JP3735422B2 - Center coordinate measurement target - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、測量用のターゲットに関し、特に橋梁部材の測定において、測点にターゲットを配し測距測角儀で視準することにより測点の三次元座標を求める中心座標測定用ターゲットに関する。
【0002】
【従来の技術】
一般的に、橋梁を完成させるためには、まず橋梁を構成する橋梁部材の設計データを作成し、前記データに基づいて橋梁部材を作成し、この橋梁部材を巻尺またはノギスにより測定して設計データと測定データの異同を決定し、必要に応じて橋梁部材を修正している。
【0003】
橋梁部材を測定するためには、上記のように巻尺またはノギス等を使用して作業を行っている。このとき図17に示すように、複数あるボルト穴121のうち測定するボルト穴、例えば孔121a,121b間の中心間距離lを測定するために、まず全長Lを巻尺を用いて測定し、次に橋梁端部122から各ボルト穴121aと121bとの中心までの距離l1,l2をノギスによって測定して、橋梁端部122,122間の長さから橋梁端部122とボルト穴121aとの距離l1及び橋梁端部122とボルト穴121bとの距離l2を差し引くことによりボルト穴121a,121b中心間における距離lを求めている。
【0004】
以上のようにして得られた測定データと設計データとの異同を決定し、必要に応じて修正された橋梁部材を、さらに仮組立することにより不整合な箇所を特定し、橋梁部材の修正を行っていた。そして一度仮組立した橋梁部材を解体してから現場に運搬し、実際の組立作業を行っていた。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
従来のような橋梁部材における測定作業では、測定に巻尺またはノギスを使用しているため、測定精度が悪く、また長い距離を測りにくいため正確な値を測定することが不可能であった。さらに測定作業が手作業であるため、効率化が図れないという不都合があった。
【0006】
また、それぞれの橋梁部材は非常に大きな部材であるため、これらの橋梁部材で実際の状態の仮組立を行うには、広い組立てスペースが必要であり、かつ組立て及び解体は大がかりで時間を要するものになるという不都合があった。
【0007】
さらに、計測する際に、橋梁部材上に遮蔽物がある場合には、遮蔽物にさえぎられて巻尺を伸ばすことができず、正確な測定データを得ることが不可能であった。
【0008】
本発明の目的は、橋梁部材の仮組立等の工程を省略して、作業効率を向上することができる、中心座標測定用ターゲットを提供することにある。
【0009】
また、本発明の他の目的は、橋梁部材上における計測ポイント間に遮蔽物があっても測定可能な中心座標測定用ターゲットを提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】
本願請求項1の中心座標測定用ターゲットは、長尺部材の所定位置に設けられた孔の中心位置を計測するための中心座標測定用ターゲットであって、該中心座標測定用ターゲットは、前記孔と係合する係合固定部と、該係合固定部にユニバーサルジョイントを介して連結され揺動可能に配設されるポールと、該ポールに直列に配置された複数の再帰反射面と、を備え、該複数の再帰反射面の各々には孔中心対応指標が設けられ、前記ポールの揺動中心は、前記係合固定部を前記孔に係合した状態において、前記孔が形成された前記長尺部材の表面と同一の面上に位置することを特徴とする。
【0011】
本願請求項2の中心座標測定用ターゲットは、橋梁部材の設計データの作成工程と、該工程において作成された設計データに基づいて橋梁部材を作成する工程と、前記作成された橋梁部材の測定データを作成する工程と、該橋梁部材の測定データと前記設計データの異同を決定する工程と、を備えた測定システムに用いられる中心座標測定用ターゲットであって、該中心座標測定用ターゲットは、前記橋梁部材において測距測角儀に対して露見していない位置に形成された孔に配置され、前記中心座標測定用ターゲットのポールは、前記橋梁部材の表面と同一の面上に位置する前記孔の中心を揺動中心として揺動可能に設けられ、前記ポールに直列に配置された複数の再帰反射面を前記測距測角儀で視準することができるように前記ポールを傾倒させ、前記再帰反射面を測距測角儀で視準し、前記孔の中心における三次元座標を求めることを特徴とする。
【0012】
【発明の実施の形態】
本発明に係る中心座標測定用ターゲット10は、長尺部材20の所定位置に設けられた孔21中心間を計測するための測定用ターゲットである。この中心座標測定用ターゲット10は、長尺部材20に設けた孔21と係合する係合固定部30と、この係合固定部30にユニバーサルジョイント40を介して連結され揺動可能に配設されるポール50と、このポール50に直列に配置され且つ複数の孔中心対応指標61を設けた再帰反射面60と、を備えている。
【0013】
上記のように構成されているので、橋梁部材20の測定において、従来のような巻尺またはノギスによる手作業に代わって、任意に座標の原点及び第2測定点を特定し、三次元座標系を設定した後、測距測角儀80で中心座標測定用ターゲット10の再帰反射面60を視準して原点からの測定点の座標を求め、正確な橋梁部材20の測定データを算出することができる。
【0014】
以上のようにして得られた、橋梁部材20の測定データと設計段階での設計データとを比べて異同を決定し、橋梁部材20を修正する。このため、橋梁部材20を仮組立して更に橋梁部材20の整合性を確認する必要がなくなり、仮組立工程を省略することができ、作業効率を向上することができる。
【0015】
また、揺動可能なポール50上に再帰反射面60が2箇所形成されているので、橋梁部材20上に遮蔽物22があっても再帰反射面60を遮蔽物22に邪魔されずに中心座標測定用ターゲット10の再帰反射面60を測距測角儀80に対面させることができ、遮蔽物22に影響されることなく橋梁部材20の計測を行うことができる。
【0016】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。なお、以下に説明する部材,配置等は本発明を限定するものでなく、本発明の趣旨の範囲内で種々改変することができるものである。
【0017】
図1乃至図15は、本発明の一実施例を示すものであり、図1は中心座標測定用ターゲットの正面図、図2は中心座標測定用ターゲットの断面図、図3は係合固定部を示す説明図、図4は中心座標測定用ターゲットの使用状態を示す説明図、図5は中心座標測定用ターゲットを用いた測定方法を示す説明図、図6乃至図15は他の測点に配置する測定用ターゲットの説明図である。
【0018】
本例の中心座標測定用ターゲット10は、長尺部材における測点の三次元座標を測定するためのものであり、係合固定部30と、ユニバーサルジョイント40と、ポール50と、再帰反射面60と、から構成されている。
【0019】
本例における長尺部材は、橋梁等を構成するH鋼からなる橋梁部材20であり、図5で示すように、端部には組立時に必要なボルトを挿入するための複数の孔21が設けられている。
【0020】
本例の中心座標測定用ターゲット10における係合固定部30は、橋梁部材20の孔21内に位置させる円柱状のものであり、図3で示すように、橋梁部材20の孔21に嵌入される本体31と、この本体31と一体に形成される係合部32とから構成されている。
【0021】
係合固定部30における本体31の橋梁部材20の孔21に嵌入する側の端部にはテーパ部31aが設けられており、係合固定部30を孔21に嵌入しやすいように構成されている。
【0022】
本例の係合固定部30の係合部32は、図3で示すように、凹部32aを囲んで形成されている。この係合部32の径は本体31の径より大きめに形成されており、この係合部32が橋梁部材20における孔21に埋没しないように橋梁部材20の孔21の周縁部で係止されることにより、係合固定部30が橋梁部材20における孔21の周縁部において係合する。
【0023】
上記係合部32の上端外周部には縁部32cが形成されている。この縁部32cは係合固定部30を手で持ったときに作業者の指がかかって滑りにくくし、橋梁部材20の孔21へ嵌入しやすくするためのものである。
【0024】
さらに係合部32にはマグネット34が設けられている。このマグネット34は、永久磁石であり、係合部32において、橋梁部材20における孔21の周縁部との係合面で周方向等間隔になるように配設されて、係合部32から露見して孔21の周縁部に接合し、係合固定部30を橋梁部材20にマグネット固定する。
【0025】
前記係合固定部30においては、係合部32の凹部32aに連続して後述するジョイント部41と係合する中空部33が形成されている。この中空部33は、ジョイント部41の径(幅)より若干大きい幅を有する空間33aと、該空間33aに連続して先細るような傾斜面35からなる空間33bとからなり、後述するユニバーサルジョイント40を揺動可能に嵌合する。
【0026】
上記中空部33は、ユニバーサルジョイント40を嵌合させたときに、ユニバーサルジョイント40の揺動中心Oが、係合部32の裏側面32bと同一の面上に位置するように形成されている。即ち、この中空部33は、係合固定部30を橋梁部材20の孔21に係合してユニバーサルジョイント40を嵌合したときに、ユニバーサルジョイント40の揺動中心Oが孔21が形成された橋梁部材20の表面と同一の面上に位置するように形成される。
【0027】
このようにして、上記ユニバーサルジョイント40の揺動中心Oは、中心座標測定用ターゲット10を係合する孔21の中心と一致するように構成される。
【0028】
本例のユニバーサルジョイント40は、図3で示すように、ジョイント部41と、軸部42と、係止部43と、係合端部44とから構成されている。ジョイント部41は、球形に形成されており、前記中空部33に揺動可能に収納される大きさに形成されている。このジョイント部41から連続して、軸部42がジョイント部41と一体に形成されている。この軸部42は、ユニバーサルジョイント40を中空部33に係合させたときに、軸部42の長尺方向の中心線が、前記ユニバーサルジョイント40の揺動中心Oと一致するように形成されている。
【0029】
また上記軸部42の外周部で前記ジョイント部41から所定間隔をおいた位置には、所定幅で膨出した係止部43が形成されている。さらに、係止部43の上方に形成された係合端部44には、ねじが螺刻されている。
【0030】
本例のポール50は、円柱状の長尺部材であり、図1及び図2で示すように皿状の円盤形である再帰反射面形成部51を直列に2箇所備えた構成となっている。この再帰反射面形成部51は、円形の枠体51aがねじ52によってポール50に螺合されて、底面51bが外方を向くように形成されている。そして底面51bは、ポール50の中心線に一致するように形成されている。
【0031】
また、ポール50は、一方の端部に係合凹部55を備えている。この係合凹部55は、ユニバーサルジョイント40と係合するためのものであり、内側にはねじが螺刻されており、ユニバーサルジョイント40の係合端部44が螺合可能に形成されている。このとき、ポール50の中心線と、ユニバーサルジョイント40の係合端部44の中心線とが一致するような構成となっている。
【0032】
さらにポール50の再帰反射面形成部51と反対側の面上の所定位置においては、係合孔53が形成されており、後述するマグネットスタンド70の係合凸部73を嵌入可能に形成されている。
【0033】
本例の再帰反射面60は、再帰反射面としての反射プリズムシートを、前記再帰反射面形成部51の底面51bに貼着して形成されている。この反射プリズムシートは、マイクロプリズムが密集状態に形成された可撓性の透明な反射体で、入射した光を入射方向に向けてそのまま反射する性質がある。
【0034】
この反射プリズムシートの平滑な表面には図1で示すように、孔中心対応指標61が設けられており、孔中心対応指標61は十字線61aと円形61bからなる。そして十字線61a中心は、ポール50の中心線に一致して形成される。
【0035】
次に、上記構成要素を組み付けて中心座標測定用ターゲット10を形成し、橋梁部材20上の孔21に取付ける方法について説明する。まず、係合固定部30と、ポール50とを、ユニバーサルジョイント40を介して組付ける。
【0036】
すなわち係合固定部30の中空部33へ、ユニバーサルジョイント40のジョイント部41を嵌合させる。このときユニバーサルジョイント40が係合固定部30の中空部33から外れないように、押えねじ36を用いてユニバーサルジョイント40のジョイント部41を中空部33内に位置させて固定する。そしてユニバーサルジョイント40の係合端部44を、ポール50の係合凹部55へ挿入する。
【0037】
このときユニバーサルジョイント40の係合端部44と、ポール50の係合凹部55の内側にはそれぞれねじが螺刻されているので、ユニバーサルジョイント40の係合端部44と、ポール50の係合凹部55とを、それぞれに形成されたねじを螺合させることにより係合する。
【0038】
またポール50のユニバーサルジョイント40と係合する側の端面54は、ユニバーサルジョイント40の係合端部44と、ポール50の係合凹部55とを係合させたとき、ユニバーサルジョイント40の係止部43において係止される。これにより、ポール50とユニバーサルジョイント40との連結時の長さを常時一定にすることが可能となる。以上のようにして再帰反射面60を備えたポール50は係合固定部30において揺動可能に係合される。
【0039】
本例における橋梁部材20は、図5で示すように、測距測角儀80を用いて測定する。本例の測距測角儀80は光波を利用して、反射光と、参照光との位相差により距離を測定するものであり、距離計測を行う光波の軸とターゲット10の再帰反射面60を視準する軸とが同軸となっている。また高度角水平角は測定エンコーダにより行われている。そして測距測角儀80にはCPUが内蔵されており、得られた測定値を気象条件などにより補正して、測定距離をデジタル表示する。なお、この測距測角儀80は三脚81上に載置される。
【0040】
まず測距測角儀80を三脚81上に載置して整準作業を行う。この測距測角儀80を用いて、上記の中心座標測定用ターゲット10の再帰反射面60及び次述する測定用ターゲット90を視準して、それぞれのターゲット10,90が嵌合されている孔21の三次元座標を求める。
【0041】
橋梁部材20上における測定方法としては、まず中心座標測定用ターゲット10を橋梁部材20の孔21に係合させる。このとき、中心座標測定用ターゲット10は、係合固定部30とポール50とが揺動可能に係合されているため、中心座標測定用ターゲット10を係合させる孔21と測距測角儀80との間に遮蔽物22があっても、ポール50を揺動させることにより、遮蔽物22に邪魔されずに中心座標測定用ターゲット10の再帰反射面60を測距測角儀80に対面させることができる。
【0042】
そして中心座標測定用ターゲット10の再帰反射面60を測距測角儀80に対面させたら、マグネットスタンド70で中心座標測定用ターゲット10のポール50を支持する。
【0043】
本例のマグネットスタンド70は、図2で示すように、下端部にマグネット(図示せず)を有する固定部71を備え、上部側には中心座標測定用ターゲット10のポール50を支持する支持部72を備えた構成となっている。マグネットは、マグネットスタンド70の下端部の面から露見して、固定部71が橋梁部材20にマグネット固定するような構成となっている。よって、マグネットスタンド70は、所望の位置に簡単に配置することができる。またマグネットスタンド70における、中心座標測定用ターゲット10のポール50を支持する支持部72は、一方に係合凸部73を備えている。
【0044】
さらに詳述すると、上記支持部72には、支持部72をマグネットスタンド70に対して摺動させて、所定位置で支持部72を固定させる固定つまみ78が形成されている。また、支持部72の固定つまみ78と反対側には円形凹部76が形成され、この円形凹部76に回動可能に軸支される球状部77が形成されている。そしてこの球状部77に連続してポール50と当接する当接部79と、ポール50の係合孔53と係合する係合凸部73が設けられている。
【0045】
マグネットスタンド70は固定部71の上部に設けられている円形凹部74に回動可能に軸支されるような球状部75を有しており、図示しない固定手段により固定できるように構成されている。
【0046】
そして、上記係合凸部73を中心座標測定用ターゲット10のポール50における係合孔53に挿着させて、中心座標測定用ターゲット10を所定の位置で保持する。なお、係合孔53及び係合凸部73にそれぞれねじを螺刻して、係合孔53と係合凸部73とを螺合させるような構成としても良い。
【0047】
一方、孔中心を求める他の孔21には測定用ターゲット90をはめ込んで、この測定用ターゲット90を視準することにより、測定用ターゲット90の嵌合された孔21の中心座標を求める。
【0048】
これらの測定用ターゲット90は測定状況に応じて適宜組み合わせて使用することができるものであり、以下にそれぞれ説明する。本例では孔21は、測距測角儀80に対して露見している孔であるので、図6乃至図15で説明するような測定用ターゲットを用いる。例えば図6及び図7は、直接測距測角儀80で視準できる場合、図8から図10は孔21内がある程度視準できる場合、図11から図15は見やすい位置を調整できる場合である。なお、前述の中心座標測定用ターゲット10を用いることができるのは勿論である。
【0049】
図6に示す測定用ターゲット90の孔係合部91は、橋梁部材20の孔21内に位置させる円柱状ものであり、橋梁部材20の孔21に嵌入可能に形成されている。
【0050】
また、孔係合部91の孔21に嵌入する側の端部にはテーパ部91bが設けられており、孔係合部91を孔21に嵌入しやすいように構成されている。
【0051】
そして孔係合部91を孔21に係合させたときに、孔21内部に入り込む端面とは反対側の端面91aには、後述する反射シートが貼着されて、橋梁部材20の表面と同一になるように形成されている。
【0052】
測定用ターゲット90の、係合部92は、孔係合部91と一体に形成されて、ターゲット本体93を構成している。この係合部92の径は孔係合部91の径より大きめに形成されており、この係合部92が橋梁部材20における孔21に埋没しないように周縁部で係止されることにより、ターゲット本体93が橋梁部材20の孔周縁部において係合する。
【0053】
上記係合部92における枠体92aは、孔係合部91の端面91aを囲むように構成されており、枠体92aによって囲まれた内側空間92cは開口92bへ向かって開口92bが最も広くなるように形成されている。
【0054】
また係合部92の上端外周部には縁部92dが形成されている。この縁部92dはターゲット本体93を手で持ったときに作業者の指がかかって滑りにくくし、ターゲット本体93を孔21へ嵌入しやすくするためのものである。
【0055】
孔係合部91の係合部92の枠体92aに囲まれた端面91aには、再帰反射面94が形成される。この再帰反射面94は、図7で示すように円形状の反射プリズムシートと、この反射プリズムシートに設けられた孔中心対応指標95とから構成されている。
【0056】
前記反射プリズムシートは、マイクロプリズムが密集状態に形成された可撓性の透明な反射体で、入射した光を入射方向に向けてそのまま反射する性質がある。
【0057】
この反射プリズムシートの平滑な表面には孔中心対応指標95が設けられており、孔中心対応指標95は十字線95aと円形95bからなる。そして反射プリズムシートを孔係合部91の端面91aに貼着することで再帰反射面94を形成する。このとき反射プリズムシートは、反射プリズムシートに付された孔中心対応指標95の十字線95a中心が、孔係合部91を橋梁部材20の孔21に係合させたときの、孔21の中心に一致するように貼着される。
【0058】
即ち、前記再帰反射面94は、孔係合部91を孔21に係合させたときに孔21が形成された橋梁部材20の表面と同一面になるように構成される。
【0059】
また、係合部92にはマグネット96が設けられている。このマグネット96は永久磁石であり、係合部92において、孔21周縁部との係合面で周方向等間隔になるように配設されて、係合部92から露見して孔21の周縁部に接合し、ターゲット本体93を橋梁部材20にマグネット固定する。
【0060】
図8乃至図10は、前記測定用ターゲット90の再帰反射面94に角度θで傾斜を持たせて、再帰反射面94が測距測角儀80に対面しやすいような測定用ターゲット90とした例を示すものである。
【0061】
本例の孔係合部91は、橋梁部材20の孔21と係合する部分は円柱状に形成されて孔21に嵌入可能に形成されており、枠体92a囲まれた端面91aは、係合部92に対して所定角度θで傾斜して形成されている。このとき端面91aは、孔係合部91を孔21に係合したときに、孔21の中心を通る鉛直線と、橋梁部材20の表面とが、端面91a上で交差するように形成される。
【0062】
そして係合部92の枠体92aは前記実施例と同様に孔係合部91と一体に形成されており、同一幅に形成された端部92f,92fが前記端面91aの両側に位置するような構成となっている。
【0063】
本例における再帰反射面94は、反射プリズムシートに付された孔中心対応指標95の十字線95a中心と、孔21の中心とが一致するように、端面91aに貼着して形成する。
【0064】
上記のように構成することにより、本例における中心座標測定用ターゲット90は、再帰反射面94が孔21周縁面に対し所定角度θで傾斜するとともに、孔中心対応指標95の十字線95a中心が、孔21が形成された橋梁部材20の表面と同一の面上に位置して、孔21の中心と一致する。
【0065】
以上のように、ターゲット本体93の再帰反射面94が傾斜していることにより、測定用ターゲット90を橋梁部材20における全ての孔21に配置させても、再帰反射面が測距測角儀80へ向いて配置されるため、測定用ターゲット90の再帰反射面94から反射される光が測距測角儀80の受光部に入射して測距測角儀80による視準が可能となる。
【0066】
図11乃至図15は、測定用ターゲット90のさらに他の例を示す説明図である。図11で示すように本例の測定用ターゲット90は、内側に中空部を設けて、この中空部において、水平支軸を備えた再帰反射面を傾動させるような構成となっている。
【0067】
本例の測定用ターゲット90の、孔係合部91は、橋梁部材20の孔21内に位置させる円柱状ものであり、橋梁部材20の孔21に嵌入可能に形成されている。
【0068】
本例の測定用ターゲット90の、係合部92は、孔係合部91と一体に形成されており、孔21及び孔係合部91と同心で、孔係合部91よりも大きめの径で形成された円92gの一部分92hを切り欠いた形状に形成されており、切欠端部92iを有している。この円92gの中心をMとする。
【0069】
係合部92の径は孔係合部91の径より大きめに形成されているので、この係合部92が橋梁部材20における孔21に埋没しないように周縁部で係止されることにより、ターゲット本体93が橋梁部材20の孔21周縁部において係合する。
【0070】
本例の係合部92は開口部92jを有しており、この開口部92jは、前記切欠端部92iにおいて、両側にそれぞれ幅Xを残して、孔係合部91の径よりも若干小さめの幅A及び孔係合部91の径よりも若干小さめの奥行きBの大きさで形成されている。
【0071】
上記開口部92jの周縁部には、ねじを螺合するための孔(図示せず)が形成されており、この孔へねじ92kが螺合されている。この孔は、ねじ92kを螺合したときに、それぞれのねじ92kの中心を結ぶ線が、円92gの中心Mを通るように形成されている。
【0072】
また図11で示すように、係合部92の上端外周部には円92gより大きい径の縁部92dが形成されている。この縁部92dはターゲット本体93を手で持ったときに作業者の指がかかって滑りにくくし、ターゲット本体93を孔21へ嵌入しやすくするためのものである。
【0073】
さらに係合部92にはマグネット96が設けられている。このマグネット96は、永久磁石であり、係合部92において、橋梁部材20の孔21周縁部との係合面で周方向等間隔になるように配設されて、係合部92から露見して孔21の周縁部に接着し、ターゲット本体93を橋梁部材20にマグネット固定する。
【0074】
前記孔係合部91と係合部92とからなるターゲット本体93には、開口部92jと連続して後述するターゲット板94aを配設する中空部98が形成されている。中空部98は、大きさの違う中空部98aと中空部98bが連続して形成されているものであり、中空部98aは、前記開口部92jから連続して、係合部92内から孔係合部91内にかけて形成されている。
【0075】
中空部98bは、前記中空部98aに連続して、孔係合部91内において形成されているものであり、前記開口部92jの幅Aよりも小さめな幅及び前記開口部92jの奥行きBよりも小さめな奥行きで形成されている。この中空部98bは、中空部全体の深さが孔係合部91を貫通しない深さで形成される。
【0076】
前記中空部98においては中空部98aよりも中空部98bの方が小さめに形成されているので、中空部98aと中空部98bとの境目において段差98cが形成される。
【0077】
さらに中空部98aの内壁には、溝98dが設けられている。この溝98dは後述する水平支軸97,97を配置するためのものであり、前記ねじ92kのねじ孔に隣接して、係合部92の開口部92jから段差98cの間において幅Yで形成されている。このとき溝98dは、二つのねじ孔を結ぶ直線によって、幅方向に二等分されるように形成される。
【0078】
そして上記溝98dには、板ばね99が配設されている。この板ばね99は、図15に示すように係合部92におけるねじ92kに固定されて、前記溝98d内に配設されているものであり、ねじ92kで固定することができるように、ねじ92kの孔よりも大きめに形成された端部99aと、この端部から連続して形成される長尺の本体99bと、本体99bから連続して形成される、端部99cとから構成されている。そして水平支軸97,97を圧接している。また端部99aにはねじ92kの孔と同一径の孔(図示せず)が形成されている。
【0079】
そして板ばね99の端部99aを係合部92におけるねじ92kでねじ止めし、本体を溝98d内に沿って配設する。このとき、端部99cは中空部98側へ向くように配設される。
【0080】
次に本例における再帰反射面94について説明する。再帰反射面94は、図13で示すように矩形のターゲット板94aに反射プリズムシートが貼着されて形成されており、この反射プリズムシートには孔中心対応指標95が設けられている。
【0081】
本例におけるターゲット板94aは、中空部98bの幅と略同一幅の辺Q及び、中空部98の深さよりも小さめの長さの辺Rで矩形に形成されており、周囲2箇所において、水平支軸97,97を有している。
【0082】
本例の水平支軸97,97は、ターゲット板94aの辺Qと平行になるように形成される。また、水平支軸97,97は前記溝98dの幅Yと略同一の幅に形成されて、溝98dに隙間なく嵌合されるような構成となっている。また水平支軸97,97は溝98dに配置するときに、それぞれの水平支軸97の端部97aと溝98dとの間に隙間ができないような長さに形成されている。
【0083】
図14ターゲット板94aの図13におけるS視図である。図14に示すように、水平支軸97,97の長尺方向の中心線、即ち前記二つのねじ92kの中心を結んだ線は、ターゲット板94aの孔中心対応指標95を形成する側の面と一致するように形成されている。
【0084】
本例の反射プリズムシートは、マイクロプリズムが密集状態に形成された可撓性の透明な反射体で、入射した光を入射方向に向けてそのまま反射する性質がある。
【0085】
この反射プリズムシートの平滑な表面設けられた孔中心対応指標95は、孔中心対応指標95は十字線95aと円形95bからなる。そして反射プリズムシート94bを前記ターゲット板94aに貼着する事で再帰反射面94を形成する。このとき反射プリズムシート94bは、反射プリズムシート94bに付された孔中心対応指標95の十字線95aの一方が、ターゲット板94aをターゲット本体93に配置したときに、孔21の形成された橋梁部材20の表面と同一面になるように配設される。
【0086】
また孔中心対応指標95の十字線95a中心が、ターゲット板94aにおいて、水平支軸97,97の端部97a,97aからそれぞれ同一の距離に位置するように配設される。
【0087】
上記のように構成されているので、本例における測定用ターゲット90は、再帰反射面94の形成されたターゲット板94aが傾動可能に形成されるとともに、孔中心対応指標95の十字線95a中心が孔21の形成された橋梁部材20の表面と同一の面上に位置して、孔21中心と一致する。
【0088】
次に上記構成からなる中心座標測定用ターゲット10を用いた測定法方について説明する。前述したように、本例の中心座標測定用ターゲット10の再帰反射面60は2箇所形成されており、測距測角儀80から出射した光を橋梁部材20上に配設した中心座標測定用ターゲット10の再帰反射面60で反射し、この反射光を測距測角儀80で受光し、をれぞれの三次元座標を測定する。そして測定値から、中心座標測定用ターゲット10を配設した孔21の中心座標を求める。
【0089】
即ち、中心座標測定用ターゲット10における2つの再帰反射面60のそれぞれの三次元座標を(xa,ya,za),(xb,yb,zb)とし、この三次元座標から中心座標測定用ターゲット10を配設した孔21の中心座標(xc,yc,zc)を求める。
【0090】
図4は中心座標測定用ターゲット10を配設した孔21の中心座標(xc,yc,zc)を求める方法を示す説明図である。中心座標測定用ターゲット10の2つの再帰反射面60間の距離をm1とし、さらにこの中心座標測定用ターゲット10を配設した孔に近い側の再帰反射面60から孔21の中心までの距離をm2とする。なお、このときの孔21の中心は橋梁部材20と同一の面上にある。
【0091】
また図4における中心座標測定用ターゲット10の2つの再帰反射面60のうち、中心座標測定用ターゲット10を配設した孔21から遠い方の再帰反射面60の三次元座標(xa,ya,za)をD、孔21に近い方の再帰反射面60の三次元座標(xb,yb,zb)をEとし、さらに中心座標測定用ターゲット10を配設した孔21の中心座標(xc,yc,zc)をFとする。そして次の式により中心座標測定用ターゲット10を配設した孔21の中心座標(xc,yc,zc)Fを求める。
【0092】
【式1】
【0093】
中心座標測定用ターゲット10を配設した孔21の中心座標(xc,yc,zc)Fは中心座標測定用ターゲット10の揺動中心Oに一致しているので、中心座標測定用ターゲット10のポール50をどのような角度で傾けても常に一定の値が測定される。
【0094】
そして中心座標測定用ターゲット10を配設した孔の中心座標(xc,yc,zc)Fが求められたら、次に他の測点における三次元座標(xd,yd,zd)Gを計測して、それぞれの測点間の距離lを次の式によって算出する。
【0095】
【式2】
【0096】
このように本例の中心座標測定用ターゲット10を使用することにより、橋梁部材20において、遮蔽物22があっても、橋梁部材20の孔21に配設した中心座標測定用ターゲット10の再帰反射面60を遮蔽物22に邪魔されずに測距測角儀80によって視準することができ、孔21の中心座標を求めて、座標計算により2つの孔21間の距離lを求めることができる。
【0097】
図16は、本発明の他の実施例を示すものであり、係合固定部30及びユニバーサルジョイント40のジョイント部41における他の例を示す説明図である。本例において前記実施例と同様部材等には同一符号を付してその説明を省略する。
【0098】
前記実施例ではユニバーサルジョイント40の、球形に形成されたジョイント部41が、係合固定部30内に形成された中空部33に揺動可能に係合されている例を示したが、本例においては、係合固定部30内の中空部33において球面ベアリング46が用いられており、球面ベアリング46自体が係合固定部30において揺動するとともに、この球面ベアリング46と係合されたジョイント部41とが自由に揺動する構成となっている。
【0099】
本例の球面ベアリング46には、保持枠45が取り付けられて、この保持枠45は、係合固定部30の中空部33において保持されている。そしてこの保持枠45は係合部32において押えねじ36により固定される。
【0100】
本例における係合固定部30内の中空部33は、係合部32の凹部32aから連続して形成されており、凹部32aと連続して形成される中空部33cと、この中空部33cよりも小さめに形成される中空部33dとから構成されている。
【0101】
中空部33cと中空部33dの境目には段差37が形成されており、この段差37に、球面ベアリング46を保持している保持枠45を配設する。このとき前記実施例と同様に、ユニバーサルジョイント40の揺動中心Oが、係合部32の裏側面32bと同一の平面上に位置するように形成される。即ち、係合固定部30を橋梁部材20の孔21に係合した時に、ユニバーサルジョイント40の揺動中心Oが孔21が形成された橋梁部材20の表面と同一の面上に位置するような構成となる。
【0102】
このように、本例によれば、球面ベアリング46を使用することにより、よりスムーズに中心座標測定用ターゲット10のポール50を揺動させることができる。
【0103】
なお、上記実施例において、橋梁部材20において、遮蔽物22に遮られて測距測角儀80に対して露見していない孔21に中心座標測定用ターゲット10を配置し、露見している孔21に測定用ターゲット90を配置して、測距測角儀80で視準した例を示したが、測点としての孔21が2箇所とも遮蔽物により遮られることにより測距測角儀80に対して露見していないときには、両方の測点に本例の中心座標測定用ターゲット10を用いて三次元座標の測定を行って良い。
【0104】
本発明における実施例において、再帰反射面60を構成する再帰反射面形成部51について、円形にした例を示したが、矩形その他自由な形に形成して良い。また、再帰反射面60を2箇所形成した例を示したが、2箇所以上で有れば何箇所であっても良い。
【0105】
また、係合部32においてマグネット34を3箇所設けた例を示したが、3箇所に限らず1箇所以上であれば良い。
【0106】
また、橋梁部材20上のボルト孔である孔21は、円孔の他、楕円形或いは多角形等係合固定部30が嵌入可能な形であればどのような形に形成されていても良い。
【0107】
次に上記実施例によって橋梁部材20を測定し、橋梁を完成するまでの流れについて説明する。
【0108】
まず、橋梁建設のために必要な橋梁部材20についての設計データを作成し、この設計データに基づいて橋梁部材20を作成する。
【0109】
次に、橋梁部材20の孔21に中心座標測定用ターゲット10及び測定用ターゲット90を配置させて、測距測角儀80によりそれぞれのターゲットにおける再帰反射面を視準し、孔21中心における三次元座標値を求めることにより橋梁部材20の測定データを作成する。
【0110】
そして設計データと、測定データとを比較して、異同を決定する。設計データと測定データが異なれば、必要に応じて橋梁部材20を修正する。
【0111】
上記測定データを使用して異同を決定することにより、橋梁部材20を仮組立して更に橋梁部材20の整合性を確認する必要がなくなり、仮組立工程を省略することができる。そして、修正済みの橋梁部材20を直接現場に運搬して、実際の組立作業を行うことができる。
【0112】
なお、本例においては、橋梁部材20に中心座標測定用ターゲット10及び測定用ターゲット90を配設して、橋梁部材20上における2つの孔21の中心間距離lを求める例を示したが、橋梁部材20に限らず複数の孔21を有する長尺部材の孔21の中心間距離を測定するのにも好適に用いることができる。
【0113】
即ち、本例の中心座標測定用ターゲット10は、長尺部材における測定システムに用いられる。この測定システムは、長尺部材の設計データの作成工程と、この工程において作成された設計データに基づいて長尺部材を作成する工程と、作成された長尺部材の測定データを作成する工程と、この長尺部材の測定データと前記設計データの異同を決定する工程と、を備えている。
【0114】
本例の中心座標測定用ターゲット10は作成された長尺部材において測距測角儀80に対して少なくとも露見していない孔21に配置され、中心座標測定用ターゲット10の再帰反射面60を測距測角儀80で視準することができるようにポール50を傾倒させ、ポール50上に形成された再帰反射面60を測距測角儀80で視準し、孔21の中心における三次元座標を求める。
【0115】
【発明の効果】
以上のように本発明は、橋梁部材等の長尺部材上の2点間の座標測定において、それぞれの測点に測定用ターゲットを用い、測距測角儀で測定用ターゲットに形成された再帰反射面を視準して三次元座標を求め、この三次元座標から2つの測点の中心座標を求めて、この中心座標から2点間の正確な距離を得ることができるので、正確な長尺部材の測定データを得ることができるため橋梁部材の仮組立等の工程を省略して、作業効率を向上することができる。
【0116】
そして本例の中心座標測定用ターゲットにおいては、再帰反射面が揺動可能なポール上に形成されているので、長尺部材上に遮蔽物があっても遮蔽物に邪魔されずに再帰反射面を測距測角儀に対面させることができる。
【0117】
また、いつでも測定が可能であり、測点は必要に応じて適宜取り外しかつ再度同じ位置に復元することも容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る中心座標測定用ターゲットの正面図である。
【図2】本発明に係る中心座標測定用ターゲットの断面図である。
【図3】本発明の中心座標測定用ターゲットの係合固定部を示す説明図である。
【図4】本発明に係る中心座標測定用ターゲットの使用状態を示す説明図である。
【図5】本発明に係る中心座標測定用ターゲットを用いた測定方法を示す説明図である。
【図6】測定用ターゲットを示す説明図である。
【図7】測定用ターゲットを示す説明図である。
【図8】他の測定用ターゲットを示す説明図である。
【図9】他の測定用ターゲットを示す説明図である。
【図10】他の測定用ターゲットを示す説明図である。
【図11】さらに他の測定用ターゲットを示す説明図である。
【図12】さらに他の測定用ターゲットを示す説明図である。
【図13】さらに他の測定用ターゲットを示す説明図である。
【図14】図13におけるS視図である。
【図15】測定用ターゲットの板ばねを示す説明図である。
【図16】本発明の中心座標測定用ターゲットの係合固定部及びジョイント部の他の実施例を示す説明図である。
【図17】従来例を示す説明図である。
【符号の説明】
10 中心座標測定用ターゲット
20 橋梁部材
30 係合固定部
31 本体
32 係合部
33 中空部
34 マグネット
35 傾斜面
36 押えねじ
37 段差
40 ユニバーサルジョイント
41 ジョイント部
42 軸部
43 係止部
44 係合端部
45 保持枠
46 球面ベアリング
50 ポール
51 再帰反射面形成部
52 ねじ
53 係合孔
54 端面
55 係合凹部
60 再帰反射面
61 孔中心対応指標
70 マグネットスタンド
71 固定部
72 支持部
73 係合凸部
75 球状部
76 円形凹部
77 球状部
78 固定つまみ
80 測距測角儀
90 測定用ターゲット
O 揺動中心[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a survey target, and more particularly to a center coordinate measurement target for obtaining a three-dimensional coordinate of a measurement point by placing the target at a measurement point and collimating with a distance measuring finder in measurement of a bridge member.
[0002]
[Prior art]
In general, in order to complete a bridge, first create design data for the bridge members that make up the bridge, create a bridge member based on the data, and measure the bridge member with a tape measure or calipers to design data. And the measurement data are different, and the bridge members are modified as necessary.
[0003]
In order to measure the bridge member, the work is performed using a tape measure or a caliper as described above. At this time, as shown in FIG. 17, in order to measure the center hole distance l between the bolt holes to be measured among the plurality of
[0004]
Determine the difference between the measurement data obtained as described above and the design data, identify the inconsistent part by further assembling the bridge member modified as necessary, and correct the bridge member. I was going. And once the temporarily assembled bridge members were disassembled, they were transported to the site, where they were actually assembled.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
In the conventional measurement work for a bridge member, since a tape measure or a caliper is used for measurement, the measurement accuracy is poor, and it is difficult to measure a long distance, so it is impossible to measure an accurate value. Furthermore, since the measurement work is a manual work, there is a disadvantage that efficiency cannot be achieved.
[0006]
In addition, since each bridge member is a very large member, a large assembly space is required to perform temporary assembly with these bridge members in an actual state, and assembly and disassembly are large and time-consuming. There was the inconvenience of becoming.
[0007]
Furthermore, when there is a shield on the bridge member during measurement, the tape measure is not stretched by the shield and it is impossible to obtain accurate measurement data.
[0008]
An object of the present invention is to provide a center coordinate measurement target that can improve work efficiency by omitting steps such as temporary assembly of bridge members.
[0009]
Another object of the present invention is to provide a center coordinate measurement target that can be measured even if there is an obstacle between measurement points on a bridge member.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
The center coordinate measurement target of claim 1 is a hole provided at a predetermined position of the long member.ofcenterpositionFor measuringCenter coordinatesA measurement target comprising:Center coordinatesThe measurement target is,in frontAn engaging and fixing portion that engages with the recording hole, a pole that is connected to the engaging and fixing portion via a universal joint and is swingably disposed, and is disposed in series with the pole.MultipleAnd a retroreflective surfaceEach of the plurality of retroreflective surfaces is provided with a hole center-corresponding index, and the swing center of the pole is the length in which the hole is formed when the engagement fixing portion is engaged with the hole. Located on the same plane as the surface of the scale memberIt is characterized by that.
[0011]
The center coordinate measurement target according to claim 2 includes a bridge member design data creation step, a bridge member creation step based on the design data created in the step, and the created bridge member measurement data. And a step of determining the difference between the measurement data of the bridge member and the design data.For center coordinate measurementA target, theFor center coordinate measurementThe target isSaidRanging angle measuring instrument for bridge membersDewNot lookingFormed in positionPlaced in the hole,The pole of the center coordinate measurement target is provided so as to be swingable with the center of the hole located on the same plane as the surface of the bridge member as a swing center,SaidMultiple in series with the poleRetroreflective surfaceSaidTilt the pole so that it can be collimated with a range finder,SaidThe retroreflecting surface is collimated with a ranging finder and the holeofIt is characterized by obtaining a three-dimensional coordinate at the center.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The center
[0013]
Since it is configured as described above, in the measurement of the
0014]
The measurement data of the
[0015]
In addition, since the
[0016]
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. The members, arrangements, and the like described below are not intended to limit the present invention and can be variously modified within the scope of the gist of the present invention.
[0017]
1 to 15 show an embodiment of the present invention. FIG. 1 is a front view of a center coordinate measurement target, FIG. 2 is a sectional view of the center coordinate measurement target, and FIG. FIG. 4 is an explanatory diagram showing the usage state of the center coordinate measurement target, FIG. 5 is an explanatory diagram showing a measurement method using the center coordinate measurement target, and FIGS. 6 to 15 are other measurement points. It is explanatory drawing of the measurement target arrange | positioned.
[0018]
The center
[0019]
The long member in this example is a
[0020]
The
[0021]
A
[0022]
As shown in FIG. 3, the
[0023]
An
[0024]
Further, the engaging
[0025]
In the
[0026]
The
[0027]
Thus, the swing center O of the
[0028]
As shown in FIG. 3, the
[0029]
A locking
[0030]
The
[0031]
Further, the
[0032]
Further, an
[0033]
The
[0034]
As shown in FIG. 1, a hole
[0035]
Next, a method of assembling the above components to form the center coordinate
[0036]
That is, the
[0037]
At this time, since screws are screwed into the
[0038]
The end face 54 of the
[0039]
As shown in FIG. 5, the
[0040]
First, the ranging
[0041]
As a measurement method on the
[0042]
When the
[0043]
As shown in FIG. 2, the magnet stand 70 of the present example includes a fixed
[0044]
More specifically, the
[0045]
The magnet stand 70 has a
[0046]
Then, the engaging
[0047]
On the other hand, the
[0048]
These measurement targets 90 can be used in appropriate combinations according to measurement conditions, and will be described below. In this example, since the
[0049]
The
[0050]
Further, a tapered
[0051]
Then, when the
[0052]
The engaging
[0053]
The
[0054]
[0055]
A
[0056]
The reflection prism sheet is a flexible transparent reflector in which microprisms are formed in a dense state, and has a property of reflecting incident light as it is in the incident direction.
[0057]
A hole
[0058]
That is, the
[0059]
The engaging
[0060]
8 to 10, the
[0061]
The
[0062]
The
[0063]
The
[0064]
By configuring as described above, the center coordinate
[0065]
As described above, since the
[0066]
11 to 15 are explanatory views showing still other examples of the
[0067]
The
[0068]
The engaging
[0069]
Since the diameter of the engaging
[0070]
The engaging
[0071]
A hole (not shown) for screwing a screw is formed in the peripheral portion of the
[0072]
As shown in FIG. 11, an
[0073]
Further, the engaging
[0074]
In the target
[0075]
The
[0076]
In the
[0077]
Further, a
[0078]
A
[0079]
Then, the
[0080]
Next, the
[0081]
The
[0082]
The
[0083]
14 is an S view of the
[0084]
The reflecting prism sheet of this example is a flexible transparent reflector in which microprisms are formed in a dense state, and has a property of reflecting incident light as it is in the incident direction.
[0085]
The hole
[0086]
Further, the center of the
[0087]
Since the
[0088]
Next, a measurement method using the center coordinate
[0089]
That is, the three-dimensional coordinates of the two
[0090]
FIG. 4 is an explanatory diagram showing a method of obtaining the center coordinates (xc, yc, zc) of the
[0091]
Further, of the two
[0092]
[Formula 1]
[0093]
Since the center coordinate (xc, yc, zc) F of the
[0094]
When the center coordinates (xc, yc, zc) F of the hole in which the center coordinate measuring
[0095]
[Formula 2]
[0096]
As described above, by using the center coordinate
[0097]
FIG. 16 shows another embodiment of the present invention, and is an explanatory view showing another example in the
[0098]
In the above-described embodiment, the
[0099]
A holding
[0100]
The
[0101]
A
[0102]
Thus, according to the present example, by using the
[0103]
In the above-described embodiment, in the
[0104]
In the embodiment of the present invention, the retroreflective
[0105]
Moreover, although the example which provided the
[0106]
In addition to the circular hole, the
[0107]
Next, the flow from the measurement of the
[0108]
First, design data for the
[0109]
Next, the center coordinate
[0110]
Then, the design data and the measurement data are compared to determine the difference. If the design data and the measurement data are different, the
[0111]
By determining the difference using the measurement data, it is not necessary to temporarily assemble the
[0112]
In this example, the center coordinate
[0113]
That is, the center coordinate
[0114]
The center coordinate
[0115]
【The invention's effect】
As described above, the present invention is a recursion formed on a measurement target by a distance measuring gonometer using a measurement target for each measurement point in coordinate measurement between two points on a long member such as a bridge member. A three-dimensional coordinate is obtained by collimating the reflecting surface, and the center coordinate of two measurement points is obtained from this three-dimensional coordinate, and an accurate distance between the two points can be obtained from this center coordinate. Since the measurement data of the scale member can be obtained, steps such as temporary assembly of the bridge member can be omitted and work efficiency can be improved.
[0116]
In the center coordinate measurement target of this example, since the retroreflective surface is formed on a swingable pole, even if there is a shield on the long member, the retroreflective surface is not obstructed by the shield. Can be faced to the ranging finder.
[0117]
In addition, measurement can be performed at any time, and the measurement points can be easily removed and restored to the same position again as necessary.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a front view of a center coordinate measurement target according to the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view of a center coordinate measurement target according to the present invention.
FIG. 3 is an explanatory diagram showing an engagement fixing portion of the center coordinate measurement target of the present invention.
FIG. 4 is an explanatory diagram showing a usage state of the center coordinate measurement target according to the present invention.
FIG. 5 is an explanatory diagram showing a measurement method using the center coordinate measurement target according to the present invention.
FIG. 6 is an explanatory diagram showing a measurement target.
FIG. 7 is an explanatory diagram showing a measurement target.
FIG. 8 is an explanatory diagram showing another measurement target.
FIG. 9 is an explanatory diagram showing another measurement target.
FIG. 10 is an explanatory diagram showing another measurement target.
FIG. 11 is an explanatory view showing still another measurement target.
FIG. 12 is an explanatory view showing still another measurement target.
FIG. 13 is an explanatory view showing still another measurement target.
14 is an S view in FIG. 13;
FIG. 15 is an explanatory view showing a plate spring of a measurement target.
FIG. 16 is an explanatory view showing another embodiment of the engagement fixing portion and the joint portion of the center coordinate measurement target of the present invention.
FIG. 17 is an explanatory diagram showing a conventional example.
[Explanation of symbols]
10 Target for measuring center coordinates
20 Bridge members
30 engagement fixing part
31 body
32 engaging part
33 Hollow part
34 Magnet
35 Inclined surface
36 Presser screw
37 steps
40 Universal joint
41 Joint
42 Shaft
43 Locking part
44 engagement end
45 Holding frame
46 Spherical bearing
50 poles
51 Retroreflective surface forming part
52 screws
53 engagement hole
54 End face
55 Engaging recess
60 Retroreflective surface
61 Hole Center Correspondence Index
70 Magnetic stand
71 fixed part
72 Supporting part
73 Engaging convex
75 Spherical part
76 Circular recess
77 Spherical part
78 Fixed knob
80 Ranging angle measuring instrument
90 Target for measurement
O Oscillation center
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