特許 7185603 吹付物厚み測定器

(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】2022-11-29

(45)【発行日】2022-12-07

(54)【発明の名称】吹付物厚み測定器

(51)【国際特許分類】

   G01B 11/06 20060101AFI20221130BHJP

   E04F 21/00 20060101ALI20221130BHJP

   E04G 21/18 20060101ALI20221130BHJP

【ＦＩ】

G01B11/06 Z

E04F21/00 A

E04G21/18 A

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2019138443

(22)【出願日】2019-07-29

(65)【公開番号】P2021021638

(43)【公開日】2021-02-18

【審査請求日】2022-01-18

(73)【特許権者】

【識別番号】504373093

【氏名又は名称】日立チャネルソリューションズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002365

【氏名又は名称】特許業務法人サンネクスト国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】松永 卓也

(72)【発明者】

【氏名】鈴木 弘之

(72)【発明者】

【氏名】忠政 明博

(72)【発明者】

【氏名】勝地 真

(72)【発明者】

【氏名】仙田 昌陽

【審査官】櫻井 仁

(56)【参考文献】

【文献】特開平０５－０５９８９４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０００－２８３７５６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０６－０１００１７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭６２－２５７００５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－１９７０７３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０１Ｂ １１／００－１１／３０

Ｇ０１Ｂ ２１／００－２１／３２

Ｅ０４Ｆ ２１／００－２１／３２

Ｅ０４Ｇ ２１／１４－２１／２２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

壁面に形成された吹付物と相対する位置に設置され、前記吹付物の前記壁面からの厚みを測定する、吹付物厚み測定器であって、
前記吹付物表面までの距離を任意の領域内において測定可能なエリアセンサと、
測定した領域内の距離情報や、前記壁面までの距離を記憶しておく記憶部と、
前記壁面の特定箇所までの距離を測定可能なスポットセンサと、
前記吹付物表面までの距離情報から前記吹付物の厚みを演算する演算制御部とを備え、
前記エリアセンサと前記スポットセンサの測定結果から、吹付物の厚みを演算して求めることを特徴とする吹付物厚み測定器。

【請求項2】

請求項１に記載の吹付物厚み測定器であって、
前記スポットセンサを複数備え、
前記複数のスポットセンサの測定結果から、前記吹付物厚み測定装置と前記壁面との傾きを求めて記憶し、
前記エリアセンサと前記スポットセンサの測定結果に傾き補正を加え、吹付物の厚みを演算して求めることを特徴とする吹付物厚み測定器。

【請求項3】

壁面に形成された吹付物と相対する位置に設置され、前記吹付物の前記壁面からの厚みを測定する、吹付物厚み測定器であって、
前記吹付物表面までの距離を任意の領域内において測定可能なエリアセンサと、
測定した領域内の距離情報や、前記壁面までの距離を記憶しておく記憶部と、
前記吹付物表面までの距離情報から前記吹付物の厚みを演算する演算制御部を有し、
その先端から所定の位置に反射板を備える測定針を前記吹付物に突き刺して先端が壁面に当たった状態で前記反射板までの距離を測定し、前記測定針の先端から反射板の位置までの距離を加算することによって記吹付物厚み測定装置と前記壁面との距離を取得し、
指定したエリア内の任意の点の吹付物の厚みを検出することを特徴とする吹付物厚み測定器。

【請求項4】

請求項３に記載の吹付物厚み測定器であって、
前記測定針の反射板までの距離を測定し、
前記測定結果から、前記吹付物厚み測定器と壁面との傾きを求めて記憶し、
前記結果を用いて前記吹付物を吹き付けた後の距離情報に傾き補正を加え、
指定したエリア内の任意の点の吹付物の厚みを検出することを特徴とする吹付物厚み測定器。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、吹付物の厚みの測定器および測定方式に関する。

【背景技術】

【0002】

建物等の壁面や地面等に吹付物を塗布して硬化させることによって、所定の機能を実現するものがある。例えば、住宅の壁面に用いるウレタン、ポリエチレン、フェノールに代表される発泡させたスポンジ状の断熱材やグラスウール、ロックウール、セルロースファイバーに代表される繊維系の断熱材、また、道路の舗装や、斜面、崖、のり面に用いられるアスファルト、モルタル、セメント、コンクリートに代表される建設資材などである。このような吹付物は、所定の機能・性能を得るためには定められた厚みで塗布もしくは硬化させる必要があり、塗布物の厚みを測定することが必要となる。

【0003】

従来、この種の発明としては、特開２０１６－１９７０７３号公報（特許文献１）や特開２００８－２９８７３０号公報（特許文献２）に示すような、住宅の壁面に吹き付けたウレタン断熱材の厚み確認方法に関するものがあった。

【0004】

特許文献１には、先が非鋭利に形成したピンと押圧部、表示部を有し、前記ピンはスポンジ状の断熱材の背面にある透湿防水シートや通気層確保部材を破損することなく、断熱材の厚さが規定以上であるか確認できることが記載されている。

【0005】

特許文献２には、断熱材に突き刺すための測定針と当接可能な測定面を有し、測定面から測定針の先端部が所定の長さ突き出した状態で測定針を支持する本体部と、本体部の測定面を含む先端側に設けられたインク案内部と、本体部のインク案内部に隣接して配置されインク案内部へ供給するインク保持部とを備え、断熱材に測定針を突き刺して、当接した場合に断熱材の表面にインクが付着するよう構成したことが記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【文献】特開２０１６－１９７０７３号公報

【文献】特開２００８－２９８７３０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

特許文献１、２に記載の技術においては、発泡させたスポンジ状の断熱材、例えば、ウレタン断熱材の厚みをピンポイントで測定する。住宅の壁面など広範囲に吹き付けた場合、壁面全体の厚みの測定には膨大な回数の測定が必要となり、多大な時間がかかる。また、これらの測定は現場作業者がセルフチェックしているため、作業者の力量に頼る部分が大きく、第三者による確認も必要になる。

【0008】

また、前記技術により測定した厚みデータは人手で記録しなければならず、全膨大な時間を要するため、全箇所の測定結果は残すのが難しいという課題がある。

【0009】

本発明では、作業者の力量に頼ることなく、広範囲における吹付物の厚みを効率よく、かつ定量的に測定し、記録する手段を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0010】

本発明では、上記課題を解決すべく、実施例における吹付物の厚み測定器は、壁面の指定したエリアにおいて測定器と吹付物との距離を測定可能なエリアセンサと、測定した情報を記憶する記憶部と、測定した情報から吹付物の厚みを演算する演算制御部とを備え、予め分かっているまたは事前に測定した壁面までの距離と、測定した吹付物のまでの距離を演算することで、吹付物の厚みを定量的に知ることができる。

【0011】

または、実施例における吹付物の厚み測定器は、測定器と壁面との距離をスポットで測定可能なスポットセンサと、壁面の指定したエリアにおいて測定器と壁面との距離を測定可能なエリアセンサと、前述の各センサにて測定した情報を記憶する記憶部と、測定した情報から吹付物の厚みを演算する演算制御部とを備え、スポットで測定した複数の距離情報を用いて測定器と壁面を平行に補正し、スポットでの吹付物の厚みを定量的に測定する。

【0012】

または、測定器の傾き補正を行ない、厚みを算出する。スポットで測定した厚みと指定したエリアにおいて測定器と壁面との距離を測定した結果から指定したエリア内の任意の点における厚みを定量的に測定できることを特徴とする。

【発明の効果】

【0013】

本発明によれば、一度の測定で広範囲のエリア内の任意の点における吹付物の厚みを定量的に測定することができる。また、測定結果を記録でき、表示部またはＰＣなどに接続し、３次元ＣＡＤ等のツールで表示することで、測定結果を可視化でき、作業者または作業依頼者が容易に確認可能となる

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】実施例１における吹付物厚み測定器１０１を前方から見た図である。

【図2】実施例１における吹付物厚み測定器１０１の制御ブロック図である。

【図3】実施例１における吹付物を吹付けた後の吹付物厚み測定器と壁面を横から見た図である。

【図4】実施例１における吹付物厚み測定器１０１と壁面１０５を横から見た図である。

【図5】実施例２における吹付物厚み測定器１０１を前方から見た図である。

【図6】実施例２における吹付物厚み測定器１０１の制御ブロック図である。

【図7】実施例２における吹付物を吹付けた後の吹付物厚み測定器と壁面を横から見た図である。

【図8】実施例２における吹付物厚み測定器１０１と壁面１０５を横から見た図である。

【図9】実施例２における吹付物厚み測定器１０１と壁面１０５が傾いている場合の横から見た図である。

【図10】実施例２における壁面１０５に凸凹がある場合である。

【図11】実施例３における吹付物を吹付けた後の吹付物厚み測定器と壁面を横から見た図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

以下に添付図面を参照して、本発明にかかる吹付物の厚み測定手法の実施例の詳細について説明する。

【実施例1】

【0016】

図１は、実施例１における吹付物厚み測定器１０１を前方から見た図である。吹付物厚み測定器１０１は、広範囲に渡り距離を測定できるエリアセンサ１０２で構成されている。

【0017】

エリアセンサは、ステレオカメラ、ストラクチャードライトカメラ、ＴＯＦカメラ（Ｔｉｍｅ Ｏｆ Ｆｌｉｇｈｔ Ｓｅｎｓｏｒ）などの、測定領域内の各々の箇所までの距離を広範囲に渡って測定できるセンサである。

【0018】

図２は、吹付物厚み測定器１０１のブロック図である。エリアセンサ１０２と、センサの情報からや吹付物の厚み等を演算する演算制御部２０１、各距離情報や厚み測定データ、後述の各種補正に必要な情報を記録する記憶部２０２、外部装置などとデータのやり取りを行うインタフェース部２０３で構成されている。

【0019】

インタフェース部は、ＰＣ等のデバイスに接続して、厚み測定結果をデバイス側にて３次元データとして視覚的に表すことも可能である。

【0020】

以下に吹付物厚み測定器１０１における厚み測定方法について説明する。

【0021】

図３は吹付物４０１を吹付けた後の吹付物厚み測定器１０１と壁面１０５を横から見た図である。エリアセンサ１０２の測定結果と、吹付物厚み測定器１０１と壁面１０５までの距離から、エリアセンサ１０２の測定結果である吹付物厚み測定器１０１と吹付物４０１の表面の各測定点までの距離を減算して、吹付物の厚みを算出する。

【0022】

エリアセンサは測定領域面内の各々の点に対して、例えば、吹付物４０１表面上のＡ点までの距離４０４ａ、Ｂ点までの距離４０４ｂ、Ｃ点までの距離４０４ｃのようにエリアセンサ１０２からの距離として測定を行う。エリアセンサの測定領域は面なので中心と端では視野角の分だけ距離の差があるがエリアセンサ内で自動補正される。すなわち、図３においてエリアセンサ１０２とＡ点との距離は、斜線１０２ａ１で示す距離でなく、エリアセンサ１０２が配置された面１１０とＡ点との直線距離４０４ａとして測定される。

【0023】

吹付物厚み測定器１０１と壁面１０５までの距離は、見取り図などから記憶部２０２に入力する。また、図４は吹付物厚み測定器１０１と壁面１０５を横から見た図である。吹付物厚み測定器１０１を利用して、吹付前にエリアセンサ１０２で壁面１０５までの距離４０５を予め測定しておいてもよい。

【実施例2】

【0024】

図５は、実施例２における吹付物厚み測定器１０１Ｂを前方から見た図である。吹付物厚み測定器１０１Ｂはスポットで壁面までの距離を測定するスポットセンサ１０３ａ、１０３ｂ、１０３ｃと広範囲に渡り距離を測定できるエリアセンサ１０２Ｂとを含んで構成する。スポットセンサ１０３ａ、１０３ｂ、１０３ｃおよびエリアセンサ１０２Ｂは同一平面上に配置されている。

【0025】

スポットセンサは、指向性の高い超音波センサや指向性の高いレーダーなど、吹付物を透過して壁面までの距離を測定可能なセンサである。エリアセンサ１０２は実施例１で説明したものと同様である。

【0026】

図６は、吹付物厚み測定器１０１Ｂの制御ブロック図である。スポットセンサ１０３ａ、１０３ｂ、１０３ｃ、エリアセンサ１０２Ｂとこれらのセンサの取得情報から吹付物の厚み等を演算する演算制御部２０１Ｂ、各距離情報や厚み測定データ、後述の補正に必要な情報を記録する記憶部２０２Ｂで構成されている。吹付物厚み測定器１０１Ｂは表示部またはＰＣ等のデバイスに接続できるインタフェース２０３Ｂを有しており、厚み測定結果をデバイス側にて３次元データとして視覚的に表すことも可能である。

【0027】

以下に吹付物厚み測定器１０１Ｂにおける厚み測定方法について説明する。

【0028】

図７は、吹付物４０１Ｂを吹付けた後の吹付物厚み測定器１０１Ｂと壁面１０５Ｂを横から見た図である。スポットセンサ１０３ａ、１０３ｂ、１０３ｃによって、壁面までの距離３０１ａ、３０１ｂ、３０１ｃをそれぞれ測定する。また、実施例１と同様にエリアセンサ１０２Ｂによって吹付面までの距離４０４Ｂ（４０４ａＢ、４０４ｂＢ、４０４ｃＢ）を測定する。両者の距離の差分を演算して、それぞれの箇所での吹付物の厚み４０３ａ、４０３ｂ、４０３ｃを算出することができる。

【0029】

図８は、実施例２における吹付物厚み測定器１０１Ｂと壁面１０５Ｂを横から見た図である。吹付物厚み測定器１０１Ｂの測定面１１０Ｂと壁面１０５Ｂとが平行な場合は、スポットセンサは１個でも良い。

【0030】

図９は、実施例２における吹付物厚み測定器１０１Ｂの測定面が壁面１０５Ｂに対して傾いている場合の横から見た図である。吹付物厚み測定器１０１Ｂの測定面と壁面１０５Ｂが傾いている場合は、スポットセンサを複数個用いることで、それぞれの測定距離の差を演算することで、傾きθ３０３を求めることができる。この結果を用いてエリアセンサ１０２Ｂにて得られた測定距離を補正演算することで、傾いている場合においても吹付物の厚みを正確に算出可能である。または求められた傾きθ３０３から、吹付物厚み測定器１０１Ｂを壁面１０５Ｂと平行になるように調整して再度距離を測定しても良い。

【0031】

図１０のように壁面１０５ａに凸凹がある場合は図９と同様の補正または調整でも正確な距離を測定できないが、エリアセンサ１０２Ｂを使用し、スポットで吹付物との距離を測定するセンサ１０３ａ、１０３ｂ、１０３ｃの結果と照らし合わせることで、壁面１０５ａの凸凹を検出することが可能である。これらの検出結果は記憶部２０２に記録する。

【実施例3】

【0032】

実施例１、２では、吹付物厚み測定器と吹付物が形成された壁面との距離を、スポットセンサや見取り図等を用いて取得したり、吹付物を吹き付ける前に距離を測定して取得していたが、場合によってはそのようにして壁面との距離を取得することが難しい場合もある。本実施例は、そのような場合においても壁面との距離を取得して吹付物の厚みを測定するものである。

【0033】

図１１は実施例３における吹付物を吹付けた後の吹付物厚み測定器１０１Ｃと壁面１０５Ｃを横から見た図である。

【0034】

実施例１の構成に、複数本の測定針６０１ａ、６０１ｂ、６０１ｃおよび測定針６０１ａ、６０１ｂ、６０１ｃの先端から任意の位置に反射板１４０１ａ、１４０１ｂ、１４０１ｃを加えている。反射板１４０１ａ、１４０１ｂ、１４０１ｃはエリアセンサ１０２Ｃにおいて対象物と認識が容易な板である。

【0035】

本構成において、測定針６０１ａ、６０１ｂ、６０１ｃの先端から反射板１４０１ａ、１４０１ｂ、１４０１ｃまでの長さは既知であるため、エリアセンサ１０２Ｃにおいて測定した距離１４０２（１４０２ａ、１４０２ｂ、１４０２ｃ）から壁の位置を知ることができる。これと、同時に測定した吹付物までの距離４０４Ｃより、吹付物の厚さ（４０３ａ、４０３ｂ、４０３ｃ）を算出可能である。

【0036】

また、エリアセンサ１０２Ｃにおいて測定した距離１４０２ａ、１４０２ｂ、１４０２ｃのそれぞれの測定距離の差を演算することで、吹付物厚み測定器と壁面との傾きを求めることができる。この結果をさらにエリアセンサ１０２Ｃの測定距離と演算することで、傾いている場合においても吹付物の厚みを正確に算出可能である。または求められた傾きから、吹付物厚み測定器１０１Ｃを壁面１０５Ｃと略平行になるように調整して再度距離を測定しても良い。

【0037】

本構成において測定針６０１ａ、６０１ｂ、６０１ｃに目盛りを表示した場合、差し込み量をその場で作業者が確認することが可能となる。つまり、吹付物４０１の厚みを作業者がその場で確認することも可能である。また、目盛りではなく、表示部を備えて表示しても良い。

【符号の説明】

【0038】

１０１…吹付物厚み測定器
１０１Ｂ…吹付物厚み測定器
１０１Ｃ…吹付物厚み測定器１０２…エリアセンサ
１０２Ｂ…エリアセンサ
１０２ａ１…エリアセンサが測定する領域を表す仮想線
１０２ａ１Ｂ…エリアセンサが測定する領域を表す仮想線
１０２ａ１Ｃ…エリアセンサが測定する領域を表す仮想線
１０２ａ２…エリアセンサが測定する領域を表す仮想線
１０２ａ２Ｂ…エリアセンサが測定する領域を表す仮想線１０２ａ２Ｃ…エリアセンサが測定する領域を表す仮想線
１０３a…基準点Ａにおけるスポットセンサ
１０３b…基準点Ｂにおけるスポットセンサ
１０３c…基準点Ｃにおけるスポットセンサ
１０５…壁面
１０５Ｂ…壁面
１０５Ｃ…壁面
１１０…エリアセンサの測定面
１１０Ｂ…エリアセンサの測定面
２０１…演算制御部
２０１Ｂ…演算制御部
２０２…記憶部
２０２Ｂ…記憶部
２０３…インタフェース
２０３Ｂ…インタフェース
３０１a…基準点Ａにおける吹付物厚み測定器と吹付物表面との測定距離
３０１b…基準点Ｂにおける吹付物厚み測定器と吹付物表面との測定距離
３０１c…基準点Ｃにおける吹付物厚み測定器と吹付物表面との測定距離
３０２a…基準点Ａにおける吹付物厚み測定器がθ傾いている場合の吹付物表面との測定距離
３０２b…基準点Ｂにおける吹付物厚み測定器がθ傾いている場合の吹付物表面との測定距離
３０２c…基準点Ｃにおける吹付物厚み測定器がθ傾いている場合の吹付物表面との測定距離
３０３a…基準点Ａにおける吹付物厚み測定器がθ傾いている場合の吹付物表面との実距離
３０３b…基準点Ｂにおける吹付物厚み測定器がθ傾いている場合の吹付物表面との実距離
３０３c…基準点Ｃにおける吹付物厚み測定器がθ傾いている場合の吹付物表面との実距離
４０１…吹付物
４０１Ｂ…吹付物
４０１Ｃ…吹付物
４０３…吹付物の厚み
４０３a…基準点Ａにおける吹付物の厚み
４０３b…基準点Ｂにおける吹付物の厚み
４０３c…基準点Ｃにおける吹付物の厚み
４０４…エリアセンサで測定した吹付物厚み測定器と吹付物表面との距離
４０４Ｂ…エリアセンサで測定した吹付物厚み測定器と吹付物表面との距離
４０４Ｃ…エリアセンサで測定した吹付物厚み測定器と吹付物表面との距離
４０４ａ…Ａ点におけるエリアセンサで測定した吹付物厚み測定器と吹付物表面との距離
４０４ａＢ…Ａ点におけるエリアセンサで測定した吹付物厚み測定器と吹付物表面との距離
４０４ｂ…Ｂ点におけるエリアセンサで測定した吹付物厚み測定器と吹付物表面との距離
４０４ｂＢ…Ｂ点におけるエリアセンサで測定した吹付物厚み測定器と吹付物表面との距離４０４ｃ…Ｃ点におけるエリアセンサで測定した吹付物厚み測定器と吹付物表面との距離
４０４ｃＢ…Ｃ点におけるエリアセンサで測定した吹付物厚み測定器と吹付物表面との距離
４０５…エリアセンサで測定した吹付物厚み測定器と壁表面との距離
６０１ａ…基準点Ａの測定針
６０１ｂ…基準点Ｂの測定針
６０１ｃ…基準点Ｃの測定針
１４０１ａ…基準点Ａの測定針の反射板
１４０１ｂ…基準点Ｂの測定針の反射板
１４０１ｃ…基準点Ｃの測定針の反射板
１４０２ａ…基準点Ａにおける吹付物厚み測定器と反射板との距離
１４０２ｂ…基準点Ｂにおける吹付物厚み測定器と反射板との距離
１４０２ｃ…基準点Ｃにおける吹付物厚み測定器と反射板との距離

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】