JP4433605B2 - 建築開口部のバックアップ材加工システム - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、住宅の開口部にはめ込まれるサッシやドアと開口部の隙間を埋めるためのバックアップ材を、予め工場でプレカットして搬出するための、開口部のバックアップ材加工システムに関する。
【0002】
【従来の技術】
住宅のサッシやドアなどは、あらかじめ工場で製造され組み立てられて、建築工事現場に搬入される。建物の壁や構造体には、サッシやドアの金属製の枠等をはめこむことができるようにあらかじめ柱や梁を組んだ開口部を設けておく。この開口部のサイズを正確に上記枠等をはめこむことができるサイズにしておくとはめ込み作業が困難なため、開口部をやや大きめのサイズに設定しておく。また、収まり上、最終的な仕上げ面の位置が規定されており、開口部中で枠の位置合わせをするために、開口部と枠との隙間にバックアップ材を詰め込む。従って、現場でバックアップ材を必要な寸法に切断してその隙間を埋めて枠を所定の位置に固定している。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記のような従来の技術には、次のような解決すべき課題があった。
1軒の住宅には非常に多数のサッシやドアが取り付けられる。サッシやドアを取り付ける場所によって、バックアップ材のサイズや厚みは様々である。したがって、設計図を参照しながらバックアップ材を取り付ける位置を決めて、寸法や厚みを測ってバックアップ材の加工をする。こうしたいわゆる現場合わせには熟練が必要で作業時間も長くなり工賃が高くなるという問題があった。また、バックアップ材の取り付け位置や寸法を判断するためには高度の専門知識が必要になるという問題もある。さらに、現場合わせによってバックアップ材を加工する場合には定尺材から切り出しをするため、多くの切り屑が発生し、廃棄物処理上の問題も発生する。
【0004】
【課題を解決するための手段】
本発明は以上の点を解決するため次の構成を採用する。
〈構成1〉
建築設計用のCADデータを参照して、このCADデータに含まれる開口部の寸法と、この開口部にはめ込まれる枠材の寸法から、両者の隙間を埋めるためのバックアップ材のサイズを算出するサイズ算出手段と、上記CADデータを参照して、開口部付近の構造材の配置を取得して、この配置からバックアップ材の種類を選定する種類選定手段と、開口部ごとに、上記種類選定手段で選定したバックアップ材を、上記サイズ算出手段で算出したサイズで切断するようにプレカット部を制御するプレカット制御手段と、プレカットしたバックアップ材を開口部単位でパッキングする梱包手段とを備えたことを特徴とする開口部のバックアップ材加工システム。
【0005】
〈構成2〉
構成1に記載の開口部のバックアップ材加工システムにおいて、サイズ算出手段は、建築設計用のCADデータを参照して、このCADデータに含まれる開口部の寸法と、この開口部にはめ込まれる枠材の断面形状と枠材の寸法変動要素とを表示する形状パターンマトリックスから、両者の隙間を埋めるためのバックアップ材のサイズを算出することを特徴とする開口部のバックアップ材加工システム。
【0006】
〈構成3〉
構成1に記載の開口部のバックアップ材加工システムにおいて、上記バックアップ材には、使用される開口部と取り付け位置とを識別するマーキングを施したことを特徴とする開口部のバックアップ材加工システム。
【0007】
〈構成4〉
構造材のプレカット用データ生成のために使用される建築設計用のCADデータを参照して、このCADデータに含まれる開口部の寸法と、この開口部にはめ込まれる枠材の寸法から、両者の隙間を埋めるためのバックアップ材のサイズを算出し、上記CADデータを参照して、開口部付近の構造材の配置を参照して、この配置からプレカット材の種類を選定して、開口部ごとに、上記種類選定手段で選定したバックアップ材を、上記サイズ算出手段で算出したサイズで切断するようにプレカットを制御し、プレカットしたバックアップ材を開口部単位でパッキングすることを特徴とする開口部のバックアップ材加工方法。
【0008】
〈構成5〉
構造材のプレカット用データ生成のために使用される建築設計用のCADデータを参照して、このCADデータに含まれる開口部の寸法と、この開口部にはめ込まれる枠材の断面形状と枠材の寸法変動要素とを表示する形状パターンマトリックスから、両者の隙間を埋めるためのバックアップ材のサイズを算出し、上記CADデータを参照して、開口部付近の構造材の配置を参照して、この配置からプレカット材の種類を選定して、開口部ごとに、上記種類選定手段で選定したバックアップ材を、上記サイズ算出手段で算出したサイズで切断するようにプレカットを制御し、プレカットしたバックアップ材を開口部単位でパッキングすることを特徴とする開口部のバックアップ材加工方法。
【0009】
〈構成6〉
構造材のプレカット用データ生成のために使用される建築設計用のCADデータを参照して、このCADデータに含まれる開口部の寸法と、この開口部にはめ込まれる枠材の寸法から、両者の隙間を埋めるためのバックアップ材のサイズを算出する処理と、上記CADデータを参照して、開口部付近の構造材の配置を参照して、この配置からプレカット材の種類を選定する処理と、開口部ごとに、上記種類選定手段で選定したバックアップ材を、上記サイズ算出手段で算出したサイズでプレカット制御するためのデータを生成する処理とを実行する、コンピュータプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【0010】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を具体例を用いて説明する。
図1は本発明の建築開口部のバックアップ材加工システムを示すブロック図である。
図のホストコンピュータ1は、工場のプレカット部8を制御してバックアップ材のプレカットを行うためのデータを生成する装置である。実際には、ホストコンピュータ1が生成した情報を、図示しない制御用コンピュータに転送し、その制御用コンピュータがプレカット部8を直接制御するケースが多い。しかしながら、制御用コンピュータの部分は既知のものでよいから、ここでは図示を省略し、ホストコンピュータ1が直接プレカット部を制御する例を示した。
【0011】
このホストコンピュータ1の内部に設けられた主要な機能ブロックを図の一点鎖線の枠中に示した。ホストコンピュータ1中の記憶装置2には、CADデータ3が記憶されている。このCADデータは建築設計用の図面を作成するためのデータである。この他、にホストコンピュータ1上で実行されるコンピュータプログラムであって、主要なものを図示した。ここでは、サイズ算出手段4、種類選定手段5及びプレカット制御手段6を例示した。
【0012】
サイズ算出手段4は、CADデータ3を参照してCADデータ3に含まれる開口部の寸法と開口部にはめ込まれる枠材の寸法等の寸法データから、バックアップ材のサイズを算出する機能を持つ。種類選定手段5は、CADデータ3に含まれる開口部付近の構造材の配置その他の構造データから、バックアップ材の材質等の種類を選定する機能を持つ。プレカット制御手段6は、種類選定手段5で選定したバックアップ材をサイズ算出手段4で算出したサイズでプレカットするようにプレカット部8を制御する機能を持つ。
【0013】
プレカット部8には、サプライ11とカッター12とマーカー13が設けられている。バックアップ材14は、サプライ11によってカッター12方向に供給されて所定の長さに切断された後、マーカー13によって識別マークの印刷がされる。プレカット後のバックアップ材14は、集積部9のパレット15上に積み上げられる。その後このバックアップ材14は、梱包部10においてバインダ16を用いて梱包される。
【0014】
住宅の建築に乾燥材や集成材あるいはプレカット材等が使用されるようになり、柱や梁といった構造材が非常に高い精度で組み立てられるようになった。サッシやドアの枠も工場で正確に組み立てられる。そこで、本発明では構造材のプレカット用データ生成のために使用される建築設計用のCADデータ3を利用して、バックアップ材のプレカット用データを生成する。例えば、ドアをはめ込むための金属枠の場合には、ドアが部屋の壁の中央に取り付けられるか隅の方に取り付けられるかによって、バックアップ材の種類やはめ込み位置が異なる。そこで、建築設計用のCADデータ3中に含まれる開口部付近の構造材や配置を参照する。この配置からプレカット材の種類が選定できる。また、CADデータ3に含まれる開口部の寸法と、この開口部にはめ込まれる枠材の寸法から、両者の隙間を埋めるためのバックアップ材のサイズを算出できる。以上の処理の結果を利用して、プレカット部8は、バックアップ材をプレカットする。プレカットしたバックアップ材14には、使用される開口部や取り付け位置を識別するためのマーキングを施す。その後梱包部10で、開口部別にパッキングされる。
【0015】
図2は、本発明を実施する住宅の例で(a)はその外観正面図(b)は主要部の間取り図である。
図の(a)に示す住宅20には、図に示す窓21、玄関22、明かり取り23などの開口部がある。これらの開口部にはサッシなどのあらかじめ工場で製造された枠材がはめ込まれる。そのとき、開口部の構造材とこれらの枠材との間に、上記のようなバックアップ材をはめ込む。(b)に示す間取り図において、部屋24の間仕切り25には、ドア26が取り付けられている。部屋24の隣の部屋の間仕切り27にも、同様のドア28が設けられる。ドア26とドア28とが全く同一規格のもであっても、間仕切り25の中央にドア26を配置した場合と、間仕切り27の端の部分にドア28を配置した場合とでは、バックアップ材の寸法や数などが異なる。
【0016】
図3は、ドアの位置に応じて異なるバックアップ材の構造を説明するための、間仕切りの主要部横断面図である。
図の(a)は間仕切りの中央付近にドアを配置したときの構造例を示す。図の柱30の両面には、石膏ボード32が貼り付けられている。この柱30の一面であって、石膏ボード32の端の部分に、ドアの額縁型33をはめ込む。さらにこの額縁型33の中央にドア用方立34と戸当たり35とを固定する。この場合に、ドア用方立34と柱30との間に隙間が生じる。この部分にバックアップ材41をはめ込んで、ドア用方立34の位置を正確に調整する。反対側の柱31の両側にも石膏ボード30が貼り付けられている。ここにも額縁型36と、ドア用方立37と戸当たり38とを配置する。そして、ドア用方立37と柱31との間にバックアップ材43をはめ込む。
【0017】
この図の(a)に示すように、間仕切りの中央にドアを配置する場合には、左右対称の断面構造になる。そこに、同一の厚さのバックアップ材を4枚用意して、これらを柱30、31とドア用方立34、37との間にそれぞれはさみ込む。一方(b)の例では、図の下方にある柱39が部屋の隅に配置されている。このため、ドアの位置をやや図の上方にシフトさせる。従って、図の上方に配置された柱30とドア用方立34との間には薄い1枚のバックアップ材42を配置する。一方、部屋の隅に位置する柱39とドア用方立37との間には厚いバックアップ材44を配置する。
【0018】
このように、同一の規格のドアを同一の太さの柱と同一の厚みの石膏ボードを使用した部屋に取り付ける場合でも、取り付け場所に応じてバックアップ材のサイズが異なる。従って、図1に示すCADデータ3に、この図3に示すような詳細なバックアップ材の図形情報が含まれている場合には、サイズ算出手段4は、その縦横高さのサイズを算出する。種類選定手段5は、サイズと使用場所に応じたバックアップ材の種類を選定する。また、間仕切りの構造と柱の位置とドアの位置のみがCADデータ3に含まれている場合には、サイズ算出手段4は、額縁型やドア用方立の寸法から、バックアップ材のサイズを算出する。種類選定手段5は、どこにどのような種類のバックアップ材を使用するかという情報を取得して、適宜、サイズ算出手段4に与える。
【0019】
図4は、図1に示したシステムによるバックアップ材のサイズ算出や種類選定及びプレカットと梱包処理などの具体的な流れを示す説明図である。
まずサイズ算出手段4により、図の一番上に示すような石膏ボード32に挟まれたバックアップ材42のサイズデータ80が算出される。このサイズデータ80は、バックアップ材42が使用される場所を示す取り付け場所データと、バックアップ材42のサイズを示すデータから構成される。例えば、「クロゼットのドアL」というのは、クロゼットのドアの左側の隙間にはめ込まれるということを示す。種類選定手段5は、どの場所に使用されるどのような厚みのものかという情報に基づいて、バックアップ材の種類を示す情報81を選定する。この情報に基づいてバックアップ材の材料がストックヤード82からピッキングされる。
【0020】
ピッキングされた材料は、図1に示すプレカット部8に搬送され、上記のサイズ情報80に基づいてプレカットされる。このとき、マーカー13によって、バックアップ材42に識別情報71が印刷される。識別情報71は、サイズ情報80に含まれた取り付け場所示す情報である。このように、そのバックアップ材42がどの開口部のどの部分に取り付けるかといった情報を付加しておくことによって、現場で簡単に間違いなくバックアップ材の取り付けが可能になる。プレカットされたバックアップ材42は、例えば、ドア用部品34やドア取り付け用部品72などと共に、梱包容器75に一緒に収納されて出荷される。
【0021】
なお、こうしたバックアップ材42の梱包方法には、例えば、大梱包、中梱包、小梱包という梱包方法を採用することができる。図の大梱包85は、邸別の梱包である。また、中梱包86、87は、階層別の梱包である。1階、2階、というように、階ごとに梱包を区別する。最小単位の小梱包88は、例えばドア用の部品とバックアップ材とをまとめて梱包した包装である。このような梱包方法を採用することによって、現場で手際よく必要な部品を取り出して、取り付け工事が可能になる。
【0022】
図5は窓の部分の構造を示し、(a)(b)はそれぞれ別々の構造の窓における外壁主要部横断面図である。
図の(a)に示す例では、サッシ51がサイディング52の開口部にはめ込まれている。このとき、室内の壁50とサッシ51との収まりを調整するためにバックアップ材61、62、63、64がはめ込まれる。図の(b)に示す構造の場合、サイディング57の開口に、サッシ56が配置される。サッシ56の内側に窓台58が設けられている。窓台58と内部の壁55とサッシ56との収まりを調整するためにバックアップ材65、66が挟み込まれている。(a)と(b)とは、同様の開口部でありながら、窓の構造によってバックアップ材のサイズや数等が複雑に異なる。このような複雑なバックアップ材の割り付け位置決めやサイズ計算は、図1に示すサイズ算出手段4が行う。また、各バックアップ材の材料の種類選定は、図1に示す種類選定手段5が行う。
【0023】
図6の、(a)はバックアップ材のサイズからバックアップ材の種類を導くテーブルデータ、(b)は開口部にはめ込むサッシの種類とはめ込む場合の条件を示すデータである。
(a)のテーブルデータによれば、バックアップ材の必要厚さが決まると、バックアップ材の組み合わせや、その材料を決定することができる。また、(c)に示すデータにより、図3のどの構造のバックアップ材が必要か等を判定できる。図1の種類選定手段5は、このようなテーブルデータを利用すればよい。例えば両端条件を判断し、両端が柱か方立か入平かによってバックアップ材の幅などが決まる。また内部仕上げの状態によってバックアップ材の形状などが決まる。
【0024】
図7はサイズ算出手段4及び種類選定手段5などの動作を説明するフローチャートである。
図において、まずステップS1で図1に示す記憶装置2からCADデータ3を取得する。データ取得は部品梱包の都合上、邸別に行う。ステップS2以下で、全ての開口部を1つ1つ見つけてバックアップ材のサイズや種類を決定する処理を実行する。まずステップS2でサッシの形式を判定する。次にステップS3においてサッシの切りつめを判定する。次にステップS4で外部面側下地判定を行う。図5(a)の例で言えば、サッシ51が取り付けられる外部面はサイディング52であり、その下地などの構造を判定する。次にステップS5で両端条件を判定する。すなわち、サッシの左端と右端に柱があったり壁があるといった条件の判定を行う。窓台などがある場合にもその条件に含める。ステップS6では上部下部の条件を判定する。ここでは、マグサや羽柄材など有無や構造の判定を行う。
【0025】
次にステップS7で仕上げ条件の判定を行う。そしてステップS8で収まり条件の判定を行う。サッシをどのように収めるかという位置を正確に判定する。次に取り付け条件を判定する。取り付けは、どのような取り付け方をするかといった判断である。ステップS2からステップS9の判定により、バックアップ材のサイズと材料の種類が決定し、ステップS10でピッキング情報が生成される。この情報に従って、図4に示したようなピッキング処理が行われる。次にステップS11において、運送条件が判定される。さらにステップS12において梱包条件が判定される。すなわちどのような形態で梱包し、どのように運送するか、長さや分量などを考慮してこの条件を判定する。そして、ステップS13において梱包情報を生成し、図4に示したような梱包処理を行う。
【0026】
その後ステップS14で取り付け指示書を作成し、フィードバックラベルの印刷を行う。取り付け指示書には、各バックアップ材をどの位置にどのように取り付けるかといった指示が記入される。フィードバックラベルは、バックアップ材の工事を行った作業者が気付いた事項を書き込み、これを工場に戻すことによって作業の改善等に役立てるために使用される。以上のようにして、バックアップ材を工場でプレカットし梱包して現場に配送することができる。これによって、従来現場で標準の木材を切断して作成していたバックアップ材を、全て工場で製造でき、現場作業者の負担が大いに軽減される。しかもバックアップ材のサイズや種類を判定して加工するといった熟練の要る作業が不要になる。また現場加工による大量の廃棄物をなくすことができる。さらに工場で大量生産することによってコストダウンを計ることが可能になる。
【0027】
なお、上記の実施例では、サイズ算出手段が、建築設計用のCADデータを参照して、このCADデータに含まれる開口部の寸法と、この開口部にはめ込まれる枠材の寸法から、両者の隙間を埋めるためのバックアップ材のサイズを算出した。しかしながら、サイズ算出手段は、建築設計用のCADデータに含まれる開口部の寸法と、以下に説明するような開口部にはめ込まれる枠材の断面形状と枠材の寸法変動要素とを表示する形状パターンマトリックスから、両者の隙間を埋めるためのバックアップ材のサイズを算出することもできる。
【0028】
図8は、本発明のシステムにおけるサイズ算出手段の動作変形例を示す説明図である。
これは、形状パターンマトリックスであって、サイズ算出手段用の演算テーブルである。図のマトリックスの中には、開口部の断面形状と開口部の寸法変動要素とを特定した場合のバックアップ材のサイズに相当するデータが入力されている。開口部は長方形であるから、例えば、開口部の幅が600mm、高さが906mmの場合にはa、幅が600mm、高さが1211mmの場合にはb、というようにして、どの行を指定するかルールを決めておく。また寸法変動要素は、例えば、サッシの種類と両端条件、上下条件の組み合わせでどの列を指定するかルールを決めておく。これにより、機械的にバックアップ材のサイズを算出することができる。
【0029】
上記の例で、バックアップ材のサイズの判定方法や、種類の判定方法、その判定順、判定のための条件などは、開口部の種類、開口部にはめ込まれるサッシ等の枠材の種類によって自由に最適なものに変更して構わない。また、バックアップ材の梱包方法も自由である。また、図1中に示した各機能ブロックは、それぞれ別々のプログラムモジュールにより構成してもよいし、一体化したプログラムモジュールにより構成してもよい。また、これらの機能ブロックの全部または一部を論理回路によるハードウエアで構成しても構わない。また、各プログラムモジュールは、既存のアプリケーションプログラムに組み込んで動作させてもよいし、独立のプログラムとして動作させてもよい。上記のような本発明を実現するためのコンピュータプログラムは、例えばCD−ROMのようなコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録して、インストールして利用することができる。また、ネットワークを通じてコンピュータのメモリ中にダウンロードして利用することもできる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の建築開口部のバックアップ材加工システムを示すブロック図である。
【図2】本発明を実施する住宅の例で(a)はその外観正面図(b)は主要部の間取り図である。
【図3】ドアの位置に応じて異なるバックアップ材の構造を説明するための、間仕切りの主要部横断面図である。
【図4】図1に示したシステムによるバックアップ材のサイズ算出や種類選定及びプレカットと梱包処理などの具体的な流れを示す説明図である。
【図5】窓の部分の構造を示し、(a)(b)はそれぞれ別々の構造の窓における外壁主要部横断面図である。
【図6】(a)はバックアップ材のサイズからバックアップ材の種類を導くテーブルデータ、(b)は開口部にはめ込むサッシの種類とはめ込む場合の条件を示すデータである。
【図7】サイズ算出手段4及び種類選定手段5などの動作を説明するフローチャートである。
【図8】本発明のシステムにおけるサイズ算出手段の動作変形例を示す説明図である。
【符号の説明】
1 ホストコンピュータ
2 記憶装置
3 CADデータ
4 サイズ算出手段
5 種類選定手段
6 プレカット制御手段
8 プレカット部
9 集積部
10 梱包部
14 バックアップ材
Claims (6)
- 建築設計用のCADデータを参照して、このCADデータに含まれる開口部の寸法と、この開口部にはめ込まれる枠材の寸法から、両者の隙間を埋めるためのバックアップ材のサイズを算出するサイズ算出手段と、
上記CADデータを参照して、開口部付近の構造材の配置を取得して、この配置からバックアップ材の種類を選定する種類選定手段と、
開口部ごとに、上記種類選定手段で選定したバックアップ材を、上記サイズ算出手段で算出したサイズで切断するようにプレカット部を制御するプレカット制御手段と、
プレカットしたバックアップ材を開口部単位でパッキングする梱包手段とを備えたことを特徴とする開口部のバックアップ材加工システム。 - 請求項1に記載の開口部のバックアップ材加工システムにおいて、
サイズ算出手段は、
建築設計用のCADデータを参照して、このCADデータに含まれる開口部の寸法と、この開口部にはめ込まれる枠材の断面形状と枠材の寸法変動要素とを表示する形状パターンマトリックスから、両者の隙間を埋めるためのバックアップ材のサイズを算出することを特徴とする開口部のバックアップ材加工システム。 - 請求項1に記載の開口部のバックアップ材加工システムにおいて、
上記バックアップ材には、使用される開口部と取り付け位置とを識別するマーキングを施したことを特徴とする開口部のバックアップ材加工システム。 - 構造材のプレカット用データ生成のために使用される建築設計用のCADデータを参照して、このCADデータに含まれる開口部の寸法と、この開口部にはめ込まれる枠材の寸法から、両者の隙間を埋めるためのバックアップ材のサイズを算出し、
上記CADデータを参照して、開口部付近の構造材の配置を参照して、この配置からプレカット材の種類を選定して、
開口部ごとに、上記種類選定手段で選定したバックアップ材を、上記サイズ算出手段で算出したサイズで切断するようにプレカットを制御し、
プレカットしたバックアップ材を開口部単位でパッキングすることを特徴とする開口部のバックアップ材加工方法。 - 構造材のプレカット用データ生成のために使用される建築設計用のCADデータを参照して、このCADデータに含まれる開口部の寸法と、この開口部にはめ込まれる枠材の断面形状と枠材の寸法変動要素とを表示する形状パターンマトリックスから、両者の隙間を埋めるためのバックアップ材のサイズを算出し、
上記CADデータを参照して、開口部付近の構造材の配置を参照して、この配置からプレカット材の種類を選定して、
開口部ごとに、上記種類選定手段で選定したバックアップ材を、上記サイズ算出手段で算出したサイズで切断するようにプレカットを制御し、
プレカットしたバックアップ材を開口部単位でパッキングすることを特徴とする開口部のバックアップ材加工方法。 - 構造材のプレカット用データ生成のために使用される建築設計用のCADデータを参照して、このCADデータに含まれる開口部の寸法と、この開口部にはめ込まれる枠材の寸法から、両者の隙間を埋めるためのバックアップ材のサイズを算出する処理と、
上記CADデータを参照して、開口部付近の構造材の配置を参照して、この配置からプレカット材の種類を選定する処理と、
開口部ごとに、上記種類選定手段で選定したバックアップ材を、上記サイズ算出手段で算出したサイズでプレカット制御するためのデータを生成する処理とを実行する、コンピュータプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
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