JP5376787B2 - 非接触計測対象面形成用再帰性反射ペイント弾発射装置 - Google Patents

Description

本発明は、光学手段を使用して計測対象物までの距離や計測対象物の機械的振動を非接触で計測するために用いる、計測対象物の非接触計測面を容易に形成することができる非接触計測対象面形成用再帰性反射ペイント弾発射装置に関するものである。

近年、我が国の荒廃するインフラの管理が叫ばれており、特に、２０１０年代に更新時期を迎える、橋梁や道路などのインフラのリスク管理が重要な課題となってきている。
かかるインフラのリスク管理のためには、光学手段を使用して計測対象物までの距離や計測対象物の機械的振動を非接触で計測するための非接触計測対象面を容易に形成できることが不可欠となる。

本願の発明者は、既に、構造物の振動特性の非接触計測システムについて提案を行っている（下記特許文献１参照）。
一方、携帯に適したマーキングボール発射装置が提案されている（下記特許文献２参照）。
また、再帰反射性印刷用インキ組成物およびこれを用いた再帰反射性物品が提案されている（下記特許文献３参照）。

ところで、従来は、以下のような非接触計測対象面形成用再帰性反射ペイント弾発射装置を用いていた。
図９は従来の非接触計測対象面形成用再帰性反射ペイント弾発射装置の内部構造を示す模式図である（下記特許文献２参照）。
この図において、非接触計測対象面を形成する再帰性反射ペイント弾発射装置１０１は、例えば、一端から他端にかけてガス通路１０３が形成される本体部１０２と、圧縮気体が充填されたガスボンベ１０７が収納され、本体部１０２の一端側に装着されるガスホルダー部１０６と、非接触計測対象面を形成する再帰性反射ペイント弾１１０が装填され、本体部１０２の他端側に装着されるバレル１０９を有するバレル部１０８とを備えている。さらに、本体部１０２には、ガスボンベ１０７を開封するピストン１０５、およびそのピストン１０５の操作レバー１０４が設けられている。本体部１０２のガス通路１０３は、ガスホルダー部１０６とバレル部１０８により密封されており、操作レバー１０４の操作によりガスボンベ１０７が開封されると、ガスボンベ１０７内の圧縮気体が本体部１０２のガス通路１０３内に充満し、充満した圧縮気体の圧力により、バレル部１０８に装填されている非接触計測対象面を形成する再帰性反射ペイント弾１１０がバレル部１０８の外部へと発射される。

このように、従来は、操作者が、図９に示される状態の操作レバー１０４を直に操作することにより、再帰性反射ペイント弾が発射されるようになっていた。
特開２００４−１８４３７７号公報 特開２００６−０３８４４５号公報 特開２０００−３０３０１１号公報

しかしながら、光学手段を使用して計測対象物までの距離や計測対象物の機械的振動を非接触で計測するために用いる非接触計測対象面形成用再帰性反射ペイント弾発射装置は、後述するように、精密な非接触計測装置と一体的に配置されるために、安全でかつ手ぶれのないものが要請されていた。
また、再帰性反射ペイント弾発射装置の機関部体の構造が複雑であり、機関部体の構造き簡素化が望まれていた。

本発明は、上記状況に鑑みて、再帰性反射ペイント弾発射装置の機関部体の構造の簡単化を図り、製造コストの低減を図ることができる非接触計測対象面形成用再帰性反射ペイント弾発射装置を提供することを目的とする。

本発明は、上記目的を達成するために、
〔１〕非接触計測対象面形成用再帰性反射ペイント弾発射装置において、レーザー光を利用した構造物の非接触計測を行う際、再帰性反射塗料を前記構造物に着弾させ付着させることにより、非接触計測対象面を形成する非接触計測対象面形成用再帰性反射ペイント弾発射装置において、高圧ガスボンベが装填される空間および非接触計測対象面形成用再帰性反射ペイント弾が装填される空間を備えたレシバーと、このレシバーに固定されるトリガーと、このトリガーの側部に形成される切り込み部と、この切り込み部に係合可能な先端部を有するリモート操作部材と、このリモート操作部材をカバーするとともに、先端部が前記レシバーに固定される防護用管状部材とを具備し、弾性部材を介して計測装置に固定することにより、この計測装置に配置された照準手段を、前記非接触計測対象面形成用再帰性反射ペイント弾を発射する際の照準手段として利用することを特徴とする。

本発明によれば、次のような効果を奏することができる。
（１）自由形状が可能なリモート操作部材はトリガーに容易にセットすることができる。このリモート操作部材により、遠隔操作が可能で手動による振動を極限まで抑えることができる。
（２）河川橋梁や高所等、従来反射ターゲットとして用いてきた再帰性反射シール等を簡単に貼付できない場所へ、迅速にかつ的確に非接触計測対象面を形成することができる。

（３）距離の測定や振動測定を非接触で行うことによって、構造物検査作業の効率化と安全性の向上を目指すことができる。また、構造物の振動を長距離非接触測定できる新しいシステムであるＵドップラー装置から照射されたレーザー光は、再帰性反射が行われるので、その再帰性反射したレーザー光をＵドップラー装置で的確に検出することができ、正確な非接触計測を実施することができる。

（４）非接触計測対象面形成用再帰性反射ペイント弾発射装置を簡素化し、低コストで製造することができる。

本発明の非接触計測対象面形成用再帰性反射ペイント弾発射装置は、レーザー光を利用した構造物の非接触計測を行う際、再帰性反射塗料を前記構造物に着弾させ付着させることにより、非接触計測対象面を形成する非接触計測対象面形成用再帰性反射ペイント弾発射装置において、高圧ガスボンベが装填される空間および非接触計測対象面形成用再帰性反射ペイント弾が装填される空間を備えたレシバーと、このレシバーに固定されるトリガーと、このトリガーの側部に形成される切り込み部と、この切り込み部に係合可能な先端部を有するリモート操作部材と、このリモート操作部材をカバーするとともに、先端部が前記レシバーに固定される防護用管状部材とを具備し、弾性部材を介して計測装置に固定することにより、この計測装置に配置された照準手段を、前記非接触計測対象面形成用再帰性反射ペイント弾を発射する際の照準手段として利用するようにした。

以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
図１は本発明で用いるレーザー光を利用した非接触距離計測装置の構成図、図２は本発明の非接触計測対象面形成用再帰性反射ペイント弾発射装置を用いた構造物の非接触距離計測システムの模式図である。
図１において、レーザー光を利用した非接触距離計測装置１は、脚２、その脚２上にセットされるセンサ部３、そのセンサ部３上に配置される照準手段としての照準スコープ４、さらにデータレコーダ５を備えている。６はその照準スコープ４に対応してセットされる非接触距離計測対象面を形成する再帰性反射ペイント弾発射装置、７はセンサ部３と再帰性反射ペイント弾発射装置６との間に挟着される衝撃乃至振動を吸収する弾性部材である。因みに、センサ部３は、例えば、レーザー光源としてＨｅ−Ｎｅガスレーザーを用いる。なお、非接触距離計測装置１と再帰性反射ペイント弾発射装置６とは共通の照準手段としての照準スコープ４を備えている。したがって、非接触距離計測装置１と再帰性反射ペイント弾発射装置６にはそれぞれに照準手段を備える必要がないので、低コスト化を図ることができる。

そこで、図２に示されるように、レーザー光を利用した非接触距離計測装置１とこの非接触距離計測装置１に併設された非接触計測対象面を形成する再帰性反射ペイント弾発射装置６とを河川２１の片岸に配置する。非接触距離計測装置１の照準スコープ４で非接触計測対象面を形成する再帰性反射ペイント弾発射装置６の照準も合わせて、非接触計測対象面形成用再帰性反射ペイント弾（図示なし）を非接触計測対象面である対向するもう一方の岸の橋脚２２に発射する。この非接触計測対象面形成用再帰性反射ペイント弾は着弾すると破裂して測定対象面に再帰性反射塗料が付着する。この再帰性反射塗料が乾燥すると、非接触計測対象面（反射ターゲット）が完成する。

したがって、非接触計測対象面が形成されると、非接触距離計測装置１からこの面に照射されたレーザー光は再帰性反射が行われるので、その再帰性反射したレーザー光を非接触距離計測装置１で検出することができ、正確な非接触計測を実施することができる。
上記した実施例では、レーザー光を利用した非接触距離計測装置について説明したが、レーザー光を利用した構造物の振動特性の非接触計測装置として用いるようにしてもよい。

図３は本発明の第１実施例を示す非接触計測対象面形成用再帰性反射ペイント弾発射装置の手ぶれ防止用操作装置の内部構造を示す模式図（操作前）、図４は本発明の第１実施例を示す非接触計測対象面形成用再帰性反射ペイント弾発射装置の手ぶれ防止用操作装置の内部構造を示す模式図（操作後）を示す図である。
これらの図において、１１はレシバー、１２はレシバー１１内の第１の部屋に装填される高圧ガスボンベ、１３はレシバー１１内の第２の部屋に装填されるピストン、１４はピストン１３を鎖錠しているピストンロック装置（シアー）、１５はピストンロック装置（シアー）１４を操作するトリガー（引鉄）、１６はレシバー１１内の第３の部屋に装填される非接触計測対象面形成用再帰性反射ペイント弾、１７はトリガー１５の側部に形成される切り込み部、１８はその切り込み部１７にその先端部１８Ａが配置されるリモート操作部材であり、その基部にはラッパ状の張出部１８Ｂが形成される。１９はリモート操作部材１８をカバーするとともに、先端部１９Ａが前記レシバー１１に固定される防護用管状部材であり、その基部にはラッパ状の張出部１９Ｂが形成される。

したがって、非接触計測対象面形成用再帰性反射ペイント弾発射装置には、トリガー１５の側部に形成される切り込み部１７に対応して、リモート操作部材１８及び防護用管状部材１９が配置されており、これらにより操作時の手ぶれを防止することができ、精度の高い非接触の距離の計測を行うことができる。より具体的には、トリガー１５の操作は、防護用管状部材１９の基部のラッパ状の張出部１９Ｂとリモート操作部材の基部のラッパ状の張出部１８Ｂとの間に指を掛けて注射方式でリモート操作部材１８を押し出すまたは引っ張る、回す等の操作を行うと、そのリモート操作部材１８の先端部１８Ａがトリガー１５の側部に形成される切り込み部１７に係合してトリガー１５を遠隔位置から操作することができる。その場合に、このリモート操作装置によれば、安全でかつ手ぶれが無い状態で非接触計測対象面形成用再帰性反射ペイント弾を正確に発射させることができる。もちろん、非接触距離計測装置と一体化される場合には、再帰性反射ペイント弾発射装置の操作に手ぶれがなく、振動を抑えることができるので、精度の高い非接触の距離の計測を行うことができる。

図５は本発明の第２実施例を示す外部排気型非接触計測対象面形成用再帰性反射ペイント弾発射装置の内部構造を示す模式図、図６はその外観を示す斜視図である。
これらの図において、３１はレシバー、３２は非接触計測対象面形成用再帰性反射ペイント弾発射装置の機関部体と連通する銃身部分にセットされる収納カートリッジであり、この収納カートリッジ３２は、高圧ガスボンベ３６と非接触計測対象面形成用再帰性反射ペイント弾３５の収納を一体型にして隔壁３３を設けている。高圧ガスボンベ３６は機関部体からのピストンによる打撃を受けて開封する。このとき高圧ガスは直接再帰性反射ペイント弾３５に噴射せず、機関部体に充満する。この充満した高圧ガスが再帰性反射ペイント弾３５へのガス導入口３４から導入され、噴射ガスとして非接触計測対象面形成用再帰性反射ペイント弾３５を発射させる構造になっている。従来品は、図９に示すように、ガスボンべ（高圧ガス）と再帰性反射ペイント弾を別々の位置に配置するようにしていた。

本発明の外部排気型非接触計測対象面形成用再帰性反射ペイント弾発射装置では、高圧ガスボンベと再帰性反射ペイント弾とを収納カートリッジ内で一体化させることにより、ガスと再帰性反射ペイント弾を素早く交換することができる。
さらに、機関部体の構造を自動式にすることにより、連射方式が可能となり、また、再帰性反射ペイント弾発射装置の機関部体の構造が簡単になり、製造コストの低減につながる。さらに小型で軽量かつ高精度を維持した非接触計測対象面形成用再帰性反射ペイント弾発射装置を提供することができる。

図７は本発明の第３実施例を示す内部排気型非接触計測対象面形成用再帰性反射ペイント弾発射装置の内部構造を示す模式図、図８はその外観を示す斜視図である。
これらの図において、４１はレシバー、４２は非接触計測対象面形成用再帰性反射ペイント弾発射装置の機関部体と連通する銃身部分にセットされる収納カートリッジであり、この収納カートリッジ４２は、高圧ガスボンベ４６と非接触計測対象面形成用再帰性反射ペイント弾４５の収納を一体型にして隔壁４３を設けている。この非接触計測対象面形成用再帰性反射ペイント弾発射装置では、その隔壁４３の部分に設けた開口用突起４４が、機関部体からのピストンによる打撃を受けてガス排気口（図示なし）を開封し、高圧ガスを直接再帰性反射ペイント弾に噴射させる方式であり、ガス排気口を通過した噴射ガスで再帰性反射ペイント弾４５を発射する構造を備えている。上記したような従来品は、図９に示すように、ガスボンベと再帰性反射ペイント弾を別々の位置に配置するようにしていた。

本発明の内部排気型非接触計測対象面形成用再帰性反射ペイント弾発射装置では、高圧ガスボンベと再帰性反射ペイント弾を収納カートリッジ内で一体化させることにより、ガスと再帰性反射ペイント弾を素早く交換することができる。さらに、機関部体の構造を自動式にすることにより、連射方式が可能となり、また、再帰性反射ペイント弾発射装置の機関部体の構造が簡単になり、製造コストの低減につながる。さらに、小型で軽量かつ高精度と高出力を維持した非接触計測対象面形成用再帰性反射ペイント弾発射装置を提供することができる。

なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づき種々の変形が可能であり、これらを本発明の範囲から排除するものではない。

本発明の非接触計測対象面形成用再帰性反射ペイント弾発射装置は、安全で手ぶれがなく精度の高い非接触計測を行うことができる装置として利用可能である。
また、低コストで製造することができ、非接触計測対象面を容易に形成することができる非接触計測対象面形成用再帰性反射ペイント弾発射装置として利用可能である。

本発明で用いるレーザー光を利用した非接触距離計測装置の構成図である。 本発明の非接触計測対象面形成用再帰性反射ペイント弾発射装置を用いた構造物の非接触距離計測システムの模式図である。 本発明の第１実施例を示す非接触計測対象面形成用再帰性反射ペイント弾発射装置の手ぶれ防止用操作装置の内部構造を示す模式図（操作前）である。 本発明の第１実施例を示す非接触計測対象面形成用再帰性反射ペイント弾発射装置の手ぶれ防止用操作装置の内部構造を示す模式図（操作後）を示す図である。 本発明の第２実施例を示す外部排気型非接触計測対象面形成用再帰性反射ペイント弾発射装置の内部構造を示す模式図である。 図５の外部排気型非接触計測対象面形成用再帰性反射ペイント弾発射装置の外観を示す斜視図である。 本発明の第３実施例を示す内部排気型非接触計測対象面形成用再帰性反射ペイント弾発射装置の内部構造を示す模式図である。 図７の内部排気型非接触計測対象面形成用再帰性反射ペイント弾発射装置の外観を示す斜視図である。 従来の非接触計測対象面形成用再帰性反射ペイント弾発射装置の内部構造を示す模式図である。

１ レーザー光を利用した非接触距離計測装置
２ 脚
３ センサ部
４ 照準スコープ
５ データレコーダ
６ 非接触距離計測対象面を形成する再帰性反射ペイント弾発射装置
７ 弾性部材
１１，３１，４１ レシバー
１２，３６，４６ 高圧ガスボンベ
１３ ピストン
１４ ピストンロック装置（シアー）
１５ トリガー（引鉄）
１６，３５，４５ 非接触計測対象面形成用再帰性反射ペイント弾
１７ 切り込み部
１８ リモート操作部材
１８Ａ リモート操作部材の先端部
１８Ｂ リモート操作部材の基部の張出部
１９ 防護用管状部材
１９Ａ 防護用管状部材の先端部
１９Ｂ 防護用管状部材の基部の張出部
２１ 河川
２２ 橋脚
３２，４２ 収納カートリッジ
３４ ガス導入口
３３，４３ 隔壁
４４ 開口用突起

Claims (5)

1. レーザー光を利用した構造物の非接触計測を行う際、再帰性反射塗料を前記構造物に着弾させ付着させることにより、非接触計測対象面を形成する非接触計測対象面形成用再帰性反射ペイント弾発射装置において、高圧ガスボンベが装填される空間および非接触計測対象面形成用再帰性反射ペイント弾が装填される空間を備えたレシバーと、該レシバーに固定されるトリガーと、該トリガーの側部に形成される切り込み部と、該切り込み部に係合可能な先端部を有するリモート操作部材と、該リモート操作部材をカバーするとともに、先端部が前記レシバーに固定される防護用管状部材とを具備し、弾性部材を介して計測装置に固定することにより、該計測装置に配置された照準手段を、前記非接触計測対象面形成用再帰性反射ペイント弾を発射する際の照準手段として利用することを特徴とする非接触計測対象面形成用再帰性反射ペイント弾発射装置。
2. 請求項１記載の非接触計測対象面形成用再帰性反射ペイント弾発射装置において、前記リモート操作部材の基部と前記防護用管状部材の基部とにそれぞれラッパ状の張出部を設け、それぞれのラッパ状の張出部を指により操作することを特徴とする非接触計測対象面形成用再帰性反射ペイント弾発射装置。
3. 請求項１記載の非接触計測対象面形成用再帰性反射ペイント弾発射装置において、前記高圧ガスボンベおよび前記非接触計測対象面形成用再帰性反射ペイント弾の収納を一体型にして隔壁を設けた収納カートリッジを前記レシバーに装填することを特徴とする非接触計測対象面形成用再帰性反射ペイント弾発射装置。
4. 請求項３記載の非接触計測対象面形成用再帰性反射ペイント弾発射装置において、前記収納カートリッジの非接触計測対象面形成用再帰性反射ペイント弾が配置される側にガス導入口を形成して、前記高圧ガスボンベからの高圧ガスを前記ガス導入口を介して前記非接触計測対象面形成用再帰性反射ペイント弾へ間接的に噴射させることを特徴とする非接触計測対象面形成用再帰性反射ペイント弾発射装置。
5. 請求項３記載の非接触計測対象面形成用再帰性反射ペイント弾発射装置において、前記隔壁に形成された開口用突起によってガス導入口が開封され、前記高圧ガスボンベからの高圧ガスを前記ガス導入口を介して前記非接触計測対象面形成用再帰性反射ペイント弾へ直接噴射させることを特徴とする非接触計測対象面形成用再帰性反射ペイント弾発射装置。