WO2024038608A1 - レーザマーキング装置 - Google Patents

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WO2024038608A1
WO2024038608A1 PCT/JP2022/031452 JP2022031452W WO2024038608A1 WO 2024038608 A1 WO2024038608 A1 WO 2024038608A1 JP 2022031452 W JP2022031452 W JP 2022031452W WO 2024038608 A1 WO2024038608 A1 WO 2024038608A1
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WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
laser
marking device
axis
laser marking
housing
Prior art date
Application number
PCT/JP2022/031452
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
岸野　安一
Original Assignee
株式会社みろく
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 株式会社みろく filed Critical 株式会社みろく
Priority to PCT/JP2022/031452 priority Critical patent/WO2024038608A1/ja
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C15/00—Surveying instruments or accessories not provided for in groups G01C1/00 - G01C13/00

Definitions

  • the present disclosure relates to a laser marking device.
  • a plumb bob is an excellent way to easily and accurately indicate the vertical direction, but the plumbstone does not stop shaking for a long time, and if there is vibration or wind at the construction site, the shaking will not converge, making it difficult to perform accurate measurements. is difficult.
  • sumi-dashi is also carried out, in which lines are drawn on target surfaces such as floors, columns, walls, and ceilings to serve as standards for construction work.
  • Traditional sumi-dashi work which has been done since ancient times, involves drawing lines by touching a thread soaked with ink (in recent years, ink or powdered chalk) to the surface of the object.
  • laser marking devices laser marking devices
  • Patent Documents 2 to 4 See Patent Documents 2 to 4).
  • the laser marking device described in Patent Document 3 uses an acceleration sensor to detect the tilt amount and direction of a light source unit holder on which a semiconductor laser is mounted, and uses the detection results of the acceleration sensor to drive actuators that rotationally drive two axes of a gimbal mechanism.
  • the light source unit holder is driven in accordance with the above to make the light source unit holder stand still in a predetermined posture (see paragraphs [0011] to [0018] of Patent Document 3).
  • Patent Document 4 also performs the same electronic leveling operation as the laser marking device described in Patent Document 3, and at this time, the inclination of the movable part (13) on which the laser light source is mounted is adjusted.
  • Patent Document 4 also discloses the use of an acceleration sensor for detection (see paragraphs [0028] to [0064] and [0106] of Patent Document 4).
  • JP2018-066715A Japanese Patent Application Publication No. 07-294256 JP2009-085908A JP2020-153921A
  • the laser marking device is large and heavy enough to be installed on the floor or on a tripod, and is not of the type that can be easily handled. For this reason, it is not intended to be used by attaching it to pillars or walls, and it is not suitable for construction work in which structures such as pillars or walls are installed vertically. It cannot be used by tilting it 90 degrees or turning it upside down.
  • the laser plumber described in Patent Document 1 is considered to be portable, relatively small, and lightweight. However, similar to the laser marking device, it cannot be used by tilting it 90 degrees or turning it upside down.
  • An object of the present disclosure is to obtain a portable laser marking device that can be used by tilting it 90 degrees or turning it upside down.
  • One aspect of the laser marking device includes a housing having a reference surface that is installed on a target object, and a virtual horizontal plane that is provided in the housing and is a virtual horizontal plane when the reference surface is arranged vertically, and a virtual horizontal plane that is parallel to the reference surface.
  • a support body that swings around a support shaft; a laser module that is attached to the support body with an optical axis set in a direction perpendicular to the virtual horizontal plane and that irradiates laser light from the inside of the housing to the outside; an actuator that drives and swings the support; and two axes, a first axis attached to the support, parallel to the virtual horizontal plane and orthogonal to the support shaft, and a second axis perpendicular to the virtual horizontal plane.
  • an acceleration sensor that outputs a signal capable of extracting the amount and direction of inclination; a vertically normal position where the first axis is horizontal and the second axis is vertical; and a vertically inverted position where the vertically normal position is flipped upside down.
  • a horizontal normal position where the second axis is horizontal and the first axis is vertical, and a horizontal inverted position where the horizontal normal position is reversed upside down.
  • an inclination calculation unit that calculates the amount and direction of inclination of the two axes with respect to the positions of the four modes, and a control unit that controls driving of the actuator so that the calculated value of the inclination calculation unit becomes zero.
  • FIG. 1 is a front view showing the appearance of a laser marking device according to an embodiment.
  • FIG. 3 is a bottom view showing the appearance of the laser marking device.
  • FIG. 3 is a perspective view showing the appearance of the entire device from the reference plane side.
  • FIG. 3 is a perspective view showing the appearance of the entire device from the side opposite to the reference surface.
  • FIG. 3 is a perspective view showing the appearance of the entire device from the side of the reference plane and the second reference plane.
  • FIG. 3 is an enlarged front view of the operation panel.
  • FIG. 2 is a longitudinal sectional front view showing the internal structure of the laser marking device.
  • FIG. 2 is a structural block diagram schematically showing the internal structure of the laser marking device from the front.
  • FIGS. 2A and 2B are schematic diagrams illustrating a method of installing a laser marking device on an object, in which (A) uses an installation needle and (B) uses a magnet.
  • FIG. 4 is a schematic diagram showing four types of installation modes (vertical normal position, vertical reversed position, horizontal normal position, and horizontal reversed position) in which the laser marking device can be installed on a target object.
  • FIG. 3 is a schematic diagram showing the state of laser light when the swinging device) is installed.
  • the laser marking device A) is in the vertically normal position
  • (B) is in the vertically inverted position
  • (C) is in the horizontally normal position
  • (D) is in the horizontally inverted position.
  • FIG. 3 is a schematic diagram showing the state of laser light when the plumb-down swing device is installed.
  • (A) is the vertically normal position
  • (B) is the vertically reversed position
  • (C) is the horizontally normal position
  • (D) is the laser beam when the laser marking device is installed in the horizontally reversed position.
  • 5 is a flowchart showing the flow of mode setting processing. Flowchart showing the flow of processing in normal mode.
  • (A) is a schematic diagram showing the state of the calibration work of the laser marking device installed in the vertically normal position, (B) in the vertically reversed position, (C) in the horizontally normal position, and (D) in the horizontally reversed position.
  • FIG. 3 is a schematic diagram showing an example of how to use the laser in fixed mode (drawing a line between two points).
  • 5 is a flowchart showing the flow of laser oscillation stop processing.
  • A) is a graph showing an example of the output of the acceleration sensor when there is no shaking in the laser marking device
  • (B) is a graph showing an example of the output of the acceleration sensor when the laser marking device is shaking.
  • This embodiment includes a laser marking device that functions as a plumb-down device and a laser marking device that functions as a marking device.
  • the explanation will be based on the following items. 1. Appearance of laser marking device (1) Basic appearance (2) Operation panel 2. Internal structure of laser marking device 3. Electrical structure of laser marking device (1) Acceleration sensor (2) Functional block (3) Electrical connection block 4. Usage conditions (1) Installation method (2) Installation position 5. Operation (1) Mode setting (2) Normal mode (2-1) Plumb swing device (2-2) Marking device (3) Calibration mode (4) Laser fixing mode (5) Laser stop processing 6. Effect 7. Variant
  • the laser marking device 11 of this embodiment provides four installation modes for the object O (wall surface W, floor surface F, ceiling surface C).
  • the first mode is a mode in which a laser marking device 11 installed on a wall surface W as an object O irradiates laser light L downward so that the optical axis LA is vertical.
  • the installation position of the laser marking device 11 in this mode is referred to as the "vertical normal position P1" (see FIGS. 15, 16-18(A), and 21(A)).
  • the second mode is a mode in which the laser marking device 11 installed on the wall surface W as the target object O irradiates the laser beam L upward so that the optical axis LA is vertical.
  • the installation position of the laser marking device 11 in this mode is referred to as a "vertical inversion position P2" (see FIGS. 15, 16-18(B), and 21(B)).
  • the third mode is a mode in which the laser marking device 11 installed with the floor surface F as the target object O irradiates the laser beam L so that the optical axis LA is horizontal.
  • the installation position of the laser marking device 11 in this mode is referred to as the "horizontal normal position P3" (see FIGS. 15, 16-18(C), and 21(C)).
  • the fourth mode is a mode in which the laser marking device 11 installed with the ceiling surface C as the target object O irradiates the laser light L so that the optical axis LA is horizontal.
  • the installation position of the laser marking device 11 in this mode is referred to as a "horizontal inversion position P4" (see FIGS. 15, 16-18(D), and 21(D)).
  • each part of the laser marking device 11 is housed in a rectangular housing 12.
  • the housing 12 has an operation panel 51 on the front surface, which has a larger area than both side surfaces, the top surface, and the bottom surface, with one side surface serving as a reference surface 13 and the top surface serving as an auxiliary surface 14 .
  • the reference surface 13 is a surface for installing the laser marking device 11 on the object O (see FIG. 8), and this is the reason why the reference surface 13 is used as a reference.
  • a reference plane 13 is constituted by a pair of rails 13a arranged in parallel on both sides of one side of the housing 12.
  • the reference surface 13 is understood as a plane that includes a pair of rails 13a that are pressed against the object O in the same plane.
  • the auxiliary surface 14 provided on the upper surface of the housing 12 is perpendicular to the reference surface 13 (see FIG. 5).
  • the auxiliary surface 14 may be pressed against the ceiling surface, or the laser marking device 11 may be turned upside down and the auxiliary surface 14 may be pressed against the floor surface F. (See Figure 16(B)). By doing so, the installation state of the laser marking device 11 on the object O can be further stabilized.
  • the laser marking device 11 has an installation needle 21, a magnet 31, and a second magnet 31S.
  • the installation needle 21 mainly includes a needle 22 (see FIG. 7) built into the housing 12 so as to be slidable in a direction perpendicular to the reference plane 13, and a handle 23 fixed to the rear end of the needle 22 is connected to the reference plane 13. It is exposed from the opposite side. By pushing in the handle 23, the needle 22 can be made to protrude from the needle hole 24 provided in the reference surface 13, and its sharp tip can be pierced into the object O.
  • the object O is a member having a certain degree of flexibility, such as wood
  • the installation needle 21 pierces the tip of the needle 22 into the object O, and the laser marking device 11 is installed on the object O (FIG. 14(A) )reference).
  • the magnet 31 constitutes a part of the reference surface 13 together with the rail 13a.
  • the laser marking device 11 is installed by magnetic attraction of the magnet 31 to the object O.
  • the installation state of the laser marking device 11 on the object O can be stabilized (see FIG. 14(B)).
  • the second magnet 31S is provided on the auxiliary surface 14 in a form parallel to the auxiliary surface 14 (see FIG. 8). Since the auxiliary surface 14 is perpendicular to the reference surface 13, the second magnet 31S is also perpendicular to the reference surface 13. The second magnet 31S is shown only in FIG. 8, and is not shown in FIGS. 1, 4, and 7 where the auxiliary surface 14 is shown.
  • the auxiliary surface 14 may be pressed against the ceiling surface, or the laser marking device 11 may be turned upside down to place the auxiliary surface 14 on the floor surface F. In some cases, they may be pressed against each other (see FIG. 16(B)).
  • the second magnet 31S magnetically attracts the ceiling surface or floor surface F to further stabilize the installation state of the laser marking device 11. Contribute to things.
  • a laser hole 15 is provided on the bottom surface of the housing 12.
  • the laser hole 15 is a hole for irradiating the laser beam L generated by the laser module 151 from the inside of the housing 12 to the outside.
  • the laser beam L emitted from the laser module 151 is irradiated parallel to the reference surface 13 while being 50 mm away from the reference surface 13. Therefore, on the front side of the housing 12, a distance marking 16A indicating the distance from the reference surface 13 to the laser emission position and an irradiation direction marking 16B indicating the irradiation direction of the laser beam L as a straight line are provided. . These distance notations 16A and irradiation direction notations 16B are visualized by, for example, unevenness provided on the outer surface of the housing 12.
  • a needle notation 16C is also provided as a notation visualized by the unevenness made on the outer surface of the housing 12.
  • the needle markings 16C are provided on the front and back sides of the housing 12 along the sliding direction of the installation needle 21 to inform the operator that the installation needle 21 is present.
  • the laser marking device 11 has a grip area 17 on the side surface of the housing 12 opposite to the reference surface 13.
  • the grip area 17 is an area that is gripped by the operator when pressing the reference surface 13 against the object O, and has a stepped shape that is offset from the top surface of the housing 12 toward the bottom surface. Such an offset shape makes it easier to grip the gripping area 17, making it easier to install the laser marking device 11 on the object O.
  • a laser confirmation lamp 18 is provided in the grip area 17 at a relatively upper position where it is not hidden when the operator grips it.
  • the laser confirmation lamp 18 is, for example, an LED lamp that emits red light (wavelength: 610 to 780 nm), and lights up when the laser module 151 oscillates the laser beam L to notify the operator that the laser beam L is being irradiated. inform.
  • a battery cover 19 is removably attached to the back surface of the housing 12.
  • the battery box 201 is opened, and a dry battery 202 used as a power source can be attached and detached.
  • the dry battery 202 is, for example, an AA alkaline dry battery.
  • the operation panel 51 is provided with four switches: a power switch 52, a calibration mode switch 53, an increment switch 54, and a decrement switch 55.
  • the power switch 52 is a switch for instructing the activation of each part, and is provided independently below the operation panel 51.
  • the calibration mode switch 53 is a switch for switching the operation mode to a calibration mode (see FIG. 21), which will be described later, and is arranged at the upper part of the operation panel 51. For example, by pressing and holding the calibration mode switch 53 for two seconds or more, the operation mode shifts to the calibration mode.
  • the increment switch 54 and the decrement switch 55 are arranged horizontally and are used to adjust the optical axis of the laser beam L emitted by the laser module 151.
  • the increment switch 54 is arranged on the right side, and the decrement switch 55 is arranged on the left side, forming an equilateral triangle arrangement with the calibration mode switch 53.
  • the increment switch 54 also serves as a switch for switching the operation mode to a laser fixing mode (see FIGS. 22-23), which will be described later. For example, by pressing and holding the increment switch 54 for two seconds or more, the operation mode shifts to the laser fixing mode.
  • the operation panel 51 is provided with four lamps: a power/leveling lamp 56, a calibration mode lamp 57, a laser fixing mode lamp 58, and a battery level warning lamp 59.
  • the power/leveling lamp 56 is, for example, an LED lamp that emits green light (wavelength: 500 to 570 nm), and is turned on when the power switch 52 is turned on. Immediately after the power switch 52 is turned on, the power/leveling lamp 56 flashes in green to indicate that the leveling operation is in progress, and when the leveling operation is completed, the state changes from blinking in green to lit.
  • the calibration mode lamp 57 is, for example, an LED lamp that emits orange light (wavelength 590 to 610 nm), and lights up in orange to indicate that the operation mode has shifted to the calibration mode.
  • the calibration mode lamp 57 is provided in such a manner that the combination with the calibration mode switch 53, which instructs transition to the calibration mode, can be visually recognized.
  • the laser fixed mode lamp 58 is, for example, an LED lamp that emits orange light (wavelength 590 to 610 nm), and indicates that the operation mode has shifted to the laser fixed mode by lighting in orange.
  • the laser fixing mode lamp 58 is provided in such a manner that the combination with the increment switch 54, which changes the operation mode to the laser fixing mode when pressed for a long time, can be visually recognized.
  • the remaining battery level warning lamp 59 is, for example, an LED lamp that emits red light (wavelength: 610 to 780 nm), and indicates that the remaining capacity of the dry battery 202 has decreased to a certain level or more by lighting in red.
  • the power/levelling lamp 56, the calibration mode lamp 57, and the remaining battery level warning lamp 59 are arranged in a line, and the laser fixed mode lamp 58 is arranged diagonally below and to the right of the remaining battery level warning lamp 59.
  • a pictogram 58a consisting of a pictogram of a key is displayed near the laser fixed mode lamp 58, and a pictogram 59a consisting of a pictogram indicating insufficient battery capacity is displayed near the remaining battery level warning lamp 59.
  • FIG. 7 is a longitudinal sectional front view of the laser marking device 11
  • FIG. 8 is a structural block diagram schematically showing the internal structure of the laser marking device 11.
  • An installation needle 21 is slidably attached to an upper position inside the housing 12.
  • An operation panel board 101 is arranged below it, and an MCU (Micro Controller Unit) constituting a control circuit is provided at a position hidden behind the operation panel board 101 (see FIG. 8).
  • the MCU is called a control unit 111.
  • the operation panel board 101 has the same layout as the operation panel 51, and arranges the various switches and lamps provided on the operation panel 51. When the operation panel 51 is operated, the operation panel board 101 transmits a signal according to the operation content to the control unit 111.
  • a laser confirmation lamp 18 is provided on the right side of the housing 12 to the right of the operation panel board 101 and the control unit 111.
  • a support body 131 is provided below the operation panel board 101 and the control unit 111 so as to swing around a support shaft 131a.
  • the support body 131 is an arm-shaped structure that mounts the laser module 151 and the acceleration sensor 301 and is driven by the actuator 171 to swing.
  • a coil spring 132 is disposed in a compressed state between the frame 61 provided inside the housing 12 and the support body 131, and suppresses minute vibrations of the support body 131.
  • the support shaft 131a of the support body 131 is arranged parallel to the virtual horizontal plane HS, which is a virtual horizontal plane when the reference plane 13 is arranged vertically, and the reference plane 13 (see FIG. 8).
  • the support body 131 extends from the support shaft 131 a toward the reference plane 13 , and has a free end (the left side portion in FIG. 7 ) swinging up and down along the reference plane 13 .
  • the laser module 151 is fixed to the support 131 with the laser irradiation surface 152 facing the laser hole 15 provided on the lower surface of the housing 12. Therefore, the laser module 151 swings the optical axis LA (see FIG. 8) as the support body 131 swings.
  • the fixed position of the laser module 151 with respect to the support body 131 is a position near the support shaft 131a.
  • a pair of limit switches 133 are arranged at the free end of the support body 131 so as to sandwich the free end from above and below. These limit switches 133 are microswitches that are turned on when the amount of swing of the support body 131 exceeds a certain amount.
  • the laser confirmation lamp 18 and the pair of limit switches 133 are connected to the operation panel board 101 via connection wiring (not shown).
  • the operation panel board 101 controls lighting of the laser confirmation lamp 18 in accordance with a command from the control unit 111 and transmits an ON signal from the limit switch 133 to the control unit 111.
  • the actuator 171 is a motor that rotationally drives a rotating shaft 171a, and is attached at a lower position inside the housing 12 so that the rotating shaft 171a is parallel to the reference plane 13.
  • a slider 172 is attached to the support body 131 so as to be slidable along a virtual horizontal plane HS.
  • the slider 172 is screwed to a screw 174 of a speed reduction mechanism 173 connected to the rotation shaft 171a of the actuator 171, and is connected to the rotation shaft 171a of the actuator 171 via the speed reduction mechanism 173.
  • the acceleration sensor 301 has a first axis (X direction in FIG. 8) that is parallel to the virtual horizontal plane HS and orthogonal to the support shaft 131a, and a second axis (X direction in FIG. 8) that is orthogonal to the virtual horizontal plane HS. 8, outputs a signal that can extract the amount and direction of inclination of two axes (Z direction).
  • the acceleration sensor 301 is, for example, a MEMS (Micro Electro This is a low-G acceleration sensor that uses capacitance detection and is manufactured using a semiconductor microfabrication technology called ⁇ Mechanical System''.
  • MEMS Micro Electro This is a low-G acceleration sensor that uses capacitance detection and is manufactured using a semiconductor microfabrication technology called ⁇ Mechanical System''.
  • the acceleration sensor 301 is arranged such that a movable mass 302 is suspended by a spring 303, and a movable electrode 305 of the movable mass 302 is sandwiched between a pair of comb-shaped fixed electrodes 304. Then, as the movable electrode 305 moves, the capacitance between the movable electrode 305 and the fixed electrode 304 changes, so by understanding the change in capacitance at this time, the amount of movement of the movable mass 302 can be detected. This is how the acceleration sensor 301 works.
  • the acceleration sensor 301 produces a gravitational acceleration signal of 0 grams (g) when placed parallel to the direction of the sensor axis, and up to -1 gram (g) or +1 gram (g) depending on the direction when tilted. Output.
  • the amount and direction of inclination of the acceleration sensor 301 can be known from the output value of this gravitational acceleration signal.
  • a general acceleration sensor is realized as a three-axis sensor, which includes a two-axis sensor for the X-axis and the Y-axis in the horizontal plane, and a Z-axis in the vertical direction.
  • the amount of inclination and A directional output signal is required.
  • a three-axis sensor that outputs signals on the X, Y, and Z axes could be used, but in that case, the signals on the Y-axis would be wasted.
  • a two-axis sensor that outputs gravitational acceleration signals on the uses the tilt amount and direction of the second axis (Z direction in FIG. 8) as extractable signals.
  • a signal from which the amount and direction of inclination of two axes can be extracted is obtained.
  • the laser marking device 11 of the present embodiment has a functional block executed by hardware resources that directs the optical path of the laser beam L emitted from the laser module 151 vertically or horizontally.
  • the optical path correction unit 401 is provided to maintain the optical path.
  • the optical path correction section 401 includes a tilt calculation section 411 and a control section 431.
  • the slope calculation unit 411 (a) Vertical normal position P1 (first axis is horizontal and second axis is vertically downward) (b) Vertical inversion position P2 (first axis is horizontal and second axis is vertically upward) (c) Horizontal normal position P3 (second axis is horizontal and first axis is vertically upward) (d) Horizontal inversion position P4 (second axis is horizontal and first axis is vertically downward)
  • the gravitational acceleration signal output by the acceleration sensor 301 in each of the four types of installation modes is assumed to have a slope of 0.
  • the first axis is an axis parallel to the virtual horizontal plane HS and orthogonal to the support shaft 131a (in the X direction in FIG.
  • the second axis is an axis perpendicular to the virtual horizontal plane HS (in FIG. middle, Z direction). Therefore, the relationship between the sensor axis of the biaxial acceleration sensor 301 using the Y axis as the second axis and the first and second axes is as follows.
  • the tilt calculation unit 411 treats the gravitational acceleration signal as having a tilt of 0 when the X-axis of the acceleration sensor 301 is horizontal and the Y-axis is vertical.
  • the acceleration sensor 301 When in the vertically inverted position P2, the acceleration sensor 301 is inverted vertically, and the X-axis is used as the first axis and the Y-axis is used as the second axis.
  • the tilt calculation unit 411 treats the gravitational acceleration signal as having a tilt of 0 when the X-axis of the upside-down acceleration sensor 301 is horizontal and the Y-axis is vertical.
  • the tilt calculation unit 411 treats the gravitational acceleration signal as having a tilt of 0 when the Y-axis of the acceleration sensor 301 rotated by 90 degrees (or 270 degrees) is horizontal and the X-axis is vertical.
  • the acceleration sensor 301 rotates 270 degrees (or 90 degrees), and the Y axis is used as the first axis and the X axis is used as the second axis.
  • the tilt calculation unit 411 treats the gravitational acceleration signal as having a tilt of 0 when the X-axis of the acceleration sensor 301 rotated by 270 degrees (or 90 degrees) is horizontal and the Y-axis is vertical.
  • the inclination calculation unit 411 calculates the inclination amount and direction of the two axes, that is, the first axis and the second axis, for each of the four installation positions described above. In other words, the inclination calculation unit 411 calculates, depending on the position where the laser marking device 11 is installed with the reference plane 13 against the object O (vertical normal position P1, vertical reversed position P2, horizontal normal position P3, horizontal reversed position P4). The amount and direction of inclination between the first axis and the second axis are calculated.
  • the control unit 431 controls the drive of the actuator 171 so that the calculated value of the inclination calculation unit 411 becomes 0.
  • the inclination calculation unit 411 calculates the amount and direction of inclination between the first axis and the second axis, and the control unit 431 controls the drive of the actuator 171 so that the calculated value becomes zero. This keeps the optical axis LA of the laser beam L vertical.
  • the reference surface 13 is applied to the floor surface F or ceiling surface C, and the laser marking device 11 is moved to the horizontal normal position P3 or horizontally reversed position.
  • the first axis and the second axis are tilted. If no precautions are taken at this time, the optical axis LA of the laser beam L emitted from the laser module 151 will deviate from the horizontal. Therefore, the inclination calculation unit 411 calculates the amount and direction of inclination between the first axis and the second axis, and the control unit 431 controls the drive of the actuator 171 so that the calculated value becomes zero. This keeps the optical axis LA of the laser beam L horizontal.
  • the function of the tilt calculation unit 411 is incorporated into the acceleration sensor 301 as an example, and may be performed by the control unit 111 as another example. Alternatively, another arithmetic device that performs the function of the slope calculation unit 411 may be separately provided.
  • control section 431 The functions of the control section 431 are executed by the control unit 111.
  • the function of the control section 431 may be incorporated into the acceleration sensor 301, or another arithmetic device that executes the function of the control section 431 may be separately provided.
  • the control unit 111 has a CPU 112 at its core that executes various processes and centrally controls each part, a main memory 113, and a flash memory that is used as a program memory. 114 and an I/O 115 for connecting peripheral devices are connected to the CPU 112 via a bus.
  • the I/O 115 is equipped with an operation panel 51 that controls the operation panel board 101 that controls the lighting of the laser confirmation lamp 18, the laser module 151 that oscillates the laser beam L, and the support body 131 that controls the drive and changes its angle.
  • An actuator 171 and an acceleration sensor 301 that outputs a gravitational acceleration signal are connected, and each of these parts is connected to the CPU 112 via a bus.
  • the reference surface 13 is pressed against the object O, and the installation needle is 21 and pierce the object O with the needle 22 of the installation needle 21. Thereafter, the angle of the housing 12 is finely adjusted so that the reference plane 13 is vertical. In this way, the laser marking device 11 can be stably installed on the object O.
  • the magnet 31 provided on the reference surface 13 is magnetically attracted to the object O.
  • the angle of the housing 12 is finely adjusted so that the reference plane 13 is vertical. In this way, the laser marking device 11 can be stably installed on the object O.
  • the laser marking device 11 of this embodiment is capable of supporting four types of installation modes: vertical normal position P1, vertical reversed position P2, horizontal normal position P3, and horizontal reversed position P4. It is.
  • FIG. 15 is a schematic diagram showing four types of installation modes.
  • Figures 16(A)-(D) show when the laser marking device 11 is installed on an object O that is erected at the correct angle
  • Figures 17(A)-(D) are when the laser marking device 11 is installed on an object O that is not erected at the correct angle.
  • FIG. 2 is a schematic diagram showing the state of laser light L in FIG.
  • FIGS. 18A to 18D are schematic diagrams showing the state of laser light when the laser marking device 11 is installed.
  • 16 and 17(A) to 17(D) show how the laser marking device 11 is used as a plumb-bob device
  • FIGS. 18(A) to 17(D) show how the laser marking device 11 functions as a marking device. This shows how each is used.
  • the laser marking device 11 is installed with the wall surface W as the object O, and the irradiation direction of the laser beam L from the laser module 151 is directed downward in the vertical direction. This is the installation mode.
  • the laser marking device 11 is installed with the wall surface W as the object O, and the irradiation direction of the laser beam L from the laser module 151 is directed upward in the vertical direction. This is the installation mode.
  • the laser marking device 11 is installed with the floor surface F as the object O, and the irradiation direction of the laser beam L from the laser module 151 is set in the horizontal direction. This is the installation mode.
  • the laser marking device 11 is installed with the ceiling surface C as the object O, and the irradiation direction of the laser beam L from the laser module 151 is set horizontally. This is the installation mode.
  • the CPU 112 of the control unit 111 operates according to the operation program installed in the flash memory 114.
  • (Category 2) Normal mode processing (see Figure 20), calibration mode processing, or laser fixed mode processing (category 3) Laser stop processing (see Figure 24) Execute processing routines in three categories using multitasking.
  • control unit 111 determines that the mode is normal (YES in step S102), and the control unit 111 determines that the mode is normal (YES in step S102).
  • the mode routine (see FIG. 20) is executed (step S103).
  • control unit 111 When the calibration mode switch 53 in the operation panel 51 is pressed for two seconds or more, the operation panel board 101 outputs a signal to the control unit 111 instructing the transition to the calibration mode.
  • control unit 111 receives a signal instructing transition to calibration mode, it determines transition to calibration mode (YES in step S104), and executes a calibration mode routine (not shown) (step S105).
  • the operation panel board 101 When the increment switch 54 in the operation panel 51 is pressed for two seconds or more, the operation panel board 101 outputs a signal to the control unit 111 instructing the transition to the laser fixing mode.
  • the control unit 111 receives the signal instructing the transition to the laser fixing mode, it determines the transition to the laser fixing mode (YES in step S106), and executes the laser fixing mode routine (step S107).
  • the control unit 111 multitasks the mode setting processing routine (category 1) described above with the category 2 and 3 routines.
  • control unit 111 initializes (step S201), and then drives the laser module 151 to oscillate the laser beam L (step S202).
  • control unit 111 receives the tilt data from the tilt calculating section 411 (step S203), generates drive data for the actuator 171 (step S204), and stores the generated drive data in the register (step S205).
  • the inclination data that the control unit 111 acquires from the inclination calculation unit 411 in step S203 is based on two axes, that is, the first axis (in FIG. 8, This is data from which the amount and direction of inclination between the X direction) and the second axis (Z direction in FIG. 8) can be extracted.
  • This data is as follows depending on the installation position of the laser marking device 11.
  • the distance between the optical axis LA of the laser beam L and the wall surface W will not be maintained at 50 mm. It can become smaller or larger than 50mm. Thereby, the worker can recognize the inclination of the wall surface W by visually observing the position of the floor surface F that is irradiated with the laser beam L in a spot shape.
  • the optical axis LA of the laser beam L will be parallel to the wall surface W if nothing is done.
  • the acceleration sensor 301 solves this problem.
  • the sensor axes (XY axes) of the acceleration sensor 301 are both inclined from the horizontal and vertical. Therefore, based on the gravitational acceleration signal acquired from the acceleration sensor 301, the inclination calculation unit 411 calculates the amount and direction of inclination of the first axis (the 301 (Y-axis) is calculated and generated as tilt data.
  • the distance between the optical axis LA of the laser beam L and the wall surface W will not be maintained at 50 mm. It can become smaller or larger than 50mm. Thereby, the worker can recognize the inclination of the wall surface W by visually observing the position of the ceiling surface C where the laser beam L is irradiated in a spot shape.
  • the optical axis LA of the laser beam L will be parallel to the wall surface W if nothing is done.
  • the acceleration sensor 301 solves this problem.
  • the sensor axes (XY axes) of the acceleration sensor 301 are both inclined from the horizontal and vertical. Therefore, the inclination calculation unit 411 calculates the amount and direction of inclination of the first axis (the X-axis of the inverted acceleration sensor 301) with respect to the horizontal plane, and the inclination of the second axis (the Y-axis of the inverted acceleration sensor 301) with respect to the vertical plane.
  • the amount and direction are calculated and generated as tilt data.
  • the distance between the optical axis LA of the laser beam L and the floor surface F must be maintained at 50 mm. However, it may become smaller or larger than 50 mm. Thereby, the worker can recognize the inclination of the floor surface F by visually observing the position of the wall surface W that is irradiated with the laser beam L in a spot shape.
  • the optical axis LA of the laser beam L will be parallel to the floor surface F if nothing is done.
  • the acceleration sensor 301 solves this problem.
  • the sensor axes (YX axes) of the acceleration sensor 301 are both inclined from the horizontal and vertical. Therefore, the inclination calculation unit 411 calculates the amount and direction of inclination of the first axis (the Y axis of the acceleration sensor 301 rotated by 90 degrees or 270 degrees) with respect to the horizontal plane, and the amount and direction of the inclination of the second axis (the acceleration The amount and direction of the tilt (Z-axis) of the sensor 301 are calculated and generated as tilt data.
  • the distance between the optical axis LA of the laser beam L and the ceiling surface C must be maintained at 50 mm. However, it may become smaller or larger than 50 mm. Thereby, the operator can recognize the inclination of the ceiling surface C by visually observing the position of the wall surface W that is irradiated with the laser beam L in a spot shape.
  • the optical axis LA of the laser beam L will be parallel to the ceiling surface C if nothing is done.
  • the acceleration sensor 301 solves this problem.
  • the sensor axes (YX axes) of the acceleration sensor 301 are both inclined from the horizontal and vertical. Therefore, the inclination calculation unit 411 calculates the amount and direction of inclination of the first axis (the Y axis of the acceleration sensor 301 rotated by 270 degrees or 90 degrees) with respect to the horizontal plane, and the amount and direction of the inclination of the first axis (the Y axis of the acceleration sensor 301 rotated by 270 degrees or 90 degrees) with respect to the vertical plane (the acceleration The amount and direction of the tilt (Z-axis) of the sensor 301 are calculated and generated as tilt data.
  • the drive data generated by the control unit 111 in step S204 is data that determines how much and in which direction the actuator 171 should be driven so that the inclinations of the first axis and the second axis are zero.
  • the drive amount and direction of the actuator 171 necessary to make the support 131 which is inclined from horizontal or vertical depending on the inclination of the object O (wall surface W, floor surface F, ceiling surface C), horizontal or vertical. It can be said that this is the data that determines this.
  • the control unit 111 generates drive data for the actuator 171 based on the tilt data obtained from the tilt calculation unit 411, and stores it in a register allocated to a part of the main memory 113 (step S205).
  • This drive data includes the number of drive steps X, which is the drive amount of the actuator, and the drive direction (increment, decrement).
  • the control unit 111 executes a process of inputting a drive signal of the unit step number N to the not-illustrated drive circuit of the actuator 171 (step S206), and continues this process until the unit step number N reaches the drive step number X ( Step S207).
  • the control unit 111 repeats the processing routine from step S203 to step S207 until it determines to turn off the power (step S208), and when it determines to turn off the power (YES in step S208), executes a stop process such as clearing the memory (step S209). and complete the process.
  • the laser marking device 11 of this embodiment can be used as a plumb swing device. Can be done.
  • a laser module 151 having a structure that does not scan the laser beam L is used.
  • the laser marking device 11 of this embodiment can also be used as a marking device.
  • a laser module 151 capable of scanning laser light L is used.
  • the optical axis LA when the optical axis LA is not parallel to the wall surface W, the optical axis LA can be changed by pressing the increment switch 54 or the decrement switch 55 provided on the operation panel 51. The angle can be adjusted.
  • control unit 111 determines the operation input of the increment switch 54 or the decrement switch 55 during the calibration mode, it drives and controls the actuator 171 according to the degree of the operation input to slightly change the angle of the support body 131.
  • the optical axis LA of the laser module 151 is thereby adjusted.
  • the laser fixing mode is a mode that cancels the adjustment of the optical axis LA of the laser module 151 using the acceleration sensor 301.
  • the laser fixing mode routine can be easily realized by, for example, omitting or not executing steps S203 to S207 during the normal mode routine shown in FIG.
  • the laser marking device 11 is installed on a tripod 601 so that the optical axis LA of the laser beam L is horizontal.
  • the optical axis LA of the laser module 151 is adjusted using the acceleration sensor 301 (see the flowchart in FIG. 20). Therefore, as shown in FIG. 22(B), even if the laser marking device 11 is tilted by operating the tripod 601, the optical axis LA remains horizontal.
  • Such a laser fixing mode is convenient for marking a line between two points, such as marking out a stair handrail as shown in FIG. 23, for example.
  • the laser marking device 11 functioning as a marking device By setting the laser marking device 11 functioning as a marking device to a laser fixed mode and installing it on a tripod 601, and adjusting the angle of the tripod, it is possible to scan the laser beam L at a desired angle.
  • the laser stop process is a process that stops irradiation of laser light from the laser module 151 when the fluctuation in the output value of the acceleration sensor 301 exceeds a specified range.
  • the laser stop process constitutes the category 3 process that is executed in multi-task together with the category 1 mode setting process (see FIG. 19) and the category 2 normal mode process (see FIG. 20).
  • the control unit 111 acquires gravitational acceleration signal data (gravitational acceleration data) from the acceleration sensor 301 (step S301).
  • This data is digital data sampled in a MEMS (Micro Electro Mechanical System) that constitutes the acceleration sensor 301 or in another circuit.
  • MEMS Micro Electro Mechanical System
  • the control unit 111 stores the acquired gravitational acceleration data in a register allocated to a part of the main memory 113, for example (step S302).
  • the process of acquiring and storing gravitational acceleration data is repeated until the elapsed time or the number of acquisitions (Y) reaches a predetermined time or number of times (N) (step S303). ).
  • step S304 the control unit 111 executes a variation analysis of the gravitational acceleration data (step S304).
  • FIG. 25(A) is a graph showing an output example (gravitational acceleration data) of the acceleration sensor 301 when the laser marking device 11 is not shaking
  • FIG. 25(B) is a graph showing an output example (gravitational acceleration data) when the laser marking device 11 is shaking. It is.
  • FIGS. 25A and 25B show an example in which an acceleration sensor with three axes of XYZ is used as the acceleration sensor 301.
  • control unit 111 determines whether or not the average value or peak value of the gravitational acceleration data stored in the register exceeds a predetermined threshold (step S305). If it is determined that (YES in step S305), the drive of the laser module 151 is forcibly stopped (step S306). At this time, the determination index for determining whether the reference value based on the gravitational acceleration data is within the permissible limit is whether the laser marking device 11 is being held by a person.
  • the variation analysis of the gravitational acceleration data in step S304 is realized not only by a relatively simple method of determining whether the average value or peak value of the acquired gravitational acceleration data exceeds a predetermined threshold, but also by various methods. It is possible to do so.
  • the purpose of the laser stop processing is to prevent the laser beam L from being irradiated to unnecessary areas, but training data is created by learning the pattern of weight acceleration data that should prevent the irradiation of the laser beam L. Another possible method would be to compare the data with training data to determine whether it is within an acceptable range.
  • step S304 determines that the variation in the gravitational acceleration data is within the allowable range as a result of the variation analysis in step S304 (YES in step S305). If the control unit 111 determines that the variation in the gravitational acceleration data is within the allowable range as a result of the variation analysis in step S304 (YES in step S305), the process returns to step S301.
  • the laser marking device 11 can be made portable since it has a relatively simple configuration. Moreover, it can be installed in various locations such as the wall surface W, the floor surface F, and the ceiling surface C in various manners such as upside down, and can provide a variety of measurements.
  • the laser stop process it is possible to execute the laser stop process, so it is possible to prevent unexpected irradiation of the laser beam L to an undesirable location.
  • the acceleration sensor 301 since the acceleration sensor 301 is also used, it is possible to downsize the device and simplify the structure by using common parts.
  • the laser fixing mode since it has a laser fixing mode, it can be used in a variety of ways, such as drawing a line between two points, for example.
  • the object since the distance notation 16A, the irradiation direction notation 16B, and the needle notation 16C are provided on the housing 12, the object should be maintained between the object O and the optical axis LA of the laser beam L.
  • the distance, the irradiation direction of the laser beam L, and the fact that the installation needle 21 is installed can be shown to the worker in an intuitively understandable form, and work support can be provided.
  • the reference surface 13 provided on the housing 12 does not necessarily have to be configured as a surface including a pair of rails 13a that are pressed against the object O, but may be configured as a surface including three or more rails, ribs having various shapes, or completely. It may also be realized as a flat surface.
  • a two-axis acceleration sensor 301 is used in this embodiment, a three-axis acceleration sensor may be used in practice.
  • Laser marking device (bobbin device, marking device) 12 Housing 13 Reference surface 13a Rail 14 Auxiliary surface 15 Laser hole 16A Distance notation 16B Irradiation direction notation 16C Needle notation 17 Grip area 18 Laser confirmation lamp 19 Battery cover 21 Installation needle 22 Needle 23 Handle 24 Needle hole 31 Magnet 31S Second Magnet 51 Operation panel 52 Power switch 53 Calibration mode switch 54 Increment switch 55 Decrement switch 56 Power/leveling lamp 57 Calibration mode lamp 58 Laser fixed mode lamp 58a Pictogram 59 Battery level warning lamp 59a Pictogram 61 Frame 101 Operation panel board 111 Control Unit 112 CPU 113 Main memory 114 Flash memory 115 I/O 131 Support body 131a Support shaft 132 Coil spring 133 Limit switch 151 Laser module 152 Laser irradiation surface 171 Actuator 171a Rotating shaft 172 Slider 173 Deceleration mechanism 174 Screw 201 Battery box 202 Dry battery 301 Acceleration sensor 302 Movable mass 303 Spring 304 Fixed electrode 305 Movable electrode

Landscapes

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Abstract

対象物に据え付ける基準面（１３）を有するハウジング（１２）内に、基準面を鉛直に配置したときの仮想的な水平面である仮想水平面（ＨＳ）及び基準面と平行な支軸（１３１ａ）を中心に揺動する支持体（１３１）を設け、レーザモジュール（１５１）と加速度センサ（３０１）とを支持体に搭載する。加速度センサは、基準面を壁面（Ｗ）、床面（Ｆ）、天井面（Ｃ）に押し当ててレーザマーキング装置（１１）を設置したときのハウジングの傾きを検出する。制御部（４３１）は、加速度センサが出力する重力加速度信号を参照し、レーザモジュールから照射されるレーザ光（Ｌ）の光軸（ＬＡ）が鉛直又は水平になるように、支持体の姿勢をアクチュエータ（１７１）で制御する。

Description

レーザマーキング装置
　本開示は、レーザマーキング装置に関する。
　建築物において柱や壁などの構造物を鉛直に設置する際、鉛直からの倒れ度合を確認しながら設置作業、いわゆる建て方をする必要がある。このとき利用するのが錘を糸に吊下げた下げ振りと呼ばれる器具である。設置しようとする構造物の上部に下げ振りを取り付けて錘を吊り下げることで、鉛直からの構造物の倒れ具合を作業者に視認させることが可能である。
　下げ振りは、簡便に正しく鉛直を示す優れた方法である反面、錘の揺れが長時間止まらず、また建築作業現場に振動や風があると揺れが収束せず、正確な測定を遂行させることが難しい。
　この点、例えば特許文献１に記載されているようなレーザ光を一点に収束させるレーザ下げ振り器（レーザマーキング装置）を利用すれば、伝統的な下げ振りの有している錘の揺れが収束しにくいという問題を解決することができる。特許文献１の段落［００１７］に記載されているように、この装置は、二軸ジンバル機構の中心点を基準として、レーザモジュールの投射方向が鉛直方向になるように調整してホルダを装着し、ホルダをダンパ機構によって制動するようにしている（用語の表記は適宜修正）。
　建築現場では、床や柱、壁、天井などの対象面に建築作業の基準とする線を描画する墨出しと呼ばれる作業も行われている。対象面に墨（近年はインクや粉チョークなどの場合もある）を染み込ませた糸を接触させて線を描画する、というのが古来より行なわれてきた伝統的な墨出し作業である。このような墨出しについても、レーザ光を利用したレーザ墨出し装置（レーザマーキング装置）が開発され、実用化されている（特許文献２～４参照）。
　特許文献２～４に記載されたレーザ墨出し装置に共通するのは、床面や三脚に設置して用いられ、ジンバルに搭載したレーザモジュールによって、床面、天井面、壁面に垂直及び水平の線をレーザ光によって照射し（特許文献２は垂直線のみ）、作業の基準になる線として利用できるようにしたことである（特許文献２の段落［０００６］、特許文献３の段落［００１３］［００１４］、特許文献４の段落［００２７］及び図１参照）。
　特許文献２に記載されたレーザ墨出し装置と特許文献３、４に記載されたレーザ墨出し装置とが大きく相違するのは、特許文献３、４に記載されたものが電子整準機能を有している点である。
　特許文献３に記載されたレーザ墨出し装置は、半導体レーザを搭載する光源ユニットホルダの傾き量及び方向を加速度センサによって検出し、ジンバル機構の二軸をそれぞれ回転駆動するアクチュエータを加速度センサの検出結果にしたがい駆動して、光源ユニットホルダを所定の姿勢に静止させる（特許文献３の段落［００１１］－［００１８］参照）。
　特許文献４に記載されたレーザ墨出し装置も、特許文献３に記載されたレーザ墨出し装置と同様の電子整準動作を実行し、この際レーザ光源を搭載する可動部（１３）の傾きを検出するために、加速度センサを用いることも特許文献４に開示されている（特許文献４の段落［００２８］－［００６４］、［０１０６］参照）。
特開２０１８－０６６７１５号公報 特開平０７－２９４２５６号公報 特開２００９－０８５９０８号公報 特開２０２０－１５３９２１号公報
　レーザ墨出し装置は、前述したように床面や三脚に設置して用いられるような大きさ及び重量を有しており、手軽に取り扱えるような類のものではない。このため柱や壁などに取り付けて使用することも想定されておらず、柱や壁などの構造物を鉛直に設置する建て方の作業には不向きである。９０度倒して使用したり、上下反転させて使用したりすることもできない。
　この点特許文献１に記載されたようなレーザ下げ振り器は携帯性を有し、比較的小型で軽量であると想像される。しかしながら９０度倒して使用したり、上下反転させて使用したりすることができない点はレーザ墨出し装置と同様である。
　本開示の課題は、９０度倒したり上下反転させたりして使用することができる携帯性を有するレーザマーキング装置を得ることである。
　レーザマーキング装置の一態様は、対象物に据え付ける基準面を有するハウジングと、前記ハウジング内に設けられ、前記基準面を鉛直に配置したときの仮想的な水平面である仮想水平面及び前記基準面と平行な支軸を中心に揺動する支持体と、前記仮想水平面と直交する方向に光軸を定めて前記支持体に取り付けられ、前記ハウジングの内部から外部にレーザ光を照射するレーザモジュールと、前記支持体を駆動して揺動させるアクチュエータと、前記支持体に取り付けられ、前記仮想水平面と平行かつ前記支軸と直交する第１の軸と前記仮想水平面と直交する第２の軸との二軸の傾き量及び方向を抽出可能な信号を出力する加速度センサと、前記第１の軸が水平で前記第２の軸が鉛直を向いた鉛直正位置、前記鉛直正位置を天地反転した鉛直反転位置、前記第２の軸が水平で前記第１の軸が鉛直を向いた水平正位置、及び前記水平正位置を天地反転した水平反転位置の四態様での前記加速度センサの出力信号を傾き０として、前記四態様の位置に対する前記二軸の傾き量及び方向を算出する傾き算出部と、前記傾き算出部の算出値が０になるように前記アクチュエータの駆動を制御する制御部と、を備える。
　携帯性を有し、９０度倒したり上下反転させたりして使用することができる。
実施の形態のレーザマーキング装置の外観を示す正面図。 レーザマーキング装置の外観を示す底面図。 基準面の側から装置全体の外観を示す斜視図。 基準面と反対側の側面側から装置全体の外観を示す斜視図。 基準面及び第２の基準面の側から装置全体の外観を示す斜視図。 操作パネルを拡大して示す正面図。 レーザマーキング装置の内部構造を示す縦断正面図。 レーザマーキング装置の内部構造を正面方向から模式的に示す構造ブロック図。 加速度センサの原理を説明するための質量体の模式図。 加速度センサの原理を説明するための全体の模式図。 加速度センサの原理を説明するためのグラフ。 レーザマーキング装置の機能ブロック図。 レーザマーキング装置の電気的接続のブロック図。 対象物にレーザマーキング装置を据え付ける手法として、（Ａ）は据付用針を利用する手法、（Ｂ）はマグネットを利用する手法をそれぞれ例示する模式図。 レーザマーキング装置を対象物に据え付けることができる四種類の設置態様（鉛直正位置、鉛直反転位置、水平正位置、水平反転位置）を示す模式図。 正しい角度に建てられた対象物に対して、（Ａ）は鉛直正位置、（Ｂ）は鉛直反転位置、（Ｃ）は水平正位置、そして（Ｄ）は水平反転位置にレーザマーキング装置（下げ振り装置）が設置されたときのレーザ光の状態をそれぞれ示す模式図。 正しい角度に建てられていない対象物に対して、（Ａ）は鉛直正位置、（Ｂ）は鉛直反転位置、（Ｃ）は水平正位置、そして（Ｄ）は水平反転位置にレーザマーキング装置（下げ振り装置）が設置されたときのレーザ光の状態をそれぞれ示す模式図。 （Ａ）は鉛直正位置、（Ｂ）は鉛直反転位置、（Ｃ）は水平正位置、そして（Ｄ）は水平反転位置にレーザマーキング装置（墨出し装置）が設置されたときのレーザ光の状態をそれぞれ示す模式図。 モード設定処理の流れを示すフローチャート。 通常モードでの処理の流れを示すフローチャート。 （Ａ）は鉛直正位置、（Ｂ）は鉛直反転位置、（Ｃ）は水平正位置、そして（Ｄ）は水平反転位置に設置されたレーザマーキング装置の校正作業の様子を示す模式図。 （Ａ）は三脚にセットされたレーザマーキング装置の状態、（Ｂ）は通常モードでのレーザ光の照射状態、（Ｃ）はレーザ固定モードでのレーザ光の照射状態をそれぞれ示す模式図。 レーザ固定モードでの使用態様の一例（二点間のラインだし）を示す模式図。 レーザ発振停止処理の流れを示すフローチャート。 （Ａ）はレーザマーキング装置に揺れがないとき、（Ｂ）はレーザマーキング装置に揺れが生じているときの加速度センサの出力例を示すグラフ。
　実施の形態を図面に基づいて説明する。本実施の形態は、下げ振り装置として機能するレーザマーキング装置、墨出し装置として機能するレーザマーキング装置を含んでいる。説明は次の項目に沿って行なう。
 
　　　１．レーザマーキング装置の外観態様
　　　　（１）基本的な外観態様
　　　　（２）操作パネル
　　　２．レーザマーキング装置の内部構造
　　　３．レーザマーキング装置の電気的構造
　　　　（１）加速度センサ
　　　　（２）機能ブロック
　　　　（３）電気的接続のブロック
　　　４．使用態様
　　　　（１）据え付け方法
　　　　（２）据え付け位置
　　　５．動作
　　　　（１）モード設定
　　　　（２）通常モード
　　　　（２－１）下げ振り装置
　　　　（２－２）墨出し装置
　　　　（３）校正モード
　　　　（４）レーザ固定モード
　　　　（５）レーザ停止処理
　　　６．効果
　　　７．変形例
 
　本実施の形態のレーザマーキング装置１１は、対象物Ｏ（壁面Ｗ、床面Ｆ、天井面Ｃ）に対して四通りの設置態様を提供する。
　一つ目の態様は、壁面Ｗを対象物Ｏとして据え付けたレーザマーキング装置１１から、光軸ＬＡが鉛直になるようにレーザ光Ｌを下方に向けて照射する態様である。本実施の形態では、この態様でのレーザマーキング装置１１の設置位置を『鉛直正位置Ｐ１』という（図１５、図１６－１８（Ａ）、図２１（Ａ）参照）。
　二つ目の態様は、壁面Ｗを対象物Ｏとして据え付けたレーザマーキング装置１１から、光軸ＬＡが鉛直になるようにレーザ光Ｌを上方に向けて照射する態様である。本実施の形態では、この態様でのレーザマーキング装置１１の設置位置を『鉛直反転位置Ｐ２』という（図１５、図１６－１８（Ｂ）、図２１（Ｂ）参照）。
　三つ目の態様は、床面Ｆを対象物Ｏとして据え付けたレーザマーキング装置１１から、光軸ＬＡが水平になるようにレーザ光Ｌを照射する態様である。本実施の形態では、この態様でのレーザマーキング装置１１の設置位置を『水平正位置Ｐ３』という（図１５、図１６－１８（Ｃ）、図２１（Ｃ）参照）。
　四つ目の態様は、天井面Ｃを対象物Ｏとして据え付けたレーザマーキング装置１１から、光軸ＬＡが水平になるようにレーザ光Ｌを照射する態様である。本実施の形態では、この態様でのレーザマーキング装置１１の設置位置を『水平反転位置Ｐ４』という（図１５、図１６－１８（Ｄ）、図２１（Ｄ）参照）。
１．レーザマーキング装置の外観態様
（１）基本的な外観態様
　図１～図５に示すように、レーザマーキング装置１１は、矩形形状をしたハウジング１２に各部を収納している。ハウジング１２は、両側面、上面及び底面よりも面積の大きな正面に操作パネル５１を有し、一方の側面を基準面１３、上面を補助面１４としている。
　基準面１３は、レーザマーキング装置１１を対象物Ｏ（図８参照）に据え付けるための面であり、これが基準面１３を基準とする所以である。このような基準面１３は、ハウジング１２の一方の側面の両側部分に平行に配置された一対のレール１３ａによって構成されている。対象物Ｏに押し付けたとき、基準面１３の面積が狭いほど接触圧が高くなるので、一対のレール１３ａを用いた構造は、対象物Ｏに対する基準面１３の据え付け状態の安定化に貢献する。このような構造上、基準面１３は、対象物Ｏに接触して押し付けられる一対のレール１３ａを同一面内に含む平面として把握される。
　ハウジング１２の上面に設けられた補助面１４は、基準面１３と直角をなしている（図５参照）。例えば壁面Ｗを対象物Ｏとして基準面１３を据え付けたとき、補助面１４を天井面に押し当てるようにしたり、あるいはレーザマーキング装置１１を天地反転させて補助面１４を床面Ｆに押し当てるようにしたりする（図１６（Ｂ）参照）。こうすることによって対象物Ｏに対するレーザマーキング装置１１の据え付け状態をより一層安定させることができる。
　対象物Ｏに対する据え付け状態の安定性を高めるための構造として、レーザマーキング装置１１は、据付用針２１とマグネット３１と第２のマグネット３１Ｓとを有している。
　据付用針２１は、基準面１３と直交する方向にスライド自在にハウジング１２に内蔵された針２２（図７参照）を主体とし、針２２の後端に固定されたハンドル２３を基準面１３と反対側の側面から露出させている。ハンドル２３を押し込むことによって、基準面１３に設けられた針孔２４から針２２を突出させ、その鋭利な先端を対象物Ｏに突き刺すことができる。対象物Ｏが木材のようなある程度の柔軟性を有する部材であるとき、据付用針２１は対象物Ｏに針２２の先端を突き刺し、レーザマーキング装置１１を対象物Ｏに据え付ける（図１４（Ａ）参照）。
　マグネット３１は、レール１３ａとともに基準面１３の一部を構成している。対象物Ｏが金属製である場合、対象物Ｏに対するマグネット３１の磁気的な吸着によってレーザマーキング装置１１が据え付けられる。このとき人手による外力を加えることなく据え付けられるため、対象物Ｏに対するレーザマーキング装置１１の据え付け状態の安定化が図られる（図１４（Ｂ）参照）。
　第２のマグネット３１Ｓは、補助面１４と平行をなす形態で補助面１４に設けられている（図８参照）。補助面１４は基準面１３と直角をなしているので、第２のマグネット３１Ｓも、基準面１３と直角をなしている。第２のマグネット３１Ｓについては、図８にのみ図示し、補助面１４が示される図１、図４、及び図７では図示を省略している。
　前述したとおり、壁面Ｗを対象物Ｏとして基準面１３を据え付けたとき、補助面１４を天井面に押し当てるようにしたり、あるいはレーザマーキング装置１１を天地反転させて補助面１４を床面Ｆに押し当てるようにしたりすることがある（図１６（Ｂ）参照）。このとき天井面や床面Ｆが金属製であるならば、第２のマグネット３１Ｓは、それらの天井面や床面Ｆに磁気的に吸着し、レーザマーキング装置１１の据え付け状態をより一層安定させることに貢献する。
　図２～図４に示すように、ハウジング１２の底面にはレーザ孔１５が設けられている。レーザ孔１５は、レーザモジュール１５１が発振したレーザ光Ｌをハウジング１２の内部から外部に照射するための孔である。
　本実施の形態では、レーザモジュール１５１から発振されたレーザ光Ｌは、基準面１３から５０ｍｍ離れた状態で基準面１３と平行に照射される。そこでハウジング１２の正面側には、基準面１３からレーザ射出位置までの距離を示す『５０ｍｍ』という距離表記１６Ａと、レーザ光Ｌの照射方向を直線で示す照射方向表記１６Ｂとが設けられている。これらの距離表記１６Ａ及び照射方向表記１６Ｂは、例えばハウジング１２の外表面に施した凹凸によって可視化されている。
　ハウジング１２の外表面に施した凹凸によって可視化される表記としては、針表記１６Ｃも設けられている。針表記１６Ｃは、据付用針２１のスライド移動方向に沿ってハウジング１２の正面及び背面に設けられ、据付用針２１があることを作業者に知らせる。
　図４に示すように、レーザマーキング装置１１は、ハウジング１２における基準面１３と反対側の側面側を把持領域１７としている。把持領域１７は、対象物Ｏに基準面１３を押し付ける際に作業者が把持する領域であり、ハウジング１２の上面から底面に向かうにしたがい段部状にオフセットした形状を与えられている。このようなオフセット形状によって把持領域１７を把持しやすくなり、対象物Ｏに対するレーザマーキング装置１１の据え付け作業がしやすくなる。
　把持領域１７には、作業者が把持したときに隠れないような比較的上方の位置に、レーザ確認ランプ１８が設けられている。レーザ確認ランプ１８は、例えば赤色に発光するＬＥＤランプであり（波長６１０～７８０ｎｍ）、レーザモジュール１５１がレーザ光Ｌを発振した際に点灯し、レーザ光Ｌが照射中であることを作業者に報知する。
　図５に示すように、ハウジング１２の背面には、電池カバー１９が着脱自在に取り付けられている。電池カバー１９を開くことで電池ボックス２０１が開放され、電源として用いられる乾電池２０２の着脱が可能になる。乾電池２０２は、例えば単三形アルカリ乾電池である。
（２）操作パネル
　図６に示すように、操作パネル５１には、電源スイッチ５２、校正モードスイッチ５３、インクリメントスイッチ５４、及びデクリメントスイッチ５５という四つのスイッチが設けられている。
　電源スイッチ５２は、各部の起動を指示するためのスイッチで、操作パネル５１の下方に独立して設けられている。
　校正モードスイッチ５３は、後述する校正モード（図２１参照）に動作モードを切り替えるためのスイッチで、操作パネル５１中、上方に配置されている。例えば校正モードスイッチ５３の二秒以上の長押しによって、動作モードは校正モードに移行する。
　インクリメントスイッチ５４とデクリメントスイッチ５５とは水平に並べられ、レーザモジュール１５１が照射するレーザ光Ｌの光軸調整をするために用いられる。インクリメントスイッチ５４が右側、デクリメントスイッチ５５が左側に配置され、校正モードスイッチ５３とともに正三角形の配置状態をなす。
　インクリメントスイッチ５４は、後述するレーザ固定モード（図２２－２３参照）に動作モードを切り替えるためのスイッチを兼務している。例えばインクリメントスイッチ５４の二秒以上の長押しによって、動作モードはレーザ固定モードに移行する。
　操作パネル５１には、電源／整準ランプ５６、校正モードランプ５７、レーザ固定モードランプ５８、及び電池残量警告ランプ５９という四つのランプが設けられている。
　電源／整準ランプ５６は、例えば緑色に発光するＬＥＤランプであり（波長５００～５７０ｎｍ）、電源スイッチ５２を投入すると点灯する。電源スイッチ５２の投入直後、電源／整準ランプ５６は、緑色に点滅して整準動作中であることを表示し、整準動作が完了すると、緑色の点滅から点灯に状態を遷移する。
　校正モードランプ５７は、例えばオレンジ色に発光するＬＥＤランプであり（波長５９０～６１０ｎｍ）、動作モードが校正モードに移行したことをオレンジ色の点灯に表示する。校正モードランプ５７は、校正モードへの移行を指示する校正モードスイッチ５３との組み合わせを視覚的に認識させ得るような態様で設けられている。
　レーザ固定モードランプ５８は、例えばオレンジ色に発光するＬＥＤランプであり（波長５９０～６１０ｎｍ）、動作モードがレーザ固定モードに移行したことをオレンジ色の点灯によって表示する。レーザ固定モードランプ５８は、長押しによって動作モードをレーザ固定モードに移行させるインクリメントスイッチ５４との組み合わせを視覚的に認識させ得るような態様で設けられている。
　電池残量警告ランプ５９は、例えば赤色に発光するＬＥＤランプであり（波長６１０～７８０ｎｍ）、乾電池２０２の残量がある程度以上少なくなったことを赤色の点灯によって表示する。
　電源／整準ランプ５６、校正モードランプ５７、及び電池残量警告ランプ５９は一列に配列され、レーザ固定モードランプ５８は電池残量警告ランプ５９の右斜め下方に配置されている。
　レーザ固定モードランプ５８の近傍位置には鍵の絵文字からなるピクトグラム５８ａが表示され、電池残量警告ランプ５９の近傍位置にはバッテリー容量の不足を示す絵文字からなるピクトグラム５９ａが表示されている。
２．レーザマーキング装置の内部構造
　図７に示すように、ハウジング１２を開くと、レーザマーキング装置１１の内部構造が露出する。図７は、レーザマーキング装置１１の縦断正面図、図８は、レーザマーキング装置１１の内部構造を模式的に示す構造ブロック図である。
　ハウジング１２の内部上方位置には、据付用針２１がスライド自在に取り付けられている。その下方には操作パネル基板１０１が配置され、操作パネル基板１０１の陰に隠れた位置には制御回路を構成するＭＣＵ（Micro Controller Unit）が設けられている（図８参照）。本実施の形態では、ＭＣＵを制御ユニット１１１と呼ぶ。
　操作パネル基板１０１は、操作パネル５１と同一のレイアウトで、操作パネル５１に設けられた各種のスイッチ類及びランプ類の実体をなす部品を配列している。操作パネル５１が操作された場合、操作パネル基板１０１は、操作内容に応じた信号を制御ユニット１１１に送信する。
　操作パネル基板１０１及び制御ユニット１１１の右隣にあたるハウジング１２の右側側面に設けられているのは、レーザ確認ランプ１８である。
　操作パネル基板１０１及び制御ユニット１１１の下方には、支軸１３１ａを中心に揺動するように支持体１３１が設けられている。支持体１３１は、レーザモジュール１５１と加速度センサ３０１とを搭載し、アクチュエータ１７１に駆動されて揺動するアーム形状の構造物である。
　ハウジング１２の内部に設けられたフレーム６１と支持体１３１との間には、コイルスプリング１３２が圧縮状態で配置され、支持体１３１の微振動を抑制している。
　支持体１３１の支軸１３１ａは、基準面１３を鉛直に配置したときの仮想的な水平面である仮想水平面ＨＳ及び基準面１３と平行に配置されている（図８参照）。支持体１３１は、支軸１３１ａから基準面１３の方向に向けて延び、自由端（図７中、左側の部分）を基準面１３に沿って上下に揺動させる。
　レーザモジュール１５１は、ハウジング１２の下面に設けられたレーザ孔１５にレーザ照射面１５２を対面させた状態で支持体１３１に固定されている。したがってレーザモジュール１５１は、支持体１３１の揺動に伴い光軸ＬＡ（図８参照）を揺動させる。支持体１３１に対するレーザモジュール１５１の固定位置は、支軸１３１ａの近傍位置である。
　支持体１３１の自由端の配置位置には、自由端を上下から挟むように一対のリミットスイッチ１３３が配置されている。これらのリミットスイッチ１３３は、支持体１３１の揺動量が一定量を超えたときにオンになるマイクロスイッチである。
　レーザ確認ランプ１８及び一対のリミットスイッチ１３３は、接続配線（図示せず）を介して操作パネル基板１０１に接続されている。操作パネル基板１０１は、制御ユニット１１１からの指令に応じてレーザ確認ランプ１８を点灯制御し、リミットスイッチ１３３からのオン信号を制御ユニット１１１に伝達する。
　アクチュエータ１７１は、回転軸１７１ａを回転駆動するモータであり、回転軸１７１ａが基準面１３と平行になるように、ハウジング１２の内部下方位置に取り付けられている。支持体１３１には、仮想水平面ＨＳに沿ってスライド自在にスライダ１７２が取り付けられている。スライダ１７２は、アクチュエータ１７１の回転軸１７１ａに連結された減速機構１７３のスクリュー１７４にねじ結合され、減速機構１７３を介して、アクチュエータ１７１の回転軸１７１ａと連結されている。
　したがって回転軸１７１ａの回転は減速されてスクリュー１７４に伝達され、スライダ１７２を昇降させる。これに伴い支持体１３１の自由端も昇降し、支持体１３１が揺動する。
　図８に示すように、加速度センサ３０１は、仮想水平面ＨＳと平行かつ支軸１３１ａと直交する第１の軸（図８中、Ｘ方向）と、仮想水平面ＨＳと直交する第２の軸（図８中、Ｚ方向）との二軸の傾き量及び方向を抽出可能な信号を出力する。
３．レーザマーキング装置の電気的構造
（１）加速度センサ
　加速度センサ３０１は、例えばＭＥＭＳ（Micro Electro
Mechanical System）と呼ばれる半導体微細加工技術を応用して製造された静電容量検出方式の低Ｇ加速度センサである。
　図９に示すように、バネ（バネ係数ｋ）で可動マス（質量ｍ）を懸架したモデルを想定する。このとき可動マスが移動した距離をｄとすると、可動マスに働く力Ｆは、
 
　　　　　Ｆ＝ｍａ　　　　　・・・（１）
 
となる。ａは加速度である。上記モデルでは、Ｆはつぎの式でも表わされる。
 
　　　　　Ｆ＝ｋｄ　　　　　・・・（２）
 
　式（１）と式（２）との連立方程式を解くと、加速度ａは、
 
　　　　　ａ＝ｋｄ／ｍ　　　・・・（３）
 
で表わされる。バネ係数ｋと可動マスの質量ｍとは既知であることから、式（３）より、可動マスの移動量を計測することで、加速度ａを得られることがわかる。
　そこで図１０に示すように、加速度センサ３０１は、可動マス３０２をバネ３０３で懸架し、櫛歯状になった一対の固定電極３０４で可動マス３０２の可動電極３０５を挟み込むように配置する。すると可動電極３０５の移動に伴って可動電極３０５と固定電極３０４との間の静電容量が変化するため、このときの静電容量の変化を把握することで、可動マス３０２の移動量を検出する、というのが加速度センサ３０１の仕組みである。
　図１１に示すように、加速度センサ３０１は、センサ軸の方向に平行に配置したときには０グラム（ｇ）、傾くとその方向によって－１グラム（ｇ）又は＋１グラム（ｇ）までの重力加速度信号を出力する。この重力加速度信号の出力値によって、加速度センサ３０１の傾き量及び方向を知ることができる。
　ところで一般的な加速度センサは、水平面内のＸ軸及びＹ軸の二軸センサ、これに鉛直方向のＺ軸を加えた三軸センサとして実現されている。これに対して本実施の形態では、水平方向の第１の軸（図８中、Ｘ方向）と、鉛直方向の第２の軸（図８中、Ｚ方向）との二軸の傾き量及び方向の出力信号が必要である。このためＸＹＺ軸の信号を出力する三軸センサを用いればよいのであるが、それではＹ軸の信号が無駄になる。
　そこで本実施の形態では、ＸＹ軸の重力加速度信号を出力する二軸センサを９０度回転させて配置し、Ｘ軸の信号は第１の軸（図８中、Ｘ方向）、Ｙ軸の信号は第２の軸（図８中、Ｚ方向）の傾き量及び方向を抽出可能な信号として利用する。こうして加速度センサ３０１から、仮想水平面ＨＳと平行かつ支軸１３１ａと直交する第１の軸（図８中、Ｘ方向）と、仮想水平面ＨＳと直交する第２の軸（図８中、Ｚ方向）との二軸の傾き量及び方向を抽出可能な信号を得る。
（２）機能ブロック
　図１２に示すように、本実施の形態のレーザマーキング装置１１は、ハードウエア資源が実行する機能ブロックとして、レーザモジュール１５１から照射されたレーザ光Ｌの光路を鉛直又は水平に維持する光路矯正部４０１を備えている。光路矯正部４０１は、傾き算出部４１１と制御部４３１とを有している。
　傾き算出部４１１は、
（イ）鉛直正位置Ｐ１（第１の軸が水平で第２の軸が鉛直方向下向き）
（ロ）鉛直反転位置Ｐ２（第１の軸が水平で第２の軸が鉛直方向上向き）
（ハ）水平正位置Ｐ３（第２の軸が水平で第１の軸が鉛直方向上向き）
（ニ）水平反転位置Ｐ４（第２の軸が水平で第１の軸が鉛直方向下向き）
という四種類の設置態様のそれぞれで加速度センサ３０１が出力する重力加速度信号を傾き０とする。
　このとき第１の軸は、仮想水平面ＨＳと平行かつ支軸１３１ａと直交する軸であり（図８中、Ｘ方向）、第２の軸は、仮想水平面ＨＳと直交する軸である（図８中、Ｚ方向）。したがってＹ軸を第２の軸として使用する二軸の加速度センサ３０１のセンサ軸と、第１及び第２の軸との関係はつぎのようになる。
　鉛直正位置Ｐ１にあるとき、加速度センサ３０１のＸ軸は第１の軸、Ｙ軸は第２の軸として使用される。傾き算出部４１１は、加速度センサ３０１のＸ軸が水平で、Ｙ軸が鉛直に配置されたときの重力加速度信号を傾き０として扱う。
　鉛直反転位置Ｐ２にあるとき、加速度センサ３０１は天地反転し、Ｘ軸は第１の軸、Ｙ軸は第２の軸として使用される。傾き算出部４１１は、天地反転した加速度センサ３０１のＸ軸が水平で、Ｙ軸が鉛直に配置されたときの重力加速度信号を傾き０として扱う。
　水平正位置Ｐ３にあるとき、加速度センサ３０１は９０度（又は２７０度）回転し、Ｙ軸は第１の軸、Ｘ軸は第２の軸として使用される。傾き算出部４１１は、９０度（又は２７０度）回転した加速度センサ３０１のＹ軸が水平で、Ｘ軸が鉛直に配置されたときの重力加速度信号を傾き０として扱う。
　水平反転位置Ｐ４にあるとき、加速度センサ３０１は２７０度（又は９０度）回転し、Ｙ軸は第１の軸、Ｘ軸は第２の軸として使用される。傾き算出部４１１は、２７０度（又は９０度）回転した加速度センサ３０１のＸ軸が水平で、Ｙ軸が鉛直に配置されたときの重力加速度信号を傾き０として扱う。
　その上で傾き算出部４１１は、上記四態様の設置位置のそれぞれに対する二軸、つまり第１の軸と第２の軸との傾き量及び方向を算出する。つまり傾き算出部４１１は、基準面１３を対象物Ｏにあててレーザマーキング装置１１を据え付けた位置（鉛直正位置Ｐ１、鉛直反転位置Ｐ２、水平正位置Ｐ３、水平反転位置Ｐ４）に応じて、第１の軸と第２の軸との傾き量及び方向を算出するわけである。
　制御部４３１は、傾き算出部４１１の算出値が０になるように、アクチュエータ１７１の駆動を制御する。
　例えば建てられた壁面Ｗの角度が鉛直からずれていた場合、その壁面Ｗに基準面１３をあててレーザマーキング装置１１を鉛直正位置Ｐ１又は鉛直反転位置Ｐ２に据え付けると、第１の軸と第２の軸とに傾きが生ずる。このとき何も手当てをしなければ、レーザモジュール１５１から照射されるレーザ光Ｌの光軸ＬＡは鉛直からずれてしまう。そこで傾き算出部４１１は、第１の軸と第２の軸との傾き量及び方向を算出し、制御部４３１は、その算出値が０になるようにアクチュエータ１７１の駆動を制御する。これによってレーザ光Ｌの光軸ＬＡが鉛直に保たれる。
　また建てられた床面Ｆや天井面Ｃの角度が水平からずれていた場合、それらの床面Ｆや天井面Ｃに基準面１３をあててレーザマーキング装置１１を水平正位置Ｐ３又は水平反転位置Ｐ４に据え付けると、第１の軸と第２の軸とに傾きが生ずる。このとき何も手当てをしなければ、レーザモジュール１５１から照射されるレーザ光Ｌの光軸ＬＡは水平からずれてしまう。そこで傾き算出部４１１は、第１の軸と第２の軸との傾き量及び方向を算出し、制御部４３１は、その算出値が０になるようにアクチュエータ１７１の駆動を制御する。これによってレーザ光Ｌの光軸ＬＡが水平に保たれる。
　傾き算出部４１１の機能は、一例として加速度センサ３０１に組み込まれており、別の一例として制御ユニット１１１に担わせてもよい。あるいは傾き算出部４１１の機能を実行する別の演算装置を別途設けるようにしてもよい。
　制御部４３１の機能は、制御ユニット１１１が実行する。もちろん加速度センサ３０１に制御部４３１の機能を組み込むようにしてもよいし、制御部４３１機能を実行する別の演算装置を別途設けるようにしてもよい。
（３）電気的接続のブロック
　図１３に示すように、制御ユニット１１１は、各種処理を実行して各部を集中的に制御するＣＰＵ１１２を中核に据え、メインメモリ１１３、プログラムメモリとして用いられフラッシュメモリ１１４、及び周辺機器を接続するためのＩ／Ｏ１１５をＣＰＵ１１２にバス接続している。
　Ｉ／Ｏ１１５には、操作パネル５１を搭載してレーザ確認ランプ１８の点灯を制御する操作パネル基板１０１、レーザ光Ｌを発振するレーザモジュール１５１、支持体１３１を駆動制御してその角度を可変するアクチュエータ１７１、及び重力加速度信号を出力する加速度センサ３０１が接続され、これらの各部がＣＰＵ１１２にバス接続されている。
４．使用態様
（１）据え付け方法
　レーザマーキング装置１１を対象物Ｏに据え付けるには、ハウジング１２の把持領域１７を手で把持し、基準面１３を対象物Ｏに接触させて押し当て、ハウジング１２を動かないように固定する。
　図１４（Ａ）に示すように、対象物Ｏが木材のようなある程度の柔軟性を有する部材であるとき、基準面１３を対象物Ｏに押し当てた状態で、例えばハンマ５０１によって据付用針２１の後端をカバーするハンドル２３を叩き、据付用針２１の針２２で対象物Ｏを突き刺す。その後ハウジング１２の角度を微調整し、基準面１３が鉛直をなすようにする。こうしてレーザマーキング装置１１を対象物Ｏに安定的に据え付けることができる。
　図１４（Ｂ）に示すように、対象物Ｏが鋼管や鉄骨などの鉄部といった金属製であるとき、基準面１３に設けられたマグネット３１を対象物Ｏに磁気的に吸着させる。この際、ハウジング１２の角度を微調整し、基準面１３が鉛直をなすようにする。こうしてレーザマーキング装置１１を対象物Ｏに安定的に据え付けることができる。
（２）据え付け位置
　本実施の形態のレーザマーキング装置１１は、前述したように、鉛直正位置Ｐ１、鉛直反転位置Ｐ２、水平正位置Ｐ３、そして水平反転位置Ｐ４という四種類の設置態様に対応可能である。
　図１５は、四種類の設置態様を示す模式図である。図１６（Ａ）－（Ｄ）は正しい角度に建てられた対象物Ｏに、図１７（Ａ）－（Ｄ）は正しい角度に建てられていない対象物Ｏにレーザマーキング装置１１を設置したときのレーザ光Ｌの状態を示す模式図である。そして図１８（Ａ）－（Ｄ）は、レーザマーキング装置１１が設置されたときのレーザ光の状態を示す模式図である。図１６及び図１７（Ａ）－（Ｄ）は、下げ振り装置として機能するレーザマーキング装置１１の使用態様を、図１８（Ａ）－（Ｄ）は、墨出し装置として機能するレーザマーキング装置１１の使用態様をそれぞれ示している。
　図１５、図１６－図１８（Ａ）に示す鉛直正位置Ｐ１は、壁面Ｗを対象物Ｏとしてレーザマーキング装置１１を据え付け、レーザモジュール１５１からのレーザ光Ｌの照射方向を鉛直方向下向きにしている設置態様である。
　図１５、図１６－図１８（Ｂ）に示す鉛直反転位置Ｐ２は、壁面Ｗを対象物Ｏとしてレーザマーキング装置１１を据え付け、レーザモジュール１５１からのレーザ光Ｌの照射方向を鉛直方向上向きにしている設置態様である。
　図１５、図１６－図１８（Ｃ）に示す水平正位置Ｐ３は、床面Ｆを対象物Ｏとしてレーザマーキング装置１１を据え付け、レーザモジュール１５１からのレーザ光Ｌの照射方向を水平方向にしている設置態様である。
　図１５、図１６－図１８（Ｄ）に示す水平反転位置Ｐ４は、天井面Ｃを対象物Ｏとしてレーザマーキング装置１１を据え付け、レーザモジュール１５１からのレーザ光Ｌの照射方向を水平方向にしている設置態様である。
５．動作
　制御ユニット１１１のＣＰＵ１１２は、フラッシュメモリ１１４にインストールされた動作プログラムにしたがい、
（カテゴリー１）
　モード設定処理（図１９参照）
（カテゴリー２）
　通常モード処理（図２０参照）、校正モード処理、又はレーザ固定モード処理
（カテゴリー３）
　レーザ停止処理（図２４参照）
という三つのカテゴリーの処理ルーチンをマルチタスクで実行する。
（１）モード設定
　図１９に示すように、電源の投入後、制御ユニット１１１は、モードの判定処理を実行する（ステップＳ１０１）。
　操作パネル５１でモード指定のための操作が行なわれず、操作パネル基板１０１からモード指定がなされたことを示す信号が出力されない場合、制御ユニット１１１は通常モードと判定し（ステップＳ１０２のＹＥＳ）、通常モードのルーチン（図２０参照）を実行する（ステップＳ１０３）。
　操作パネル５１中の校正モードスイッチ５３が二秒間以上長押しされると、操作パネル基板１０１は、校正モードへの移行を指示する信号を制御ユニット１１１に出力する。制御ユニット１１１は、校正モードへの移行を指示する信号を受信すると校正モードへの移行を判定し（ステップＳ１０４のＹＥＳ）、校正モードのルーチン（図示せず）を実行する（ステップＳ１０５）。
　操作パネル５１中のインクリメントスイッチ５４が二秒間以上長押しされると、操作パネル基板１０１は、レーザ固定モードへの移行を指示する信号を制御ユニット１１１に出力する。制御ユニット１１１は、レーザ固定モードへの移行を指示する信号を受信するとレーザ固定モードへの移行を判定し（ステップＳ１０６のＹＥＳ）、レーザ固定モードのルーチンを実行する（ステップＳ１０７）。
　制御ユニット１１１は、以上説明したモード設定処理のルーチン（カテゴリー１）を、カテゴリー２、３のルーチンとマルチタスクで実行する。
（２）通常モード
　図２０に示すように、制御ユニット１１１は、イニシャライズを実行したのち（ステップＳ２０１）、レーザモジュール１５１を駆動してレーザ光Ｌを発振させる（ステップＳ２０２）。
　そして制御ユニット１１１は、傾き算出部４１１から傾きデータを受信し（ステップＳ２０３）、アクチュエータ１７１の駆動データを生成し（ステップＳ２０４）、生成した駆動データをレジスタに保存する（ステップＳ２０５）。
　ステップＳ２０３で制御ユニット１１１が傾き算出部４１１から取得する傾きデータは、加速度センサ３０１が出力する重力加速度信号に基づいて傾き算出部４１１が算出する二軸、つまり第１の軸（図８中、Ｘ方向）と第２の軸（図８中、Ｚ方向）との傾き量及び方向を抽出可能なデータである。
　このデータは、レーザマーキング装置１１の設置位置に応じてつぎの通りである。
（イ）鉛直正位置Ｐ１に設置されたとき
　図１６（Ａ）に示すように、レーザマーキング装置１１が設置された壁面Ｗが鉛直であるとき、レーザ光Ｌの光軸ＬＡは壁面Ｗと平行になり、壁面Ｗとの間に５０ｍｍの間隔を維持する。５０ｍｍというのは、レーザモジュール１５１が照射するレーザ光Ｌの光軸ＬＡと基準面１３との間の距離である。
　これに対して図１７（Ａ）に示すように、壁面Ｗの角度が鉛直に対してずれていると、レーザ光Ｌの光軸ＬＡと壁面Ｗとの間の間隔は５０ｍｍを維持せず、５０ｍｍよりも小さくなったり大きくなったりする。これによって作業者は、レーザ光Ｌがスポット状に照射される床面Ｆの位置を目視することで、壁面Ｗの傾きを認識することができる。
　ところが基準面１３を壁面Ｗに押し当ててレーザマーキング装置１１を据え付けているので、レーザ光Ｌの光軸ＬＡは、何もしなければ壁面Ｗと平行をなしてしまう。
　この問題を解決するのが加速度センサ３０１である。傾斜した壁面Ｗに基準面１３を押し当ててレーザマーキング装置１１を据え付けると、加速度センサ３０１のセンサ軸（ＸＹ軸）は、いずれも水平及び鉛直から傾斜する。そこで傾き算出部４１１は、加速度センサ３０１から取得した重力加速度信号に基づいて、水平面に対する第１の軸（加速度センサ３０１のＸ軸）の傾き量及び方向、鉛直面に対する第２の軸（加速度センサ３０１のＹ軸）の傾き量及び方向を算出し、傾きデータとして生成する。
　これがステップＳ２０３で制御ユニット１１１が取得する傾きデータである。
（ロ）鉛直反転位置Ｐ２に設置されたとき
　図１６（Ｂ）に示すように、レーザマーキング装置１１が設置された壁面Ｗが鉛直であるとき、レーザ光Ｌの光軸ＬＡは壁面Ｗと平行になり、壁面Ｗとの間に５０ｍｍの間隔を維持する。
　これに対して図１７（Ｂ）に示すように、壁面Ｗの角度が鉛直に対してずれていると、レーザ光Ｌの光軸ＬＡと壁面Ｗとの間の間隔は５０ｍｍを維持せず、５０ｍｍよりも小さくなったり大きくなったりする。これによって作業者は、レーザ光Ｌがスポット状に照射される天井面Ｃの位置を目視することで、壁面Ｗの傾きを認識することができる。
　ところが基準面１３を壁面Ｗに押し当ててレーザマーキング装置１１を据え付けているので、レーザ光Ｌの光軸ＬＡは、何もしなければ壁面Ｗと平行をなしてしまう。
　この問題を解決するのが加速度センサ３０１である。傾斜した壁面Ｗに基準面１３を押し当ててレーザマーキング装置１１を据え付けると、加速度センサ３０１のセンサ軸（ＸＹ軸）は、いずれも水平及び鉛直から傾斜する。そこで傾き算出部４１１は、水平面に対する第１の軸（天地反転した加速度センサ３０１のＸ軸）の傾き量及び方向、鉛直面に対する第２の軸（天地反転した加速度センサ３０１のＹ軸）の傾き量及び方向を算出し、傾きデータとして生成する。
　これがステップＳ２０３で制御ユニット１１１が取得する傾きデータである。
（ハ）水平正位置Ｐ３に設置されたとき
　図１６（Ｃ）に示すように、レーザマーキング装置１１が設置された床面Ｆが水平であるとき、レーザ光Ｌの光軸ＬＡは床面Ｆと平行になり、床面Ｆとの間に５０ｍｍの間隔を維持する。
　これに対して図１７（Ｃ）に示すように、床面Ｆの角度が水平に対してずれていると、レーザ光Ｌの光軸ＬＡと床面Ｆとの間の間隔は５０ｍｍを維持せず、５０ｍｍよりも小さくなったり大きくなったりする。これによって作業者は、レーザ光Ｌがスポット状に照射される壁面Ｗの位置を目視することで、床面Ｆの傾きを認識することができる。
　ところが基準面１３を床面Ｆに押し当ててレーザマーキング装置１１を据え付けているので、レーザ光Ｌの光軸ＬＡは、何もしなければ床面Ｆと平行をなしてしまう。
　この問題を解決するのが加速度センサ３０１である。傾斜した床面Ｆに基準面１３を押し当ててレーザマーキング装置１１を据え付けると、加速度センサ３０１のセンサ軸（ＹＸ軸）は、いずれも水平及び鉛直から傾斜する。そこで傾き算出部４１１は、水平面に対する第１の軸（９０度又は２７０度回転した加速度センサ３０１のＹ軸）の傾き量及び方向、鉛直面に対する第２の軸（９０度又は２７０度回転した加速度センサ３０１のＺ軸）の傾き量及び方向を算出し、傾きデータとして生成する。
　これがステップＳ２０３で制御ユニット１１１が取得する傾きデータである。
（ニ）水平反転位置Ｐ４に設置されたとき
　図１６（Ｄ）に示すように、レーザマーキング装置１１が設置された天井面Ｃが水平であるとき、レーザ光Ｌの光軸ＬＡは天井面Ｃと平行になり、天井面Ｃとの間に５０ｍｍの間隔を維持する。
　これに対して図１７（Ｄ）に示すように、天井面Ｃの角度が水平に対してずれていると、レーザ光Ｌの光軸ＬＡと天井面Ｃとの間の間隔は５０ｍｍを維持せず、５０ｍｍよりも小さくなったり大きくなったりする。これによって作業者は、レーザ光Ｌがスポット状に照射される壁面Ｗの位置を目視することで、天井面Ｃの傾きを認識することができる。
　ところが基準面１３を天井面Ｃに押し当ててレーザマーキング装置１１を据え付けているので、レーザ光Ｌの光軸ＬＡは、何もしなければ天井面Ｃと平行をなしてしまう。
　この問題を解決するのが加速度センサ３０１である。傾斜した天井面Ｃに基準面１３を押し当ててレーザマーキング装置１１を据え付けたとき、加速度センサ３０１のセンサ軸（ＹＸ軸）は、いずれも水平及び鉛直から傾斜する。そこで傾き算出部４１１は、水平面に対する第１の軸（２７０度又は９０度回転した加速度センサ３０１のＹ軸）の傾き量及び方向、鉛直面に対する第２の軸（２７０度又は９０度回転した加速度センサ３０１のＺ軸）の傾き量及び方向を算出し、傾きデータとして生成する。
　これがステップＳ２０３で制御ユニット１１１が取得する傾きデータである。
　ステップＳ２０４で制御ユニット１１１が生成する駆動データは、第１の軸及び第２の軸の傾きを０にするようにアクチュエータ１７１をどの程度どの方向に駆動するかを決定するデータである。換言すると、対象物Ｏ（壁面Ｗ、床面Ｆ、天井面Ｃ）の傾斜に応じて水平又は鉛直から傾斜した支持体１３１を、水平又は鉛直にするのに必要なアクチュエータ１７１の駆動量と方向とを決定づけるデータであるといえる。
　制御ユニット１１１は、傾き算出部４１１から取得する傾きデータに基づいてアクチュエータ１７１の駆動データを生成し、メインメモリ１１３の一部の領域に割り当てたレジスタに格納する（ステップＳ２０５）。この駆動データは、アクチュエータの駆動量である駆動ステップ数Ｘ及び駆動方向（インクリメント、デクリメント）を含むデータである。
　制御ユニット１１１は、アクチュエータ１７１の図示しない駆動回路に単位ステップ数Ｎの駆動信号を入力する処理を実行し（ステップＳ２０６）、この処理を単位ステップ数Ｎが駆動ステップ数Ｘに達するまで継続する（ステップＳ２０７）。
　単位ステップ数Ｎが駆動ステップ数Ｘに達したとき（ステップＳ２０７のＹＥＳ）、レーザモジュール１５１から照射されたレーザ光Ｌの光軸ＬＡの方向は、鉛直方向（鉛直正位置Ｐ１、鉛直反転位置Ｐ２の場合）又は水平方向（水平正位置Ｐ３又は水平反転位置Ｐ４）に定められる。その結果図１７（Ａ）－（Ｄ）に例示するように、対象物Ｏの傾きを目視によって確認することが可能になる。
　制御ユニット１１１は、電源オフを判定するまでステップＳ２０３からステップＳ２０７の処理ルーチンを繰り返し（ステップＳ２０８）、電源オフを判定したら（ステップＳ２０８のＹＥＳ）、メモリクリアなどの停止処理（ステップＳ２０９）を実行して処理を修了する。
（２－１）下げ振り装置
　図１６（Ａ）－（Ｄ）及び図１７（Ａ）－（Ｄ）に示すように、本実施の形態のレーザマーキング装置１１は、下げ振り装置として使用することができる。下げ振り装置として使用する場合、レーザ光Ｌを走査しない構造のレーザモジュール１５１が用いられる。
（２－２）墨出し装置
　図１８（Ａ）－（Ｄ）に示すように、本実施の形態のレーザマーキング装置１１は、墨出し装置としても使用することができる。墨出し装置として使用する場合、レーザ光Ｌの走査が可能なレーザモジュール１５１が用いられる。
（３）校正モード
　図２１（Ａ）－（Ｄ）に示すように、校正モードの処理は、正確に鉛直が出ている壁面Ｗ、正確に水平が出ている床面Ｆ又は天井面Ｃにレーザマーキング装置１１を設置して行なう。
　図２１（Ａ）（Ｂ）に示すように、壁面Ｗに対して光軸ＬＡが平行でない場合、操作パネル５１に設けられているインクリメントスイッチ５４又はデクリメントスイッチ５５を押すことによって、光軸ＬＡの角度を調節することができる。
　図２１（Ｃ）（Ｄ）に示すように、床面Ｆ又は天井面Ｃに対して光軸ＬＡが平行でない場合、操作パネル５１に設けられているインクリメントスイッチ５４又はデクリメントスイッチ５５を押すことによって、光軸ＬＡの角度を調節することができる。
　制御ユニット１１１は、校正モード中にインクリメントスイッチ５４又はデクリメントスイッチ５５の操作入力を判定すると、操作入力の程度に応じてアクチュエータ１７１を駆動制御し、支持体１３１の角度を微変更する。これによってレーザモジュール１５１の光軸ＬＡが調節される。
（４）レーザ固定モード
　レーザ固定モードは、加速度センサ３０１を利用したレーザモジュール１５１の光軸ＬＡの調整をキャンセルするモードである。レーザ固定モードのルーチンは、例えば図２０に示す通常モードのルーチン中、ステップＳ２０３～ステップＳ２０７の処理を省略したり、実行しないようにしたりすることで容易に実現可能である。
　図２２（Ａ）に示すように、レーザ光Ｌの光軸ＬＡが水平になるようにレーザマーキング装置１１を三脚６０１に据え付けることを想定する。このとき通常モードでは、加速度センサ３０１を利用したレーザモジュール１５１の光軸ＬＡ調整がなされる（図２０のフローチャート参照）。このため図２２（Ｂ）に示すように、三脚６０１を操作してレーザマーキング装置１１を傾斜させても、光軸ＬＡは水平状態を保つ。
　これに対して図２２（Ｃ）に示すように、動作モードをレーザ固定モードに切り替えると、光軸ＬＡの調整がキャンセルされるため、レーザ光Ｌの光軸ＬＡはレーザマーキング装置１１の傾斜とともに傾斜する。
　このようなレーザ固定モードは、例えば図２３に例示する階段の手すりの墨出し作業のような二点間のライン出しに便利である。墨出し装置として機能するレーザマーキング装置１１をレーザ固定モードに設定して三脚６０１に据え付け、三脚の角度を調節することで、レーザ光Ｌを望みの角度で走査させることが可能である。
（５）レーザ停止処理
　レーザ停止処理は、加速度センサ３０１の出力値の変動が規定の範囲を超えたとき、レーザモジュール１５１からのレーザ光の照射を停止する処理である。前述したように、レーザ停止処理は、カテゴリー１のモード設定処理（図１９参照）及びカテゴリー２の通常モード処理（図２０参照）などとマルチタスクで実行されるカテゴリー３の処理を構成する。
　図２４に示すように、制御ユニット１１１は、加速度センサ３０１から重力加速度信号のデータ（重力加速度データ）を取得する（ステップＳ３０１）。このデータは、加速度センサ３０１を構成するＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical System）において、あるいは別の回路においてサンプリングされたデジタルデータである。
　制御ユニット１１１は、例えばメインメモリ１１３の一部の領域に割り当てたレジスタに、取得した重力加速度データを格納する（ステップＳ３０２）。このような重力加速度データの取得と格納という処理（ステップＳ３０１、ステップＳ３０２）は、予め決められた規定の時間又は回数（Ｎ）に経過時間又は取得回数（Ｙ）が達するまで繰り返される（ステップＳ３０３）。
　制御ユニット１１１は、ＹがＮに達したら（ステップＳ３０３のＹＥＳ）、重力加速度データの変動分析を実行する（ステップＳ３０４）。
　図２５（Ａ）は、レーザマーキング装置１１に揺れがないとき、図２５（Ｂ）は、レーザマーキング装置１１に揺れが生じているときの加速度センサ３０１の出力例（重力加速度データ）を示すグラフである。本実施の形態では、ＸＹ二軸の加速度センサ３０１用いた例を説明してきたが、図２５（Ａ）（Ｂ）は、ＸＹＺ三軸のものを加速度センサ３０１として用いた例を示している。
　図２５（Ａ）に示すように、例えばレーザマーキング装置１１を振動のない環境下で対象物Ｏに設置したような状況のとき、データ取得開始時の５秒から５０秒に至るまで、いずれの軸の重力加速度データにもほとんど揺らぎ（加速度変化）が見られない。
　これに対して図２５（Ｂ）に示すように、様々な原因でレーザマーキング装置１１に揺れが生じると、ＸＹＺ三軸のいずれにも顕著な揺らぎ（加速度変化）を見てとることができる。
　そこで制御ユニット１１１は、例えばレジスタに格納した重力加速度データの平均値、あるいはピーク値が所定の閾値を超えたかどうかをもって許容の可否と判定し（ステップＳ３０５）、閾値を超えた場合、つまり許容できないと判定した場合には（ステップＳ３０５のＹＥＳ）、レーザモジュール１５１の強制的な駆動停止を実行する（ステップＳ３０６）。このとき重力加速度データに基づく参照値が許容の限度内であるかどうか決する判定指標は、レーザマーキング装置１１が人による手持ち状態になっているかどうかということである。
　この意味では、ステップＳ３０４での重力加速度データの変動分析は、取得した重力加速度データの平均値やピーク値が所定の閾値を超えたかどうかという比較的簡易な手法のみならず、様々な手法によって実現することが可能である。レーザ停止処理の趣旨は、レーザ光Ｌをむやみな場所に照射しないようにするという点にあるわけだが、レーザ光Ｌの照射を抑止すべき重量加速度データのパターンを学習して教師データを作成しておき、教師データと比較して許容範囲かどうかを判定する、というような手法も考えられる。
　制御ユニット１１１は、ステップＳ３０４での変動分析の結果、重力加速度データの変動が許容範囲内に収まっていると判定した場合（ステップＳ３０５のＹＥＳ）、ステップＳ３０１の処理にリターンする。
６．効果
　本実施の形態によれば、比較的簡易な構成を実現しているためにレーザマーキング装置１１に携帯性を持たせることができる。しかも天地反転などの多様な態様で壁面Ｗ、床面Ｆ、及び天井面Ｃという様々な場所に設置することが可能で、計測の多様性をもたらすことができる。
　本実施の形態によれば、レーザ停止処理の実行が可能であるため、望ましくない場所へのレーザ光Ｌの不意打ち的な照射を防止することができる。このとき加速度センサ３０１が兼用されるため、部品の共通化による装置の小型化や構造の簡略化が可能である。
　本実施の形態によれば、下げ振り装置として機能するように構成することも、墨出し装置として機能するように構成することも容易で、用途の汎用性を広げることができる。
　本実施の形態によれば、レーザ固定モードを有しているので、例えば二点間のライン出しなどの多様な使い道を提供することができる。
　本実施の形態によれば、ハウジング１２に距離表記１６Ａ、照射方向表記１６Ｂ、及び針表記１６Ｃが施されているため、対象物Ｏとレーザ光Ｌの光軸ＬＡとの間に維持されるべき距離、レーザ光Ｌの照射方向、据付用針２１が装備されていることを直感的に理解可能な形態で作業者に示すことができ、作業支援を図ることができる。
７．変形例
　実施に際しては、各種の変形や変更が許容される。
　例えばハウジング１２に設ける基準面１３は、必ずしも対象物Ｏに接触して押し付けられる一対のレール１３ａを含む面として構成される必要はなく、三本以上のレールや各種形状を有するリブ、あるいはまったくの平坦面として実現されてもよい。
　本実施の形態では二軸の加速度センサ３０１を用いたが、実施に際しては三軸の加速度センサを用いるようにしてもよい。
　その他あらゆる変形や変更が許容される。
　１１　　レーザマーキング装置（下げ振り装置、墨出し装置）
　１２　　ハウジング
　１３　　基準面
　１３ａ　レール
　１４　　補助面
　１５　　レーザ孔
　１６Ａ　距離表記
　１６Ｂ　照射方向表記
　１６Ｃ　針表記
　１７　　把持領域
　１８　　レーザ確認ランプ
　１９　　電池カバー
　２１　　据付用針
　２２　　針
　２３　　ハンドル
　２４　　針孔
　３１　　マグネット
　３１Ｓ　第２のマグネット
　５１　　操作パネル
　５２　　電源スイッチ
　５３　　校正モードスイッチ
　５４　　インクリメントスイッチ
　５５　　デクリメントスイッチ
　５６　　電源／整準ランプ
　５７　　校正モードランプ
　５８　　レーザ固定モードランプ
　５８ａ　ピクトグラム
　５９　　電池残量警告ランプ
　５９ａ　ピクトグラム
　６１　　フレーム
１０１　　操作パネル基板
１１１　　制御ユニット
１１２　　ＣＰＵ
１１３　　メインメモリ
１１４　　フラッシュメモリ
１１５　　Ｉ／Ｏ
１３１　　支持体
１３１ａ　支軸
１３２　　コイルスプリング
１３３　　リミットスイッチ
１５１　　レーザモジュール
１５２　　レーザ照射面
１７１　　アクチュエータ
１７１ａ　回転軸
１７２　　スライダ
１７３　　減速機構
１７４　　スクリュー
２０１　　電池ボックス
２０２　　乾電池
３０１　　加速度センサ
３０２　　可動マス
３０３　　バネ
３０４　　固定電極
３０５　　可動電極
４０１　　光路矯正部
４１１　　傾き算出部
４３１　　制御部
５０１　　ハンマ
６０１　　三脚
　　Ｃ　天井面（対象物）
　　Ｆ　床面（対象物）
　ＨＳ　　仮想水平面
　　Ｌ　　レーザ光
　　ＬＡ　光軸
　　Ｏ　　対象物
　　Ｐ１　鉛直正位置
　　Ｐ２　鉛直反転位置
　　Ｐ３　水平正位置
　　Ｐ４　水平反転位置
　　Ｗ　壁面（対象物）

Claims (8)

  1. 　対象物に据え付ける基準面を有するハウジングと、
    　前記ハウジング内に設けられ、前記基準面を鉛直に配置したときの仮想的な水平面である仮想水平面及び前記基準面と平行な支軸を中心に揺動する支持体と、
    　前記仮想水平面と直交する方向に光軸を定めて前記支持体に取り付けられ、前記ハウジングの内部から外部にレーザ光を照射するレーザモジュールと、
    　前記支持体を駆動して揺動させるアクチュエータと、
    　前記支持体に取り付けられ、前記仮想水平面と平行かつ前記支軸と直交する第１の軸と前記仮想水平面と直交する第２の軸との二軸の傾き量及び方向を抽出可能な信号を出力する加速度センサと、
    　前記第１の軸が水平で前記第２の軸が鉛直を向いた鉛直正位置、前記鉛直正位置を天地反転した鉛直反転位置、前記第２の軸が水平で前記第１の軸が鉛直を向いた水平正位置、及び前記水平正位置を天地反転した水平反転位置の四態様での前記加速度センサの出力信号を傾き０として、前記四態様の位置に対する前記二軸の傾き量及び方向を算出する傾き算出部と、
    　前記傾き算出部の算出値が０になるように前記アクチュエータの駆動を制御する制御部と、
    　を備えるレーザマーキング装置。
  2. 　レーザ光のスポット照射を位置不動に維持する前記レーザモジュールを備え、下げ振り装置として機能する、
    　請求項１に記載のレーザマーキング装置。
  3. 　レーザ光のスポット照射を前記基準面と平行に走査する前記レーザモジュールを備え、墨出し装置として機能する、
    　請求項１に記載のレーザマーキング装置。
  4. 　前記制御部に指示を与える操作部を備え、
    　前記制御部は、前記操作部からの指示に応じて、前記アクチュエータの駆動をロックして前記レーザモジュールからのレーザ照射位置を固定するレーザ固定制御を実行する、
    　請求項３に記載のレーザマーキング装置。
  5. 　前記ハウジングは、前記基準面からレーザ射出位置までの距離を示す距離表記を外表面に有している、
    　請求項１に記載のレーザマーキング装置。
  6. 　前記ハウジングは、前記基準面から先端を出没可能なように据付用針をスライド自在に保持している、
    　請求項１に記載のレーザマーキング装置。
  7. 　前記ハウジングは、前記基準面にマグネットを有している、
    　請求項１に記載のレーザマーキング装置。
  8. 　前記ハウジングは、前記基準面を鉛直に配置したときの上面に補助面を有し、前記補助面に、前記基準面と直角をなす第２のマグネットを有している、
    　請求項１に記載のレーザマーキング装置。
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