天井矩形墨出し装置
【課題】 作業者の熟練を要さず、簡単な操作で非常に高精度な天井墨出し装置の提供を課題とする。
【解決手段】 天井高さ測定手段と自動水平調節手段と複数のレーザ照射手段を有する天井墨出し器と、コンピュータを備え、レーザ照射手段は、Ｘ軸及びＹ軸の直交クロスラインを床面及び天井面に形成するＸ軸照射手段及びＹ軸照射手段と、クロスラインに重合するレーザ照射ラインを照射可能とし、レーザ照射ラインを平行移動できるＸ、Ｙ軸側移動照射手段を有し、Ｘ軸側移動照射手段とＹ軸側移動照射手段のいずれか一方は二以上備え、コンピュータは、ＣＰＵと、記憶装置と、レーザ照射ラインの移動位置入力手段を備え、コンピュータの移動位置入力データと、天井高さデータとを用いてＣＰＵが照射角度を演算し、移動照射手段を得られた照射角度データに応じて、レーザ照射ラインを移動する天井矩形墨出し装置。
【解決手段】 天井高さ測定手段と自動水平調節手段と複数のレーザ照射手段を有する天井墨出し器と、コンピュータを備え、レーザ照射手段は、Ｘ軸及びＹ軸の直交クロスラインを床面及び天井面に形成するＸ軸照射手段及びＹ軸照射手段と、クロスラインに重合するレーザ照射ラインを照射可能とし、レーザ照射ラインを平行移動できるＸ、Ｙ軸側移動照射手段を有し、Ｘ軸側移動照射手段とＹ軸側移動照射手段のいずれか一方は二以上備え、コンピュータは、ＣＰＵと、記憶装置と、レーザ照射ラインの移動位置入力手段を備え、コンピュータの移動位置入力データと、天井高さデータとを用いてＣＰＵが照射角度を演算し、移動照射手段を得られた照射角度データに応じて、レーザ照射ラインを移動する天井矩形墨出し装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、天井に対して矩形の墨出しラインを形成する天井矩形墨出し装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来は、一台の墨出し器を用いて、床面原点と対応する天井の特定位置に墨出しポイントを投影する作業を、そのポイントごとに墨出し器を移動させて行う必要があり、矩形の墨出しを天井に対して行うためには、４回の墨出し設定を行う必要があり、多大な労力を要するものであった。
【０００３】
そして、このような欠点を解消すべく、例えば、複数の投射光源を搭載し、水準器等の水平面調整手段とマイコン等の演算・記憶手段を持つ、一台の墨出し器を用いて、墨出し器設定過程、天井高さ測定過程、そして天井矩形投射過程から成る一連の過程を経て、床面に墨出しした、中央床面原点を有する所望の床面基準矩形を、天井に投影し、それぞれ対応する中央天井射影原点を有する天井投射矩形を確保する方法であって、該墨出し器設定過程において、該墨出し器の脚部材を開脚して，該中央床面原点上に設置し、該水平面調整手段を用いて、該墨出し器の水平を確保し、搭載したレーザ光源系を線路方向に振動させ、該墨出し器の中央鉛直軸（Ｚ軸）を含む線路形状投射面を提供する床面方向線路レーザ、及び鉛直軸（Ｚ軸）下方向に投射する床面原点投射光を用い、該墨出し器の下面中央に開口する床面投射窓から床面に投射し、該床面原点投射光を中央床面原点に一致させると共に、該床面方向線路レーザの投射線路面を、特定の墨出し線路方向に一致させ、次に該天井高さ測定過程において、該墨出し器内の水平な天井投射レーザ移動回転基準面上にあって、中央鉛直軸（Ｚ軸）にそれぞれ所定距離だけ離れて回転軸を持つ、第１の天井高さ測定レーザ回転台及び第２の天井高さ測定レーザ回転台の回転面を対称に対峙配設し、それぞれ該回転台の径方向外側に投射する第１の天井高さ測定レーザ光源及び第２の天井高さ測定レーザ光源を固定し、両該回転台は、高さ変位調整手段による高さ移動変位量に対応し、両該レーザ光源から投射され、該上面にそれぞれ設けた第１の天井高さ測定レーザ投射窓及び第２の天井高さ測定レーザ投射窓を通る、第１の天井高さ測定レーザ及び第２の天井高さ測定レーザの、それぞれ中央鉛直軸（Ｚ軸）から内側への高さ移動変位角が比例することにより、両該測定レーザの天井面上での交点である、中央天井射影原点を目視により確認し、該中央天井射影原点を墨出しすると共に、該演算・記憶手段を用いて、該天井投射レーザ移動回転基準面から天井面までの鉛直線上の高さを算出し、次に天井矩形投射過程において、該天井投射矩形において、Ｘ軸方向に所定の距離だけ離れ、互いに平行な辺を投射する天井投射線路レーザ面を形成する、第１のＸ軸移動線路レーザ及び第２のＸ軸移動線路レーザを確保するために、該天井投射レーザ移動回転基準面上にあって、中央鉛直軸（Ｚ軸）にそれぞれ距離だけ離れて回転軸を持つ、第１のＸ軸移動線路レーザ回転台及び第２のＸ軸移動線路レーザ回転台の回転面を対称に対峙配設し、それぞれ該回転台の径方向外側に投射する第１のＸ軸移動線路レーザ光源及び第２のＸ軸移動線路レーザ光源を該回転台に固定し、両該回転台は、Ｘ軸移動変位調整手段により、Ｘ軸移動に対する軸移動変位量に対応し、両該レーザ光源から投射され、該上面にそれぞれ設けた第１のＸ軸移動線路レーザ投射窓及び第２のＸ軸移動線路レーザ投射窓を通る、両該線路レーザのそれぞれ中央鉛直軸（Ｚ軸）から外側への軸移動変位角が比例することにより、各該線路レーザの天井面での鉛直方向投射点から、該軸移動変位角に対応する投射点までの距離は、ここで測定した該軸移動変位量と、該天井高さ測定過程において確保した高さとで算出でき、所望の距離は、Ｘ軸移動変位調整手段により、該演算・記憶手段を用いて、該軸移動変位量を調節して、Ｘ軸移動変位表示部に該距離を表示して確保し、また該天井投射矩形のＹ軸方向に所定の距離だけ離れ、互いに平行な辺を投射する天井投射線路レーザ面を形成する、第１のＹ軸移動線路レーザ及び第２のＹ軸移動線路レーザも同様にして確保し、所望の距離は、Ｙ軸移動変位調整手段により，該演算・記憶手段を用いて、Ｙ軸に対応する軸移動変位量を調節して、Ｙ軸移動変位表示部に該距離を表示して、確保する天井への矩形墨出し方法（例えば、特許文献１参照。）及び当該方法を実現する墨出し器が公知である。
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−１３１０５６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、基本的に原点を中心に四方に矩形輪郭を広げる構成であることから、例えば天井に多数の照明具を配列するための位置を墨出しする場合等、複数の矩形を形成するには、すでに形成された矩形を考慮した上で新たに原点を定めなおして、矩形を形成しなければならず、非常に手間であった。
【０００６】
更に、矩形を形成するたびに誤差が生じることとなるから、矩形の数が増えるほど誤差は大きくなり、連続した多数の矩形を形成するには、十分な精度を実現することができないものであった。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、天井高さ測定手段と自動水平調節手段と複数のレーザ照射手段とを有する天井墨出し器と、該天井墨出し器に接続されるコンピュータとを備えてなる天井矩形墨出し装置において、前記天井矩形墨出し器における複数のレーザ照射手段は、墨出し位置の基準となるＸ軸及びＹ軸の直交クロスラインを床面及び天井面に形成する３６０度のレーザ光照射が可能なＸ軸照射手段及びＹ軸照射手段と、Ｘ軸照射手段から照射されるレーザ照射ラインに重合するレーザ照射ラインを照射可能とし、且つ、レーザ照射ラインの平行移動を可能とするＸ軸側移動照射手段と、Ｙ軸照射手段から照射されるレーザ照射ラインに重合するレーザ照射ラインを照射可能とし、且つ、レーザ照射ラインの平行移動を可能とするＹ軸側移動照射手段とを有し、少なくとも前記Ｘ軸側移動照射手段とＹ軸側移動照射手段のいずれか一方は二以上、他方は一以上備えたものとし、前記コンピュータは、ＣＰＵと、記憶装置と、前記Ｘ軸側移動照射手段及びＹ軸側移動照射手段から照射されるレーザ照射ラインの移動位置入力手段とを備え、コンピュータの移動位置入力データと、天井高さ測定手段から得られる天井高さデータとを用いてＣＰＵが照射角度を演算し、前記移動照射手段を演算により得られた照射角度データに応じて、前記回動手段を制御し、前記移動位置入力データに応じた位置にレーザ照射ラインを移動することを特徴とする天井矩形墨出し装置、若しくは、天井高さ測定手段と自動水平調節手段と複数のレーザ照射手段とを有し、該レーザ照射手段により天井に矩形を墨だしする天井墨出し器と、該天井墨出し器に接続されるコンピュータとを備えてなる天井矩形墨出し装置において、前記天井矩形墨出し器における複数のレーザ照射手段は、墨出し位置の基準となるレーザ照射点若しくはレーザ照射ラインを当該天井矩形墨出し器の直下に照射する基準照射手段と、天井面に対して矩形墨出しの基準となるＸ軸及びＹ軸の直交クロスラインのレーザ光照射が可能なＸ軸照射手段及びＹ軸照射手段と、Ｘ軸照射手段から照射されるレーザ照射ラインに重合するレーザ照射ラインを照射可能とし、且つ、レーザ照射ラインの平行移動を可能とするＸ軸側移動照射手段と、Ｙ軸照射手段から照射されるレーザ照射ラインに重合するレーザ照射ラインを照射可能とし、且つ、レーザ照射ラインの平行移動を可能とするＹ軸側移動照射手段とを有し、少なくとも前記Ｘ軸側移動照射手段とＹ軸側移動照射手段のいずれか一方は二以上、他方は一以上備えたものとし、前記コンピュータは、ＣＰＵと、記憶装置と、前記Ｘ軸側移動照射手段及びＹ軸側移動照射手段から照射されるレーザ照射ラインの移動位置入力手段とを備え、コンピュータの移動位置入力データと、天井高さ測定手段から得られる天井高さデータとを用いてＣＰＵが照射角度を演算し、前記移動照射手段を演算により得られた照射角度データに応じて、前記回動手段を制御し、前記移動位置入力データに応じた位置にレーザ照射ラインを移動することを特徴とする天井矩形墨出し装置を、基本とするものである。尚、本発明において、コンピュータにおける記憶装置は、プログラムを実行するための主記憶装置若しくはＣＰＵとともに動作しデータを一時的に保持するレジスタ等、広くＣＰＵの演算制御処理に使用する記憶装置をいう。
【発明の効果】
【０００８】
請求項１に係る発明によれば、天井矩形墨出し器における複数のレーザ照射手段は、墨出し位置の基準となるＸ軸及びＹ軸の直交クロスラインを床面及び天井面に形成する３６０度のレーザ光照射が可能なＸ軸照射手段及びＹ軸照射手段と、Ｘ軸照射手段から照射されるレーザ照射ラインに重合するレーザ照射ラインを照射可能とし、且つ、レーザ照射ラインの平行移動を可能とするＸ軸側移動照射手段と、Ｙ軸照射手段から照射されるレーザ照射ラインに重合するレーザ照射ラインを照射可能とし、且つ、レーザ照射ラインの平行移動を可能とするＹ軸側移動照射手段とを有し、少なくとも前記Ｘ軸側移動照射手段とＹ軸側移動照射手段のいずれか一方は二以上、他方は一以上備えたものとし、前記コンピュータは、ＣＰＵと、記憶装置と、前記Ｘ軸側移動照射手段及びＹ軸側移動照射手段から照射されるレーザ照射ラインの移動位置入力手段とを備え、コンピュータの移動位置入力データと、天井高さ測定手段から得られる天井高さデータとを用いてＣＰＵが照射角度を演算し、前記移動照射手段を演算により得られた照射角度データに応じて、前記回動手段を制御し、前記移動位置入力データに応じた位置にレーザ照射ラインを移動することから、天井に照射されたＸ軸側基準ライン若しくはＹ軸側基準ラインを固定した状態とし、該Ｘ軸側基準ライン若しくはＹ軸側基準ラインに重合されたレーザ照射ラインを移動させることによって、夫々必要に応じた間隔で平行なラインを増加させることができ、天井に多数の照明具を配列するための位置を墨出しする場合等に、複数の矩形を非常に精度の高い状態で簡単に形成することができる。
【０００９】
また、請求項２に係る発明によれば、天井矩形墨出し器における複数のレーザ照射手段は、墨出し位置の基準となるレーザ照射点若しくはレーザ照射ラインを当該天井矩形墨出し器の直下に照射する基準照射手段と、天井面に対して矩形墨出しの基準となるＸ軸及びＹ軸の直交クロスラインのレーザ光照射が可能なＸ軸照射手段及びＹ軸照射手段と、Ｘ軸照射手段から照射されるレーザ照射ラインに重合するレーザ照射ラインを照射可能とし、且つ、レーザ照射ラインの平行移動を可能とするＸ軸側移動照射手段と、Ｙ軸照射手段から照射されるレーザ照射ラインに重合するレーザ照射ラインを照射可能とし、且つ、レーザ照射ラインの平行移動を可能とするＹ軸側移動照射手段とを有し、少なくとも前記Ｘ軸側移動照射手段とＹ軸側移動照射手段のいずれか一方は二以上、他方は一以上備えたものとし、前記コンピュータは、ＣＰＵと、記憶装置と、前記Ｘ軸側移動照射手段及びＹ軸側移動照射手段から照射されるレーザ照射ラインの移動位置入力手段とを備え、コンピュータの移動位置入力データと、天井高さ測定手段から得られる天井高さデータとを用いてＣＰＵが照射角度を演算し、前記移動照射手段を演算により得られた照射角度データに応じて、前記回動手段を制御し、前記移動位置入力データに応じた位置にレーザ照射ラインを移動することから、請求項１に係る発明と同様に、天井に照射されたＸ軸側基準ライン若しくはＹ軸側基準ラインを固定した状態とし、該Ｘ軸側基準ライン若しくはＹ軸側基準ラインに重合されたレーザ照射ラインを移動させることによって、夫々必要に応じた間隔で平行なラインを増加させることができ、複数の矩形を非常に精度の高い状態で形成することができる。
【００１０】
更に、請求項３に係る発明のように、Ｘ軸側基準ライン、Ｙ軸側基準ライン、第ｍ番目のＸ軸側レーザ照射ライン、第ｎ番目のＹ軸側レーザ照射ラインによってなる矩形を、Ｘ軸側をＡ（ｍ≧Ａ，Ａは２以上の自然数）個、Ｙ軸側をＢ（ｎ≧Ｂ、Ｂは２以上の自然数）個に分割する桝目として、天井高さデータと、Ｘ軸側分割数Ａ（ｍ≧Ａ，Ａは２以上の自然数）のデータと、Ｙ軸側分割数Ｂ（ｎ≧Ｂ、Ｂは２以上の自然数）のデータを用いてＣＰＵにより演算し、（Ａ−１）個のＸ軸側移動照射手段と、（Ｂ−１）個のＹ軸側移動照射手段により、前記矩形内に桝目を形成する構成によれば、多数の矩形を形成する場合に、これら一つ一つの移動位置を入力する必要がなく、矩形の最大領域を決定した後に、桝目を形成するためのＸ軸、Ｙ軸の分割数データだけで、矩形最大領域内（例えば、天井全体）に対して、非常に高精度で、複数の矩形を一度に形成することができるのである。
【００１１】
また、以上に示す本発明については、矩形を形成する各レーザ光基準ラインは、コンピュータに入力された移動量に応じてレーザ照射ライン単位で簡単に移動調節させることができ、非常に作業性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明は、天井高さ測定手段と自動水平調節手段と複数のレーザ照射手段とを有し、該レーザ照射手段により天井に矩形を墨出しする天井墨出し器と、該天井墨出し器に接続されるコンピュータとを備えてなる天井矩形墨出し装置において、前記天井矩形墨出し器における複数のレーザ照射手段は、墨出し位置の基準となるＸ軸及びＹ軸の直交クロスラインを床面及び天井面に形成する３６０度のレーザ光照射が可能なＸ軸照射手段及びＹ軸照射手段と、Ｘ軸照射手段から照射されるレーザ照射ラインに重合するレーザ照射ラインを照射可能とし、且つ、レーザ照射ラインの平行移動を可能とするＸ軸側移動照射手段と、Ｙ軸照射手段から照射されるレーザ照射ラインに重合するレーザ照射ラインを照射可能とし、且つ、レーザ照射ラインの平行移動を可能とするＹ軸側移動照射手段とを有し、少なくとも前記Ｘ軸側移動照射手段とＹ軸側移動照射手段のいずれか一方は二以上、他方は一以上備えたものとし、前記コンピュータは、ＣＰＵと、記憶装置と、前記Ｘ軸側移動照射手段及びＹ軸側移動照射手段から照射されるレーザ照射ラインの移動位置入力手段とを備え、コンピュータの移動位置入力データと、天井高さ測定手段から得られる天井高さデータとを用いてＣＰＵが照射角度を演算し、前記移動照射手段を演算により得られた照射角度データに応じて、前記回動手段を制御し、前記移動位置入力データに応じた位置にレーザ照射ラインを移動する構成によって、天井全体に複数の矩形を精度の高い状態で形成することができる優れた天井矩形墨出し装置の提供を実現した。
【実施例】
【００１３】
図１は本発明の実施例に係る天井矩形墨出し装置全体の接続関係を示す説明図、図２は同実施例に係る天井矩形墨出し器から天井矩形墨出しラインを照射した状態を示す斜視説明図、図３は同実施例に係る天井矩形墨出し器の平面説明図、図４は同実施例に係る天井矩形墨出し装置の入力画面を示す説明図、図５は同実施例に係る天井矩形墨出し器から天井に対して、レーザを照射した初期状態を示す説明図、図６は同実施例に係る天井矩形墨出し器から天井に対して、レーザを照射し、矩形を形成した状態を示す説明図、図７は本発明の他の実施例に係る天井矩形墨出し器の平面説明図である。
である。
【００１４】
本実施例に係る天井矩形墨出し装置は、図１のブロック図に示すように、天井矩形墨出し器１と、制御装置２と、コンピュータ３とが接続配置されてなり、図２に示すように、天井面Ｕに対して複数の矩形が連続する桝目状の墨出しラインを形成するものである。前記天井矩形墨出し器１は、コンピュータからの指示により制御装置を介して制御され、該制御装置は、天井矩形墨出し器（後記自動整準台を除く）に対する電力の供給装置を兼ねている。以下、各構成について詳細に説明する。
【００１５】
先ず、図３及び図５に示すように、前記天井矩形墨出し器１は、脚部１７と、該脚部１７上に載置される自動整準台１６と、自動整準台１６上に設けられる七基のレーザ照射手段及び一基の天井高さ測定手段と、前記制御手段２との入出力インターフェイスを備えるものである。尚、本実施例における天井高さ測定手段はレーザ照射を利用するが、本発明にいうレーザ照射手段に含まないものとする。
【００１６】
自動整準台１６はその上部に自動整準台ベースプレート１６ａを備え、該自動整準台ベースプレート１６ａには、前記七基のレーザ照射手段、即ち、図３に示す、Ｘ軸照射手段１０、Ｙ軸照射手段１８、三本のＸ軸側レーザ照射手段１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、二本のＹ軸側レーザ照射手段１２ａ、１２ｂを取付けた構成としている。ここで、前記二本のＹ軸側レーザ照射手段１２ａ、１２ｂは、相互に同一線状となる位置に配置しており、また、三本のＸ軸側レーザ照射手段１１ａ、１１ｂ、１１ｃのうち二本のＸ軸側レーザ照射手段１１ａ、１１ｂは同一線状、Ｘ軸側レーザ照射手段１１ｃは前記Ｘ軸側レーザ照射手段１１ａ、１１ｂと平行となる位置に配置している。
【００１７】
前記七基のレーザ照射手段のうち、三本のＸ軸側レーザ照射手段１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、二本のＹ軸側レーザ照射手段１２ａ、１２ｂは、いずれも各アクチュエータ１３の回転軸１３ａに、レーザダイオード１４ａを備えたレーザ照射ブロック１４を組付けてなるものであり、回転軸１３ａの回転によって前記レーザ照射ブロック１４が回動し、レーザの照射方向を変更するものである。
【００１８】
そして、前記アクチュエータ１３に隣接して、レーザ照射ブロック１４の回動角度を検出するためのエンコーダ１５を、設けた構成である。尚、上記アクチュエータ１３は、駆動源として超音波モータ１３ｂを使用しており、該超音波モータ１３ｂの駆動力を前記回転軸１３ａに伝達することで回動軸１３ａが回転する構成である。
【００１９】
また、Ｘ軸照射手段１０及びＹ軸照射手段１８は、天井面Ｕにおいて基準となる、相互に直交する基準軸であるＸ軸側基準ライン５０、Ｙ軸側基準ライン５１を照射するものであることから、該Ｘ軸照射手段１０及びＹ軸照射手段１８は、当該Ｘ軸照射手段１０とＹ軸照射手段１８とから照射するレーザ線が天井矩形墨出し器１の外部で平面視において直交するように、前記自動整準台ベースプレート１６ａ上に配置している
【００２０】
そして、本実施例における天井高さ測定手段１９は、送受光面を上方とする距離測定センサを備えた光波距離計であり、レーザの反射、受光により距離を計測するものである。該光波距離計は、前記自動整準台ベースプレート１６ａの側面に取付ステー１９ａを介して取付けている。
【００２１】
また、自動整準台１６を支持する脚部１７は、図示省略するが、回動微調節機構、及び水平面前後左右方向にスライドするシフティング機構を備えている。当該シフティング機構によって微調節が可能となり、床面上の原点とクロスラインの交点とを容易に一致させることができる。
【００２２】
前記自動整準台１６は、電力供給により自動的に水平を保持することができるものであり、本出願人が先に出願し権利化された特許第３１４８９７０号（自動水準台装置）、即ち、自動整準台１６に対し自動整準台ベースプレート１６ａを揺動自在支持手段で結合し、自動整準台ベースプレート１６ａの裏面に、水平直交二軸方向の水平度を、交流電源から得るパルスにより直接電気信号で出力するようにした実質的に二軸水平センサとした水平度感知部と、該水平度感知部からの電気信号を変換したアナログ信号がゼロとするように制御回転されるモータと、該モータの制御回転により自動整準台ベースプレート１６ａを水平に制御する運動伝達手段とを備えた水平制御手段を配設した装置を、利用したものである。
【００２３】
そして、本実施例においては、自動整準台１６の正面側には操作パネルを、背面側には自動整準台用の電池ボックスを夫々設けている。操作パネルには、天井矩形墨出し器１の電源スイッチや電源のＯＮ／ＯＦＦ状態を示す表示灯が設けられている。
【００２４】
次に、制御装置２は、１ボードＣＰＵ２０と、電源部２１と、駆動ドライバーとを備えており、上記したように、コンピュータ３と天井矩形墨出し器１との間に介在して、コンピュータ３からの命令によって、レーザ照射に関する制御を行うためのインターフェイスであるとともに、天井矩形墨出し器１へ電源供給を行うものである。前記１ボードＣＰＵ２０はレーザ照射に関する制御を行うものであり、具体的には駆動ドライバーを使用することにより、アクチュエータ１３のモータ１３ｂに対する動作制御（駆動、停止）を可能とするとともに、１ボードＣＰＵ２０とエンコーダとの間で、回転軸の回転角度検出データのリアルタイムでの送受信を可能とする。
【００２５】
一方、コンピュータ３は、ＣＰＵ３０と、主記憶装置３１と、ハードディスク３２装置を備え、入力手段としてキーボード３３、出力手段としてディスプレイ装置３４が接続されており、前記ハードディスク３２には、レーザ位置移動制御用プログラムがインストールされている。プログラムは主記憶装置３１にロードされ、ＣＰＵが主記憶装置３１から読み出して命令を実行する。レーザ位置移動制御プログラムの実行により、ディスプレイ装置３４の画面にＧＵＩ(Graphical User Interface)による表示操作を可能とするとともに、コンピュータ３、制御装置２、天井矩形墨出し器１が連動して後記する一連の動作を可能とし、複数の矩形、即ち、桝目状の墨出しラインを天井に照射することができるのである。
【００２６】
そして、本実施例においては、上記構成によって、図２に示すように、Ｘ軸側基準ライン５０及びＹ軸側基準ライン５１とともに、該Ｘ軸側基準ライン５０に平行な三本のレーザ照射ライン、また、Ｙ軸側基準ライン５１に平行なレーザ照射ラインを夫々照射することにより、桝目状の墨出しラインを天井面Ｕに形成することができ、又は、Ｘ軸側基準ライン５０及びＹ軸側基準ライン５１とともに、該Ｘ軸側基準ライン５０及びＹ軸側基準ライン５１に平行なレーザ照射ライン５２ｃ、５３ｂを輪郭として、Ｘ軸側基準ライン５０に平行なニ本の分割ライン５２ａ、５２ｂ、Ｙ軸側基準ライン５１に平行な一本の分割ライン５３ａをそれぞれ形成して、全体として六分割の桝目の墨出しラインを形成することができる。
【００２７】
以下に、実施例に係る天井矩形墨出し装置を使用して、一本ずつ矩形ラインを照射して矩形を形成する際の、基本動作について、以下に説明する。
【００２８】
先ず、コンピュータ３のＣＰＵ３０は、コンピュータ３の起動後、レーザ位置移動制御プログラムを主記憶装置３１にロードする。次いで、制御装置２の電源、天井矩形墨出し器１の主電源、自動整準台１６の電源が投入された状態で、図３に示す各レーザ照射ブロック１４のレーザダイオード１４ａからレーザが照射される。このレーザ照射状態を、図５に示す。
【００２９】
そしてＣＰＵ３０からの命令によって当該自動整準台１６が動作し、天井矩形墨出し器１の水平を自動的に調節し、Ｘ、Ｙ軸照射手段が予め設定された位置に自動的に復帰する。この状態で３６０度にレーザが投射されていることから、Ｘ軸側基準ライン５０及びＹ軸側基準ライン５１からなる直交のクロスラインが床面Ｇと、天井面Ｕの鉛直上位置に形成される。このときの床面Ｇに形成されるクロスラインの交点を原点とすることで、原点の鉛直上位置に形成されるクロスラインの交点が天井側基準点Ｐとなる。そして、クロスラインを形成する前記Ｘ軸側基準ライン５０及びＹ軸側基準ライン５１が夫々、Ｘ軸、Ｙ軸の基準となる。
【００３０】
ここで、天井矩形墨出し器１の前記床面Ｇの原点Ｇ０を合わせるには、前記脚部１７の有するシフティング機構で行うことができ、クロスライン合わせは、当該脚部１７の回転機構により、夫々行うことができる。
【００３１】
そして、ＣＰＵからの命令によって制御装置２が、三本のＸ軸側レーザ照射手段１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、二本のＹ軸側レーザ照射手段１２ａ、１２ｂは、いずれもＸ軸側基準ライン５０及びＹ軸側基準ライン５１に重合するようにレーザ照射ブロック１４を回転させることによって、本天井矩形墨出し装置が使用可能となる。ここで、ＣＰＵは、制御装置２を介して光波距離計に対して計測命令信号を送出し、光波距離計は、天井面Ｕに向けて送受光を行い、ディスプレイ装置３４及び制御装置２へ距離値Ｄを出力する。
【００３２】
尚、本実施例では、入力状態において、画面表示上の原点ボタンＧ０をポインティングデバイスで指定する信号をＣＰＵが受けると、ＣＰＵは強制的にＸ軸側レーザ照射手段及びＹ軸側レーザ照射手段であるレーザ照射ブロック１４を回転させることによって、レーザ照射ラインを、Ｘ軸側基準ライン５０およびＹ軸側基準ライン５１に重合する。これによって、使用者は、基準位置との一致をその都度に確認することができる。
【００３３】
コンピュータ３のディスプレイ装置３４に表示される入力画面は、図４（１）に示すように、第一表示画面ＳＡにおいて、Ｘ軸側基準ライン５０及びＹ軸側基準ライン５１からの移動量の数値入力欄Ｓ１、Ｓ２と、移動位置から更に平行移動する際の数値入力欄Ｓ３、Ｓ４と、これらの移動量を決定する移動決定ボタンＳ６、確認的にレーザ照射ラインをＸ軸側基準ライン及びＹ軸側基準ラインに復帰させる原点復帰ボタンＳ７、光波距離計による天井までの距離値Ｄを表示する表示欄Ｓ５が、表示されており、ＣＰＵは、入力欄Ｓ１乃至Ｓ４の数値データから得られる目的の移動量Ｌ（Ｌは、Ｘ軸方向又はＹ軸方向において、原点から目的位置までの距離Ｌ０とレーザ照射手段の鉛直点までの距離Ｌｘ、Ｌｙとの差）と、距離値Ｄとから、（回動角θ）＝tan-1（移動量Ｌ）／（距離値Ｄ）により、移動量Ｌに対応したアクチュエータ１３における回転軸１３ａの回転角θを算出する。
【００３４】
そして、エンコーダ１５のパルス当たりの回転角、及び移動量分必要なエンコーダパルス数を、（回動角θ）／（エンコーダ１パルス当たりの回転角Ｅｐ）＝（移動量Ｌ分回転に必要なエンコーダパルス数Ｍｐ）の関係によって、移動量Ｌに対応したエンコーダパルス数Ｍｐを算出する。
【００３５】
得られたエンコーダパルス数Ｍｐとアクチュエータ１３における超音波モータ１３ｂへの駆動命令を、ＣＰＵ３０が制御部２へ送信し、三本のＸ軸側レーザ照射手段１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、若しくは二本のＹ軸側レーザ照射手段１２ａ、１２ｂのアクチュエータ１３における各超音波モータ１３ｂが駆動し、該超音波モータ１３ｂと連動する回転軸が回転するとともにレーザ照射ブロック１４が回動し、前記目的位置を示すエンコーダパルス数Ｍｐをエンコーダが検知すると、エンコーダとリアルタイムに検知データを送受信している制御部２の１ボードＣＰＵ２０は、超音波モータ１３ｂを停止させる。目的位置で高精度で超音波モータ１３ｂが停止することで、レーザ照射ブロックから高精度にレーザ墨出しラインを照射することができ、当該レーザ墨出しラインの組合せによって、高精度な矩形を形成することができる。
【００３６】
尚、このときの状態を、Ｙ軸側を例として、図６に示す。回動角θは、図６中において、Ｙ軸側レーザ照射手段１２ａの回動角を回動角θ１、Ｙ軸側レーザ照射手段１２ｂの回動角を回動角θ２として示している。また、移動量Ｌは、同図６中において、回動角θ１に対応するＬ１、回動角θ２に対応するＬ２として示している。移動するレーザ照射ラインは、同図６のように、Ｙ軸側基準ライン５１を基準としてレーザ照射ラインを照射してもよいし、また、先に形成した他のレーザ照射ラインからの距離を指定し、当該他のレーザ照射ラインから距離指定した所定位置に、新たなレーザ照射ラインを照射することもできる。尚、Ｘ軸側においても、図６に示すＹ軸側の状態と略同様であるが、本実施例では、Ｙ軸側の状態と比べてレーザ照射ラインの数が一本多い点で異なる。
【００３７】
また、最大矩形を複数の矩形に分割する場合には、図４（２）に示すように、コンピュータのディスプレイ装置に表示される入力画面の第二表示画面ＳＢにおいて、最大矩形を形成するための移動量数値入力欄Ｓ１１、Ｓ１２と、Ｘ軸、Ｙ軸の夫々について矩形内に形成する桝目の個数、即ち、Ｘ軸、Ｙ軸の分割数を入力するための数値入力欄Ｓ８、Ｓ９及び、分割を決定するボタンＳ１０が表示される。尚、上記第一表示画面ＳＡと第二表示画面ＳＢは、用途に応じて選択的使用することができるし、若しくは併用することができる。
【００３８】
この場合には、数値入力欄Ｓ９、Ｓ１０の分割数値データと、Ｓ５に表示される垂直距離値Ｄを、ＣＰＵが認識し、得られた距離値Ｄと、目的の移動量Ｌ（Ｌは、Ｘ軸方向又はＹ軸方向において、原点から目的位置までの距離Ｌ０とレーザ照射手段の鉛直点までの距離Ｌｘ、Ｌｙとの差）と、分割数から、（回動角θ）＝tan-1（移動量Ｌ）／（距離値Ｄ）により、分割数に応じて、移動量Ｌに対応したアクチュエータ１３における回転軸１３ａの回転角θを夫々算出する。
【００３９】
そして、エンコーダ１５のパルス当たりの回転角、及び移動量分必要なエンコーダパルス数を、（回動角θ）／（エンコーダ１パルス当たりの回転角Ｅｐ）＝（移動量Ｌ分回転に必要なエンコーダパルス数Ｍｐ）の関係によって、各移動量Ｌに対応したエンコーダパルス数Ｍｐを算出する。
【００４０】
得られたエンコーダパルス数Ｍｐとアクチュエータ１３の回転命令を、ＣＰＵ３０が制御部２へ送信し、三本のＸ軸側レーザ照射手段１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、若しくは二本のＹ軸側レーザ照射手段１２ａ、１２ｂのアクチュエータを回動し、それぞれ目的とする位置にレーザ墨出しラインを照射することによって、一度に、全ての矩形を形成することができる。
【００４１】
指定した移動距離、即ち移動量Ｌとレーザ照射位置からの天井高さデータである距離値Ｄ、が得られることによって、レーザ照射ラインの位置は、（回動角θ）＝tan-1（移動量Ｌ）／（距離値Ｄ）の関係により、移動量Ｌに対応したアクチュエータ１３における回転軸１３ａの回転角度をエンコーダ１５で検出する。
ＣＰＵ３０は、エンコーダからの検出データを取得し、エンコーダのパルス当たりの回転角、及び移動量分必要なエンコーダパルス数を、（回動角θ）／（エンコーダ１パルス当たりの回転角Ｅｐ）＝（移動量Ｌ分回転に必要なエンコーダパルス数Ｍｐ）の関係によって、ＣＰＵ３０が移動量Ｌに対応したエンコーダパルスを算出し、制御装置に対して、Ｘ軸側レーザ照射手段１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、若しくは二本のＹ軸側レーザ照射手段１２ａ、１２ｂのアクチュエータを目的位置に対応して回動させる指示を行い、目的位置に対してレーザ照射ライン照射が照射される。
【００４２】
また、矩形を等間隔で分割する場合には、例えば、Ｘ軸側基準ライン５０、Ｙ軸側基準ライン５１、第ｍ番目のＸ軸側レーザ照射ライン、第ｎ番目のＹ軸側レーザ照射ラインによって最大の輪郭となる矩形の一辺の長さを、Ｘ軸側をＡ（ｍ≧Ａ，Ａは２以上の自然数）個、Ｙ軸側をＢ（ｎ≧Ｂ、Ｂは２以上の自然数）個に分割する夫々の分割数Ａ，Ｂで除した数値、及び当該数値の整数倍の数値を目的の移動量として使用し、上記したように、レーザ照射位置からの天井高さデータである距離値Ｄと、目的の移動量Ｌとから、（回動角θ）＝tan-1（移動量Ｌ）／（距離値Ｄ）により、移動量Ｌに対応したアクチュエータ１３における回転軸１３ａの回転角度をエンコーダ１５で検出し、エンコーダ１５のパルス当たりの回転角、及び移動量分必要なエンコーダパルス数を、（回動角θ）／（エンコーダ１パルス当たりの回転角Ｅｐ）＝（移動量Ｌ分回転に必要なエンコーダパルス数Ｍｐ）の関係によって、移動量Ｌに対応したエンコーダパルスをＣＰＵが算出し、（Ａ−１）個のＸ軸側移動照射手段と、（Ｂ−１）個のＹ軸側移動照射手段により、最大矩形内に桝目を形成するものとすればよい。
【００４３】
尚、本実施例においては、Ｙ軸側レーザ照射手段の向きを水平方向に９０度回転させた状態に配置することで、Ｘ軸側レーザ照射手段として設けることができるものとしている。
【００４４】
上記実施例においては、図２に示すように、床面に形成する原点は、Ｘ軸側レーザ照射ラインとＹ軸側レーザ照射ラインからなるクロスラインの交点としているが、本発明は、上記実施例に限らず、他の実施例として、図７に示すように、天井矩形墨出し器の中央鉛直線上に床面に対してポイントで墨出しする原点照射手段を備えるとともに、原点鉛直ライン上に天井への基準クロスラインの交点を形成するように、レーザ照射ライン（Ｘ軸基準ライン及びＹ軸基準ライン）を平行移動可能なＸ軸照射手段及びＹ軸照射手段を備えた構成とすることもできる。この場合、原点鉛直ライン位置と、Ｘ、Ｙ軸基準ラインとの間の距離を距離値Ｌx、Ｌyとして、他のＸ軸側レーザ照射ライン及びＹ軸側レーザ照射ラインと同様に処理する。
【００４５】
本実施例の場合には、予め二つのＸ軸側レーザ照射手段及び二つのＹ軸側レーザ照射手段から天井方向へ鉛直に照射されるレーザ照射ラインが、Ｘ軸側基準ライン５０又はＹ軸側基準ライン５１と一致しているが、必ずしも一致させる必要はなく、各レーザ照射ラインは、いずれもＸ軸側基準ライン若しくはＹ軸側基準ラインが矩形の最大輪郭の二辺を形成するように、矩形を照射する。
【００４６】
尚、本実施例のように、二つのＸ軸側レーザ照射手段及び二つのＹ軸側レーザ照射手段のうち、鉛直方向に照射されるレーザ照射ラインが、Ｘ軸側基準ライン５０又はＹ軸側基準ライン５１と一致するものについては、距離Ｌｘ、距離Ｌｙの値は０となり、また上記のようにＸ軸側基準ライン若しくはＹ軸側基準ラインが矩形の最大輪郭の二辺を形成するように、矩形を照射することから、Ｘ軸側レーザ照射手段の一つの距離Ｌxは負の値をとることとなる。
【００４７】
また、本実施例においては、Ｘ軸側レーザ照射ライン及びＹ軸側レーザ照射ラインは、３６０度の広がりを有するレーザとせず、天井にレーザ照射ラインを形成できる程度の角度で照射する構成としている。
【００４８】
また、本発明においては、レーザ照射手段の数は実施例に開示したものに限られず、矩形を分割して桝目を形成可能とする最低限の五以上のレーザ照射手段であればいくつでも設けることができる。
【００４９】
本発明における距離計は、上記実施例に示した光波距離計のみならず種々の公知な距離計を用いることができる。
【００５０】
入力手段は、キーボード（テンキーのみのものを含む）のみならず、マウス等のポインティングデバイス、スタイラス、タッチパネル、或いは音声入力用のマイク等種々の公知手段を利用することができる。また、コンピュータとしては、パーソナルコンピュータや、ＰＤＡ、携帯電話等の情報携帯端末、或いは墨出し器専用設計のコンピュータ等を利用することができるし、ディスプレイ装置の表示は、ＧＵＩのみならず、ＣＵＩであってもよい。
【００５１】
また、これらのコンピュータの全体又は一部に、緩衝部材や堅牢なケース等を装着若しくは被覆して、外部からの衝撃や汚染等から保護することができる。即ち、本発明におけるコンピュータ３は、これらのケース等を具備する場合を含む趣旨である。
【００５２】
更に、本実施例においては、ラインの移動手段（即ち、レーザ照射手段）の駆動源として、超音波モータ１３ｂを使用しているが、本発明においては上記実施例以外の一般的なモータを使用することができる。しかしながら、本実施例のように超音波モータを使用した場合には、バックラッシュがなく極めて精度の高い墨出しを行うことができるものとしている。
【００５３】
また、本発明の実施例では、天井矩形墨出し器１と制御装置２とは別体として形成しているが、これらを一体として形成することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明の実施例に係る天井矩形墨出し装置全体の接続関係を示す説明図である。
【図２】本発明の実施例に係る天井矩形墨出し器から天井矩形墨出しラインを照射した状態を示す斜視説明図である。
【図３】本発明の実施例に係る天井矩形墨出し器の平面説明図である。
【図４】実施例に係る天井矩形墨出し装置の入力画面を示す説明図である。
【図５】本発明の実施例に係る天井矩形墨出し器から天井に対して、レーザを照射した初期状態を示す説明図である。
【図６】本発明の実施例に係る天井矩形墨出し器から天井に対して、レーザを照射し、矩形を形成した状態を示す説明図である。
【図７】本発明の他の実施例に係る天井矩形墨出し器の平面説明図である。
【符号の説明】
【００５５】
θ 回動角
θ1 回動角
θ2 回動角
Ｄ 距離値
Ｇ 床面
Ｇ０ 原点
Ｌ 移動量
Ｌ０ 距離
Ｌｘ 距離
Ｌｙ 距離
Ｍｐ エンコーダパルス数
Ｐ 天井側基準点
ＳＡ 第一表示画面
ＳＢ 第ニ欄
Ｓ１ 数値入力欄
Ｓ２ 数値入力欄
Ｓ３ 数値入力欄
Ｓ４ 数値入力欄
Ｓ５ 表示欄
Ｓ６ 移動決定ボタン
Ｓ７ 原点復帰ボタン
Ｓ８ 数値入力欄
Ｓ９ 数値入力欄
Ｓ１０ ボタン
Ｓ１１ 移動量数値入力欄
Ｓ１２ 移動量数値入力欄
Ｕ 天井面
１ 天井矩形墨出し器
１０ Ｘ軸照射手段
１１ａ Ｘ軸側レーザ照射手段
１１ｂ Ｘ軸側レーザ照射手段
１１ｃ Ｘ軸側レーザ照射手段
１２ａ Ｙ軸側レーザ照射手段
１２ｂ Ｙ軸側レーザ照射手段
１３ アクチュエータ
１３ａ 回転軸
１３ｂ モータ（超音波モータ）
１４ レーザ照射ブロック
１４ａ レーザダイオード
１５ エンコーダ
１６ 自動整準台
１６ａ 自動整準台ベースプレート
１７ 脚部
１８ Ｙ軸照射手段
１９ 天井高さ測定手段
１９ａ 取付ステー
２ 制御装置
２０ １ボードＣＰＵ
２１ 電源部
３ コンピュータ
３０ ＣＰＵ
３１ 主記憶装置
３２ ハードディスク装置
３３ キーボード
３４ ディスプレイ装置
５０ Ｘ軸側基準ライン
５１ Ｙ軸側基準ライン
【技術分野】
【０００１】
本発明は、天井に対して矩形の墨出しラインを形成する天井矩形墨出し装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来は、一台の墨出し器を用いて、床面原点と対応する天井の特定位置に墨出しポイントを投影する作業を、そのポイントごとに墨出し器を移動させて行う必要があり、矩形の墨出しを天井に対して行うためには、４回の墨出し設定を行う必要があり、多大な労力を要するものであった。
【０００３】
そして、このような欠点を解消すべく、例えば、複数の投射光源を搭載し、水準器等の水平面調整手段とマイコン等の演算・記憶手段を持つ、一台の墨出し器を用いて、墨出し器設定過程、天井高さ測定過程、そして天井矩形投射過程から成る一連の過程を経て、床面に墨出しした、中央床面原点を有する所望の床面基準矩形を、天井に投影し、それぞれ対応する中央天井射影原点を有する天井投射矩形を確保する方法であって、該墨出し器設定過程において、該墨出し器の脚部材を開脚して，該中央床面原点上に設置し、該水平面調整手段を用いて、該墨出し器の水平を確保し、搭載したレーザ光源系を線路方向に振動させ、該墨出し器の中央鉛直軸（Ｚ軸）を含む線路形状投射面を提供する床面方向線路レーザ、及び鉛直軸（Ｚ軸）下方向に投射する床面原点投射光を用い、該墨出し器の下面中央に開口する床面投射窓から床面に投射し、該床面原点投射光を中央床面原点に一致させると共に、該床面方向線路レーザの投射線路面を、特定の墨出し線路方向に一致させ、次に該天井高さ測定過程において、該墨出し器内の水平な天井投射レーザ移動回転基準面上にあって、中央鉛直軸（Ｚ軸）にそれぞれ所定距離だけ離れて回転軸を持つ、第１の天井高さ測定レーザ回転台及び第２の天井高さ測定レーザ回転台の回転面を対称に対峙配設し、それぞれ該回転台の径方向外側に投射する第１の天井高さ測定レーザ光源及び第２の天井高さ測定レーザ光源を固定し、両該回転台は、高さ変位調整手段による高さ移動変位量に対応し、両該レーザ光源から投射され、該上面にそれぞれ設けた第１の天井高さ測定レーザ投射窓及び第２の天井高さ測定レーザ投射窓を通る、第１の天井高さ測定レーザ及び第２の天井高さ測定レーザの、それぞれ中央鉛直軸（Ｚ軸）から内側への高さ移動変位角が比例することにより、両該測定レーザの天井面上での交点である、中央天井射影原点を目視により確認し、該中央天井射影原点を墨出しすると共に、該演算・記憶手段を用いて、該天井投射レーザ移動回転基準面から天井面までの鉛直線上の高さを算出し、次に天井矩形投射過程において、該天井投射矩形において、Ｘ軸方向に所定の距離だけ離れ、互いに平行な辺を投射する天井投射線路レーザ面を形成する、第１のＸ軸移動線路レーザ及び第２のＸ軸移動線路レーザを確保するために、該天井投射レーザ移動回転基準面上にあって、中央鉛直軸（Ｚ軸）にそれぞれ距離だけ離れて回転軸を持つ、第１のＸ軸移動線路レーザ回転台及び第２のＸ軸移動線路レーザ回転台の回転面を対称に対峙配設し、それぞれ該回転台の径方向外側に投射する第１のＸ軸移動線路レーザ光源及び第２のＸ軸移動線路レーザ光源を該回転台に固定し、両該回転台は、Ｘ軸移動変位調整手段により、Ｘ軸移動に対する軸移動変位量に対応し、両該レーザ光源から投射され、該上面にそれぞれ設けた第１のＸ軸移動線路レーザ投射窓及び第２のＸ軸移動線路レーザ投射窓を通る、両該線路レーザのそれぞれ中央鉛直軸（Ｚ軸）から外側への軸移動変位角が比例することにより、各該線路レーザの天井面での鉛直方向投射点から、該軸移動変位角に対応する投射点までの距離は、ここで測定した該軸移動変位量と、該天井高さ測定過程において確保した高さとで算出でき、所望の距離は、Ｘ軸移動変位調整手段により、該演算・記憶手段を用いて、該軸移動変位量を調節して、Ｘ軸移動変位表示部に該距離を表示して確保し、また該天井投射矩形のＹ軸方向に所定の距離だけ離れ、互いに平行な辺を投射する天井投射線路レーザ面を形成する、第１のＹ軸移動線路レーザ及び第２のＹ軸移動線路レーザも同様にして確保し、所望の距離は、Ｙ軸移動変位調整手段により，該演算・記憶手段を用いて、Ｙ軸に対応する軸移動変位量を調節して、Ｙ軸移動変位表示部に該距離を表示して、確保する天井への矩形墨出し方法（例えば、特許文献１参照。）及び当該方法を実現する墨出し器が公知である。
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−１３１０５６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、基本的に原点を中心に四方に矩形輪郭を広げる構成であることから、例えば天井に多数の照明具を配列するための位置を墨出しする場合等、複数の矩形を形成するには、すでに形成された矩形を考慮した上で新たに原点を定めなおして、矩形を形成しなければならず、非常に手間であった。
【０００６】
更に、矩形を形成するたびに誤差が生じることとなるから、矩形の数が増えるほど誤差は大きくなり、連続した多数の矩形を形成するには、十分な精度を実現することができないものであった。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、天井高さ測定手段と自動水平調節手段と複数のレーザ照射手段とを有する天井墨出し器と、該天井墨出し器に接続されるコンピュータとを備えてなる天井矩形墨出し装置において、前記天井矩形墨出し器における複数のレーザ照射手段は、墨出し位置の基準となるＸ軸及びＹ軸の直交クロスラインを床面及び天井面に形成する３６０度のレーザ光照射が可能なＸ軸照射手段及びＹ軸照射手段と、Ｘ軸照射手段から照射されるレーザ照射ラインに重合するレーザ照射ラインを照射可能とし、且つ、レーザ照射ラインの平行移動を可能とするＸ軸側移動照射手段と、Ｙ軸照射手段から照射されるレーザ照射ラインに重合するレーザ照射ラインを照射可能とし、且つ、レーザ照射ラインの平行移動を可能とするＹ軸側移動照射手段とを有し、少なくとも前記Ｘ軸側移動照射手段とＹ軸側移動照射手段のいずれか一方は二以上、他方は一以上備えたものとし、前記コンピュータは、ＣＰＵと、記憶装置と、前記Ｘ軸側移動照射手段及びＹ軸側移動照射手段から照射されるレーザ照射ラインの移動位置入力手段とを備え、コンピュータの移動位置入力データと、天井高さ測定手段から得られる天井高さデータとを用いてＣＰＵが照射角度を演算し、前記移動照射手段を演算により得られた照射角度データに応じて、前記回動手段を制御し、前記移動位置入力データに応じた位置にレーザ照射ラインを移動することを特徴とする天井矩形墨出し装置、若しくは、天井高さ測定手段と自動水平調節手段と複数のレーザ照射手段とを有し、該レーザ照射手段により天井に矩形を墨だしする天井墨出し器と、該天井墨出し器に接続されるコンピュータとを備えてなる天井矩形墨出し装置において、前記天井矩形墨出し器における複数のレーザ照射手段は、墨出し位置の基準となるレーザ照射点若しくはレーザ照射ラインを当該天井矩形墨出し器の直下に照射する基準照射手段と、天井面に対して矩形墨出しの基準となるＸ軸及びＹ軸の直交クロスラインのレーザ光照射が可能なＸ軸照射手段及びＹ軸照射手段と、Ｘ軸照射手段から照射されるレーザ照射ラインに重合するレーザ照射ラインを照射可能とし、且つ、レーザ照射ラインの平行移動を可能とするＸ軸側移動照射手段と、Ｙ軸照射手段から照射されるレーザ照射ラインに重合するレーザ照射ラインを照射可能とし、且つ、レーザ照射ラインの平行移動を可能とするＹ軸側移動照射手段とを有し、少なくとも前記Ｘ軸側移動照射手段とＹ軸側移動照射手段のいずれか一方は二以上、他方は一以上備えたものとし、前記コンピュータは、ＣＰＵと、記憶装置と、前記Ｘ軸側移動照射手段及びＹ軸側移動照射手段から照射されるレーザ照射ラインの移動位置入力手段とを備え、コンピュータの移動位置入力データと、天井高さ測定手段から得られる天井高さデータとを用いてＣＰＵが照射角度を演算し、前記移動照射手段を演算により得られた照射角度データに応じて、前記回動手段を制御し、前記移動位置入力データに応じた位置にレーザ照射ラインを移動することを特徴とする天井矩形墨出し装置を、基本とするものである。尚、本発明において、コンピュータにおける記憶装置は、プログラムを実行するための主記憶装置若しくはＣＰＵとともに動作しデータを一時的に保持するレジスタ等、広くＣＰＵの演算制御処理に使用する記憶装置をいう。
【発明の効果】
【０００８】
請求項１に係る発明によれば、天井矩形墨出し器における複数のレーザ照射手段は、墨出し位置の基準となるＸ軸及びＹ軸の直交クロスラインを床面及び天井面に形成する３６０度のレーザ光照射が可能なＸ軸照射手段及びＹ軸照射手段と、Ｘ軸照射手段から照射されるレーザ照射ラインに重合するレーザ照射ラインを照射可能とし、且つ、レーザ照射ラインの平行移動を可能とするＸ軸側移動照射手段と、Ｙ軸照射手段から照射されるレーザ照射ラインに重合するレーザ照射ラインを照射可能とし、且つ、レーザ照射ラインの平行移動を可能とするＹ軸側移動照射手段とを有し、少なくとも前記Ｘ軸側移動照射手段とＹ軸側移動照射手段のいずれか一方は二以上、他方は一以上備えたものとし、前記コンピュータは、ＣＰＵと、記憶装置と、前記Ｘ軸側移動照射手段及びＹ軸側移動照射手段から照射されるレーザ照射ラインの移動位置入力手段とを備え、コンピュータの移動位置入力データと、天井高さ測定手段から得られる天井高さデータとを用いてＣＰＵが照射角度を演算し、前記移動照射手段を演算により得られた照射角度データに応じて、前記回動手段を制御し、前記移動位置入力データに応じた位置にレーザ照射ラインを移動することから、天井に照射されたＸ軸側基準ライン若しくはＹ軸側基準ラインを固定した状態とし、該Ｘ軸側基準ライン若しくはＹ軸側基準ラインに重合されたレーザ照射ラインを移動させることによって、夫々必要に応じた間隔で平行なラインを増加させることができ、天井に多数の照明具を配列するための位置を墨出しする場合等に、複数の矩形を非常に精度の高い状態で簡単に形成することができる。
【０００９】
また、請求項２に係る発明によれば、天井矩形墨出し器における複数のレーザ照射手段は、墨出し位置の基準となるレーザ照射点若しくはレーザ照射ラインを当該天井矩形墨出し器の直下に照射する基準照射手段と、天井面に対して矩形墨出しの基準となるＸ軸及びＹ軸の直交クロスラインのレーザ光照射が可能なＸ軸照射手段及びＹ軸照射手段と、Ｘ軸照射手段から照射されるレーザ照射ラインに重合するレーザ照射ラインを照射可能とし、且つ、レーザ照射ラインの平行移動を可能とするＸ軸側移動照射手段と、Ｙ軸照射手段から照射されるレーザ照射ラインに重合するレーザ照射ラインを照射可能とし、且つ、レーザ照射ラインの平行移動を可能とするＹ軸側移動照射手段とを有し、少なくとも前記Ｘ軸側移動照射手段とＹ軸側移動照射手段のいずれか一方は二以上、他方は一以上備えたものとし、前記コンピュータは、ＣＰＵと、記憶装置と、前記Ｘ軸側移動照射手段及びＹ軸側移動照射手段から照射されるレーザ照射ラインの移動位置入力手段とを備え、コンピュータの移動位置入力データと、天井高さ測定手段から得られる天井高さデータとを用いてＣＰＵが照射角度を演算し、前記移動照射手段を演算により得られた照射角度データに応じて、前記回動手段を制御し、前記移動位置入力データに応じた位置にレーザ照射ラインを移動することから、請求項１に係る発明と同様に、天井に照射されたＸ軸側基準ライン若しくはＹ軸側基準ラインを固定した状態とし、該Ｘ軸側基準ライン若しくはＹ軸側基準ラインに重合されたレーザ照射ラインを移動させることによって、夫々必要に応じた間隔で平行なラインを増加させることができ、複数の矩形を非常に精度の高い状態で形成することができる。
【００１０】
更に、請求項３に係る発明のように、Ｘ軸側基準ライン、Ｙ軸側基準ライン、第ｍ番目のＸ軸側レーザ照射ライン、第ｎ番目のＹ軸側レーザ照射ラインによってなる矩形を、Ｘ軸側をＡ（ｍ≧Ａ，Ａは２以上の自然数）個、Ｙ軸側をＢ（ｎ≧Ｂ、Ｂは２以上の自然数）個に分割する桝目として、天井高さデータと、Ｘ軸側分割数Ａ（ｍ≧Ａ，Ａは２以上の自然数）のデータと、Ｙ軸側分割数Ｂ（ｎ≧Ｂ、Ｂは２以上の自然数）のデータを用いてＣＰＵにより演算し、（Ａ−１）個のＸ軸側移動照射手段と、（Ｂ−１）個のＹ軸側移動照射手段により、前記矩形内に桝目を形成する構成によれば、多数の矩形を形成する場合に、これら一つ一つの移動位置を入力する必要がなく、矩形の最大領域を決定した後に、桝目を形成するためのＸ軸、Ｙ軸の分割数データだけで、矩形最大領域内（例えば、天井全体）に対して、非常に高精度で、複数の矩形を一度に形成することができるのである。
【００１１】
また、以上に示す本発明については、矩形を形成する各レーザ光基準ラインは、コンピュータに入力された移動量に応じてレーザ照射ライン単位で簡単に移動調節させることができ、非常に作業性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明は、天井高さ測定手段と自動水平調節手段と複数のレーザ照射手段とを有し、該レーザ照射手段により天井に矩形を墨出しする天井墨出し器と、該天井墨出し器に接続されるコンピュータとを備えてなる天井矩形墨出し装置において、前記天井矩形墨出し器における複数のレーザ照射手段は、墨出し位置の基準となるＸ軸及びＹ軸の直交クロスラインを床面及び天井面に形成する３６０度のレーザ光照射が可能なＸ軸照射手段及びＹ軸照射手段と、Ｘ軸照射手段から照射されるレーザ照射ラインに重合するレーザ照射ラインを照射可能とし、且つ、レーザ照射ラインの平行移動を可能とするＸ軸側移動照射手段と、Ｙ軸照射手段から照射されるレーザ照射ラインに重合するレーザ照射ラインを照射可能とし、且つ、レーザ照射ラインの平行移動を可能とするＹ軸側移動照射手段とを有し、少なくとも前記Ｘ軸側移動照射手段とＹ軸側移動照射手段のいずれか一方は二以上、他方は一以上備えたものとし、前記コンピュータは、ＣＰＵと、記憶装置と、前記Ｘ軸側移動照射手段及びＹ軸側移動照射手段から照射されるレーザ照射ラインの移動位置入力手段とを備え、コンピュータの移動位置入力データと、天井高さ測定手段から得られる天井高さデータとを用いてＣＰＵが照射角度を演算し、前記移動照射手段を演算により得られた照射角度データに応じて、前記回動手段を制御し、前記移動位置入力データに応じた位置にレーザ照射ラインを移動する構成によって、天井全体に複数の矩形を精度の高い状態で形成することができる優れた天井矩形墨出し装置の提供を実現した。
【実施例】
【００１３】
図１は本発明の実施例に係る天井矩形墨出し装置全体の接続関係を示す説明図、図２は同実施例に係る天井矩形墨出し器から天井矩形墨出しラインを照射した状態を示す斜視説明図、図３は同実施例に係る天井矩形墨出し器の平面説明図、図４は同実施例に係る天井矩形墨出し装置の入力画面を示す説明図、図５は同実施例に係る天井矩形墨出し器から天井に対して、レーザを照射した初期状態を示す説明図、図６は同実施例に係る天井矩形墨出し器から天井に対して、レーザを照射し、矩形を形成した状態を示す説明図、図７は本発明の他の実施例に係る天井矩形墨出し器の平面説明図である。
である。
【００１４】
本実施例に係る天井矩形墨出し装置は、図１のブロック図に示すように、天井矩形墨出し器１と、制御装置２と、コンピュータ３とが接続配置されてなり、図２に示すように、天井面Ｕに対して複数の矩形が連続する桝目状の墨出しラインを形成するものである。前記天井矩形墨出し器１は、コンピュータからの指示により制御装置を介して制御され、該制御装置は、天井矩形墨出し器（後記自動整準台を除く）に対する電力の供給装置を兼ねている。以下、各構成について詳細に説明する。
【００１５】
先ず、図３及び図５に示すように、前記天井矩形墨出し器１は、脚部１７と、該脚部１７上に載置される自動整準台１６と、自動整準台１６上に設けられる七基のレーザ照射手段及び一基の天井高さ測定手段と、前記制御手段２との入出力インターフェイスを備えるものである。尚、本実施例における天井高さ測定手段はレーザ照射を利用するが、本発明にいうレーザ照射手段に含まないものとする。
【００１６】
自動整準台１６はその上部に自動整準台ベースプレート１６ａを備え、該自動整準台ベースプレート１６ａには、前記七基のレーザ照射手段、即ち、図３に示す、Ｘ軸照射手段１０、Ｙ軸照射手段１８、三本のＸ軸側レーザ照射手段１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、二本のＹ軸側レーザ照射手段１２ａ、１２ｂを取付けた構成としている。ここで、前記二本のＹ軸側レーザ照射手段１２ａ、１２ｂは、相互に同一線状となる位置に配置しており、また、三本のＸ軸側レーザ照射手段１１ａ、１１ｂ、１１ｃのうち二本のＸ軸側レーザ照射手段１１ａ、１１ｂは同一線状、Ｘ軸側レーザ照射手段１１ｃは前記Ｘ軸側レーザ照射手段１１ａ、１１ｂと平行となる位置に配置している。
【００１７】
前記七基のレーザ照射手段のうち、三本のＸ軸側レーザ照射手段１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、二本のＹ軸側レーザ照射手段１２ａ、１２ｂは、いずれも各アクチュエータ１３の回転軸１３ａに、レーザダイオード１４ａを備えたレーザ照射ブロック１４を組付けてなるものであり、回転軸１３ａの回転によって前記レーザ照射ブロック１４が回動し、レーザの照射方向を変更するものである。
【００１８】
そして、前記アクチュエータ１３に隣接して、レーザ照射ブロック１４の回動角度を検出するためのエンコーダ１５を、設けた構成である。尚、上記アクチュエータ１３は、駆動源として超音波モータ１３ｂを使用しており、該超音波モータ１３ｂの駆動力を前記回転軸１３ａに伝達することで回動軸１３ａが回転する構成である。
【００１９】
また、Ｘ軸照射手段１０及びＹ軸照射手段１８は、天井面Ｕにおいて基準となる、相互に直交する基準軸であるＸ軸側基準ライン５０、Ｙ軸側基準ライン５１を照射するものであることから、該Ｘ軸照射手段１０及びＹ軸照射手段１８は、当該Ｘ軸照射手段１０とＹ軸照射手段１８とから照射するレーザ線が天井矩形墨出し器１の外部で平面視において直交するように、前記自動整準台ベースプレート１６ａ上に配置している
【００２０】
そして、本実施例における天井高さ測定手段１９は、送受光面を上方とする距離測定センサを備えた光波距離計であり、レーザの反射、受光により距離を計測するものである。該光波距離計は、前記自動整準台ベースプレート１６ａの側面に取付ステー１９ａを介して取付けている。
【００２１】
また、自動整準台１６を支持する脚部１７は、図示省略するが、回動微調節機構、及び水平面前後左右方向にスライドするシフティング機構を備えている。当該シフティング機構によって微調節が可能となり、床面上の原点とクロスラインの交点とを容易に一致させることができる。
【００２２】
前記自動整準台１６は、電力供給により自動的に水平を保持することができるものであり、本出願人が先に出願し権利化された特許第３１４８９７０号（自動水準台装置）、即ち、自動整準台１６に対し自動整準台ベースプレート１６ａを揺動自在支持手段で結合し、自動整準台ベースプレート１６ａの裏面に、水平直交二軸方向の水平度を、交流電源から得るパルスにより直接電気信号で出力するようにした実質的に二軸水平センサとした水平度感知部と、該水平度感知部からの電気信号を変換したアナログ信号がゼロとするように制御回転されるモータと、該モータの制御回転により自動整準台ベースプレート１６ａを水平に制御する運動伝達手段とを備えた水平制御手段を配設した装置を、利用したものである。
【００２３】
そして、本実施例においては、自動整準台１６の正面側には操作パネルを、背面側には自動整準台用の電池ボックスを夫々設けている。操作パネルには、天井矩形墨出し器１の電源スイッチや電源のＯＮ／ＯＦＦ状態を示す表示灯が設けられている。
【００２４】
次に、制御装置２は、１ボードＣＰＵ２０と、電源部２１と、駆動ドライバーとを備えており、上記したように、コンピュータ３と天井矩形墨出し器１との間に介在して、コンピュータ３からの命令によって、レーザ照射に関する制御を行うためのインターフェイスであるとともに、天井矩形墨出し器１へ電源供給を行うものである。前記１ボードＣＰＵ２０はレーザ照射に関する制御を行うものであり、具体的には駆動ドライバーを使用することにより、アクチュエータ１３のモータ１３ｂに対する動作制御（駆動、停止）を可能とするとともに、１ボードＣＰＵ２０とエンコーダとの間で、回転軸の回転角度検出データのリアルタイムでの送受信を可能とする。
【００２５】
一方、コンピュータ３は、ＣＰＵ３０と、主記憶装置３１と、ハードディスク３２装置を備え、入力手段としてキーボード３３、出力手段としてディスプレイ装置３４が接続されており、前記ハードディスク３２には、レーザ位置移動制御用プログラムがインストールされている。プログラムは主記憶装置３１にロードされ、ＣＰＵが主記憶装置３１から読み出して命令を実行する。レーザ位置移動制御プログラムの実行により、ディスプレイ装置３４の画面にＧＵＩ(Graphical User Interface)による表示操作を可能とするとともに、コンピュータ３、制御装置２、天井矩形墨出し器１が連動して後記する一連の動作を可能とし、複数の矩形、即ち、桝目状の墨出しラインを天井に照射することができるのである。
【００２６】
そして、本実施例においては、上記構成によって、図２に示すように、Ｘ軸側基準ライン５０及びＹ軸側基準ライン５１とともに、該Ｘ軸側基準ライン５０に平行な三本のレーザ照射ライン、また、Ｙ軸側基準ライン５１に平行なレーザ照射ラインを夫々照射することにより、桝目状の墨出しラインを天井面Ｕに形成することができ、又は、Ｘ軸側基準ライン５０及びＹ軸側基準ライン５１とともに、該Ｘ軸側基準ライン５０及びＹ軸側基準ライン５１に平行なレーザ照射ライン５２ｃ、５３ｂを輪郭として、Ｘ軸側基準ライン５０に平行なニ本の分割ライン５２ａ、５２ｂ、Ｙ軸側基準ライン５１に平行な一本の分割ライン５３ａをそれぞれ形成して、全体として六分割の桝目の墨出しラインを形成することができる。
【００２７】
以下に、実施例に係る天井矩形墨出し装置を使用して、一本ずつ矩形ラインを照射して矩形を形成する際の、基本動作について、以下に説明する。
【００２８】
先ず、コンピュータ３のＣＰＵ３０は、コンピュータ３の起動後、レーザ位置移動制御プログラムを主記憶装置３１にロードする。次いで、制御装置２の電源、天井矩形墨出し器１の主電源、自動整準台１６の電源が投入された状態で、図３に示す各レーザ照射ブロック１４のレーザダイオード１４ａからレーザが照射される。このレーザ照射状態を、図５に示す。
【００２９】
そしてＣＰＵ３０からの命令によって当該自動整準台１６が動作し、天井矩形墨出し器１の水平を自動的に調節し、Ｘ、Ｙ軸照射手段が予め設定された位置に自動的に復帰する。この状態で３６０度にレーザが投射されていることから、Ｘ軸側基準ライン５０及びＹ軸側基準ライン５１からなる直交のクロスラインが床面Ｇと、天井面Ｕの鉛直上位置に形成される。このときの床面Ｇに形成されるクロスラインの交点を原点とすることで、原点の鉛直上位置に形成されるクロスラインの交点が天井側基準点Ｐとなる。そして、クロスラインを形成する前記Ｘ軸側基準ライン５０及びＹ軸側基準ライン５１が夫々、Ｘ軸、Ｙ軸の基準となる。
【００３０】
ここで、天井矩形墨出し器１の前記床面Ｇの原点Ｇ０を合わせるには、前記脚部１７の有するシフティング機構で行うことができ、クロスライン合わせは、当該脚部１７の回転機構により、夫々行うことができる。
【００３１】
そして、ＣＰＵからの命令によって制御装置２が、三本のＸ軸側レーザ照射手段１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、二本のＹ軸側レーザ照射手段１２ａ、１２ｂは、いずれもＸ軸側基準ライン５０及びＹ軸側基準ライン５１に重合するようにレーザ照射ブロック１４を回転させることによって、本天井矩形墨出し装置が使用可能となる。ここで、ＣＰＵは、制御装置２を介して光波距離計に対して計測命令信号を送出し、光波距離計は、天井面Ｕに向けて送受光を行い、ディスプレイ装置３４及び制御装置２へ距離値Ｄを出力する。
【００３２】
尚、本実施例では、入力状態において、画面表示上の原点ボタンＧ０をポインティングデバイスで指定する信号をＣＰＵが受けると、ＣＰＵは強制的にＸ軸側レーザ照射手段及びＹ軸側レーザ照射手段であるレーザ照射ブロック１４を回転させることによって、レーザ照射ラインを、Ｘ軸側基準ライン５０およびＹ軸側基準ライン５１に重合する。これによって、使用者は、基準位置との一致をその都度に確認することができる。
【００３３】
コンピュータ３のディスプレイ装置３４に表示される入力画面は、図４（１）に示すように、第一表示画面ＳＡにおいて、Ｘ軸側基準ライン５０及びＹ軸側基準ライン５１からの移動量の数値入力欄Ｓ１、Ｓ２と、移動位置から更に平行移動する際の数値入力欄Ｓ３、Ｓ４と、これらの移動量を決定する移動決定ボタンＳ６、確認的にレーザ照射ラインをＸ軸側基準ライン及びＹ軸側基準ラインに復帰させる原点復帰ボタンＳ７、光波距離計による天井までの距離値Ｄを表示する表示欄Ｓ５が、表示されており、ＣＰＵは、入力欄Ｓ１乃至Ｓ４の数値データから得られる目的の移動量Ｌ（Ｌは、Ｘ軸方向又はＹ軸方向において、原点から目的位置までの距離Ｌ０とレーザ照射手段の鉛直点までの距離Ｌｘ、Ｌｙとの差）と、距離値Ｄとから、（回動角θ）＝tan-1（移動量Ｌ）／（距離値Ｄ）により、移動量Ｌに対応したアクチュエータ１３における回転軸１３ａの回転角θを算出する。
【００３４】
そして、エンコーダ１５のパルス当たりの回転角、及び移動量分必要なエンコーダパルス数を、（回動角θ）／（エンコーダ１パルス当たりの回転角Ｅｐ）＝（移動量Ｌ分回転に必要なエンコーダパルス数Ｍｐ）の関係によって、移動量Ｌに対応したエンコーダパルス数Ｍｐを算出する。
【００３５】
得られたエンコーダパルス数Ｍｐとアクチュエータ１３における超音波モータ１３ｂへの駆動命令を、ＣＰＵ３０が制御部２へ送信し、三本のＸ軸側レーザ照射手段１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、若しくは二本のＹ軸側レーザ照射手段１２ａ、１２ｂのアクチュエータ１３における各超音波モータ１３ｂが駆動し、該超音波モータ１３ｂと連動する回転軸が回転するとともにレーザ照射ブロック１４が回動し、前記目的位置を示すエンコーダパルス数Ｍｐをエンコーダが検知すると、エンコーダとリアルタイムに検知データを送受信している制御部２の１ボードＣＰＵ２０は、超音波モータ１３ｂを停止させる。目的位置で高精度で超音波モータ１３ｂが停止することで、レーザ照射ブロックから高精度にレーザ墨出しラインを照射することができ、当該レーザ墨出しラインの組合せによって、高精度な矩形を形成することができる。
【００３６】
尚、このときの状態を、Ｙ軸側を例として、図６に示す。回動角θは、図６中において、Ｙ軸側レーザ照射手段１２ａの回動角を回動角θ１、Ｙ軸側レーザ照射手段１２ｂの回動角を回動角θ２として示している。また、移動量Ｌは、同図６中において、回動角θ１に対応するＬ１、回動角θ２に対応するＬ２として示している。移動するレーザ照射ラインは、同図６のように、Ｙ軸側基準ライン５１を基準としてレーザ照射ラインを照射してもよいし、また、先に形成した他のレーザ照射ラインからの距離を指定し、当該他のレーザ照射ラインから距離指定した所定位置に、新たなレーザ照射ラインを照射することもできる。尚、Ｘ軸側においても、図６に示すＹ軸側の状態と略同様であるが、本実施例では、Ｙ軸側の状態と比べてレーザ照射ラインの数が一本多い点で異なる。
【００３７】
また、最大矩形を複数の矩形に分割する場合には、図４（２）に示すように、コンピュータのディスプレイ装置に表示される入力画面の第二表示画面ＳＢにおいて、最大矩形を形成するための移動量数値入力欄Ｓ１１、Ｓ１２と、Ｘ軸、Ｙ軸の夫々について矩形内に形成する桝目の個数、即ち、Ｘ軸、Ｙ軸の分割数を入力するための数値入力欄Ｓ８、Ｓ９及び、分割を決定するボタンＳ１０が表示される。尚、上記第一表示画面ＳＡと第二表示画面ＳＢは、用途に応じて選択的使用することができるし、若しくは併用することができる。
【００３８】
この場合には、数値入力欄Ｓ９、Ｓ１０の分割数値データと、Ｓ５に表示される垂直距離値Ｄを、ＣＰＵが認識し、得られた距離値Ｄと、目的の移動量Ｌ（Ｌは、Ｘ軸方向又はＹ軸方向において、原点から目的位置までの距離Ｌ０とレーザ照射手段の鉛直点までの距離Ｌｘ、Ｌｙとの差）と、分割数から、（回動角θ）＝tan-1（移動量Ｌ）／（距離値Ｄ）により、分割数に応じて、移動量Ｌに対応したアクチュエータ１３における回転軸１３ａの回転角θを夫々算出する。
【００３９】
そして、エンコーダ１５のパルス当たりの回転角、及び移動量分必要なエンコーダパルス数を、（回動角θ）／（エンコーダ１パルス当たりの回転角Ｅｐ）＝（移動量Ｌ分回転に必要なエンコーダパルス数Ｍｐ）の関係によって、各移動量Ｌに対応したエンコーダパルス数Ｍｐを算出する。
【００４０】
得られたエンコーダパルス数Ｍｐとアクチュエータ１３の回転命令を、ＣＰＵ３０が制御部２へ送信し、三本のＸ軸側レーザ照射手段１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、若しくは二本のＹ軸側レーザ照射手段１２ａ、１２ｂのアクチュエータを回動し、それぞれ目的とする位置にレーザ墨出しラインを照射することによって、一度に、全ての矩形を形成することができる。
【００４１】
指定した移動距離、即ち移動量Ｌとレーザ照射位置からの天井高さデータである距離値Ｄ、が得られることによって、レーザ照射ラインの位置は、（回動角θ）＝tan-1（移動量Ｌ）／（距離値Ｄ）の関係により、移動量Ｌに対応したアクチュエータ１３における回転軸１３ａの回転角度をエンコーダ１５で検出する。
ＣＰＵ３０は、エンコーダからの検出データを取得し、エンコーダのパルス当たりの回転角、及び移動量分必要なエンコーダパルス数を、（回動角θ）／（エンコーダ１パルス当たりの回転角Ｅｐ）＝（移動量Ｌ分回転に必要なエンコーダパルス数Ｍｐ）の関係によって、ＣＰＵ３０が移動量Ｌに対応したエンコーダパルスを算出し、制御装置に対して、Ｘ軸側レーザ照射手段１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、若しくは二本のＹ軸側レーザ照射手段１２ａ、１２ｂのアクチュエータを目的位置に対応して回動させる指示を行い、目的位置に対してレーザ照射ライン照射が照射される。
【００４２】
また、矩形を等間隔で分割する場合には、例えば、Ｘ軸側基準ライン５０、Ｙ軸側基準ライン５１、第ｍ番目のＸ軸側レーザ照射ライン、第ｎ番目のＹ軸側レーザ照射ラインによって最大の輪郭となる矩形の一辺の長さを、Ｘ軸側をＡ（ｍ≧Ａ，Ａは２以上の自然数）個、Ｙ軸側をＢ（ｎ≧Ｂ、Ｂは２以上の自然数）個に分割する夫々の分割数Ａ，Ｂで除した数値、及び当該数値の整数倍の数値を目的の移動量として使用し、上記したように、レーザ照射位置からの天井高さデータである距離値Ｄと、目的の移動量Ｌとから、（回動角θ）＝tan-1（移動量Ｌ）／（距離値Ｄ）により、移動量Ｌに対応したアクチュエータ１３における回転軸１３ａの回転角度をエンコーダ１５で検出し、エンコーダ１５のパルス当たりの回転角、及び移動量分必要なエンコーダパルス数を、（回動角θ）／（エンコーダ１パルス当たりの回転角Ｅｐ）＝（移動量Ｌ分回転に必要なエンコーダパルス数Ｍｐ）の関係によって、移動量Ｌに対応したエンコーダパルスをＣＰＵが算出し、（Ａ−１）個のＸ軸側移動照射手段と、（Ｂ−１）個のＹ軸側移動照射手段により、最大矩形内に桝目を形成するものとすればよい。
【００４３】
尚、本実施例においては、Ｙ軸側レーザ照射手段の向きを水平方向に９０度回転させた状態に配置することで、Ｘ軸側レーザ照射手段として設けることができるものとしている。
【００４４】
上記実施例においては、図２に示すように、床面に形成する原点は、Ｘ軸側レーザ照射ラインとＹ軸側レーザ照射ラインからなるクロスラインの交点としているが、本発明は、上記実施例に限らず、他の実施例として、図７に示すように、天井矩形墨出し器の中央鉛直線上に床面に対してポイントで墨出しする原点照射手段を備えるとともに、原点鉛直ライン上に天井への基準クロスラインの交点を形成するように、レーザ照射ライン（Ｘ軸基準ライン及びＹ軸基準ライン）を平行移動可能なＸ軸照射手段及びＹ軸照射手段を備えた構成とすることもできる。この場合、原点鉛直ライン位置と、Ｘ、Ｙ軸基準ラインとの間の距離を距離値Ｌx、Ｌyとして、他のＸ軸側レーザ照射ライン及びＹ軸側レーザ照射ラインと同様に処理する。
【００４５】
本実施例の場合には、予め二つのＸ軸側レーザ照射手段及び二つのＹ軸側レーザ照射手段から天井方向へ鉛直に照射されるレーザ照射ラインが、Ｘ軸側基準ライン５０又はＹ軸側基準ライン５１と一致しているが、必ずしも一致させる必要はなく、各レーザ照射ラインは、いずれもＸ軸側基準ライン若しくはＹ軸側基準ラインが矩形の最大輪郭の二辺を形成するように、矩形を照射する。
【００４６】
尚、本実施例のように、二つのＸ軸側レーザ照射手段及び二つのＹ軸側レーザ照射手段のうち、鉛直方向に照射されるレーザ照射ラインが、Ｘ軸側基準ライン５０又はＹ軸側基準ライン５１と一致するものについては、距離Ｌｘ、距離Ｌｙの値は０となり、また上記のようにＸ軸側基準ライン若しくはＹ軸側基準ラインが矩形の最大輪郭の二辺を形成するように、矩形を照射することから、Ｘ軸側レーザ照射手段の一つの距離Ｌxは負の値をとることとなる。
【００４７】
また、本実施例においては、Ｘ軸側レーザ照射ライン及びＹ軸側レーザ照射ラインは、３６０度の広がりを有するレーザとせず、天井にレーザ照射ラインを形成できる程度の角度で照射する構成としている。
【００４８】
また、本発明においては、レーザ照射手段の数は実施例に開示したものに限られず、矩形を分割して桝目を形成可能とする最低限の五以上のレーザ照射手段であればいくつでも設けることができる。
【００４９】
本発明における距離計は、上記実施例に示した光波距離計のみならず種々の公知な距離計を用いることができる。
【００５０】
入力手段は、キーボード（テンキーのみのものを含む）のみならず、マウス等のポインティングデバイス、スタイラス、タッチパネル、或いは音声入力用のマイク等種々の公知手段を利用することができる。また、コンピュータとしては、パーソナルコンピュータや、ＰＤＡ、携帯電話等の情報携帯端末、或いは墨出し器専用設計のコンピュータ等を利用することができるし、ディスプレイ装置の表示は、ＧＵＩのみならず、ＣＵＩであってもよい。
【００５１】
また、これらのコンピュータの全体又は一部に、緩衝部材や堅牢なケース等を装着若しくは被覆して、外部からの衝撃や汚染等から保護することができる。即ち、本発明におけるコンピュータ３は、これらのケース等を具備する場合を含む趣旨である。
【００５２】
更に、本実施例においては、ラインの移動手段（即ち、レーザ照射手段）の駆動源として、超音波モータ１３ｂを使用しているが、本発明においては上記実施例以外の一般的なモータを使用することができる。しかしながら、本実施例のように超音波モータを使用した場合には、バックラッシュがなく極めて精度の高い墨出しを行うことができるものとしている。
【００５３】
また、本発明の実施例では、天井矩形墨出し器１と制御装置２とは別体として形成しているが、これらを一体として形成することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明の実施例に係る天井矩形墨出し装置全体の接続関係を示す説明図である。
【図２】本発明の実施例に係る天井矩形墨出し器から天井矩形墨出しラインを照射した状態を示す斜視説明図である。
【図３】本発明の実施例に係る天井矩形墨出し器の平面説明図である。
【図４】実施例に係る天井矩形墨出し装置の入力画面を示す説明図である。
【図５】本発明の実施例に係る天井矩形墨出し器から天井に対して、レーザを照射した初期状態を示す説明図である。
【図６】本発明の実施例に係る天井矩形墨出し器から天井に対して、レーザを照射し、矩形を形成した状態を示す説明図である。
【図７】本発明の他の実施例に係る天井矩形墨出し器の平面説明図である。
【符号の説明】
【００５５】
θ 回動角
θ1 回動角
θ2 回動角
Ｄ 距離値
Ｇ 床面
Ｇ０ 原点
Ｌ 移動量
Ｌ０ 距離
Ｌｘ 距離
Ｌｙ 距離
Ｍｐ エンコーダパルス数
Ｐ 天井側基準点
ＳＡ 第一表示画面
ＳＢ 第ニ欄
Ｓ１ 数値入力欄
Ｓ２ 数値入力欄
Ｓ３ 数値入力欄
Ｓ４ 数値入力欄
Ｓ５ 表示欄
Ｓ６ 移動決定ボタン
Ｓ７ 原点復帰ボタン
Ｓ８ 数値入力欄
Ｓ９ 数値入力欄
Ｓ１０ ボタン
Ｓ１１ 移動量数値入力欄
Ｓ１２ 移動量数値入力欄
Ｕ 天井面
１ 天井矩形墨出し器
１０ Ｘ軸照射手段
１１ａ Ｘ軸側レーザ照射手段
１１ｂ Ｘ軸側レーザ照射手段
１１ｃ Ｘ軸側レーザ照射手段
１２ａ Ｙ軸側レーザ照射手段
１２ｂ Ｙ軸側レーザ照射手段
１３ アクチュエータ
１３ａ 回転軸
１３ｂ モータ（超音波モータ）
１４ レーザ照射ブロック
１４ａ レーザダイオード
１５ エンコーダ
１６ 自動整準台
１６ａ 自動整準台ベースプレート
１７ 脚部
１８ Ｙ軸照射手段
１９ 天井高さ測定手段
１９ａ 取付ステー
２ 制御装置
２０ １ボードＣＰＵ
２１ 電源部
３ コンピュータ
３０ ＣＰＵ
３１ 主記憶装置
３２ ハードディスク装置
３３ キーボード
３４ ディスプレイ装置
５０ Ｘ軸側基準ライン
５１ Ｙ軸側基準ライン
【特許請求の範囲】
【請求項１】
天井高さ測定手段と自動水平調節手段と複数のレーザ照射手段とを有する天井墨出し器と、該天井墨出し器に接続されるコンピュータとを備えてなる天井矩形墨出し装置において、
前記天井矩形墨出し器における複数のレーザ照射手段は、
墨出し位置の基準となるＸ軸及びＹ軸の直交クロスラインを床面及び天井面に形成する３６０度のレーザ光照射が可能なＸ軸照射手段及びＹ軸照射手段と、
Ｘ軸照射手段から照射されるレーザ照射ラインに重合するレーザ照射ラインを照射可能とし、且つ、レーザ照射ラインの平行移動を可能とするＸ軸側移動照射手段と、
Ｙ軸照射手段から照射されるレーザ照射ラインに重合するレーザ照射ラインを照射可能とし、且つ、レーザ照射ラインの平行移動を可能とするＹ軸側移動照射手段とを有し、
少なくとも前記Ｘ軸側移動照射手段とＹ軸側移動照射手段のいずれか一方は二以上、他方は一以上備えたものとし、
前記コンピュータは、ＣＰＵと、記憶装置と、前記Ｘ軸側移動照射手段及びＹ軸側移動照射手段から照射されるレーザ照射ラインの移動位置入力手段とを備え、
コンピュータの移動位置入力データと、天井高さ測定手段から得られる天井高さデータとを用いてＣＰＵが照射角度を演算し、前記移動照射手段を演算により得られた照射角度データに応じて、前記回動手段を制御し、前記移動位置入力データに応じた位置にレーザ照射ラインを移動することを特徴とする天井矩形墨出し装置。
【請求項２】
天井高さ測定手段と自動水平調節手段と複数のレーザ照射手段とを有する天井墨出し器と、該天井墨出し器に接続されるコンピュータとを備えてなる天井矩形墨出し装置において、
前記天井矩形墨出し器における複数のレーザ照射手段は、
墨出し位置の基準となるレーザ照射点若しくはレーザ照射ラインを当該天井矩形墨出し器の直下に照射する基準照射手段と、
天井面に対して矩形墨出しの基準となるＸ軸及びＹ軸の直交クロスラインのレーザ光照射が可能なＸ軸照射手段及びＹ軸照射手段と、
Ｘ軸照射手段から照射されるレーザ照射ラインに重合するレーザ照射ラインを照射可能とし、且つ、レーザ照射ラインの平行移動を可能とするＸ軸側移動照射手段と、
Ｙ軸照射手段から照射されるレーザ照射ラインに重合するレーザ照射ラインを照射可能とし、且つ、レーザ照射ラインの平行移動を可能とするＹ軸側移動照射手段とを有し、
少なくとも前記Ｘ軸側移動照射手段とＹ軸側移動照射手段のいずれか一方は二以上、他方は一以上備えたものとし、
前記コンピュータは、ＣＰＵと、記憶装置と、前記Ｘ軸側移動照射手段及びＹ軸側移動照射手段から照射されるレーザ照射ラインの移動位置入力手段とを備え、
コンピュータの移動位置入力データと、天井高さ測定手段から得られる天井高さデータとを用いてＣＰＵが照射角度を演算し、前記移動照射手段を演算により得られた照射角度データに応じて、前記回動手段を制御し、前記移動位置入力データに応じた位置にレーザ照射ラインを移動することを特徴とする天井矩形墨出し装置。
【請求項３】
Ｘ軸側基準ライン、Ｙ軸側基準ライン、第ｍ番目のＸ軸側レーザ照射ライン、第ｎ番目のＹ軸側レーザ照射ラインによって最大の輪郭となる矩形を、Ｘ軸側をＡ（ｍ≧Ａ，Ａは２以上の自然数）個、Ｙ軸側をＢ（ｎ≧Ｂ、Ｂは２以上の自然数）個に分割する桝目として、天井高さデータと、Ｘ軸側分割数Ａ（ｍ≧Ａ，Ａは２以上の自然数）のデータと、Ｙ軸側分割数Ｂ（ｎ≧Ｂ、Ｂは２以上の自然数）のデータを用いてＣＰＵにより演算し、（Ａ−１）個のＸ軸側移動照射手段と、（Ｂ−１）個のＹ軸側移動照射手段により、前記矩形内に桝目を形成する構成としたことを特徴とする請求項１又は２記載の天井矩形墨出し装置。
【請求項１】
天井高さ測定手段と自動水平調節手段と複数のレーザ照射手段とを有する天井墨出し器と、該天井墨出し器に接続されるコンピュータとを備えてなる天井矩形墨出し装置において、
前記天井矩形墨出し器における複数のレーザ照射手段は、
墨出し位置の基準となるＸ軸及びＹ軸の直交クロスラインを床面及び天井面に形成する３６０度のレーザ光照射が可能なＸ軸照射手段及びＹ軸照射手段と、
Ｘ軸照射手段から照射されるレーザ照射ラインに重合するレーザ照射ラインを照射可能とし、且つ、レーザ照射ラインの平行移動を可能とするＸ軸側移動照射手段と、
Ｙ軸照射手段から照射されるレーザ照射ラインに重合するレーザ照射ラインを照射可能とし、且つ、レーザ照射ラインの平行移動を可能とするＹ軸側移動照射手段とを有し、
少なくとも前記Ｘ軸側移動照射手段とＹ軸側移動照射手段のいずれか一方は二以上、他方は一以上備えたものとし、
前記コンピュータは、ＣＰＵと、記憶装置と、前記Ｘ軸側移動照射手段及びＹ軸側移動照射手段から照射されるレーザ照射ラインの移動位置入力手段とを備え、
コンピュータの移動位置入力データと、天井高さ測定手段から得られる天井高さデータとを用いてＣＰＵが照射角度を演算し、前記移動照射手段を演算により得られた照射角度データに応じて、前記回動手段を制御し、前記移動位置入力データに応じた位置にレーザ照射ラインを移動することを特徴とする天井矩形墨出し装置。
【請求項２】
天井高さ測定手段と自動水平調節手段と複数のレーザ照射手段とを有する天井墨出し器と、該天井墨出し器に接続されるコンピュータとを備えてなる天井矩形墨出し装置において、
前記天井矩形墨出し器における複数のレーザ照射手段は、
墨出し位置の基準となるレーザ照射点若しくはレーザ照射ラインを当該天井矩形墨出し器の直下に照射する基準照射手段と、
天井面に対して矩形墨出しの基準となるＸ軸及びＹ軸の直交クロスラインのレーザ光照射が可能なＸ軸照射手段及びＹ軸照射手段と、
Ｘ軸照射手段から照射されるレーザ照射ラインに重合するレーザ照射ラインを照射可能とし、且つ、レーザ照射ラインの平行移動を可能とするＸ軸側移動照射手段と、
Ｙ軸照射手段から照射されるレーザ照射ラインに重合するレーザ照射ラインを照射可能とし、且つ、レーザ照射ラインの平行移動を可能とするＹ軸側移動照射手段とを有し、
少なくとも前記Ｘ軸側移動照射手段とＹ軸側移動照射手段のいずれか一方は二以上、他方は一以上備えたものとし、
前記コンピュータは、ＣＰＵと、記憶装置と、前記Ｘ軸側移動照射手段及びＹ軸側移動照射手段から照射されるレーザ照射ラインの移動位置入力手段とを備え、
コンピュータの移動位置入力データと、天井高さ測定手段から得られる天井高さデータとを用いてＣＰＵが照射角度を演算し、前記移動照射手段を演算により得られた照射角度データに応じて、前記回動手段を制御し、前記移動位置入力データに応じた位置にレーザ照射ラインを移動することを特徴とする天井矩形墨出し装置。
【請求項３】
Ｘ軸側基準ライン、Ｙ軸側基準ライン、第ｍ番目のＸ軸側レーザ照射ライン、第ｎ番目のＹ軸側レーザ照射ラインによって最大の輪郭となる矩形を、Ｘ軸側をＡ（ｍ≧Ａ，Ａは２以上の自然数）個、Ｙ軸側をＢ（ｎ≧Ｂ、Ｂは２以上の自然数）個に分割する桝目として、天井高さデータと、Ｘ軸側分割数Ａ（ｍ≧Ａ，Ａは２以上の自然数）のデータと、Ｙ軸側分割数Ｂ（ｎ≧Ｂ、Ｂは２以上の自然数）のデータを用いてＣＰＵにより演算し、（Ａ−１）個のＸ軸側移動照射手段と、（Ｂ−１）個のＹ軸側移動照射手段により、前記矩形内に桝目を形成する構成としたことを特徴とする請求項１又は２記載の天井矩形墨出し装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００６−５８１５３（Ｐ２００６−５８１５３Ａ）
【公開日】平成１８年３月２日（２００６．３．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−２４０８７４（Ｐ２００４−２４０８７４）
【出願日】平成１６年８月２０日（２００４．８．２０）
【出願人】（３９００３０７２０）ニッショー機器株式会社 (1)
【出願人】（０００１４１０６０）株式会社関電工 (115)
【公開日】平成１８年３月２日（２００６．３．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年８月２０日（２００４．８．２０）
【出願人】（３９００３０７２０）ニッショー機器株式会社 (1)
【出願人】（０００１４１０６０）株式会社関電工 (115)
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