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(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】2024-08-01
(45)【発行日】2024-08-09
(54)【発明の名称】ブーム計測装置
(51)【国際特許分類】
G01B 21/20 20060101AFI20240802BHJP
G01B 11/24 20060101ALI20240802BHJP
【ＦＩ】
G01B21/20 D
G01B11/24 B
【請求項の数】
13
(21)【出願番号】P 2020202960
(22)【出願日】2020-12-07
(65)【公開番号】P2022090520
(43)【公開日】2022-06-17
【審査請求日】2023-09-25
(73)【特許権者】
【識別番号】000148759
【氏名又は名称】株式会社タダノ
(73)【特許権者】
【識別番号】599165979
【氏名又は名称】有限会社丸之内マシーナリ
(74)【代理人】
【識別番号】100120318
【弁理士】
【氏名又は名称】松田 朋浩
(74)【代理人】
【識別番号】100117101
【弁理士】
【氏名又は名称】西木 信夫
(72)【発明者】
【氏名】佐藤 健治
(72)【発明者】
【氏名】竹田 周司
(72)【発明者】
【氏名】杉山 智志
(72)【発明者】
【氏名】河野 大地
(72)【発明者】
【氏名】古川 雅祥
(72)【発明者】
【氏名】奥田 章夫
【審査官】仲野 一秀
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１３－３６９４７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平１１－６４２３０（ＪＰ，Ａ）
【文献】実開平４－５７７４６（ＪＰ，Ｕ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｇ０１Ｂ １１／００－１１／３０
Ｇ０１Ｂ ２１／００－２１／３２
Ｇ０１Ｎ ２１／８４－２１／９５８
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
作業車に搭載されるブームの内部を走行する走行ユニットと、
当該走行ユニットに搭載され、上記ブームの内面の計測をする計測ユニットと、
上記走行ユニットに搭載されたセンタリングユニットと、を備え、
当該センタリングユニットは、
上記走行ユニットの幅方向一方側及び他方側に配置され、それぞれ当該幅方向に進退する一対のアームと、
当該一対のアームを同期させて進退させるリンク機構と、を有し、
上記一対のアームは、上記幅方向と直交する前後方向に沿う一方側及び他方側にそれぞれ設けられているブーム計測装置。
【請求項2】
作業車に搭載されるブームの内部を走行する走行ユニットと、
当該走行ユニットに搭載され、上記ブームの内面の計測をする計測ユニットと、
上記走行ユニットに搭載されたセンタリングユニットと、を備え、
当該センタリングユニットは、
上記走行ユニットの幅方向一方側及び他方側に配置され、それぞれ当該幅方向に進退する一対のアームと、
当該一対のアームを同期させて進退させるリンク機構と、を有し、
上記アームは、上記幅方向に沿って延びる真直棒状を呈し且つ上記幅方向に沿って対向配置されており、
上記リンク機構は、
一端が上記一方のアームの基端に連結された第１リンクと、
一端が上記他方のアームの基端に連結された第２リンクと、
上記第１リンク及び第２リンクの他端同士を連結すると共に上記幅方向と直交する方向にスライドさせるアクチュエータと、を有するブーム計測装置。
【請求項3】
上記アームは、上記幅方向に沿って延びる真直棒状を呈し且つ上記幅方向に沿って対向配置されており、上記リンク機構は、
一端が上記一方のアームの基端に連結された第１リンクと、
一端が上記他方のアームの基端に連結された第２リンクと、
上記第１リンク及び第２リンクの他端同士を連結すると共に上記幅方向と直交する方向にスライドさせるアクチュエータと、を有する請求項１に記載のブーム計測装置。
【請求項4】
上記走行ユニットは、上記ブームの内面との間に生じる摩擦力を低減する支持脚を有する請求項１から３のいずれかに記載のブーム計測装置。
【請求項5】
上記アームの先端に、上記ブームの内面に対して転動し得るローラが設けられている請求項１から４のいずれかに記載のブーム計測装置。
【請求項6】
作業車に搭載されるブームの内部を走行する走行ユニットと、
当該走行ユニットに搭載され、上記ブームの内面の計測をする計測ユニットと、
上記走行ユニットに搭載されたセンタリングユニットと、を備え、
当該センタリングユニットは、
上記走行ユニットの幅方向一方側及び他方側に配置され、それぞれ当該幅方向に進退する一対のアームと、
当該一対のアームを同期させて進退させるリンク機構と、を有し、
上記センタリングユニットは、
上記アーム及びリンク機構を支持するリンクフレームを有しており、当該リンクフレームは、上記走行ユニットに着脱自在に設けられているブーム計測装置。
【請求項7】
上記センタリングユニットは、上記アーム及びリンク機構を支持するリンクフレームを有しており、当該リンクフレームは、上記走行ユニットに着脱自在に設けられている請求項１から５のいずれかに記載のブーム計測装置。
【請求項8】
上記リンクフレームは、上記アームを支持し且つ上記幅方向への進退を案内する保持筒を有する請求項６または７に記載のブーム計測装置。
【請求項9】
上記計測ユニットは、上記リンクフレームに着脱自在に保持されている請求項６から８のいずれかに記載のブーム計測装置。
【請求項10】
作業車に搭載されるブームの内部を走行する走行ユニットと、
当該走行ユニットに搭載され、上記ブームの内面の計測をする計測ユニットと、
上記走行ユニットに搭載されたセンタリングユニットと、を備え、
当該センタリングユニットは、
上記走行ユニットの幅方向一方側及び他方側に配置され、それぞれ当該幅方向に進退する一対のアームと、
当該一対のアームを同期させて進退させるリンク機構と、を有し、
上記走行ユニットは、上記ブームの内面に当接する当接位置と当該内面から離間する離間位置とに変位する固定部材を有する固定機構を備えているブーム計測装置。
【請求項11】
上記走行ユニットは、上記ブームの内面に当接する当接位置と当該内面から離間する離間位置とに変位する固定部材を有する固定機構を備えている請求項１から９のいずれかに記載のブーム計測装置。
【請求項12】
上記アームは、上記幅方向に沿って延びる真直棒状を呈し且つ上記幅方向に沿って対向配置されており、
上記リンク機構は、
一端が上記一方のアームの基端に連結された第１リンクと、
一端が上記他方のアームの基端に連結された第２リンクと、
上記第１リンク及び第２リンクの他端同士を連結すると共に上記幅方向と直交する方向にスライドさせるアクチュエータと、を有し、
上記走行ユニット、計測ユニット、センタリングユニット及び固定機構の駆動を制御するコントローラを備え、
上記コントローラは、
上記アクチュエータを作動させて上記アームを張り出して上記ブームの内面に当接させるセンタリング処理と、
上記固定機構を作動させて上記固定部材を上記ブームの内面に固定する固定処理と、
上記アクチュエータの作動を停止させる停止処理と、
上記計測ユニットを駆動させて計測を行う計測処理と、
上記固定機構の作動を停止させる固定解除処理と、を実行する請求項１０に記載のブーム計測装置。
【請求項13】
上記走行ユニット、計測ユニット及びセンタリングユニットの駆動を制御するコントローラを備え、上記コントローラは、
上記幅方向と直交する方向に沿う一方側及び他方側にそれぞれ設けられている上記一対のアームのうち、上記計測ユニットに近い方のアームを張り出させた後、他方のアームを張り出させる処理を実行する請求項１に記載のブーム計測装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、クレーン車などに搭載されるブームの寸法計測を行うブーム計測装置に関する。
【背景技術】
【0002】
たとえばクレーン車に搭載されるブームは、軽量且つ高剛性であることが要請され、その断面形状の設計が工夫されている。したがって、クレーン車の部品としてのブームが所期の性能を発揮するために、設計通りの寸法に仕上げられているかどうかを確認する作業は重要である。従来、製造されたブームの寸法を計測するブーム計測装置が提案されている。従来のブーム計測装置は、ブームの外形寸法を計測する。ブームのサイズは様々であるが、その外形寸法を計測する装置は、必然的に大きなサイズとなる。そのため、ブームの計測作業は、大がかりで煩雑なものとなる。
【0003】
他方、下水管等の円筒状の管内を移動しつつ内面の計測を行う計測装置も提案されている（たとえば特許文献１参照）。この計測装置は、主軸部と、この主軸部から放射状に配置された複数のアームを有する移動部とを備える。複数のアームは、主軸部を中心として回動可能に設けられており、且つカム機構によって連動して放射状に展開される。各アームの先端が管の内面に当接することにより、計測装置が菅の中心に位置決めされるようになっている。この計測装置は、上記移動部に接続されたケーブルが引っ張られることにより、管内を移動する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【文献】特開２０１７－３２３６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
従来の計測装置は、複数のアームが円筒状の管内で放射状に拡がることにより計測装置のセンタリングを行うものであり、計測の対象が円筒状の管体に限定され、しかも、大型の管体には適さない。一方、ブームの内面形状は、平面と湾曲面とが連続しているため、従来の計測装置をブームの内面の計測に使用することは困難である。
【0006】
本発明はかかる背景のもとになされたものであって、その目的は、複雑な内面形状を有するブームの中心に正確に位置決めして、寸法計測が可能なブーム計測装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0007】
(1) 本発明に係るブーム計測装置は、作業車に搭載されるブームの内部を走行する走行ユニットと、当該走行ユニットに搭載され、上記ブームの内面の計測をする計測ユニットと、上記走行ユニットに搭載されたセンタリングユニットと、を備える。当該センタリングユニットは、上記走行ユニットの幅方向一方側及び他方側に配置され、それぞれ当該幅方向に進退する一対のアームと、当該一対のアームを同期させて進退させるリンク機構と、を有する。
【0008】
本発明に係るブーム計測装置は、ブーム内に配置される。リンク機構を通じて一対のアームが同期して幅方向に張り出される。張り出された一方のアームが、ブームの一方の側面に当接して当該側面を押圧する。当該一方のアームがブームの当該一方の側面から受ける抗力により、ブーム計測装置は、当該幅方向に移動する。ブーム計測装置が幅方向に移動することにより、他方のアームが、ブームの他方の側面に当接する。すなわち、ブーム計測装置は、ブームの幅方向における中心に位置決めされる。したがって、ブーム計測装置は、幅方向の中心に位置決めされた状態で、ブームの内面の寸法計測が可能である。
【0009】
(2) 上記一対のアームは、上記幅方向と直交する方向に沿う一方側及び他方側にそれぞれ設けられていることが好ましい。
【0010】
この構成では、一対のアームは、幅方向と直交する方向に沿う異なる二カ所においてブームの側面に当接する。したがって、ブーム計測装置は、ブームの幅方向の中心に、より正確に位置決めされる。
【0011】
(3) 上記アームは、上記幅方向に沿って延びる真直棒状を呈し且つ上記幅方向に沿って対向配置されていることが好ましい。上記リンク機構は、一端が上記一方のアームの基端に連結された第１リンクと、一端が上記他方のアームの基端に連結された第２リンクと、上記第１リンク及び第２リンクの他端同士を連結すると共に上記幅方向と直交する方向にスライドさせるアクチュエータと、を有する。
【0012】
この構成によれば、第１リンク及び第２リンクのそれぞれの他端同士が連結され、且つそれぞれの一端が各アームの基端間に掛け渡された状態となる。したがって、アクチュエータが上記連結された各他端をスライドさせると、各一端は、上記幅方向にスライドし、一対のアームは幅方向へ張り出す。このように、簡単な構造のリンク機構により、各アームが幅方向に変位する。また、ブームのサイズが異なる場合は、アームの長さが変更されるだけでよい。例えば、大きいサイズのブームの計測には、リンク機構の構成は同一でアームの長さが大きくされることで、アームの張出長さが拡大するので、確実にアームがブームの内面を押圧してブーム計測装置のセンタリングを行う。ひいては、長さが異なるアームを有する複数のセンタリングユニットを事前に用意すれば、ブームのサイズに応じたセンタリングユニットの交換作業をするだけで、当該ブームのサイズに合致したブーム計測装置が簡単に構成される。
【0013】
(4) 上記走行ユニットは、上記ブームの内面との間に生じる摩擦力を低減する支持脚を有することが好ましい。
【0014】
走行ユニットが上記支持脚を有するので、走行ユニットがセンタリングされる際にブームの側面に加わる負荷が低減する。すなわち、ブーム計測装置は、ブームの側面に大きな負荷をかけずにブームの幅方向の中央に位置決めされる。その結果、計測時のブームの変形が防止され、より正確な計測が可能となる。
【0015】
(5) 上記アームの先端に、上記ブームの内面に対して転動し得るローラが設けられていることが好ましい。
【0016】
ブームは、いわゆる製罐作業により製造されるから、完全に真直な形状ではなくわずかに湾曲した形状となる場合もある。かかる場合、ブーム計測装置がブーム内を移動する際に、アームの先端がブームの側面に接触することが想定される。しかし、ブームの内面に対して転動し得るローラがアームの先端に設けられているので、ブームが僅かに曲がっていたとしても、ブーム計測装置が移動の際にブームの側面に加える負荷を低減することができる。すなわち、ブーム計測装置は、ブームの側面に大きな負荷をかけずに移動することができる。
【0017】
(6) 上記センタリングユニットは、上記アーム及びリンク機構を支持するリンクフレームを有しており、当該リンクフレームは、上記走行ユニットに着脱自在であることが好ましい。
【0018】
リンクフレームは、上記アーム及びリンク機構を支持するから、リンクフレームの仕様により、上記アーム及びリンク機構の高さ位置が変更される。したがって、ブームの計測時に、ブームのサイズに合わせてセンタリングユニットが換装されることにより、走行ユニットに装着された状態の一対のアームの高さ位置を当該ブームの高さ方向における中央に配置することができる。すなわち、一対のアームは、ブームのサイズに拘わらず高さ方向におけるブームの側面の中央位置に当接することができ、ブーム計測装置は、ブームのサイズに拘わらずブームの幅方向の中央に正確に位置決めされる。
【0019】
(7) 上記リンクフレームは、上記アームを支持し且つ上記幅方向への進退を案内する保持筒を有しているのが好ましい。
【0020】
この構成では、上記アームの長さが大きくなった場合でも、アームが保持筒に保持されているからアームの自重による撓みが抑えられる。したがって、アームは、ブームの高さ方向における側面の中央位置に当接することができる。
【0021】
(8) 上記計測ユニットは、上記リンクフレームに着脱自在に保持されていることが好ましい。
【0022】
この構成では、上記リンクフレームが交換された場合、これに合わせて計測ユニットも換装される。したがって、ブームの計測時に、ブームのサイズに合わせて計測ユニットの高さ位置がブームの高さ方向における中央に配置される。すなわち、計測ユニットは、ブームのサイズに拘わらず高さ方向におけるブームの中央に位置する。
【0023】
(9) 上記走行ユニットは、上記支持脚が当接するブームの内面に当接する当接位置と当該内面から離間する離間位置とに変位する固定部材を有する固定機構を備えていることが好ましい。
【0024】
この構成では、固定部材がブームの内面に当接することによって、前述のように位置決めされたブーム計測装置がブームに固定される。ブーム計測装置は、ブームの中央に固定された後、計測ユニットによって、ブームの内面の計測を行う。したがって、ブーム計測装置は、ブームの中央から位置ずれすることなく、ブームの内面の計測を行うことができる。
【0025】
(10) 上記走行ユニット、計測ユニット、センタリングユニット及び固定機構の駆動を制御するコントローラをさらに備えていることが好ましい。上記コントローラは、上記アクチュエータを作動させて上記アームを張り出して上記ブームの内面に当接させるセンタリング処理と、上記固定機構を作動させて上記固定部材を上記ブームの内面に固定する固定処理と、上記アクチュエータの作動を停止させる停止処理と、上記計測ユニットを駆動させて計測を行う計測処理と、上記固定機構の作動を停止させる固定解除処理と、を実行する。
【0026】
この構成では、計測ユニットによる計測の前に、アクチュエータが停止し、一対のアームの張り出しが停止する。したがって、ブームの側面に負荷を加わらない状態でブームの内面の計測が行われる。その結果、計測時のブームの変形が抑えられ、計測の精度が高められる。
【0027】
(11) 上記走行ユニット、計測ユニット及びセンタリングユニットの駆動を制御するコントローラを備え、当該コントローラは、上記幅方向と直交する方向に沿う一方側及び他方側にそれぞれ設けられている上記一対のアームのうち、上記計測ユニットに近い方のアームを張り出させた後、他方のアームを張り出させるように構成されていることが好ましい。
【0028】
この場合、計測ユニットに近い方の一対のアームが、計測ユニットから遠い方の一対のアームよりも先に張り出される。したがって、計測ユニットは、ブームの中心により確実に位置決めされる。
【発明の効果】
【0029】
本発明に係るブーム計測装置は、複雑な内面形状を有するブームの中心に正確に位置決めして、寸法計測を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【0030】
【発明を実施するための形態】
【0031】
以下、適宜図面が参照されつつ本発明の実施形態が説明される。なお、以下に説明される実施形態は本発明の一例にすぎず、本発明の要旨を変更しない範囲で、本発明の実施形態が適宜変更されることは言うまでもない。
【0032】
[ブーム計測装置２０の構成について]
【0033】
本実施形態に係るブーム計測装置２０（図１、図２参照）は、クレーン車などの作業車に搭載されるブーム１０（図３参照）の製造において、製造されたブーム１０の検査に用いられる。詳しく説明すると、ブーム１０の製造は、例えば、鋼板がプレスや溶接などによって筒状に形成（製罐）され、これに他の金属部材が溶接されるなどして完成する。他の金属部材が溶接されることなどにより、ブーム１０に歪が生じたり、ブーム１０に凹や凸が生じたりすることがある。ブーム計測装置２０は、ブーム１０の内面の形状を計測する。すなわち、ブーム計測装置２０は、ブーム１０の内面形状に応じた計測データを収集する。検査者は、ブーム計測装置２０が収集した計測データに基づいて、ブーム１０が製作図面上の指示寸法通りに製造されているかどうかを判断する。
【0034】
図３が示すように、ブーム１０は、一般に筒状を呈しており、本実施形態では、平面である内面１１、１２、１３及び湾曲面である内面１４等の内面を有する。ブーム１０は、内面１３を下にして工場の床などに載置されて検査される。
【0035】
ブーム１０のサイズ（外形形状）は、吊荷の重量に応じて設計変更される。具体的には、ブーム１０の幅は約１８０ｍｍから約４５０ｍｍ程度、高さは約３００ｍｍから約６００ｍｍ程度、長さは約６５００ｍｍから約７５００ｍｍ程度であり、例えば小型、中型、大型等に分類される。
【0036】
ブーム計測装置２０は、図１が示す計測本体２１及び図２が示す制御本体２２を備える。計測本体２１は、図３が示すようにブーム１０内に配置され、ブーム１０内を移動しつつブーム１０の内面の計測を行う。制御本体２２は、計測本体２１の駆動を制御し、かつ計測本体２１が出力する情報に基づいて計測データを生成してメモリ３０２（図１５参照）に記憶させる。
【0037】
図２が示すように、制御本体２２は、台車２３に載置されている。制御本体２２は、図１５が示す電源ケーブル３５及び通信ケーブル３６によって計測本体２１と接続されている。制御本体２２は、電源ケーブル３５を通じて計測本体２１へ２４Ｖなどの直流電圧及び交流電圧を供給する。制御本体２２は、通信ケーブル３６を通じて計測本体２１に駆動信号を送る。計測本体２１は、通信ケーブル３６を通じて制御本体２２に検出圧力や検出距離などを送る。
【0038】
図２が示すように、制御本体２２と共にエア管理装置２４が台車２３に載置されている。エア管理装置２４は、第１接続端２５及び第２接続端２６を有する。第１エア配管２８（図１５参照）が第１接続端２５に接続され、第２エア配管２９（図１５参照）が第２接続端２６に接続されている。第２エア配管２９は、工場に付設されたエアの配管とエア管理装置２４とを接続する。第１エア配管２８は、エア管理装置２４と計測本体２１とを接続する。そして、工場に付設されたコンプレッサなどのエア供給装置２７（図１５参照）から上記エアの配管にエアが供給される。すなわち、エア管理装置２４を介してエア供給装置２７から計測本体２１にエアが供給される。エア管理装置２４は、計測本体２１に供給されるエアの供給のオン／オフやエアの圧力などの管理を行う。計測本体２１（図１参照）は、供給されたエアを用いて、図１５が示すエアシリンダ５１、１５０、１５５、シリンジ７１、７２、及びエアシリンダ７３、７４を駆動させる。
【0039】
なお、エア管理装置２４は、ブーム計測装置２０に含まれていてもよい。また、ブーム計測装置２０は、専用のエア供給装置２７を有していてもよい。すなわち、ブーム計測装置２０は、工場に付設された圧縮空気設備を利用して使用されてもよいし、専用のエア供給装置を有していてもよい。
【0040】
図１５が示す第１エア配管２８、電源ケーブル３５、及び通信ケーブル３６の長さは、少なくともブーム１０（図３参照）の長さよりも長い。制御本体２２は、ブーム１０の一方の端の近くに配置される。計測本体２１は、ブーム１０の一方の端の開口からブーム１０内に進入し、ブーム１０内を一方の端から他方の端まで走行しつつ、ブーム１０の計測を行う。
【0041】
以下、計測本体２１及び制御本体２２の構成について詳しく説明される。
【0042】
【0043】
走行ユニット３０は、センタリングユニット１００及び計測ユニット２００を搭載し、ブーム１０内を走行する。本明細書において、計測本体２１がブーム１０内に載置された状態において（図３参照）、上下方向１５、前後方向１６及び左右方向１７が定義される。すなわち、上下方向１５は鉛直方向、前後方向１６は走行ユニット３０が走行する方向、左右方向１７は上下方向１５及び前後方向１６に直交する方向である。走行ユニット３０が進む向きが「前向き」と定義される。左右方向１７は、特許請求の範囲に記載された「幅方向」に相当する。
【0044】
図４及び図５が示すように、走行ユニット３０は、本体フレーム３１を備える。本体フレーム３１は、４つの支持脚３２を有している。具体的には、走行ユニット３０は、本体フレーム３１の前部及び後部にそれぞれ左右一対の支持脚３２を有している。
【0045】
各支持脚３２は、上下方向１５に沿って延びる円柱状を呈する。各支持脚３２の下端にボール３３（図５参照）が設けられている。このボール３３は、所定のベアリングを介して支持脚３２に保持されている。ボール３３は、ブーム１０の内面１３（図３参照）に当接し円滑に回転する。
【0046】
走行ユニット３０は、本体フレーム３１に保持されたスライド機構４０と、スライド機構４０によってスライドされるリフト機構５０と、リフト機構５０によって上下動される４つの吸盤６０とを備える。
【0047】
スライド機構４０は、スライドベース４１及びスライダ４２と、第１モータ４３（図１５参照）とを備える。この第１モータ４３は、本体フレーム３１に設けられたケース４８内に配置されており、同図では図示されていない。
【0048】
スライドベース４１は、ねじ軸４４及び案内軸４５を有する。ねじ軸４４は、前後方向１６に沿って延びており、前後方向１６における両端部において、本体フレーム３１に回転可能に支持されている。
【0049】
２つの案内軸４５が左右方向１７に所定の間隔で配置され、各案内軸４５は互いに平行で且つ前後方向１６に沿って延びている。案内軸４５の両端は、本体フレーム３１に固定されている。
【0050】
スライダ４２は、一対の挿通孔４６を有する。図４が示すように、上記案内軸４５が挿通孔４６に挿通されている。スライダ４２は、案内軸４５に支持され、前後方向１６に沿ってスライドする。
【0051】
スライダ４２は、不図示の転動体を介してねじ軸４４と噛合している。すなわち、ねじ軸４４及びスライダ４２は、いわゆるボールねじを構成している。スライダ４２は、ねじ軸４４が回転することにより、前後方向１６に沿ってスライドする。ねじ軸４４の回転によりスライダ４２に回転モーメントが作用するが、前述のように、スライダ４２は一対の案内軸４５に支持されているので、上記回転モーメントによるねじ軸４４周りの回動が防止される。
【0052】
本明細書では、本体フレーム３１に対してスライダ４２を後ろ向きに移動させるねじ軸４４の回転が順回転と定義され、ねじ軸４４に対してスライダ４２を前向きに移動させるねじ軸４４の回転が逆回転と定義される。
【0053】
ねじ軸４４及びスライダ４２がボールねじを構成するから、スライダ４２は、ねじ軸４４の回転数に応じた距離だけ、本体フレーム３１に対して前後方向１６に移動する。スライダ４２の移動距離は、後述のように計測本体２１の移動距離に相当する。したがって、ねじ軸４４の回転数が把握されることにより、計測本体２１の移動距離が制御される。
【0054】
案内軸４５に一対のストッパ４７が固定されている。スライダ４２は、一対のストッパ４７の間に配置されている。このストッパ４７は、同図が示すように鍔状に形成され、スライダ４２の移動を規制する。すなわち、ねじ軸４４が回転することによって前方或いは後方に移動するスライダ４２は、ストッパ４７に当接することにより、移動を規制される。
【0055】
第１モータ４３（図１５参照）の駆動軸は、直接に、或いは不図示のギアを介してねじ軸４４と連結されている。すなわち、第１モータ４３の回転数に応じた回転数だけ、ねじ軸４４が回転する。第１モータ４３の回転の向き及び回転数が制御されることにより、スライダ４２の移動の向き及び移動距離が制御される。
【0056】
第１モータ４３は、回転の向き及び回転数を制御可能なサーボモータである。具体的には、第１モータ４３は、制御回路を組み込まれたステッピングモータである。制御回路は、入力された駆動信号に応じて、入力された交流電圧から３相交流を生成して駆動軸を回転させる。後述の制御本体２２は、第１モータ４３に駆動信号を入力して、所定の回転向き及び所定の回転数で第１モータ４３を回転させる。
【0057】
なお、第１モータ４３は、ステッピングモータに限られず、要するに、制御本体２２が回転数を制御可能なものであればよい。例えば、第１モータ４３は、駆動軸の回転数を検出するロータリエンコーダやレゾルバなどの検出器が設けられた直流モータであってもよい。
【0058】
本明細書では、ねじ軸４４を順回転させる第１モータ４３の回転が順回転と定義され、ねじ軸４４を逆回転させる第１モータ４３の回転が逆回転と定義される。すなわち、第１モータ４３が順回転すると、スライダ４２が本体フレーム３１に対して後方へ移動し、第１モータ４３が逆回転すると、スライダ４２が本体フレーム３１に対して前方へ移動する。
【0059】
リフト機構５０は、エアシリンダ５１及びリフト板５５を備える。エアシリンダ５１は、スライダ４２に、ねじなどの固着具を用いて取り付けられている。図６が示すように、エアシリンダ５１は、上下方向１５に伸縮するシリンダロッド５２を有する。図４が示す一対のエアホース５３がエアシリンダ５１に接続されている。エアホース５３は、上記第１エア配管２８に接続されている。また、図１４が示す電磁弁５４が、エアシリンダ５１と第１エア配管２８との間に設けられている。電磁弁５４は、後述の制御本体２２から入力される駆動信号によって開閉する。エアシリンダ５１は、エアホース５３を通じてエアを供給されて伸縮する。なお、電磁弁５４は、常閉であり、駆動信号が入力されることによって開く。
【0060】
図６が示すエアシリンダ５１は、伸縮することによって、吸盤６０を当接位置及び離間位置に変位させる。当接位置は、吸盤６０がブーム１０の内面１３に押圧される位置である。離間位置（図６参照）は、吸盤６０が上記内面１３から離間する位置である。吸盤６０は、特許請求の範囲に記載された「固定部材」に相当する。リフトアップ機構５０は、特許請求の範囲に記載された「固定機構」に相当する。
【0061】
また、図１４が示すように、正圧センサ３４が第１エア配管２８に設けられている。正圧センサ３４は、上記電源ケーブル３５（図１５参照）を通じて制御本体２２から直流電圧を供給されて駆動し、検出圧力を出力する。出力された検出圧力は、通信ケーブル３６を通じて制御本体２２に入力される。
【0062】
図６が示すように、リフト板５５は、エアシリンダ５１のシリンダロッド５２に取り付けられている。リフト板５５は、上下方向１５を厚みとし、水平方向に広がる板状部５６と、板状部５６から下方に向かって突出する４つの下突出部５７とを有する。吸盤６０が、下突出部５７に固着されている。
【0063】
吸盤６０は、下面が開口する半球殻状であって、内側の領域である減圧チャンバ６１を有している。吸盤６０は、エアシリンダ５１の伸縮によって、上記当接位置及び離間位置に変位する。減圧チャンバ６１は、上記当接位置において閉空間となる。
【0064】
リフト板５５は、板状部５６から上方に向かって突出する４つの上突出部５８をさらに有している。各上突出部５８は、各下突出部５７の上方にそれぞれ位置しており、上突出部５８と下突出部５７とは、上下に並んでいる。上下に並ぶ上突出部５８及び下突出部５７と、その間の板状部５６とを貫通する貫通孔５９がリフト板５５に設けられている。貫通孔５９を通じて減圧チャンバ６１にエアが給排される。
【0065】
詳しく説明すると、各上突出部５８は、エアホース６２をそれぞれ接続されている。２本のエアホース６２は、シリンジ７１（図１４参照）に接続されている。他の２本のエアホース６２は、シリンジ７２（図１４参照）に接続されている。４つの吸盤６０の各減圧チャンバ６１は、シリンジ７１、７２によってエアをそれぞれ給排される。減圧チャンバ６１からエアが吸引されることにより、吸盤６０がブーム１０の内面１３に吸着する。
【0066】
走行ユニット３０は、吸盤６０がブーム１０の内面１３に吸着した状態で第１モータ４３が順回転することにより、前進する。詳しく説明すると、第１モータ４３が順回転すると、スライダ４２が本体フレーム３１に対して後ろ向きに移動する。すなわち、本体フレーム３１は、スライダ４２に対して前向きに移動する。スライダ４２は、吸盤６０によってブーム１０に固定されている。したがって、吸盤６０がブーム１０の内面１３に吸着した状態で第１モータ４３が順回転すると、走行ユニット３０が前進する。
【0067】
走行ユニット３０は、図４が示す減圧機構７０をさらに有している。減圧機構７０は、本体フレーム３１に支持されている。減圧機構７０は、吸盤６０の減圧チャンバ６１内を減圧する機能を有する。
【0068】
詳しく説明すると、減圧機構７０は、図１４が示す２つのシリンジ７１、７２、２つのエアシリンダ７３、７４、及び２つの電磁弁８３、８４を備える。
【0069】
シリンジ７１は、第１エア配管２８と接続されている。シリンジ７１は、シリンジチューブ７５と、シリンジチューブ７５内に配置されたプランジャ７６とを有する。シリンジチューブ７５は、上記エアホース６２を接続されている。
【0070】
エアシリンダ７３は、シリンジチューブ７７と、シリンジチューブ７７内に配置されたプランジャ７８とを有する。プランジャ７８は、シリンジ７１のプランジャ７６と、連結部材７９を用いて連結されている。すなわち、エアシリンダ７３のプランジャ７８は、シリンジ７１のプランジャ７６と一体に移動する。
【0071】
シリンジ７２は、第１エア配管２８と接続されている。シリンジ７２は、シリンジ７１と同構成であり、シリンジチューブ７５と、シリンジチューブ７５内に配置されたプランジャ７６とを有する。シリンジチューブ７５は、上記エアホース６２を接続されている。
【0072】
エアシリンダ７４は、エアシリンダ７３と同構成であり、シリンジチューブ７７と、シリンジチューブ７７内に配置されたプランジャ７８とを有する。プランジャ７８は、シリンジ７２のプランジャ７６と、連結部材７９を用いて連結されている。すなわち、エアシリンダ７４のプランジャ７８は、シリンジ７２のプランジャ７６と一体に移動する。
【0073】
シリンジ７１及びエアシリンダ７３と、シリンジ７２及びエアシリンダ７４とは、それぞれシリンジポンプを構成する。シリンジ７１及びエアシリンダ７３からなるシリンジポンプと、シリンジ７２及びエアシリンダ７４からなるシリンジポンプとは、各々独立して作動する。
【0074】
電磁弁８１が、シリンジ７１及びエアシリンダ７３に供給されるエアの流路に設けられている。電磁弁８２が、シリンジ７２及びエアシリンダ７４に供給されるエアの流路に設けられている。電磁弁８１、８２は、後述の制御本体２２から入力された駆動信号によって流路を切り替える。
【0075】
電磁弁８１、８２を通じてシリンジ７１、７２及びエアシリンダ７３、７４にエアが供給されると、プランジャ７６が順向きに移動する。その結果、エアホース６２を通じて吸盤６０の減圧チャンバ６１からエアが吸引される。シリンジ７１、７２及びエアシリンダ７３、７４は、例えば、約－２０ｋｐａまで減圧チャンバ６１を減圧する。すなわち、シリンジ７１及びエアシリンダ７３と、シリンジ７２及びエアシリンダ７４とを用いることにより、約－２０ｋｐａまで減圧チャンバ６１を減圧して、計測本体２１をブーム１０に強固に固定することができる。なお、電磁弁８１、８２により、シリンジ７１、７２及びエアシリンダ７３、７４に供給されるエアの向きが切り替えられることにより、プランジャ７６が逆向きに移動する。すなわち、プランジャ７６は、減圧チャンバ６１からエアを吸引可能な初期位置に戻される。
【0076】
電磁弁８３、８４は、減圧状態にある減圧チャンバ６１の真空破壊用である。電磁弁８３、８４は、エアホース８６、８７に設けられている。エアホース８６は、シリンジ７１と第１エア配管２８とを繋ぐ。エアホース８７は、シリンジ７２と第１エア配管２８とを繋ぐ。後述の制御本体２２が出力する駆動信号によって電磁弁８３、８４が開かれると、エアホース８６、８７を通じてエアホース６２にエアが送出されて真空破壊が行われ、大気圧未満に減圧された減圧チャンバ６１内の圧力を大気開放し、吸盤６０におけるブーム１０の内面への吸着が素早く解除される。なお、電磁弁８３、８４は、エアホース６２内のフラッシングも兼ねており、真空破壊に用いられたエアは、吸盤６０から噴き出し、吸盤６０やブーム１０の内面１３に付着したごみを吹き飛ばす。
【0077】
単独にフラッシングを実行するか否かの判断のために、減圧チャンバ６１の圧力を計測する一対の負圧センサ８５が設けられている。負圧センサ８５は、制御本体２２から電力を供給されて駆動し、検出した負圧である検出圧力を出力する。検出圧力は、上記通信ケーブル３６（図１５参照）を通じて制御本体２２に入力される。
【0078】
【0079】
センタリングユニット１００は、リンクフレーム１１０と、図８が示す一対の前アーム１２１、１２２、前リンク機構１４０、前エアシリンダ１５０、及び保持筐体１６０を備える。図８は、前リンク機構１４０等を示すが、後側の後アーム１３１、１３２、後リンク機構１４７、後エアシリンダ１５５の構成も同様である。前アーム１２１、１２２は、特許請求の範囲に記載された「一方のアーム」に相当する。後アーム１３１、１３２は、特許請求の範囲に記載された「他方のアーム」に相当する。
【0080】
図４が示すリンクフレーム１１０は、走行ユニット３０に着脱自在である。すなわち、センタリングユニット１００は、走行ユニット３０に着脱自在である。センタリングユニット１００は、計測するブーム１０のサイズに応じて、センタリングユニット１０１やセンタリングユニット１０２（図１０参照）に換装される。センタリングユニットの換装については後述される。
【0081】
リンクフレーム１１０は、リンクフレーム本体１１１及び取付板１１２を有する。リンクフレーム本体１１１は、前後方向１６に沿って延びる中空の矩形箱状である。リンクフレーム本体１１１は、下面に開口を有しており、当該開口を通じて走行ユニット３０に装着される。そして、リンクフレーム本体１１１は、ボルト及びナットなどの固着具を用いて、走行ユニット３０に固定される。
【0082】
また、リンクフレーム本体１１１は、左右の側面に開口を有する。当該左右の開口から、一対の前アーム１２１、１２２及び一対の後アーム１３１、１３２が突出している。
【0083】
取付板１１２は、計測ユニット２００をリンクフレーム本体１１１に取り付けるための部材である。取付板１１２は、複数のねじ１０８を用いてリンクフレーム本体１１１の前面に取り付けられている。
【0084】
取付板１１２は、ねじ１０５がねじ込まれる複数の取付孔１１３を有している。ねじ１０５によって、計測ユニット２００が取付板１１２に着脱自在に取り付けられる。
【0085】
リンクフレーム１１０は、センタリングユニット１００の換装のための前後一対の環状部１１４をさらに有している。リンクフレーム１１０は、各環状部１１４にそれぞれ掛けられた不図示のフックによって吊り下げられる。
【0086】
図８が示す保持筐体１６０が、リンクフレーム本体１１１の内側前方及び内側後方にそれぞれ配置され、ボルト及びナットなどを用いてリンクフレーム本体１１１に取り付けられている。
【0087】
リンクフレーム本体１１１の内側前方に配置された保持筐体１６０は、一対の前アーム１２１、１２２及び前リンク機構１４０を保持する。リンクフレーム本体１１１の内側後方に配置された保持筐体１６０は、一対の後アーム１３１、１３２及び後リンク機構１４７を保持する。２つの保持筐体１６０は同一の構成である。以下では、リンクフレーム本体１１１の内側前方に配置された保持筐体１６０について主に説明がされる。
【0088】
【0089】
天板１６１は、上下方向１５を厚みとし、前後方向１６及び左右方向１７に沿って広がる矩形板状である。天板１６１は、挿通孔１６９を有している。前エアシリンダ１５０が、天板１６１に載置されている。そして、前エアシリンダ１５０のシリンダロッド１５１が挿通孔１６９に挿通されている。
【0090】
左右一対の側板１６２、１６３は、左右方向１７を厚みとし、上下方向１５及び前後方向１６に沿って広がる矩形板状である。側板１６２、１６３は、天板１６１の左右方向１７における両端部からそれぞれ下向きに突出しており、左右方向１７において互いに対向している。
【0091】
左右一対の側板１６２、１６３は、貫通孔１６５をそれぞれ有している。前アーム１２１が側板１６２の貫通孔１６５に挿通されている。前アーム１２２が、側板１６３の貫通孔１６５に挿通されている。
【0092】
保持筒１６６は、不図示のねじによって側板１６２に取り付けられており、保持筒１６７は、ねじ１０９によって側板１６３に取り付けられている。保持筒１６６は、側板１６２の外側面から外向き（右向き）に突出している。保持筒１６７は、側板１６３の外側面から、外向き（左向き）に突出している。
【0093】
保持筒１６６、１６７は、同形状である。具体的には、保持筒１６６、１６７は、それぞれ丸筒状であって、軸孔１６８を中心部にそれぞれ有している。保持筒１６６は、軸孔１６８が側板１６２の貫通孔１６５と重なる位置に配置されている。保持筒１６７は、軸孔１６８が側板１６３の貫通孔１６５と重なる位置に配置されている。前アーム１２１は、保持筒１６６の軸孔１６８に挿通されており、前アーム１２２は、保持筒１６７の軸孔１６８に挿通されている。すなわち、一対の前アーム１２１、１２２は、左右方向１７に並んでいる。
【0094】
架設部材１７０は、一対の側板１６２、１６３に架設されている。架設部材１７０は、保持筐体１６０の剛性を高める。図８に示す例では、２つの架設部材１７０が一対の側板１６２、１６３に架設されている。
【0095】
前アーム１２１、１２２は、同形状である。具体的には、前アーム１２１、１２２は、ともに真直丸棒状である。前アーム１２１は、保持筒１６６の軸孔１６８及び側板１６２の貫通孔１６５に挿通されており、保持筒１６６によって、左右方向１７に沿ってスライド自在に保持されている。同様に、前アーム１２２は、保持筒１６７の軸孔１６８及び側板１６３の貫通孔１６５に挿通されており、保持筒１６７によって、左右方向１７に沿ってスライド自在に保持されている。
【0096】
前アーム１２１の基端部は、保持筐体１６０内に位置している。前アーム１２１の先端部は、保持筒１６６の外部に位置している。前ヒンジ部１２３及び後ヒンジ部１２４が、前アーム１２１の基端部に設けられている。前ヒンジ部１２３は、前アーム１２１の基端部から前方に向かって突出している。後ヒンジ部１２４は、前アーム１２１の基端部から後方に向かって突出している。ヒンジ部１２３、１２４は、後述の第１リンク１４１、１４２と連結されている。
【0097】
前アーム１２１の先端部は、ローラ１２５及び回転軸１２６を保持している。詳しく説明すると、前アーム１２１は、上下方向１５に沿って延びる回転軸１２６を保持している。回転軸１２６は、ローラ１２５の軸孔に挿通されている。すなわち、ローラ１２５は、回転軸１２６に回転自在に支持されている。ローラ１２５は、ブーム１０の内面１１に当接して回転する。ローラ１２５は、アーム１２１、１２２が内面１１に加える負荷を低減する。
【0098】
前アーム１２２は、前アーム１２１と同形状であり、前アーム１２１と同様に、前ヒンジ部１２３、後ヒンジ部１２４、ローラ１２５、及び回転軸１２６を有する。
【0099】
前アーム１２１、１２２は、前エアシリンダ１５０及び前リンク機構１４０によって、同期して左右方向１７に張り出される。以下、前エアシリンダ１５０及び前リンク機構１４０について詳しく説明がされる。
【0100】
前エアシリンダ１５０は、上記天板１６１に固定されており、計測本体２１の左右方向１７における中央に位置している。前エアシリンダ１５０のシリンダロッド１５１は、保持筐体１６０の天板１６１の挿通孔１６９に挿通されおり、保持筐体１６０内に位置している。
【0101】
シリンダロッド１５１は、前ヒンジ部１５２及び後ヒンジ部１５３を有している。前ヒンジ部１５２は、シリンダロッド１５１から前方に向かって突出している。後ヒンジ部１５３は、シリンダロッド１５１から後方に向かって突出している。ヒンジ部１５２、１５３は、後述の第１リンク１４１、１４２と連結されている。
【0102】
前エアシリンダ１５０は、図１４が示す一対のエアホース１５６、１５７を通じて第１エア配管２８と接続されている。エアホース１５６、１５７を通じて前エアシリンダ１５０にエアが供給されることにより、シリンダロッド１５１が伸縮する。
【0103】
電磁弁１５４が、前エアシリンダ１５０及び後エアシリンダ１５５と第１エア配管２８との間のエアの流路に設けられている。電磁弁１５４は、後述の制御本体２２から入力された駆動信号によって開く。
【0104】
前エアシリンダ１５０は、速度制御弁１５８を装着されている。同様に、後述の後エアシリンダ１５５も、速度制御弁１５８を装着されている。速度制御弁１５８は、電磁弁１５４が開かれた場合に、前エアシリンダ１５０を先に伸長さた後、後エアシリンダ１５５を伸長させる。すなわち、速度制御弁１５８がエアシリンダ１５０、１５５に装着されたことにより、前アーム１２１、１２２が張り出された後、後アーム１３１、１３２が張り出される。
【0105】
【0106】
第１リンク１４１、１４２及び第２リンク１４３、１４４は、同形状である。具体的には、第１リンク１４１、１４２及び第２リンク１４３、１４４は、細長の板状である。第１リンク１４１、１４２及び第２リンク１４３、１４４は、貫通孔１４５、１４６を両端部にそれぞれ有している。
【0107】
前アーム１２１の前ヒンジ部１２３が、第１リンク１４１の貫通孔１４６に挿通されている。前アーム１２１の後ヒンジ部１２４が、第１リンク１４２の貫通孔１４６に挿通されている。前アーム１２２の前ヒンジ部１２３が、第２リンク１４３の貫通孔１４６に挿通されている。前アーム１２２の後ヒンジ部１２４が、第２リンク１４４の貫通孔１４６に挿通されている。
【0108】
また、上記前ヒンジ部１５２が、第１リンク１４１及び第２リンク１４３の貫通孔１４５に挿通されている。上記後ヒンジ部１５３が、第１リンク１４２及び第２リンク１４４の貫通孔１４５に挿通されている。
【0109】
上記シリンダロッド１５１が下方に移動すると、リンク１４１、１４２、１４３、１４４が同期し（図８参照）、一対の前アーム１２１、１２２が同期して、図７（Ａ）に示される状態から左右に張り出され、図７（Ｂ）に示される状態になる。上記シリンダロッド１５１が上方に移動すると、一対の前アーム１２１、１２２が図７（Ｂ）に示される状態から図７（Ａ）に示される状態に同期して格納される。上述のように、前アーム１２１と前アーム１２２とは同形状であるので、前アーム１２１の張出量と前アーム１２２の張出量とは、常に同一である。同様に、後アーム１３１の張出量と後アーム１３２の張出量とは、常に同一である。
【0110】
なお、前エアシリンダ１５０及び後エアシリンダ１５５の動作圧力は、約０．２Ｍｐａ程度とされる。動作圧力が約０．２Ｍｐａとされることにより、センタリングユニット１００は、ブーム１０の内面１１、１２に過大な負荷を加えることなく、センタリングを行うことができる。
【0111】
次に、センタリングユニット１００の換装について説明がされる。センタリングユニット１００は、計測するブーム１０のサイズや種別に応じて、図１０が示すセンタリングユニット１０１やセンタリングユニット１０２に換装される。
【0112】
センタリングユニット１００は、小型のブーム１０の計測に用いられる。センタリングユニット１０１は、中型のブーム１０の計測に用いられる。センタリングユニット１０２は、大型のブーム１０の計測に用いられる。なお、センタリングユニットの種類は、４種類以上であってもよい。
【0113】
以下、センタリングユニット１０１、１０２の構成について説明がされる。なお、上記センタリングユニット１００と同一の構成については、同一の符号を付して説明が省略される。
【0114】
図１０が示すように、センタリングユニット１０１は、リンクフレーム本体１１１に代えてリンクフレーム本体１８１を有する。リンクフレーム本体１８１の高さは、計測するブーム１０のサイズに応じて、リンクフレーム本体１１１よりも高くされている。上記取付板１１２が、リンクフレーム本体１８１に取り付けられている。取付板１１２に取り付けられる計測ユニット２００は、ブーム１０の上下方向１５における中央に位置する。すなわち、センタリングユニット１００がセンタリングユニット１０１に換装されることにより、計測ユニット２００は、常にブーム１０の中央に位置する。
【0115】
センタリングユニット１０１は、上記保持筐体１６０（図９参照）に代えて、図１１が示す保持筐体１９０を備え、上記前アーム１２１、１２２及び後アーム１３１、１３２（図９参照）に代えて、前アーム１９１、１９２、及び後アーム１９３、１９４を備える。
【0116】
保持筐体１９０は、上記保持筒１６６、１６７（図９参照）に代えて保持筒１９５、１９６を有する。保持筒１９５、１９６は、保持筒１６６、１６７と同様に、軸孔１６８を有する丸筒状であって、側板１６２、１６３にそれぞれ取り付けられている。
【0117】
保持筒１９５、１９６は、前アーム１９１、１９２の長さに合わせて、上記保持筒１６６、１６７（図９参照）よりも長くされている。保持筒１９５、１９６は、前アーム１９１、１９２が撓むことを抑制する。
【0118】
前アーム１９１、１９２は、長さ以外は、前アーム１２１、１２２（図９参照）と同じ構成である。前アーム１９１、１９２は、ブーム１０のサイズに合わせて、前アーム１２１、１２２よりも長くされている。
【0119】
リンクフレーム本体１８１の前部に配置される保持筐体１９０は、上記前リンク機構１４０及び前エアシリンダ１５０を保持している。すなわち、前アーム１９１、１９２のスライド距離Ｄ１（図１２（Ａ）参照）と、前アーム１９１、１９２のスライド距離Ｄ２（図１２（Ｂ）参照）とは、同じである。センタリングユニット１０１の前アーム１９１、１９２は、センタリングユニット１００の前アーム１２１、１２２と同じ距離だけ左右に張り出してブーム１０の内面１１、１２に当接する。すなわち、前アーム１９１、１９２の長さを前アーム１２１、１２２よりも長くすることにより、センタリングユニット１００及びセンタリングユニット１０１において、前リンク機構１４０及び前エアシリンダ１５０は、共通の部品となる。
【0120】
リンクフレーム本体１８１の後部に配置される保持筐体１９０は、上記後リンク機構１４７及び後エアシリンダ１５５と、後アーム１９３、１９４とを保持する。後アーム１９３、１９４の構成は、前アーム１９１、１９２の構成と同じである。
【0121】
センタリングユニット１０２は、リンクフレーム本体１８２を備える。リンクフレーム本体１８２の高さは、リンクフレーム本体１８１よりも高い。リンクフレーム本体１８２は、上記取付板１１２を取り付けられている。取付板１１２に取り付けられた計測ユニット２００は、大型のブーム１０の上下方向１５における中央に位置する。すなわち、センタリングユニット１００がセンタリングユニット１０２に換装されることにより、計測ユニット２００は、常にブーム１０の中央に位置する。
【0122】
リンクフレーム本体１８２は、保持筐体１６０（図９参照）に代えて、不図示の保持筐体を備えている。この保持筐体は、上記天板１６１、一対の側板１６２、１６３、及び架設部材１７０と、一対の保持筒１８３、１８４を有している。保持筒１８３、１８４は、前アーム１８５、１８６の長さに合わせて、上記保持筒１９５、１９６よりも長くされている。
【0123】
リンクフレーム１８２が備える一方の保持筐体は、上記保持筐体１６０と同様にして、上記前エアシリンダ１５０及び一対の前アーム１８５、１８６を保持している。前アーム１８５、１８６は、大型のブーム１０に合わせた長さとされている。リンクフレーム１８２が備える他方の保持筐体は、上記保持筐体１６０と同様にして、上記後エアシリンダ１５５及び一対の後アーム１８７、１８８を保持している。後アーム１８７、１８８は、前アーム１８５、１８６と同構成である。アーム１８５、１８６、１８７、１８８のスライド長さＤ３（図１２（Ｃ）参照）と、前アーム１２１、１２２のスライド長さＤ１（図１２（Ａ）参照）とは、同じである。すなわち、アーム１８５、１８６、１８７、１８８の長さがブーム１０のサイズに応じて変更されることにより、センタリングユニット１００及びセンタリングユニット１０２において、同一構成のリンク機構１４０、１４７及びエアシリンダ１５０、１５５は、共通の部品となる。
【0124】
【0125】
接続部材２０１は、ねじ１０５によって、リンクフレーム１１０に着脱自在に取り付けられている。図１３が示すように、接続部材２０１は、回転軸２１０を回転可能に保持している。同図では、回転軸２１０を回転可能に保持するベアリングが接続部材２０１に設けられている。
【0126】
回転軸２１０は、前後方向１６に沿って延びている。また、回転軸２１０は、左右方向１７における計測本体２１の中央に位置している。
【0127】
回転軸２１０は、第２モータ２０５（図４参照）の駆動軸と直接、或いはギアを介して間接的に連結されている。或いは、回転軸２１０は、第２モータ２０５の駆動軸であってもよい。回転軸２１０は、第２モータ２０５によって回転される。
【0128】
回転部材２０２は、円板状である。回転部材２０２は、嵌入孔２１７を有している。回転軸２１０が、嵌入孔２１７に嵌入されている。回転部材２０２は、回転軸２１０と一体に回転する。
【0129】
図４が示すように、回転部材２０２は、複数の取付孔２１６を有している。ねじ１０６が、取付孔２１６にねじ込まれる。取付部材２０３が、ねじ１０６によって、回転部材２０２に着脱自在に取り付けられている。
【0130】
取付部材２０３は、走行ユニット３０に搭載されるセンタリングユニットの種別、すなわち、計測を行うブーム１０の種別やサイズに応じて取付部材２１１や取付部材２１２（図１０参照）に交換される。詳しくは後述される。
【0131】
レーザ測距センサ２０４は、レーザ光を照射する照射部と、ブーム１０の内面で反射されたレーザ光である反射光を受光する受光部と、制御回路と、を備える。照射部と、受光部と、制御回路を構成する基板とは、ケース２１４に収容されている。図１３では、照射部、受光部、及び制御回路の図示が省略されている。
【0132】
制御回路は、供給された直流電圧を用いて照射部を駆動するドライブ回路と、照射部がレーザ光を照射したタイミングと受光部が反射光を受光したタイミングとの差に応じた検出値を出力する出力回路と、を含む。検出値は、レーザ測距センサ２０４とブーム１０の内面との間の距離を示す。以下では、レーザ測距センサ２０４が出力する検出値を、検出距離と記載して説明がされる。
【0133】
図１３が示すように、ケース２１４は、取付孔２１３を有している。ねじ１０７が、取付孔２１３にねじ込まれる。レーザ測距センサ２０４は、ねじ１０７により、取付部材２０３、２１１、２１２に着脱自在に取り付けられている。
【0134】
ケース２１４は、レーザ光及び反射光が通過する窓２１５を有している。窓２１５は、回転軸２１０の径方向を向いている。すなわち、レーザ光は、回転軸２１０の径方向に照射される。レーザ測距センサ２０４が回転軸２１０と一体に１回転することにより、ブーム１０の内面の全周に亘ってレーザ光が照射される。すなわち、レーザ測距センサ２０４は、回転軸２１０から内面の各位置までの距離を計測することができる。
【0135】
第２モータ２０５は、直流モータ或いはサーボモータである。以下では、第２モータ２０５が直流モータである例が説明される。第２モータ２０５は、不図示のドライブ回路によって駆動される。詳しく説明すると、ドライブ回路は、上記電源ケーブル３５を通じて計測本体２１に供給された直流電圧と第２モータ２０５とを接続する供給ラインに接続されたスイッチを有する。当該スイッチは、第２モータ２０５への直流電圧の供給のオンオフ、及び供給する直流電圧の正負の切り替えを行う。このスイッチは、制御本体２２から入力された駆動信号によって動作する。すなわち、制御本体２２は、第２モータ２０５の駆動及び回転の向きを制御することができる。
【0136】
図１５が示す角度センサ２０６は、レーザ測距センサ２０４の角度を検出する。角度センサ２０６は、例えば、ロータリエンコーダやレゾルバなどである。角度センサ２０６は、例えば、レーザ測距センサ２０４の初期位置をゼロとし、回転軸２１０の順回転における角度を検出角度として出力する。レーザ測距センサ２０４の初期位置は、回転軸２１０の真下となる位置である。レーザ測距センサ２０４は、第２モータ２０５によって回転されていない場合、自重により初期位置にある。
【0137】
角度センサ２０６は、上記電源ケーブル３５を通じて制御本体２２から電力を供給されて駆動し、上記通信ケーブル３６を通じて検出角度を制御本体２２に送る。
【0138】
【0139】
図１０が示すように、取付部材２１１及び取付部材２１２は、取付部材２０３と同様に矩形板状である。取付部材２０３と、取付部材２１１と、取付部材２１２とでは、長さが相違する。小型のブーム１０の計測に用いられる取付部材２１１の長さが一番短く、中型のブーム１０の計測に用いられる取付部材２１１の長さが次に長く、大型のブーム１０の計測に用いられる取付部材２１２の長さが一番長くされている。
【0140】
レーザ測距センサ２０４と回転軸２１０との距離は、取付部材２０３と取付部材２１１とのいずれが採用されるかによって相違する。すなわち、ブーム１０の種類やサイズに応じた取付部材が用いられることにより、レーザ測距センサ２０４とブーム１０の内面との間の距離が一定の範囲内となる。当該一定の範囲は、レーザ測距センサ２０４の計測規格距離範囲に概ね一致する。すなわち、ブーム１０の種類やサイズに応じた取付部材が用いられることにより、レーザ測距センサ２０４の計測規格距離範囲内でブーム１０の計測が行われる。
【0141】
次に、センタリングユニットの換装作業及び取付部材の交換作業について、図４が参照されて説明される。なお、以下では、走行ユニット３０に搭載されたセンタリングユニット１００がセンタリングユニット１０１に換装される場合について説明がされる。すなわち、小型のブーム１０の計測を行う仕様から、中型のブーム１０の計測を行う仕様に計測本体２１の仕様が変更される場合について説明がされる。
【0142】
作業者は、ねじ１０５を外して、計測ユニット２００をセンタリングユニット１００から取り外す。次に、作業者は、センタリングユニット１００を走行ユニット３０に固定するねじなどを外した後、センタリングユニット１００を吊り上げ、センタリングユニット１００を走行ユニット３０から取り外す。そして、作業者は、センタリングユニット１０１を吊り下げ、センタリングユニット１０１を走行ユニット３０に載せ、ねじ等を用いて走行ユニット３０に固定する。
【0143】
また、作業者は、ねじ１０６、１０７を外し、レーザ測距センサ２０４を取付部材２０３から取り外すとともに、取付部材２０３を回転部材２０２から取り外す。次に、作業者は、ねじ１０６を用いて取付部材２１１を回転部材２０２に取り付けるとともに、ねじ１０７を用いてレーザ測距センサ２０４を取付部材２１１に取り付ける。そして、作業者は、ねじ１０５を用いて、レーザ測距センサ２０４及び取付部材２１１が取り付けられた回転部材２０２をセンタリングユニット１０１の取付板１１２に取り付ける。
【0144】
[ブーム計測装置２０の制御について]
【0145】
次に、制御本体２２について説明がされる。制御本体２２は、図１５が示すように、中央演算処理装置であるＣＰＵ３０１と、メモリ３０２と、電源ユニット３０３と、ディスプレイ３０４と、入力装置３０５とを備える。例えば、パーソナルコンピュータが、ＣＰＵ３０１、メモリ３０２、及びディスプレイ３０４として用いられる。以下では、ＣＰＵ３０１、メモリ３０２、及びディスプレイ３０４として、パーソナルコンピュータが用いられた例が説明される。ＣＰＵ３０１及びメモリ３０２は、特許請求の範囲に記載された「コントローラ」に相当する。なお、図２では、制御本体２２は、パーソナルコンピュータのディスプレイ３０４に加えディスプレイ３０７をさらに備えている。
【0146】
入力装置３０５は、マウスやキーボードやマイクロフォン（音声入力）などである。入力装置３０５は、計測者が入力した指示に応じた操作信号をＣＰＵ３０１に入力する。
【0147】
メモリ３０２は、不図示のＯＳや、制御プログラム３１１や、表計算プログラム３１２や、計測データフォーマットや、第１閾値圧力及び第２閾値圧力や、閾値距離や、画面データなどを予め記憶する。ＯＳ、制御プログラム３１１、及び表計算プログラム３１２は、ＣＰＵ３０１によって実行される。
【0148】
表計算プログラム３１２は、例えば、エクセル（登録商標）などの市販のプログラムである。
【0149】
第１閾値圧力は、計測本体２１に正常な圧力のエアが供給されているか否かを判断する閾値である。第２閾値圧力は、制御プログラム３１１がフラッシングを行うか否かの判断に用いられる閾値である。閾値距離は、不適切な長さの取付部材２０３、２１１、２１２が回転部材２０２に取り付けられているか否かの判断に用いられる閾値である。詳しくは後述される。
【0150】
計測データフォーマットは、計測本体２１から上記通信ケーブル３６を通じて入力した検出距離を計測角度及び移動距離と対応付けてメモリ３０２に記憶させるフォーマットである。計測データフォーマットは、例えば、表計算プログラム３１２が規定するデータであって、複数の行及び列を有する表である。各行は、１度や２度や３度などの計測角度を項目としている。各列は、距離を項目としている。そして、各フィールドに、検出距離がそれぞれ入力される。
【0151】
検出距離をフィールドに入力された計測データフォーマットである計測データ表は、例えば、計測ＩＤや計測日時や計測者名と対応付けられてメモリ３０２に記憶される。計測ＩＤは、例えば、計測したブーム１０の種別や計測順などを示す情報であって、ブーム１０の計測を個別に識別する識別情報である。
【0152】
画面データは、ホーム画面データや、ブーム１０の計測を行う前にブーム１０の種別や計測を行う計測者の氏名などの入力を受け付ける入力画面や、計測結果を表示する結果表示画面や、エラー画面などを示すデータである。
【0153】
電源ユニット３０３は、入力された交流電圧を２４Ｖなどの所定の電圧値の直流電圧に変換する、いわゆるＡＣ／ＤＣコンバータである。電源ユニット３０３は、上記電源ケーブル３５と接続されており、電源ケーブル３５を通じて計測本体２１に直流電圧を供給する。
【0154】
以下、ＣＰＵ３０１によって実行される制御プログラム３１１が行う計測処理について、図１６が参照されて説明される。なお、制御プログラム３１１が実行する処理は、コントローラとしてのＣＰＵ３０１が実行する処理でもある。
【0155】
ブーム１０の計測を行う計測者は、パーソナルコンピュータに電源を投入し、制御プログラム３１１を起動させる。起動された制御プログラム３１１は、ホーム画面データをディスプレイ３０４に入力する。すなわち、ホーム画面データが示すホーム画面がディスプレイ３０４に表示される。計測者は、例えば、入力装置３０５を操作して、ホーム画面から入力画面に切り替え、計測を行うブーム１０の種類や自己の氏名などを入力する。
【0156】
制御プログラム３１１は、入力画面において入力されたブーム１０の種類や計測者の氏名をメモリ３０２に記憶させる。そして、入力装置３０５を通じて計測指示が入力されるまで待機する（Ｓ１１：Ｎｏ）。
【0157】
同図には示されていないが、制御プログラム３１１は、計測指示が入力されたと判断すると（Ｓ１１：Ｙｅｓ）、或いは図１６の処理を実行中に定期的に、正圧センサ３４を駆動させて、正圧センサ３４が出力する検出圧力を取得する。制御プログラム３１１は、取得した検出圧力が、メモリ３０２に記憶された第１閾値圧力以上であるか否かを判断する。制御プログラム３１１は、検出圧力が第１閾値圧力未満である場合は、異常と判断し、メモリ３０２に記憶された第１エラー画面データをディスプレイ３０４に入力する。すなわち、第１エラー画面がディスプレイ３０４に表示される。第１エラー画面は、例えば、「エア圧力に異常があります」などの文字を有する。第１エラー画面を視認した検査者は、上記第１エア配管２８の接続等の確認を行う。
【0158】
制御プログラム３１１は、計測指示が入力されたと判断すると（Ｓ１１：Ｙｅｓ）、移動距離と対応付けて、メモリ３０２に記憶された計測データフォーマットに基づいて計測データ表を生成し、生成した計測データ表をメモリ３０２に記憶させる。例えば、制御プログラム３１１は、入力されたブーム１０の種類等や日時に基づいて計測ＩＤを生成し、生成した計測ＩＤを名称とするフォルダを生成し、生成したフォルダに、移動距離等を名称とするサブフォルダを生成し、生成したサブフォルダに計測データ表を格納することにより、移動距離と対応付けて計測データ表をメモリ３０２に記憶させる。なお、上記計測データ表の記憶は一例であり、他の手法によって計測データ表がメモリ３０２に記憶されてもよい。なお、移動距離は、例えば、初期値をゼロとし、計測本体２１が移動することによってカウントアップされる距離である。詳しくは後述される。
【0159】
次に、制御プログラム３１１は、計測本体２１のセンタリングを行うセンタリング処理を実行する（Ｓ１３）。詳しく説明すると、まず、制御プログラム３１１は、駆動信号を電磁弁１５４に入力し、前エアシリンダ１５０を伸長させる。前エアシリンダ１５０が伸長することにより、一対の前アーム１２１、１２２が張り出される。そして、上記速度制御弁１５８により、前エアシリンダ１５０が駆動してから第１所定時間が経過すると、後エアシリンダ１５５が伸長する。後エアシリンダ１５５が伸長することにより、一対の後アーム１３１、１３２が張り出される。第１所定時間は、上記速度制御弁１５８によって調整されるエアの流量によって決まる。第１所定時間は、計測本体２１の前部がブーム１０の幅方向に移動して位置決めされるのに要する十分な時間とされる。
【0160】
一対の前アーム１２１、１２２及び一対の後アーム１３１、１３２による計測本体２１のセンタリングについて詳しく説明する。一対の前アーム１２１、１２２が張り出されると、前アーム１２１或いは前アーム１２２が、ブーム１０の内面１１或いは内面１２に当接する。以下では、前アーム１２１が内面１１に当接する例が説明される。
【0161】
前アーム１２１がブーム１０の内面１１に当接することにより、前アーム１２１は、ブーム１０の内面１１から抗力を受ける。すなわち、計測本体２１の前部は、ブーム１０の内面１１によってブーム１０の幅方向に押される。ブーム１０の内面１１に押された計測本体２１の前部は、ブーム１０の幅方向の中央に向かって移動する。その際、計測本体２１の支持脚３２のボール３３が回転する。回転するボール３３は、計測本体２１がブーム１０の幅方向に移動する際に計測本体２１とブーム１０の内面１３との間に生じる摩擦力を低減する。すなわち、ボール３３は、前アーム１２１がブーム１０の内面１１に加える力（負荷）を低減する。
【0162】
計測本体２１がブーム１０の幅方向へ移動することにより、前アーム１２２がブーム１０の内面１２に当接する。すなわち、計測本体２１の前部が、ブーム１０の幅方向における中央に位置決めされる。
【0163】
計測本体２１の前部がブーム１０の幅方向における中央に位置決めされた後、一対の後アーム１３１、１３２が張り出される。
【0164】
張り出された後アーム１３１、１３２によって、上述と同様にして、計測本体２１の後部がブーム１０の幅方向における中央に位置決めされる。すなわち、計測本体２１は、その中心線がブーム１０の中心線に一致するセンター位置に位置決めされる。
【0165】
制御プログラム３１１は、センタリング処理を実行した後（Ｓ１３）、吸盤６０を降下させるリフトダウン処理を実行する（Ｓ１４）。具体的には、制御プログラム３１１は、エアシリンダ５１を伸長させる駆動信号を電磁弁５４に入力する。伸長したエアシリンダ５１は、吸盤６０を降下させ、吸盤６０をブーム１０の内面１３に押圧する。吸盤６０がブーム１０の内面１３に押圧されることにより、吸盤６０の減圧チャンバ６１が閉空間となる。
【0166】
次に、制御プログラム３１１は、吸盤６０の減圧チャンバ６１からエアを吸引する吸引処理を実行する（Ｓ１５）。具体的には、制御プログラム３１１は、電磁弁８１、８２に駆動信号を入力してシリンジ７１、７２及びエアシリンダ７３、７４を駆動させ、減圧チャンバ６１からエアを吸引する。すなわち、吸盤６０がブーム１０の内面１３に吸着し、計測本体２１がブーム１０に固定される。ステップＳ１５の処理は、特許請求の範囲に記載された「固定処理」に相当する。
【0167】
制御プログラム３１１は、シリンジ７１、７２及びエアシリンダ７３、７４を駆動させたことに基づいて、負圧センサ８５が出力する検出圧力（負圧）を取得する（Ｓ１６）。制御プログラム３１１は、取得した検出圧力が、メモリ３０２に記憶された第２閾値圧力未満になったか否かを判断する（Ｓ１７）。制御プログラム３１１は、検出圧力が第２閾値未満になったと判断すると（Ｓ１７：Ｙｅｓ）、シリンジ７１、７２及びエアシリンダ７３、７４の駆動を停止させ、減圧チャンバ６１を減圧状態で維持する（Ｓ１８）。
【0168】
制御プログラム３１１は、検出圧力が第２閾値未満になっていないと判断すると（Ｓ１７：Ｎｏ）、シリンジ７１、７２及びエアシリンダ７３、７４を駆動させてからの経過時間が第２所定時間に達したか否かを判断する（Ｓ１９）。例えば、制御プログラム３１１は、シリンジ７１、７２及びエアシリンダ７３、７４を駆動させたことに基づいて、第２所定時間を初期値とするカウントダウンタイマを動作させる。制御プログラム３１１は、カウントダウンタイマがタイムアップしたか否かに基づいて、シリンジ７１、７２及びエアシリンダ７３、７４を駆動させてからの経過時間が第２所定時間に達したか否かを判断する。
【0169】
制御プログラム３１１は、シリンジ７１、７２及びエアシリンダ７３、７４を駆動させてからの経過時間が第２所定時間に達していないと判断すると（Ｓ１９：Ｎｏ）、ステップＳ１６以降の処理を再度実行する。なお、ステップＳ１６の検出圧力の取得は、所定の時間間隔で定期的に実行される。すなわち、ステップＳ１６、Ｓ１７、Ｓ１９の処理は、所定の時間間隔で繰り返し実行される。
【0170】
エアとともにごみなどが吸引されるなどした場合、シリンジ７１、７２及びエアシリンダ７３、７４を駆動させてからの経過時間が第２所定時間に達したとしても、減圧チャンバ６１の圧力は、閾値圧力未満まで低下しない場合がある。制御プログラム３１１は、シリンジ７１、７２及びエアシリンダ７３、７４を駆動させてからの経過時間が第２所定時間に達したと判断すると（Ｓ１９：Ｙｅｓ）、フラッシング処理を実行する（Ｓ２０）。
【0171】
フラッシング処理について詳しく説明がされる。まず、制御プログラム３１１は、電磁弁８１、８２を通じてシリンジ７１、７２及びエアシリンダ７３、７４に供給するエアの流路を切り替えて、プランジャ７６を初期位置に戻す。次に、制御プログラム３１１は、上記電磁弁８３、８４に駆動信号を入力して、電磁弁８３、８４を開く。電磁弁８３、８４が開かれることにより、減圧チャンバ６１とシリンジ７１、７２との間の流路にエアが送出される。送出されたエアは、当該流路に吸引されたごみなどを、吸盤６０から外に排出する。すなわち、減圧チャンバ６１とシリンジ７１、７２との間の流路のフラッシングが行われる。
【0172】
制御プログラム３１１は、例えば、電磁弁８３、８４に駆動信号を入力してからの経過時間が第３所定時間に達したことに基づいて、電磁弁８３、８４への駆動信号の入力を停止し、フラッシング処理を終了する。すなわち、第３所定時間だけフラッシングが行われる。
【0173】
制御プログラム３１１は、フラッシング処理の終了後（Ｓ２０）、ステップＳ１５以降の処理を再度実行する。すなわち、シリンジ７１、７２及びエアシリンダ７３、７４を駆動させて、吸盤６０の減圧チャンバ６１からエアを吸引する。
【0174】
制御プログラム３１１は、減圧チャンバ６１からのエアの吸引後（Ｓ１８）、一対の前アーム１２１、１２２及び一対の後アーム１３１、１３２の張り出しを停止させ、アーム１２１、１２２、１３１、１３２を弛める（Ｓ２１）。具体的には、前エアシリンダ１５０及び後エアシリンダ１５５へのエアの流路に設けられた電磁弁１５４への駆動信号の入力を停止させ、電磁弁１５４を閉じる。アーム１２１、１２２、１３１、１３２が弛められることにより、ブーム１０の内面の計測が行われる際に、アーム１２１、１２２、１３１、１３２が、ブーム１０の内面１１、１２に負荷を加えることが防止される。ステップＳ２１の処理は、特許請求の範囲の「停止処理」に相当する。
【0175】
なお、センタリングの精度を高めるため、吸盤６０によって計測本体２１をブーム１０に固定してから前アーム１２１、１２２及び一対の後アーム１３１、１３２が弛められてもよいが、一対の前アーム１２１、１２２及び一対の後アーム１３１、１３２がブーム１０の内面１１、１２を押す時間を短くするため、一対の前アーム１２１、１２２及び一対の後アーム１３１、１３２が緩められた後、吸盤６０によって計測本体２１をブーム１０に固定してもよい。すなわち、ステップＳ１３の処理の実行後、ステップＳ２１の処理が実行され、次いで、ステップＳ１４以降の処理が実行されてもよい。その場合、ステップＳ２１の処理は、例えば、前エアシリンダ１５０或いは後エアシリンダ１５５を駆動させた後、一対の前アーム１２１、１２２及び一対の後アーム１３１、１３２が張り出すのに十分な時間である所定時間が経過したことに基づいて、ステップＳ２１の処理が実行される。或いは、ステップＳ２１の処理は、前エアシリンダ１５０や後エアシリンダ１５５に供給するエアの圧力が所定の圧力以上になったことに基づいて実行される。
【0176】
次に、制御プログラム３１１は、第２モータ２０５を逆回転させる駆動信号を、第２モータ２０５に入力する逆回転処理を実行する（Ｓ２２）。すなわち、制御プログラム３１１は、回転部材２０２及びレーザ測距センサ２０４を逆回転させる。そして、制御プログラム３１１は、角度センサ２０６が出力する検出角度を取得する（Ｓ２３）。制御プログラム３１１は、取得した検出角度が、メモリ３０２に予め記憶された所定角度に達したか否かを判断する（Ｓ２４）。所定角度は、例えば３３０度や３１５度などである。すなわち、回転部材２０２及びレーザ測距センサ２０４は、半回転しない角度範囲で逆向きに回転される。
【0177】
制御プログラム３１１は、検出角度が所定角度に達していないと判断すると（Ｓ２４：Ｎｏ）、ステップＳ２３以降の処理を再度実行する。なお、ステップＳ２３の検出角度の取得は、所定の時間間隔で定期的に実行される。すなわち、ステップＳ２３、Ｓ２４の処理は、所定の時間間隔で繰り返し実行される。
【0178】
制御プログラム３１１は、検出角度が所定角度に達したと判断すると（Ｓ２４：Ｙｅｓ）、駆動信号を第２モータ２０５に入力して、第２モータ２０５を順回転させる（Ｓ２５）。そして、制御プログラム３１１は、角度センサ２０６が出力する検出角度を取得する（Ｓ２６）。
【0179】
制御プログラム３１１は、レーザ測距センサ２０４が回転軸２１０の真下となる初期位置まで回転したか否かを判断する（Ｓ２７）。具体的には、制御プログラム３１１は、ステップＳ２６で取得した検出角度が０度に達したか否かを判断する。制御プログラム３１１は、レーザ測距センサ２０４が初期位置に達していないと判断すると（Ｓ２７：Ｎｏ）、ステップＳ２６、Ｓ２７の処理を再度実行する。なお、ステップＳ２６の検出角度の取得は、所定の時間間隔で定期的に実行される。すなわち、ステップＳ２６、Ｓ２７の処理は、所定の時間間隔で繰り返し実行される。
【0180】
制御プログラム３１１は、レーザ測距センサ２０４が初期位置に到達したと判断すると（Ｓ２７：Ｙｅｓ）、ブーム１０の計測を開始する。すなわち、制御プログラム３１１は、第２モータ２０５を逆回転させた後、順回転させ、回転部材２０２及びレーザ測距センサ２０４が所定の角速度まで加速されて初期位置を通過した後、ブーム１０の計測を開始する。
【0181】
詳しく説明すると、まず、制御プログラム３１１は、レーザ測距センサ２０４に駆動信号を入力し、レーザ測距センサ２０４を駆動する（Ｓ２８）。駆動されたレーザ測距センサ２０４は、レーザ光を断続的に照射し、一定の時間間隔で検出距離を出力する。また、制御プログラム３１１は、角度センサ２０６が出力する検出角度を取得する（Ｓ２９）。制御プログラム３１１は、取得した検出角度が、メモリ３０２に予め記憶された計測角度になったか否かを判断する（Ｓ３０）。計測角度は、例えば初期値を０度としてカウントアップされる角度である。
【0182】
制御プログラム３１１は、取得した検出角度が計測角度に到達していないと判断すると（Ｓ３０：Ｎｏ）、検出角度を再度取得する（Ｓ２９）。なお、ステップＳ２９の検出角度の取得は、所定の時間間隔で定期的に実行される。すなわち、ステップＳ２９、Ｓ３０の処理は、所定の時間間隔で繰り返し実行される。
【0183】
制御プログラム３１１は、取得した検出角度が、メモリ３０２に記憶された計測角度に達したと判断すると（Ｓ３０：Ｙｅｓ）、レーザ測距センサ２０４が出力した検出距離を取得する（Ｓ３１）。そして、制御プログラム３１１は、取得した検出距離が、メモリ３０２に記憶された閾値距離を超えているか否かを判断する（Ｓ３２）。詳しく説明すると、例えば、大型のブーム１０の計測を行う場合において、計測者が、適正な長さの取付部材２１２ではなく、適正な長さよりも短い取付部材２０３や取付部材２１１をセンタリングユニット１０２に誤って取り付けてしまった場合、ブーム１０の内面とレーザ測距センサ２０４との間の距離が長くなり、検出距離が閾値距離を超える。すなわち、ステップＳ３２では、計測者が間違って長さの短い取付部材を取り付けてしまったか否かが判断される。
【0184】
制御プログラム３１１は、検出距離が閾値距離を超えていると判断すると（Ｓ３２：Ｙｅｓ）、メモリ３０２に記憶された第２エラー画面データをディスプレイ３０４に入力して、第２エラー画面データが示す第２エラー画面をディスプレイ３０４に表示させるエラー報知を行う（Ｓ３３）。第２エラー画面は、例えば、「適正な取付部材が取り付けられていません」などの文字を有する。第２エラー画面を視認した計測者は、適正な種類の取付部材を計測本体２１に取り付ける。
【0185】
制御プログラム３１１は、検出距離が閾値距離以下であると判断すると（Ｓ３２：Ｎｏ）、ステップＳ１２で生成してメモリ３０２に記憶させた計測データ表において、メモリ３０２に記憶された計測角度と一致する計測角度と対応するフィールドに、ステップＳ２９で取得した検出距離を入力する（Ｓ３４）。
【0186】
次に、制御プログラム３１１は、レーザ測距センサ２０４が初期位置から１回転したか否かを判断する（Ｓ３５）。例えば、制御プログラム３１１は、ステップＳ２９で取得した検出角度が３５９度に達したか否かを判断し、検出角度が３５９度に達したと判断したことに基づいて、レーザ測距センサ２０４が１回転したと判断する。
【0187】
制御プログラム３１１は、レーザ測距センサ２０４が１回転していないと判断すると（Ｓ３５：Ｎｏ）、１度や２度などの所定の角度だけ計測角度をカウントアップする（Ｓ３６）。すなわち、制御プログラム３１１は、次の計測角度を決定する。例えば、２度ごとに距離を計測する場合、制御プログラム３１１は、２度だけ計測角度をカウントアップする。
【0188】
制御プログラム３１１は、ステップＳ３６の処理の実行後、ステップＳ２９以降の処理を再度実行する。すなわち、レーザ測距センサ２０４が１回転するまで、一定の角度ごとに距離が検出され、検出された距離（検出距離）が計測データ表に入力されていく。ステップＳ２８からステップＳ３４までの処理は、特許請求の範囲の「計測処理」に相当する。なお、１度や２度などの所定の角度間隔で検出距離を取得可能であれば、ステップＳ２９からＳ３５の処理以外の処理が実行されてもよい。
【0189】
制御プログラム３１１は、ステップＳ３５において、レーザ測距センサ２０４が１回転したと判断すると（Ｓ３５：Ｙｅｓ）、ブーム１０の端まで計測本体２１が移動したか否かを判断する（Ｓ３７）。具体的には、制御プログラム３１１は、移動距離が、ブーム１０の長さに対応した閾値長さに達したか否かを判断する。なお、メモリ３０２は、ブーム１０の種類に対応した閾値長さを予め記憶する。制御プログラム３１１は、計測の前に計測者が入力したブーム１０の種類に対応付けられた閾値長さをメモリ３０２から読み出して使用する。
【0190】
制御プログラム３１１は、ブーム１０の端まで移動していないと判断すると（Ｓ３７：Ｎｏ）、移動を行う（Ｓ３８）。具体的には、制御プログラム３１１は、メモリ３０２に予め記憶された所定回転数だけ第１モータ４３を順回転させる。第１モータ４３の回転数に応じた回転数だけねじ軸４４が順回転し、ねじ軸４４の回転数に応じた移動距離だけ計測本体２１が前進する。
【0191】
制御プログラム３１１は、ねじ軸４４の回転数に応じた移動距離だけ、メモリ３０２に記憶された移動距離をカウントアップする（Ｓ３９）。例えば、５００ｍｍごとにブーム１０の内面の計測を行う場合、５００ｍｍに対応する回転数だけ第１モータ４３を順回転させ、移動距離を５００ｍｍだけカウントアップする。
【0192】
次に、制御プログラム３１１は、吸盤６０の吸引を解除する（Ｓ４０）。具体的には、制御プログラム３１１は、電磁弁８３、８４に駆動信号を入力して、吸盤６０の減圧チャンバ６１にエアを供給して真空破壊を行う。すなわち、制御プログラム３１１は、計測本体２１の固定を解除する。ステップＳ４０の処理は、特許請求の範囲に記載された「固定解除処理」に相当する。
【0193】
制御プログラム３１１は、吸盤６０の吸引を解除した後（Ｓ４０）、吸盤６０を上昇させるリフトアップ処理を実行する（Ｓ４１）。具体的には、制御プログラム３１１は、電磁弁５４に駆動信号を入力して、エアシリンダ５１を収縮させ、吸盤６０を支持するリフト板５５を上昇させる。
【0194】
制御プログラム３１１は、吸盤６０を上昇させた後（Ｓ４１）、スライダ４２を初期位置に戻す（Ｓ４２）。具体的には、制御プログラム３１１は、第１モータ４３を、上記所定回転数だけ逆回転させる。第１モータ４３が逆回転すると、ねじ軸４４が逆回転して、スライダ４２が本体フレーム３１に対して前向きに移動し、スライダ４２が初期位置に戻る。なお、このとき、計測本体２１は、支持脚３２によって支持されている。
【0195】
制御プログラム３１１は、ステップＳ４２の処理の実行後、ステップＳ１２以降の処理を再度実行する。すなわち、ステップＳ３９でカウントアップした移動距離と対応付けて計測データ表を生成し、生成した計測データ表に検出距離を入力して、計測データ表を完成させる。すなわち、制御プログラム３１１は、５００ｍｍなどの一定の距離ごとにブーム１０の内面の計測を行って、移動距離と対応付けられた複数の計測データ表を生成してメモリ３０２に記憶させる。
【0196】
制御プログラム３１１は、ステップＳ３７において、ブーム１０の端まで計測を終えたと判断すると（Ｓ３７：Ｙｅｓ）、終了処理を実行する（Ｓ４３）。具体的には、制御プログラム３１１は、ステップＳ４０からＳ４２までの処理と同一の処理を実行する。
【0197】
次に、制御プログラム３１１は、生成した計測データ表において互いに対応付けられた計測角度と検出距離とを、２次元座標系における座標群に変換する座標変換処理を実行する（Ｓ４４）。具体的に説明すると、まず、制御プログラム３１１は、計測データ表に入力された検出距離に所定値を加え、検出対応距離を算出する。所定値は、回転軸２１０とレーザ測距センサ２０４との間の距離に相当する値であって、ブーム１０の種類やサイズと対応付けてメモリ３０２に予め記憶されている。計測角度と検出対応距離とは、回転軸２１０を原点とした極座標系（いわゆる円座標系）における座標を示す。制御プログラム３１１は、円座標系の各座標を、ｘｙ平面における２次元座標系の座標にそれぞれ変換する。例えば、制御プログラム３１１は、表計算プログラム３１２の機能を利用して、座標変換処理を実行する。なお、制御プログラム３１１は、ステップＳ３４において、検出距離に代えて上記検出対応距離を計測データ表に入力してもよい。
【0198】
制御プログラム３１１は、座標変換処理によって生成した２次元座標系の各座標が示すブーム１０の形状を示す図形を、ディスプレイ３０４に表示させる表示処理を実行する（Ｓ４５）。制御プログラム３１１は、例えば、表計算プログラム３１２の機能を利用して、上記図形をディスプレイ３０４に表示させる。
【0199】
検査者は、ディスプレイ３０４に表示されたブーム１０の形状及び計測データ表と、高さ：設計値±Ａｍｍ以下、幅：設計値±Ｂｍｍ以下、平坦度：１０００ｍｍ内で±Ｃｍｍ以内の検査規格とに基づいて、ブーム１０の良否を判断する。
【0200】
一方、計測者は、計測本体２１から電源ケーブル３５や通信ケーブル３６や第１エア配管２８を外し、ブーム１０内の端にある計測本体２１をブーム１０から取り出す。
【0201】
[実施形態の作用効果]
【0202】
本実施形態では、一対の前アーム１２１、１２２が左右に張り出されることにより、計測本体２１がブーム１０の幅方向における中央に位置決めされる。すなわち、ブーム計測装置２０は、ブーム１０の幅方向の中心に計測本体２１が位置決めされた状態で、ブームの内面の計測を行うことができる。
【0203】
また、一対の前アーム１２１、１２２と、一対の後アーム１３１、１３２とが前後方向１７に並んで設けられている。したがって、計測本体２１は、前後方向１７において離間する２か所において、ブーム１０の幅方向における中央に位置決めすることができる。よって、１か所で位置決めするよりも、計測本体２１をブーム１０の幅方向の中央に正確に位置決めすることができる。その結果、ブーム１０の計測の精度を向上させることができる。
【0204】
また、第１リンク１４１、１４２及び第２リンク１４３、１４４によって、一対の前アーム１２１、１２２を同期して左右に張り出させる。すなわち、簡単な構成の前リンク機構１４０で、一対の前アーム１２１、１２２を同期して左右に張り出させることができる。
【0205】
また、支持脚３２に設けられたボール３３が回転することにより、センタリングにおいてブーム１０の幅方向に計測本体２１が移動する際のブーム１０の内面１３と計測本体２１との間に生じる摩擦力が低減される。したがって、センタリングにおいて前アーム１２１或いは前アーム１２２がブーム１０の内面１１或いは内面１２に加える力（負荷）が低減する。すなわち、計測本体２１は、計測対象であるブーム１０の内面に加える負荷を低減することができる。
【0206】
また、一対の前アーム１２１、１２２の先端にコマ１２５がそれぞれ設けられている。コマ１２５は、ブーム１０の内面１１或いは内面１２に当接することによって回転する。回転するコマ１２５は、前アーム１２１、１２２がブーム１０の内面１１、１２に加える負荷を低減する。すなわち、計測本体２１は、ブーム１０が曲がっていた場合に、計測本体２１がブーム１０の内面１１、１２に加える負荷を低減することができる。
【0207】
また、センタリングユニット１００、１０１、１０２は、走行ユニット３０に着脱自在であり、ブーム１０の種類やサイズに応じたセンタリングユニットが走行ユニット３０に搭載される。適切なセンタリングユニットが走行ユニット３０に搭載されることにより、一対の前アーム１２１、１２２及び一対の後アーム１３１、１３２を、ブーム１０の内面１１、１２の高さ方向における中央に当接させることができる。その結果、ブーム１０の種類やサイズに拘わりなく、計測本体２１を、ブーム１０の幅方向における中央に、より正確に位置決めすることができる。
【0208】
また、一対の前アーム１２１、１２２は、保持筒１６６、１６７にそれぞれ保持されて左右方向１７に移動する。保持筒１６６、１６７は、前アーム１２１、１２２の撓みを抑制する。また、保持筒１６６、１６７は、前アーム１２１、１２２の上下方向１５や前後方向１６への位置ずれを抑制する。したがって、計測本体２１は、ブーム１０の幅方向における中央に、より正確に位置決めすることができる。
【0209】
また、計測ユニット２００を保持するセンタリングユニット１００、１０１、１０２は、走行ユニット３０に着脱自在であって、ブーム１０の種類やサイズに応じたセンタリングユニットが走行ユニット３０に搭載される。そして、適切なセンタリングユニットが走行ユニット３０に搭載されることにより、ブーム１０の種類やサイズに拘わりなく、計測ユニット２００が、ブーム１０の高さ方向における中央に位置することになる。したがって、レーザ測距センサ２０４を仕様規格範囲内で使用することができる。その結果、ブーム１０の計測の精度がさらに向上する。
【0210】
また、吸盤６０がブーム１０の内面１３に吸引することにより、計測本体２１がブーム１０に固定される。したがって、ブーム計測装置２０は、計測本体２１をブーム１０に固定して計測を行うことができる。すなわち、上述の第１エアホースから計測本体２１にエアが送出されることによる計測本体２１の位置ずれを生じさせることなく、ブーム１０の計測を行うことができる。
【0211】
また、制御プログラム３１１は、一対の前アーム１２１、１２２及び一対の後アーム１３１、１３２の左右への張り出しを停止した後（Ｓ２１）、ブーム１０の計測を行う。すなわち、計測対象であるブーム１０の内面１１、１２に負荷を加えずに、ブーム１０の計測を行う。したがって、ブーム計測装置２０は、ブーム１０の計測を、より正確に行うことができる。
【0212】
また、制御プログラム３１１は、計測ユニット２００に近い方のアームである一対の前アーム１２１、１２２を張り出させた後、一対の後アーム１３１、１３２を張り出せる。すなわち、計測本体２１は、計測ユニット２００が配置された前部が位置決めされた後、後部が位置決めされる。したがって、ブーム計測装置２０は、計測ユニット２００を、ブーム１０の幅方向の中央に、より正確に位置決めすることができる。
【0213】
[変形例]
【0214】
上述の実施形態では、制御プログラム３１１が、ステップＳ４４の座標変換処理において、回転軸２１０を原点とした円座標を、回転軸２１０を原点としたｘ，ｙの２次元座標に変換してディスプレイ３０４に表示する例が説明された。もっとも、制御プログラム３１１は、回転軸２１０を原点とした円座標を、回転軸２１０を原点としたｘ，ｙ，ｚの３次元座標に変換してディスプレイ３０４に表示してもよい。ｚ軸は、ブーム１０が延びる方向に沿っており、ブーム１０の一端をゼロとする。制御プログラム３１１は、計測本体２１の移動距離をｚ座標とする。本変形例では、ブーム１０の内検の形状が立体的に表示される。したがって、検査者におけるブーム１０の良否の判断がさらに容易になる。
【0215】
上述の実施形態では、計測本体２１が１回の移動を行うごとにスライダ４２が初期位置に戻される例が説明された。もっとも、ねじ軸４４が、例えば３回の移動を行った後、スライダ４２が初期位置に戻されてもよい。例えば、計測本体２１が１５ｃｍずつ３回の移動を行った後、スライダ４２が初期位置に戻されてもよい。
【0216】
上述の実施形態では、検出角度が計測角度に到達するごとに（Ｓ３０：Ｙｅｓ）、検出距離が計測データ表に入力される（Ｓ３４）例が説明された。すなわち、制御プログラム３１１が、一定の角度間隔で検出距離を取得する例が説明された。もっとも、制御プログラム３１１は、一定の時間間隔で検出距離を取得してもよい。
【0217】
上述の実施形態では、レーザ光を用いて検出距離を取得する例が説明された。もっとも、ブーム計測装置２０は、音波や電波を用いて検出距離を取得してもよい。例えば、計測ユニット２００は、レーザ測距センサ２０４に代えて、音波や電波を出力し、ブーム１０の内面で反射された音波や電波を受信する音波センサやレーダを備えていてもよい。
【0218】
メモリ３０２に記憶された上記第１閾値圧力や、第２閾値圧力や、閾値距離や、計測本体２１の１回の移動距離（例えば５００ｍｍ）は、固定値であってもよいし、検査者が変更可能な値であってもよい。
【0219】
上述の実施形態では、制御プログラム３１１が、所定角度だけ第２モータ２０５を逆回転させてから順回転させる例が説明された。もっとも、制御プログラム３１１は、所定時間だけ第２モータ２０５を逆回転させてから順回転させてもよい。
【0220】
上述の実施形態では、ブームの種類やサイズに応じてセンタリングユニットが換装される例が説明された。もっとも、ブーム１０の種類やサイズごとに計測本体２１が製造されてもよい。
【0221】
上述の実施形態では、コントローラであるＣＰＵ３０１及びメモリ３０２が計測本体２１の外部に設けられた例が説明された。もっとも、ＣＰＵ３０１及びメモリ３０２は、計測本体２１のみ、或いは計測本体２１及び制御本体２２に設けられていてもよい。
【符号の説明】
【0222】
１０・・・ブーム
１１、１２、１３、１４・・・内面
１５・・・上下方向
１６・・・前後方向
１７・・・左右方向
２０・・・ブーム計測装置
２１・・・計測本体
２２・・・制御本体
３０・・・走行ユニット
３１・・・本体フレーム
３２・・・支持脚
３３・・・ボール
４０・・・スライド機構
４１・・・スライドベース
４２・・・スライダ
４３・・・第１モータ
５０・・・リフト機構
５１・・・エアシリンダ
５５・・・リフト板
６０・・・吸盤
６１・・・減圧チャンバ
６２・・・エアホース
７０・・・減圧機構
７１、７２・・・シリンジ
７３、７４・・・エアシリンダ
７５・・・シリンジチューブ
７６・・・プランジャ
８５・・・負圧センサ
１００、１０１、１０２・・・センタリングユニット
１１０、１８０・・・リンクフレーム
１２１、１２２・・・前アーム
１２５・・・ローラ
１３１、１３２・・・後アーム
１４０・・・前リンク機構
１４１、１４２・・・第１リンク
１４３、１４４・・・第２リンク
１４７・・・後リンク機構
１５０・・・前エアシリンダ
１５５・・・後エアシリンダ
１６６、１６７、１９５、１９６・・・保持筒
２００・・・計測ユニット
２０２・・・回転部材
２０３、２１１、２１２・・・取付部材
２０４・・・レーザ測距センサ
２０５・・・第２モータ
２０６・・・角度センサ
３０１・・・ＣＰＵ
３０２・・・メモリ
３０３・・・電源ユニット
３０４、３０７・・・ディスプレイ
３０５・・・入力装置
３１１・・・制御プログラム
１１、１２、１３、１４・・・内面
１５・・・上下方向
１６・・・前後方向
１７・・・左右方向
２０・・・ブーム計測装置
２１・・・計測本体
２２・・・制御本体
３０・・・走行ユニット
３１・・・本体フレーム
３２・・・支持脚
３３・・・ボール
４０・・・スライド機構
４１・・・スライドベース
４２・・・スライダ
４３・・・第１モータ
５０・・・リフト機構
５１・・・エアシリンダ
５５・・・リフト板
６０・・・吸盤
６１・・・減圧チャンバ
６２・・・エアホース
７０・・・減圧機構
７１、７２・・・シリンジ
７３、７４・・・エアシリンダ
７５・・・シリンジチューブ
７６・・・プランジャ
８５・・・負圧センサ
１００、１０１、１０２・・・センタリングユニット
１１０、１８０・・・リンクフレーム
１２１、１２２・・・前アーム
１２５・・・ローラ
１３１、１３２・・・後アーム
１４０・・・前リンク機構
１４１、１４２・・・第１リンク
１４３、１４４・・・第２リンク
１４７・・・後リンク機構
１５０・・・前エアシリンダ
１５５・・・後エアシリンダ
１６６、１６７、１９５、１９６・・・保持筒
２００・・・計測ユニット
２０２・・・回転部材
２０３、２１１、２１２・・・取付部材
２０４・・・レーザ測距センサ
２０５・・・第２モータ
２０６・・・角度センサ
３０１・・・ＣＰＵ
３０２・・・メモリ
３０３・・・電源ユニット
３０４、３０７・・・ディスプレイ
３０５・・・入力装置
３１１・・・制御プログラム
【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】
【図14】
【図15】
【図16】