JP2009109443A - Device for measuring mounting attitude - Google Patents
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Abstract
Description
太陽光を集光するヘリオスタットを構成している反射鏡(ファセット)の取付姿勢測定装置に関する。 The present invention relates to a mounting posture measuring device for a reflecting mirror (facet) constituting a heliostat for collecting sunlight.
太陽光を集光してエネルギとして使用する太陽熱発電等において、太陽光集光のためのヘリオスタット3(反射鏡)は、凹面の鏡により集光率を上げている。この凹面は回転円錐曲線面を持った三次元で製作されることが望まれ、耐久性の高い凹面鏡は提案されている。(例えば特許文献1参照。)
In solar power generation or the like that collects sunlight and uses it as energy, the heliostat 3 (reflecting mirror) for collecting sunlight increases the light collection rate by a concave mirror. This concave surface is desired to be manufactured in three dimensions having a rotating conic curve surface, and a highly durable concave mirror has been proposed. (For example, refer to
しかしながら、製作コストが高く、精度確保及び大型化が困難であるため、図2及び図4に示すように反射鏡(ファセット31)を擬似的に回転円錐曲線面53に合わせたものが使用されている。 However, since the manufacturing cost is high and it is difficult to ensure accuracy and increase the size, a mirror (facet 31) that is artificially matched to the rotating conical curved surface 53 is used as shown in FIGS. Yes.
具体的には図2に示すよう複数のファセット31を回転円錐曲線面53の型、例えば球面の型に沿うように調整しながらファセット取付ボルト32で調整、固定していく。この際、ファセット31の取付位置の精度が低く、何度も調整する必要があった。
上記のファセット31の取付姿勢は、多大な労力を必要としながら、高い精度を実現することが困難であった。また、ファセット31の取付姿勢は、太陽熱発電における太陽光の集光効率に大きく影響し、太陽熱発電の高効率化にファセット31の取付姿勢精度の向上は不可欠である。
The mounting posture of the
以上より、本発明の目的はヘリオスタット3に取付けられる反射鏡(ファセット31)を擬似的に回転円錐曲線面に合わせる作業において、効率的且つ簡易な取付調整を行うために、ファセット31の取付姿勢を正確に測定する、取付姿勢測定装置を提供することにある。
From the above, the object of the present invention is to mount the
上記の課題を解決するため、請求項1に記載の発明に係る、太陽光集光用ヘリオスタットを構成している反射鏡(ファセット)の取付姿勢測定装置は、前記反射鏡(ファセット)が形成する擬似的な球面の中心に設けた画像取得装置と、該画像取得装置の画像取得方向の延長線上にあり且つ画像取得を阻害しないよう設置されたターゲットと、前記画像取得装置の取得する画像を表示するための画像表示装置と、を具備したことを特徴とする。
In order to solve the above-mentioned problem, the reflection mirror (facet) mounting posture measuring device constituting the solar light collecting heliostat according to the invention of
請求項2に記載の発明に係る取付姿勢測定装置は、水平方向の傾きを調整する水平調整機構と、水平面における回転機構と、を具備した取付架台に前記画像取得装置及びターゲットを据付けたことを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, there is provided the mounting posture measuring apparatus, wherein the image acquisition device and the target are installed on a mounting base including a horizontal adjustment mechanism that adjusts a tilt in a horizontal direction and a rotation mechanism in a horizontal plane. Features.
請求項3に記載の発明に係る取付姿勢測定装置は、前記取付架台に前記画像取得装置及びターゲットの角度、方向を制御するための駆動装置と、該駆動装置を制御するための制御装置と、を具備したことを特徴とする。 A mounting posture measuring device according to a third aspect of the invention includes a driving device for controlling the angle and direction of the image acquisition device and the target on the mounting base, and a control device for controlling the driving device, It is characterized by comprising.
請求項4に記載の発明に係る取付姿勢測定装置は、前記反射鏡(ファセット)が形成する擬似的な球面の中心に設けたCCDカメラと、該CCDカメラのレンズ面を中心とした同心角のターゲットと、該CCDカメラの画像を映すモニターと、を具備したことを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a mounting posture measuring apparatus comprising: a CCD camera provided at the center of a pseudo spherical surface formed by the reflecting mirror (facet); and a concentric angle about the lens surface of the CCD camera. A target and a monitor that displays an image of the CCD camera are provided.
本発明を用いたファセット31の取付姿勢測定時の状態図を図2に示す。
A state diagram at the time of mounting posture measurement of the
本発明の取付姿勢測定装置1は、ファセット31の形成する擬似的な球面51の球面中心点52に画像取得装置12を据付、ファセット31に投影されるターゲット11の画像を取得していく。
The mounting posture measuring
ここで、ターゲット11を用いることで、ファセット31との位置の把握が容易になっており、ファセット31の取付姿勢測定を迅速に行うことが可能となっている。
Here, by using the
また、取付架台2に駆動装置23を備えることで、ファセット31の調整位置から移動することなく画像取得装置12の方向を変更できるため、順次複数のファセット31を調整することが可能となり、ファセット調整における高い作業性を実現している。
Further, by providing the
以上、本発明により、太陽光発電に使用するヘリオスタット3に取付けられる、ファセット31を擬似的に回転円錐曲線面53に合わせる作業において、効率的且つ高精度な取付調整を行うことが可能となり、さらには太陽熱発電の効率を高めることが可能である。
As described above, according to the present invention, it is possible to perform efficient and highly accurate mounting adjustment in the operation of fitting the
本発明の取付姿勢測定装置の装置例を図1に、ファセットの取付姿勢測定時の状態図を図2に示す。 FIG. 1 shows an apparatus example of the mounting posture measuring apparatus of the present invention, and FIG. 2 shows a state diagram at the time of measuring the mounting posture of the facet.
本発明の取付姿勢測定装置1は、図2に示すよう前記ファセット31の形成する擬似的な球面51の球面中心点52に画像取得装置12を据付け、ファセット31に投影されるターゲット11の画像を取得していく。
As shown in FIG. 2, the mounting
ここで、平面方向の長さの変化が検出しやすい同心角等のターゲットを用いることで、ファセット31の正規位置からのずれを容易に検知することが可能となっている。具体的には、ファセット31が正規の位置であるとき、該ファセット31と前記画像取得装置12及びターゲット11は正面に向き合うため、取得される画像は図3のAに示すよう前記ファセットとターゲットの中心が一致する。一方、ファセット31が正規の位置にないときは、前記ターゲット11に対して斜めの方向から画像を取得するため、図3のB、Cに示すように、前記ファセット31と前記ターゲット11の中心にずれが生じる。以上のようにファセット31の取付姿勢を高い精度で測定することが可能となっている。
Here, it is possible to easily detect the deviation of the
また、水平調整機構21及び回転機構22を具備した取付架台2に、前記画像取得装置12及びターゲット11を据付けることで、前記取付架台2は球面中心点52に固定したまま、前記画像取得装置12及びターゲット11を移動させることで、すべてのファセット31の取付姿勢を測定することを可能としている。
Further, by installing the image acquisition device 12 and the
さらに、前記取付架台2の水平調整機構21及び回転機構22を駆動させる駆動装置と、該駆動装置を制御するための遠隔若しくは自動制御装置等を備えることで、ファセット31の調整を行っている位置から画像取得装置12の方向の変更が可能となり、ファセット調整における高い作業性を実現している。
Further, a position where the
以下、本発明を図1、図2、図3に示す取付姿勢測定装置を参照して具体的に説明する。 Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the mounting posture measuring apparatus shown in FIG. 1, FIG. 2, and FIG.
図1に示す取付姿勢測定装置1は、CCDカメラ等の画像取得装置12と、該画像取得装置12を中心とした同心角のターゲット11が、水平調整機構21、回転機構22及び駆動装置23を具備した取付架台2に設置されており、前記画像取得装置12で取得した画像は画像表示装置13で確認する。前記画像取得装置12は、ファセット31の形成する擬似的な球面51の球面中心点52に据付けられ、ファセット31それぞれに映るターゲット11の画像を取得していく。
1 includes an image acquisition device 12 such as a CCD camera, and a
ファセット31が取付姿勢測定装置1の正面である正規設置位置にあるときは、ターゲット11の正面の画像が、反射鏡であるファセット31、画像取得装置12を介して、画像表示装置13に、図3のAのように表示される。Bは図3における上下方向、Cは左右方向に、ファセット31が傾き過ぎている場合の例である。
When the
ファセット調整者は前記画像表示装置13の画像を確認しながら、ファセット取付ボルト32を調整していく。また、ファセット31から画像取得装置12までの距離が数十メートルまたはそれ以上となる場合が多いため、取付架台2に駆動装置23を搭載し、ファセット調整を行う場所から移動せずに、画像取得装置12及びターゲット11の方向を変更可能とすることで、随時方向を変えながらファセット31を順次調整していくことが可能となり、高い作業性を実現している。
The facet adjuster adjusts the
1 取付姿勢測定装置
11 ターゲット
12 画像取得装置
13 画像表示装置
2 取付架台
21 水平調整機構
22 回転機構
23 駆動装置
3 ヘリオスタット
31 ファセット
32 ファセット取付ボルト
33 ファセットフレーム
51 球面
52 球面中心点
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