JP7492712B1 - マーキング治具 - Google Patents

Abstract

【課題】遠隔位置からでも作業目標近傍の微調整を容易に行うことができるマーキング治具を提供する。【解決手段】マーキング治具１は、筒状の収容部２内にスタンプ４を出没可能に設ける。操作棒２４でスタンプ４を押し出すことにより転写面４ａが露出される。スタンプ４と操作棒２４とは、連結部２２を介して一体に構成されている。収容部２の収容口２ａから外側に向けて転写面４ａと平行に当接板６が延設されている。当接板６の作業対象側の四隅には作業対象上でピボット動作を行う軸足部８が設けられている。また、収容部２内には、スタンプ４を内側へ戻すように付勢するスプリング２０が設けられている。【選択図】図１

Description

本発明は、十字形にレーザーを照射するレーザーマーカーを利用して、遠隔の作業位置にマーキングを行うマーキング治具に関するものである。

天井等の遠隔の作業対象にダウンライト等の埋め込み型の照明器具を設置する際、天井に開口を形成する必要がある。このような開口を天井に形成する場合には、建物の規模や天井面に取り付ける機器類の大小に関わらず、脚立などの仮設足場が必要となる。

作業箇所が多い場合には、脚立への昇降回数も多く、作業者は重労働となる。そして、穿孔作業ごとに墨付けが必要であり、その分だけ昇降回数が増える。さらに、作業現場の床には、工具類や資材等が仮置されていることが多いため、脚立を設置する際の足場の確保が煩雑になる。

このように疲労が蓄積しやすい作業環境の中、高所で上を向いて作業を行うため、平衡感覚を失って転落する事故なども多く発生していた。典型的な事故例としては、脚立の天板に乗ってバランスを崩して転落する事故、脚立にまたがってバランスを崩して転落する事故、手に工具などを持ちながら昇り降りしたことによりバランスを崩して転落する事故などが多く見られる。

このような事情があり、現在では、転落の危険性が相対的に低い、手すり付きの脚立や可搬式作業台などの使用が推奨されている。

上述のように、脚立上ではバランスを崩しやすいという問題がある。また、昇降の繰り返しによる疲労の蓄積が原因となり、注意力が低下することによって事故の発生に繋がる可能性もある。少なくとも、脚立天板への昇降を伴う作業は禁止しなければならない。加えて、脚立や可搬式作業台の設置場所の確保の問題や、設置後における他の作業者の通行障害の問題も考慮する必要がある。これらの問題点を改善するためには、脚立等の足場の使用頻度を減らす作業方法を検討する必要がある。このため、遠隔作業により天井に墨付けをする工具も考えられている。

図６は、従来の天井墨付装置１０１を示している。天井墨付装置１０１は、天井１００に印を付けるマーカーペン１０３を内蔵した墨付装置１０２を備えている。墨付装置１０２から斜め下方に向けて作業者が支持する握持棒体１０４が延設されている。この握持棒体１０４には、マーカーペン１０３に繋がる操作杆１０５が内蔵されている。この操作杆１０５を墨付操作部１０６により操作することにより、墨付装置１０２内のマーカーペン１０３を上昇させて天井１００に墨付けを行うことができる。なお、マーキングの位置決めをするために、墨付装置１０２の下方に下げ糸１０７を介して下げ振１０８を備えている。この下げ振１０８を墨付け位置に合わせた上で、上述のようなマーキングが行われる。このような技術については、特許文献１に記載がある。

実開平５－６２６５６号公報

しかし、図６のような天井墨付装置１０１を用いる場合、下げ振１０８を停止させるのは容易ではない。特に、天井の高さが３ｍを超えると、下げ糸１０７もそれに応じて長くなるので、完全に停止させるのにある程度の時間を要する。そして、完全に停止した位置が設置すべき位置から外れている場合は、上方の墨付装置１０２の位置を修正した上で、再び下げ糸１０７を停止させて確認する必要がある。このように、一箇所の墨付を行うごとに一定の時間を要する上に、下げ糸１０７が停止するまで墨付装置１０２を支え続ける必要があるので、作業者に生じる負担は大きい。

また、下げ振１０８を利用して位置調整を行う場合であっても、握持棒体１０４を介して天井１００の目標位置にマーカーペン１０３を近付けるために微調整を行うのは容易ではない。作業者が支える握持棒体１０４には一定の振れが生じてしまうため、この振れ幅よりも小さい移動が非常に困難である。よって、それぞれの作業対象ごとに正確な位置決めを行うためには、全体として多くの作業時間が必要となる。

そこで、本発明は、遠隔位置からでも作業目標近傍の微調整を容易に行うことができるマーキング治具を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために、本発明のマーキング治具は、十字形にレーザーを照射するレーザーマーカーを利用して遠隔位置の対象物にマーキングを行うマーキング治具であって、位置合わせの印影を前記対象物に転写するスタンプと、前記スタンプを転写方向へ出没可能に収容する収容部と、前記収容部の収容口から前記スタンプの転写面と平行に外側へ延設され、前記対象物に当接させる当接板と、前記当接板上の少なくとも２箇所に設けられ、当接時において前記当接板の広がる面方向への滑りを抑えることができる部材を用いており、前記対象物に対して選択的に当接させることにより方向転換用の軸となる軸足部とを備えたことを特徴とする。

また、本発明のマーキング治具は、上記構成に加えて、前記転写面を中心角９０度の４区画に分割する４本の仮想直線のうち、前記当接板上で、少なくとも隣接する２本と重なる位置に励起発光性の発光部を備えたことを特徴とする。

また、本発明のマーキング治具は、上記構成に加えて、少なくとも前記収容部の前記収容口側が透明部材で形成されていることを特徴とする。

また、本発明のマーキング治具は、上記構成に加えて、前記収容口の内側から前記スタンプの可動域に向けて前記転写面と平行に延設され、前記４本の仮想直線のうち、少なくとも隣接する２本と重なる位置に前記発光部を有する内接板を備えたことを特徴とする。

以上のように、本発明によれば、対象物に当接板を当接させた仮の位置決め状態において、少なくとも２つの軸足部のうちの１つを軸足に選んで代わる代わる軸回転を行い、目的のマーキング位置とスタンプとが一致するまで細かな円弧運動により微調整を繰り返すことができる。

また、本発明によれば、上記効果に加えて、十字形に照射されるレーザーの少なくとも２本の線に対して発光部を重ねると、発光により目的のマーキング位置にスタンプが一致したことを判別できる。

また、本発明によれば、上記効果に加えて、収容部内のスタンプと対象物との位置関係が外側から確認できるので、正確なマーキングが可能となる。

また、本発明によれば、上記効果に加えて、収容部の内側に延設された内接板にも発光部が設けられているので、目的のマーキング位置に近い収容部内でも、レーザー光に対する発光部の発光の有無により位置ずれの正確な判別が可能となる。

スタンプが押し出された状態のマーキング治具の斜視図である。 スタンプが収容された状態のマーキング治具を示す斜視図である。 マーキング治具の中央縦断面図である。 収容部を一部破断させて示したマーキング治具の斜視図である。 マーキング治具を用いた位置合わせの手順を示すものであり、（ａ）は仮置きの状態、（ｂ）は１回目の回転動作後の状態、（ｃ）は２回目の回転動作後の状態、（ｄ）は３回目の回転動作後の状態を示した図である。 従来の天井墨付装置を示す図である。

以下、本発明の実施の形態に係るマーキング治具について、図を用いて説明する。

図１は、スタンプ４が押し出された状態のマーキング治具１の斜視図である。また、図２は、スタンプ４が収容された状態のマーキング治具１を示す斜視図である。まず、これら図１、２を併用して、全体の構成についての説明を行う。ここでは、遠隔操作を行うための操作棒２４については、手元側の一部を省略して表している。

本発明のマーキング治具１は、十字形にレーザーを照射するレーザーマーカー装置を利用して対象物の目的の位置にマーキングを行うために用いられる治具である。マーキング治具１は、内側に収容されているスタンプ４を操作棒２４で作業対象側へ押し出して、その対象物の目標位置に印影を転写させるように構成されている。本実施の形態に係る構成では、筒状の収容部２の内側にスタンプ４が出没可能に収容されている。

また、収容部２の内側には、スタンプ４の転写方向へスライド可能に連結部２２が設けられている。連結部２２の側面にはスライドピン１６が立設されており、このスライドピン１６をガイドするガイド孔１８が収容部２側に形成されている。ガイド孔１８によるスライドピン１６のガイドによって、連結部２２が転写方向へスムーズに移動可能となり、移動範囲が規定される。このような連結部２２に対してスタンプ４及び操作棒２４が一体に構成されており、操作棒２４を収容部２に対して相対的に進退移動させることにより、スタンプ４が出没方向へ操作される。

図１は、操作棒２４を作業対象側へ向けて押し出した状態を示しており、スタンプ４の先端の転写面４ａが収容部２の収容口２ａから露出している様子を表している。

一方、図２は、操作棒２４が手元側に戻されて、マーキング治具１に外力が加わっていない状態を示している。このように外力が加わっていないときにスタンプ４を内側へ収容するスプリング２０が、収容部２の内側に備わっている。図１、２においてスプリング２０は点線で表されている。

図１及び図２に表れているように、収容部２の収容口２ａ側には、矩形の当接板６が設けられている。この当接板６は、対象物に当接させてマーキング治具１を安定させるための構造である。当接板６が延設されている方向は、図１に表れているように、スタンプ４の転写面４ａと平行であり、筒状の収容部２の半径方向の外向きである。なお、本実施の形態に係る構成において、転写面４ａの向きは、スタンプ４がどのような位置であっても一定である。操作棒２４を基準とすると、操作棒２４の軸方向に対して直交する方向に当
接板６が延設されている。

上述のように、矩形に形成された当接板６のうち、対象物に接する作業対象側の四隅には、それぞれ軸足部８が設けられている。この軸足部８には、当接時において当接板６の広がる面方向への滑りを抑えることができる部材が選択される。本実施の形態に係る構成では、シート状のゴム部材が用いられている。

次に、マーキング治具１の内部構造について、図３を用いて説明する。

図３は、マーキング治具１の中央縦断面図である。ここでは、スタンプ４が押し出された図１の状態を点線で表し、スタンプ４が収容部２内に収容された図２の状態を実線で表している。

図１、２を用いて上述したように、外力が加わっていない状態では、スプリング２０の付勢によりスタンプ４は収容部２の内側へ収容される。

また、上述した連結部２２は、手元側に操作棒２４を連結し、先端側にスタンプ４を固定することにより操作棒２４とスタンプ４とを一体に操作できるように構成されている。スタンプ４の固定には、スタンプ固定具２６が用いられる。スタンプ固定具２６は連結部２２に対して螺合により配置されており、締め込むことによってスタンプ４を連結部２２に固定することが可能である。このように構成されているので、スタンプ固定具２６を緩めることによって、別のスタンプに交換することが可能である。

当接板６について詳しく見ると、当接板６は、上述のように収容部２の収容口２ａから外側に延設されているが、収容部２の内側にも延設されている構造が見て取れる。この内側に延設された部分を内接板１４と呼ぶこととする。

当接板６及び内接板１４の手元側の面に薄く形成されているのは、蓄光部１０、１２である。当接板６側に設けられているのが蓄光部１０であり、内接板１４側に設けられているのは蓄光部１２である。内接板１４は、スタンプ４の転写面４ａが通過可能な空間を形成している。

次に、これら当接板６及び内接板１４を中心に、立体的な位置関係について、図４を用いて説明する。

図４は、収容部２を一部破断させたマーキング治具１の斜視図である。ここでは、説明の便宜のため、蓄光部１０、１２に対して格子状のハッチングを施して表している。

図４中に一点鎖線で示した４本の仮想直線Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３及びＬ４は、スタンプ４の転写面４ａを中心角９０度の４区画に等分割する位置に描かれている。

蓄光部１０、１２は、レーザーマーカーのレーザーが照射されると、励起発光する物質を含んでいる。よって、レーザーマーカーでマーキング位置が示されている場合、マーキング治具１の蓄光部１０、１２がレーザー照射と重なる位置に配置されると、蓄光部１０、１２が励起発光する。すなわち、レーザーの照射位置と蓄光部１０、１２とが一致したことを発光により視認することが可能である。十字形のレーザーマーカーに対して、４箇所の蓄光部１０、１２が一致してすべての発光が視認されると、遠隔位置であってもスタンプ４の中心がレーザーマーカーの交差位置に一致したことを明確に判別することができる。

なお、本実施の形態に係る構成では、蓄光部１０、１２がスタンプ４を中心角９０度で４分割する仮想直線上に配置されているので、少なくとも、隣接する２箇所の蓄光部１０、１２の発光が認められれば、十字形のレーザーマーカーの交差位置とスタンプ４の中心位置とが極めて近い位置にあることが分かる。

収容部２の外側に延設された当接板６上に蓄光部１０が設けられ、収容部２の内側に延設された内接板１４上に蓄光部１２が設けられているのは上述の通りである。この蓄光部１０、１２のうち、内側の蓄光部１２に対してもレーザーが照射され、発光を視認できるように、本実施の形態に係る構成における収容部２は、透明部材で形成されている。このような構成により、収容部２の内側の蓄光部１２による発光量が総発光量に加わるので、視認性を低下させることなく、収容部２の外側に延設される当接板６の面積を小さく抑えて設計することが可能となる。

次に、本実施の形態に係るマーキング治具１の使用方法について、図５を用いて説明する。

図５は、マーキング治具１を用いた位置合わせの手順を示すものであり、（ａ）は仮置きの状態、（ｂ）は１回目の回転動作後の状態、（ｃ）は２回目の回転動作後の状態、（ｄ）は３回目の回転動作後の状態を示した図である。ここでは、説明の便宜のために、マーキング治具１を手元側から見た模式図によって表している。

図５では、レーザーマーカーによる十字形の照射位置を二点鎖線で表し、十字形の交差位置を点Ｐで表している。また、レーザー照射位置と重なることにより発光している蓄光部１０、１２については、他と区別するために黒色で塗り潰して表している。さらに、マーキング治具１の回転動作の中心となる軸足部８にはハッチングを施すことにより他の３箇所と区別している。

マーキング治具１の位置合わせにおいて、まず、図５（ａ）に示すように、できるだけレーザーマーカーの交差位置である点Ｐに近くなる位置に当接板６が当接される。この段階では、レーザー光と蓄光部１０、１２との間に重なりが生じていなくても構わない。図５（ａ）では、何れの蓄光部１０、１２もレーザー照射されていないので発光していない。

図５（ｂ）では、図５（ａ）の状態から最も効率良くスタンプ４の中心を点Ｐに近付けることができそうな軸足部８が選ばれる。図５（ｂ）においてハッチングが施された軸足部８を中心に方向転換動作によってスタンプ４の中心を点Ｐ側へ回転させた状態が示されている。点線で表した矩形の領域は、マーキング治具１が元に存在していた場所である。この１回の方向転換動作によって２箇所の蓄光部１０が発光し、レーザー光と重なったことが遠隔位置から視認される。

図５（ｃ）では、図５（ｂ）とは別のハッチングを施された軸足部８が回転中心として選択され、スタンプ４の中心が点Ｐに近付くように回転されている。点線で表した矩形の領域は、図５（ｂ）のときのマーキング治具１の位置である。図５（ｃ）でも２箇所の蓄光部１０、１２が発光している。４箇所に設けられた蓄光部１０、１２のうち、隣接する２箇所が同時に発光している状態を維持すれば、スタンプ４の中心が点Ｐから大きく外れることを防止できる。図５（ｃ）では、図５（ｂ）とは異なる組み合わせで互いに隣接する蓄光部１０、１２が発光している。このように、隣接関係にある少なくとも２つの蓄光部１０又は蓄光部１２の何れかが発光するように軸足部８で回転させると、スタンプ４の中心が点Ｐから大きく外れて作業が後退してしまうことを防止できる。

図５（ｄ）では、図５（ｃ）よりもスタンプ４の中心を点Ｐに近付けることが可能と考えられる軸足部８が新たに選択され、蓄光部１０、１２の発光状態を維持しながら微小な回転が加えられている。点線で表した矩形の領域は、図５（ｃ）のときのマーキング治具１の位置である。

図５（ｄ）の段階になって、ある程度の位置合わせが達成されているが、本実施の形態に係るマーキング治具１によれば、回転中心となる軸足部８を選び直すことによって微小回転を繰り返すという微調整が、遠隔操作であっても容易に行うことが可能である。よって、図５（ｄ）の状態から同様の動作を繰り返すことで、更に理想の位置にスタンプ４を近付けることが可能である。本実施の形態に係る構成では、４箇所の蓄光部１０、１２の全てがレーザー照射により発光するような位置へ微調整することにより、最適な位置へマーキングを行うことができる。

以上に述べてきたような構成は本発明の一例であり、以下のような変形例も含まれる。

（１）上記の実施の形態では、スタンプ４を収容部２の内側に戻すための付勢手段として、スタンプ４の外周を囲うように配置したコイル状のスプリング２０を例として示した。しかし、外力が加わっていない状態でスタンプ４を内側へ戻すことができる構成であれば、例えば、磁気による反発力を利用した構成であっても構わない。

（２）上記の実施の形態では、収容部２の内側で進退移動するスタンプ４の転写面４ａの向きが一定となる構成を例として示した。しかし、このような構成以外にも、使用しない場合に収容部２の内側へ収容され、且つ、操作棒２４で押し出すことにより転写面を露出させることが可能な構成であれば、転写面が進退移動に伴って反転するようなスタンプで置き換えることも可能である。この場合、当接板の延設方向を規定する際の基準となる転写面の向きは、対象物に接している状態の転写面の向きとする。すなわち、対象物に印影を転写可能な状態の転写面と平行な方向に当接板が延設されているものとする。

（３）上記の実施の形態では、蓄光部１０、１２は、スタンプ４を中心角９０度に４分割する４本の仮想直線Ｌ１～Ｌ４上のそれぞれと重なる４箇所に設けられている構成を例として示した。しかし、４本の仮想直線Ｌ１～Ｌ４のうち、少なくとも、隣接する２本と重なる位置に設けられていると、図５に示した方向転換動作によって、スタンプ４の中心位置を対象物のマーキング目標へ正確に位置合わせすることが可能である。

（４）上記の実施の形態では、蓄光部１０、１２が、当接板６の四隅に設けられた軸足部８の間に配置されている構成を例として示した。しかし、スタンプ４を中心角９０度に４分割する仮想直線上であれば、蓄光部１０、１２の配置は、軸足部８の間に限定されない。例えば、４本の仮想直線を軸足部８と重なる位置に取れば、蓄光部１０、１２を軸足部８の裏面側に位置するように設けても構わない。

（５）上記の実施の形態では、当接板６に蓄光部１０、１２を配置した構成を例として示した。しかし、レーザー励起発光性の発光体であれば、蓄光部材に限らず、蛍光部材を用いても構わない。

（６）上記の実施の形態では、矩形の当接板６が収容部２から延設されている構成を例として示した。しかし、蓄光部１０、１２がスタンプ４を中心角９０度に４分割する仮想直線上に配置できる構成であれば、外形が矩形以外の形状であっても構わない。例えば円形でも良い。

（７）上記の実施の形態では、軸足部８が当接板６の四隅に配置された構成を例として
示した。しかし、少なくとも２箇所に設けられていれば、回転中心となる軸足部８を交互に選択することにより、スタンプ４の中心を自在に移動させることが可能である。

（８）上記の実施の形態では、軸足部８の部材として、シート状のゴム部材を採用した構成を例として示した。しかし、当接板６の延設される面方向への滑りを防止し、方向転換動作による回転時に軸を安定させることが可能な構成であれば、ゴムシート以外の構成でも構わない。

（９）上記の実施の形態では、収容部２が透明部材で形成された構成を例として示した。しかし、内接板１４上の蓄光部１２にレーザーを照射することができ、遠隔位置から発光を視認できる構成であれば、当接板６及び内接板１４の近傍のみを透明部材で形成した構成であっても構わない。更に、収容部２の周方向すべてを透明部材に形成する必要もない。また、内接板１４を設けない構成であれば、収容部２を透明部材で形成する必要はない。

（１０）上記の実施の形態では、収容部２が円筒状に形成された構成を例として示した。しかし、スタンプ４を出没可能に収容できる構成であれば、円筒以外の形状であっても構わない。

（１１）上記の実施の形態では、蓄光部１０、１２がスタンプ４を中心角９０度に４分割する仮想直線に沿った直線状に形成されている構成を例として示した。しかし、蓄光部１０、１２は、中心角９０度の間隔を置いて配置されていれば、十字形に照射されるレーザーマーカーとの位置関係を特定できるので、直線状に形成されていなくても構わない。視認可能な大きさであれば、丸形の発光体を配置しても構わない。

本発明のマーキング治具は、作業対象物に当接させた状態でピボット回転を繰り返し、目標となるマーキング位置に対して微調整を行うことができるので、天井などに限らず、距離をおいた壁面や溝内の底面などの遠隔作業にも有用である。

１ マーキング治具
２ 収容部
２ａ 収容口
４ スタンプ
４ａ 転写面
６ 当接板
８ 軸足部
１０ 蓄光部（外側）
１２ 蓄光部（内側）
１４ 内接板
１６ スライドピン
１８ ガイド孔
２０ スプリング
２２ 連結部
２４ 操作棒
２６ スタンプ固定具
Ｌ１～４ 仮想直線

Claims (3)

1. 十字形にレーザーを照射するレーザーマーカーを利用して遠隔位置の対象物にマーキングを行うマーキング治具であって、
   位置合わせの印影を前記対象物に転写するスタンプと、
   前記スタンプを転写方向へ出没可能に収容する収容部と、
   前記収容部の収容口から前記スタンプの転写面と平行に外側へ延設され、前記対象物に当接させる当接板と、
   前記当接板上の少なくとも２箇所に設けられ、当接時において前記当接板の広がる面方向への滑りを抑えることができる部材を用いており、前記対象物に対して選択的に当接させることにより方向転換用の軸となる軸足部と、
   前記転写面を中心角９０度の４区画に分割する４本の仮想直線のうち、前記当接板上で、少なくとも隣接する２本と重なる位置に励起発光性の発光部とを備えたことを特徴とするマーキング治具。
2. 少なくとも前記収容部の前記収容口側が透明部材で形成されていることを特徴とする請求項１に記載のマーキング治具。
3. 前記収容口の内側から前記スタンプの可動域に向けて前記転写面と平行に延設され、前記４本の仮想直線のうち、少なくとも隣接する２本と重なる位置に前記発光部を有する内接板を備えたことを特徴とする請求項２に記載のマーキング治具。

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