JP3976361B2 - 重機作業計画作成支援装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、重機を用いて構造物を組立建設する場合において重機の作業計画を作成する際にそれを支援する重機作業計画作成支援装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
重機により構造物の組立建設作業を行う場合、一般に、その作業に先立って重機作業計画を作成する必要がある。この重機作業計画は、作業を安全にかつ効率よく行うために極めて重要であり、見積額にも大きな影響を与える。特に、近年は、対象構造物の意匠性，機能性の高度化および対象構造物の立地条件の複雑化に伴ってその重要性は更に高まっている。
【０００３】
従来、対象構造物自体の施工図を作成するためのＣＡＤ（computer aided design ）システムはあるものの、重機作業計画の作成を支援するシステムはなかった。そのため、重機作業計画の作成は手作業により行われていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この手作業による重機作業計画の作成にはかなりの経験が必要であり、作成者の熟練度により作業の安全性および効率に大きな差異が生じてしまうという問題があった。また、熟練した作成者であっても手作業では作業計画の作成に時間がかかり、構造物の組立作業にかかるまでに長期間を要してしまうという問題もあった。
【０００５】
なお、重機作業計画の作成を支援するシステムとして、発電所の建屋中にタービンなどの機器を設置する際に建屋と機器の距離および干渉の有無を調べるものが提案されている（特開平４−４１３９０号）。しかし、これは単に干渉の有無を調べるに留まっており、重機の選定や重機の諸元の設定については手作業で行わざるを得ない。更に、建屋との干渉も２次元で見ているに過ぎず、柱および梁との干渉を３次元で見なければならない構造物の組立建設においてはこれをそのまま適用することが困難であった。
【０００６】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、簡単かつ迅速に重機作業計画を作成することができる重機作業計画作成支援装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１に係る重機作業計画作成支援装置は、梁と柱とにより構成される構造物の重機を用いた組立建設において重機作業計画の作成を支援する装置であって、データおよび指示の入力をするための入力手段と、組立建設に用いる重機の能力を設定するための能力設定手段と、重機により吊り上げる吊上部材を指定すると共に、その吊上部材を吊り上げるために必要となる重機の必要能力を求めるための吊上部材指定手段と、能力設定手段により設定した重機の設定能力および吊上部材指定手段により求めた重機の必要能力を表示する表示手段と、重機が動作することにより生ずる干渉領域を求めると共に、その干渉領域内に構造物が存在するか否かを判断して重機と構造物との干渉を判定する干渉判定手段とを備えると共に、干渉判定手段は、構造物の梁に関する干渉を判定する梁干渉判定手段と、構造物の柱に関する干渉を判定する柱干渉判定手段とを含むようにしたものである。
【０００８】
この重機作業計画作成支援装置では、能力設定手段により重機の能力を設定し、吊上部材指定手段により吊上部材を指定してそれを吊り上げるために必要となる重機の必要能力を求める。得られた重機の設定能力と重機の必要能力は、表示手段により表示する。よって、両者を比較することにより、重機の能力の設定が適切か否かを判断することができ、適切な重機の能力の設定を容易に行うことができる。
加えて、この重機作業計画作成支援装置では、干渉判定手段により重機が動作することにより生ずる干渉領域を求め、その干渉領域内に構造物が存在するか否かを判断して重機と構造物との干渉を３次元的に判定する。よって、容易に干渉の有無を知ることができ、適切な重機の能力の設定を容易に行うことができる。
【０００９】
この重機作業計画作成支援装置は、また、前記能力設定手段が、重機の諸元を設定するための諸元設定手段と、この諸元設定手段において設定した諸元に基づき定格荷重を求める定格荷重算出手段と、前記諸元設定手段において設定した諸元に基づき作業半径と作業揚程とを求める作業半径・揚程算出手段とを備えるようにしてもよい。
【００１０】
更に、前記定格荷重算出手段が、前記諸元設定手段において設定したアウトリガ方式とカウンタウエイトとに基づいて前記重機データ格納手段に格納された定格荷重性能区分テーブルを用い定格荷重性能区分を決定する定格荷重性能区分決定手段と、この定格荷重性能区分決定手段により決定した定格荷重性能区分と前記諸元設定手段において設定したブーム諸元とジブ諸元とに基づいて前記重機データ格納手段に格納された定格荷重テーブルを用い対応する定格荷重を取り出す定格荷重取出手段とを備えるようにしてもよい。
【００１１】
この重機作業計画作成支援装置では、定格荷重性能区分テーブルと定格荷重テーブルとを用いて定格荷重を求める。すなわち、諸元設定手段により設定した重機の諸元に基づいて定格荷重性能区分テーブルを用い定格荷重性能区分を決定し、得られた定格荷重性能区分と設定された重機の諸元とに基づいて定格荷重テーブルを用い定格荷重を取り出す。よって、重機の諸元から簡単に定格荷重を求めることができる。
【００１２】
加えて、前記定格荷重算出手段は、更に、前記定格荷重性能区分決定手段により決定した定格荷重性能区分と前記諸元設定手段において設定したブーム諸元とジブ諸元とに基づき前記重機データ格納手段に格納された定格荷重テーブルから諸元のうちの１つを変数とする複数の定格荷重を取り出して定格荷重を求めるための近似曲線を作成すると共にその近似曲線に基づいて定格荷重を求める内挿処理手段を備えるようにしてもよい。
【００１３】
この重機作業計画作成支援装置では、内挿処理手段により諸元のうちの１つを変数とする複数の定格荷重を用いて定格荷重を求めるための近似曲線を作成し、その近似曲線により定格荷重を求める。よって、適当な定格荷重テーブルデータがなくとも定格荷重を求めることができる。
【００１６】
この重機作業計画作成支援装置は、また、前記梁干渉判定手段が、梁のｚ座標値が干渉領域のｚ座標値の範囲内か否かを判断するＺ軸方向梁干渉判定手段と、梁と干渉領域の軸との間の距離が梁のｚ座標値における干渉領域の半径よりも大きいか否かを判断するＸＹ軸方向第１梁干渉判定手段と、梁の両端の各（ｘ，ｙ）座標値が梁のｚ座標値における干渉領域の（ｘ，ｙ）座標値の範囲内か否かを判断するＸＹ軸方向第２干梁渉判定手段と、梁の両端を結んだ直線が梁のｚ座標値における干渉領域を通過するか否かを判断するＸＹ軸方向第３梁干渉判定手段とを備えるようにしてもよい。
【００１７】
更に、前記柱干渉判定手段が、柱と干渉領域の軸との間の距離が干渉領域のＸＹ軸方向における最大半径よりも大きいか否かを判断するＸＹ軸方向第１柱干渉判定手段と、ＸＹ軸方向の半径が最大となるｚ座標値における干渉領域の（ｘ，ｙ）座標値の範囲内に柱の（ｘ，ｙ）座標値があるか否かを判断するＸＹ軸方向第２柱干渉判定手段と、柱の両端の各ｚ座標値が柱の（ｘ，ｙ）座標値における干渉領域のｚ座標値の範囲内か否かを判断するＺ軸方向第１柱干渉判定手段と、柱の両端を結んだ直線が柱の（ｘ，ｙ）座標値における干渉領域のｚ座標値の範囲を通過すか否かを判断するＺ軸方向第２柱干渉判定手段とを備えるようにしてもよい。
【００１８】
この重機作業計画作成支援装置では、梁に関する干渉について、Ｚ軸方向梁干渉判定手段により梁のｚ座標値が干渉領域のｚ座標値の範囲内か否かを判断し、ＸＹ軸方向第１梁干渉判定手段により梁と干渉領域の軸との間の距離が梁のｚ座標値における干渉領域の半径よりも大きいか否かを判断し、ＸＹ軸方向第２梁干渉判定手段により梁の両端の各（ｘ，ｙ）座標値が梁のｚ座標値における干渉領域の（ｘ，ｙ）座標値の範囲内か否かを判断し、ＸＹ軸方向第３梁干渉判定手段により梁の両端を結んだ直線が梁のｚ座標値における干渉領域を通過するか否かを判断する。
【００１９】
また、柱に関する干渉について、ＸＹ軸方向第１柱干渉判定手段により柱と干渉領域の軸との間の距離が干渉領域のＸＹ軸方向における最大半径よりも大きいか否かを判断し、ＸＹ軸方向第２柱干渉判定手段によりＸＹ軸方向の半径が最大となるｚ座標値における干渉領域の（ｘ，ｙ）座標値の範囲内に柱の（ｘ，ｙ）座標値があるか否かを判断し、Ｚ軸方向第１柱干渉判定手段により柱の両端の各ｚ座標値が柱の（ｘ，ｙ）座標値における干渉領域のｚ座標値の範囲内か否かを判断し、Ｚ軸方向第２柱干渉判定手段により柱の両端を結んだ直線が柱の（ｘ，ｙ）座標値における干渉領域のｚ座標値の範囲を通過すか否かを判断する。よって、構造物が梁と柱とにより構成されていても、重機と構造物との干渉を正確に判断することができる。
【００２０】
本発明の請求項９に係る重機作業計画作成支援装置は、請求項１乃至８のいずれか１に記載のものにおいて、更に、前記能力設定手段により設定した重機の設定能力と前記干渉判定手段により判定した重機と構造物との干渉の有無とに基づいて吊り上げ可能な部材に関するデータと重機に関するデータとを関連づけて工程データを生成する工程データ生成手段とを備えるようにしたものである。
【００２１】
この重機作業計画作成支援装置では、重機の設定能力と重機と構造物との干渉の有無とに基づき工程データ生成手段により吊り上げ可能な部材に関するデータと重機に関するデータとを関連づけて工程データを生成する。よって、構造物の組立建設作業において重機に関する設定を適切に行うことができる。
【００２２】
この重機作業計画作成支援装置は、また、前記工程データ生成手段が、更に、吊上部材の重心がＸＹ軸方向における干渉領域内にあるか否かを判断するようにしてもよい。
【００２３】
この重機作業計画作成支援装置では、工程データ生成手段により吊上部材の重心がＸＹ軸方向における干渉領域内にあるか否かを判断する。よって、吊上部材を確実に吊り上げることができるか否かを知ることができる。
【００２４】
本発明の請求項１１に係る重機作業計画作成支援装置は、請求項９または１０に記載のものにおいて、更に、前記工程データ生成手段により生成した工程データに基づいて構造物の組立順序を設定し、作業順序データを生成するための組立作業順序設定手段とを備えるようにしたものである。
【００２５】
この重機作業計画作成支援装置では、組立作業順序設定手段により工程データに基づいて構造物の組立順序を設定し作業順序データを生成する。よって、構造物の組立建設作業において構造物の組立を適切に行うことができる。
【００２６】
本発明の請求項１２に係る重機作業計画作成支援装置は、請求項１１記載のものにおいて、更に、前記組立作業順序設定手段により生成した作業順序データに基づいて構造物を構成する構成部材の車両への積載順序を設定し、積載順序データを生成するための車両積載順序設定手段とを備えるようにしたものである。
【００２７】
この重機作業計画作成支援装置では、車両積載順序設定手段により作業順序データに基づいて構造物を構成する構成部材の車両への積載順序を設定し積載順序データを生成する。よって、構造物の組立建設作業において構成部材の車両への積載を適切に行うことができる。
【００２８】
本発明の請求項１３に係る重機作業計画作成支援装置は、請求項９乃至１２のいずれか１に記載のものにおいて、更に、前記工程データ生成手段により生成した工程データに基づいて作業状況図を作成し、作業状況図データを生成する作業状況図生成手段とを備えるようにしたものである。
【００２９】
この重機作業計画作成支援装置では、作業状況図生成手段により工程データに基づいて作業状況図を作成し作業状況図データを生成する。よって、構造物の組立建設作業における作業状況を容易に把握することができる。
【００３０】
本発明の請求項１４に係る重機作業計画作成支援装置は、請求項１乃至１３のいずれか１に記載のものにおいて、更に、他の設計手段により作成された構造物に関する設計データから構成部材に関するデータを抽出する構造物構成部材データ抽出手段と、構造物構成部材データ抽出手段により抽出したデータの形式を読み込み可能なデータ形式に変換する変換手段とを備えるようにしたものである。
【００３１】
この重機作業計画作成支援装置では、構造物構成部材データ抽出手段により他の設計手段により作成された構造物に関する設計データから構成部材に関するデータを抽出し、変換手段により構造物構成部材データ抽出手段により抽出したデータの形式を読み込み可能なデータ形式に変換する。よって、他の設計手段により作成された構造物に関する設計データであっても利用することができる。
【００３２】
本発明の請求項１５に係る重機作業計画作成支援装置は、請求項１乃至１３のいずれか１に記載のものにおいて、更に、構造物の水平方向に関するデータを入力するための元図面データ入力手段と、構造物の高さ方向に関するデータを設定するための階高データ設定手段と、前記元図面データ入力手段により入力された水平方向に関するデータと前記階高データ設定手段により設定された高さ方向に関するデータとに基づき３次元の構造物モデルを作成する構造物モデル作成手段とを備えるようにしたものである。
【００３３】
この重機作業計画作成支援装置では、元図面データ入力手段により構造物の水平方向に関するデータを入力し、階高データ設定手段により構造物の高さ方向に関するデータを設定し、水平方向に関するデータと高さ方向に関するデータとに基づき構造物モデル作成手段により３次元の構造物モデルを作成する。よって、容易に構造物モデルを作成することができる。
【００３４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００３５】
図１は、本発明の一実施の形態に係る重機作業計画作成支援装置を用いて重機作業計画を作成する重機作業の内容を表すものである。このように、この重機作業計画作成支援装置は、重機Ｋにより構造物Ｍの構成部材Ｍx を部材置場から運搬して構造物Ｍを組立建設する作業においてその重機作業計画を作成する際に用いられるものである。なお、本実施の形態において用いる重機Ｋは、図１に示したように、ブームＫa とブームＫa の先端に装着されたジブＫb とを備えている。また、組み立てる構造物Ｍは、梁Ｍaxと柱Ｍbxの構成部材Ｍx により構成されている。すなわち、この重機作業計画作成支援装置は、例えば鉄骨による建屋の組立建設作業に関し用いられる。
【００３６】
図２は、本実施の形態に係る重機作業計画作成支援装置の概略構成を表すものである。この重機作業計画作成支援装置は、重機Ｋの能力を設定すると共に重機Ｋと構造物Ｍとの干渉を判定するシミュレーション装置１００と、シミュレーション装置１００の処理結果に基づき構造物Ｍの組立作業順序の設定と構成部材Ｍx の車両への積載順序の設定とを行う作業計画図書作成編集装置２００とを備えている。
【００３７】
シミュレーション装置１００には、データ格納部３００の重機データ格納部３１０，構造物モデルデータ格納部３２０および工程データ格納部３３０がそれぞれ接続されている。シミュレーション装置１００は、重機データ格納部３１０および構造物モデルデータ格納部３２０からそれぞれ読み出した各データに基づいて処理を行いその結果を工程データとして工程データ格納部３３０に出力するようになっている。
【００３８】
作業計画図書作成編集装置２００には、データ格納部３００の構造物モデルデータ格納部３２０，工程データ格納部３３０および作業指示データ格納部３４０がそれぞれ接続されている。作業計画図書作成編集装置２００は、構造物モデルデータ格納部３２０および工程データ格納部３３０からそれぞれ読み出した各データに基づいて処理を行いその結果を作業指示データとして作業指示データ格納部３４０に出力するようになっている。
【００３９】
重機作業計画作成支援装置は、また、適宜の施工ＣＡＤシステム１により作成された設計データを構造物モデルデータに変換してシミュレーション装置１００に取り込むことができるようにするデータ取込装置４００と、構造物Ｍのモデルをシミュレーション装置１００に適合する形式で新たに作成するモデル作成装置５００とを備えている。
【００４０】
データ取込装置４００には構造物モデルデータ格納部３２０が接続されており、変換した構造物モデルデータをそれに出力するようになっている。モデル作成装置５００にも構造物モデルデータ格納部３２０が接続されており、作成した構造物モデルデータをそれに出力するようになっている。
【００４１】
重機作業計画作成支援装置は、更に、入力装置６００と、ＣＡＤ図形表示出力装置７００とを備えている。これら入力装置６００およびＣＡＤ図形表示出力装置７００は、シミュレーション装置１００，作業計画図書作成編集装置２００，データ取込装置４００およびモデル作成装置５００にそれぞれ接続されている。また、ＣＡＤ図形表示出力装置７００には、表示画面７０１およびプリンターやプロッターなどの出力装置７０２がそれぞれ接続されている。
【００４２】
なお、重機データ格納部３１０に格納される重機データは、重機Ｋの機種別図形データ，機種別諸元データ，定格荷重性能区分テーブルおよび定格荷重テーブルである。機種別諸元には、表１に示したように、アウトリガ方式，カウンタウエイト，ブーム諸元およびジブ諸元などがある。ブーム諸元にはブーム長さとブーム角度があり、ジブ諸元にはジブ長さとジブオフセットがある。また、定格荷重性能区分テーブルは、表２に示したように、アウトリガ方式とカウンタウエイトとから定格荷重性能区分を決定するものである。定格荷重テーブルは、定格荷重性能区分とブーム諸元とジブ諸元とから定格荷重を決定するものである。
【００４３】
また、構造物モデルデータ格納部３２０に格納される構造物モデルデータには、例えば表３に示したように、構成部材シーケンス番号，階層情報，構成部材情報およびＣＡＤ関連情報などがある。構成部材シーケンス番号は各モデル構成部材ｍx 割り当てられた番号であり、１からモデル構成部材ｍx の総数までの整数である。階層情報には、階層名，階高下端高さおよび階高がある。なお、階高下端高さは、グランドライン（ｚ座標値が０の位置）を基準としてその階層以下の各層の階高を合計したものである。
【００４４】
【表１】
【００４５】
【表２】
【００４６】
【表３】
【００４７】
構成部材情報には、各構成部材の種別，断面形状，個別符号などを特定するための識別情報と、座標値，重量などの数値情報とがある。識別情報には、大梁，小梁，柱などの種別を表す構成部材種別名と、各構成部材の断面形状（例えばＨ型鋼断面寸法）を特定する構成部材種別コードと、各構成部材種毎に個別構成部材を識別する構成部材識別名称がある。数値情報には、構成部材始点座標値，構成部材終点座標値および重量などがある。なお、重量に関しては、構成部材種コードから特定される断面形状寸法，構成部材始点座標値および構成部材終点座標値から算出することもできる。
【００４８】
ＣＡＤ関連情報は、表示画面７０１において描画される図形要素と構造物モデルデータとの関連情報である。ＣＡＤ図形番号は、ＣＡＤ図形表示出力装置７００により表示画面７０１に図形の描画を行う際に図形単位に割り当てる番号である。すなわち、表示画面７０１において表示された図形要素の指示を行う際にその図形要素と構造物モデルデータとの関連を確保するためのものである。
【００４９】
図３は図２に示したシミュレーション装置１００の構成を表すものである。このシミュレーション装置１００は、機種・配置設定部１１０において重機Ｋの機種と構造物Ｍに対する重機Ｋの配置とを設定すると共に、能力設定部１２０において重機Ｋの能力を設定し、吊上部材指定部１３０において指定した吊上部材を吊り上げるために必要となる重機Ｋの必要能力を求めるものである。
【００５０】
機種・配置設定部１１０は、選択した重機Ｋの機種に応じて重機データ格納部３１０から機種別図形データを読み出し、図４に示したように、構造物モデルｍと同一画面上に設定配置に応じて重機Ｋを描画するものである。機種の選択は、機種名を入力装置６００から直接キー入力することにより、あるいは表示画面７０１に表示された複数の機種名から適宜な機種名を選択することにより行うことができるようになっている。また、配置の設定は、重機原点位置（すなわち座標）とｘ軸の方向（すなわち角度）とを入力装置６００から直接キー入力することにより、あるいは表示画面７０１に表示された画面上で指定することにより行うことができるようになっている。
【００５１】
能力設定部１２０は、諸元設定部１２１において設定した諸元に基づき定格荷重算出部１２２により定格荷重を求め、作業半径・揚程算出部１２３により作業半径と揚程とを算出するものである。なお、ここでは、能力設定部１２０により設定した定格荷重，作業半径および作業揚程を重機Ｋの設定能力という。
【００５２】
諸元設定部１２１は、図５に示したように、諸元を設定するための設定画面を表示画面７０１に表示させると共に、機種・配置設定部１１０において選択された機種に応じて重機データ格納部３１０から予め格納された機種別諸元データを読み出してそれを表示画面７０１に表示させるものである。設定する諸元の内容は、アウトリガ方式，カウンタウエイト，ブーム長さ，ブーム角度，ジブ長さおよびジブオフセットである。すなわち、重機データ格納部３１０から読み出す機種別諸元データもそれに対応している。また、諸元の設定は、入力装置６００から各設定を直接キー入力することにより行うこともできるが、重機データ格納部３１０から読み出された機種別諸元データの中から適宜な設定を選択することによっても行うことができるようになっている。
【００５３】
定格荷重算出部１２２は、重機データ格納部３１０に予め格納された定格荷重テーブルを用いて定格荷重を取り出すようになっている。この定格荷重算出部１２２は、図６に示したように、諸元設定部１２１により設定した諸元データを保持するデータ保持部１２２・１と、定格荷重性能区分を決定する定格荷重性能区分決定部１２２・２と、定格荷重性能区分を用いて定格荷重テーブル番号を決定する定格荷重テーブル番号決定部１２２・３と、その定格荷重テーブルから定格荷重を取り出す定格荷重テーブル値取出部１２２・４とから構成されている。なお、これらのうち定格荷重テーブル番号決定部１２２・３と定格荷重テーブル値取出部１２２・４とにより定格荷重取出手段が構成される。
【００５４】
データ保持部１２２・１は、アウトリガ方式カンウタウエイトデータ保持部１２２・１１と、ブーム諸元データ保持部１２２・１２と、ジブ諸元データ保持部１２２・１３とを有している。アウトリガ方式カンウタウエイトデータ保持部１２２・１１は定格荷重性能区分決定部１２２・２に接続されており、ブーム諸元データ保持部１２２・１２とジブ諸元データ保持部１２２・１３とは定格荷重テーブル番号決定部１２２・３にそれぞれ接続されている。
【００５５】
定格荷重性能区分決定部１２２・２は、重機データ格納部３１０に予め格納された定格荷重性能区分テーブルを用い、諸元設定部１２１で設定したアウトリガ方式とカンウタウエイトとに基づいて定格荷重性能区分を決定するようになっている（表２参照）。
【００５６】
定格荷重テーブル番号決定部１２２・３は、定格荷重性能区分決定部１２２・２により決定した定格荷重性能区分と諸元設定部１２１で設定したブーム諸元のうちのブーム長さおよびジブ諸元とに基づいて定格荷重テーブル番号を決定し、重機データ格納部３１０からその定格荷重テーブルデータを読み出すようになっている。表４にその定格荷重テーブルの一例を示す。
【００５７】
【表４】
【００５８】
定格荷重テーブル値取出部１２２・４は、定格荷重テーブル番号決定部１２２・３により読み出した定格荷重テーブルデータ（表４参照）の中から諸元設定部１２１で設定したブーム諸元のうちのブーム角度に基づいて定格荷重を取り出し、それを図５に示したように表示画面７０１に表示するものである。定格荷重を取り出す際は、定格荷重テーブルに一致するブーム角度がある場合にはそのブーム角度に対応する定格荷重を取り出し、一致するブーム角度がない場合にはその近傍のブーム角度に対応する定格荷重を取り出すようになっている。
【００５９】
なお、定格荷重算出部１２２は内挿処理部１２２・５も備えており、定格荷重テーブルに適当なブーム角度がなかった場合であっても定格荷重を求めることができるようになっている。この内挿処理部１２２・５は、定格荷重テーブル番号決定部１２２・３により読み出した定格荷重テーブルに基づいてブーム角度対定格荷重曲線を近似し、その近似曲線からブーム角度に対応する定格荷重を求め、それを表示画面７０１に表示するものである。
【００６０】
再び図３に戻って説明を続けると、作業半径・揚程算出部１２３は、図７に示したように、諸元設定部１２１で設定したブーム長さＫaL，ブーム角度ＫaR，ジブ長さＫbLおよびジブオフセットＫbRに基づいて作業半径と作業揚程とを幾何学的に算出し、図５に示したように、それを表示画面７０１に表示するものである。
【００６１】
吊上部材指定部１３０は、指定したモデル構成部材ｍx （すなわち吊上部材）に関し構造物モデルデータ格納部３２０から読み出した位置データや重量データなどと機種・配置設定部１１０において設定した重機Ｋの配置位置とに応じて、そのモデル構成部材ｍx を吊り上げるために必要となる作業半径，作業揚程および定格荷重（すなわち重機Ｋの必要能力）を算出するものである。モデル構成部材ｍx の指定に際しては、図４に示したように、構造物モデルｍを表示画面７０１に表示し、画面上で指示することにより指定することができるようになっている。また、算出された重機Ｋの必要能力は、図５に示したように、表示画面７０１に表示するようになっている。
【００６２】
本実施の形態に係るシミュレーション装置１００は、また、ブーム旋回設定部１４０においてブームの旋回開始位置と旋回終了位置とを設定すると共に、干渉判定部１５０によりブームおよびジブと構造物モデルｍとの間における干渉の有無を判定し、その結果に基づき工程データ生成部１６０において工程データを生成するようになっている。
【００６３】
ブーム旋回設定部１４０は、図４に示したように、構造物モデルｍと重機Ｋの画像を表示画面７０１に表示すると共に、図８に示したように、ブームの旋回開始位置ａおよび旋回終了位置ｂの設定に応じて旋回開始位置ａ，旋回終了位置ｂ，ブーム旋回中心ｃおよびブーム旋回状態Ｋｃを表示画面７０１に表示するようになっている。旋回開始位置ａおよび旋回終了位置ｂの設定は、座標を入力装置６００から直接キー入力することにより、あるいは表示画面７０１に表示された画面上で指定することにより行うことができるようになっている。なお、このブーム旋回設定部１４０は、旋回開始位置ａなどを表示する際に、諸元設定部１２１において設定した諸元のうち図形として表示できるもの（例えばアウトリガＫｄ）についても同時に表示するようになっている。
【００６４】
干渉判定部１５０は、機種・配置設定部１１０，能力設定部１２０およびブーム旋回設定部１４０においてそれぞれ設定した各条件に基づいてブームＫa が旋回することにより生ずる干渉領域を算出し、その干渉領域に各モデル構成部材ｍx が存在するかしないかを各モデル構成部材ｍx 別にそれぞれ判定するものである。なお、図９および図１０において梨子地および斜線で示したように、干渉領域Ｋi は、ブームＫa を母線としてブーム旋回中心ｃを頂点とした逆円錐体ＫiaとブームＫa の先端に装着されたジブＫb を母線としてジブ旋回中心ｄを頂点にした逆円錐体Ｋibとのうち旋回開始位置ａと旋回終了位置ｂとで囲まれた部分の和集合により表される。
【００６５】
この干渉判定部１５０は、図１１に示したように、モデル構成部材ｍx のうち梁に関する干渉を判定する梁干渉判定部１５１と、柱に関する干渉を判定する柱干渉判定部１５２とを備えている。すなわち、干渉判定部１５０は、梁に関しては梁干渉判定部１５１により干渉の有無を判定し、柱に関しては柱干渉判定部１５２により干渉の有無を判定するようになっている。
【００６６】
梁干渉判定部１５１は、Ｚ軸方向梁干渉判定部１５１・１と、ＸＹ軸方向第１梁干渉判定部１５１・２と、ＸＹ軸方向第２梁干渉判定部１５１・３と、ＸＹ軸方向第３梁干渉判定部１５１・４とから構成されている。
【００６７】
Ｚ軸方向梁干渉判定部１５１・１は、図１２に示したように、梁ｍaxのｚ座標値ｚmaと干渉領域のｚ座標値ｚi の範囲とを比較して、梁ｍaxのｚ座標値ｚmaが干渉領域のｚ座標値ｚi の範囲外であれば干渉なしと判断し範囲内であれば干渉の可能性があると判断するものである。なお、図１２および干渉判定部１５０の説明における以下の図（図１３〜１９）においては、説明を容易とするために、重機ＫにジブＫb を装着せずブームＫa のみを設定した場合について表している。従って、干渉領域のｚ座標値ｚi の範囲というのは、ブームＫa を母線としてブーム旋回中心ｃを頂点とした逆円錐体Ｋiaのｚ座標値の範囲と同一である。
【００６８】
また、梁ｍaxのｚ座標値ｚmaは構造物モデルデータ格納部３２０から読み出し、干渉領域のｚ座標値ｚi の範囲は重機データ格納部３１０から読み出した諸元データおよび諸元設定部１２１で設定したブーム諸元データ，ジブ諸元データに基づいて幾何学的に算出するようになっている。
【００６９】
ＸＹ軸方向第１梁干渉判定部１５１・２は、図１３に示したように、梁ｍaxと干渉領域の軸（逆円錐体Ｋiaの円錐軸）Ｋioとの間の距離Ｄmin と梁ｍaxのｚ座標値ｚmaにおける干渉領域の半径（逆円錐体Ｋiaの半径）Ｒint とを比較して、梁ｍaxの距離Ｄmin が半径Ｒint よりも大きければ干渉なしと判断し小さければ干渉の可能性があると判断するものである。なお、このＸＹ軸方向第１干渉判定部１５１・２は、Ｚ軸方向干渉判定部１５１・１において干渉の可能性があると判断された梁ｍaxについてのみ判断を行うようになっている。また、梁ｍaxの距離Ｄmin および半径Ｒint はそれぞれ適宜に算出するようになっている。
【００７０】
ＸＹ軸方向第２梁干渉判定部１５１・３は、図１４に示したように、梁ｍaxの両端の各（ｘ，ｙ）座標値と梁ｍaxのｚ座標値ｚmaにおける平面的な干渉領域Ｋi の（ｘ，ｙ）座標値の範囲とを比較して、梁ｍaxの両端のうち少なくとも一方が干渉領域Ｋi 内に存在すれば干渉すると判断し存在しなければ干渉しない可能性があると判断するものである。なお、このＸＹ軸方向第２干渉判定部１５１・３は、ＸＹ軸方向第１干渉判定部１５１・２において干渉の可能性があると判断された梁ｍaxについてのみ判断を行うようになっている。また、梁ｍaxの両端の各（ｘ，ｙ）座標値は構造物モデルデータ格納部３２０から読み出し、干渉領域Ｋi のｚ座標値ｚmaにおける（ｘ，ｙ）座標値の範囲はブーム旋回設定部１４０で設定した旋回開始位置ａおよび旋回終了位置ｂに基づいて幾何学的に算出するようになっている。ちなみに、図１４および後述する図１５においては、ｚ座標値ｚmaにおける平面的な干渉領域Ｋi を網かけにより表している。
【００７１】
ＸＹ軸方向第３梁干渉判定部１５１・４は、図１５に示したように、梁ｍaxの両端を結んだ直線と梁ｍaxのｚ座標値ｚmaにおける平面的な干渉領域Ｋi との交点を算出し、梁ｍaxを表す直線が干渉領域Ｋi を通過すれば干渉すると判断し通過しなければ干渉しないと判断するものである。なお、このＸＹ軸方向第３干渉判定部１５１・４は、ＸＹ軸方向第２干渉判定部１５１・３において干渉しない可能性があると判断された梁ｍaxについてのみ判断を行うようになっている。
【００７２】
また、柱干渉判定部１５２は、ＸＹ軸方向第１柱干渉判定部１５２・１と、ＸＹ軸方向第２柱干渉判定部１５２・２と、Ｚ軸方向第１柱干渉判定部１５２・３と、Ｚ軸方向第２柱干渉判定部１５２・４とから構成されている。
【００７３】
ＸＹ軸方向第１柱干渉判定部１５２・１は、図１６に示したように、柱ｍbxと干渉領域の軸（逆円錐体Ｋiaの円錐軸）Ｋioとの間の距離Ｄl と干渉領域のＸＹ軸方向における最大半径（逆円錐体Ｋiaの底面半径）Ｒc とを比較して、柱ｍbxの距離Ｄl が最大半径Ｒc よりも大きければ干渉なしと判断し小さければ干渉の可能性があると判断するものである。この柱ｍbxの距離Ｄl および最大半径Ｒc は、構造物モデルデータ格納部３２０から読み出した柱ｍbxの（ｘ，ｙ）座標値（ｘmb，ｙmb）および重機データ格納部３１０から読み出した諸元データおよび諸元設定部１２１において設定したブーム諸元データとジブ諸元データに基づいて幾何学的に算出するようになっている。
【００７４】
ＸＹ軸方向第２柱干渉判定部１５２・２は、図１７に示したように、柱ｍbxの（ｘ，ｙ）座標値（ｘmb，ｙmb）とＸＹ軸方向の半径が最大になるｚ座標値（逆円錐体Ｋiaの底面のｚ座標値）における平面的な干渉領域Ｋi の（ｘ，ｙ）座標値の範囲とを比較して、柱ｍbxの（ｘ，ｙ）座標値（ｘmb，ｙmb）が干渉領域Ｋi 内に存在すれば干渉すると判断し存在しなければ干渉しない可能性があると判断するものである。なお、このＸＹ軸方向第２干渉判定部１５２・２は、ＸＹ軸方向第１干渉判定部１５２・１において干渉の可能性があると判断された柱ｍbxについてのみ判断を行うようになっている。また、干渉領域Ｋi の（ｘ，ｙ）座標値の範囲はブーム旋回設定部１４０で設定した旋回開始位置ａおよび旋回終了位置ｂに基づいて幾何学的に算出するようになっている。ちなみに、図１７および後述する図１８，図１９においては、最大半径における平面的な干渉領域Ｋi を網かけにより表している。
【００７５】
Ｚ軸方向第１柱干渉判定部１５２・３は、図１８に示したように、柱ｍbxの両端の各ｚ座標値と柱ｍbxの（ｘ，ｙ）座標値における干渉領域Ｋi のｚ座標値の範囲とを比較して、柱ｍbxの両端のうち少なくとも一方が干渉領域Ｋi 内に存在すれば干渉すると判断し存在しなければ干渉しない可能性があると判断するものである。なお、このＺ軸方向第１干渉判定部１５２・３は、ＸＹ軸方向第２干渉判定部１５２・２において干渉の可能性があると判断された柱ｍbxについてのみ判断を行うようになっている。また、柱ｍbxの両端の各ｚ座標値は構造物モデルデータ格納部３２０から読み出し、干渉領域Ｋi のｚ座標値の範囲は柱ｍbxを表す直線と逆円錐体Ｋiaの円錐斜面との交点および逆円錐体Ｋiaの底面のｚ座標値から算出するようになっている。
【００７６】
Ｚ軸方向第２柱干渉判定部１５２・４は、図１９に示したように、柱ｍbxの両端を結んだ直線と柱ｍbxの（ｘ，ｙ）座標値における干渉領域Ｋi のｚ座標値の範囲とを比較し、柱ｍbxを表す直線が干渉領域Ｋi を通過すれば干渉すると判断し通過しなければ干渉しないと判断するものである。なお、このＺ軸方向第２干渉判定部１５２・４は、Ｚ軸方向第１干渉判定部１５２・３において干渉しない可能性があると判断された柱ｍbxについてのみ判断を行うようになっている。
【００７７】
再び図３に戻って説明を続けると、工程データ生成部１６０は、干渉判定部１５０により干渉なしと判断した場合、表５に示したように、工程名，吊上可能部材データおよび重機設定データよりなる工程データを生成し工程データ格納部３３０に格納するものである。吊上可能部材データは、吊り上げることができる構成部材Ｍx のデータである。なお、この工程データ生成部１６０は、吊上可能部材データを登録する際に、ＸＹ軸方向における干渉領域内に吊り上げ対象のモデル構成部材ｍx の重心が存在しているか否かを判断し、存在する場合のみについて登録をするようになっている。また、重機設定データの内容は重機配置位置，重機諸元データおよびブーム旋回設定値であり、これらは吊上可能部材データと関連づけて登録されるようになっている。
【００７８】
【表５】
【００７９】
図２０は図２に示した作業計画図書作成編集装置２００の構成を表すものである。この作業計画図書作成編集装置２００は、組立作業順序設定部２１０において構造物Ｍの組立手順を設定し、車両積載順序設定部２２０において構成部材Ｍx を車両に積載する順序を設定するものである。また、作業状況図作成部２３０により構造物モデルｍに重機Ｋを配設した作業状況図を作成するようにもなっている。
【００８０】
組立作業順序設定部２１０は、工程データ生成部１６０により生成した吊上可能部材データに基づき組立順序を設定し、表６に示したように工程名称，組立シーケンス番号および構成部材識別名称よりなる作業順序データを作業指示データ格納部３４０に格納するものである。組立順序の設定においては、表示画面７０１に構造物モデルｍを表示して対話形式により設定することができるようになっている。また、構造物Ｍの組立においては一般に柱ｍbxを組み立てた後に梁ｍaxの組立を行うので、柱ｍbxを指定するとその柱ｍbxに関連する梁ｍaxを自動的に抽出するようにして組立順序の設定の一部を自動化するようにしてもよい。
【００８１】
【表６】
【００８２】
車両積載順序設定部２２０は、組立作業順序設定部２１０により生成した作業順序データおよび構造物モデルデータ格納部３２０から構成部材識別名称を対応させて読み出した重量と形状寸法に基づいて構成部材Ｍx を車両に積載する順序を設定し、積載順序データとして作業指示データ格納部３４０に格納するものである。積載順序の設定においては、これらの作業順序データ，重量データおよび形状寸法データを表示画面７０１に表示して対話形式により設定することができるようになっている。また、指定された範囲のモデル構成部材ｍx についてその合計重量を算出し、表示画面７０１に同時に表示させるようにもなっている。
【００８３】
作業状況図生成部２３０は、工程データ生成部１６０において生成した工程データに基づいて図２１に示したような作業状況図を作成し、作業状況図データとして作業指示データ格納部３４０に格納するものである。
【００８４】
図２２は図２に示したデータ取込装置４００およびモデル作成装置５００の構成を表すものである。このデータ取込装置４００は、適宜の施工ＣＡＤシステム１により生成された設計データから構造物モデルｍのモデル構成部材ｍx に関するデータを抽出する構造物構成部材データ抽出部４１０と、この抽出したデータを格納する構造物構成部材データ格納部４２０と、このデータをシミュレーション装置１００に適合するデータ形式に変換し構造物モデルデータ格納部３２０に格納する変換手段としての構造物モデルデータ変換部４３０とを備えている。
【００８５】
構造物構成部材データ抽出部４１０は、施工ＣＡＤデータ格納部２から構造物モデルｍのモデル構成部材ｍx に関するデータを読み出すようになっている。抽出するモデル構成部材データとしては、例えば表７に示したように、構成部材種別名，構成部材種コード，構成部材識別名称などがある。なお、モデル構成部材データの形式を標準化することにより、このデータ取込装置４００は、構造物構成部材データ抽出部４１０を各施工ＣＡＤシステムに対応させて変更するのみで構造物モデルデータ変換部４３０を変更することなく、種々の施工ＣＡＤシステムにより生成された設計データを変換することができる。
【００８６】
【表７】
【００８７】
モデル作成装置５００は、元図面データ入力部５１０において入力した構造物モデルｍの梁ｍaxに関する２次元の図形（すなわち構造物Ｍの水平方向に関するデータ）と階高データ設定部５２０において設定した各階の階高（すなわち構造物Ｍの高さ方向に関するデータ）とに基づき、構造物モデル作成・編集部５３０により３次元の構造物モデルｍを生成編集するものである。
【００８８】
元図面データ入力部５１０は、図２３に示したように、大梁，小梁の区別を行わずに全て直線で入力するようになっている。入力した梁ｍaxの図形は、元図面データとして元図面データ格納部５１１に格納するようになっている。
【００８９】
階高データ設定部５２０は、構造物モデルｍの階層数と各階の階高を入力するようになっている。なお、階層と階高との関連は、図２４に示したように、例えばグランドライン（ＧＬ）から２階の底部までの高さが１階の階高であり、２階の底部から３階の底部までの高さが２階の階高である。入力した階層数と階高は、階高データとして階高データ格納部５２１に格納するようになっている。
【００９０】
構造物モデル作成・編集部５３０は、元図面データ格納部５１１から元図面データを読み出すと共に階高データ格納部５２１から階高データを読み出し、階層ごとに処理を行うようになっている。構造物モデル作成・編集部５３０は、また、選択した元図面データに関し大梁と小梁を指定し、自動的に全ての直線間において交点演算を行い大梁の両端に階高に応じた柱を挿入して図２５に示したような構造物モデルｍを生成するものである。大梁と小梁の指定に際しては、図２３に示したような梁ｍaxの図形を表示画面７０１に表示し画面上において指定することができるようになっている。
【００９１】
また、生成した構造物モデルｍは逐次表示画面７０１に表示すると共に、全体の表示や部分的な表示など種々の表示が可能となっている。更に、この構造物モデル作成・編集部５３０では、必要に応じて梁同士の結合，大梁から小梁あるいは小梁から大梁への変更および梁や柱の追加や削除などの編集も行うことができるようになっている。なお、作成した構造物モデルｍに関するデータは、構造物モデルデータとして構造物モデルデータ格納部３２０に格納するようになっている。
【００９２】
このような構成を有する重機作業計画作成支援装置は、重機作業計画を作成するに際し次のようにして用いられ、重機作業計画の作成を支援する。
【００９３】
まず、重機作業計画の作成に先立ち、重機データ格納部３１０に重機Ｋの機種別図形データ，機種別諸元データ（表１参照），定格荷重性能区分テーブル（表２参照）および定格荷重テーブルを格納する。事前の準備が終了すると、重機作業計画の作成者は、組み立てようとしている構造物モデルｍを作成する。その際、既に構造物モデルｍが他の施工ＣＡＤシステム１によって作成されている場合は、データ取込装置４００に変換の指示を与え、その設計データを構造物モデルデータに変換する。
【００９４】
データ取込装置４００では、変換の指示が与えられると、構造物構成部材データ抽出部４１０によって施工ＣＡＤデータ格納部２から構造物モデルｍのモデル構成部材ｍx に関するデータ（表７参照）を抽出し、構造物構成部材データ格納部４２０に格納する。その後、その抽出したデータを構造物モデルデータ変換部４３０によってシミュレーション装置１００に適合するデータ形式に変換し、構造物モデルデータ格納部３２０に格納する。
【００９５】
一方、構造物モデルｍがまだ作成されていない場合は、モデル作成装置５００を用いて新たに構造物モデルデータを作成する。
【００９６】
すなわち、まず、図２３に示したように、元図面データ入力部５１０を用いて構造物モデルｍの梁ｍaxに関する２次元の図面を直線で作成する。この時、大梁と小梁の区別は行わない。作成した元図面データは、元図面データ格納部５１１に格納される。次いで、階高データ設定部５２０を用いて構造物モデルｍの階層数と各階の階高を入力する。入力した階高データは、階高データ格納部５２１に格納される。
【００９７】
その後、構造物モデル作成・編集部５３０を用い、作成した元図面データの中から１つを選択して大梁と小梁の指定を行い構造物モデル作成の指示を与える。構造物モデル作成・編集部５３０では、作成の指示が与えられると、元図面データと階高データから図２５に示したような構造物モデルｍを生成し表示画面７０１に表示する。なお、表示画面７０１に表示された構造物モデルｍを編集したい場合には、構造物モデル作成・編集部５３０を用いて編集を行うこともできる。作成した構造物モデルｍに関するデータ（表３参照）は、構造物モデルデータ格納部３２０に格納される。
【００９８】
このようにして構造物モデルデータを得たのち、作成者は、シミュレーション装置１００を用い、重機Ｋの配置と諸元を変更しながら吊上部材（すなわちモデル構成部材ｍx ）の吊り上げ可能性を判断すると共に重機Ｋと構造物モデルｍとの干渉を判断し工程データを作成する。
【００９９】
工程データの作成に際しては、まず、重機Ｋの機種名と重機Ｋの配置（重機原点位置とｘ軸の方向）とを設定する。機種名の設定は、入力装置６００から直接キー入力するか表示画面７０１に表示された複数の機種名の中から選択することにより行う。配置の設定は、入力装置から直接キー入力するか表示画面７０１に表示された画面上で指定することにより行う。重機Ｋの機種名と配置を設定すると、機種・配置設定部１１０では、重機データ格納部３１０から対応する機種別図形データを読み出すと共に構造物モデルデータ格納部３２０から構造物モデルデータを読み出し、図４に示したように、構造物モデルｍと同一画面上に重機Ｋを描画する。
【０１００】
機種と配置の設定をした後、作成者は、諸元設定部１２１により表示画面７０１に表示した設定画面（図５参照）において重機Ｋの諸元を設定する。すなわち、アウトリガ方式，カウンタウエイト，ブーム長さ，ブーム角度，ジブ長さおよびジブオフセットを設定する。その際、入力装置６００から直接キー入力してもよいが諸元設定部１２１により重機データ格納部３１０から読み出された機種別諸元データの中から選択してもよい。設定された諸元データは、データ保持部１２２・１に一時的に保持される。
【０１０１】
諸元を設定すると、定格荷重性能区分決定部１２２・２では、重機データ格納部３１０に予め格納された定格荷重性能区分テーブル（表２参照）を用い設定しれたアウトリガ方式とカンウタウエイトとから定格荷重性能区分を決定する。次いで、定格荷重テーブル番号決定部１２２・３では、その定格荷重性能区分と設定したブーム長さ，ジブ長さおよびジブオフセットとに基づいて定格荷重テーブル番号を決定し、重機データ格納部３１０からその定格荷重テーブルデータ（表４参照）を読み出す。
【０１０２】
定格荷重テーブル値取出部１２２・４では、読み出された定格荷重テーブルデータの中から設定したブーム角度に対応する定格荷重を取り出し、表示画面７０１に表示する（図５参照）。なお、定格荷重テーブルに一致するブーム角度がない場合にはその近傍のブーム角度に対応する定格荷重を取り出す。また、定格荷重テーブルに適当なブーム角度がなかった場合には、定格荷重テーブル値取出部１２２・４で定格荷重の取り出しは行わない。
【０１０３】
定格荷重テーブル値取出部１２２・４で定格荷重の取り出しを行わなかった場合、内挿処理部１２２・５では、定格荷重テーブル番号決定部１２２・３により読み出した定格荷重テーブルデータの中の複数の定格荷重値からブーム角度対定格荷重曲線を近似してその近似曲線からブーム角度に対応する定格荷重を求め、表示画面７０１に表示する。
【０１０４】
また、作業半径・揚程算出部１２３では、設定したブーム長さ，ブーム角度，ジブ長さおよびジブオフセットに基づいて作業半径と作業揚程とを算出し、表示画面７０１に表示する（図５参照）。
【０１０５】
その後、作成者は、表示画面７０１に図４に示した画像を表示した状態で、構造物モデルｍにおいて重機Ｋから最も離れており最も吊り上げるのが困難であると思われるモデル構成部材ｍx の１つを画面上で指示する。これにより、吊上部材指定部１３０では、指定されたモデル構成部材ｍx に関する位置データや重量データなどを構造物モデルデータ格納部３２０から読み出し、それらと設定した重機Ｋの配置位置とからこのモデル構成部材ｍx を吊り上げるために必要となる作業半径，作業揚程および定格荷重（すなわち必要能力）を算出する。算出した重機Ｋの必要能力は表示画面７０１に表示される（図５参照）。
【０１０６】
作成者は、表示画面７０１に表示された重機Ｋの設定能力と必要能力とを比較して、重機Ｋの機種，配置および諸元の設定が適切であるか否かを判断する。なお、ここでは、図５に示したように、設定した定格荷重，作業半径および作業揚程（設定能力）が必要な定格荷重，作業半径および作業揚程（必要能力）に比べていずれも大きいので、現在の設定によって吊り上げが可能であることがわかる。
【０１０７】
また、設定した定格荷重，作業半径および作業揚程（設定能力）のいずれかが必要な定格荷重，作業半径および作業揚程（必要能力）に比べて小さく現在の設定では吊り上げることができない場合や、その他の理由により設定が不適切であると判断した場合には、作成者は、重機Ｋの機種の設定，配置の設定あるいは諸元の設定を再び行い、設定が適切になるまで上記の作業を繰り返す。重機Ｋの機種の設定，配置の設定あるいは諸元の設定を再び行うと、機種・配置設定部１１０，諸元設定部１２１，定格荷重算出部１２２，作業半径・揚程算出部１２３および吊上部材指定部１３０において所定の動作を適宜に行い、新たに重機Ｋの設定能力と必要能力とを表示画面７０１に表示する。
【０１０８】
重機Ｋの機種，配置および諸元の設定が適切になると、作成者は、表示画面７０１に図４に示した画像を表示した状態で、ブームＫa の旋回開始位置ａと旋回終了位置ｂを画面上で指示する。これにより、ブーム旋回設定部１４０では、図８に示したように、旋回開始位置ａ，旋回終了位置ｂ，ブーム旋回中心ｃおよびブーム旋回状態Ｋｃを新たに加えて表示画面７０１に表示する。なお、この時、諸元設定部１２１において設定した諸元のうち表示できるもの（例えばアウトリガＫd ）についても新たに加えて表示する。
【０１０９】
また、干渉判定部１５０では、機種・配置設定部１１０，能力設定部１２０およびブーム旋回設定部１４０でそれぞれ設定した各条件に基づいてブームＫa が旋回することにより生ずる干渉領域を算出し、その干渉領域に各モデル構成部材ｍx が存在するかしないかを各モデル構成部材ｍx についてそれぞれ判定する。なお、この干渉判定部１５０における梁ｍaxに関する干渉判断の流れ図を図２６に示し、柱ｍbxに関する干渉判断の流れ図を図２７に示す。
【０１１０】
干渉判定部１５０では、梁ｍaxに関する干渉判断を行う場合、まず、梁干渉判定部１５１のＺ軸方向梁干渉判定部１５１・１により梁ｍaxのｚ座標値ｚmaを読み出すと共に干渉領域のｚ座標値ｚi の範囲を算出する（ステップＳ１０１；図１２参照）。その後、この梁ｍaxのｚ座標値ｚmaと干渉領域のｚ座標値ｚi の範囲とを比較する（ステップＳ１０２）。ｚmaがｚi の範囲外の場合は（ステップＳ１０２；Ｙ）、“梁ｍaxには干渉しない”と判断する（ステップＳ１０３）。例えば、図１２に示したような場合は、“梁ｍaxには干渉しない”と判断する。
【０１１１】
一方、ｚmaがｚi の範囲内の場合には（ステップＳ１０２；Ｎ）、ＸＹ軸方向第１梁干渉判定部１５１・２により梁ｍaxと干渉領域の軸（逆円錐体Ｋiaの円錐軸）Ｋioとの間の距離Ｄmin および梁ｍaxのｚ座標値ｚmaにおける干渉領域の半径（逆円錐体Ｋiaの半径）Ｒint をそれぞれ算出する（ステップＳ１０４；図１３参照）。その後、この距離Ｄmin と干渉領域の半径Ｒint とを比較する（ステップＳ１０５）。Ｄmin がＲint よりも大きい場合は（ステップＳ１０５；Ｙ）、“梁ｍaxには干渉しない”と判断する（ステップＳ１０６）。例えば、図１３に示したような場合は、“梁ｍaxには干渉しない”と判断する。
【０１１２】
一方、Ｄmin がＲint よりも小さい場合には（ステップＳ１０５；Ｎ）、ＸＹ軸方向第２梁干渉判定部１５１・３により梁ｍaxの両端の各（ｘ，ｙ）座標値を読み出すと共に梁ｍaxのｚ座標値ｚmaにおける平面的な干渉領域Ｋi の（ｘ，ｙ）座標値の範囲を算出する（ステップＳ１０７；図１４参照）。その後、この梁ｍaxの両端の各（ｘ，ｙ）座標値と干渉領域Ｋi の（ｘ，ｙ）座標値の範囲とを比較する（ステップＳ１０８）。梁ｍaxの両端のうち少なくとも一方が干渉領域Ｋi 内に存在する場合は（ステップＳ１０８；Ｙ）、“梁ｍaxに干渉する”と判断する（ステップＳ１０９）。例えば、図１４に示したような場合は、いずれも“梁ｍaxに干渉する”と判断する。
【０１１３】
一方、梁ｍaxの両端が共に干渉領域Ｋi 外である場合には（ステップＳ１０８；Ｎ）、ＸＹ軸方向第３梁干渉判定部１５１・４により梁ｍaxの両端を結んだ直線と梁ｍaxのｚ座標値ｚmaにおける平面的な干渉領域Ｋi との交点を算出する（ステップＳ１１０；図１５参照）。梁ｍaxを表す直線が干渉領域Ｋi を通過する場合は（ステップＳ１１１；Ｙ）、“梁ｍaxに干渉する”と判断する（ステップＳ１１２）。一方、通過しない場合は（ステップＳ１１１；Ｎ）、“梁ｍaxには干渉しない”と判断する（ステップＳ１１３）。例えば、図１５に示したような場合は、いずれも“梁ｍaxに干渉する”と判断する。これにより、梁ｍaxに関する干渉判断が終了する。
【０１１４】
ここで、梁干渉判定部１５１による判定が“梁ｍaxに干渉する”であった場合、作成者は、重機Ｋの機種の設定，配置の設定，諸元の設定あるいは旋回範囲の設定を再び行い、設定が適切になるまで上記の作業を繰り返すことができる。重機Ｋの機種の設定，配置の設定，諸元の設定あるいは旋回範囲の設定を再び行うと、機種・配置設定部１１０，諸元設定部１２１，定格荷重算出部１２２，作業半径・揚程算出部１２３および吊上部材指定部１３０において所定の動作を適宜に行い吊上可能性の判断を行った後、ブーム旋回設定部１４０および干渉判定部１５０において所定の動作を適宜に行う。
【０１１５】
また、柱ｍbxに対する干渉判断を行う場合、まず、柱干渉判定部１５２のＸＹ軸方向第１柱干渉判定部１５２・１により柱ｍbxと干渉領域の軸Ｋioとの間の距離Ｄl および干渉領域のＸＹ軸方向における最大半径Ｒc をそれぞれ算出する（ステップＳ２０１；図１６参照）。その後、この距離Ｄl と干渉領域の最大半径Ｒc とを比較する（ステップＳ２０２）。Ｄl がＲc よりも大きい場合は（ステップＳ２０２；Ｙ）、“柱ｍbxには干渉しない”と判断する（ステップＳ２０３）。例えば、図１６に示したような場合は、“柱ｍbxには干渉しない”と判断する。
【０１１６】
一方、Ｄl がＲc よりも小さい場合には（ステップＳ２０２；Ｎ）、ＸＹ軸方向第２柱干渉判定部１５２・２により柱ｍbxの（ｘ，ｙ）座標値（ｘmb，ｙmb）を読み出すと共にＸＹ軸方向の半径が最大となるｚ座標値における平面的な干渉領域Ｋi の（ｘ，ｙ）座標値の範囲を算出する（ステップＳ２０４；図１７参照）。その後、この柱ｍbxの（ｘ，ｙ）座標値（ｘmb，ｙmb）と干渉領域Ｋi の（ｘ，ｙ）座標値の範囲とを比較する（ステップＳ２０５）。柱ｍbxの（ｘ，ｙ）座標値（ｘmb，ｙmb）が干渉領域Ｋi の（ｘ，ｙ）座標値の範囲外である場合は（ステップＳ２０５；Ｙ）、“柱ｍbxには干渉しない”と判断する（ステップＳ２０６）。例えば、図１７に示したような場合は、“柱ｍbxには干渉しない”と判断する。
【０１１７】
一方、柱ｍbxの（ｘ，ｙ）座標値（ｘmb，ｙmb）が干渉領域Ｋi の（ｘ，ｙ）座標値の範囲内である場合には（ステップＳ２０５；Ｎ）、Ｚ軸方向第１柱干渉判定部１５２・３により柱ｍbxの両端の各ｚ座標値を読み出すと共に柱ｍbxの（ｘ，ｙ）座標値における干渉領域Ｋi のｚ座標値の範囲を算出する（ステップＳ２０７；図１８参照）。その後、この柱ｍbxの両端の各ｚ座標値と干渉領域Ｋi のｚ座標値の範囲とを比較する（ステップＳ２０８）。柱ｍbxの両端のうち少なくとも一方が干渉領域Ｋi 内に存在する場合は（ステップＳ２０８；Ｙ）、“柱ｍbxに干渉する”と判断する（ステップＳ２０９）。例えば、図１８に示したような場合は、いずれも“柱ｍbxに干渉する”と判断する。
【０１１８】
一方、柱ｍbxの両端が共に干渉領域Ｋi 外である場合は（ステップＳ２０８；Ｎ）、Ｚ軸方向第２柱干渉判定部１５２・４により柱ｍbxの両端を結んだ直線と柱ｍbxの（ｘ，ｙ）座標値における干渉領域Ｋi のｚ座標値の範囲との比較演算をする（ステップＳ２１０；図１９参照）。柱ｍbxを表す直線が干渉領域Ｋi を通過する場合は（ステップＳ２１１；Ｙ）、“柱ｍbxに干渉する”と判断する（ステップＳ２１２）。一方、通過しない場合は（ステップＳ２１１；Ｎ）、“柱ｍbxには干渉しない”と判断する（ステップＳ２１３）。例えば、図１９に示したような場合は、“柱ｍbxに干渉する”と判断する。これにより、柱ｍbxに関する干渉判断が終了する。
【０１１９】
ここで、柱干渉判定部１５２による判定が“柱ｍbxに干渉する”であった場合、作成者は、重機Ｋの機種の設定，配置の設定，諸元の設定あるいは旋回範囲の設定を再び行い、設定が適切になるまで上記の作業を繰り返すことができる。重機Ｋの機種の設定，配置の設定，諸元の設定あるいは旋回範囲の設定を再び行うと、梁干渉判定部１５１による判定が“梁ｍaxに干渉する”であった場合と同様に各部において所定の動作を繰り返す。
【０１２０】
干渉判定部１５０においての判定が“干渉しない”であった場合、工程データ生成部１６０では、表５に示したように、工程データを生成し工程データ格納部３３０に格納する。但し、工程データ生成部１６０では、吊上可能部材データを登録するに際し、ＸＹ軸方向における干渉領域内に吊り上げ対象のモデル構成部材ｍx の重心が存在しているか否かを判断し、存在する場合のみ登録する。
【０１２１】
工程データが工程データ格納部３３０に格納された後、作成者は、組立作業順序設定部２１０を用い、工程データ生成部１６０において生成した吊上可能部材データに基づいて対話形式により工程名称，組立シーケンス番号および構成部材識別名称よりなる作業順序データ（表６参照）を生成する。生成した作業順序データは、作業指示データ格納部３４０に格納する。
【０１２２】
作業順序データを作成した後、作成者は、車両積載順序設定部２２０を用い、組立作業順序設定部２１０において生成した作業順序データに基づき対話形式により積載順序データを生成する。生成した積載順序データは、作業指示データ格納部３４０に格納する。
【０１２３】
また、作業状況図生成部２３０では、工程データ生成部１６０において生成した工程データに基づいて図２１に示したような作業状況図を生成し、作業状況図データとして作業指示データ格納部３４０に格納する。
【０１２４】
このようにして、作成者は、組立建設作業における重機Ｋの機種，配置，諸元，旋回範囲を示す工程データと、構造物Ｍの組立建設作業順序を示す作業順序データと、構成部材Ｍx の車両への積載順序を示す積載順序データと、構造物Ｍの組立建設作業時の作業状況図とを得ることができ、重機作業計画の作成を終了する。
【０１２５】
このように本実施の形態に係る重機作業計画作成支援装置によれば、能力設定部１２０により重機Ｋの能力を設定し、吊上部材指定部１３０により重機Ｋの必要能力を求め、それらを並べて表示するようにしたので、重機作業計画の作成者はその表示を見ながら重機Ｋの能力の設定を行うことができ、適切な重機の能力の設定を容易かつ迅速に行うことができる。よって、重機作業計画を容易かつ迅速に作成することができる。
【０１２６】
また、定格荷重算出部１２２において定格荷重性能区分テーブルと定格荷重テーブルとを用いて定格荷重を求めるようにしたので、簡単に定格荷重を求めることができる。更に、内挿処理部１２２・５によりブーム角度対定格荷重曲線を近似しその近似曲線から定格荷重を求めるようにしたので、適当な定格荷重テーブルデータがなくても簡単に定格荷重を求めることができる。
【０１２７】
加えて、この重機作業計画作成支援装置によれば、構造物モデルデータおよび諸元設定部１２１などにより設定した設定値に基づき干渉判定部１５０により重機Ｋの干渉領域を求め、その干渉領域内に構造物Ｍが存在するか否かを判断するようにしたので、容易かつ迅速に干渉の有無を知ることができ、適切な重機の能力の設定を容易かつ迅速に行うことができる。よって、熟練した者でなくとも、容易かつ迅速に適切な重機作業計画を作成することができ、構造物Ｍの組立作業を安全かつ効率よく行うことができる。
【０１２８】
また、梁Ｍaxに関する干渉を梁干渉判定部１５１により判定し、柱Ｍbxに関する干渉を柱干渉判定部１５２により判定するようにしたので、梁Ｍaxと柱Ｍbxとにより構成された構造物Ｍに関する干渉を正確に判断することができる。
【０１２９】
更に、この重機作業計画作成支援装置によれば、工程データ生成部１６０により吊上可能部材データと重機設定データとを関連づけた工程データを生成するようにしたので、その工程データに基づき構造物Ｍの組立建設作業において重機に関する設定を適切に行うことができる。よって、構造物Ｍの組立建設作業を安全に効率よく行うことができる。
【０１３０】
加えて、工程データ生成部１６０において吊上部材の重心がＸＹ軸方向における干渉領域内にあるか否かを判断し吊上が可能の場合のみデータの登録をするようにしたので、構成部材Ｍx を確実に吊り上げることができる。よって、構造物Ｍの組立建設作業を安全に効率よく行うことができる。
【０１３１】
また、この重機作業計画作成支援装置によれば、組立作業順序設定部２１０により工程データに基づいて構造物Ｍの組立順序を設定し作業順序データを生成するようにしたので、構造物Ｍの組立建設作業を安全かつ適切に行うことができる。
【０１３２】
更に、車両積載順序設定部２２０により作業順序データに基づいて構成部材Ｍx の車両への積載順序を設定し積載順序データを生成するようにしたので、構成部材Ｍx の車両への積載を適切に行うことができる。よって、構造物Ｍの組立建設作業を安全かつ効率よく行うことができる。
【０１３３】
加えて、作業状況図生成部２３０により工程データに基づいて作業状況図を作成するようにしたので、構造物Ｍの組立建設作業における作業状況を容易に把握することができる。よって、作業を安全かつ効率よく行うことができる。
【０１３４】
また、この重機作業計画作成支援装置によれば、データ取込装置４００により他の施工ＣＡＤシステム１により生成された設計データをシミュレーション装置１００で読み込み可能な構造物モデルデータに変換するようにしたので、他の施工ＣＡＤシステム１により生成された設計データであっても利用することができ、構造物モデルデータを作成する時間が不要となる。よって、重機作業計画を容易かつ迅速に作成することができる。
【０１３５】
更に、元図面データ入力部５１０により入力した梁ｍaxに関する２次元の図形と、階高データ設定部５２０により設定した階高データとに基づき、構造物モデル作成・編集部５３０により３次元の構造物モデルｍを作成するようにしたので、容易に構造物モデルｍを作成することができる。よって、構造物モデルｍを作成する時間を短縮でき、重機作業計画を容易かつ迅速に作成することができる。
【０１３６】
以上、実施の形態を挙げて本発明を説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。
【０１３７】
例えば、上記実施の形態では、重機作業計画作成支援装置がシミュレーション装置１００，作業計画図書作成編集装置２００，データ格納部３００，データ取込装置４００，モデル作成装置５００，入力装置６００およびＣＡＤ図形表示出力装置７００を備えた場合について説明したが、本発明は、それらの全てを備える必要はなく、必要に応じて適宜に取捨選択することができる。
【０１３８】
また、上記実施の形態では、シミュレーション装置１００が諸元設定部１２１と定格荷重算出部１２２と作業半径・揚程算出部１２３と吊上部材指定部１３０を備えており作業が諸元設定部１２１，定格荷重算出部１２２，作業半径・揚程算出部１２３，吊上部材指定部１３０の順で行われる場合について説明したが、これらの作業の順番は任意に設定することができる。
【０１３９】
更に、上記実施の形態では、重機Ｋの設定能力と必要能力との比較を目視により行うようにしたが、比較判定手段を設け自動的におこなわせるようにしてもよい。
【０１４０】
加えて、上記実施の形態では、構造物モデルｍの表示を２次元で行うようにしたが（図４参照）、必要に応じて３次元パース表示も行うことができる。
【０１４１】
なお、上記実施の形態では、干渉判定部１５０における干渉判定の説明でジブＫb を設定しない場合について説明したが、ジブＫb を設定した場合であっても、図９および図１０において説明したジブＫb の干渉領域について上記実施の形態での説明と同様に干渉の有無を判定することができる。
【０１４２】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の請求項１に係る重機作業計画作成支援装置によれば、入力手段と、重機の能力を設定するための能力設定手段と、吊上部材を吊り上げるために必要となる重機の必要能力を求めるための吊上部材指定手段と、重機の設定能力および重機の必要能力を表示する表示手段とを備えるようにしたので、重機作業計画の作成者は表示手段の表示を見ながら重機の能力の設定を行うことができ、適切な重機の能力の設定を容易かつ迅速に行うことができる。よって、重機作業計画を容易かつ迅速に作成することができるという効果を奏する。
また、この重機作業計画作成支援装置は、重機が動作することにより生ずる干渉領域を求めると共に、その干渉領域内に構造物が存在するか否かを判断して重機と構造物との干渉を判定する干渉判定手段とを備えると共に、この干渉判定手段が、構造物の梁に関する干渉を判定する梁干渉判定手段と、構造物の柱に関する干渉を判定する柱干渉判定手段とを含むようにしたので、容易かつ迅速に３次元的な干渉の有無を知ることができ、適切な重機の能力の設定を容易かつ迅速に行うことができる。よって、熟練した者でなくとも、容易かつ迅速に適切な重機作業計画を作成することができ、構造物の組立作業を安全かつ効率よく行うことができるという効果を奏する。
【０１４４】
更に、本発明の請求項１４に係る重機作業計画作成支援装置によれば、請求項１乃至１３のいずれか１に記載のものにおいて、更に、他の設計手段により作成された構造物に関する設計データから構成部材に関するデータを抽出する構造物構成部材データ抽出手段と、抽出したデータの形式を読み込み可能なデータ形式に変換する変換手段とを備えるようにしたので、他の設計手段により生成された設計データであっても利用することができ、構造物モデルデータを作成する時間が不要となる。よって、重機作業計画を容易かつ迅速に作成することができるという効果を奏する。
【０１４５】
更に、本発明の請求項１５に係る重機作業計画作成支援装置によれば、請求項１乃至１４のいずれか１に記載のものにおいて、更に、構造物の水平方向に関するデータを入力するための元図面データ入力手段と、構造物の高さ方向に関するデータを設定するための階高データ設定手段と、水平方向に関するデータと高さ方向に関するデータとに基づき３次元の構造物モデルを作成する構造物モデル作成手段とを備えるようにしたので、容易に構造物モデルを作成することができる。よって、構造物モデルを作成する時間を短縮でき、重機作業計画を容易かつ迅速に作成することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係る重機作業計画作成支援装置を用いて重機作業計画を作成する重機作業の内容を表す斜視図である。
【図２】本発明の一実施の形態に係る重機作業計画作成支援装置を表す概略構成図である。
【図３】図２に示した重機作業計画作成支援装置におけるシミュレーション装置の構成を表すものである。
【図４】図３に示したシミュレーション装置の機種・配置設定部において表示画面に表示される画面の一例を表すものである。
【図５】図３に示したシミュレーション装置の諸元設定部において表示画面に表示される設定画面の一例を表すものである。
【図６】図３に示したシミュレーション装置の定格荷重算出部の構成を表すものである。
【図７】図３に示したシミュレーション装置の作業半径・揚程算出部における作業半径および作業揚程の算出方法を説明するための概念図である。
【図８】図３に示したシミュレーション装置のブーム旋回設定部において表示画面に表示される画面の一例を表すものである。
【図９】重機の干渉領域を説明するための概念図である。
【図１０】重機の干渉領域を説明するための概念図である。
【図１１】図３に示したシミュレーション装置の干渉判定部の構成を表すものである。
【図１２】図１１に示した梁干渉判定部のＺ軸方向梁干渉判定部における干渉判断の方法を説明するための概念図である。
【図１３】図１１に示した梁干渉判定部のＸＹ軸方向第１梁干渉判定部における干渉判断の方法を説明するための概念図である。
【図１４】図１１に示した梁干渉判定部のＸＹ軸方向第２梁干渉判定部における干渉判断の方法を説明するための概念図である。
【図１５】図１１に示した梁干渉判定部のＸＹ軸方向第３梁干渉判定部における干渉判断の方法を説明するための概念図である。
【図１６】図１１に示した柱干渉判定部のＸＹ軸方向第１柱干渉判定部における干渉判断の方法を説明するための概念図である。
【図１７】図１１に示した柱干渉判定部のＸＹ軸方向第２柱干渉判定部における干渉判断の方法を説明するための概念図である。
【図１８】図１１に示した柱干渉判定部のＺ軸方向第１柱干渉判定部における干渉判断の方法を説明するための概念図である。
【図１９】図１１に示した柱干渉判定部のＺ軸方向第２柱干渉判定部における干渉判断の方法を説明するための概念図である。
【図２０】図２に示した重機作業計画作成支援装置における作業計画図書作成編集装置の構成を表すものである。
【図２１】図２０に示した作業計画図書作成編集装置の作業状況図生成部により生成する作業状況図の一例を表すものである。
【図２２】図２に示した重機作業計画作成支援装置におけるデータ取込装置およびモデル作成装置の構成を表すものである。
【図２３】図２２に示したモデル作成装置の元図面データ入力部において入力する図面の一例を表すものである。
【図２４】図２２に示したモデル作成装置の階高データ設定部において設定する階層と階高の関連を表す説明図である。
【図２５】図２２に示したモデル作成装置の構造物モデル作成・編集部により生成する構造物モデルの一例を表すものである。
【図２６】図３に示した干渉判定部における梁に関する干渉判断の流れ図である。
【図２７】図３に示した干渉判定部における柱に関する干渉判断の流れ図である。
【符号の説明】
１００ シミュレーション装置
１１０ 機種・配置設定部
１２０ 能力設定部
１２１ 諸元設定部
１２２ 定格荷重算出部
１２２・１ データ保持部
１２２・２ 定格荷重性能区分決定部
１２２・３ 定格荷重テーブル番号決定部
１２２・４ 定格荷重テーブル値取出部
１２２・５ 内挿処理部
１２３ 作業半径・揚程算出部
１３０ 吊上部材指定部
１４０ ブーム旋回設定部
１５０ 干渉判定部
１５１ 梁干渉判定部
１５１・１ Ｚ軸方向梁干渉判定部
１５１・２ ＸＹ軸方向第１梁干渉判定部
１５１・３ ＸＹ軸方向第２梁干渉判定部
１５１・４ ＸＹ軸方向第３梁干渉判定部
１５２ 柱干渉判定部
１５２・１ ＸＹ軸方向第１柱干渉判定部
１５２・２ ＸＹ軸方向第２柱干渉判定部
１５２・３ Ｚ軸方向第１柱干渉判定部
１５２・４ Ｚ軸方向第２柱干渉判定部
１６０ 工程データ生成部
２００ 作業計画図書作成編集装置
２１０ 組立作業順序設定部
２２０ 車両積載順序設定部
２３０ 作業状況図生成部
３００ データ格納部
３１０ 重機データ格納部
３２０ 構造物モデルデータ格納部
３３０ 工程データ格納部
３４０ 作業指示データ格納部
４００ データ取込装置
４１０ 構造物構成部材データ抽出部
４３０ 構造物モデルデータ変換部（変換手段）
５００ モデル作成装置
５１０ 元図面データ入力部
５２０ 階高データ設定部
５３０ 構造物モデル作成・編集部（構造物モデル作成手段）
６００ 入力装置
７００ ＣＡＤ図形表示出力装置
７０１ 表示画面
７０２ 出力装置
Ｋ 重機
Ｋa ブーム
Ｋb ジブ
Ｍ 構造物
Ｍx 構成部材
Ｍax，ｍax 梁
Ｍbx，ｍbx 柱
ｍ 構造物モデル
ｍx モデル構成部材
Ｋd アウトリガ
【発明の属する技術分野】
本発明は、重機を用いて構造物を組立建設する場合において重機の作業計画を作成する際にそれを支援する重機作業計画作成支援装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
重機により構造物の組立建設作業を行う場合、一般に、その作業に先立って重機作業計画を作成する必要がある。この重機作業計画は、作業を安全にかつ効率よく行うために極めて重要であり、見積額にも大きな影響を与える。特に、近年は、対象構造物の意匠性，機能性の高度化および対象構造物の立地条件の複雑化に伴ってその重要性は更に高まっている。
【０００３】
従来、対象構造物自体の施工図を作成するためのＣＡＤ（computer aided design ）システムはあるものの、重機作業計画の作成を支援するシステムはなかった。そのため、重機作業計画の作成は手作業により行われていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この手作業による重機作業計画の作成にはかなりの経験が必要であり、作成者の熟練度により作業の安全性および効率に大きな差異が生じてしまうという問題があった。また、熟練した作成者であっても手作業では作業計画の作成に時間がかかり、構造物の組立作業にかかるまでに長期間を要してしまうという問題もあった。
【０００５】
なお、重機作業計画の作成を支援するシステムとして、発電所の建屋中にタービンなどの機器を設置する際に建屋と機器の距離および干渉の有無を調べるものが提案されている（特開平４−４１３９０号）。しかし、これは単に干渉の有無を調べるに留まっており、重機の選定や重機の諸元の設定については手作業で行わざるを得ない。更に、建屋との干渉も２次元で見ているに過ぎず、柱および梁との干渉を３次元で見なければならない構造物の組立建設においてはこれをそのまま適用することが困難であった。
【０００６】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、簡単かつ迅速に重機作業計画を作成することができる重機作業計画作成支援装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１に係る重機作業計画作成支援装置は、梁と柱とにより構成される構造物の重機を用いた組立建設において重機作業計画の作成を支援する装置であって、データおよび指示の入力をするための入力手段と、組立建設に用いる重機の能力を設定するための能力設定手段と、重機により吊り上げる吊上部材を指定すると共に、その吊上部材を吊り上げるために必要となる重機の必要能力を求めるための吊上部材指定手段と、能力設定手段により設定した重機の設定能力および吊上部材指定手段により求めた重機の必要能力を表示する表示手段と、重機が動作することにより生ずる干渉領域を求めると共に、その干渉領域内に構造物が存在するか否かを判断して重機と構造物との干渉を判定する干渉判定手段とを備えると共に、干渉判定手段は、構造物の梁に関する干渉を判定する梁干渉判定手段と、構造物の柱に関する干渉を判定する柱干渉判定手段とを含むようにしたものである。
【０００８】
この重機作業計画作成支援装置では、能力設定手段により重機の能力を設定し、吊上部材指定手段により吊上部材を指定してそれを吊り上げるために必要となる重機の必要能力を求める。得られた重機の設定能力と重機の必要能力は、表示手段により表示する。よって、両者を比較することにより、重機の能力の設定が適切か否かを判断することができ、適切な重機の能力の設定を容易に行うことができる。
加えて、この重機作業計画作成支援装置では、干渉判定手段により重機が動作することにより生ずる干渉領域を求め、その干渉領域内に構造物が存在するか否かを判断して重機と構造物との干渉を３次元的に判定する。よって、容易に干渉の有無を知ることができ、適切な重機の能力の設定を容易に行うことができる。
【０００９】
この重機作業計画作成支援装置は、また、前記能力設定手段が、重機の諸元を設定するための諸元設定手段と、この諸元設定手段において設定した諸元に基づき定格荷重を求める定格荷重算出手段と、前記諸元設定手段において設定した諸元に基づき作業半径と作業揚程とを求める作業半径・揚程算出手段とを備えるようにしてもよい。
【００１０】
更に、前記定格荷重算出手段が、前記諸元設定手段において設定したアウトリガ方式とカウンタウエイトとに基づいて前記重機データ格納手段に格納された定格荷重性能区分テーブルを用い定格荷重性能区分を決定する定格荷重性能区分決定手段と、この定格荷重性能区分決定手段により決定した定格荷重性能区分と前記諸元設定手段において設定したブーム諸元とジブ諸元とに基づいて前記重機データ格納手段に格納された定格荷重テーブルを用い対応する定格荷重を取り出す定格荷重取出手段とを備えるようにしてもよい。
【００１１】
この重機作業計画作成支援装置では、定格荷重性能区分テーブルと定格荷重テーブルとを用いて定格荷重を求める。すなわち、諸元設定手段により設定した重機の諸元に基づいて定格荷重性能区分テーブルを用い定格荷重性能区分を決定し、得られた定格荷重性能区分と設定された重機の諸元とに基づいて定格荷重テーブルを用い定格荷重を取り出す。よって、重機の諸元から簡単に定格荷重を求めることができる。
【００１２】
加えて、前記定格荷重算出手段は、更に、前記定格荷重性能区分決定手段により決定した定格荷重性能区分と前記諸元設定手段において設定したブーム諸元とジブ諸元とに基づき前記重機データ格納手段に格納された定格荷重テーブルから諸元のうちの１つを変数とする複数の定格荷重を取り出して定格荷重を求めるための近似曲線を作成すると共にその近似曲線に基づいて定格荷重を求める内挿処理手段を備えるようにしてもよい。
【００１３】
この重機作業計画作成支援装置では、内挿処理手段により諸元のうちの１つを変数とする複数の定格荷重を用いて定格荷重を求めるための近似曲線を作成し、その近似曲線により定格荷重を求める。よって、適当な定格荷重テーブルデータがなくとも定格荷重を求めることができる。
【００１６】
この重機作業計画作成支援装置は、また、前記梁干渉判定手段が、梁のｚ座標値が干渉領域のｚ座標値の範囲内か否かを判断するＺ軸方向梁干渉判定手段と、梁と干渉領域の軸との間の距離が梁のｚ座標値における干渉領域の半径よりも大きいか否かを判断するＸＹ軸方向第１梁干渉判定手段と、梁の両端の各（ｘ，ｙ）座標値が梁のｚ座標値における干渉領域の（ｘ，ｙ）座標値の範囲内か否かを判断するＸＹ軸方向第２干梁渉判定手段と、梁の両端を結んだ直線が梁のｚ座標値における干渉領域を通過するか否かを判断するＸＹ軸方向第３梁干渉判定手段とを備えるようにしてもよい。
【００１７】
更に、前記柱干渉判定手段が、柱と干渉領域の軸との間の距離が干渉領域のＸＹ軸方向における最大半径よりも大きいか否かを判断するＸＹ軸方向第１柱干渉判定手段と、ＸＹ軸方向の半径が最大となるｚ座標値における干渉領域の（ｘ，ｙ）座標値の範囲内に柱の（ｘ，ｙ）座標値があるか否かを判断するＸＹ軸方向第２柱干渉判定手段と、柱の両端の各ｚ座標値が柱の（ｘ，ｙ）座標値における干渉領域のｚ座標値の範囲内か否かを判断するＺ軸方向第１柱干渉判定手段と、柱の両端を結んだ直線が柱の（ｘ，ｙ）座標値における干渉領域のｚ座標値の範囲を通過すか否かを判断するＺ軸方向第２柱干渉判定手段とを備えるようにしてもよい。
【００１８】
この重機作業計画作成支援装置では、梁に関する干渉について、Ｚ軸方向梁干渉判定手段により梁のｚ座標値が干渉領域のｚ座標値の範囲内か否かを判断し、ＸＹ軸方向第１梁干渉判定手段により梁と干渉領域の軸との間の距離が梁のｚ座標値における干渉領域の半径よりも大きいか否かを判断し、ＸＹ軸方向第２梁干渉判定手段により梁の両端の各（ｘ，ｙ）座標値が梁のｚ座標値における干渉領域の（ｘ，ｙ）座標値の範囲内か否かを判断し、ＸＹ軸方向第３梁干渉判定手段により梁の両端を結んだ直線が梁のｚ座標値における干渉領域を通過するか否かを判断する。
【００１９】
また、柱に関する干渉について、ＸＹ軸方向第１柱干渉判定手段により柱と干渉領域の軸との間の距離が干渉領域のＸＹ軸方向における最大半径よりも大きいか否かを判断し、ＸＹ軸方向第２柱干渉判定手段によりＸＹ軸方向の半径が最大となるｚ座標値における干渉領域の（ｘ，ｙ）座標値の範囲内に柱の（ｘ，ｙ）座標値があるか否かを判断し、Ｚ軸方向第１柱干渉判定手段により柱の両端の各ｚ座標値が柱の（ｘ，ｙ）座標値における干渉領域のｚ座標値の範囲内か否かを判断し、Ｚ軸方向第２柱干渉判定手段により柱の両端を結んだ直線が柱の（ｘ，ｙ）座標値における干渉領域のｚ座標値の範囲を通過すか否かを判断する。よって、構造物が梁と柱とにより構成されていても、重機と構造物との干渉を正確に判断することができる。
【００２０】
本発明の請求項９に係る重機作業計画作成支援装置は、請求項１乃至８のいずれか１に記載のものにおいて、更に、前記能力設定手段により設定した重機の設定能力と前記干渉判定手段により判定した重機と構造物との干渉の有無とに基づいて吊り上げ可能な部材に関するデータと重機に関するデータとを関連づけて工程データを生成する工程データ生成手段とを備えるようにしたものである。
【００２１】
この重機作業計画作成支援装置では、重機の設定能力と重機と構造物との干渉の有無とに基づき工程データ生成手段により吊り上げ可能な部材に関するデータと重機に関するデータとを関連づけて工程データを生成する。よって、構造物の組立建設作業において重機に関する設定を適切に行うことができる。
【００２２】
この重機作業計画作成支援装置は、また、前記工程データ生成手段が、更に、吊上部材の重心がＸＹ軸方向における干渉領域内にあるか否かを判断するようにしてもよい。
【００２３】
この重機作業計画作成支援装置では、工程データ生成手段により吊上部材の重心がＸＹ軸方向における干渉領域内にあるか否かを判断する。よって、吊上部材を確実に吊り上げることができるか否かを知ることができる。
【００２４】
本発明の請求項１１に係る重機作業計画作成支援装置は、請求項９または１０に記載のものにおいて、更に、前記工程データ生成手段により生成した工程データに基づいて構造物の組立順序を設定し、作業順序データを生成するための組立作業順序設定手段とを備えるようにしたものである。
【００２５】
この重機作業計画作成支援装置では、組立作業順序設定手段により工程データに基づいて構造物の組立順序を設定し作業順序データを生成する。よって、構造物の組立建設作業において構造物の組立を適切に行うことができる。
【００２６】
本発明の請求項１２に係る重機作業計画作成支援装置は、請求項１１記載のものにおいて、更に、前記組立作業順序設定手段により生成した作業順序データに基づいて構造物を構成する構成部材の車両への積載順序を設定し、積載順序データを生成するための車両積載順序設定手段とを備えるようにしたものである。
【００２７】
この重機作業計画作成支援装置では、車両積載順序設定手段により作業順序データに基づいて構造物を構成する構成部材の車両への積載順序を設定し積載順序データを生成する。よって、構造物の組立建設作業において構成部材の車両への積載を適切に行うことができる。
【００２８】
本発明の請求項１３に係る重機作業計画作成支援装置は、請求項９乃至１２のいずれか１に記載のものにおいて、更に、前記工程データ生成手段により生成した工程データに基づいて作業状況図を作成し、作業状況図データを生成する作業状況図生成手段とを備えるようにしたものである。
【００２９】
この重機作業計画作成支援装置では、作業状況図生成手段により工程データに基づいて作業状況図を作成し作業状況図データを生成する。よって、構造物の組立建設作業における作業状況を容易に把握することができる。
【００３０】
本発明の請求項１４に係る重機作業計画作成支援装置は、請求項１乃至１３のいずれか１に記載のものにおいて、更に、他の設計手段により作成された構造物に関する設計データから構成部材に関するデータを抽出する構造物構成部材データ抽出手段と、構造物構成部材データ抽出手段により抽出したデータの形式を読み込み可能なデータ形式に変換する変換手段とを備えるようにしたものである。
【００３１】
この重機作業計画作成支援装置では、構造物構成部材データ抽出手段により他の設計手段により作成された構造物に関する設計データから構成部材に関するデータを抽出し、変換手段により構造物構成部材データ抽出手段により抽出したデータの形式を読み込み可能なデータ形式に変換する。よって、他の設計手段により作成された構造物に関する設計データであっても利用することができる。
【００３２】
本発明の請求項１５に係る重機作業計画作成支援装置は、請求項１乃至１３のいずれか１に記載のものにおいて、更に、構造物の水平方向に関するデータを入力するための元図面データ入力手段と、構造物の高さ方向に関するデータを設定するための階高データ設定手段と、前記元図面データ入力手段により入力された水平方向に関するデータと前記階高データ設定手段により設定された高さ方向に関するデータとに基づき３次元の構造物モデルを作成する構造物モデル作成手段とを備えるようにしたものである。
【００３３】
この重機作業計画作成支援装置では、元図面データ入力手段により構造物の水平方向に関するデータを入力し、階高データ設定手段により構造物の高さ方向に関するデータを設定し、水平方向に関するデータと高さ方向に関するデータとに基づき構造物モデル作成手段により３次元の構造物モデルを作成する。よって、容易に構造物モデルを作成することができる。
【００３４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００３５】
図１は、本発明の一実施の形態に係る重機作業計画作成支援装置を用いて重機作業計画を作成する重機作業の内容を表すものである。このように、この重機作業計画作成支援装置は、重機Ｋにより構造物Ｍの構成部材Ｍx を部材置場から運搬して構造物Ｍを組立建設する作業においてその重機作業計画を作成する際に用いられるものである。なお、本実施の形態において用いる重機Ｋは、図１に示したように、ブームＫa とブームＫa の先端に装着されたジブＫb とを備えている。また、組み立てる構造物Ｍは、梁Ｍaxと柱Ｍbxの構成部材Ｍx により構成されている。すなわち、この重機作業計画作成支援装置は、例えば鉄骨による建屋の組立建設作業に関し用いられる。
【００３６】
図２は、本実施の形態に係る重機作業計画作成支援装置の概略構成を表すものである。この重機作業計画作成支援装置は、重機Ｋの能力を設定すると共に重機Ｋと構造物Ｍとの干渉を判定するシミュレーション装置１００と、シミュレーション装置１００の処理結果に基づき構造物Ｍの組立作業順序の設定と構成部材Ｍx の車両への積載順序の設定とを行う作業計画図書作成編集装置２００とを備えている。
【００３７】
シミュレーション装置１００には、データ格納部３００の重機データ格納部３１０，構造物モデルデータ格納部３２０および工程データ格納部３３０がそれぞれ接続されている。シミュレーション装置１００は、重機データ格納部３１０および構造物モデルデータ格納部３２０からそれぞれ読み出した各データに基づいて処理を行いその結果を工程データとして工程データ格納部３３０に出力するようになっている。
【００３８】
作業計画図書作成編集装置２００には、データ格納部３００の構造物モデルデータ格納部３２０，工程データ格納部３３０および作業指示データ格納部３４０がそれぞれ接続されている。作業計画図書作成編集装置２００は、構造物モデルデータ格納部３２０および工程データ格納部３３０からそれぞれ読み出した各データに基づいて処理を行いその結果を作業指示データとして作業指示データ格納部３４０に出力するようになっている。
【００３９】
重機作業計画作成支援装置は、また、適宜の施工ＣＡＤシステム１により作成された設計データを構造物モデルデータに変換してシミュレーション装置１００に取り込むことができるようにするデータ取込装置４００と、構造物Ｍのモデルをシミュレーション装置１００に適合する形式で新たに作成するモデル作成装置５００とを備えている。
【００４０】
データ取込装置４００には構造物モデルデータ格納部３２０が接続されており、変換した構造物モデルデータをそれに出力するようになっている。モデル作成装置５００にも構造物モデルデータ格納部３２０が接続されており、作成した構造物モデルデータをそれに出力するようになっている。
【００４１】
重機作業計画作成支援装置は、更に、入力装置６００と、ＣＡＤ図形表示出力装置７００とを備えている。これら入力装置６００およびＣＡＤ図形表示出力装置７００は、シミュレーション装置１００，作業計画図書作成編集装置２００，データ取込装置４００およびモデル作成装置５００にそれぞれ接続されている。また、ＣＡＤ図形表示出力装置７００には、表示画面７０１およびプリンターやプロッターなどの出力装置７０２がそれぞれ接続されている。
【００４２】
なお、重機データ格納部３１０に格納される重機データは、重機Ｋの機種別図形データ，機種別諸元データ，定格荷重性能区分テーブルおよび定格荷重テーブルである。機種別諸元には、表１に示したように、アウトリガ方式，カウンタウエイト，ブーム諸元およびジブ諸元などがある。ブーム諸元にはブーム長さとブーム角度があり、ジブ諸元にはジブ長さとジブオフセットがある。また、定格荷重性能区分テーブルは、表２に示したように、アウトリガ方式とカウンタウエイトとから定格荷重性能区分を決定するものである。定格荷重テーブルは、定格荷重性能区分とブーム諸元とジブ諸元とから定格荷重を決定するものである。
【００４３】
また、構造物モデルデータ格納部３２０に格納される構造物モデルデータには、例えば表３に示したように、構成部材シーケンス番号，階層情報，構成部材情報およびＣＡＤ関連情報などがある。構成部材シーケンス番号は各モデル構成部材ｍx 割り当てられた番号であり、１からモデル構成部材ｍx の総数までの整数である。階層情報には、階層名，階高下端高さおよび階高がある。なお、階高下端高さは、グランドライン（ｚ座標値が０の位置）を基準としてその階層以下の各層の階高を合計したものである。
【００４４】
【表１】
【表２】
【表３】
構成部材情報には、各構成部材の種別，断面形状，個別符号などを特定するための識別情報と、座標値，重量などの数値情報とがある。識別情報には、大梁，小梁，柱などの種別を表す構成部材種別名と、各構成部材の断面形状（例えばＨ型鋼断面寸法）を特定する構成部材種別コードと、各構成部材種毎に個別構成部材を識別する構成部材識別名称がある。数値情報には、構成部材始点座標値，構成部材終点座標値および重量などがある。なお、重量に関しては、構成部材種コードから特定される断面形状寸法，構成部材始点座標値および構成部材終点座標値から算出することもできる。
【００４８】
ＣＡＤ関連情報は、表示画面７０１において描画される図形要素と構造物モデルデータとの関連情報である。ＣＡＤ図形番号は、ＣＡＤ図形表示出力装置７００により表示画面７０１に図形の描画を行う際に図形単位に割り当てる番号である。すなわち、表示画面７０１において表示された図形要素の指示を行う際にその図形要素と構造物モデルデータとの関連を確保するためのものである。
【００４９】
図３は図２に示したシミュレーション装置１００の構成を表すものである。このシミュレーション装置１００は、機種・配置設定部１１０において重機Ｋの機種と構造物Ｍに対する重機Ｋの配置とを設定すると共に、能力設定部１２０において重機Ｋの能力を設定し、吊上部材指定部１３０において指定した吊上部材を吊り上げるために必要となる重機Ｋの必要能力を求めるものである。
【００５０】
機種・配置設定部１１０は、選択した重機Ｋの機種に応じて重機データ格納部３１０から機種別図形データを読み出し、図４に示したように、構造物モデルｍと同一画面上に設定配置に応じて重機Ｋを描画するものである。機種の選択は、機種名を入力装置６００から直接キー入力することにより、あるいは表示画面７０１に表示された複数の機種名から適宜な機種名を選択することにより行うことができるようになっている。また、配置の設定は、重機原点位置（すなわち座標）とｘ軸の方向（すなわち角度）とを入力装置６００から直接キー入力することにより、あるいは表示画面７０１に表示された画面上で指定することにより行うことができるようになっている。
【００５１】
能力設定部１２０は、諸元設定部１２１において設定した諸元に基づき定格荷重算出部１２２により定格荷重を求め、作業半径・揚程算出部１２３により作業半径と揚程とを算出するものである。なお、ここでは、能力設定部１２０により設定した定格荷重，作業半径および作業揚程を重機Ｋの設定能力という。
【００５２】
諸元設定部１２１は、図５に示したように、諸元を設定するための設定画面を表示画面７０１に表示させると共に、機種・配置設定部１１０において選択された機種に応じて重機データ格納部３１０から予め格納された機種別諸元データを読み出してそれを表示画面７０１に表示させるものである。設定する諸元の内容は、アウトリガ方式，カウンタウエイト，ブーム長さ，ブーム角度，ジブ長さおよびジブオフセットである。すなわち、重機データ格納部３１０から読み出す機種別諸元データもそれに対応している。また、諸元の設定は、入力装置６００から各設定を直接キー入力することにより行うこともできるが、重機データ格納部３１０から読み出された機種別諸元データの中から適宜な設定を選択することによっても行うことができるようになっている。
【００５３】
定格荷重算出部１２２は、重機データ格納部３１０に予め格納された定格荷重テーブルを用いて定格荷重を取り出すようになっている。この定格荷重算出部１２２は、図６に示したように、諸元設定部１２１により設定した諸元データを保持するデータ保持部１２２・１と、定格荷重性能区分を決定する定格荷重性能区分決定部１２２・２と、定格荷重性能区分を用いて定格荷重テーブル番号を決定する定格荷重テーブル番号決定部１２２・３と、その定格荷重テーブルから定格荷重を取り出す定格荷重テーブル値取出部１２２・４とから構成されている。なお、これらのうち定格荷重テーブル番号決定部１２２・３と定格荷重テーブル値取出部１２２・４とにより定格荷重取出手段が構成される。
【００５４】
データ保持部１２２・１は、アウトリガ方式カンウタウエイトデータ保持部１２２・１１と、ブーム諸元データ保持部１２２・１２と、ジブ諸元データ保持部１２２・１３とを有している。アウトリガ方式カンウタウエイトデータ保持部１２２・１１は定格荷重性能区分決定部１２２・２に接続されており、ブーム諸元データ保持部１２２・１２とジブ諸元データ保持部１２２・１３とは定格荷重テーブル番号決定部１２２・３にそれぞれ接続されている。
【００５５】
定格荷重性能区分決定部１２２・２は、重機データ格納部３１０に予め格納された定格荷重性能区分テーブルを用い、諸元設定部１２１で設定したアウトリガ方式とカンウタウエイトとに基づいて定格荷重性能区分を決定するようになっている（表２参照）。
【００５６】
定格荷重テーブル番号決定部１２２・３は、定格荷重性能区分決定部１２２・２により決定した定格荷重性能区分と諸元設定部１２１で設定したブーム諸元のうちのブーム長さおよびジブ諸元とに基づいて定格荷重テーブル番号を決定し、重機データ格納部３１０からその定格荷重テーブルデータを読み出すようになっている。表４にその定格荷重テーブルの一例を示す。
【００５７】
【表４】
定格荷重テーブル値取出部１２２・４は、定格荷重テーブル番号決定部１２２・３により読み出した定格荷重テーブルデータ（表４参照）の中から諸元設定部１２１で設定したブーム諸元のうちのブーム角度に基づいて定格荷重を取り出し、それを図５に示したように表示画面７０１に表示するものである。定格荷重を取り出す際は、定格荷重テーブルに一致するブーム角度がある場合にはそのブーム角度に対応する定格荷重を取り出し、一致するブーム角度がない場合にはその近傍のブーム角度に対応する定格荷重を取り出すようになっている。
【００５９】
なお、定格荷重算出部１２２は内挿処理部１２２・５も備えており、定格荷重テーブルに適当なブーム角度がなかった場合であっても定格荷重を求めることができるようになっている。この内挿処理部１２２・５は、定格荷重テーブル番号決定部１２２・３により読み出した定格荷重テーブルに基づいてブーム角度対定格荷重曲線を近似し、その近似曲線からブーム角度に対応する定格荷重を求め、それを表示画面７０１に表示するものである。
【００６０】
再び図３に戻って説明を続けると、作業半径・揚程算出部１２３は、図７に示したように、諸元設定部１２１で設定したブーム長さＫaL，ブーム角度ＫaR，ジブ長さＫbLおよびジブオフセットＫbRに基づいて作業半径と作業揚程とを幾何学的に算出し、図５に示したように、それを表示画面７０１に表示するものである。
【００６１】
吊上部材指定部１３０は、指定したモデル構成部材ｍx （すなわち吊上部材）に関し構造物モデルデータ格納部３２０から読み出した位置データや重量データなどと機種・配置設定部１１０において設定した重機Ｋの配置位置とに応じて、そのモデル構成部材ｍx を吊り上げるために必要となる作業半径，作業揚程および定格荷重（すなわち重機Ｋの必要能力）を算出するものである。モデル構成部材ｍx の指定に際しては、図４に示したように、構造物モデルｍを表示画面７０１に表示し、画面上で指示することにより指定することができるようになっている。また、算出された重機Ｋの必要能力は、図５に示したように、表示画面７０１に表示するようになっている。
【００６２】
本実施の形態に係るシミュレーション装置１００は、また、ブーム旋回設定部１４０においてブームの旋回開始位置と旋回終了位置とを設定すると共に、干渉判定部１５０によりブームおよびジブと構造物モデルｍとの間における干渉の有無を判定し、その結果に基づき工程データ生成部１６０において工程データを生成するようになっている。
【００６３】
ブーム旋回設定部１４０は、図４に示したように、構造物モデルｍと重機Ｋの画像を表示画面７０１に表示すると共に、図８に示したように、ブームの旋回開始位置ａおよび旋回終了位置ｂの設定に応じて旋回開始位置ａ，旋回終了位置ｂ，ブーム旋回中心ｃおよびブーム旋回状態Ｋｃを表示画面７０１に表示するようになっている。旋回開始位置ａおよび旋回終了位置ｂの設定は、座標を入力装置６００から直接キー入力することにより、あるいは表示画面７０１に表示された画面上で指定することにより行うことができるようになっている。なお、このブーム旋回設定部１４０は、旋回開始位置ａなどを表示する際に、諸元設定部１２１において設定した諸元のうち図形として表示できるもの（例えばアウトリガＫｄ）についても同時に表示するようになっている。
【００６４】
干渉判定部１５０は、機種・配置設定部１１０，能力設定部１２０およびブーム旋回設定部１４０においてそれぞれ設定した各条件に基づいてブームＫa が旋回することにより生ずる干渉領域を算出し、その干渉領域に各モデル構成部材ｍx が存在するかしないかを各モデル構成部材ｍx 別にそれぞれ判定するものである。なお、図９および図１０において梨子地および斜線で示したように、干渉領域Ｋi は、ブームＫa を母線としてブーム旋回中心ｃを頂点とした逆円錐体ＫiaとブームＫa の先端に装着されたジブＫb を母線としてジブ旋回中心ｄを頂点にした逆円錐体Ｋibとのうち旋回開始位置ａと旋回終了位置ｂとで囲まれた部分の和集合により表される。
【００６５】
この干渉判定部１５０は、図１１に示したように、モデル構成部材ｍx のうち梁に関する干渉を判定する梁干渉判定部１５１と、柱に関する干渉を判定する柱干渉判定部１５２とを備えている。すなわち、干渉判定部１５０は、梁に関しては梁干渉判定部１５１により干渉の有無を判定し、柱に関しては柱干渉判定部１５２により干渉の有無を判定するようになっている。
【００６６】
梁干渉判定部１５１は、Ｚ軸方向梁干渉判定部１５１・１と、ＸＹ軸方向第１梁干渉判定部１５１・２と、ＸＹ軸方向第２梁干渉判定部１５１・３と、ＸＹ軸方向第３梁干渉判定部１５１・４とから構成されている。
【００６７】
Ｚ軸方向梁干渉判定部１５１・１は、図１２に示したように、梁ｍaxのｚ座標値ｚmaと干渉領域のｚ座標値ｚi の範囲とを比較して、梁ｍaxのｚ座標値ｚmaが干渉領域のｚ座標値ｚi の範囲外であれば干渉なしと判断し範囲内であれば干渉の可能性があると判断するものである。なお、図１２および干渉判定部１５０の説明における以下の図（図１３〜１９）においては、説明を容易とするために、重機ＫにジブＫb を装着せずブームＫa のみを設定した場合について表している。従って、干渉領域のｚ座標値ｚi の範囲というのは、ブームＫa を母線としてブーム旋回中心ｃを頂点とした逆円錐体Ｋiaのｚ座標値の範囲と同一である。
【００６８】
また、梁ｍaxのｚ座標値ｚmaは構造物モデルデータ格納部３２０から読み出し、干渉領域のｚ座標値ｚi の範囲は重機データ格納部３１０から読み出した諸元データおよび諸元設定部１２１で設定したブーム諸元データ，ジブ諸元データに基づいて幾何学的に算出するようになっている。
【００６９】
ＸＹ軸方向第１梁干渉判定部１５１・２は、図１３に示したように、梁ｍaxと干渉領域の軸（逆円錐体Ｋiaの円錐軸）Ｋioとの間の距離Ｄmin と梁ｍaxのｚ座標値ｚmaにおける干渉領域の半径（逆円錐体Ｋiaの半径）Ｒint とを比較して、梁ｍaxの距離Ｄmin が半径Ｒint よりも大きければ干渉なしと判断し小さければ干渉の可能性があると判断するものである。なお、このＸＹ軸方向第１干渉判定部１５１・２は、Ｚ軸方向干渉判定部１５１・１において干渉の可能性があると判断された梁ｍaxについてのみ判断を行うようになっている。また、梁ｍaxの距離Ｄmin および半径Ｒint はそれぞれ適宜に算出するようになっている。
【００７０】
ＸＹ軸方向第２梁干渉判定部１５１・３は、図１４に示したように、梁ｍaxの両端の各（ｘ，ｙ）座標値と梁ｍaxのｚ座標値ｚmaにおける平面的な干渉領域Ｋi の（ｘ，ｙ）座標値の範囲とを比較して、梁ｍaxの両端のうち少なくとも一方が干渉領域Ｋi 内に存在すれば干渉すると判断し存在しなければ干渉しない可能性があると判断するものである。なお、このＸＹ軸方向第２干渉判定部１５１・３は、ＸＹ軸方向第１干渉判定部１５１・２において干渉の可能性があると判断された梁ｍaxについてのみ判断を行うようになっている。また、梁ｍaxの両端の各（ｘ，ｙ）座標値は構造物モデルデータ格納部３２０から読み出し、干渉領域Ｋi のｚ座標値ｚmaにおける（ｘ，ｙ）座標値の範囲はブーム旋回設定部１４０で設定した旋回開始位置ａおよび旋回終了位置ｂに基づいて幾何学的に算出するようになっている。ちなみに、図１４および後述する図１５においては、ｚ座標値ｚmaにおける平面的な干渉領域Ｋi を網かけにより表している。
【００７１】
ＸＹ軸方向第３梁干渉判定部１５１・４は、図１５に示したように、梁ｍaxの両端を結んだ直線と梁ｍaxのｚ座標値ｚmaにおける平面的な干渉領域Ｋi との交点を算出し、梁ｍaxを表す直線が干渉領域Ｋi を通過すれば干渉すると判断し通過しなければ干渉しないと判断するものである。なお、このＸＹ軸方向第３干渉判定部１５１・４は、ＸＹ軸方向第２干渉判定部１５１・３において干渉しない可能性があると判断された梁ｍaxについてのみ判断を行うようになっている。
【００７２】
また、柱干渉判定部１５２は、ＸＹ軸方向第１柱干渉判定部１５２・１と、ＸＹ軸方向第２柱干渉判定部１５２・２と、Ｚ軸方向第１柱干渉判定部１５２・３と、Ｚ軸方向第２柱干渉判定部１５２・４とから構成されている。
【００７３】
ＸＹ軸方向第１柱干渉判定部１５２・１は、図１６に示したように、柱ｍbxと干渉領域の軸（逆円錐体Ｋiaの円錐軸）Ｋioとの間の距離Ｄl と干渉領域のＸＹ軸方向における最大半径（逆円錐体Ｋiaの底面半径）Ｒc とを比較して、柱ｍbxの距離Ｄl が最大半径Ｒc よりも大きければ干渉なしと判断し小さければ干渉の可能性があると判断するものである。この柱ｍbxの距離Ｄl および最大半径Ｒc は、構造物モデルデータ格納部３２０から読み出した柱ｍbxの（ｘ，ｙ）座標値（ｘmb，ｙmb）および重機データ格納部３１０から読み出した諸元データおよび諸元設定部１２１において設定したブーム諸元データとジブ諸元データに基づいて幾何学的に算出するようになっている。
【００７４】
ＸＹ軸方向第２柱干渉判定部１５２・２は、図１７に示したように、柱ｍbxの（ｘ，ｙ）座標値（ｘmb，ｙmb）とＸＹ軸方向の半径が最大になるｚ座標値（逆円錐体Ｋiaの底面のｚ座標値）における平面的な干渉領域Ｋi の（ｘ，ｙ）座標値の範囲とを比較して、柱ｍbxの（ｘ，ｙ）座標値（ｘmb，ｙmb）が干渉領域Ｋi 内に存在すれば干渉すると判断し存在しなければ干渉しない可能性があると判断するものである。なお、このＸＹ軸方向第２干渉判定部１５２・２は、ＸＹ軸方向第１干渉判定部１５２・１において干渉の可能性があると判断された柱ｍbxについてのみ判断を行うようになっている。また、干渉領域Ｋi の（ｘ，ｙ）座標値の範囲はブーム旋回設定部１４０で設定した旋回開始位置ａおよび旋回終了位置ｂに基づいて幾何学的に算出するようになっている。ちなみに、図１７および後述する図１８，図１９においては、最大半径における平面的な干渉領域Ｋi を網かけにより表している。
【００７５】
Ｚ軸方向第１柱干渉判定部１５２・３は、図１８に示したように、柱ｍbxの両端の各ｚ座標値と柱ｍbxの（ｘ，ｙ）座標値における干渉領域Ｋi のｚ座標値の範囲とを比較して、柱ｍbxの両端のうち少なくとも一方が干渉領域Ｋi 内に存在すれば干渉すると判断し存在しなければ干渉しない可能性があると判断するものである。なお、このＺ軸方向第１干渉判定部１５２・３は、ＸＹ軸方向第２干渉判定部１５２・２において干渉の可能性があると判断された柱ｍbxについてのみ判断を行うようになっている。また、柱ｍbxの両端の各ｚ座標値は構造物モデルデータ格納部３２０から読み出し、干渉領域Ｋi のｚ座標値の範囲は柱ｍbxを表す直線と逆円錐体Ｋiaの円錐斜面との交点および逆円錐体Ｋiaの底面のｚ座標値から算出するようになっている。
【００７６】
Ｚ軸方向第２柱干渉判定部１５２・４は、図１９に示したように、柱ｍbxの両端を結んだ直線と柱ｍbxの（ｘ，ｙ）座標値における干渉領域Ｋi のｚ座標値の範囲とを比較し、柱ｍbxを表す直線が干渉領域Ｋi を通過すれば干渉すると判断し通過しなければ干渉しないと判断するものである。なお、このＺ軸方向第２干渉判定部１５２・４は、Ｚ軸方向第１干渉判定部１５２・３において干渉しない可能性があると判断された柱ｍbxについてのみ判断を行うようになっている。
【００７７】
再び図３に戻って説明を続けると、工程データ生成部１６０は、干渉判定部１５０により干渉なしと判断した場合、表５に示したように、工程名，吊上可能部材データおよび重機設定データよりなる工程データを生成し工程データ格納部３３０に格納するものである。吊上可能部材データは、吊り上げることができる構成部材Ｍx のデータである。なお、この工程データ生成部１６０は、吊上可能部材データを登録する際に、ＸＹ軸方向における干渉領域内に吊り上げ対象のモデル構成部材ｍx の重心が存在しているか否かを判断し、存在する場合のみについて登録をするようになっている。また、重機設定データの内容は重機配置位置，重機諸元データおよびブーム旋回設定値であり、これらは吊上可能部材データと関連づけて登録されるようになっている。
【００７８】
【表５】
図２０は図２に示した作業計画図書作成編集装置２００の構成を表すものである。この作業計画図書作成編集装置２００は、組立作業順序設定部２１０において構造物Ｍの組立手順を設定し、車両積載順序設定部２２０において構成部材Ｍx を車両に積載する順序を設定するものである。また、作業状況図作成部２３０により構造物モデルｍに重機Ｋを配設した作業状況図を作成するようにもなっている。
【００８０】
組立作業順序設定部２１０は、工程データ生成部１６０により生成した吊上可能部材データに基づき組立順序を設定し、表６に示したように工程名称，組立シーケンス番号および構成部材識別名称よりなる作業順序データを作業指示データ格納部３４０に格納するものである。組立順序の設定においては、表示画面７０１に構造物モデルｍを表示して対話形式により設定することができるようになっている。また、構造物Ｍの組立においては一般に柱ｍbxを組み立てた後に梁ｍaxの組立を行うので、柱ｍbxを指定するとその柱ｍbxに関連する梁ｍaxを自動的に抽出するようにして組立順序の設定の一部を自動化するようにしてもよい。
【００８１】
【表６】
車両積載順序設定部２２０は、組立作業順序設定部２１０により生成した作業順序データおよび構造物モデルデータ格納部３２０から構成部材識別名称を対応させて読み出した重量と形状寸法に基づいて構成部材Ｍx を車両に積載する順序を設定し、積載順序データとして作業指示データ格納部３４０に格納するものである。積載順序の設定においては、これらの作業順序データ，重量データおよび形状寸法データを表示画面７０１に表示して対話形式により設定することができるようになっている。また、指定された範囲のモデル構成部材ｍx についてその合計重量を算出し、表示画面７０１に同時に表示させるようにもなっている。
【００８３】
作業状況図生成部２３０は、工程データ生成部１６０において生成した工程データに基づいて図２１に示したような作業状況図を作成し、作業状況図データとして作業指示データ格納部３４０に格納するものである。
【００８４】
図２２は図２に示したデータ取込装置４００およびモデル作成装置５００の構成を表すものである。このデータ取込装置４００は、適宜の施工ＣＡＤシステム１により生成された設計データから構造物モデルｍのモデル構成部材ｍx に関するデータを抽出する構造物構成部材データ抽出部４１０と、この抽出したデータを格納する構造物構成部材データ格納部４２０と、このデータをシミュレーション装置１００に適合するデータ形式に変換し構造物モデルデータ格納部３２０に格納する変換手段としての構造物モデルデータ変換部４３０とを備えている。
【００８５】
構造物構成部材データ抽出部４１０は、施工ＣＡＤデータ格納部２から構造物モデルｍのモデル構成部材ｍx に関するデータを読み出すようになっている。抽出するモデル構成部材データとしては、例えば表７に示したように、構成部材種別名，構成部材種コード，構成部材識別名称などがある。なお、モデル構成部材データの形式を標準化することにより、このデータ取込装置４００は、構造物構成部材データ抽出部４１０を各施工ＣＡＤシステムに対応させて変更するのみで構造物モデルデータ変換部４３０を変更することなく、種々の施工ＣＡＤシステムにより生成された設計データを変換することができる。
【００８６】
【表７】
モデル作成装置５００は、元図面データ入力部５１０において入力した構造物モデルｍの梁ｍaxに関する２次元の図形（すなわち構造物Ｍの水平方向に関するデータ）と階高データ設定部５２０において設定した各階の階高（すなわち構造物Ｍの高さ方向に関するデータ）とに基づき、構造物モデル作成・編集部５３０により３次元の構造物モデルｍを生成編集するものである。
【００８８】
元図面データ入力部５１０は、図２３に示したように、大梁，小梁の区別を行わずに全て直線で入力するようになっている。入力した梁ｍaxの図形は、元図面データとして元図面データ格納部５１１に格納するようになっている。
【００８９】
階高データ設定部５２０は、構造物モデルｍの階層数と各階の階高を入力するようになっている。なお、階層と階高との関連は、図２４に示したように、例えばグランドライン（ＧＬ）から２階の底部までの高さが１階の階高であり、２階の底部から３階の底部までの高さが２階の階高である。入力した階層数と階高は、階高データとして階高データ格納部５２１に格納するようになっている。
【００９０】
構造物モデル作成・編集部５３０は、元図面データ格納部５１１から元図面データを読み出すと共に階高データ格納部５２１から階高データを読み出し、階層ごとに処理を行うようになっている。構造物モデル作成・編集部５３０は、また、選択した元図面データに関し大梁と小梁を指定し、自動的に全ての直線間において交点演算を行い大梁の両端に階高に応じた柱を挿入して図２５に示したような構造物モデルｍを生成するものである。大梁と小梁の指定に際しては、図２３に示したような梁ｍaxの図形を表示画面７０１に表示し画面上において指定することができるようになっている。
【００９１】
また、生成した構造物モデルｍは逐次表示画面７０１に表示すると共に、全体の表示や部分的な表示など種々の表示が可能となっている。更に、この構造物モデル作成・編集部５３０では、必要に応じて梁同士の結合，大梁から小梁あるいは小梁から大梁への変更および梁や柱の追加や削除などの編集も行うことができるようになっている。なお、作成した構造物モデルｍに関するデータは、構造物モデルデータとして構造物モデルデータ格納部３２０に格納するようになっている。
【００９２】
このような構成を有する重機作業計画作成支援装置は、重機作業計画を作成するに際し次のようにして用いられ、重機作業計画の作成を支援する。
【００９３】
まず、重機作業計画の作成に先立ち、重機データ格納部３１０に重機Ｋの機種別図形データ，機種別諸元データ（表１参照），定格荷重性能区分テーブル（表２参照）および定格荷重テーブルを格納する。事前の準備が終了すると、重機作業計画の作成者は、組み立てようとしている構造物モデルｍを作成する。その際、既に構造物モデルｍが他の施工ＣＡＤシステム１によって作成されている場合は、データ取込装置４００に変換の指示を与え、その設計データを構造物モデルデータに変換する。
【００９４】
データ取込装置４００では、変換の指示が与えられると、構造物構成部材データ抽出部４１０によって施工ＣＡＤデータ格納部２から構造物モデルｍのモデル構成部材ｍx に関するデータ（表７参照）を抽出し、構造物構成部材データ格納部４２０に格納する。その後、その抽出したデータを構造物モデルデータ変換部４３０によってシミュレーション装置１００に適合するデータ形式に変換し、構造物モデルデータ格納部３２０に格納する。
【００９５】
一方、構造物モデルｍがまだ作成されていない場合は、モデル作成装置５００を用いて新たに構造物モデルデータを作成する。
【００９６】
すなわち、まず、図２３に示したように、元図面データ入力部５１０を用いて構造物モデルｍの梁ｍaxに関する２次元の図面を直線で作成する。この時、大梁と小梁の区別は行わない。作成した元図面データは、元図面データ格納部５１１に格納される。次いで、階高データ設定部５２０を用いて構造物モデルｍの階層数と各階の階高を入力する。入力した階高データは、階高データ格納部５２１に格納される。
【００９７】
その後、構造物モデル作成・編集部５３０を用い、作成した元図面データの中から１つを選択して大梁と小梁の指定を行い構造物モデル作成の指示を与える。構造物モデル作成・編集部５３０では、作成の指示が与えられると、元図面データと階高データから図２５に示したような構造物モデルｍを生成し表示画面７０１に表示する。なお、表示画面７０１に表示された構造物モデルｍを編集したい場合には、構造物モデル作成・編集部５３０を用いて編集を行うこともできる。作成した構造物モデルｍに関するデータ（表３参照）は、構造物モデルデータ格納部３２０に格納される。
【００９８】
このようにして構造物モデルデータを得たのち、作成者は、シミュレーション装置１００を用い、重機Ｋの配置と諸元を変更しながら吊上部材（すなわちモデル構成部材ｍx ）の吊り上げ可能性を判断すると共に重機Ｋと構造物モデルｍとの干渉を判断し工程データを作成する。
【００９９】
工程データの作成に際しては、まず、重機Ｋの機種名と重機Ｋの配置（重機原点位置とｘ軸の方向）とを設定する。機種名の設定は、入力装置６００から直接キー入力するか表示画面７０１に表示された複数の機種名の中から選択することにより行う。配置の設定は、入力装置から直接キー入力するか表示画面７０１に表示された画面上で指定することにより行う。重機Ｋの機種名と配置を設定すると、機種・配置設定部１１０では、重機データ格納部３１０から対応する機種別図形データを読み出すと共に構造物モデルデータ格納部３２０から構造物モデルデータを読み出し、図４に示したように、構造物モデルｍと同一画面上に重機Ｋを描画する。
【０１００】
機種と配置の設定をした後、作成者は、諸元設定部１２１により表示画面７０１に表示した設定画面（図５参照）において重機Ｋの諸元を設定する。すなわち、アウトリガ方式，カウンタウエイト，ブーム長さ，ブーム角度，ジブ長さおよびジブオフセットを設定する。その際、入力装置６００から直接キー入力してもよいが諸元設定部１２１により重機データ格納部３１０から読み出された機種別諸元データの中から選択してもよい。設定された諸元データは、データ保持部１２２・１に一時的に保持される。
【０１０１】
諸元を設定すると、定格荷重性能区分決定部１２２・２では、重機データ格納部３１０に予め格納された定格荷重性能区分テーブル（表２参照）を用い設定しれたアウトリガ方式とカンウタウエイトとから定格荷重性能区分を決定する。次いで、定格荷重テーブル番号決定部１２２・３では、その定格荷重性能区分と設定したブーム長さ，ジブ長さおよびジブオフセットとに基づいて定格荷重テーブル番号を決定し、重機データ格納部３１０からその定格荷重テーブルデータ（表４参照）を読み出す。
【０１０２】
定格荷重テーブル値取出部１２２・４では、読み出された定格荷重テーブルデータの中から設定したブーム角度に対応する定格荷重を取り出し、表示画面７０１に表示する（図５参照）。なお、定格荷重テーブルに一致するブーム角度がない場合にはその近傍のブーム角度に対応する定格荷重を取り出す。また、定格荷重テーブルに適当なブーム角度がなかった場合には、定格荷重テーブル値取出部１２２・４で定格荷重の取り出しは行わない。
【０１０３】
定格荷重テーブル値取出部１２２・４で定格荷重の取り出しを行わなかった場合、内挿処理部１２２・５では、定格荷重テーブル番号決定部１２２・３により読み出した定格荷重テーブルデータの中の複数の定格荷重値からブーム角度対定格荷重曲線を近似してその近似曲線からブーム角度に対応する定格荷重を求め、表示画面７０１に表示する。
【０１０４】
また、作業半径・揚程算出部１２３では、設定したブーム長さ，ブーム角度，ジブ長さおよびジブオフセットに基づいて作業半径と作業揚程とを算出し、表示画面７０１に表示する（図５参照）。
【０１０５】
その後、作成者は、表示画面７０１に図４に示した画像を表示した状態で、構造物モデルｍにおいて重機Ｋから最も離れており最も吊り上げるのが困難であると思われるモデル構成部材ｍx の１つを画面上で指示する。これにより、吊上部材指定部１３０では、指定されたモデル構成部材ｍx に関する位置データや重量データなどを構造物モデルデータ格納部３２０から読み出し、それらと設定した重機Ｋの配置位置とからこのモデル構成部材ｍx を吊り上げるために必要となる作業半径，作業揚程および定格荷重（すなわち必要能力）を算出する。算出した重機Ｋの必要能力は表示画面７０１に表示される（図５参照）。
【０１０６】
作成者は、表示画面７０１に表示された重機Ｋの設定能力と必要能力とを比較して、重機Ｋの機種，配置および諸元の設定が適切であるか否かを判断する。なお、ここでは、図５に示したように、設定した定格荷重，作業半径および作業揚程（設定能力）が必要な定格荷重，作業半径および作業揚程（必要能力）に比べていずれも大きいので、現在の設定によって吊り上げが可能であることがわかる。
【０１０７】
また、設定した定格荷重，作業半径および作業揚程（設定能力）のいずれかが必要な定格荷重，作業半径および作業揚程（必要能力）に比べて小さく現在の設定では吊り上げることができない場合や、その他の理由により設定が不適切であると判断した場合には、作成者は、重機Ｋの機種の設定，配置の設定あるいは諸元の設定を再び行い、設定が適切になるまで上記の作業を繰り返す。重機Ｋの機種の設定，配置の設定あるいは諸元の設定を再び行うと、機種・配置設定部１１０，諸元設定部１２１，定格荷重算出部１２２，作業半径・揚程算出部１２３および吊上部材指定部１３０において所定の動作を適宜に行い、新たに重機Ｋの設定能力と必要能力とを表示画面７０１に表示する。
【０１０８】
重機Ｋの機種，配置および諸元の設定が適切になると、作成者は、表示画面７０１に図４に示した画像を表示した状態で、ブームＫa の旋回開始位置ａと旋回終了位置ｂを画面上で指示する。これにより、ブーム旋回設定部１４０では、図８に示したように、旋回開始位置ａ，旋回終了位置ｂ，ブーム旋回中心ｃおよびブーム旋回状態Ｋｃを新たに加えて表示画面７０１に表示する。なお、この時、諸元設定部１２１において設定した諸元のうち表示できるもの（例えばアウトリガＫd ）についても新たに加えて表示する。
【０１０９】
また、干渉判定部１５０では、機種・配置設定部１１０，能力設定部１２０およびブーム旋回設定部１４０でそれぞれ設定した各条件に基づいてブームＫa が旋回することにより生ずる干渉領域を算出し、その干渉領域に各モデル構成部材ｍx が存在するかしないかを各モデル構成部材ｍx についてそれぞれ判定する。なお、この干渉判定部１５０における梁ｍaxに関する干渉判断の流れ図を図２６に示し、柱ｍbxに関する干渉判断の流れ図を図２７に示す。
【０１１０】
干渉判定部１５０では、梁ｍaxに関する干渉判断を行う場合、まず、梁干渉判定部１５１のＺ軸方向梁干渉判定部１５１・１により梁ｍaxのｚ座標値ｚmaを読み出すと共に干渉領域のｚ座標値ｚi の範囲を算出する（ステップＳ１０１；図１２参照）。その後、この梁ｍaxのｚ座標値ｚmaと干渉領域のｚ座標値ｚi の範囲とを比較する（ステップＳ１０２）。ｚmaがｚi の範囲外の場合は（ステップＳ１０２；Ｙ）、“梁ｍaxには干渉しない”と判断する（ステップＳ１０３）。例えば、図１２に示したような場合は、“梁ｍaxには干渉しない”と判断する。
【０１１１】
一方、ｚmaがｚi の範囲内の場合には（ステップＳ１０２；Ｎ）、ＸＹ軸方向第１梁干渉判定部１５１・２により梁ｍaxと干渉領域の軸（逆円錐体Ｋiaの円錐軸）Ｋioとの間の距離Ｄmin および梁ｍaxのｚ座標値ｚmaにおける干渉領域の半径（逆円錐体Ｋiaの半径）Ｒint をそれぞれ算出する（ステップＳ１０４；図１３参照）。その後、この距離Ｄmin と干渉領域の半径Ｒint とを比較する（ステップＳ１０５）。Ｄmin がＲint よりも大きい場合は（ステップＳ１０５；Ｙ）、“梁ｍaxには干渉しない”と判断する（ステップＳ１０６）。例えば、図１３に示したような場合は、“梁ｍaxには干渉しない”と判断する。
【０１１２】
一方、Ｄmin がＲint よりも小さい場合には（ステップＳ１０５；Ｎ）、ＸＹ軸方向第２梁干渉判定部１５１・３により梁ｍaxの両端の各（ｘ，ｙ）座標値を読み出すと共に梁ｍaxのｚ座標値ｚmaにおける平面的な干渉領域Ｋi の（ｘ，ｙ）座標値の範囲を算出する（ステップＳ１０７；図１４参照）。その後、この梁ｍaxの両端の各（ｘ，ｙ）座標値と干渉領域Ｋi の（ｘ，ｙ）座標値の範囲とを比較する（ステップＳ１０８）。梁ｍaxの両端のうち少なくとも一方が干渉領域Ｋi 内に存在する場合は（ステップＳ１０８；Ｙ）、“梁ｍaxに干渉する”と判断する（ステップＳ１０９）。例えば、図１４に示したような場合は、いずれも“梁ｍaxに干渉する”と判断する。
【０１１３】
一方、梁ｍaxの両端が共に干渉領域Ｋi 外である場合には（ステップＳ１０８；Ｎ）、ＸＹ軸方向第３梁干渉判定部１５１・４により梁ｍaxの両端を結んだ直線と梁ｍaxのｚ座標値ｚmaにおける平面的な干渉領域Ｋi との交点を算出する（ステップＳ１１０；図１５参照）。梁ｍaxを表す直線が干渉領域Ｋi を通過する場合は（ステップＳ１１１；Ｙ）、“梁ｍaxに干渉する”と判断する（ステップＳ１１２）。一方、通過しない場合は（ステップＳ１１１；Ｎ）、“梁ｍaxには干渉しない”と判断する（ステップＳ１１３）。例えば、図１５に示したような場合は、いずれも“梁ｍaxに干渉する”と判断する。これにより、梁ｍaxに関する干渉判断が終了する。
【０１１４】
ここで、梁干渉判定部１５１による判定が“梁ｍaxに干渉する”であった場合、作成者は、重機Ｋの機種の設定，配置の設定，諸元の設定あるいは旋回範囲の設定を再び行い、設定が適切になるまで上記の作業を繰り返すことができる。重機Ｋの機種の設定，配置の設定，諸元の設定あるいは旋回範囲の設定を再び行うと、機種・配置設定部１１０，諸元設定部１２１，定格荷重算出部１２２，作業半径・揚程算出部１２３および吊上部材指定部１３０において所定の動作を適宜に行い吊上可能性の判断を行った後、ブーム旋回設定部１４０および干渉判定部１５０において所定の動作を適宜に行う。
【０１１５】
また、柱ｍbxに対する干渉判断を行う場合、まず、柱干渉判定部１５２のＸＹ軸方向第１柱干渉判定部１５２・１により柱ｍbxと干渉領域の軸Ｋioとの間の距離Ｄl および干渉領域のＸＹ軸方向における最大半径Ｒc をそれぞれ算出する（ステップＳ２０１；図１６参照）。その後、この距離Ｄl と干渉領域の最大半径Ｒc とを比較する（ステップＳ２０２）。Ｄl がＲc よりも大きい場合は（ステップＳ２０２；Ｙ）、“柱ｍbxには干渉しない”と判断する（ステップＳ２０３）。例えば、図１６に示したような場合は、“柱ｍbxには干渉しない”と判断する。
【０１１６】
一方、Ｄl がＲc よりも小さい場合には（ステップＳ２０２；Ｎ）、ＸＹ軸方向第２柱干渉判定部１５２・２により柱ｍbxの（ｘ，ｙ）座標値（ｘmb，ｙmb）を読み出すと共にＸＹ軸方向の半径が最大となるｚ座標値における平面的な干渉領域Ｋi の（ｘ，ｙ）座標値の範囲を算出する（ステップＳ２０４；図１７参照）。その後、この柱ｍbxの（ｘ，ｙ）座標値（ｘmb，ｙmb）と干渉領域Ｋi の（ｘ，ｙ）座標値の範囲とを比較する（ステップＳ２０５）。柱ｍbxの（ｘ，ｙ）座標値（ｘmb，ｙmb）が干渉領域Ｋi の（ｘ，ｙ）座標値の範囲外である場合は（ステップＳ２０５；Ｙ）、“柱ｍbxには干渉しない”と判断する（ステップＳ２０６）。例えば、図１７に示したような場合は、“柱ｍbxには干渉しない”と判断する。
【０１１７】
一方、柱ｍbxの（ｘ，ｙ）座標値（ｘmb，ｙmb）が干渉領域Ｋi の（ｘ，ｙ）座標値の範囲内である場合には（ステップＳ２０５；Ｎ）、Ｚ軸方向第１柱干渉判定部１５２・３により柱ｍbxの両端の各ｚ座標値を読み出すと共に柱ｍbxの（ｘ，ｙ）座標値における干渉領域Ｋi のｚ座標値の範囲を算出する（ステップＳ２０７；図１８参照）。その後、この柱ｍbxの両端の各ｚ座標値と干渉領域Ｋi のｚ座標値の範囲とを比較する（ステップＳ２０８）。柱ｍbxの両端のうち少なくとも一方が干渉領域Ｋi 内に存在する場合は（ステップＳ２０８；Ｙ）、“柱ｍbxに干渉する”と判断する（ステップＳ２０９）。例えば、図１８に示したような場合は、いずれも“柱ｍbxに干渉する”と判断する。
【０１１８】
一方、柱ｍbxの両端が共に干渉領域Ｋi 外である場合は（ステップＳ２０８；Ｎ）、Ｚ軸方向第２柱干渉判定部１５２・４により柱ｍbxの両端を結んだ直線と柱ｍbxの（ｘ，ｙ）座標値における干渉領域Ｋi のｚ座標値の範囲との比較演算をする（ステップＳ２１０；図１９参照）。柱ｍbxを表す直線が干渉領域Ｋi を通過する場合は（ステップＳ２１１；Ｙ）、“柱ｍbxに干渉する”と判断する（ステップＳ２１２）。一方、通過しない場合は（ステップＳ２１１；Ｎ）、“柱ｍbxには干渉しない”と判断する（ステップＳ２１３）。例えば、図１９に示したような場合は、“柱ｍbxに干渉する”と判断する。これにより、柱ｍbxに関する干渉判断が終了する。
【０１１９】
ここで、柱干渉判定部１５２による判定が“柱ｍbxに干渉する”であった場合、作成者は、重機Ｋの機種の設定，配置の設定，諸元の設定あるいは旋回範囲の設定を再び行い、設定が適切になるまで上記の作業を繰り返すことができる。重機Ｋの機種の設定，配置の設定，諸元の設定あるいは旋回範囲の設定を再び行うと、梁干渉判定部１５１による判定が“梁ｍaxに干渉する”であった場合と同様に各部において所定の動作を繰り返す。
【０１２０】
干渉判定部１５０においての判定が“干渉しない”であった場合、工程データ生成部１６０では、表５に示したように、工程データを生成し工程データ格納部３３０に格納する。但し、工程データ生成部１６０では、吊上可能部材データを登録するに際し、ＸＹ軸方向における干渉領域内に吊り上げ対象のモデル構成部材ｍx の重心が存在しているか否かを判断し、存在する場合のみ登録する。
【０１２１】
工程データが工程データ格納部３３０に格納された後、作成者は、組立作業順序設定部２１０を用い、工程データ生成部１６０において生成した吊上可能部材データに基づいて対話形式により工程名称，組立シーケンス番号および構成部材識別名称よりなる作業順序データ（表６参照）を生成する。生成した作業順序データは、作業指示データ格納部３４０に格納する。
【０１２２】
作業順序データを作成した後、作成者は、車両積載順序設定部２２０を用い、組立作業順序設定部２１０において生成した作業順序データに基づき対話形式により積載順序データを生成する。生成した積載順序データは、作業指示データ格納部３４０に格納する。
【０１２３】
また、作業状況図生成部２３０では、工程データ生成部１６０において生成した工程データに基づいて図２１に示したような作業状況図を生成し、作業状況図データとして作業指示データ格納部３４０に格納する。
【０１２４】
このようにして、作成者は、組立建設作業における重機Ｋの機種，配置，諸元，旋回範囲を示す工程データと、構造物Ｍの組立建設作業順序を示す作業順序データと、構成部材Ｍx の車両への積載順序を示す積載順序データと、構造物Ｍの組立建設作業時の作業状況図とを得ることができ、重機作業計画の作成を終了する。
【０１２５】
このように本実施の形態に係る重機作業計画作成支援装置によれば、能力設定部１２０により重機Ｋの能力を設定し、吊上部材指定部１３０により重機Ｋの必要能力を求め、それらを並べて表示するようにしたので、重機作業計画の作成者はその表示を見ながら重機Ｋの能力の設定を行うことができ、適切な重機の能力の設定を容易かつ迅速に行うことができる。よって、重機作業計画を容易かつ迅速に作成することができる。
【０１２６】
また、定格荷重算出部１２２において定格荷重性能区分テーブルと定格荷重テーブルとを用いて定格荷重を求めるようにしたので、簡単に定格荷重を求めることができる。更に、内挿処理部１２２・５によりブーム角度対定格荷重曲線を近似しその近似曲線から定格荷重を求めるようにしたので、適当な定格荷重テーブルデータがなくても簡単に定格荷重を求めることができる。
【０１２７】
加えて、この重機作業計画作成支援装置によれば、構造物モデルデータおよび諸元設定部１２１などにより設定した設定値に基づき干渉判定部１５０により重機Ｋの干渉領域を求め、その干渉領域内に構造物Ｍが存在するか否かを判断するようにしたので、容易かつ迅速に干渉の有無を知ることができ、適切な重機の能力の設定を容易かつ迅速に行うことができる。よって、熟練した者でなくとも、容易かつ迅速に適切な重機作業計画を作成することができ、構造物Ｍの組立作業を安全かつ効率よく行うことができる。
【０１２８】
また、梁Ｍaxに関する干渉を梁干渉判定部１５１により判定し、柱Ｍbxに関する干渉を柱干渉判定部１５２により判定するようにしたので、梁Ｍaxと柱Ｍbxとにより構成された構造物Ｍに関する干渉を正確に判断することができる。
【０１２９】
更に、この重機作業計画作成支援装置によれば、工程データ生成部１６０により吊上可能部材データと重機設定データとを関連づけた工程データを生成するようにしたので、その工程データに基づき構造物Ｍの組立建設作業において重機に関する設定を適切に行うことができる。よって、構造物Ｍの組立建設作業を安全に効率よく行うことができる。
【０１３０】
加えて、工程データ生成部１６０において吊上部材の重心がＸＹ軸方向における干渉領域内にあるか否かを判断し吊上が可能の場合のみデータの登録をするようにしたので、構成部材Ｍx を確実に吊り上げることができる。よって、構造物Ｍの組立建設作業を安全に効率よく行うことができる。
【０１３１】
また、この重機作業計画作成支援装置によれば、組立作業順序設定部２１０により工程データに基づいて構造物Ｍの組立順序を設定し作業順序データを生成するようにしたので、構造物Ｍの組立建設作業を安全かつ適切に行うことができる。
【０１３２】
更に、車両積載順序設定部２２０により作業順序データに基づいて構成部材Ｍx の車両への積載順序を設定し積載順序データを生成するようにしたので、構成部材Ｍx の車両への積載を適切に行うことができる。よって、構造物Ｍの組立建設作業を安全かつ効率よく行うことができる。
【０１３３】
加えて、作業状況図生成部２３０により工程データに基づいて作業状況図を作成するようにしたので、構造物Ｍの組立建設作業における作業状況を容易に把握することができる。よって、作業を安全かつ効率よく行うことができる。
【０１３４】
また、この重機作業計画作成支援装置によれば、データ取込装置４００により他の施工ＣＡＤシステム１により生成された設計データをシミュレーション装置１００で読み込み可能な構造物モデルデータに変換するようにしたので、他の施工ＣＡＤシステム１により生成された設計データであっても利用することができ、構造物モデルデータを作成する時間が不要となる。よって、重機作業計画を容易かつ迅速に作成することができる。
【０１３５】
更に、元図面データ入力部５１０により入力した梁ｍaxに関する２次元の図形と、階高データ設定部５２０により設定した階高データとに基づき、構造物モデル作成・編集部５３０により３次元の構造物モデルｍを作成するようにしたので、容易に構造物モデルｍを作成することができる。よって、構造物モデルｍを作成する時間を短縮でき、重機作業計画を容易かつ迅速に作成することができる。
【０１３６】
以上、実施の形態を挙げて本発明を説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。
【０１３７】
例えば、上記実施の形態では、重機作業計画作成支援装置がシミュレーション装置１００，作業計画図書作成編集装置２００，データ格納部３００，データ取込装置４００，モデル作成装置５００，入力装置６００およびＣＡＤ図形表示出力装置７００を備えた場合について説明したが、本発明は、それらの全てを備える必要はなく、必要に応じて適宜に取捨選択することができる。
【０１３８】
また、上記実施の形態では、シミュレーション装置１００が諸元設定部１２１と定格荷重算出部１２２と作業半径・揚程算出部１２３と吊上部材指定部１３０を備えており作業が諸元設定部１２１，定格荷重算出部１２２，作業半径・揚程算出部１２３，吊上部材指定部１３０の順で行われる場合について説明したが、これらの作業の順番は任意に設定することができる。
【０１３９】
更に、上記実施の形態では、重機Ｋの設定能力と必要能力との比較を目視により行うようにしたが、比較判定手段を設け自動的におこなわせるようにしてもよい。
【０１４０】
加えて、上記実施の形態では、構造物モデルｍの表示を２次元で行うようにしたが（図４参照）、必要に応じて３次元パース表示も行うことができる。
【０１４１】
なお、上記実施の形態では、干渉判定部１５０における干渉判定の説明でジブＫb を設定しない場合について説明したが、ジブＫb を設定した場合であっても、図９および図１０において説明したジブＫb の干渉領域について上記実施の形態での説明と同様に干渉の有無を判定することができる。
【０１４２】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の請求項１に係る重機作業計画作成支援装置によれば、入力手段と、重機の能力を設定するための能力設定手段と、吊上部材を吊り上げるために必要となる重機の必要能力を求めるための吊上部材指定手段と、重機の設定能力および重機の必要能力を表示する表示手段とを備えるようにしたので、重機作業計画の作成者は表示手段の表示を見ながら重機の能力の設定を行うことができ、適切な重機の能力の設定を容易かつ迅速に行うことができる。よって、重機作業計画を容易かつ迅速に作成することができるという効果を奏する。
また、この重機作業計画作成支援装置は、重機が動作することにより生ずる干渉領域を求めると共に、その干渉領域内に構造物が存在するか否かを判断して重機と構造物との干渉を判定する干渉判定手段とを備えると共に、この干渉判定手段が、構造物の梁に関する干渉を判定する梁干渉判定手段と、構造物の柱に関する干渉を判定する柱干渉判定手段とを含むようにしたので、容易かつ迅速に３次元的な干渉の有無を知ることができ、適切な重機の能力の設定を容易かつ迅速に行うことができる。よって、熟練した者でなくとも、容易かつ迅速に適切な重機作業計画を作成することができ、構造物の組立作業を安全かつ効率よく行うことができるという効果を奏する。
【０１４４】
更に、本発明の請求項１４に係る重機作業計画作成支援装置によれば、請求項１乃至１３のいずれか１に記載のものにおいて、更に、他の設計手段により作成された構造物に関する設計データから構成部材に関するデータを抽出する構造物構成部材データ抽出手段と、抽出したデータの形式を読み込み可能なデータ形式に変換する変換手段とを備えるようにしたので、他の設計手段により生成された設計データであっても利用することができ、構造物モデルデータを作成する時間が不要となる。よって、重機作業計画を容易かつ迅速に作成することができるという効果を奏する。
【０１４５】
更に、本発明の請求項１５に係る重機作業計画作成支援装置によれば、請求項１乃至１４のいずれか１に記載のものにおいて、更に、構造物の水平方向に関するデータを入力するための元図面データ入力手段と、構造物の高さ方向に関するデータを設定するための階高データ設定手段と、水平方向に関するデータと高さ方向に関するデータとに基づき３次元の構造物モデルを作成する構造物モデル作成手段とを備えるようにしたので、容易に構造物モデルを作成することができる。よって、構造物モデルを作成する時間を短縮でき、重機作業計画を容易かつ迅速に作成することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係る重機作業計画作成支援装置を用いて重機作業計画を作成する重機作業の内容を表す斜視図である。
【図２】本発明の一実施の形態に係る重機作業計画作成支援装置を表す概略構成図である。
【図３】図２に示した重機作業計画作成支援装置におけるシミュレーション装置の構成を表すものである。
【図４】図３に示したシミュレーション装置の機種・配置設定部において表示画面に表示される画面の一例を表すものである。
【図５】図３に示したシミュレーション装置の諸元設定部において表示画面に表示される設定画面の一例を表すものである。
【図６】図３に示したシミュレーション装置の定格荷重算出部の構成を表すものである。
【図７】図３に示したシミュレーション装置の作業半径・揚程算出部における作業半径および作業揚程の算出方法を説明するための概念図である。
【図８】図３に示したシミュレーション装置のブーム旋回設定部において表示画面に表示される画面の一例を表すものである。
【図９】重機の干渉領域を説明するための概念図である。
【図１０】重機の干渉領域を説明するための概念図である。
【図１１】図３に示したシミュレーション装置の干渉判定部の構成を表すものである。
【図１２】図１１に示した梁干渉判定部のＺ軸方向梁干渉判定部における干渉判断の方法を説明するための概念図である。
【図１３】図１１に示した梁干渉判定部のＸＹ軸方向第１梁干渉判定部における干渉判断の方法を説明するための概念図である。
【図１４】図１１に示した梁干渉判定部のＸＹ軸方向第２梁干渉判定部における干渉判断の方法を説明するための概念図である。
【図１５】図１１に示した梁干渉判定部のＸＹ軸方向第３梁干渉判定部における干渉判断の方法を説明するための概念図である。
【図１６】図１１に示した柱干渉判定部のＸＹ軸方向第１柱干渉判定部における干渉判断の方法を説明するための概念図である。
【図１７】図１１に示した柱干渉判定部のＸＹ軸方向第２柱干渉判定部における干渉判断の方法を説明するための概念図である。
【図１８】図１１に示した柱干渉判定部のＺ軸方向第１柱干渉判定部における干渉判断の方法を説明するための概念図である。
【図１９】図１１に示した柱干渉判定部のＺ軸方向第２柱干渉判定部における干渉判断の方法を説明するための概念図である。
【図２０】図２に示した重機作業計画作成支援装置における作業計画図書作成編集装置の構成を表すものである。
【図２１】図２０に示した作業計画図書作成編集装置の作業状況図生成部により生成する作業状況図の一例を表すものである。
【図２２】図２に示した重機作業計画作成支援装置におけるデータ取込装置およびモデル作成装置の構成を表すものである。
【図２３】図２２に示したモデル作成装置の元図面データ入力部において入力する図面の一例を表すものである。
【図２４】図２２に示したモデル作成装置の階高データ設定部において設定する階層と階高の関連を表す説明図である。
【図２５】図２２に示したモデル作成装置の構造物モデル作成・編集部により生成する構造物モデルの一例を表すものである。
【図２６】図３に示した干渉判定部における梁に関する干渉判断の流れ図である。
【図２７】図３に示した干渉判定部における柱に関する干渉判断の流れ図である。
【符号の説明】
１００ シミュレーション装置
１１０ 機種・配置設定部
１２０ 能力設定部
１２１ 諸元設定部
１２２ 定格荷重算出部
１２２・１ データ保持部
１２２・２ 定格荷重性能区分決定部
１２２・３ 定格荷重テーブル番号決定部
１２２・４ 定格荷重テーブル値取出部
１２２・５ 内挿処理部
１２３ 作業半径・揚程算出部
１３０ 吊上部材指定部
１４０ ブーム旋回設定部
１５０ 干渉判定部
１５１ 梁干渉判定部
１５１・１ Ｚ軸方向梁干渉判定部
１５１・２ ＸＹ軸方向第１梁干渉判定部
１５１・３ ＸＹ軸方向第２梁干渉判定部
１５１・４ ＸＹ軸方向第３梁干渉判定部
１５２ 柱干渉判定部
１５２・１ ＸＹ軸方向第１柱干渉判定部
１５２・２ ＸＹ軸方向第２柱干渉判定部
１５２・３ Ｚ軸方向第１柱干渉判定部
１５２・４ Ｚ軸方向第２柱干渉判定部
１６０ 工程データ生成部
２００ 作業計画図書作成編集装置
２１０ 組立作業順序設定部
２２０ 車両積載順序設定部
２３０ 作業状況図生成部
３００ データ格納部
３１０ 重機データ格納部
３２０ 構造物モデルデータ格納部
３３０ 工程データ格納部
３４０ 作業指示データ格納部
４００ データ取込装置
４１０ 構造物構成部材データ抽出部
４３０ 構造物モデルデータ変換部（変換手段）
５００ モデル作成装置
５１０ 元図面データ入力部
５２０ 階高データ設定部
５３０ 構造物モデル作成・編集部（構造物モデル作成手段）
６００ 入力装置
７００ ＣＡＤ図形表示出力装置
７０１ 表示画面
７０２ 出力装置
Ｋ 重機
Ｋa ブーム
Ｋb ジブ
Ｍ 構造物
Ｍx 構成部材
Ｍax，ｍax 梁
Ｍbx，ｍbx 柱
ｍ 構造物モデル
ｍx モデル構成部材
Ｋd アウトリガ
Claims (15)
- 梁と柱とにより構成される構造物の重機を用いた組立建設において重機作業計画の作成を支援する装置であって、
データおよび指示の入力をするための入力手段と、
組立建設に用いる重機の能力を設定するための能力設定手段と、
重機により吊り上げる吊上部材を指定すると共に、その吊上部材を吊り上げるために必要となる重機の必要能力を求めるための吊上部材指定手段と、
前記能力設定手段により設定した重機の設定能力および前記吊上部材指定手段により求めた重機の必要能力を表示する表示手段と、
重機が動作することにより生ずる干渉領域を求めると共に、その干渉領域内に構造物が存在するか否かを判断して重機と構造物との干渉を判定する干渉判定手段とを備えると共に、
前記干渉判定手段は、前記構造物の梁に関する干渉を判定する梁干渉判定手段と、前記構造物の柱に関する干渉を判定する柱干渉判定手段とを含む
ことを特徴とする重機作業計画作成支援装置。 - 前記梁干渉判定手段は、
梁のｚ座標値が干渉領域のｚ座標値の範囲内か否かを判断するＺ軸方向梁干渉判定手段と、
梁と干渉領域の軸との間の距離が梁のｚ座標値における干渉領域の半径よりも大きいか否かを判断するＸＹ軸方向第１梁干渉判定手段と、
梁の両端の各（ｘ，ｙ）座標値が梁のｚ座標値における干渉領域の（ｘ，ｙ）座標値の範囲内か否かを判断するＸＹ軸方向第２梁干渉判定手段と、
梁の両端を結んだ直線が梁のｚ座標値における干渉領域を通過するか否かを判断するＸＹ軸方向第３梁干渉判定手段と
を備えたことを特徴とする請求項１記載の重機作業計画作成支援装置。 - 前記柱干渉判定手段は、
柱と干渉領域の軸との間の距離が干渉領域のＸＹ軸方向における最大半径よりも大きいか否かを判断するＸＹ軸方向第１柱干渉判定手段と、
ＸＹ軸方向の半径が最大となるｚ座標値における干渉領域の（ｘ，ｙ）座標値の範囲内に柱の（ｘ，ｙ）座標値があるか否かを判断するＸＹ軸方向第２柱干渉判定手段と、
柱の両端の各ｚ座標値が柱の（ｘ，ｙ）座標値における干渉領域のｚ座標値の範囲内か否かを判断するＺ軸方向第１柱干渉判定手段と、
柱の両端を結んだ直線が柱の（ｘ，ｙ）座標値における干渉領域のｚ座標値の範囲を通過するか否かを判断するＺ軸方向第２柱干渉判定手段と
を備えたことを特徴とする請求項２記載の重機作業計画作成支援装置。 - 前記能力設定手段は、
重機の諸元を設定するための諸元設定手段と、
この諸元設定手段において設定した諸元に基づき定格荷重を求める定格荷重算出手段と、
前記諸元設定手段において設定した諸元に基づき作業半径と作業揚程とを求める作業半径・揚程算出手段と
を備えたことを特徴とする請求項１記載の重機作業計画作成支援装置。 - 更に、重機に関するデータを格納する重機データ格納手段を備えると共に、この重機データ格納手段にはアウトリガ方式とカウンタウエイトとから定格荷重性能区分を決定する定格荷重性能区分テーブルおよび定格荷重性能区分とブーム諸元とジブ諸元とから定格荷重を求める定格荷重テーブルが格納されており、かつ、前記定格荷重算出手段は、前記諸元設定手段において設定したアウトリガ方式とカウンタウエイトとに基づいて前記重機データ格納手段に格納された定格荷重性能区分テーブルを用い定格荷重性能区分を決定する定格荷重性能区分決定手段と、この定格荷重性能区分決定手段により決定した定格荷重性能区分と前記諸元設定手段において設定したブーム諸元とジブ諸元とに基づいて前記重機データ格納手段に格納された定格荷重テーブルを用い対応する定格荷重を取り出す定格荷重取出手段とを備えたことを特徴とする請求項４記載の重機作業計画作成支援装置。
- 前記定格荷重算出手段は、更に、前記定格荷重性能区分決定手段により決定した定格荷重性能区分と前記諸元設定手段において設定したブーム諸元とジブ諸元とに基づき前記重機データ格納手段に格納された定格荷重テーブルから諸元のうちの１つを変数とする複数の定格荷重を取り出して定格荷重を求めるための近似曲線を作成すると共にその近似曲線に基づいて定格荷重を求める内挿処理手段を備えたことを特徴とする請求項５記載の重機作業計画作成支援装置。
- 更に、構造物のモデルに関するデータを格納する構造物モデルデータ格納手段と、構造物に対する重機の配置を設定するための配置設定手段とを備えており、かつ、前記吊上部材指定手段は、吊上部材を構造物モデルにおいて指定すると共にその指定に応じて前記構造物モデルデータ格納手段から読み出した構造物モデルデータと前記配置設定手段により設定した重機の配置とから重機の必要能力を求めることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１に記載の重機作業計画作成支援装置。
- 更に、構造物のモデルに関するデータを格納する構造物モデルデータ格納手段と、構造物に対する重機の配置を設定するための配置設定手段と、重機のブームの旋回範囲を設定するためのブーム旋回設定手段とを備えており、かつ、前記干渉判定手段は、前記配置設定手段により設定した重機の配置と前記能力設定手段により設定した重機の能力と前記ブーム旋回設定手段により設定したブームの旋回範囲とに基づいてブームが旋回することにより生ずる干渉範囲を求めると共に、前記構造物モデルデータ格納手段から読み出した構造物モデルデータに基づき構造物モデルが干渉領域内に存在するか否かを判断して重機と構造物との干渉を判定することを特徴とする請求項７記載の重機作業計画作成支援装置。
- 更に、前記能力設定手段により設定した重機の設定能力と前記干渉判定手段により判定した重機と構造物との干渉の有無とに基づいて吊り上げ可能な部材に関するデータと重機に関するデータとを関連づけて工程データを生成する工程データ生成手段と
を備えたことを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１に記載の重機作業計画作成支援装置。 - 前記工程データ生成手段は、更に、吊上部材の重心がＸＹ軸方向における干渉領域内にあるか否かを判断することを特徴とする請求項９記載の重機作業計画作成支援装置。
- 更に、前記工程データ生成手段により生成した工程データに基づいて構造物の組立順序を設定し、作業順序データを生成するための組立作業順序設定手段を備えたことを特徴とする請求項９または１０に記載の重機作業計画作成支援装置。
- 更に、前記組立作業順序設定手段により生成した作業順序データに基づいて構造物を構成する構成部材の車両への積載順序を設定し、積載順序データを生成するための車両積載順序設定手段を備えたことを特徴とする請求項１１記載の重機作業計画作成支援装置。
- 更に、前記工程データ生成手段により生成した工程データに基づいて作業状況図を作成し、作業状況図データを生成する作業状況図生成手段を備えたことを特徴とする請求項９ 乃至１２のいずれか１に記載の重機作業計画作成支援装置。
- 更に、他の設計手段により作成された構造物に関する設計データから構成部材に関するデータを抽出する構造物構成部材データ抽出手段と、
構造物構成部材データ抽出手段により抽出したデータの形式を読み込み可能なデータ形式に変換する変換手段と
を備えたことを特徴とする請求項１乃至１４のいずれか１に記載の重機作業計画作成支援装置。 - 更に、構造物の水平方向に関するデータを入力するための元図面データ入力手段と、
構造物の高さ方向に関するデータを設定するための階高データ設定手段と、
前記元図面データ入力手段により入力された水平方向に関するデータと前記階高データ設定手段により設定された高さ方向に関するデータとに基づき３次元の構造物モデルを作成する構造物モデル作成手段と
を備えたことを特徴とする請求項１乃至１４のいずれか１に記載の重機作業計画作成支援装置。
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