JPH07319941A - 構造物の数値仮組方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 各ブロックの仮組を実際に行なうことなく、
３次元計測とコンピュータによるシミュレーションのみ
により、従来、仮組によって得ていた情報を得る。 【構成】 各ブロックＢＬＫ上の複数の特定点の３次元
座標値を３次元計測装置１によって計測し、この３次元
座標値を用いてブロックの仮組を行なった状態をシミュ
レーションし、仮組状態が正常か否かの判断、現場での
芯出しのためのブロックのマーキング等を行なう。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、例えば連結されて組
み立てられる橋梁ブロック等、大型の構造物の仮組方法
に係り、特に実際の組み立てを行うことなく、コンピュ
ータシミュレーションのみにより仮組を行う数値仮組方
法に関する。

【０００２】

【従来の技術】複数のブロックにより橋梁等の大型の構
造物を組み立てる場合、各ブロックが設計通りの寸法、
形状で製作されれば何等問題は生じず、設計通りの大型
構造物を組み立てることが可能である。しかしながら、
通常は僅かではあるが何等かの誤差、形状の歪等を含ん
だブロックが製作される。従って、このようなブロック
により大型構造物を組み立てると、各ブロックの寸法誤
差、歪等が累積することにより全体として大きな寸法誤
差、歪が生じてしまい、設計通りの大型構造物が得られ
ないこととなる。

【０００３】かかる不都合を回避し、設計通りの大型構
造物を精度良く組み立てるため、いわゆる仮組作業を行
っていた。具体的には次の通りである。 （１）製作を終えたブロックを仮組現場に搬入する。 （２）この搬入したブロックと、仮組現場内にて仮組作
業中のブロックとを、各々のブロック芯を一致させた状
態で端面同士を突き合せる。 （３）上記突き合わせを行った状態において、両ブロッ
クの目違いは許容範囲内か否か等の検査を行う。 （４）両ブロックをスプライスおよびボルトによって連
結し、正常に連結されるか否かを確認する。 （５）ボルトおよびスプライスを外して両ブロックの連
結を解く。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、橋梁ブロッ
ク等は数ｍ〜数十ｍオーダーにも達するものであるた
め、ブロックを移動させてブロック同士の突き合わせた
り、連結したり、分離する作業は極めて大きな労力が必
要であった。また、このようなブロックの移動に要する
作業時間の他、極めて多数のボルトを締めたり取外した
りするために極めて長時間の作業時間を要していた。

【０００５】この発明は上述した事情に鑑みてなされた
ものであり、上記のような多大なる労力および時間の必
要な仮組作業を行うことなく、コンピュータによるシミ
ュレーションによって仮組作業を行う構造物の数値仮組
方法を提供することを目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１に係る構造物の
数値仮組方法においては、構造物を構成するための複数
のブロックの各々について当該ブロック上の複数の特定
点の３次元座標値を計測し、前記各３次元座標値に基づ
いて、各ブロックを連結させた状態を演算する。請求項
２に係る構造物の数値仮組方法においては、構造物を構
成するための複数のブロックの各々について当該ブロッ
ク上の複数の特定点の３次元座標値を計測し、理想形状
の前記ブロックの前記特定点の３次元座標値との差が最
小となるように、前記計測により得られた各特定点の３
次元座標値の座標変換を行い、この座標変換後の前記特
定点の３次元座標値に基づいて、各ブロックを連結させ
た状態を演算する。請求項３に係る構造物の数値仮組方
法においては、請求項２に係る方法において、前記座標
変換の後、前記理想形状のブロックの中心線を共有する
水平面および鉛直平面と前記ブロックとの交差箇所を前
記ブロックにマーキングする。請求項４に係る構造物の
数値仮組方法においては、請求項１〜３のいずれかに記
載の方法において、前記ブロックと同じ温度膨張係数を
有するスケールバーの長さを測定し、この測定結果と該
スケールバーの標準温度での長さとの比に基づき、前記
標準温度における前記３次元座標値の値を求め、各ブロ
ックを隣接させた状態を演算する。請求項５に係る構造
物の数値仮組方法においては、請求項１〜４のいずれか
に記載の方法において、計測環境を構成する物理量を適
宜測定し、この測定により大きな計測環境の変化が認め
られた場合に前記ブロックの特定点の計測を再実行す
る。請求項６に係る構造物の数値仮組方法においては、
請求項１〜５のいずれかに記載の方法において、３次元
空間内を移動するタッチセンサーにより前記ブロックと
接触する位置を検出し、前記ブロックの特定点の３次元
座標値を求める。

【０００７】

【作用】請求項１または２に係る発明によれば、ブロッ
クを実際に組み立てることなく、組み立てた状態をシミ
ュレーションするので、多大なる労力と作業時間を費や
すことなく仮組の目的を達成することができる。請求項
３に係る発明によれば、２個のブロックを実際に連結す
るに際し、各ブロックのマーキング箇所同士が一致する
ようにスプライス孔にドリフトピンを打って各ブロック
の姿勢を調整することにより、演算によって求めた連結
状態と全く同じ連結状態にすることができる。請求項４
に係る発明によれば、一定の標準温度において各ブロッ
クを連結させた状態を演算することができる。請求項５
に係る発明によれば、計測環境に大きな変化が認められ
た場合にブロックの計測が再実行されるので、信頼性の
高い計測結果が得られる。請求項６に係る発明によれ
ば、タッチセンサーによりブロックの特定点の３次元座
標値を求めるので、光学的な３次元計測に比し、準備作
業の労力が少なくて済み、また、精度良く座標値を求め
ることができる。

【０００８】

【実施例】以下、図面を参照し、本発明の一実施例によ
る構造物の数値仮組方法ついて説明する。

【０００９】Ａ．実施例の構成 図１は本実施例において使用する３次元計測装置１の全
体構成を示す図であって、図中符号２はフレーム、３は
クロスガーダー、４は計測軸、５はタッチセンサー、６
はシステムコントローラ（制御装置）、Ｂは数値仮組の
対象物である橋梁ブロック（構造部材）である。

【００１０】図１に示すように、工場の床面上には一対
のフレーム２、２が一定距離離間して互いに平行に立設
されている。各フレーム２は梯子状のものであり、各フ
レーム２の上面にはガイドレール７がそれぞれ固定され
ている。そして、一対のフレーム２、２の間にはクロス
ガーダー３が架設されており、クロスガーダー３はケー
ブルベア８を介してクロスガーダー駆動機構（図示せ
ず）と接続されている。したがって、クロスガーダー３
はクロスガーダー駆動機構の作動によりフレーム２上の
ガイドレール７に沿って水平走行するようになってい
る。

【００１１】また、各フレーム２の上部にはガイドレー
ル７を覆うように伸縮自在の蛇腹状のカバー９がそれぞ
れ設けられており、カバー９の端部側は各フレーム２の
端部に固定され、クロスガーダー３側はクロスガーダー
３の両側面に固定されている。したがって、クロスガー
ダー３が一対のフレーム２、２上を走行する際には、カ
バー９のクロスガーダー３を挟む一方側が伸張すると他
方側が収縮することで、クロスガーダー３は支障なく移
動し得るようになっている。カバー９は、フレーム２と
クロスガーダー３との摺動面に塵埃等が堆積することを
防止してクロスガーダー３を常に円滑に走行させるため
のものである。

【００１２】クロスガーダー３には、これと直交して鉛
直方向に延びる計測軸４が取り付けられている。計測軸
４は、ケーベルベア１０を介して計測軸駆動機構（図示
せず）と接続されており、計測軸駆動機構の作動により
クロスガーダー３に沿って水平走行するようになってい
る。計測軸４は、支柱１１と、支柱１１に内挿されてそ
の下方に延びる内部軸１２と、センサーヘッド１３とか
らなるものであり、内部軸１２は支柱１１に対して内部
軸昇降機構（図示せず）により上昇下降可能とされてい
る。また、内部軸１２の下端には、センサーヘッド１３
がセンサーヘッド回転機構（図示せず）により内部軸１
２に対して水平面内で回転可能に、かつ後述するマーキ
ング装置と交換可能に取り付けられている。

【００１３】センサーヘッド１３の下部には、タッチセ
ンサー５がタッチセンサー回動機構（図示せず）により
支点１４を中心として鉛直面内で回動可能に取り付けら
れている。タッチセンサー５は、図１に示す状態で支点
１４に連結した支持部１５側から見て互いに直交する
前、上、下、右、左の５方向に延びるプローブ１６を有
しており、プローブ１６の先端が被計測物に接触するこ
とによりその接触点の３次元座標が検出できるようにな
っている。

【００１４】また、上記のクロスガーダー駆動機構、計
測軸駆動機構、内部軸昇降機構、センサーヘッド回転機
構、タッチセンサー回動機構の各々は、フレーム２の外
方に設置されたシステムコントローラ６と電気的に接続
されており、これら機構の作動は全てシステムコントロ
ーラ６の制御に基づいて行なわれるようになっている。
また、システムコントローラ６には、３次元計測装置１
外部のコンピュータ（図示せず）から例えば計測ポイン
ト、計測順路等、種々の計測条件に関するデータが転送
されるようになっている。したがって、転送されたデー
タに基づくシステムコントローラ６の判断により、クロ
スガーダー３の水平走行、計測軸４全体の水平走行、内
部軸１２の上下動、センサーヘッド１３の回転、タッチ
センサー５の回動の各作動を組み合わせることで、タッ
チセンサー５のプローブ１６は一対のフレーム２、２で
囲まれた空間の移動可能範囲内の任意の位置に任意の角
度で到達できるようになっている。

【００１５】また、一対のフレーム２、２、クロスガー
ダー３、計測軸４を構成する各部材の摺動面を除く全て
の外面は断熱材で被覆されており、各部材の内部にはヒ
ータ（温度制御手段）およびヒータの温度を制御するた
めのサーモスタット（温度制御手段）が埋設されてい
る。図２は一例としてフレーム２の上部部材を示す断面
図であるが、ガイドレール７が設置され、クロスガーダ
ー３との摺動面となる上面を除く側面および下面が断熱
材１７で被覆されている。また、上部と下部にヒータ１
８がそれぞれ埋設されるとともに、ヒータ１８にはサー
モスタット１９が接続されている。そして、前記各部材
の温度が４０±５℃の範囲内で任意の温度となるように
設定することができ、ヒータ１８およびサーモスタット
１９の作用により設定温度に対して±１℃以内の精度で
温度を加熱制御することができる。

【００１６】また、図３に示すように、計測軸４の支柱
１１下面とセンサーヘッド１３上面の各角部には、それ
ぞれレーザ発光部２０（干渉防止手段）とレーザ受光部
２１（干渉防止手段）が設置されており、装置作動時に
はこれらの間にレーザ光が出射されることにより計測軸
４の縦方向に沿ってレーザバリアＳが形成されるように
なっている。そして、レーザ受光部２１がシステムコン
トローラ６と接続されており、計測軸４の移動中にレー
ザバリアＳが橋梁ブロックＢＬＫや障害物等で遮断され
たような場合にはシステムコントローラ６が計測軸４の
作動を停止するように構成されている。なお、レーザ発
光部２０およびレーザ受光部２１に代えて、レーザ光以
外の種類の光の発光部および受光部を設け、レーザバリ
ア相当の機能を果してもよい。

【００１７】また、図１に示すように、一方のフレーム
２の端部下方には、センサーヘッド交換装置２２（自動
交換装置）が設置されている。このセンサーヘッド交換
装置２２は、計測軸４下部に取り付けられたセンサーヘ
ッド１３をけがき針または図４に示すようなインクジェ
ット式のマーキングヘッド２３（マーキング装置）に自
動交換するためのものである。そして、マーキングヘッ
ド２３は、橋梁ブロックＢＬＫの計測終了後、その橋梁
ブロックＢＬＫに対して従来のケガキ作業に相当する、
すなわち隣接する橋梁ブロックＢＬＫ同士の芯合わせの
目印とすべきマーキングを、橋梁ブロックＢＬＫの表面
にインクを噴射することにより行なうためのものであ
る。

【００１８】さらに、図１に示すように、一対のフレー
ム２、２の端部付近には、スケールバー２４が固定され
ている。このスケールバー２４は橋梁ブロックＢＬＫと
同一の線膨張係数を有する材料で形成されており、基準
温度における正確な寸法を予め計測しておき、実際に橋
梁ブロックＢＬＫの計測前後、すなわち橋梁ブロックＢ
ＬＫの計測環境と同一な状態で再度寸法を計測すること
により、橋梁ブロックＢＬＫの温度変化による計測値の
誤差を補正する際の基準尺とするためのものである。

【００１９】一方、フレーム２の端部付近には、超音波
発生器２５とその上部に置かれた洗浄液入りの洗浄槽２
６とからなるプローブ洗浄装置２７（クリーニング装
置）が設置されている。このプローブ洗浄装置２７は、
タッチセンサー５のプローブ１６に塵埃等が付着すると
計測精度が低下するため、３次元計測装置１が一定時
間、または一定の計測ポイント数の計測を終了した後
に、システムコントローラ６の指示により自動的にタッ
チセンサー５をプローブ洗浄装置２７の位置まで移動さ
せ、洗浄槽２６内で超音波洗浄を行なうためのものであ
る。

【００２０】Ｂ．実施例の動作 上記構成の３次元計測装置１を用いた橋梁ブロックＢＬ
Ｋの数値仮組方法の実施例について、図５および図６の
フローチャートを用いて以下、説明する。まず、予めシ
ステムのコンピュータに数値仮組の対象となる各橋梁ブ
ロックＢＬＫ，Ｂ，…の原寸データを入力し（図５のス
テップＳ１）、基準、許容値、計測順路等の計測データ
を作成したうえで（図５のステップＳ２）、３次元計測
装置１のシステムコントローラ６に計測データを転送す
る。

【００２１】ついで、橋梁ブロックＢＬＫを３次元計測
装置１の一対のフレーム２、２間に搬入し（図５のステ
ップＳ３）、橋梁ブロックＢＬＫに温度計を取り付けた
後、計測環境の変化をモニターするために気温、装置温
度および橋梁ブロック温度をそれぞれ測定する（図５の
ステップＳ４）。その後、手動によりタッチセンサー５
を移動して橋梁ブロックＢＬＫ内の基準点、例えば底面
の角部４点というように基準となる点の３次元座標を計
測し（図５のステップＳ５）、予め入力された原寸デー
タを橋梁ブロックＢＬＫが実際に置かれた位置および向
きに対応するように座標変換を行なう（図５のステップ
Ｓ６）。

【００２２】ついで、橋梁ブロックＢＬＫを計測する前
段階でスケールバー２４の長さの計測を行ない、標準温
度での長さを計測によって得られた現在のスケールバー
２４の長さによって除算し温度補正係数を求める（図５
のステップＳ７）。以後、３次元計測装置によって測定
された橋梁ブロックＢＬＫの座標値、寸法等は、この温
度補正係数が乗じられ、標準温度での値に換算される。
この温度補正計算を終えた後、橋梁ブロックＢＬＫの計
測を開始する。この際には、システムコントローラ６の
指示によりタッチセンサー５が予め入力された計測ポイ
ント、計測順路に従って移動していき、以下の各点の３
次元座標の計測を行なう（図５のステップＳ８）。

【００２３】ａ．橋梁ブロックＢＬＫに形成された各ボ
ルト孔の３次元座標値 ｂ．橋梁ブロックＢＬＫについて予め決められた複数の
特定点 これらの特定点は当該ブロックの３次元形状を特定する
情報として使用されるものであり、以下、便宜上、評価
点と呼ぶ。例えば図７に示すようなボックス型のブロッ
クの場合、その形状を特定するため、ブロックの８個の
頂点Ａ〜Ｈが評価点として選ばれる。各評価点の３次元
座標値は、当該評価点を形成する３面を特定することに
より求められる。例えば図７の例において、評価点Ａ
は、図８に示す平面Ａ１，Ａ２およびＡ３が交わる点で
ある。そこで、これらの平面Ａ１，Ａ２およびＡ３につ
いて、各平面上の３点の３次元座標値をプローブ１６に
よってタッチすることによって求め、各平面Ａ１，Ａ
２，Ａ３を表わす方程式を求める。そして、これらの方
程式を連立方程式として解くことにより交点である評価
点Ａの座標を求める。他の評価点Ｂ，Ｃ，…についても
同様である。

【００２４】その後、再びスケールバー２４の計測を行
なって温度補正係数を求め、ブロック計測前後の温度補
正係数の平均値を求める。そして、この平均化された温
度補正係数を用いることによりステップＳ８において求
めた各３次元座標値を補正し直す（図５のステップＳ
９）。そして、気温、装置温度、橋梁ブロック温度を測
定する（図５のステップＳ１０）。この測定は、計測環
境の大きな変化があったか否かを確認するために行うも
のであり、計測環境の大きな変化が認められた場合には
ブロック基準点の計測（ステップＳ５）からやり直すこ
ととなる。本実施例では計測環境を表わす物理量として
温度を選んだが、振動等、他の物理量を加味し、信頼性
を向上させてもよい。

【００２５】次に、橋梁ブロックＢＬＫの評価点の３次
元座標値に対する最適化計算（自動芯出し処理）を行な
う（図５のステップＳ１１）。すなわち、計測により得
られた橋梁ブロックＢＬＫの各評価点の３次元座標値に
対して座標変換（座標軸の平行移動および回転）を施
し、図９に示すように、座標変換後の各評価点Ａ〜Ｈの
３次元座標値と原寸データによって表わされた各評価点
ａ〜ｈの３次元座標値との差が最小となるようにする。
この最適化計算により平行移動および回転の施された橋
梁ブロックＢＬＫのブロック芯（ブロックの中心線）
は、原寸データによって定義された理想的な橋梁ブロッ
クＢＬＫ０のブロック芯ＡＸと一致することとなる。ま
た、ステップＳ１１では、上記評価点以外のものの座標
値、例えば橋梁ブロックＢＬＫのボルト孔等の３次元座
標値に対しても上記評価点に対して施した座標変換と同
じ座標変換を施しておく。

【００２６】次にブロックの調整配置処理へと進む（ス
テップＳ１１）。この調整配置処理では、上述のように
して最適化計算（座標変換）のなされた各点の３次元座
標値を橋梁ブロックＢＬＫの実際の３次元形状を表わす
情報（以下、便宜上、仮組用３次元情報という。）とし
て使用し、各ブロックを配置した状態をシミュレーショ
ンする。具体的には次の通りである。

【００２７】ａ．主桁ブロックの場合 既に配置された主桁ブロックの隣に、仮組用３次元情報
の得られた新たな主桁ブロックを配置した状態をシミュ
レーションする。ここで、新たな主桁ブロックＢＬＫの
向きは、図１０に示すように、そのブロック芯ＡＸと既
に配置された主桁ブロックＢＬＫ’のブロック芯ＡＸ’
とが計画線に沿うような向きにする。このように配置シ
ミュレーションを行った状態で以下のことを行う。 ブロックの配置位置の予定位置からのずれは許容範囲
内か否かの判断。 ブロック間の接続のために各ブロックに明けられたボ
ルト孔（上記ステップＳ８において３次元座標値の計測
を行い、ステップＳ１１において座標変換を行なったも
の）の位置関係を算出する。この算出結果によってスプ
ライス孔の孔明加工を行う。

【００２８】ｂ．横桁ブロック、縦桁ブロック等の２次
部材の場合 これらの２次部材は、２個の主桁ブロック間に介挿さ
れ、その両端が各主桁ブロックの仕口に接続されるもの
である。従って、これらの２次部材については、既に配
置を終えた主桁ブロックの仕口に連結した状態をシミュ
レーションする。横桁ブロックは、両端の仕口に対し
て、横桁ブロックの評価点を最適化し配置する。各主桁
ブロックが原寸データ通りに作成されていないと、２次
部材の一端を一方の主桁ブロックの仕口に連結した場合
に、２次部材の他端と他方の主桁ブロックの仕口との間
で位置ずれが生じる。上記シミュレーションを行うこと
により、この位置ずれが許容範囲内か否かを判断する。

【００２９】ｃ．スプライスの場合（拡大孔の場合） スプライスは、図１１に符号ＳＰによって示すように２
個の主桁ブロックＢＬＫ，ＢＬＫ’を相互に連結するた
めのブロックである。この処理においては、当該スプラ
イスによって２個の主桁ブロックの連結を行った状態を
シミュレーションする。そして、スプライスに設けられ
たボルト孔の位置と両主桁ブロックに設けられたボルト
孔の位置との位置ずれが許容範囲内に収っているか否か
を判断することにより、スプライスによる主桁の連結が
正常に行われるか否かを判断する。

【００３０】配置調整処理を終えると、各ブロックに応
力が加わった状態を求める構造解析行う（図５のステッ
プＳ１３）。次に橋梁ブロックＢの形状が適正であるか
否かの判定を行ない（図５のステップＳ１４）、仮に適
正でない、例えば橋梁ブロックＢＬＫの理想的な形状に
対する実際の形状のずれが許容範囲を越えているような
場合には、手直し指示書を発行し（図５のステップＳ１
５）、橋梁ブロックＢＬＫを搬出した後（図５のステッ
プＳ１６）、手直しを行なって（図５のステップＳ１
７）、図５のステップＳ３に戻り、再度計測を行なうよ
うにする。

【００３１】また、橋梁ブロックＢＬＫの形状が適正な
場合には、橋梁ブロックＢＬＫの芯合わせを行うための
目印のマーキングをするか否かの判断を行ない（図６の
ステップＳ１８）、この判断結果が「Ｙｅｓ」の場合は
マーキング処理（ステップＳ１９）に進む。このマーキ
ング処理において、以下の手順に従ってマーキングすべ
き箇所を求める。まず、図９に示すように原寸データに
よって定義された理想的なブロックＢＬＫ０のブロック
芯ＡＸをＹ軸とし、このＹ軸を含む水平面（Ｘ−Ｙ平
面）および鉛直平面（Ｙ−Ｚ平面）を想定する。そし
て、ブロックＢＬＫの辺ＡＤ，ＢＣ，ＦＧおよびＥＨが
水平面（Ｘ−Ｙ平面）と交差する点Ｉ，Ｋ，ＰおよびＭ
と，辺ＡＢ，ＤＣ，ＨＧおよびＥＦが鉛直平面（Ｙ−Ｚ
平面）と交差する点Ｊ，Ｌ，ＱおよびＮの合計８点をマ
ーキング箇所として求め、これらの３次元座標値を各々
算出する。図９において、点ｉ，ｋ，ｐ，ｍ，ｊ，ｌ，
ｑおよびｎは、理想的なブロックＢＬＫ０について上記
と同様な手順に従って求めたマーキング箇所である。実
際のブロックと理想的なブロックとで各々のマーキング
箇所を対比した場合、点Ｉ，Ｋ，ＰおよびＭと点ｉ，
ｋ，ｐおよびｍはいずれも同一水平面内の点であるた
め、同じＺ座標値を有する。また、点Ｊ，Ｌ，Ｑおよび
Ｎと点ｊ，ｌ，ｑおよびｎはいずれも同一鉛直平面内の
点であるため、同じＸ座標値を有する。従って、各ブロ
ックについて上記のマーキング箇所にマーキングを行な
っておけば、実際に２個のブロックＢＬＫを連結する場
合、一方のブロックの点Ｉ，Ｋと他方のブロックの点
Ｍ，ＰとがＺ方向の位置が一致し、かつ、一方のブロッ
クの点Ｊ，Ｌと他方のブロックの点Ｎ，ＱとがＸ方向の
位置が一致するようにスプライス孔にドリフトピンを打
ってブロックの姿勢を調整することにより両ブロックの
ブロック芯を一致させることができる。

【００３２】マーキングを行う場合には、計測軸４にそ
れまで取り付けられていたセンサーヘッド１３が、図４
に示すように、センサーヘッド交換装置２２によりマー
キングヘッド２３に交換される。そして、システムコン
トローラ６の指示によりマーキングヘッド２３が橋梁ブ
ロックＢＬＫの所定の位置に移動してマーキングが行な
われる（以上、図６のステップＳ１９）。

【００３３】このようにして全ての作業終了後、橋梁ブ
ロックＢを３次元計測装置１から搬出する（図６のステ
ップＳ２０）。その後、種々の計測結果の出力を行な
う。すなわち、橋梁ブロックＢＬＫ毎の計測成績表を出
力するとともに（図６のステップＳ２１）、橋梁ブロッ
クＢＬＫの孔計測データから算出した、隣接する橋梁ブ
ロック同士を連結するためのスプライスプレートの孔加
工に必要なデータを出力する（図６のステップＳ２
２）。そして、数値仮組立結果を出力するか否かの判断
を行ない（図６のステップＳ２３）、出力する場合に
は、仮組立成績表の出力を行ない（図６のステップＳ２
５）、ディスプレイ画面上で仮組立状況の確認を行なっ
た後（図６のステップＳ２６）、種々のデータを保存し
て（図６のステップＳ２７）全ての処理を終了する。ま
た、数値仮組立結果を出力しない場合には、次の橋梁ブ
ロックを計測するか否かの判断を行ない（図６のステッ
プＳ２４）、続けて計測する場合には、図５のステップ
Ｓ３に戻り、再度同様の手順で計測を行なう。一方、計
測しない場合には、データを保存して（図６のステップ
Ｓ２７）全ての処理を終了する。

【００３４】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１または２
に係る発明によれば、ブロックを実際に組み立てること
なく、計測により得られたブロックの各特定点の３次元
座標値を用いた演算のみにより各ブロックを組み立てた
状態をシミュレーションするので、多大なる労力と作業
時間を費やすことなく仮組の目的を達成することができ
る。また、請求項３に係る発明によれば、２個のブロッ
クを実際に連結するに際し、各ブロックのマーキング箇
所同士が一致するように各ブロックの姿勢を調整するこ
とにより、演算によって求めた連結状態と全く同じ連結
状態にすることができる。従って、シミュレーションに
よって求めた仮組状態を現場において忠実に再現するこ
とができる。請求項４に係る発明によれば、計測により
得られた３次元座標値を一定の標準温度での値に換算し
て使用するので、計測中の温度変化の影響を防止し、正
確なシミュレーションを行なうことができる。請求項５
に係る発明によれば、計測環境に大きな変化が認められ
た場合にブロックの計測が再実行されるので、信頼性の
高い計測結果が得られる。請求項６に係る発明によれ
ば、タッチセンサーによりブロックの特定点の３次元座
標値を求めるので、光学的な３次元計測に比し、精度良
く座標値を求めることができる。また、光学的手段によ
っては計測が困難なボルト孔の位置等、仮組状態をシミ
ュレーションするのに必要なすべての３次元座標値を得
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例において使用する３次元計測
装置を示す概略構成図である。

【図２】同、装置のフレームの断面構造を示す図であ
る。

【図３】同、装置の計測軸の要部を示す斜視図である。

【図４】同、計測軸にマーキングヘッドを取り付けた状
態を示す斜視図である。

【図５】同、装置を用いて計測およびマーキング作業を
行なう手順を示すフローチャートの前半部分である。

【図６】同、後半部分である。

【図７】同実施例において計測する評価点を説明する図
である。

【図８】同評価点の求め方を説明する図である。

【図９】同実施例における最適化計算を説明する図であ
る。

【図１０】同実施例において行なう配置シミュレーショ
ンを説明する図である。

【図１１】スプライスと主桁ブロックとを示す図であ
る。

【符号の説明】

１ ３次元計測装置 ２ フレーム ３ クロスガーダー ４ 計測軸 ５ タッチセンサー ６ システムコントローラ（制御装置） １６ プローブ １７ 断熱材 １８ ヒータ（温度制御手段） １９ サーモスタット（温度制御手段） ２０ レーザ発光部（干渉防止手段） ２１ レーザ受光部（干渉防止手段） ２２ センサーヘッド交換装置（自動交換装置） ２３ マーキングヘッド（マーキング装置） ２４ スケールバー ２７ プローブ洗浄装置（クリーニング装置） ＢＬＫ 橋梁ブロック（構成部材） Ｓ レーザバリア

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 構造物を構成するための複数のブロック
   の各々について当該ブロック上の複数の特定点の３次元
   座標値を計測し、 前記各３次元座標値に基づいて、各ブロックを連結させ
   た状態を演算することを特徴とする構造物の数値仮組方
   法。
2. 【請求項２】 構造物を構成するための複数のブロック
   の各々について当該ブロック上の複数の特定点の３次元
   座標値を計測し、 理想形状の前記ブロックの前記特定点の３次元座標値と
   の差が最小となるように、前記計測により得られた各特
   定点の３次元座標値の座標変換を行い、この座標変換後
   の前記特定点の３次元座標値に基づいて、各ブロックを
   連結させた状態を演算することを特徴とする構造物の数
   値仮組方法。
3. 【請求項３】 前記座標変換の後、前記理想形状のブロ
   ックの中心線を共有する水平面および鉛直平面と前記ブ
   ロックとの交差箇所を前記ブロックにマーキングするこ
   とを特徴とする請求項２記載の構造物の数値仮組方法。
4. 【請求項４】 前記ブロックと同じ温度膨張係数を有す
   るスケールバーの長さを測定し、この測定結果と該スケ
   ールバーの標準温度での長さとの比に基づき、前記標準
   温度における前記３次元座標値の値を求め、各ブロック
   を隣接させた状態を演算することを特徴とする請求項１
   〜３のいずれか１の請求項に記載の構造物の数値仮組方
   法。
5. 【請求項５】 計測環境を構成する物理量を適宜測定
   し、この測定により大きな計測環境の変化が認められた
   場合に前記ブロックの特定点の計測を再実行することを
   特徴とする請求項１〜４のいずれか１の請求項に記載の
   構造物の数値仮組方法。
6. 【請求項６】 ３次元空間内を移動するタッチセンサー
   により前記ブロックと接触する位置を検出し、前記ブロ
   ックの特定点の３次元座標値を求めることを特徴とする
   請求項１〜５のいずれか１の請求項に記載の構造物の数
   値仮組方法。