JP4411564B2

JP4411564B2 - 墨出し装置

Info

Publication number: JP4411564B2
Application number: JP28763499A
Authority: JP
Inventors: 勝男安沢
Original assignee: 株式会社ユアテック
Priority date: 1999-10-08
Filing date: 1999-10-08
Publication date: 2010-02-10
Anticipated expiration: 2019-10-08
Also published as: JP2001105356A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、墨出し装置に係り、特に、レーザー光を利用した墨出し装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
天井面や壁面に加工や設備や装置類の設置などを行う場合、それらの加工または装置位置などを決定するために天井面や壁面への墨出し作業を行っている。墨出しを行う場合、例えば天井面への墨出しでは、床面などに基準線を引き、天井面に加工や設備の設置などを行うための墨出し位置に対応する床面の基準位置を、基準線を起点として実際に長さなどを測ることなどにより設定する。この基準位置に、例えば下方と上方に同軸のレーザー光を照射する墨出し装置を設置し、下方のレーザー光が床面に投影された点を基準位置に合わせることで、正確に天井面の墨出し位置を求めている。しかし、このような墨出し装置では、複数の墨出し位置を求める場合、墨出し装置を床面上に設定された複数の基準位置を移動させながら墨出し作業を行わなければならず作業性が悪い。このため、レーザー光照射手段を鉛直方向と水平方向とに回動可能にし、１つの基準位置から任意の方向にレーザー光を照射できる墨出し装置が考えられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
レーザー光照射手段を鉛直方向と水平方向とに回動可能にした墨出し装置では、１つの基準位置から複数の墨出し位置を求めるために、墨出し装置を移動する手間をなくすことはできるが、基準位置からの墨出し位置の距離、方向、そして基準位置から天井面まで高さや壁面の墨出し位置までの距離や、３次元座標などを平面図や立面図などの複数の図面などから求め、求められたデータを墨出し装置に入力するといった煩雑な作業が必要である。このため、さらに作業性を向上することが望まれている。
【０００４】
本発明の課題は、墨出し作業の作業性を向上することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の墨出し装置は、レーザー光の照射手段と前記レーザー光の反射光を受光する反射光受光手段とを装置中心に対して水平方向と鉛直方向に回動させる駆動手段と、照射手段から照射されたレーザー光が反射して反射光受光手段に受光されるまでの時間から装置中心とレーザー光の反射位置までの距離を計測する距離計測手段と、駆動手段を制御する制御手段とを備え、制御手段は、入力される天井、床面及び壁面に設定された空間座標を記憶し、前記壁面に設定された既知の座標２点に前記レーザー光を照射して前記距離計測手段により前記２点から前記装置中心までの距離をそれぞれ求め、該求めた距離と前記２点間の既知の距離から装置中心座標を求め、該装置中心座標を通る仮想水平面上に所望の墨出し位置座標から垂下した垂直投影点の座標を求め、前記装置中心座標と前記垂直投影点の座標とから、前記装置中心座標と前記垂直投影点の座標とを結ぶ線と予め設定されている前記装置の基準方位との前記仮想水平面上における水平方位角を求め、前記レーザー光の照射方向が基準方位から前記墨出し位置方向に前記水平方位角になるように水平回転させた後、前記レーザー光の照射手段を鉛直方向に回転させて前記レーザー光の照射位置から前記装置中心までの距離を前記距離計測手段により計測し、前記装置中心座標から前記墨出し位置座標までの距離を算出し、該算出した距離と前記計測した距離とが一致するように、前記装置中心座標と前記墨出し位置座標とを結ぶ線と前記仮想水平面とがなす仰角を、前記レーザー光の照射方向を鉛直方向に回転させて調整して、前記墨出し位置に前記レーザー光を照射して墨出しすることにより上記課題を解決する。
【０００６】
このような構成とすることにより、墨出し装置の位置の装置座標と、この装置座標が設定された仮想水平面上に墨出し位置を投影した垂直投影点の座標となどから、幾何学的関係によりレーザー光照射方向の基準方位から墨出し位置方向への水平回転角を算出することができる。さらに、レーザー光の照射方向を鉛直方向に移動させたときの仰角と、この仰角での装置位置からレーザー光が投影された位置までの距離とに基づいてレーザー光照射方向の仮想水平面から墨出し位置に向かう鉛直方向への回転角を算出することができる。このため、墨出し装置から天井面の高さや壁面までの距離などに関係なく、墨出しを行う天井面や壁面などの平面図に座標軸を設定して求めた墨出し位置の２次元座標を墨出し装置に入力するといった簡単な作業で墨出しを行うことができる。すなわち、墨出し作業の作業性を向上することができる。
【０００７】
このとき、制御手段は、墨出し装置が設置された位置の装置座標とこの装置座標を含む仮想水平面上に墨出し位置を垂下した垂直投影点の座標との幾何学的関係から算出された水平方位角に基づきレーザー光の照射方向を基準方位から墨出し位置方向に水平回転させた後、装置位置から垂直投影点までの距離とレーザー光の照射方向を鉛直方向に移動させたときの仰角とこの仰角での装置位置からレーザー光の反射位置までの距離との幾何学的関係に基づいてレーザー光の照射方向を墨出し位置に合わせることで天井面または床面への墨出しができる。
【０００８】
一方、制御手段は、墨出し装置が設置された位置の装置座標とこの装置座標を含む仮想水平面上に墨出し位置を垂下した垂直投影点の座標との幾何学的関係から算出された水平方位角に基づきレーザー光の照射方向を基準方位から墨出し位置方向に水平回転させた後、墨出し位置から垂直投影点までの距離とレーザー光の照射方向を鉛直方向に移動させたときの仰角とこの仰角での装置位置からレーザー光の反射位置までの距離との幾何学的関係に基づいてレーザー光の照射方向を墨出し位置に合わせることで壁面への墨出しができる。
【０００９】
さらに、既知の２点の座標を予め墨出し装置に入力し、装置位置と既知の２点との距離を各々距離計測手段で計測し、制御手段が、既知の２点の座標と、計測された装置位置から既知の２点までの各々の距離と、既知の２点の座標から算出した既知の２点間の距離と、座標軸と装置位置から既知の２点のいずれか一方へ引いた線とのなす角度との幾何学的関係に基づいて装置座標を算出するようにすれば、装置位置の座標を予め決めて墨出ししておく必要が無く、墨出し装置を任意の位置に設置できるので好ましい。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明を適用してなる墨出し方法の一実施形態を図１乃至図７を参照して説明する。図１は、墨出し装置の概略構成を示すブロック図である。図２は、天井面の墨出し位置を示す図である。図３は、墨出し装置による墨出し対象室の天井面への墨出し動作を示す平面図である。図４は、墨出し装置による墨出し対象室の天井面への墨出し動作を示す側面図である。図５、６及び８は、墨出し装置の作動を示すフローチャートである。図７は、墨出し装置による墨出し対象室の壁面への墨出し動作を示す斜視図である。
【００１１】
本実施形態の墨出し装置１は、図１に示すように、鉛直方向と水平方向とに回動可能なレーザー照射部３、マイクロコンピュータなどからなる制御部５、そしてデータの入力や墨出し装置１の動作を指示するための操作部７などで構成されている。レーザー光照射部３は、平行光束のレーザー光を発振するレーザー光発光器９、レーザー光発光器９から照射されたレーザー光の反射光を受光するレーザー光受光器１１、レーザー光の照射方向を鉛直方向と水平方向に回動させる駆動手段１３、レーザー光照射部３の回転角度を検出する角度検出手段１４などからなる。なお、レーザー光受光器１１は、レーザー光発光器９に隣接して設けられレーザー光発光器９と一体に動くか、またはレーザー光受光器１１はレーザー光発光器９と一体的に形成される。また、レーザー光照射部３とレーザー光制御部５や操作部７とは一体に形成されていてもよいし、分離されていてもよい。
【００１２】
レーザー光の制御部５は、レーザー光発光器９から照射されたレーザー光が反射してレーザー光受光部１１に受光されるまでの時間からレーザー光の反射点と墨出し装置１との距離を計測する距離計測演算手段１５、墨出し位置の座標データや距離計測演算手段１５での計測データを記憶する記憶手段１７、距離計測演算手段１５からの計測データや記憶手段１７からの墨出し座標データなどに基づいて墨出し装置１と墨出し位置などとの距離やレーザー光照射方向の水平角や仰角などを算出するレーザー光の照射方向演算手段１９、距離計測演算手段１５、記憶手段１７、照射方向演算手段１９などの動作や時間的同期を制御し、角度検出手段１４からの信号と照射方向演算手段１９からの信号に基づいてレーザー照射部３の駆動手段１３の動作を制御する動作制御手段２１などからなる。なお、レーザー光照射部３のレーザー光受光器１１と制御部５の距離演算手段１５とは、距離計測手段を構成している。操作部７は、墨出し座標などを入力するための座標入力用キーパッド２３、墨出し装置１の動作を指示する動作指示用キーパッド２５などからなる。
【００１３】
まず、建造物の部屋の天井面に墨出しする場合について説明する。天井面の設計図または施工図中に、図２に示すように任意のＸ軸とＹ軸を設定し、墨出し位置、例えばＰ_１、Ｐ_２、Ｐ_３、Ｐ_４、Ｐ_５、Ｐ_６、Ｐ_７を記入する。設定した座標軸から墨出し座標、例えば墨出し座標Ｐ_１（Ｘ_１，Ｙ_１）、Ｐ_２（Ｘ_２，Ｙ_２）、Ｐ_３（Ｘ_３，Ｙ_３）、Ｐ_４（Ｘ_４，Ｙ_４）、Ｐ_５（Ｘ_５，Ｙ_５）、Ｐ_６（Ｘ_６，Ｙ_６）、Ｐ_７（Ｘ_７，Ｙ_７）求める。また、これらの天井面２７の墨出し位置Ｐ_１、Ｐ_２、Ｐ_３、Ｐ_４、Ｐ_５、Ｐ_６、Ｐ_７を墨出し装置１のレーザー照射部３のレーザー照射方向を天井面２７と水平にした場合にレーザー光が通る仮想水平面２９上に投影した垂直投影点Ｐ_１’、Ｐ_２’、Ｐ_３’、Ｐ_４’、Ｐ_５’、Ｐ_６’、Ｐ_７’は、図３、４に示すように、墨出し位置Ｐ_１、Ｐ_２、Ｐ_３、Ｐ_４、Ｐ_５、Ｐ_６、Ｐ_７と同じ座標になる。なお、レーザー照射部３のレーザー光照射方向を水平方向にした場合の床面３１からのレーザー光照射位置の高さ、すなわち仮想水平面２９の高さＺ_０は、予め墨出し装置１に入力されている。
【００１４】
墨出し座標Ｐ_１（Ｘ_１，Ｙ_１）、Ｐ_２（Ｘ_２，Ｙ_２）、Ｐ_３（Ｘ_３，Ｙ_３）、Ｐ_４（Ｘ_４，Ｙ_４）、Ｐ_５（Ｘ_５，Ｙ_５）、Ｐ_６（Ｘ_６，Ｙ_６）、Ｐ_７（Ｘ_７，Ｙ_７）を、図５に示すように、墨出しを行う順に座標入力用キーパッド２３で墨出し装置１に入力する（ステップ１０１）。このとき、各墨出し位置Ｐ_１、Ｐ_２、Ｐ_３、Ｐ_４、Ｐ_５、Ｐ_６、Ｐ_７が天井面２７に対する墨出し位置であることを座標入力用キーパッド２３で墨出し装置１に入力する。墨出し装置１を、図３、４に示すように、墨出しを行う建造物などの墨出し対象室の任意の床面３１上に設置する。墨出し装置１を床面３１上の任意の位置に設置するため、墨出し装置１の装置位置の座標、すなわち装置座標Ｐ_０（Ｘ_０，Ｙ_０）は未知であり入力できないので（ステップ１０２）、装置座標Ｐ_０（Ｘ_０，Ｙ_０）の決定を動作指示用キーパッド２５の装置座標決定キーにより指示する（ステップ１０３）。
【００１５】
装置座標Ｐ_０（Ｘ_０，Ｙ_０）の決定に必要な２カ所の基準点の座標、例えば図３に示すような壁面３３に記された仮想水平面２９上にある既知の２点の逃げ基準点座標Ｐ_Ｓ１（Ｘ_Ｓ１，Ｙ_Ｓ１）、Ｐ_Ｓ２（Ｘ_Ｓ２，Ｙ_Ｓ２）などを、図５に示すように、座標入力用キーパッド２３で入力する（ステップ１０４、１０５）。墨出し装置１がレーザー光を照射したら動作指示用キーパッド２５の水平回転キーによりレーザー光照射部３を水平回転させ、逃げ基準点Ｐ_Ｓ１にレーザー光の投影位置を合わせ（ステップ１０６）、動作指示用キーパッド２５の距離計測キーを押し（ステップ１０７）、基準位置Ｐ_０と逃げ基準点Ｐ_Ｓ１とを結んだ辺Ｐ_０−Ｐ_Ｓ１の距離Ｌ_Ｓ１を計測（ステップ１０８）し、記憶手段１７に距離Ｌ_Ｓ１の値を記憶する。再度同様の操作を繰り返し、動作指示用キーパッド２５の水平回転キーによりレーザー光照射部３を水平回転させ、逃げ基準点Ｐ_Ｓ２にレーザー光の投影位置を合わせ（ステップ１０６）、動作指示用キーパッド２５の距離計測キーを押し（ステップ１０７）、基準位置Ｐ_０と逃げ基準点Ｐ_Ｓ２とを結ぶ辺Ｐ_０−Ｐ_Ｓ２の距離Ｌ_Ｓ２を計測し（ステップ１０８）、記憶手段１７に距離Ｌ_Ｓ２の値を記憶する。基準点２点の距離計測が完了すると、逃げ基準点座標Ｐ_Ｓ１（Ｘ_Ｓ１，Ｙ_Ｓ１）、Ｐ_Ｓ２（Ｘ_Ｓ２，Ｙ_Ｓ２）から次式（１）により逃げ基準点Ｐ_Ｓ１とＰ_Ｓ２とを結ぶ線Ｐ_Ｓ１−Ｐ_Ｓ２の距離Ｌ_Ｓ１２を算出する。
【００１６】
【数１】

得られた距離Ｌ_Ｓ１２と記憶手段１７に記憶されている距離Ｌ_Ｓ１、Ｌ_Ｓ２より、辺Ｐ_０−Ｐ_Ｓ２と線Ｐ_Ｓ１−Ｐ_Ｓ２とのなす角αを次式（２）より算出する。
【００１７】
【数２】

さらに、逃げ基準点座標Ｐ_Ｓ２（Ｘ_Ｓ２，Ｙ_Ｓ２）を通るＸ軸に平行な線３５と線Ｐ_Ｓ１−Ｐ_Ｓ２とのなす角γを次式（３）から算出する。
【００１８】
【数３】

線３５と線Ｐ_０−Ｐ_Ｓ２とのなす角γ_０は、次式（４）の関係にある。
【００１９】
【数４】

したがって、式（２）、（３）から算出された角α、γから式（４）により角γ_０が算出される。この角γ_０を次式（５）、（６）に代入する。
【００２０】
【数５】

【００２１】
【数６】

これにより、墨出し装置１の装置位置の座標である装置座標Ｐ_０（Ｘ_０，Ｙ_０）が算出される（ステップ１０９）。
【００２２】
レーザー光の照射方向の基準方位３７をＸ軸に平行な方向にとる場合には、逃げ基準点Ｐ_Ｓ２にレーザー光が投影されている状態から図３上で時計回りに（γ_０＋１８０）度、または反時計回りに（１８０−γ_０）度レーザー光照射部３の水平回転を行いレーザー光の照射方向を基準方位３３に向ける（ステップ１１０）。このとき、基準点Ｐ_Ｓ２にレーザー光が投影されている状態からレーザー光照射部３のレーザー光照射方向を鉛直方向に１８０度回転させた後、図３上で時計回りにγ_０度水平回転させてもよい。また、既知の基準点として、逃げ基準点Ｐ_Ｓ１、Ｐ_Ｓ２とＹ軸を挟んで反対側に位置する点を用いた場合には、最後に距離計測を行った基準点にレーザー光が投影されている状態から、最後に距離計測を行った基準点の座標により、図３上で時計回りまたは反時計回りにγ_０度レーザー光照射部３の水平回転を行えばよい。
【００２３】
なお、基準方位をＹ軸に平行な方向にとる場合には、角αの代わりに装置位置Ｐ_０と逃げ基準点Ｐ_Ｓ１とを結ぶ線Ｐ_０−Ｐ_Ｓ１と線Ｐ_Ｓ１−Ｐ_Ｓ２とのなす角βを次式（７）により算出する。
【００２４】
【数７】

得られた角βにより、上記と同様に装置座標Ｐ_０（Ｘ_０，Ｙ_０）を算出すればよい。
【００２５】
装置座標Ｐ_０（Ｘ_０，Ｙ_０）の設定後、図６に示すように、墨出し装置１に墨出し開始を指令する（ステップ１１１）。墨出し装置１は、墨出し位置Ｐ_１の座標入力時の指令から天井面２７または床面３１への墨出しであることを識別した後（ステップ１１２）、装置座標Ｐ_０（Ｘ_０，Ｙ_０）と、墨出し座標Ｐ_１（Ｘ_１，Ｙ_１）とから次式（８）により、基準方位３７から墨出し位置Ｐ_１からの垂線と仮想水平面２９が交わる点である垂直投影点Ｐ_１’への水平方位角θ_１を算出する（ステップ１１３）。
【００２６】
【数８】

得られた水平方位角θ_１だけレーザー光照射部３の水平回転を行い、レーザー光照射方向を基準方位３７から垂直投影点Ｐ_１’の方へ向ける（ステップ１１４）。
【００２７】
その後、基準位置Ｐ_０と垂直投影点Ｐ_１’との距離Ｄ_１を次式（９）により算出する（ステップ１１５）。
【００２８】
【数９】

距離Ｄ_１算出後、墨出し位置Ｐ_１の座標入力時の指令から天井面２７への墨出しであることを識別し（ステップ１１６）、墨出し装置１のレーザー光照射部３を鉛直方向上方に回転させ、図４に示すように、レーザー光照射方向を水平方向より上げて行き、墨出し装置１とレーザー光が投影された位置との距離Ｌ_１を墨出し装置１の距離計測演算手段１５で計測する（ステップ１１７）。そして、距離Ｄ_１、装置位置Ｐ_０とレーザー光が投影された位置との距離Ｌ_１、そしてレーザー光照射方向の仰角δ_１の関係が次式（１０）の関係になるように、仰角δ_１を合わせる。
【００２９】
【数１０】

このとき、Ｄ_１がＬ_１×ｃｏｓδ_１より大きい場合には、δ_１を小さく（ステップ１１９）、Ｄ_１がＬ_１×ｃｏｓδ_１より小さい場合には、δ_１を大きく（ステップ１２０）して、式（１０）の関係になるように調整する。
【００３０】
これにより、天井面２７の墨出し位置Ｐ_１にレーザー光が投影され、墨出しを行うことができる（ステップ１２１）。なお、墨出し位置Ｐ_２、Ｐ_３、Ｐ_４、Ｐ_５、Ｐ_６、Ｐ_７の墨出しは、動作指示用キーパッド２５のキーにより墨出し開始を指示する度に、記憶手段１７に入力された順に、墨出し装置１がステップ１１１から１２１を繰り返すことにより墨出しが実施される。また、床面３１に墨出しを行う場合には、墨出し位置Ｐ_１の座標入力時の指令から床面３１への墨出しであることを識別し（ステップ１１６）、墨出し装置１のレーザー光照射部３を鉛直方向下方に回転させ（ステップ１２２）、以下、ステップ１１８から１２１を行うことで墨出しできる。
【００３１】
次に、天井面２７に続けて、建造物の壁面３３に墨出しする場合について説明する。壁面３３の設計図または施工図中に、図７に示すように、任意の座標軸としてＸ軸とＺ軸を設定し、墨出し位置を記入する。このとき、天井面２７への墨出しと同時に壁面３３への墨出しを行う場合には、天井面２７に設定したＸ軸を共通のＸ軸として用いている。墨出し座標Ｐ_８（Ｘ_８，Ｙ_８）を求めた後、図５に示すように、天井面２７の墨出し座標Ｐ_１（Ｘ_１，Ｙ_１）、Ｐ_２（Ｘ_２，Ｙ_２）、Ｐ_３（Ｘ_３，Ｙ_３）、Ｐ_４（Ｘ_４，Ｙ_４）、Ｐ_５（Ｘ_５，Ｙ_５）、Ｐ_６（Ｘ_６，Ｙ_６）、Ｐ_７（Ｘ_７，Ｙ_７）などと共に、座標入力用キーパッド２３で墨出し装置１に墨出し座標Ｐ_８（Ｘ_８，Ｙ_８）を入力する（ステップ１０１）。このとき、墨出し位置Ｐ_８が壁面３３に対する墨出し位置であることを座標入力用キーパッド２３で墨出し装置１に入力する。または、天井面３５の墨出し後、設定した座標軸から求められた墨出し座標Ｐ_８（Ｘ_８，Ｚ_８）などと、壁面３３への墨出し指示を座標入力用キーパッド２３により入力する。なお、本実施形態では、Ｚ軸と天井面２７と共通のＸ軸とを設定したが、Ｚ軸と天井面２７と共通のＹ軸を設定してもよい。
【００３２】
墨出し装置１に、図６に示すように、墨出し開始を指令し（ステップ１１１）、墨出し位置が壁面３３で有ることを識別する（ステップ１１２）と、図８に示すように、墨出し装置１のレーザー照射部３のレーザー照射方向を、床面３１と水平な状態で、墨出しを行う壁面３３へ垂直にレーザー光が照射される点、すなわち装置位置Ｐ_０を壁面３３へ垂直に投影した水平投影点Ｐ_０’に向け、これを基準方位３８とする（ステップ１２３）。装置位置Ｐ_０と水平投影点Ｐ_０’との距離Ｌ_０を距離計測演算手段１５により算出し、壁面３３の墨出し位置Ｐ_８の垂線３９と水平投影点Ｐ_０’を通る水平線４１との交点、すなわち墨出し位置Ｐ_８の仮想水平面２９への垂直投影点をＰ_０”とし、この垂直投影点Ｐ_０”と装置位置Ｐ_０とを結ぶ線Ｐ_０−Ｐ_０”と、装置位置Ｐ_０と水平投影点Ｐ_０’とを結ぶ線Ｐ_０−Ｐ_０’とのなす水平方位角θ_２を、距離Ｌ_０、装置座標Ｐ_０（Ｘ_０，Ｚ_０）、水平投影点座標Ｐ_０’（Ｘ_０，Ｚ_０）、垂直投影点座標Ｐ_０”（Ｘ_８，Ｚ_０）から次式（１１）により算出する（ステップ１２４）。
【００３３】
【数１１】

得られた水平方位角角θ_２だけレーザー光照射部３の水平回転を行い、レーザー光照射方向を水平投影点Ｐ_０’方向から垂直投影点Ｐ_０”方向へ向ける（ステップ１２５）。
【００３４】
その後、墨出し座標Ｐ_８（Ｘ_８，Ｚ_８）と垂直投影点座標Ｐ_０” （Ｘ_８，Ｚ_０）とから、次式（１２）により、垂直投影点Ｐ_０”と墨出し位置Ｐ_８との距離Ｄ_２を算出する（ステップ１２６）。
【００３５】
【数１２】

なお、Ｚ_０は、図４に示すように、予め墨出し装置１に入力されているレーザー光照射方向を水平方向にした場合の床面３１からのレーザー光照射位置の高さである。
【００３６】
距離Ｄ_２算出後、墨出し座標Ｐ_８（Ｘ_８，Ｚ_８）より墨出し位置が垂直投影点Ｐ_０”よりも上方にあることを識別し（ステップ１２７）、レーザー光照射部３を鉛直方向上方に回転させてレーザー光照射方向を水平より上げて行き、墨出し装置１とレーザー光が投影された位置との距離Ｌ_２を距離計測演算手段１５で計測する（ステップ１２８）。そして、距離Ｄ_２、距離Ｌ_２、そしてレーザー光照射方向の仰角δ_２の関係が次式（１３）になるように、仰角δ_２を合わせる（ステップ１２９）。
【００３７】
【数１３】

このとき、Ｄ_２がＬ_２×ｓｉｎδ_２より小さい場合には、δ_２を小さく（ステップ１３０）、Ｄ_２がＬ_２×ｓｉｎδ_２より大きい場合には、δ_２を大きく（ステップ１３１）して、式１３の関係になるように調整する。また、墨出し座標Ｐ_８（Ｘ_８，Ｚ_８）より墨出し位置が垂直投影点Ｐ_０”よりも下方にあることを識別（ステップ１２７）した場合には、墨出し装置１のレーザー光照射部３を鉛直方向下方に回転させ（ステップ１３２）、以下、ステップ１３０から１３２を行う。
【００３８】
これにより、壁面３３の墨出し位置Ｐ_８にレーザー光が投影され、墨出しを行うことができる（ステップ１３３）。なお、壁面３３に複数の墨出し位置がある場合には、天井面２７への墨出しにおいて説明したように、動作指示用キーパッド２５のキーにより墨出し開始を指示する度に、記憶手段１７に入力された順に、ステップ１１１から１３３を繰り返すことにより墨出しが実施される。
【００３９】
このように、本発明の墨出し方法では、墨出し装置１から天井面２７の高さや壁面３３までの距離などに関係なく、墨出しを行う天井面や壁面などの平面図に座標軸を設定して求めた墨出し位置Ｐ_ｎの２次元座標を墨出し装置１に入力するといった簡単な作業で墨出しを行うことができる。すなわち、墨出し作業の作業性を向上することができる。
【００４０】
さらに、２点の既知の基準点Ｐ_Ｓ１、Ｐ_Ｓ２が墨出しされていれば、墨出し装置１を任意の位置に設置しても、その２点の基準点座標Ｐ_Ｓ１（Ｘ_Ｓ１，Ｙ_Ｓ１）、Ｐ_Ｓ２（Ｘ_Ｓ２，Ｙ_Ｓ２）を入力し、距離計測を行うことで墨出し装置１の装置位置の座標Ｐ_０（Ｘ_０，Ｙ_０）を算出することができる。加えて、２点の基準点のみを手作業により墨出しすれば、他の墨出し作業は全て墨出し装置１で行うことができる。なお、本実施形態では、基準位置Ｐ_０が任意の位置である場合を説明したが、既知の基準位置Ｐ_０に墨出し装置を設置することもできる。この場合、図５に示すように、装置座標Ｐ_０（Ｘ_０，Ｙ_０）を座標設定用キーパッド２３により入力し（ステップ１３４）、さらに、基準方位３７が壁面３３と垂直に交わる点にある基準点の座標を入力（ステップ１３５、１３６）した後、この基準点にレーザー光を投影（ステップ１３７）し、動作指示用キーパッド２５の基準点セットキーで基準方位３７を認識させる（ステップ１３８）こともできる。
【００４１】
また、本実施形態では、壁面３３のレーザー照射部３のレーザー光照射方向を水平方向にした場合のレーザー光照射位置の高さにある２点の逃げ基準点Ｐ_Ｓ１、Ｐ_Ｓ２を用いたが、２点の既知の点として、床面３１やレーザー光照射方向を水平方向にした場合のレーザー光照射位置の高さ以外の高さにある壁面３３などに記された点を用いることもできる。この場合、レーザー光照射方向を水平方向にした場合のレーザー光照射位置の高さは墨出し装置１に入力されているため、墨出し装置１と基準点の距離を距離計測演算手段１５で計測し、その値を三角関数により、レーザー照射部３のレーザー光照射方向を水平方向にした場合のレーザー光照射位置の高さにある仮想水平面２９上での距離に換算させればよい。
【００４２】
また、本実施形態の墨出し装置１では、墨出し座標を入力するときに、それらの墨出し位置がどの面上の位置かも併せて入力したが、入力座標の種類、例えば（Ｘ_ｎ，Ｙ_ｎ）座標が入力されることで天井面２７または床面３１への墨出しを、（Ｘ_ｎ，Ｚ_ｎ）または（Ｙ_ｎ，Ｚ_ｎ）座標が入力されることで壁面３３への墨出しを識別するようにしてもよい。
【００４３】
また、本実施形態の墨出し装置１では、記憶手段１７に墨出し座標が入力された順に、動作指示用キーパッド２５のキーにより墨出し開始を指示する度に墨出しが実施されるようにしたが、例えば入力された墨出し座標に固有の番号を付与することにより、その番号を指定することで所望の墨出し位置への墨出しを指示できるようにしてもよい。
【００４４】
また、本発明は、本実施形態の構成や操作手順の墨出し装置１に限らず、水平方向と鉛直方向に回転可能なレーザー光照射部、レーザー光の反射により反射位置の距離を計測する距離計測手段、座標に基づいて距離や水平方位角や仰角などを算出してレーザー光照射部のレーザー光の照射方向を制御する制御手段などを備えていれば、様々な構成や操作手順の墨出し装置に適用することができる。
【００４５】
【発明の効果】
本発明によれば、墨出し作業の作業性を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用してなる墨出し装置の一実施形態の構成を示すブロック図である。
【図２】天井面の墨出し位置を示す図である。
【図３】本実施形態の墨出し装置による墨出し対象室の天井面への墨出し動作を示す平面図である。
【図４】本実施形態の墨出し装置による墨出し対象室の天井面への墨出し動作を示す側面図である。
【図５】本発明を適用してなる墨出し装置の一実施形態の作動を示すフローチャートである。
【図６】本発明を適用してなる墨出し装置の一実施形態の作動を示すフローチャートである。
【図７】本実施形態の墨出し装置による墨出し対象室の壁面への墨出し動作を示す斜視図である。
【図８】本発明を適用してなる墨出し装置の一実施形態の作動を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１墨出し装置
３レーザー光照射部
５制御部
１１レーザー光受光部
１５距離計測演算手段

Claims

レーザー光の照射手段と前記レーザー光の反射光を受光する反射光受光手段とを装置中心に対して水平方向と鉛直方向に回動させる駆動手段と、前記照射手段から照射されたレーザー光が反射して前記反射光受光手段に受光されるまでの時間から前記装置中心と前記レーザー光の反射位置までの距離を計測する距離計測手段と、前記駆動手段を制御する制御手段とを備えてなる墨出し装置において、
前記制御手段は、入力される天井、床面及び壁面に設定された空間座標を記憶し、前記壁面に設定された既知の座標２点に前記レーザー光を照射して前記距離計測手段により前記２点から前記装置中心までの距離をそれぞれ求め、該求めた距離と前記２点間の既知の距離から装置中心座標を求め、該装置中心座標を通る仮想水平面上に所望の墨出し位置座標から垂下した垂直投影点の座標を求め、前記装置中心座標と前記垂直投影点の座標とから、前記装置中心座標と前記垂直投影点の座標とを結ぶ線と予め設定されている前記装置の基準方位との前記仮想水平面上における水平方位角を求め、前記レーザー光の照射方向が基準方位から前記墨出し位置方向に前記水平方位角になるように水平回転させた後、前記レーザー光の照射手段を鉛直方向に回転させて前記レーザー光の照射位置から前記装置中心までの距離を前記距離計測手段により計測し、前記装置中心座標から前記墨出し位置座標までの距離を算出し、該算出した距離と前記計測した距離とが一致するように、前記装置中心座標と前記墨出し位置座標とを結ぶ線と前記仮想水平面とがなす仰角を、前記レーザー光の照射方向を鉛直方向に回転させて調整して、前記墨出し位置に前記レーザー光を照射して墨出しすることを特徴とする墨出し装置。