前記墨打
    装置の移動に追尾させる ことを特徴とする墨出し装置。
  2. 【請求項2】 前記照射部は、 前記照射部と、前記対象物との距離を測定する距離測定
    手段と、 前記レーザ光を焦点に集光するレンズと、 前記レンズを移動させる移動手段と、 を具備し、 前記移動手段は前記レーザ光の焦点が前記対象物の表面
    に結ぶように前記レンズを移動させることを特徴とする
    請求項1に記載の墨出し装置。
JP26075794A 1994-10-25 1994-10-25 墨出し装置 Expired - Fee Related JP3455859B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP26075794A JP3455859B2 (ja) 1994-10-25 1994-10-25 墨出し装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP26075794A JP3455859B2 (ja) 1994-10-25 1994-10-25 墨出し装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH08122076A JPH08122076A (ja) 1996-05-17
JP3455859B2 true JP3455859B2 (ja) 2003-10-14

Family

ID=17352314

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP26075794A Expired - Fee Related JP3455859B2 (ja) 1994-10-25 1994-10-25 墨出し装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3455859B2 (ja)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015102487A (ja) * 2013-11-27 2015-06-04 日立工機株式会社 レーザ墨出し器
CN113466791B (zh) * 2021-07-14 2022-05-20 深圳市武测空间信息有限公司 一种激光测绘定位设备及方法

Also Published As

Publication number Publication date
JPH08122076A (ja) 1996-05-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6040903A (en) Electro-optical measuring device for determining the relative position of two bodies, or of two surface areas of bodies, in relation to each other
KR102305900B1 (ko) 정확한 구조물 마킹 및 마킹-보조로 구조물을 위치시키기 위한 장치 및 방법
JPH03208105A (ja) 床面積を処理する方法及び機械の誘導システム
JP2007225342A (ja) 3次元測定装置及び3次元測定装置を搭載した自律移動装置
US6588868B1 (en) Marking apparatus
JP2003136260A (ja) レーザマーキング装置
JP2000202655A (ja) レ―ザ―マ―キング装置
JP3455859B2 (ja) 墨出し装置
JP2000317657A (ja) レーザマーキング装置
KR20160107992A (ko) 레이저 마킹 장치
JP2967939B2 (ja) レーザマーキング装置
JP2000326082A (ja) レーザ加工機
JP2002210578A (ja) レーザ照射装置及びレーザ加工方法
JPS60117102A (ja) 溶接線倣い検出装置
JPH06167184A (ja) トンネル断面照射装置
KR20150126810A (ko) 자동 초점 조절 기능을 가진 레이저 마킹 장치
JPH09505883A (ja) 大きな物体の寸法を測定するための装置
JP2019117141A (ja) 非接触座標測定装置
KR20170126835A (ko) 자동 초점 조절 기능을 가진 레이저 마킹 장치
KR100649719B1 (ko) 노광기 초점 조절장치
KR20180083548A (ko) 편평도 측정에 의한 실시간 초점 조절 구조의 레이저 마킹 장치
JPH09308978A (ja) テーブル移動誤差測定装置およびテーブル移動誤差測定装置を有するレーザ加工装置
JPH05180632A (ja) 三次元形状測定方法及びその装置
JPH01153908A (ja) 三次元測定機
JPH01178392A (ja) レーザマーキング装置

Legal Events

Date Code Title Description
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20030603

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees