特許 7105101 墨打ち方法、または墨打ちシステム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-07-13

(45)【発行日】2022-07-22

(54)【発明の名称】墨打ち方法、または墨打ちシステム

(51)【国際特許分類】

   G01C 15/02 20060101AFI20220714BHJP

【ＦＩ】

G01C15/02

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2018091155

(22)【出願日】2018-05-10

(65)【公開番号】P2019196988

(43)【公開日】2019-11-14

【審査請求日】2021-03-11

(73)【特許権者】

【識別番号】595145050

【氏名又は名称】株式会社日立プラントサービス

(74)【代理人】

【識別番号】110001807

【氏名又は名称】特許業務法人磯野国際特許商標事務所

(72)【発明者】

【氏名】坪倉 徹哉

(72)【発明者】

【氏名】佐藤 耕二

(72)【発明者】

【氏名】小松 啓樹

(72)【発明者】

【氏名】鹿 篤司

(72)【発明者】

【氏名】石原 純一郎

【審査官】續山 浩二

(56)【参考文献】

【文献】特開平０４－０３９７０９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－２１５８４８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－０１５５２３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００８－１１５６６５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０６－２５８０７８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－０７２８６６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０１Ｃ １５／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

図面データから部品の固定位置を第１の墨打ち位置として抽出し、
前記図面データから部品同士の結合位置を第２の墨打ち位置として抽出し、
自律走行する墨打ちロボットに自身の位置を検知させつつ、前記第１または第２の墨打ち位置に走行させ、
前記墨打ちロボットに、当該第１または第２の墨打ち位置の床面に墨を印刷させ、
前記墨打ちロボットは、部品の固定位置である前記第１の墨打ち位置のいずれかの修正指示を受信すると、当該第１の墨打ち位置に関連する他の前記第１、第２の墨打ち位置を修正する、
ことを特徴とする墨打ち方法。

【請求項2】

部品の固定位置を第１の墨打ち位置として抽出し、部品同士の結合位置を第２の墨打ち位置として抽出する抽出手段と、
自身の位置を検知して前記第１または第２の墨打ち位置に走行したのち、当該第１または第２の墨打ち位置の床面に墨を印刷する墨打ちロボットと、
部品の固定位置である前記第１の墨打ち位置のいずれかの修正指示を受信すると、当該第１の墨打ち位置に関連する他の前記第１、第２の墨打ち位置を修正する現場合わせ手段と、
を備えたことを特徴とする墨打ちシステム。

【請求項3】

計測ターゲットの位置を光学的に計測する三次元計測手段を更に備え、
前記墨打ちロボットは、前記計測ターゲットを有し、前記三次元計測手段が計測した前記計測ターゲットの位置により、自身の位置を検知する、
ことを特徴とする請求項２に記載の墨打ちシステム。

【請求項4】

前記第２の墨打ち位置には、部品同士の結合位置が含まれる、
ことを特徴とする請求項２に記載の墨打ちシステム。

【請求項5】

前記第１の墨打ち位置には、部品端部の開口部への嵌め込み位置が含まれる、
ことを特徴とする請求項２に記載の墨打ちシステム。

【請求項6】

前記第１の墨打ち位置には、部品を固定するためのボルトまたは吊ボルトの位置が含まれる、
ことを特徴とする請求項２に記載の墨打ちシステム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、自律的に走行して墨打ち作業を行う自律走行型墨打ちロボットを、構造物の作成に応用した墨打ち方法、墨打ちシステムに関する。

【背景技術】

【0002】

墨打ちとは、設備工事において、機器のアンカ位置や付帯機器の架台位置や天吊り機器の吊りボルト位置など、工事の基準となる墨線を構造体などに印すことをいう。墨線に沿って、機器を設置するなど多くの職人が作業するので、墨線を正確に印すことは重要である。
従来、墨打ちは、大工が墨つぼから墨を含んだ糸を引き出し、この糸を弾いて床や壁面などに墨線を付けることで行われていた。また、近年では墨の代わりにレーザーを使用するレーザー式墨出し機を用いる作業が主流となっているが、正確な墨打ちには熟練を要し、更に手作業に伴う人為的なミスが発生するおそれがあった。

【0003】

また、例えば配管工事では、一部の工事が先行している場合がある。このような場合、作業者が図面を参照しつつ、工事が先行している部分や、そこに設置する配管寸法を計測し、配管を製作して据え付けていた。このような配管工事における現場合わせや配管の組合せは、計測と設計値の調整とが必要であり、多大な工数と時間を要していた。

【0004】

近年では、レーザー式墨出し機や任意の３次元座標を取得できるレーザー式の計測器などの光学式の計測器を用いて作業者が墨打ち位置を測定し、その位置に墨を打つことも行われるようになっている。これにより、作業者が墨打ちに熟練していなくても、所定の精度が担保されるようになった。しかし、作業者が手作業で墨打ちしていることには変わりないため、所定の工数が発生し、かつ人為的なミスが発生するおそれがある。

【0005】

そこで、レーザー式の計測器等を用いて墨打ち位置を測定し、ロボットを用いてその位置に墨を打つ発明が開示されている。例えば、特許文献１には、安全かつ容易に設備機器等の据付け位置の墨打ちを行うことができる据付面墨打ち装置が開示されている。これにより、設備工事の墨打ち作業を省力化することができ、墨打ちに伴う人為的なミスの発生を抑止することができる。この場合、作業者は、設計図を元に事前に墨打ちリストを作成し、この墨打ちリストに沿って、現場の墨打ちロボットが墨を打つことになる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【文献】特開２０１７－０１５５２３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

従来の配管施工は、作業者が、現場芯と図面を参照し、手回り計測器を用いて墨打ちを行い、配管長やエルボ位置を計測しながら配管を製作して据え付けていた。このような配管施工は、作業者の熟練を要する作業であり、かつ高所での作業を要する場合もあった。
特許文献１に記載の墨打ちロボットによれば、予め定めた位置に墨を打つことができる。しかし、上述したように現場では一部の工事が先行している場合があるが、特許文献１の墨打ちロボットは、このような先行工事箇所にあわせて墨位置を修正することは何ら考慮されていない。また、配管の製作や据付けについても、何ら考慮されていない。

【0008】

そこで、本発明は、現場で複数の部品を組み合わせた構造物を製作するために必要な情報を現場平面に描画することにより、高所作業、熟練作業を低減することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

前記した課題を解決するため、本発明の墨打ちシステムは、部品の固定位置を第１の墨打ち位置として抽出し、部品同士の結合位置を第２の墨打ち位置として抽出する抽出手段と、自身の位置を検知して前記第１または第２の墨打ち位置に走行したのち、当該第１または第２の墨打ち位置の床面に印刷させ、前記墨打ちロボットは、部品の固定位置である前記第１の墨打ち位置のいずれかの修正指示を受信すると、当該第１の墨打ち位置に関連する他の前記第１、第２の墨打ち位置を修正する、墨打ちロボットと、を備える。
本発明の墨打ちシステムは、部品の固定位置を第１の墨打ち位置として抽出し、部品同士の結合位置を第２の墨打ち位置として抽出する抽出手段と、自身の位置を検知して前記第１または第２の墨打ち位置に走行したのち、当該第１または第２の墨打ち位置の床面に墨を印刷する墨打ちロボットと、部品の固定位置である前記第１の墨打ち位置のいずれかの修正指示を受信すると、当該第１の墨打ち位置に関連する他の前記第１、第２の墨打ち位置を修正する現場合わせ手段と、を備える。
その他の手段については、発明を実施するための形態のなかで説明する。

【発明の効果】

【0010】

本発明によれば、現場で複数の部品を組み合わせた構造物を製作するために必要な情報を現場平面に描画することにより、高所作業、熟練作業を低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】本実施形態の自律走行型の墨打ちロボットを用いた墨打ちシステムの概観図である。

【図2】コンピュータのブロック図である。

【図3】通信機器のブロック図である。

【図4】墨打ちロボットの概観図である。

【図5】墨打ちロボットを用いたシステムのブロック図である。

【図6】比較例の配管施工時の墨打ち例を示す図である。

【図7】本実施形態の配管施工時の墨打ち例を示す図である。

【図8】配管施工時に現場合わせ部を調整した墨打ちを示す図である。

【図9】結合面と中心線の線種を異ならせた変形例の墨打ちを示す図である。

【図10】ＣＡＤによる処理を示すフローチャートである。

【図11】墨打ちデータ化アプリによる処理を示すフローチャートである。

【図12】墨打ちロボ制御アプリとコントロールアプリによる処理を示すフローチャートである。

【図13】実際の墨打ち例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以降、本発明を実施するための形態を、各図を参照して詳細に説明する。
本実施形態が解決したい問題点を以下に列挙する。
従来行われてきた現場での配管構造物の製作は、熟練を要し、時には高所での作業を要する困難なものであった。本実施形態の墨打ちシステムは、配管構造物の製作を支援するものである。
以下、図１から図５により墨打ちシステムを構成する各装置について説明する。

【0013】

図１は、本実施形態の自律走行型の墨打ちロボット１を用いた墨打ちシステムＳの概観図である。
図１に示すように、墨打ちシステムＳは、墨打ちロボット１と、追尾型トータルステーション２と、通信機器３と、コンピュータ６とを含んで構成される。墨打ちシステムＳは、設備工事の墨打ち作業を省力化するものである。

【0014】

墨打ちロボット１は、指向性プリズム１１を備え、自律的に走行する機能と、所定の精度をもって墨打ちする機能を有する。追尾型トータルステーション２は、レーザー等により墨打ちロボット１に設けられた指向性プリズム１１を追尾して、その位置を測定する三次元計測手段である。
コンピュータ６は、作業者によって操作されて、墨打ちデータを作成するものである。通信機器３は、作業者によって操作される携帯端末である。墨打ちロボット１と、追尾型トータルステーション２と、通信機器３と、コンピュータ６は、相互に無線で通信可能である。

【0015】

作業者は、コンピュータ６を用いてＣＡＤデータから墨打ちデータを作成し、この墨打ちデータを墨打ちロボット１に送信する。作業者は、通信機器３により各墨打ち位置を含む墨打ちデータを墨打ちロボット１に入力する。作業者が現場の基準芯を計測して墨打ちの開始を指示すると、墨打ちロボット１は、墨打ちを開始する。以降、作業者は、通信機器３により、墨打ち状況をモニタする。

【0016】

墨打ちロボット１は、追尾型トータルステーション２によって指向性プリズム１１の位置を計測することにより、自己位置を把握する。墨打ちロボット１は、自己位置の把握と旋回動作、直進動作、後退動作を繰り返して墨位置まで進む。更に墨打ちロボット１は、所定の精度を確保するため、墨位置近傍でＸＹステージ範囲内の位置計測を行うことで、墨の高精度な位置決めを行い、本体内のインクジェットプリンタで墨線と情報を印字する。墨打ちロボット１は、各墨位置について、これらの処理を繰り返す。

【0017】

本実施形態によれば、自律的に走行する墨打ちロボット１が機械的に墨打ちするため、設備工事における墨打ち作業を省力化できる。

【0018】

図２は、コンピュータ６のブロック図である。
コンピュータ６は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）６１、ＲＯＭ（Read Only Memory）６２、ＲＡＭ（Random Access Memory）６３、記憶部６４を備える。ＣＰＵ６１は、ＲＡＭ６３を作業領域として、ＲＯＭ６２や記憶部６４に格納されたプログラムやデータを実行するプロセッサである。

【0019】

ＲＯＭ６２は、不揮発性メモリであり、例えばＢＩＯＳ（Basic Input/Output System）に代表されるファームウェア等を記憶している。ＲＡＭ６３は、例えばＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）やＳＲＡＭ（Static Random Access Memory）などの揮発性メモリである。記憶部６４は、フラッシュメモリやハードディスク等の大容量記憶装置である。記憶部６４は、ＣＡＤアプリ６４１、墨打ちデータ化アプリ６４２、図面データ５０，５１などを格納している。

【0020】

コンピュータ６は更に、無線通信部６５、ディスプレイ６６、入力部６７を備える。無線通信部６５は、例えばWi-Fi（登録商標）方式で外部装置と通信する。ディスプレイ６６は、例えば液晶方式のディスプレイであり、文字や図形や記号を表示する表示手段である。入力部６７は、キーボードやマウスであり、作業者が文字情報やポインティング情報を入力する。

【0021】

図３は、通信機器３のブロック図である。
通信機器３は、ＣＰＵ３１、ＲＯＭ３２、ＲＡＭ３３、記憶部３４を備える。ＣＰＵ３１は、ＲＡＭ３３を作業領域として、ＲＯＭ３２や記憶部３４に格納されたプログラムやデータを実行するプロセッサである。

【0022】

ＲＯＭ３２は、不揮発性メモリであり、ファームウェア等を記憶している。ＲＡＭ３３は、例えばＤＲＡＭやＳＲＡＭなどの揮発性メモリである。記憶部３４は、フラッシュメモリ等の大容量記憶装置である。記憶部３４は、コントロールアプリ３４１などを格納している。

【0023】

通信機器３は更に、無線通信部３５、タッチパネルディスプレイ３６を備える。無線通信部３５は、例えばWi-Fi（登録商標）方式で外部装置と通信する。タッチパネルディスプレイ３６は、例えば透明なタッチパネルと液晶方式のディスプレイとが積層されて構成され、文字や図形や記号を表示する表示手段であると共に、ポインティング情報を入力する入力手段でもある。

【0024】

図４は、墨打ちロボット１の概観図であり、図５は、墨打ちロボット１を用いたシステムのブロック図である。以下、図４と図５を参照して墨打ちロボット１の各部を説明する。

【0025】

図４と図５に示すように、墨打ちロボット１は、フレーム１０、指向性プリズム１１、プリンタ１２、アクチュエータ１３、走行アクチュエータ１５、回転・昇降アクチュエータ１９、表示灯１８１～１８３を備える。更に図５に示すように、墨打ちロボット１は、無線ＬＡＮ親機１６、ＰＣ（Personal Computer）１７、測域センサ１４、モーションコントローラ１７１、記憶部１７２を備える。

【0026】

ＰＣ１７は、この墨打ちロボット１を統括して制御する制御手段である。このＰＣ１７は、走行アクチュエータ１５により走行した際に、回転・昇降アクチュエータ１９により指向性プリズム１１が追尾型トータルステーション２の方向に向くように、この指向性プリズム１１を回転させる。

【0027】

モーションコントローラ１７１は、ＰＣ１７に接続されて、アクチュエータ１３、走行アクチュエータ１５、回転・昇降アクチュエータ１９などを駆動するコントローラである。
記憶部１７２は、例えばフラッシュメモリやハードディスクなどの大容量記憶装置であり、ここでは墨打ちロボ制御アプリ１７３を格納している。

【0028】

無線ＬＡＮ親機１６は、ＰＣ１７に接続されて、追尾型トータルステーション２や通信機器３と無線通信する通信手段である。測域センサ１４は、この墨打ちロボット１の前方に障害物が存在するか否かを検知するセンサである。表示灯１８１～１８３は、この墨打ちロボット１の状態を外部に報知するための報知手段である。

【0029】

フレーム１０は、アクチュエータ１３や、ＰＣ１７、無線ＬＡＮ親機１６を支持するものである。このアクチュエータ１３は、Ｙ軸アクチュエータ１３１とＸ軸アクチュエータ１３２とを含んで構成される。本実施形態のフレーム１０は、互いに直交させたＹ軸アクチュエータ１３１とＸ軸アクチュエータ１３２の各長手方向に沿った枠状、換言すると平面視で矩形に形成されている。このフレーム１０の枠内は、後述するプリンタ１２と指向性プリズム１１とが移動可能な二次元領域となる。

【0030】

走行アクチュエータ１５は、フレーム１０を支える４個の車輪を有し、これら車輪の正逆回転を制御して床面上を走行可能な走行手段である。走行アクチュエータ１５は、チェーンリンク機構の四輪駆動方式の走行手段であり、超信地旋回と直進と後退とが可能である。

【0031】

Ｘ軸アクチュエータ１３２は、第１アクチュエータであり、フレーム１０の対向する左右側部に取り付けられている。本実施形態のＸ軸アクチュエータ１３２は、電動式の直動アクチュエータが採用されている。Ｘ軸アクチュエータ１３２は、Ｙ軸アクチュエータ１３１と回転・昇降アクチュエータ１９と指向性プリズム１１とプリンタ１２を、墨打ちロボット１の前後方向に進退移動させる。

【0032】

Ｙ軸アクチュエータ１３１は、第２アクチュエータであり、Ｘ軸アクチュエータ１３２に取り付けられている。Ｙ軸アクチュエータ１３１は、Ｘ軸アクチュエータ１３２と同様に電動式の直動アクチュエータが採用されている。Ｙ軸アクチュエータ１３１は、回転・昇降アクチュエータ１９を、墨打ちロボット１の左右方向に進退移動させる。つまりＹ軸アクチュエータ１３１は、Ｘ軸アクチュエータ１３２の駆動方向と直交する方向に、回転・昇降アクチュエータ１９と指向性プリズム１１とプリンタ１２を移動させる。

【0033】

回転・昇降アクチュエータ１９は、指向性プリズム１１を回転させる機能と、プリンタ１２を昇降させる機能とを有している。
指向性プリズム１１は、追尾型トータルステーション２の測距用レーザー光が照射される箇所である。この指向性プリズム１１は、追尾型トータルステーション２によって光学的に位置が計測される計測ターゲットである。指向性プリズム１１は、その中心位置がプリンタ１２の位置と一定になるように配設されている。これにより、墨打ちロボット１は、プリンタ１２の位置を正確に測定可能である。更に指向性プリズム１１は、回転・昇降アクチュエータ１９によって、任意の方向に回転する。これにより、指向性プリズム１１は、墨打ちロボット１の移動後であっても追尾型トータルステーション２に正対することができる。

【0034】

プリンタ１２は、回転・昇降アクチュエータ１９により降下させられて床面に近接すると共に、床面に向けたプリンタヘッドから、直線、十字線などの任意の長さの墨線を描画する。プリンタ１２は更に、この墨線の属性情報など、例えば据付けする機器の名称などの文字、図形、記号を床面の墨打ち線の近傍に印字することができる。

【0035】

墨打ちロボット１は、チェーンリンク機構の四輪駆動の走行アクチュエータ１５を備え、超信地旋回と直進と後退とが可能である。走行アクチュエータ１５は、フレーム１０を支持する４つの車輪を駆動して、この墨打ちロボット１を走行させる走行手段である。墨打ちロボット１は、左右の車輪を逆方向に回転させて超信地旋回を行うことができ、左右の車輪を同方向に回転させて前進または後退を行うことができる。

【0036】

以下、図６から図９により、配管プレハブ工法における床面への描画例を説明する。以下の描画例では、一点鎖線で配管構造物を示している。この一点鎖線は想像線であり、実際に墨打ちされるものではない。

【0037】

図６は、比較例の配管施工時の墨打ち例を示す図である。
床面には、各吊ボルト位置４００～４１０に十字の破線が墨打ちされている。これら吊ボルト位置４００～４１０は、各配管または配管構造物４を天井裏に吊って固定するための第１の墨打ち位置に相当する。なお、この配管構造物４は、一つ上の階の給排水衛生設備配管である。

【0038】

比較例の墨打ちロボット１は、各吊ボルト位置４００～４１０に十字の破線を描画する。設備工事の作業者は、天井の十字破線に対応する位置に穴などを施工し、これら穴に吊ボルトを設置して各配管または配管構造物４を天井裏に固定する。
なお、一点鎖線で示された配管４６０は、９０度曲管であり、配管構造物４の端部で上を向いている。この配管４６０は、例えば便器や洗面所などの衛生設備に接続される。配管４６１は、直管であり、継ぎ手によって配管４６０および配管４６２に接続される。配管４６２は、９０度曲菅であり、継ぎ手によって配管４６１および配管４６３に接続される。これらのうち配管４６１，４６３は直菅なので、任意の長さに切断して他の菅に接続することで、配管構造物４の端部を、天井の開口部の位置に合わせることができる。

【0039】

図７は、本実施形態の配管施工時の墨打ち例を示す図である。
床面には、各吊ボルト位置４００～４１０に十字の破線が墨打ちされており、更に各配管同士の結合位置４２１～４４２と、開口部芯４５０～４５４とに十字の実線が墨打ちされている。結合位置４２１～４４２は、床面で各配管をプレハブ製作するために必要な情報である。開口部芯４５０～４５４は、天井の各開口部に配管構造物４の端部を嵌め込むために必要な情報である。

【0040】

設備工事の作業者は、床面に墨打ちされた結合位置４２１～４４２に基づいて配管構造物４を組み立てる。これにより危険な高所作業をすることなく、配管構造物４を組み立てることができる。その後、設備工事の作業者は、天井のうち十字破線に対応する箇所に穴などを施工し、これら穴に吊ボルトを設置して配管構造物４を天井に固定し、同時に配管構造物４の端部を天井の開口部に嵌め込む。

【0041】

図８は、配管施工時に現場合わせ部を調整した墨打ちを示す図である。
一部の開口部を先行して工事していた場合、設計図と誤差が生じている場合がある。このような場合、先行して工事されていた開口部を計測して、墨打ちロボット１に現場合わせ部を調整させて、実際に墨打ちする位置を調整する。また、既に計測した天井の位置も、施工に必要ならば、現状値として床に墨打ちする場合がある。

【0042】

一般的に開口部は、配管施工前や現場合わせ前に既に開口しており、設計図とズレていることが多い。よって、先行工事部の開口部を計測した後、他の吊ボルト位置と併せて開口部を床に墨打ちするとよい。

【0043】

開口部芯４５０ａは、先行して工事された開口部の中心位置であり、本来の開口部芯４５０に相当する。作業者は、追尾型トータルステーション２を用いて開口部芯４５０ａの位置を測定し、墨打ちロボット１に入力する。墨打ちロボット１は、この開口部芯４５０ａの実際の位置に基づき、現場合わせ部を調整する。

【0044】

配管４６１ａは、直管であり、継ぎ手によって配管４６０および配管４６２に接続される。この配管４６１ａの長さを調整することで、図の上下方向に関する開口部の位置ずれを調整することができる。配管４６３ａは、直菅であり、継ぎ手によって配管４６２およびその反対側の配管に接続される。この配管４６３ａの長さを調整することで、図の左右方向に関する開口部の位置ずれを調整することができる。

【0045】

吊ボルト位置４００ａ，４０１ａと、結合位置４２１ａ～４２３ａとは、開口部芯４５０ａの入力に伴って調整された現場合わせ部である。ここで墨打ちロボット１は、各部品のうち調整可能な円筒状の配管を現場合わせ部として、この配管の長さを調整して、調整後の長さに従って墨を打つ。これにより作業者は、先行して工事された開口部に嵌め込むことができる配管構造物４ａを容易に作成可能となる。

【0046】

図９は、配管の結合面と中心線の線種を異ならせた変形例の墨打ちを示す図である。
図９に示す墨打ち例では、各配管の結合面を実線で墨打ちし、その中心線を破線で墨打ちしている。これにより、どのように各配管を結合すればよいかを明確にすることができる。このように、配管の結合位置のように面状の場合と、吊ボルトやアンカのように点状の場合とで、異なる墨打ちを行っているので、作業者は、墨打ちされた線の意味を取り違えることがなくなる。

【0047】

以下、図１０から図１２により、この配管プレハブ工法を実現するための各処理を説明する。
図１０は、ＣＡＤアプリ６４１による処理を示すフローチャートである。
作業者は、例えばコンピュータ６でＣＡＤアプリ６４１を起動し、図面データ５０を読み込ませるか、または新規に図面データを作成する（Ｓ１０）。作業者は、コンピュータ６により、このＣＡＤアプリ６４１の墨レイヤに、墨打ちする位置を設定する（Ｓ１１）。墨打ちする位置は、例えば吊ボルトやアンカの位置である。更に作業者は、この墨レイヤに２個の基準芯を設定する（Ｓ１２）。作業者は、所定の形式に変換した図面データ５１を出力し（Ｓ１２）、図１０の処理を終了する。

【0048】

図１１は、墨打ちデータ化アプリ６４２による処理を示すフローチャートである。
作業者は、例えばコンピュータ６で墨打ちデータ化アプリ６４２を起動し、図面データ５１を読み込む（Ｓ２０）。コンピュータ６のＣＰＵ６１は、図面データ５１に含まれる墨レイヤから墨打ちする位置を自動抽出する（Ｓ２１）。作業者は、手作業によって墨打ちする位置を指定してもよい（Ｓ２２）。

【0049】

更に作業者は、コンピュータ６に対して墨打ちロボット１が走行する範囲を指定する（Ｓ２３）。これにより、墨打ちロボット１による墨打ちと並行して、作業者または他の墨打ちロボット１は、この走行範囲とは異なる範囲の作業を行うことができる。
作業者は最後に、コンピュータ６に墨打ちの順序計画を入力し（Ｓ２４）、これら墨位置、走行範囲、墨打ちの順序計画を含んだ墨打ちデータ５２を出力して、図１１の処理を終了する。

【0050】

図１２は、墨打ちロボ制御アプリ１７３とコントロールアプリ３４１による処理を示すフローチャートである。なお、コントロールアプリ３４１は、通信機器３のＣＰＵ３１によって実行される。墨打ちロボ制御アプリ１７３は、墨打ちロボット１のＰＣ１７によって実行される。

【0051】

最初、作業者がタッチパネルディスプレイ３６で通信機器３を操作して、いずれかの墨打ちデータ５２の読み込みを指示する（Ｓ５０）。この指示は無線通信路を介して墨打ちロボット１に送信される。墨打ちロボット１のＰＣ１７は、指示された墨打ちデータ５２を読み込む（Ｓ３０）。

【0052】

次に作業者は、不図示のプリズムを現場の基準芯の位置に設置し、追尾型トータルステーション２によってその基準芯の位置を計測する（Ｓ５１）。通信機器３は、追尾型トータルステーション２から無線通信路を介して基準芯の位置情報を受信し、この基準芯の位置情報を墨打ちロボット１に送信する。墨打ちロボット１のＰＣ１７は、受信した基準芯の位置情報を設定する（Ｓ３１）。これにより、ＰＣ１７は、墨打ちデータ５２の座標系を現場の座標系にマッピング可能となる。

【0053】

次に作業者は、不図示のプリズムを現場の先行工事部分に設置し、その先行工事部の位置を計測する（Ｓ５２）。通信機器３は、追尾型トータルステーション２から無線通信路を介して先行工事部の位置情報を受信し、先行工事部の位置情報を墨打ちロボット１に送信する。墨打ちロボット１のＰＣ１７は、受信した先行工事部分の位置情報を設定する（Ｓ３１）。これにより、ＰＣ１７は、先行工事部分の実際の位置情報に基づき、現場合わせ部の修正が可能となる（Ｓ３２）。

【0054】

次に作業者は、通信機器３により墨打ち指示を行う（Ｓ５３）。この墨打ち指示情報は、無線通信路を介して送信され、ＰＣ１７は、この墨打ち指示情報を受信する（Ｓ３３）。以降、作業者は、通信機器３および目視により、墨打ちロボット１を監視する（Ｓ５４）。

【0055】

墨打ちロボット１は、ロボット本体の位置を追尾型トータルステーション２で計測しつつ、墨打ちデータ５２に格納されている墨打ち位置へ移動する（Ｓ３４）。その際、墨打ちロボット１は、測域センサ１４が障害物を検知したか否かを判定する（Ｓ３５）。墨打ちロボット１は、障害物を検知したならば（Ｙｅｓ）、その障害物を回避してステップＳ３４に戻る。墨打ちロボット１は、障害物を検知しなかったならば（Ｎｏ）、墨打ちを実行して（Ｓ３７）、次に打つべき墨の情報が有るか否かを判定する（Ｓ３８）。

【0056】

墨打ちロボット１は、次に打つべき墨の情報が有れば（Ｙｅｓ）、ステップＳ３４に戻り、次の墨打ち位置へ移動する。墨打ちロボット１は、次に打つべき墨の情報が無ければ（Ｎｏ）、図１２の処理を終了する。

【0057】

図１３は、実際の墨打ち例を示す図である。
図１３には、墨線４８１と、この墨線４８１と直交する墨線４８２とが表示されている。この墨線４８１，４８２の交点が、吊ボルト位置４８０である。

【0058】

図１３には更に“PAC3C-1”と“ボルト位置”と文字で記載されたラベル４８３が表示されている。このように、墨線４８１，４８２だけではなく、文字のラベル４８３が印字されているので、設計図面によらずとも各墨線の意味を知ることができる。

【0059】

（本実施形態の効果）
以上説明した本実施形態の墨打ちシステムＳでは、アンカや吊ボルトの位置だけではなく、部品同士の結合位置に墨を打っている。この墨打ち情報によって、部品同士を結合させた構造物を床面で容易に組み立てることができる。これにより、熟練した作業者でなくとも配管構造物を作成可能であり、更に高所での配管の組立て作業を回避することができる。

【0060】

更に、先行工事部の位置情報を測定した場合、墨打ちロボット１は、先行工事部の位置情報に基づいて現場合わせ部を修正し、修正した位置に墨を打つ。これにより作業者は、先行工事部の位置に合わせた配管構造物を容易に組み立てることができる。

【0061】

（変形例）
本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば上記した実施形態は、本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることが可能であり、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を加えることも可能である。また、各実施形態の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることも可能である。

【0062】

上記の各構成、機能、処理部、処理手段などは、それらの一部または全部を、例えば集積回路などのハードウェアで実現してもよい。上記の各構成、機能などは、プロセッサがそれぞれの機能を実現するプログラムを解釈して実行することにより、ソフトウェアで実現してもよい。各機能を実現するプログラム、テーブル、ファイルなどの情報は、メモリ、ハードディスク、ＳＳＤ（Solid State Drive）などの記録装置、または、フラッシュメモリカード、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）などの記録媒体に置くことができる。

【0063】

各実施形態において、制御線や情報線は、説明上必要と考えられるものを示しており、製品上必ずしも全ての制御線や情報線を示しているとは限らない。実際には、殆ど全ての構成が相互に接続されていると考えてもよい。

【0064】

本発明の変形例として、例えば、次の（ａ）～（ｅ）のようなものがある。
（ａ） 配管のプレハブ施工に限定されず、部品を結合して構造物を作成するならば、任意のものであってもよく、例えばダクトやケーブルトレイ等の施工に適用してもよい。
（ｂ） 部品同士の結合位置を示す墨は、結合面を実線、その中心を破線としているが、これに限定されない。
（ｃ） 墨打ち線は、実線、破線、一点鎖線、二点鎖線、二重線などであってもよい。また、墨打ち線の色彩や濃度は任意のものであってもよい。

【0065】

（ｄ） 墨打ちラベルや交点は文字に限定されず、点、四角形、三角形など、任意の図形であってもよい。
（ｅ） 墨の打ち分けの対象としては、吊ボルト、アンカ、接合面の他に、管径、鋼管／樹脂管等の管種、空調／衛生などの用途、制気口類／開口部／バルブ等の機器別、業者別、工程別、プロセス別、等であってもよい。

【符号の説明】

【0066】

１ 墨打ちロボット
１０ フレーム
１１ 指向性プリズム
１２ プリンタ
１３ アクチュエータ
１３１ Ｙ軸アクチュエータ
１３２ Ｘ軸アクチュエータ
１４ 測域センサ
１５ 走行アクチュエータ
１６ 無線ＬＡＮ親機
１７ ＰＣ
１７１ モーションコントローラ
１７２ 記憶部
１７３ 墨打ちロボ制御アプリ （現場合わせ手段）
１８１～１８３ 表示灯
１９ 回転・昇降アクチュエータ
２ 追尾型トータルステーション
３ 通信機器
３４１ コントロールアプリ
４，４ａ 配管構造物
４００～４１０ 吊ボルト位置 （第１の墨打ち位置）
４２１～４４２ 結合位置 （第２の墨打ち位置）
４５０～４５４ 開口部芯 （第１の墨打ち位置）
４６０～４６３ 配管
４８０ 吊ボルト位置
４８１ 墨線
４８２ 墨線
４８３ ラベル
５０，５１ 図面データ
５２ 墨打ちデータ
６ コンピュータ
６４１ ＣＡＤアプリ
６４２ 墨打ちデータ化アプリ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】