(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【発明を実施するための形態】
【0013】
以下、本発明の実施形態について添付図面に基づいて説明する。
【0014】
(概要)
本実施形態の建築板のプレカット方法は、建築板の受注,建築板の見積もり,および建築板のプレカットを一貫して行うことができる方法である。本実施形態のプレカット方法は、建築板の割り付けを指示していない建築物件の設計図面に対し、建築板を割り付けて見積もり用の図面(見積用図面)を作成すると共に、実際に軸組された状態の建築物件を採寸した寸法値に基づいて見積用図面を修正して、実寸法図面を作成する。そして、この実寸法図面に基づいて、建築板のプレカット用の図面を作成し、建築板のプレカットを実行する。また、本実施形態の建築板のプレカット方法は、建築物件を採寸するに当たり、3Dレーザスキャナを用いて、作業の効率化と採寸作業の高精度化を図っている。
【0015】
このように、本実施形態のプレカット方法は、建築板の受注,建築板の見積もり,および建築板のプレカットを一貫した作業フローで行うことができる。以下、この建築板のプレカット方法を実現するプレカットシステムの一例について、詳細に説明する。
【0016】
(システム構成)
本実施形態のプレカットシステムは、
図1に示すように、建築用の積算ソフトウェア(以下、積算ソフトという)がインストールされた見積用コンピュータ1と、建築物件の採寸に用いられる測定装置2と、CAD/CAMシステム3と、カッティング装置(NC加工機4)とを備えている。これら見積用コンピュータ1,測定装置2,CAD/CAMシステム3,カッティング装置は、通信ネットワーク5上に通信可能に配置されている。
【0017】
通信ネットワーク5は、通信回線を相互に接続することで構築される通信網である。通信回線としては、ISDN、ADSL、光回線などの公衆回線、専用回線、または、Wi−Fi(登録商標)規格,Bluetooth(登録商標)規格等の無線通信回線や、有線回線が挙げられる。また、通信ネットワーク5には、イントラネットなどのLANも含まれる。
【0018】
見積用コンピュータ1は、建築物件の設計図面に対し、建築板を自動で割り付け、見積用図面を作成するための装置であり、例えば、建築用の積算ソフトがインストールされたサーバ装置により構成されている。見積用コンピュータ1は、中央処理装置,メインメモリ,入力装置11,出力装置16を備えている。
【0019】
入力装置11(
図3参照)は、外部からデータを入力するための装置であり、例えば、キーボード,マウス,イメージスキャナ,SDメモリーカード等のフラッシュメモリ,CD−ROMドライブ等の記録メディアに記録されたデータを読み込む装置を含む。
【0020】
出力装置16(
図3参照)は、中央処理装置により処理されたデータを出力するための装置であり、例えば、ディスプレイ,プリンタ,あるいは、タブレットやスマートフォンなどのディスプレイを含む。
【0021】
建築物件の設計図面が、例えば、建築設計事務所から供給されると、入力装置11を介して設計図面データが見積用コンピュータ1に入力される。具体的には、建築設計事務所から、例えば設計図面(紙)が供給された場合、イメージスキャナを介してデジタル化され、見積用コンピュータ1に入力される。また、建築設計事務所からCADデータ等の設計図面データが記録メディアに記録されて供給された場合、記録メディアからCADデータを読み出し、見積用コンピュータ1に入力される。もちろん、見積用コンピュータ1に対し、通信ネットワーク5を介して、直接、設計図面データが入力されてもよい。
【0022】
測定装置2は、建築板が設置されていない軸組された状態の建築物件を採寸し、その採寸データをCAD/CAMシステム3に出力するための装置である。本実施形態の測定装置2は、複数の3Dレーザスキャナ21と、3Dレーザスキャナ21の測定情報を処理する処理装置22と、通信ネットワーク5上に置かれたデータ出力装置23とを備えている。なお、本実施形態の処理装置22とデータ出力装置23は、一のコンピュータにより構成されているが、別々の機器により構成されてもよい。
【0023】
図2には、測定装置2のブロック図を示す。各3Dレーザスキャナ21は、レーザを建築物件に照射すると共に、反射したレーザを受け取り、レーザの出光から受光までの時間等の情報を解析することで、3Dレーザスキャナ21と反射点との距離や、反射点の位置座標を計測する。各3Dレーザスキャナ21によれば、当該3Dレーザスキャナ21に臨む面の大量の点データを取得することができる(この大量の点データを点群データという)。この3Dレーザスキャナ21により測定された点群データは、処理装置22に出力される。
【0024】
処理装置22は、3Dレーザスキャナ21により測定された点群データを解析し、建築物件における寸法を演算する装置である。処理装置22は、点群データ取得部221と、3Dモデル作成部222と、面データ変換部223と、寸法演算部224と、基準位置入力部225とを備えている。
【0025】
点群データ取得部221は、3Dレーザスキャナ21が測定した点群データを処理装置22内に取り込む。点群データ取得部221は、3Dレーザスキャナ21に通信ネットワーク5を介して接続されているが、例えば、SDメモリカードやUSBメモリ等のフラッシュメモリを接続可能に構成し、当該フラッシュメモリを介して点群データを取得してもよい。点群データ取得部221により取得された点群データは、3Dモデル作成部222に出力される。
【0026】
3Dモデル作成部222は、3Dレーザスキャナ21により測定された点群データに基づいて、3Dモデルを作成する。特に、建築物件に対し、3Dレーザスキャナ21を用いて多方向(例えば4方向以上)から測定を行うことで、基礎,土台,柱,梁等により構成された状態の建築物件の3Dモデルを作成することができる。3Dモデル作成部222により作成された3Dモデルは、面データ変換部223に出力される。
【0027】
面データ変換部223は、点群データから複数の面を検出し、点群データを面データに変換する。面データ変換部223における点群データを面データに変換する手法としては、例えば、ドロネー三角形分割法,マーチングキューブ法,あるいはアルファシェイプ法等の公知の手法を用いて行われる。面データ変換部223により変換された面データは、寸法演算部224に出力される。
【0028】
寸法演算部224は、面データ変換部223から入力された面データにおける基準位置からの寸法を演算する。ここで、基準位置入力部225は、面データ内の基準位置を作業者が選択し、面データ内の基準位置を決定する。基準位置入力部225は、例えば、マウスやタッチパット等の入力手段により構成される。基準位置としては、例えば、基礎と地面との境界線や、基礎の上端の縁線、あるいは土台の上端の縁線等が例示できるが、リフォーム時の建築板のプレカットの際の採寸では、基礎の上端や土台が隠れることを考えると、基礎と地面との境界線とするのが好ましい。
【0029】
寸法演算部224は、基準位置入力部225により面データ内の基準位置が選択されると、隣接する面の交線(隣接する面同士が交わった線)および交線同士の交点を検出し、面データにおける基準位置から、各交線や各交点までの寸法を演算する。そして、寸法演算部224は、演算したデータ(現場採寸データ)をデータ出力装置23に出力する。
【0030】
データ出力装置23は、処理装置22により演算された現場採寸データを、通信ネットワーク5を通じてCAD/CAMシステム3に出力する。なお、データ出力装置23はなくてもよく、SDメモリカードやUSBメモリ等のフラッシュメモリを介して、現場採寸データをCAD/CAMシステム3に入力してもよい。
【0031】
CAD/CAMシステム3は、CADソフトウェアと、CAMソフトウェアとがインストールされたコンピュータにより構成される。CADソフトウェアは、図面データの作成・修正を行うことができるソフトウェアであり、図面データに記録されている寸法を別の寸法に置き換えることができる。このCADソフトウェアにより、設計図面データの寸法を置き換え、形状の修正を適宜行うことができる。
【0032】
このとき、現場採寸データの基準位置から、建築板のスタートラインを設定し(例えば、基準位置よりも45cm上方から建築板の割り付けを開始する等と設定する)、そのスタートラインから割り付けを開始するように修正する。また、建築物件の柱、梁等の躯体は、例えば、鉛直又は水平に配設されず、鉛直方向又は水平方向に対して傾斜していることがある。そこで、CAD/CAMシステムは、現場採寸データに基づいて設計図面データを、上述の傾斜等を盛り込んだ形で修正を行う。なお、CADソフトウェアによる図面寸法の置き換えは、オペレータが適宜行ってもよいし、入力された数値に基づいて修正処理を自動で実行してもよい。
【0033】
CAMソフトウェアは、CADソフトウェアにより作成された図面データを、カッティング装置用のデータ(以下、プレカット用データという)に変換することができる。CAD/CAMシステム3は、このプレカット用データをカッティング装置に出力することができる。
【0034】
カッティング装置は、建築板のプレカットを実行する工作機械である。カッティング装置は、NC加工機4により構成されている。NC加工機4としては、NCルータ、NCフライス盤,マシニングセンタ等が例示できる。NC加工機4は、CAD/CAMシステム3から入力されたプレカット用データ(より具体的には、NC加工機用データ)が入力されると、これに基づいて建築板をカットする。
【0035】
(内部構成)
図3には、本実施形態のプレカットシステムのブロック図を示す。見積用コンピュータ1は、
図3に示すように、見積図面作成部12と、建築板集計部13と、金額算出部14と、見積書作成部15とを備えている。
【0036】
見積図面作成部12は、入力装置11から設計図面データが入力されると、建築板の割り付けを自動で行って、見積用図面データを作成する。ここで、
図4Aには、設計用図面の一例を示し、
図4Bには見積用図面の一例を示す。
図4Aに示すように、設計用図面は、建築物件の立面図であり、建築物件の各種長さや、面積が書き込まれているものの、建築板の割り付けについての情報は書き込まれていない。見積用図面は、
図4Bに示すように、建築板が割り付けられた図であり、建築板の見積もり金額を算出するための基礎となる図面である。見積図面作成部12は、作成された見積用図面データを建築板集計部13に出力する。
【0037】
建築板集計部13は、見積用図面データが入力されると、見積用図面内のすべての建築板を拾い出して、当該建築板の数量を集計する。建築板集計部13は、集計した建築板の数量データを、金額算出部14に出力する。
【0038】
金額算出部14は、建築板集計部13から建築板の数量データが入力されると、数量に建築板の単価を乗じ、建築板ごとの金額、およびすべての建築板の総額を算出する。メモリには、建築板の種類に応じた単価が記憶されており、金額算出部14は、施主が選択する建築板の単価をメモリから適宜読み出すことができる。金額算出部14は、算出した金額のデータを、見積書作成部15に出力する。
【0039】
見積書作成部15は、金額算出部14から入力された金額のデータに基づき、所定の書式の見積書を作成する。見積書には、見積図面作成部12により作成された見積用図面を添付してもよいし、添付しなくてもよい。見積書作成部15は、見積書のデータを出力装置16に出力すると共に、見積用図面データを、CAD/CAMシステム3に出力する。
【0040】
CAD/CAMシステム3は、見積用図面データが入力される実寸法図面作成部31と、プレカット用図面作成部32と、プレカット用データ作成部33とを備えている。
【0041】
実寸法図面作成部31は、見積用コンピュータ1から入力された見積用図面データと、測定装置2から取得した現場採寸データとが入力されると、この見積用図面データを現場採寸データに基づいて修正し、実寸法図面データを作成する。実寸法図面作成部31は、主にCADソフトウェアにより実現される。実寸法図面データは、見積用図面データの各寸法を、現場採寸データに置き換えて修正した図面データであり、軸組されている実際の建築物件の寸法(実寸法)が反映され、且つ建築板の割り付けが行われた図面データである。実寸法図面作成部31は、この実寸法図面データを、プレカット用図面作成部32に出力する。
【0042】
プレカット用図面作成部32は、各建築板のプレカット用の図面を作成する。プレカット用図面作成部32は、実寸法図面データが入力されると、建築板ごとに寸法を拾い出し、各建築板をプレカットするための図面を作成する。プレカット用図面作成部32は、主にCADソフトウェアにより実現される。プレカット用図面作成部32は、建築板ごとのプレカット用の図面を作成すると、その図面データをプレカット用データ作成部33に出力する。
【0043】
プレカット用データ作成部33は、プレカット用の図面データが入力されると、NC加工機4で読み込み可能な形式に変換する。具体的に、プレカット用データ作成部33は、CAMソフトウェアにより実現されており、プレカット用の図面データをNC加工機用のデータに変換する。プレカット用データ作成部33は、プレカット用データをNC加工機4に出力するように構成されている。
【0044】
このような構成の建築板のプレカットシステムは、以下のように動作する。
図5には、本実施形態の建築板のプレカットシステムにおいて、建築板の発注からプレカットまでをフローチャートで示す。
【0045】
図5に示すように、建築設計事務所や自社の設計部門等から図面の供給があると、入力装置11によってデータ化され、見積用コンピュータ1に入力される(S1〜S2)。次いで、積算ソフトが実行され、設計用図面データに対して、建築板の自動割り付けが実行される。これにより、見積用図面が自動で作成される(S3)。そして、見積用図面から見積書が作成され、見積書は、出力装置16を介して、印刷されたり、あるいは営業用端末へメールなどで送信されたりする。
【0046】
次に、建築板が設置される前の建築物件(軸組された建築物件)を、測定装置2により採寸する(S4)。具体的には、3Dレーザスキャナ21によって建築物件を計測して点群データを取得し、処理装置22によって現場採寸データを生成する。この現場採寸データは、データ出力装置23を介してCAD/CAMシステム3に出力される。
【0047】
CAD/CAMシステム3は、現場採寸データを受け取ると、見積用図面データを、現場採寸データに基づいて修正し、実寸法図面データを作成する(S5)。その後、CAD/CAMシステム3は、建築板ごとに、実寸法図面データからプレカット用データを作成し、NC加工機4に出力する(S6)。
【0048】
NC加工機4にプレカット用データが入力されると、NC加工機4がプレカットを実行する(S7)。プレカットされた建築板は、ステップ5で作成された実寸法図面とともに現場に搬入される(S8)。実寸法図面は、施工の際に建築板の割り付け位置の参照に用いられる。このとき、基準位置から設定された建築板のスタートラインから、建築板を順次設置していくことで、プレカット処理した建築板を建築物件に適合させることができる。なお、NC加工機4により切断された端材は、製造工場に搬入されて建築板にリサイクルされる。
【0049】
(効果)
以上説明したように、本実施形態の建築板のプレカット方法は、建築物件の寸法を測定して寸法値を取得し、当該寸法値に基づいて建築板のプレカットを実行するプレカット方法である。寸法値は、3Dレーザスキャナ21により建築物件を測定することで取得する。
【0050】
この構成によれば、3Dレーザスキャナ21を用いて、建築物件を採寸することができるため、作業者の技量に影響を受けにくく、安定して高精度の採寸を行うことができる。その上、3Dレーザスキャナ21によれば、検出した3Dモデルから寸法を割り出すため、従来のように採寸用の図面を作成する手間を省けて、作業効率も向上するうえに採寸漏れを防ぐことができる。
【0051】
また、本実施形態の建築板のプレカット方法は、以下の付加的な構成を有する。すなわち、本実施形態の建築板のプレカット方法は、3Dレーザスキャナ21で建築物件を測定して得た点群データから複数の面を検出し、複数の面のうち隣接する面同士の交線を検出し、交線および交線同士の交点に基づいて採寸を行い、これにより、寸法値を取得する。
【0052】
この構成によれば、建築板の割り付けに適した効率のよい採寸を行うことができる。また、採寸する点が明確になるため、寸法精度を向上させることができる。
【0053】
また、本実施形態のプレカット方法は、以下の付加的な構成を有する。すなわち、本実施形態の建築板のプレカット方法は、点群データから検出された面に基準位置を設定し、基準位置と交線と交線同士の交点とに基づいて採寸を行い、これにより、寸法値を取得する。
【0054】
この構成によれば、基準位置から施工時の建築板のスタートラインを設定することができ、プレカットした建築板の施工時のずれを極力減らすことができる。
【0055】
(応用)
上記実施形態のプレカットシステムは、通信ネットワーク5を介して図面データ等が送信されたが、各構成間のデータの移動は、フラッシュメモリや記録メディア等の記録媒体を介して行われてもよい。
【0056】
上記実施形態のプレカットシステムは、建築物件の見積用図面データを、現場採寸データに基づいて修正し、実寸法図面データを作成する処理について、CAD/CAMシステム3が実行したが、CAD/CAMシステム3でなくてもよい。例えば、建築物件の見積用図面データの寸法データを、現場採寸データに置き換える処理を実行可能なプログラムがメインメモリ内に格納されたコンピュータにより構成されてもよい。
【0057】
上記実施形態のプレカットシステムは、新築の建築物件、すなわち、軸組された状態の建築物件を採寸して、プレカットを実行する例であったが、リフォームを行う建築物件に対しても適用可能である。つまり、3Dレーザスキャナ21によって、「(新設の)建築板を設置する前の状態の建築物件」としての「既設の建築板が設置された建築物件」を測定して、実寸法を取得すればよい。
【0058】
本実施形態のプレカット方法は、通信ネットワークを介したプレカットシステムにより実現されているが、作業者やオペレータが適宜作業をしてもよい。
【0059】
その他、上記実施形態の構成は、本発明の主旨を逸脱しない範囲であれば、適宜設計変更を行うことができる。