JP2013195242A - Device for measuring height of center of gravity - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、物体の重心高さを測定する重心高さ測定装置に関するものである。 The present invention relates to a center-of-gravity height measuring device that measures the center-of-gravity height of an object.
近年、貨物トラックの横転による大事故がしばしば発生している。積荷の関係等で貨物トラックの重心位置が高くなると、低速走行でも曲路で横転する可能性が高くなる。貨物トラックの横転を防止する上で、貨物トラックの重心高さの測定が重要となる。 In recent years, major accidents have frequently occurred due to the rollover of cargo trucks. If the position of the center of gravity of the cargo truck increases due to the load, etc., the possibility of rollover on the curved road increases even at low speeds. Measurement of the height of the center of gravity of the cargo truck is important in preventing the cargo truck from overturning.
従来、貨物トラック等の運搬車両の重心高さを測定するものとして、車両を載せた載台を変位させ、載台の変位に伴う荷重の変化に基づいて車両の重心高さを演算する技術が知られている。例えば、特許文献1には、運搬車両を載せた載台を振動させることにより、重心高さを測定する上で必要な載台の変位及び加速度を得る技術が開示されている。 Conventionally, as a means of measuring the height of the center of gravity of a transport vehicle such as a cargo truck, there is a technique for displacing a platform on which the vehicle is mounted and calculating the height of the center of gravity of the vehicle based on a change in load accompanying the displacement of the platform Are known. For example, Patent Document 1 discloses a technique for obtaining a displacement and acceleration of a platform necessary for measuring the height of the center of gravity by vibrating a platform on which a transport vehicle is placed.
ところで、一般に、車両は乗り心地や操縦の安定性のためにサスペンションを備えている。サスペンションは車重を支えて衝撃を吸収するスプリングを備え、車体を車輪に対して弾性的に支持する。これにより、路面の凸凹によるタイヤの振動を車体に伝えない緩衝機能を有する。 By the way, in general, a vehicle is provided with a suspension for ride comfort and handling stability. The suspension includes a spring that supports the vehicle weight and absorbs the shock, and elastically supports the vehicle body with respect to the wheels. Thereby, it has the buffer function which does not transmit the vibration of the tire by the unevenness | corrugation of a road surface to a vehicle body.
しかしながら、従来の車両を載せた載台を変位させて重心高さの測定をする際には、上記サスペンションの弾性が車両を載せた載台に望まない振動を発生させてしまい、その影響により重心高さの測定精度が低下するという課題があった。 However, when measuring the height of the center of gravity by displacing the conventional platform on which the vehicle is mounted, the elasticity of the suspension generates unwanted vibration on the platform on which the vehicle is mounted, and the influence causes the center of gravity. There was a problem that the measurement accuracy of the height was lowered.
このような課題は、被測定部が基部に対して弾性的に支持される被測定物にも共通する課題である。 Such a problem is also a problem common to an object to be measured in which the part to be measured is elastically supported with respect to the base.
本発明はこのような課題を解決するためになされたものであり、被測定部が基部に対して弾性的に支持される被測定物の重心高さの測定精度を向上可能な重心高さ測定装置及び重心高さ測定方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in order to solve such a problem, and the center-of-gravity height measurement capable of improving the measurement accuracy of the center-of-gravity height of the object to be measured elastically supported with respect to the base. It is an object of the present invention to provide an apparatus and a method for measuring the height of the center of gravity.
上記の課題を解決するために、本発明のある態様に係る重心高さ測定装置は、被測定部と載置面上に置かれる基部と前記被測定部を前記基部に対して弾性的に支持する弾性支持部とを含む被測定物の重心高さを測定する装置であって、前記被測定物が載置される載台と、前記載台を支持し、前記被測定物が載置された載台の荷重をそれぞれ検出する複数のロードセルと、前記載台を水平方向に振動させ又は鉛直方向に傾斜させる載台変位装置と、前記載台変位装置による前記載台の振動又は傾斜に伴って生じ且つ前記ロードセルが検出する荷重の変化に基づいて、前記被測定物の重心高さを演算する重心高さ演算器と、前記被測定物における前記弾性支持部による前記被測定部の弾性的な支持を減殺する弾性支持減殺機構と、を備える。 In order to solve the above-described problems, a center-of-gravity height measuring apparatus according to an aspect of the present invention is configured to elastically support a part to be measured, a base placed on a placement surface, and the part to be measured with respect to the base. An apparatus for measuring the height of the center of gravity of an object to be measured including an elastic support part that supports the table on which the object to be measured is placed and the table described above, and the object to be measured is placed on the table A plurality of load cells that respectively detect the load of the mounting table, a mounting table displacement device that vibrates the vertical table in the horizontal direction or inclines in the vertical direction, and vibration or inclination of the mounting table by the previous table displacement device And a center-of-gravity height calculator for calculating the center-of-gravity height of the object to be measured based on a change in load detected by the load cell and the elasticity of the part to be measured by the elastic support part of the object to be measured And an elastic support attenuation mechanism for reducing the effective support.
前記構成によれば、被測定物における弾性支持部による被測定部の弾性的な支持を弾性支持減殺機構によって減殺することで、被測定物を剛体に近い状態にすることができる。その結果、重心高さの測定において、弾性支持部による被測定部の弾性的な支持による影響を低減することができ、ひいては、その精度を向上させることができる。また、当該弾性支持減殺機構により、載台を振動又は傾斜させた際に、載台上の被測定物の移動が抑制されるので、より正確な測定が可能となる。 According to the said structure, a to-be-measured object can be made into the state close | similar to a rigid body by diminishing the elastic support of the to-be-measured part by the elastic support part in a to-be-measured object by an elastic support attenuation mechanism. As a result, in the measurement of the height of the center of gravity, it is possible to reduce the influence of the elastic support portion on the measurement target's elastic support, thereby improving the accuracy. Further, when the mounting table is vibrated or tilted by the elastic support attenuation mechanism, the movement of the object to be measured on the mounting table is suppressed, so that more accurate measurement is possible.
ここで「剛体」とは外力による変形が全く生じない「完全剛体」と、外力による変形が若干生じてもその変形による重心高さ測定上の影響が極めて少なくて完全剛体と見なしても何ら支障がない「見なし剛体」とを包含するものである。 Here, “rigid body” means “completely rigid body” in which deformation due to external force does not occur at all, and even if slight deformation due to external force occurs, the influence on the measurement of the center of gravity height due to the deformation is extremely small, and it can be regarded as a completely rigid body. "Deemed rigid body" is not included.
上記被測定物は、前記被測定部としての車体と地面に置かれる前記基部としての車輪と前記車体を前記車輪に対して弾性的に支持するサスペンションとを含む運搬車両であり、前記弾性支持減殺機構は、前記載台の上に置かれ、前記車体を支持するための複数のジャッキであってもよい。 The object to be measured is a transport vehicle including a vehicle body as the measurement part, a wheel as the base part placed on the ground, and a suspension that elastically supports the vehicle body with respect to the wheel, and the elastic support attenuation The mechanism may be a plurality of jacks that are placed on the table and support the vehicle body.
前記構成によれば、被測定物が運搬車両である場合に、載台の上に置かれた複数のジャッキにより載台上の運搬車両の車体を下から持ち上げて車輪を載置面から浮かせると、サスペンションの弾性支持が減殺されて、運搬車両を剛体に近い状態にすることができる。 According to the above configuration, when the object to be measured is a transport vehicle, the vehicle body of the transport vehicle on the platform is lifted from below by a plurality of jacks placed on the platform and the wheels are lifted off the mounting surface. The elastic support of the suspension is reduced, and the transport vehicle can be brought into a state close to a rigid body.
上記被測定物は、前記被測定部としての車体と地面に置かれる前記基部としての車輪と前記車体を前記車輪に対して弾性的に支持するサスペンションとを含む運搬車両であり、前記弾性支持減殺機構は、前記載台に設けられ、前記運搬車両の車体を上から車輪に押し付ける装置であってもよい。 The object to be measured is a transport vehicle including a vehicle body as the measurement part, a wheel as the base part placed on the ground, and a suspension that elastically supports the vehicle body with respect to the wheel, and the elastic support attenuation The mechanism may be a device that is provided on the table and that presses the vehicle body of the transport vehicle against the wheels from above.
前記構成によれば、被測定物が運搬車両である場合は、前記運搬車両の車体を上から車輪に押し付ける装置を載台に設けることで、サスペンションの弾性支持が減殺されるので、運搬車両を剛体に近い状態にすることができる。例えば、複数のアームを備えた装置により運搬車両を上から押し付けるようにしてもよい。 According to the above configuration, when the object to be measured is a transport vehicle, by providing a device for pressing the vehicle body of the transport vehicle against the wheels from above, the elastic support of the suspension is reduced. It can be in a state close to a rigid body. For example, the transport vehicle may be pressed from above by an apparatus having a plurality of arms.
前記被測定物は、前記被測定部としての車体と地面に置かれる前記基部としての車輪と前記車体を前記車輪に対して弾性的に支持するサスペンションとを含む運搬車両であり、前記弾性支持減殺機構は、前記運搬車両の車体を前記載台に固定するための複数のワイヤーであってもよい。 The object to be measured is a transporting vehicle including a vehicle body as the measurement part, a wheel as the base placed on the ground, and a suspension that elastically supports the vehicle body with respect to the wheel, and the elastic support attenuation The mechanism may be a plurality of wires for fixing the vehicle body of the transport vehicle to the table.
前記構成によれば、被測定物が運搬車両である場合には、複数のワイヤーにより、前記運搬車両の車体を前記載台に固定することで、サスペンションの弾性支持が減殺されるので、運搬車両を剛体に近い状態にすることができる。例えば、運搬車両に設けられた車両の牽引フック等を利用すれば、複数のワイヤーの一端を容易に車体に固定することができる。 According to the above configuration, when the object to be measured is a transport vehicle, the elastic support of the suspension is reduced by fixing the vehicle body of the transport vehicle to the above-described table by a plurality of wires. Can be in a state close to a rigid body. For example, if a vehicle pulling hook or the like provided in the transport vehicle is used, one end of the plurality of wires can be easily fixed to the vehicle body.
上記重心高さ測定装置における前記載台変位装置は、前記載台を水平方向に自由振動させる振動発生部と、前記自由振動状態にある前記載台の変位及び加速度のいずれか一方または両方を検出する振動状態検出部と、を備え、前記重心高さ演算器は、前記振動状態検出部からの検出信号、及び、前記ロードセルからの検出信号に基づいて前記被測定物の重心高さを演算してもよい。 The above-described table displacement device in the center-of-gravity height measuring device detects either or both of a vibration generating unit that freely vibrates the above-mentioned table in the horizontal direction and a displacement and acceleration of the above-mentioned table in the free vibration state. A vibration state detection unit that calculates a center of gravity height of the object to be measured based on a detection signal from the vibration state detection unit and a detection signal from the load cell. May be.
上記構成によれば、被測定物が載せられた載台を水平方向に自由振動させることにより、重心高さを求める上で必要とされる載台の変位及び加速度のいずれか一方または両方が得られるので、被測定物の重心高さを測定することができる。 According to the above configuration, either or both of the displacement and acceleration of the platform required for obtaining the height of the center of gravity can be obtained by freely vibrating the platform on which the object to be measured is placed in the horizontal direction. Therefore, the height of the center of gravity of the object to be measured can be measured.
上記重心高さ測定装置における前記載台変位装置は、前記載台を傾斜させる傾斜部と、前記載台を傾斜させた状態における前記被測定物の基準姿勢に対する傾斜角度を取得する傾斜角度取得部と、を備え、前記重心高さ演算器は、前記傾斜角度取得部により取得された前記傾斜角度、前記被測定物の基準姿勢における前記ロードセルからの検出信号、及び、前記載台が傾斜したときの前記ロードセルからの検出信号に基づいて前記被測定物の重心高さを演算してもよい。 The above-described table displacement device in the center-of-gravity height measuring device includes an inclination unit that inclines the above-mentioned table and an inclination angle acquisition unit that acquires an inclination angle with respect to a reference posture of the object to be measured in a state where the above-mentioned table is inclined The center of gravity height calculator is obtained when the tilt angle acquired by the tilt angle acquisition unit, the detection signal from the load cell in the reference posture of the object to be measured, and the table described above are tilted. The height of the center of gravity of the object to be measured may be calculated based on the detection signal from the load cell.
上記構成によれば、被測定物が載せられた載台を傾斜させることにより、重心高さを求める上で必要とされる載台の傾斜角度が得られるので、被測定物の重心高さを測定することができる。 According to the above configuration, by tilting the platform on which the object to be measured is tilted, the tilt angle of the platform required for obtaining the height of the center of gravity can be obtained. Can be measured.
本発明の他の態様に係る重心高さ測定方法は、被測定部と載置面上に置かれる基部と前記被測定部を前記基部に対して弾性的に支持する弾性支持部とを含む被測定物の重心高さを測定する方法であって、前記被測定物を載台に載置することと、前記被測定物における前記弾性支持部による前記被測定部の弾性的な支持を減殺することと、前記弾性支持部による前記被測定部の弾性的な支持が減殺された前記被測定物が載置された載台の荷重をそれぞれ検出することと、その後、前記載台を水平方向に振動させ又は鉛直方向に傾斜させることと、前記載台の振動又は傾斜に伴って生じ且つ前記検出した前記載台の荷重の変化に基づいて、前記被測定物の重心高さを演算することと、を含む。 A center-of-gravity height measurement method according to another aspect of the present invention includes a measurement target, a base placed on a placement surface, and an elastic support portion that elastically supports the measurement target with respect to the base. A method for measuring the height of the center of gravity of an object to be measured, wherein the object to be measured is placed on a mounting table, and elastic support of the part to be measured by the elastic support part in the object to be measured is reduced. And detecting the load of the platform on which the object to be measured on which the elastic support of the measured portion by the elastic support portion has been reduced is detected, and then the above-mentioned table in the horizontal direction. Oscillating or tilting in the vertical direction, calculating the center-of-gravity height of the object to be measured based on the detected change in the load on the table, which is caused by the vibration or tilt of the table described above, and ,including.
上記方法によれば、被測定物における弾性支持部による被測定部の弾性的な支持を減殺することで、被測定物を剛体に近い状態にすることができる。その結果、重心高さの測定において、弾性支持部による被測定部の弾性的な支持による影響を低減することができ、ひいては、その精度を向上させることができる。また、弾性的な支持を減殺することにより、載台を振動又は傾斜させた際に、載台上の被測定物の移動が抑制されるので、より正確な測定が可能となる。 According to the above method, the object to be measured can be brought into a state close to a rigid body by reducing the elastic support of the part to be measured by the elastic support part in the object to be measured. As a result, in the measurement of the height of the center of gravity, it is possible to reduce the influence of the elastic support portion on the measurement target's elastic support, thereby improving the accuracy. Further, by reducing the elastic support, when the platform is vibrated or inclined, the movement of the object to be measured on the platform is suppressed, so that more accurate measurement is possible.
前記被測定物は、前記被測定部としての車体と地面に置かれる前記基部としての車輪と前記車体を前記車輪に対して弾性的に支持するサスペンションとをそれぞれ含む牽引車及び被牽引車を備える運搬車両であり、前記弾性的な支持を減殺することは、前記被牽引車のシャーシの脚を前記載台の上に出すことであってもよい。 The object to be measured includes a tow vehicle and a towed vehicle each including a vehicle body as the measured portion, a wheel as the base placed on the ground, and a suspension that elastically supports the vehicle body with respect to the wheel. In the transport vehicle, reducing the elastic support may be placing the chassis leg of the towed vehicle on the above-mentioned table.
上記方法によれば、被測定物が牽引車及び被牽引車を備える運搬車両である場合には、被牽引車のシャーシの脚を載台の上に出すことにより、載台上の被牽引車の車体を下から持ち上げて車輪を載置面から浮かせると、サスペンションの弾性支持が減殺されて被測定物を剛体に近い状態にすることができる。 According to the above method, when the object to be measured is a towing vehicle and a transport vehicle including the towed vehicle, the towed vehicle on the platform is obtained by placing the chassis leg of the towed vehicle on the platform. When the vehicle body is lifted from below and the wheel is lifted from the mounting surface, the elastic support of the suspension is reduced, and the object to be measured can be brought into a state close to a rigid body.
前記被測定物は、前記被測定部としての車体と地面に置かれる前記基部としての車輪と前記車体を前記車輪に対して弾性的に支持するサスペンションとをそれぞれ含む牽引車及び被牽引車を備える運搬車両であり、前記弾性的な支持を減殺することは、前記被牽引車のシャーシの脚を前記載台の上に出すことであるとともに、前記牽引車を前記載台の外部に停車させることであってもよい。 The object to be measured includes a tow vehicle and a towed vehicle each including a vehicle body as the measured portion, a wheel as the base placed on the ground, and a suspension that elastically supports the vehicle body with respect to the wheel. The vehicle is a transport vehicle, and reducing the elastic support means that the chassis leg of the towed vehicle is placed on the table, and the tow vehicle is stopped outside the table. It may be.
上記方法によれば、被測定物が牽引車及び被牽引車を備える運搬車両である場合には、被牽引車のシャーシの脚を載台の上に出すとともに、前記牽引車を前記載台の外部に停車させることにより、載台上の被牽引車の車体を下から持ち上げて車輪を載置面から浮かせると、載台上の被牽引車のスペンションの弾性支持が減殺されるとともに、載台外部に停車した牽引車のサスペンションの弾性支持の影響が除外されるので、運搬車両をより剛体に近い状態にすることができる。 According to the above method, when the object to be measured is a towing vehicle and a transport vehicle including the towed vehicle, the chassis leg of the towed vehicle is put on the platform, and the towed vehicle is mounted on the platform described above. If the vehicle body of the towed vehicle on the platform is lifted from below and the wheels are lifted from the mounting surface by stopping outside, the elastic support of the towed vehicle's splint on the platform will be reduced and the loading will be reduced. Since the influence of the elastic support of the suspension of the towing vehicle stopped outside the platform is excluded, the transport vehicle can be brought into a state closer to a rigid body.
前記被測定物は、前記被測定部としての車体と地面に置かれる前記基部としての車輪と前記車体を前記車輪に対して弾性的に支持するサスペンションとを含む運搬車両であり、前記弾性的な支持を減殺することは、前記載台の上に置かれた複数のジャッキにより、前記車体を支持することであってもよい。 The object to be measured is a transport vehicle including a vehicle body as the measurement target part, a wheel as the base part placed on the ground, and a suspension that elastically supports the vehicle body with respect to the wheel. Attenuating the support may be supporting the vehicle body by a plurality of jacks placed on the table.
上記方法によれば、被測定物が運搬車両である場合は、載台の上に置かれた複数のジャッキにより載台上の運搬車両の車体を下から持ち上げて車輪を載置面から浮かせると、サスペンションの弾性支持が減殺されて、運搬車両を剛体に近い状態にすることができる。 According to the above method, when the object to be measured is a transport vehicle, the vehicle body of the transport vehicle on the platform is lifted from below by a plurality of jacks placed on the platform and the wheels are lifted from the mounting surface. The elastic support of the suspension is reduced, and the transport vehicle can be brought into a state close to a rigid body.
前記被測定物は、前記被測定部としての車体と地面に置かれる前記基部としての車輪と前記車体を前記車輪に対して弾性的に支持するサスペンションとを含む運搬車両であり、
前記弾性的な支持を減殺することは、前記載台に設けられた装置により、前記運搬車両の車体を上から車輪に押し付けることであってもよい。
The object to be measured is a transporting vehicle including a vehicle body as the measured part, a wheel as the base placed on the ground, and a suspension that elastically supports the vehicle body with respect to the wheel,
Attenuating the elastic support may be pressing the vehicle body of the transport vehicle against the wheels from above with a device provided on the table.
上記方法によれば、被測定物が運搬車両である場合は、前記運搬車両の車体を上から車輪に押し付ける装置を載台に設けることで、サスペンションの弾性支持が減殺されるので、運搬車両を剛体に近い状態にすることができる。 According to the above method, when the object to be measured is a transport vehicle, by providing a device for pressing the vehicle body of the transport vehicle against the wheels from above, the elastic support of the suspension is reduced. It can be in a state close to a rigid body.
前記被測定物は、前記被測定部としての車体と地面に置かれる前記基部としての車輪と前記車体を前記車輪に対して弾性的に支持するサスペンションとを含む運搬車両であり、
前記弾性的な支持を減殺することは、複数のワイヤーにより、前記運搬車両の車体を前記載台に固定することであってもよい。
The object to be measured is a transporting vehicle including a vehicle body as the measured part, a wheel as the base placed on the ground, and a suspension that elastically supports the vehicle body with respect to the wheel,
Attenuating the elastic support may be fixing the vehicle body of the transport vehicle to the above-mentioned table by a plurality of wires.
上記方法によれば、被測定物が運搬車両である場合には、複数のワイヤーにより、前記運搬車両の車体を前記載台に固定することで、サスペンションの弾性支持が減殺されるので、運搬車両を剛体に近い状態にすることができる。 尚、特許請求の範囲及び明細書にいう「載置面」とは、被測定物が置かれる面を意味する。より具体的には、例えば載台の載置面、地面、床面等が該当する。 According to the above method, when the object to be measured is a transport vehicle, the elastic support of the suspension is diminished by fixing the vehicle body of the transport vehicle to the above-mentioned table by a plurality of wires. Can be in a state close to a rigid body. The “mounting surface” in the claims and the specification means a surface on which an object to be measured is placed. More specifically, for example, a mounting surface, a ground surface, a floor surface, or the like of a mounting table is applicable.
本発明は、以上に説明した構成を有し、車両の重心高さの測定においてサスペンションの弾性の影響を低減し重心高さの測定精度を向上できる重心高さ測定装置を提供することができるという効果を奏する。 The present invention has a configuration as described above, and can provide a center-of-gravity height measuring device that can reduce the influence of suspension elasticity in measuring the center-of-gravity height of a vehicle and improve the accuracy of measuring the center-of-gravity height. There is an effect.
本発明の実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。以下では、全ての図面を通じて同一又は相当する要素には同じ符号を付して、重複する説明は省略する。 Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. Below, the same code | symbol is attached | subjected to the element which is the same or it corresponds through all the drawings, and the overlapping description is abbreviate | omitted.
(第1実施形態)
<重心高さ測定装置の概略構成の説明>
図1および図2に示されるように、重心高さ測定装置1は、設置ベース2上に組み付けられた計量台3を備えている。計量台3は、重心高さの測定の対象である測定対象物4が載ることのできる四角形の板状部材からなる載台5と、この載台5の四隅を下方から支持する4個のロードセル11,12,13,14と、載台5に設けられた車両押し付け装置500とを備えている。重心高さ測定装置1は、測定対象物4の重量を測定する装置(トラックスケール)と、測定対象物4の重心高さを測定する装置とを兼ねるものである。なお、設置ベース2としては、例えば地表面を掘り下げて形成されるピットや、地表面上に敷設される床部材などが挙げられる。
(First embodiment)
<Description of schematic configuration of center of gravity height measuring device>
As shown in FIGS. 1 and 2, the center-of-gravity height measuring device 1 includes a weighing platform 3 assembled on an installation base 2. The weighing table 3 includes a loading table 5 made of a rectangular plate-like member on which a measurement object 4 that is an object of measuring the height of the center of gravity can be placed, and four load cells that support the four corners of the loading table 5 from below. 11, 12, 13, and 14, and a vehicle pressing device 500 provided on the platform 5. The center-of-gravity height measuring device 1 serves both as a device for measuring the weight of the measurement object 4 (track scale) and a device for measuring the height of the center of gravity of the measurement object 4. Examples of the installation base 2 include pits formed by digging down the ground surface and floor members laid on the ground surface.
<運搬車両の構成の説明>
図1および図2に示されるように、本実施形態では測定対象物4を運搬車両とする。運搬車両は牽引車及び貨物を載せた被牽引車から構成される。各車両は、被測定部としての車体と、載台5の載置面に置かれる基部としての車輪と、車体を車輪に対して弾性的に支持するサスペンションとを含む。牽引車は、前輪、後輪として左右1つずつの車輪を備えて構成されており、被牽引車は、左右2つずつの車輪を3つ備えて構成されている。
<Description of the configuration of the transport vehicle>
As shown in FIGS. 1 and 2, in this embodiment, the measurement object 4 is a transport vehicle. The transport vehicle is composed of a tow vehicle and a towed vehicle carrying cargo. Each vehicle includes a vehicle body as a part to be measured, a wheel as a base portion placed on the mounting surface of the mounting base 5, and a suspension that elastically supports the vehicle body with respect to the wheel. The tow vehicle is configured with one wheel on each of the left and right as the front and rear wheels, and the towed vehicle is configured with three wheels on each of the left and right.
図3は、運搬車両のサスペンションの構造を示している。図3に示すように、サスペンション100は、ロアアーム102、スプリング104、及びショックアブソーバ105で構成されている。スプリング104は、路面からの衝撃や振動を吸収する。ショックアブソーバ105は、スプリング104の余分な揺れを止める。ロアアーム102は、車体に対してホイールを所定の正しい位置に保持する機能を有する。ロアアーム102及びショックアブソーバ105は、サスペンション100を車両に搭載した際に車体と連結する連結部を備える。其々の連結部を介して、タイヤの振動や車両の駆動力、制動力、遠心力等の力がサスペンション100の軸力として車体へ伝達される。このような構成により、サスペンション100は、運搬車両の車体を車輪に対して弾性的に支持する。 FIG. 3 shows the structure of the suspension of the transport vehicle. As shown in FIG. 3, the suspension 100 includes a lower arm 102, a spring 104, and a shock absorber 105. The spring 104 absorbs shock and vibration from the road surface. The shock absorber 105 stops excessive shaking of the spring 104. The lower arm 102 has a function of holding the wheel at a predetermined correct position with respect to the vehicle body. The lower arm 102 and the shock absorber 105 include a connecting portion that is connected to the vehicle body when the suspension 100 is mounted on the vehicle. Forces such as tire vibration, vehicle driving force, braking force, and centrifugal force are transmitted to the vehicle body as the axial force of the suspension 100 via the respective connecting portions. With such a configuration, the suspension 100 elastically supports the vehicle body of the transport vehicle with respect to the wheels.
<弾性支持減殺機構の説明>
図1および図2に示されるように、車両押し付け装置500は、載台5に設けられた6つのアームから構成される。各アームは、上下方向に伸縮可能な本体部と、車両を上から押さえ付けるための上腕部から構成される。このような構成により、車両押し付け装置500は、牽引車の車体の上部2箇所、被牽引車の車体の前方部2箇所、及び車体の後方部2カ所を上から車輪に押し付けることができる。このような構成により、車両押し付け装置500は、運搬車両におけるサスペンション100による車体の弾性的な支持を減殺する弾性支持減殺機構として機能する。
<Description of the elastic support attenuation mechanism>
As shown in FIGS. 1 and 2, the vehicle pressing device 500 includes six arms provided on the mounting table 5. Each arm is composed of a main body part that can be expanded and contracted in the vertical direction and an upper arm part for pressing the vehicle from above. With such a configuration, the vehicle pressing device 500 can press the two upper parts of the body of the tow vehicle, the two front parts of the body of the towed vehicle, and the two rear parts of the vehicle body against the wheel from above. With such a configuration, the vehicle pressing device 500 functions as an elastic support reducing mechanism that reduces the elastic support of the vehicle body by the suspension 100 in the transport vehicle.
<ロードセルの基本構造の説明>
図4に示されるように、ロードセル11〜14は、ダブルコンベックス・ローディング方式のコラム型ロードセルであり、弾性体15と、密封ケーシング16とを備えている。
弾性体15は、例えばアルミニウム合金やステンレス等の金属製で略円柱形状に形成され、その軸線を鉛直方向に向けて起立配置されている。
<Description of basic structure of load cell>
As shown in FIG. 4, the load cells 11 to 14 are double convex loading column type load cells, and include an elastic body 15 and a sealed casing 16.
The elastic body 15 is made of, for example, a metal such as an aluminum alloy or stainless steel and is formed in a substantially cylindrical shape, and is arranged upright with its axis line directed in the vertical direction.
弾性体15は、軸線方向中央部に形成される起歪部17と、上端に形成される上側凸面18と、下端に形成される下側凸面19とを有している。上側凸面18および下側凸面19はいずれも、所定の曲率半径Rの部分球面形状に形成されている。 The elastic body 15 has a strain generating portion 17 formed at the central portion in the axial direction, an upper convex surface 18 formed at the upper end, and a lower convex surface 19 formed at the lower end. Both the upper convex surface 18 and the lower convex surface 19 are formed in a partial spherical shape having a predetermined radius of curvature R.
弾性体15は、起歪部17が密封ケーシング16内に気密に収められ、上端部および下端部がそれぞれ密封ケーシング16から露出させた状態で密封ケーシング16に組み込まれている。 The elastic body 15 is incorporated in the sealed casing 16 in a state in which the strain generating portion 17 is hermetically housed in the sealed casing 16 and the upper end portion and the lower end portion are exposed from the sealed casing 16, respectively.
<ロードセルの上側受け部材および下側受け部材の説明>
弾性体15の上端部と載台5との間には、上側受け部材20が介在されている。上側受け部材20は、水平座面21を有し、この水平座面21を弾性体15の上側凸面18に接触させた状態で載台5に固定されている。
<Description of Load Cell Upper Receiving Member and Lower Receiving Member>
An upper receiving member 20 is interposed between the upper end portion of the elastic body 15 and the mounting table 5. The upper receiving member 20 has a horizontal seating surface 21, and is fixed to the mounting table 5 with the horizontal seating surface 21 being in contact with the upper convex surface 18 of the elastic body 15.
弾性体15の下端部と設置ベース2との間には、下側受け部材22が介在されている。下側受け部材22は、水平座面23を有し、この水平座面23を弾性体15の下側凸面19に接触させた状態で設置ベース2に固定されている。 A lower receiving member 22 is interposed between the lower end of the elastic body 15 and the installation base 2. The lower receiving member 22 has a horizontal seating surface 23 and is fixed to the installation base 2 in a state where the horizontal seating surface 23 is in contact with the lower convex surface 19 of the elastic body 15.
<復元力発生機構の基本構成の説明>
復元力発生機構は、弾性体15の上側凸面18および上側受け部材20の水平座面21と、弾性体15の下側凸面19および下側受け部材22の水平座面23とにより構成されている。復元力発生機構は、載台5の水平方向の変位y0に対して復元力Fを発生する。この復元力Fについて、図5を用いて以下に説明する。
<Description of basic configuration of restoring force generation mechanism>
The restoring force generating mechanism includes an upper convex surface 18 of the elastic body 15 and a horizontal seating surface 21 of the upper receiving member 20, and a lower convex surface 19 of the elastic body 15 and a horizontal seating surface 23 of the lower receiving member 22. . The restoring force generating mechanism generates a restoring force F with respect to the horizontal displacement y 0 of the mounting table 5. This restoring force F will be described below with reference to FIG.
<復元力の発生の理論説明>
図5には、載台5の水平方向の変位y0に伴ってロードセル11〜14の弾性体15が垂直状態から横方向にy0だけ移動してθだけ傾斜した状態が示されている。図中記号を以下のように定める。
y0:弾性体15の上部の移動量
S:弾性体15の上部と下部の接触点長さ
H:弾性体15の高さ(ロードセル11〜14の高さ)
A:上側凸面18の曲率半径(=R)
B:下側凸面19の曲率半径(=R)
N:弾性体15に作用する垂直荷重
θ:弾性体15の傾斜角
図5において、弾性体15の傾斜角θの値が微小であるならば、次式(1)が成立する。
tanθ≒y0/H ・・・(1)
また、弾性体15の上部と下部の接触点長さSは、次式(2)で表わすことができる。
S≒A・tanθ+(B−H)tanθ
=(A+B−H)・y0/H ・・・(2)
そして、垂直荷重Nと復元力Fとの比Kは、次式(3)で表わすことができる。
K=F/N≒S/H=(A+B−H)・y0/H2 ・・・(3)
上記式(3)より復元力Fは、次式(4)で表わすことができる。
F=N・(A+B−H)・y0/H2 ・・・(4)
<Theoretical explanation of the generation of restoring force>
FIG. 5 shows a state in which the elastic bodies 15 of the load cells 11 to 14 are moved by y 0 in the horizontal direction from the vertical state and tilted by θ along with the horizontal displacement y 0 of the mounting table 5. Symbols in the figure are defined as follows.
y 0 : Movement amount of the upper part of the elastic body 15 S: Contact point length between the upper and lower parts of the elastic body 15 H: Height of the elastic body 15 (height of the load cells 11 to 14)
A: radius of curvature of upper convex surface 18 (= R)
B: radius of curvature of lower convex surface 19 (= R)
N: vertical load acting on the elastic body 15 θ: inclination angle of the elastic body 15 In FIG. 5, if the value of the inclination angle θ of the elastic body 15 is very small, the following expression (1) is established.
tan θ≈y 0 / H (1)
Further, the contact point length S between the upper and lower portions of the elastic body 15 can be expressed by the following equation (2).
S≈A · tan θ + (B−H) tan θ
= (A + B−H) · y 0 / H (2)
The ratio K between the vertical load N and the restoring force F can be expressed by the following equation (3).
K = F / N≈S / H = (A + B−H) · y 0 / H 2 (3)
From the above equation (3), the restoring force F can be expressed by the following equation (4).
F = N · (A + B−H) · y 0 / H 2 (4)
<自由振動の初期条件を与えるアクチュエータの説明>
図2に示されるように、載台5におけるロードセル13,14が設置されている側の近傍には、油圧シリンダ24が配置されている。油圧シリンダ24は、伸長作動時にピストンロッド25で載台5の側面を押して、載台5に対し水平方向の力を加えることにより、載台5に水平方向の変位と速度を与えることができようになっている。油圧シリンダ24は、載台5に対し自由振動の初期条件を与えるアクチュエータとして機能する。なお、油圧シリンダ24に代えて、例えば空圧シリンダや磁性流体シリンダなどを用いることもできる。ここで、「初期条件」とは、「初期変位」と「初期速度」とを含む概念であり、これらを総称するものである。
<Description of actuator giving initial conditions for free vibration>
As shown in FIG. 2, a hydraulic cylinder 24 is arranged in the vicinity of the stage 5 on the side where the load cells 13 and 14 are installed. The hydraulic cylinder 24 may apply a horizontal displacement and speed to the mounting table 5 by applying a horizontal force to the mounting table 5 by pushing the side surface of the mounting table 5 with the piston rod 25 during the extension operation. It has become. The hydraulic cylinder 24 functions as an actuator that gives an initial condition of free vibration to the mounting table 5. Instead of the hydraulic cylinder 24, for example, a pneumatic cylinder or a magnetic fluid cylinder can be used. Here, the “initial condition” is a concept including “initial displacement” and “initial velocity”, and is a collective term for these.
<油圧シリンダの油圧回路の説明>
油圧シリンダ24は、電磁弁26を介して油圧ポンプ27に接続されている。油圧ポンプ27が電動モータ28の作動によって駆動されると、油圧ポンプ27からの圧油が電磁弁26の切換動作に応じて油圧シリンダ24のヘッド側油室またはボトム側油室に供給されるようになっている。
<Description of hydraulic circuit of hydraulic cylinder>
The hydraulic cylinder 24 is connected to a hydraulic pump 27 via an electromagnetic valve 26. When the hydraulic pump 27 is driven by the operation of the electric motor 28, the pressure oil from the hydraulic pump 27 is supplied to the head side oil chamber or the bottom side oil chamber of the hydraulic cylinder 24 according to the switching operation of the electromagnetic valve 26. It has become.
<油圧シリンダの作動説明>
油圧シリンダ24の伸長指令を示すバルブ切換信号が後述する制御装置40から電磁弁26に送信されると、電磁弁26はそのバルブ切換信号に応じて次のような油路切換動作を実行する。すなわち、電磁弁26は、油圧ポンプ27からの圧油を油圧シリンダ24のボトム側油室に供給すると同時に、油圧シリンダ24のヘッド側油室の内部の油をタンク29に還流させるような油路の切り換えを行う。これにより、油圧シリンダ24が伸長作動され、載台5の側面がピストンロッド25に押されて載台5に水平方向の変位と速度が与えられる。
<Description of hydraulic cylinder operation>
When a valve switching signal indicating an extension command of the hydraulic cylinder 24 is transmitted from the control device 40 described later to the electromagnetic valve 26, the electromagnetic valve 26 performs the following oil path switching operation in accordance with the valve switching signal. That is, the solenoid valve 26 supplies the pressure oil from the hydraulic pump 27 to the bottom side oil chamber of the hydraulic cylinder 24 and at the same time returns the oil inside the head side oil chamber of the hydraulic cylinder 24 to the tank 29. Switch. As a result, the hydraulic cylinder 24 is extended, the side surface of the mounting table 5 is pushed by the piston rod 25, and a horizontal displacement and speed are given to the mounting table 5.
これに対し、油圧シリンダ24の収縮指令を示すバルブ切換信号が後述する制御装置40から電磁弁26に送信されると、電磁弁26はそのバルブ切換信号に応じて次のような油路切換動作を実行する。すなわち、電磁弁26は、油圧ポンプ27からの圧油を油圧シリンダ24のヘッド側油室に供給すると同時に、油圧シリンダ24のボトム側油室の内部の油をタンク29に還流させるような油路の切り換えを行う。これにより、油圧シリンダ24が収縮作動され、載台5とピストンロッド25との接触が解除される。 On the other hand, when a valve switching signal indicating a contraction command for the hydraulic cylinder 24 is transmitted from the control device 40 described later to the electromagnetic valve 26, the electromagnetic valve 26 performs the following oil path switching operation in accordance with the valve switching signal. Execute. That is, the solenoid valve 26 supplies the pressure oil from the hydraulic pump 27 to the head side oil chamber of the hydraulic cylinder 24 and at the same time returns the oil in the bottom side oil chamber of the hydraulic cylinder 24 to the tank 29. Switch. As a result, the hydraulic cylinder 24 is contracted and the contact between the mount 5 and the piston rod 25 is released.
<載台の自由振動の説明>
載台5を水平方向(y方向)に自由振動させるために、まず油圧シリンダ24の伸長・収縮動作により、載台5に初期条件(初期変位と初期速度)を与える。載台5には、水平方向の変位に対する復元力発生機構からの復元力Fが作用する。こうして、載台5の水平方向の変位に対して復元力Fを作用させることで、載台5を水平方向に自由振動させることができる。
<Description of free vibration of the platform>
In order to freely oscillate the mounting table 5 in the horizontal direction (y direction), first, initial conditions (initial displacement and initial speed) are given to the mounting table 5 by the expansion / contraction operation of the hydraulic cylinder 24. A restoring force F from a restoring force generating mechanism for horizontal displacement is applied to the mounting table 5. Thus, by applying the restoring force F to the horizontal displacement of the mounting table 5, the mounting table 5 can be freely vibrated in the horizontal direction.
<変位センサの説明>
載台5におけるロードセル11,12が設置されている側の近傍には、油圧シリンダ24と対向するように変位センサ30が配置されている。変位センサ30は、自由振動状態にある載台5の変位を検出する変位検出手段として機能する。なお、変位センサ30としては、種々の方式のものを採用することができ、例えば光学式変位センサ、渦電流式変位センサ、差動変圧式変位センサなどが挙げられる。
<Description of displacement sensor>
A displacement sensor 30 is arranged in the vicinity of the side on which the load cells 11 and 12 are installed in the mounting table 5 so as to face the hydraulic cylinder 24. The displacement sensor 30 functions as a displacement detection means for detecting the displacement of the mounting table 5 in the free vibration state. Note that various types of displacement sensors 30 can be employed, and examples thereof include an optical displacement sensor, an eddy current displacement sensor, and a differential transformation displacement sensor.
<加速度センサの説明>
載台5におけるロードセル11,12が設置されている側の近傍には、油圧シリンダ24と対向するように加速度センサ31が配置されている。加速度センサ31は、自由振動状態にある載台5の加速度を検出する加速度検出手段として機能する。なお、加速度センサ31としては、種々の方式のものを採用することができ、例えば静電容量形加速度センサや、金属ひずみゲージ式加速度センサ、半導体ひずみゲージ式加速度センサ、圧電式加速度センサなどが挙げられる。
<Description of acceleration sensor>
An acceleration sensor 31 is disposed in the vicinity of the side on which the load cells 11 and 12 are installed in the mounting table 5 so as to face the hydraulic cylinder 24. The acceleration sensor 31 functions as an acceleration detection unit that detects the acceleration of the mounting base 5 in a free vibration state. Various types of acceleration sensors 31 can be employed, such as a capacitance type acceleration sensor, a metal strain gauge type acceleration sensor, a semiconductor strain gauge type acceleration sensor, and a piezoelectric acceleration sensor. It is done.
<重心高さ測定装置の制御系のシステム構成の説明>
図6に示されるように、重心高さ測定装置1は、制御装置40と、操作装置41と、表示装置42とを備えている。
<Description of system configuration of control system of center of gravity height measuring device>
As shown in FIG. 6, the center-of-gravity height measuring device 1 includes a control device 40, an operation device 41, and a display device 42.
<制御装置の概略説明>
制御装置40は、主として、増幅器43と、ローパスフィルタ44と、マルチプレクサ45と、A/D変換器46と、I/O回路47と、メモリ48と、マイクロプロセッサ(MPU)49とにより構成されている。
<Overview of control device>
The control device 40 is mainly composed of an amplifier 43, a low-pass filter 44, a multiplexer 45, an A / D converter 46, an I / O circuit 47, a memory 48, and a microprocessor (MPU) 49. Yes.
増幅器43は、送り込まれる信号をA/D変換可能な大きさに増幅して送り出す機能を有している。 The amplifier 43 has a function of amplifying a signal to be sent to a size that can be A / D converted and sending it out.
ローパスフィルタ44は、低域周波数のみを信号として通過させる機能を有している。
マルチプレクサ45は、送り込まれる複数の信号を選択制御信号の指令に基づいて選択的に送り出す機能を有している。
The low-pass filter 44 has a function of passing only a low frequency as a signal.
The multiplexer 45 has a function of selectively sending out a plurality of signals to be sent based on a command of the selection control signal.
A/D変換器46は、マルチプレクサ45からのアナログ信号をデジタル信号に変換する機能を有している。 The A / D converter 46 has a function of converting an analog signal from the multiplexer 45 into a digital signal.
I/O回路47は、A/D変換器46と、操作装置41と、表示装置42と、メモリ48と、MPU49との間で各種の信号やデータの受け渡しを行う機能を有している。 The I / O circuit 47 has a function of exchanging various signals and data among the A / D converter 46, the operation device 41, the display device 42, the memory 48, and the MPU 49.
メモリ48は、PROMやRAMなどで構成され、所定プログラムや基本データなどを長期的に記憶したり、種々のデータや演算用数値などを一時的に記憶したりする機能を有している。 The memory 48 includes a PROM, a RAM, and the like, and has a function of storing a predetermined program, basic data, and the like for a long period of time, and temporarily storing various data, numerical values for calculation, and the like.
MPU49は、メモリ48に格納されている所定プログラムの指示に従って、必要な信号をI/O回路47を介して受け取り、また必要なデータをメモリ48から受け取り、受け取った信号やデータに基づいて演算を実行する機能を有している。 The MPU 49 receives a necessary signal through the I / O circuit 47 and receives necessary data from the memory 48 in accordance with an instruction of a predetermined program stored in the memory 48, and performs an operation based on the received signal and data. Has the function to execute.
<操作装置の概略説明>
操作装置41は、操作スイッチや数値キーなどを備えてなり、測定開始・終了の動作や零点調整動作、使用モードの切り換え動作、数値設定動作などの種々の動作の際に用いられる。
<Overview of operating device>
The operation device 41 includes operation switches and numerical keys, and is used in various operations such as measurement start / end operations, zero point adjustment operations, use mode switching operations, and numerical value setting operations.
<表示装置の概略説明>
表示装置42は、例えば液晶ディスプレイからなり、測定結果や各種データの入出力画面などが表示される。
<Overview of display device>
The display device 42 is composed of a liquid crystal display, for example, and displays measurement results and various data input / output screens.
<重心高さ測定装置の制御系システムの処理動作の概略説明>
重心高さ測定装置1の制御系システムにおいては、ロードセル11〜14、変位センサ30および加速度センサ31のそれぞれの信号は、増幅器43、ローパスフィルタ44、マルチプレクサ45、A/D変換器46およびI/O回路47を経由してMPU49に送られる。MPU49は、メモリ48に格納されている所定プログラムに従って、I/O回路47からの信号を取り込み、またメモリ48に記憶されている種々のデータを読み込み、これらの信号やデータに基づいて測定対象物4の平面的重心座標の演算や重心高さの演算を実行する。そして、その演算結果は表示装置42に表示される。
<Outline of processing operation of control system of center of gravity height measuring device>
In the control system of the center-of-gravity height measuring device 1, the signals of the load cells 11 to 14, the displacement sensor 30 and the acceleration sensor 31 are supplied to the amplifier 43, the low-pass filter 44, the multiplexer 45, the A / D converter 46 and the I / D converter 46, respectively. It is sent to the MPU 49 via the O circuit 47. The MPU 49 takes in a signal from the I / O circuit 47 according to a predetermined program stored in the memory 48, reads various data stored in the memory 48, and based on these signals and data, the measurement object 4 plane center-of-gravity coordinates and center-of-gravity height are calculated. The calculation result is displayed on the display device 42.
<MPUの機能説明>
MPU49においては、所定プログラムが実行されることにより、図7に示される平面的重心座標演算部50および重心高さ演算部51のそれぞれの機能が実現される。
<Functional explanation of MPU>
In the MPU 49, by executing a predetermined program, the functions of the planar barycentric coordinate calculation unit 50 and the barycentric height calculation unit 51 shown in FIG. 7 are realized.
<重心Gの平面座標(xG,yG)の求め方の理論説明>
次に、図8および図9を用いて、測定対象物4の平面的重心座標、すなわち載台5に載せられた測定対象物4の重心Gを水平面(o−xy平面)に射影したときのその面上における重心Gの座標(xG,yG)の求め方について説明する。
<Theoretical explanation of how to obtain the plane coordinates (x G , y G ) of the center of gravity G>
Next, using FIG. 8 and FIG. 9, when the planar center-of-gravity coordinates of the measuring object 4, that is, the center of gravity G of the measuring object 4 placed on the platform 5 is projected onto the horizontal plane (o-xy plane). A method for obtaining the coordinates (x G , y G ) of the center of gravity G on the surface will be described.
なお、理論説明の簡単化のために、載台5は密度が一定の直方体と仮定する。座標系o−xyzの原点は載台5の中央にとる。ロードセル11〜14のそれぞれの出力は無負荷時において零に調整されているものとする。図8および図9中の記号および理論式で用いる記号の意味を下記のとおり定義する。
G:測定対象物4の重心
G0:載台5の重心
a:ロードセル11(13)とロードセル12(14)との間の距離
b:ロードセル11(12)とロードセル13(14)との間の距離
c:載台5の高さ
H:ロードセル11〜14の高さ(弾性体15の高さ)
Wi:各ロードセル11〜14に作用する静荷重(i=1,2,3,4)
W:測定対象物4の自重(=W1+W2+W3+W4)
W12:W1+W2
W24:W2+W4
なお、上記記号のうち、a,b,c,H,Rは既知の値であり、これらの値は予めメモリ48に記憶される。
In order to simplify the explanation of the theory, the stage 5 is assumed to be a rectangular parallelepiped having a constant density. The origin of the coordinate system o-xyz is set at the center of the platform 5. Assume that the outputs of the load cells 11 to 14 are adjusted to zero when there is no load. The meanings of the symbols in FIGS. 8 and 9 and the symbols used in the theoretical formula are defined as follows.
G: Center of gravity G 0 of the measurement object 4: Center of gravity of the platform 5 a: Distance between the load cell 11 (13) and the load cell 12 (14) b: Between the load cell 11 (12) and the load cell 13 (14) Distance c: height of mounting base 5: height of load cells 11-14 (height of elastic body 15)
W i : Static load acting on each of the load cells 11 to 14 (i = 1, 2, 3, 4)
W: Weight of the measuring object 4 (= W 1 + W 2 + W 3 + W 4 )
W 12 : W 1 + W 2
W 24 : W 2 + W 4
Of the above symbols, a, b, c, H, and R are known values, and these values are stored in the memory 48 in advance.
<重心Gの平面座標(xG,yG)の求め方の理論説明>
モーメントのつりあい条件として次式(5),(6)が成り立つ。
<Theoretical explanation of how to obtain the plane coordinates (x G , y G ) of the center of gravity G>
The following equations (5) and (6) hold as the balance condition of moment.
W24・a−W・(a/2+xG)=0 ・・・(5)
W12・b−W・(b/2+yG)=0 ・・・(6)
上記式(5),(6)より次式(7),(8)が得られる。
W 24 · a−W · (a / 2 + x G ) = 0 (5)
W 12 · b-W · ( b / 2 + y G) = 0 ··· (6)
From the above equations (5) and (6), the following equations (7) and (8) are obtained.
xG=a・(W24/W−1/2) ・・・(7)
yG=b・(W12/W−1/2) ・・・(8)
よって、W24,W12およびWの測定値を上記式(7),(8)に代入して計算することにより、重心Gの平面座標(xG,yG)を求めることができる。
x G = a · (W 24 / W−1 / 2) (7)
y G = b · (W 12 / W−1 / 2) (8)
Therefore, the plane coordinates (x G , y G ) of the center of gravity G can be obtained by substituting the calculated values of W 24 , W 12 and W into the above formulas (7) and (8) and calculating.
<測定対象物の重心高さhの求め方の理論説明>
次に、測定対象物4の重心高さhの求め方について、主に図9を用いて以下に説明する。以下の理論説明では、測定対象物4が載せられた載台5が自由振動状態にあることが前提となる。油圧シリンダ24にて自由振動の初期条件を与えるとともに、復元力発生機構からの復元力Fを作用させることにより、測定対象物4が載せられた載台5を水平方向(y方向)に自由振動させる。なお、図9では、静止時における測定対象物4の重心Gのy座標yGをdで表わしている。また、o−yz座標系は空間に固定した座標系とする。
<Theoretical explanation of how to determine the center of gravity height h of the measurement object>
Next, how to obtain the height h of the center of gravity of the measurement object 4 will be described below mainly using FIG. In the following theoretical explanation, it is assumed that the stage 5 on which the measurement object 4 is placed is in a free vibration state. An initial condition of free vibration is given by the hydraulic cylinder 24 and a restoring force F from the restoring force generating mechanism is applied to cause the platform 5 on which the measurement object 4 is placed to freely vibrate in the horizontal direction (y direction). Let In FIG. 9, the y coordinate y G of the center of gravity G of the measurement object 4 at rest is represented by d. The o-yz coordinate system is a coordinate system fixed in space.
ここで、以下の説明で用いる新しい記号を定義しておく。
m:測定対象物4の質量
m0:載台5の質量
M:m+m0(=W/g)
e:載台5の下面から重心G0までの距離
Wi(t):ロードセル11〜14に作用する動荷重(i=1,2,3,4)
ΔWi(t):Wi(t)の静荷重Wiからの変動成分(=Pi(t)−Pi)
ΔW12(t):ΔW1(t)+ΔW2(t)
ΔW34(t):ΔW3(t)+ΔW4(t)
ΔW(t):ΔW12(t)+ΔW34(t)
y0(t):重心G0のy方向の変位
z0(t):重心G0のz方向の変位
yG(t):重心Gのy方向の変位
zG(t):重心Gのz方向の変位
δ(t):重心Gの重心G0に対する相対変位(=yG(t)−y0(t))
F12(t):ロードセル11,12から水平方向に載台5に作用する力の和
F34(t):ロードセル13,14から水平方向に載台5に作用する力の和
F(t):F12(t)+F34(t)
なお、上記記号のうち、m0,eは既知の値であり、これらの値は予めメモリ48に記憶される。
Here, a new symbol used in the following description is defined.
m: Mass m 0 of the measurement object 4: Mass M of the mount 5 M: m + m 0 (= W / g)
e: Distance W i from the lower surface of the platform 5 to the center of gravity G 0 (t): Dynamic load acting on the load cells 11 to 14 (i = 1, 2, 3, 4)
ΔW i (t): variation component of W i (t) from static load W i (= P i (t) −P i )
ΔW 12 (t): ΔW 1 (t) + ΔW 2 (t)
ΔW 34 (t): ΔW 3 (t) + ΔW 4 (t)
ΔW (t): ΔW 12 (t) + ΔW 34 (t)
y 0 (t): displacement in the y direction of the center of gravity G 0
F 12 (t): Sum of forces acting on the platform 5 from the load cells 11 and 12 in the horizontal direction F 34 (t): Sum of forces acting on the platform 5 from the load cells 13 and 14 in the horizontal direction F (t) : F 12 (t) + F 34 (t)
Of the above symbols, m 0 and e are known values, and these values are stored in the memory 48 in advance.
測定対象物4が剛体であるならば、測定対象物4の重心Gと載台5の重心G0とのZ方向の相対変位は零である。測定対象物4が非剛体の場合、その相対変位は零ではないが、その量は微小である。よって、その相対変位の量は以下の運動方程式において無視することとする。すなわち、Z0(t)=ZG(t)とおく。このとき、系の運動方程式は次式(9),(10)で表わされる。 If the measured object 4 is rigid, the relative displacement in the Z-direction between the center of gravity G 0 of the center of gravity G and the platform 5 of the measuring object 4 is zero. When the measurement object 4 is a non-rigid body, the relative displacement is not zero, but the amount is very small. Therefore, the amount of the relative displacement is ignored in the following equation of motion. That is, Z 0 (t) = Z G (t) is set. At this time, the equation of motion of the system is expressed by the following equations (9) and (10).
上記式(9),(10)は、測定対象物4が剛体であるか否かとは関係なく成立する。 The above formulas (9) and (10) hold regardless of whether or not the measurement object 4 is a rigid body.
また、転倒モーメントのつりあい条件として次式(11)を得る。 Further, the following equation (11) is obtained as a balance condition of the overturning moment.
ここに、δは、重心Gの重心G0に対するy方向の相対変位である。δは(b/2−d)に比較して微小であるから以下の式変形においては無視する。
上式(9)から
From above equation (9)
上記式(12)より、測定対象物4の重心高さhを求める次式(13)が得られる。 From the above equation (12), the following equation (13) for obtaining the center of gravity height h of the measurement object 4 is obtained.
前述した復元力Fを求める式(4)において、弾性体15に作用する垂直荷重NはMg(g:重力加速度)、弾性体15の上側凸面18および下側凸面19の曲率半径A,Bはいずれも所定半径Rであるから、ロードセル11〜14によって支持される載台5の復元力Fは、次式(14)で表わすことができる。 In the equation (4) for obtaining the restoring force F described above, the vertical load N acting on the elastic body 15 is Mg (g: gravitational acceleration), and the radii of curvature A and B of the upper convex surface 18 and the lower convex surface 19 of the elastic body 15 are Since both have the predetermined radius R, the restoring force F of the mounting table 5 supported by the load cells 11 to 14 can be expressed by the following equation (14).
上記式(14)を上記式(13)に代入してhを書き直すと次式(15)となる。 Substituting the above equation (14) into the above equation (13) to rewrite h, the following equation (15) is obtained.
上式(15)より明らかなように、この式(15)に含まれるパラメータの値が既知ならば、重心高さhは変数y0(t)、
上式(15)は、測定対象物4が剛体だけでなく非剛体であったとしても、有効な式である。しかし、もし測定対象物4が剛体に限定される場合には、上式(10)を上式(13)に代入して、
ここで、「剛体」とは、外力による変形が全く生じない「完全剛体」と、外力による変形が若干生じてもその変形による重心高さ測定上の影響が極めて少なくて完全剛体と見なしても何ら支障がない「見なし剛体」とを包含するものである。また、「非剛体」とは、外力による変形が生じてその変形の影響が重心高さ測定上無視できない物体を総称して表現したものである。 Here, “rigid body” means “perfect rigid body” in which deformation due to external force does not occur at all, and even if slight deformation due to external force occurs, the influence on the measurement of the center of gravity height due to the deformation is extremely small, and it can be regarded as a complete rigid body. It includes “deemed rigid bodies” that have no problem. The “non-rigid body” is a generic expression of objects that are deformed by an external force and whose influence cannot be ignored in measuring the height of the center of gravity.
この式(17)、(17)´から明らかなように、
<ロードセルで検出される荷重信号の補正の説明>
ところで、載台5の水平方向の自由振動に伴って、ロードセル11〜14は揺動振動となる。これにより、ロードセル11〜14の軸方向に作用する荷重は、回転角θの関数となる。今、ロードセル11〜14で検出される荷重Wi´(t)が上記の軸方向荷重であると仮定する。
<Description of correction of load signal detected by load cell>
By the way, with the free vibration of the mounting table 5 in the horizontal direction, the load cells 11 to 14 are oscillated. As a result, the load acting in the axial direction of the load cells 11 to 14 is a function of the rotation angle θ. Now, it is assumed that the load W i ′ (t) detected by the load cells 11 to 14 is the above-described axial load.
このとき、Wi´(t)は次式(18)で表わすことができる。 At this time, W i ′ (t) can be expressed by the following equation (18).
ただし、Fi(t)およびθはそれぞれ次式(19)および式(20)で表わされる。 However, Fi (t) and θ are represented by the following equations (19) and (20), respectively.
ここに、Fi(t)は、各ロードセル11〜14に生じる復元力Fの符号を逆にしたものである。
上記式(18)により次式(21)が得られる。
Here, F i (t) is obtained by reversing the sign of the restoring force F generated in each of the load cells 11 to 14.
The following equation (21) is obtained from the above equation (18).
式(21)によりWi(t)がWi´(t)とy0(t)から求まることがわかる。 It can be seen from Equation (21) that W i (t) is obtained from W i ′ (t) and y 0 (t).
なお、傾斜補正の成されたデジタルロードセルを用いる場合は、その出力はWi(t)であるから、上述の補正は不要となる。 When a digital load cell with tilt correction is used, the output is W i (t), and thus the above correction is not necessary.
<重心高さ測定装置の計測動作の説明>
以上に述べたように構成される重心高さ測定装置1の計測動作について、主に、図7の機能ブロック図、図10のフローチャートおよび図11のタイムチャートを用いて以下に説明する。なお、図10において記号「S」はステップを表わす。
以下の計測動作説明は、測定対象物4が荷物を載せた運搬車両である場合の例である。
<Explanation of measuring operation of center of gravity height measuring device>
The measurement operation of the center-of-gravity height measuring apparatus 1 configured as described above will be described below mainly using the functional block diagram of FIG. 7, the flowchart of FIG. 10, and the time chart of FIG. In FIG. 10, the symbol “S” represents a step.
The following description of the measurement operation is an example in the case where the measurement object 4 is a transport vehicle carrying a load.
<ステップS1〜S4の処理内容の説明>
載台5に進入した運搬車両が停止するまで待機する(S1)。
<Description of processing contents of steps S1 to S4>
Wait until the transport vehicle that has entered the platform 5 stops (S1).
運搬車両が停止した時刻t1から微小時間Δtだけ経過した時刻(t1+Δt)以降において、平面的重心演算部50は、ロードセル11〜14からの静荷重信号Wi(i=1,2,3,4)を読み込むとともに、読み込んだ静荷重信号Wiから測定対象物4の質量(重量)を求める(S2)。 After the time (t 1 + Δt) when the minute time Δt has elapsed from the time t 1 at which the transport vehicle is stopped, the planar gravity center calculator 50 receives the static load signal W i (i = 1, 2, 1, 2) from the load cells 11-14. 3,4) with read, seek read mass static load signal W i measured from the object 4 (by weight) (S2).
また、平面的重心演算部50は、次式(16)に基づいてkを演算する(S3)とともに、次式(7),(8)に基づいて測定対象物4の重心Gの平面座標(xG,yG)を算出する(S4)。 In addition, the planar center-of-gravity calculation unit 50 calculates k based on the following equation (16) (S3), and the plane coordinates (G) of the center of gravity G of the measurement object 4 based on the following equations (7) and (8). x G , y G ) is calculated (S4).
xG=a・(W24/W−1/2) ・・・(7)
yG=b・(W12/W−1/2) ・・・(8)
x G = a · (W 24 / W−1 / 2) (7)
y G = b · (W 12 / W−1 / 2) (8)
<ステップ5の処理内容の説明>
車両押し付け装置500が作動する(S5)。これにより、装置500と載台5との間で運搬車両全体が上下方向に挟み込まれて、サスペンション100の弾性支持が減殺されるので、測定対象物4を剛体に近い状態にすることができる。
<Description of processing content of step 5>
The vehicle pressing device 500 is activated (S5). As a result, the entire transport vehicle is sandwiched between the device 500 and the platform 5 and the elastic support of the suspension 100 is diminished, so that the measurement object 4 can be brought into a state close to a rigid body.
<ステップS6の処理内容の説明>
時刻t2において、制御装置40(I/O回路47)は、油圧シリンダ24の伸長作動を示すバルブ切換信号を電磁弁26に送信する。これにより、油圧シリンダ24が伸長作動され、載台5の側面がピストンロッド25に押されて載台5に水平方向の変位と速度が与えられる。その後、あらかじめ定められた変位において、制御装置40は、油圧シリンダ24の収縮作動を示すバルブ切換信号を電磁弁26に送信する。これにより、油圧シリンダ24が収縮作動され、載台5とピストンロッド25との接触が解除され、載台5に自由振動の初期条件が与えられる。そして、載台5には水平方向の変位に対する復元力発生機構からの復元力Fが作用するため、載台5は水平方向(y方向)に自由振動する。
<Description of Processing Contents of Step S6>
At time t 2 , the control device 40 (I / O circuit 47) transmits a valve switching signal indicating the extension operation of the hydraulic cylinder 24 to the electromagnetic valve 26. As a result, the hydraulic cylinder 24 is extended, the side surface of the mounting table 5 is pushed by the piston rod 25, and a horizontal displacement and speed are given to the mounting table 5. Thereafter, at a predetermined displacement, the control device 40 transmits a valve switching signal indicating a contraction operation of the hydraulic cylinder 24 to the electromagnetic valve 26. As a result, the hydraulic cylinder 24 is contracted, the contact between the mount 5 and the piston rod 25 is released, and an initial condition of free vibration is given to the mount 5. And since the restoring force F from the restoring force generation mechanism with respect to the displacement in the horizontal direction acts on the mounting table 5, the mounting table 5 vibrates freely in the horizontal direction (y direction).
このとき、車両押し付け装置500により車両は押し付けられて、測定対象物4は剛体に近い状態であるので、車両自身による弾性振動の影響が載台5に伝わりにくくなる。その結果、重心高さの測定において、サスペンション100による車両の車体の弾性的な支持による影響を低減することができ、ひいては、その測定精度を向上することができる。また、車両押し付け装置500により、載台5を振動させた際に、載台5上の測定対象物4の移動が抑制されるので、より正確な測定が可能となる。 At this time, since the vehicle is pressed by the vehicle pressing device 500 and the measurement object 4 is in a state close to a rigid body, the influence of elastic vibration by the vehicle itself is not easily transmitted to the mounting 5. As a result, in the measurement of the height of the center of gravity, it is possible to reduce the influence caused by the elastic support of the vehicle body of the vehicle by the suspension 100, and thus the measurement accuracy can be improved. Further, when the mounting table 5 is vibrated by the vehicle pressing device 500, the movement of the measurement object 4 on the mounting table 5 is suppressed, so that more accurate measurement is possible.
<ステップS7,S8の処理内容の説明>
時刻t2から微小時間Δtだけ経過した時刻(t2+Δt)以降において、重心高さ位置演算部51は、自由振動状態にある載台5の変位y0(t)、加速度
From time t 2 after the time that has elapsed minute time Δt (t 2 + Δt), height of center of gravity position calculating unit 51, the displacement y 0 of the platform 5 in a free vibration state (t), acceleration
<ステップS9の処理内容の説明>
載台5が静止した時刻t4以降から時刻t5の間において、重心高さ演算部51は、ステップS2で取得した静荷重信号WiとステップS7で収得した動荷重信号Wi(t)とに基づいてΔW(t)およびΔW34(t)をそれぞれ演算する。
<Description of Processing Contents of Step S9>
In a period from the platform 5 is time t 4 after the still time t 5, the height of the center of gravity calculating section 51, a static load signal obtained in step S2 W i and the dynamic load signal and Shutoku in step S7 W i (t) Based on the above, ΔW (t) and ΔW 34 (t) are respectively calculated.
<ステップS10の処理内容の説明>
時刻t5以降から時刻t6の間において、重心高さ演算部51は、次式(15)に基づいて測定対象物4の重心Gの重心高さhを演算する。なお、hの測定値は、あらかじめ定めた時間区間内の各サンプリング時刻において式(15)で計算されたhの平均値とする。
<Description of Processing Contents of Step S10>
In a period from after time t 5 at time t 6, the height of the center of gravity calculating section 51 calculates the center of gravity height h of the center of gravity G of the measured object 4 based on the following equation (15). Note that the measured value of h is the average value of h calculated by Equation (15) at each sampling time within a predetermined time interval.
<ステップS11の処理内容の説明>
そして、制御装置40(I/O回路47)は、ステップS10の演算の結果得られた重心高さhの値を表示させる表示信号を表示装置42に送信する。これにより、ステップS10の演算で求められた重心高さhの値が表示装置42に表示される。
<Description of Processing Contents of Step S11>
And the control apparatus 40 (I / O circuit 47) transmits the display signal which displays the value of the gravity center height h obtained as a result of the calculation of step S10 to the display apparatus 42. Thereby, the value of the center-of-gravity height h obtained by the calculation in step S10 is displayed on the display device 42.
<第1の実施形態の重心高さ測定装置のまとめ>
第1の実施形態の重心高さ測定装置1によれば、測定対象物4が載せられた載台5を水平方向に自由振動させることにより、測定対象物4の重心高さを求める上で必要とされる載台5の水平方向の変位と加速度とを得ると共に、載台5の振動に伴って生じるロードセル11〜14からの検出信号の変化に基づいて測定対象物4の重心高さを定位置で測定する。このような、重心高さの測定において、載台5に設けられた車両押し付け装置500により、装置500と載台5との間で車両全体が上下方向に押し込まれて、サスペンション100による車両の弾性支持が減殺されるので、測定対象物4を剛体に近い状態にすることができる。その結果、サスペンション100による車両の車体の弾性的な支持による影響を低減することができ、ひいては、その測定精度を向上することができる。
<Summary of Center of Gravity Height Measurement Apparatus of First Embodiment>
According to the center-of-gravity height measuring device 1 of the first embodiment, it is necessary to obtain the center-of-gravity height of the measuring object 4 by freely vibrating the mounting table 5 on which the measuring object 4 is placed in the horizontal direction. The horizontal displacement and acceleration of the mounting table 5 are obtained, and the height of the center of gravity of the measuring object 4 is determined based on the change in the detection signal from the load cells 11 to 14 caused by the vibration of the mounting table 5. Measure at position. In such measurement of the height of the center of gravity, the vehicle pressing device 500 provided on the mounting table 5 pushes the entire vehicle in the vertical direction between the device 500 and the mounting table 5, and the elasticity of the vehicle by the suspension 100. Since the support is reduced, the measurement object 4 can be brought into a state close to a rigid body. As a result, the influence of the elastic support of the vehicle body of the vehicle by the suspension 100 can be reduced, and as a result, the measurement accuracy can be improved.
尚、上記第1の実施の形態における重心高さの計測動作では、ロードセル11〜14により静荷重信号Wiを検出した後に(S2)、車両押し付け装置500を作動させ(S5)、その後、ロードセル11〜14により動荷重信号Wi(t)するようにしたが(S7)、車両押し付け装置500を作動させた後に、ロードセル11〜14により静荷重信号Wi及び動荷重信号Wi(t)を検出するようにしてもよい。 In the operation of measuring the height of the center of gravity in the first embodiment, after the static load signal Wi is detected by the load cells 11 to 14 (S2), the vehicle pressing device 500 is operated (S5), and then the load cell 11 The dynamic load signal Wi (t) is generated by ~ 14 (S7), but after the vehicle pressing device 500 is operated, the static load signal Wi and the dynamic load signal Wi (t) are detected by the load cells 11-14. It may be.
(第2実施形態)
次に、本発明の第2の実施形態に係る重心高さ測定装置について説明する。なお、第2の実施の形態の重心高さ測定装置1Aにおいて、第1の実施形態の重心高さ測定装置1と同一または同様のものについては図に同一符号を付すに留めてその詳細な説明を省略することとし、以下においては、第1の実施形態の重心高さ測定装置1と異なる点を中心に説明することとする。
(Second Embodiment)
Next, the center-of-gravity height measuring apparatus according to the second embodiment of the present invention will be described. In addition, in the center-of-gravity height measuring apparatus 1A of the second embodiment, the same or similar parts as those of the center-of-gravity height measuring apparatus 1 of the first embodiment are given the same reference numerals in the drawings and detailed description thereof will be given. In the following, the description will focus on the differences from the center-of-gravity height measurement apparatus 1 of the first embodiment.
図12は、本発明の第2の実施形態に係る重心高さ測定装置を模式的に示した模式図である。図12では、測定対象物4としての運搬車両を後方からみた図を示している。本実施形態においても、第1実施形態と同様に、載台5には運搬車両を上から押さえ付ける車両押し付け装置500が設けられている。 FIG. 12 is a schematic view schematically showing a center-of-gravity height measuring apparatus according to the second embodiment of the present invention. In FIG. 12, the figure which looked at the conveyance vehicle as the measuring object 4 from back is shown. Also in the present embodiment, as in the first embodiment, the platform 5 is provided with a vehicle pressing device 500 that presses the transport vehicle from above.
図12に示されるように、重心高さ測定装置1Aは、設置ベース2として地表面を掘り下げて形成されたピット200と、そのピット200の開口部に配設された傾斜板201と、その傾斜板201をピット200の底面において支持する支持台202と、一端がピット200の底面に連結されると共に他端が傾斜板201に連結される昇降装置203とを備える。 As shown in FIG. 12, the center-of-gravity height measuring apparatus 1 </ b> A includes a pit 200 formed by digging the ground surface as an installation base 2, an inclined plate 201 disposed in an opening of the pit 200, and an inclination thereof A support base 202 that supports the plate 201 on the bottom surface of the pit 200 and a lifting device 203 that has one end connected to the bottom surface of the pit 200 and the other end connected to the inclined plate 201 are provided.
ピット200は、傾斜板201を傾斜させる際の可動域を確保するための部分であり、開口部の長手方向(図12紙面垂直方向)および幅方向(図12左右方向)の寸法が測定対象物4よりも大きな直方体形状の空間が地中に形成されている。傾斜板201は、長手方向(図12紙面垂直方向)および幅方向(図12左右方向)の寸法が、測定対象物4よりも大きく、かつ、ピット200よりも小さな上面視矩形の板状に形成されている。傾斜板201と載台5との間にはロードセル11〜14が配置されている。ロードセル11及び12は、載台5を介して運搬車両の右側の前輪及び後輪に対応して配置されており、ロードセル13及び14は、運搬車両の左側の前輪及び後輪に対応して配置されている。支持台202は、傾斜板201の長手方向に沿って軸通される軸部201aを回動可能に保持している。これにより、傾斜板201は、軸部201aを中心として、支持台202に傾斜可能に軸支される。 The pit 200 is a part for securing a movable range when the inclined plate 201 is inclined, and the dimensions of the opening in the longitudinal direction (perpendicular to the paper surface in FIG. 12) and the width direction (the lateral direction in FIG. 12) are measured objects. A rectangular parallelepiped space larger than 4 is formed in the ground. The inclined plate 201 is formed in a rectangular plate shape having a rectangular shape when viewed from above, having dimensions in the longitudinal direction (perpendicular to the paper surface in FIG. 12) and in the width direction (lateral direction in FIG. 12) larger than the measurement object 4. Has been. Load cells 11 to 14 are arranged between the inclined plate 201 and the mounting table 5. The load cells 11 and 12 are arranged corresponding to the front and rear wheels on the right side of the transport vehicle via the platform 5, and the load cells 13 and 14 are arranged corresponding to the front and rear wheels on the left side of the transport vehicle. Has been. The support table 202 rotatably holds a shaft portion 201a that is pivoted along the longitudinal direction of the inclined plate 201. As a result, the inclined plate 201 is pivotally supported by the support base 202 so as to be tilted about the shaft portion 201a.
昇降装置203は、傾斜板201を傾斜させるためのアクチュエータであり、油圧シリンダにより構成されている。昇降装置203は、傾斜板201の幅方向一側(図12右側)に配設され、油圧によりロッドを伸縮させることで、傾斜板201を傾斜させることができる。なお、本実施の形態では、昇降装置203が、傾斜板201の幅方向一側(図12右側)に配設されているが、傾斜板201の幅方向他側(図12左側)に配設してもよく、また、一側および他側の両方に配設してもよい。このような構成により、重心高さ測定装置1Aは、載台5を上下方向に傾斜させるとともに、傾斜に伴って生じる荷重の変化をロードセル11〜14により検出することができる。 The elevating device 203 is an actuator for inclining the inclined plate 201 and is constituted by a hydraulic cylinder. The elevating device 203 is disposed on one side in the width direction of the inclined plate 201 (right side in FIG. 12), and the inclined plate 201 can be inclined by expanding and contracting the rod by hydraulic pressure. In this embodiment, the lifting device 203 is disposed on one side in the width direction of the inclined plate 201 (right side in FIG. 12), but is disposed on the other side in the width direction of the inclined plate 201 (left side in FIG. 12). It may be arranged on both the one side and the other side. With such a configuration, the center-of-gravity height measurement apparatus 1A can tilt the mounting table 5 in the vertical direction, and can detect a change in load caused by the tilt by the load cells 11-14.
<測定対象物の重心高さhの求め方の理論説明>
次に、本実施の形態に係る重心高さ測定装置1Aによる重心高さを算出する方法について説明する。重心位置の算出における測定対象物4の測定姿勢として、基準姿勢及び傾斜姿勢を採用する。基準姿勢とは、測定対象物4が載台5上で静止した状態をさす。傾斜姿勢とは、測定対象物4の基準姿勢に対して、一端側(図12右側)が他端側(図12左側)よりも上方となるように傾斜した状態をさす。
<Theoretical explanation of how to determine the center of gravity height h of the measurement object>
Next, a method for calculating the center of gravity height by the center of gravity height measuring apparatus 1A according to the present embodiment will be described. As the measurement posture of the measurement object 4 in the calculation of the center of gravity position, the reference posture and the tilt posture are adopted. The reference posture refers to a state in which the measurement object 4 is stationary on the platform 5. The tilted posture refers to a state in which one end side (right side in FIG. 12) is tilted with respect to the reference posture of the measurement object 4 so as to be higher than the other end side (left side in FIG. 12).
図13及び図14は、図12の測定対象物4を模式的に示す正面図(Y方向からみた図)であり、図13が基準姿勢を示し、図14が傾斜姿勢を示している。 13 and 14 are front views (views seen from the Y direction) schematically showing the measurement object 4 of FIG. 12, in which FIG. 13 shows a reference posture and FIG. 14 shows an inclined posture.
図13に示されるように、X方向の支点間距離をL、X方向の重心位置をx1、重心高さをhとする。また、基準姿勢における測定対象物4の右端にかかる荷重に基づいて算出する重量をW12、左側にかかる荷重に基づいて算出する重量をW34とする。さらに、図14に示されるように、基準姿勢から傾斜姿勢へと姿勢を変えたときの測定対象物4の右側の移動距離をH、測定対象物4の傾斜角度をθとする。また、傾斜姿勢における測定対象物4の右端にかかる荷重に基づいて算出する重量をW12’左側にかかる荷重に基づいて算出する重量をW34’とする。さらに、x2、x3、及びx4を図14に示すように定め、測定対象物4全体の荷重に基づいて算出する総重量をWGとする。そうすると、まず以下の式が成り立つ。
x1=x3+x4=(x2/cosθ)+h・tanθ・・・(2−1)
sinθ=H/L・・・(2−2)
図13において、モーメントのつり合いを考えると次式が成り立つ。
x1・WG=L・W12・・・(2−3)
図14において、モーメントのつり合いを考えると次式が成り立つ。
x2・WG=L・cosθ・W12’・・・(2−4)
式(2−1)〜(2−4)より、重心高さZを求める式が導かれる。
h=((W12’−W12)/WG)・(L/H)・(L2−H2)1/2・・・(2−5)
As shown in FIG. 13, the distance between fulcrums in the X direction is L, the center of gravity position in the X direction is x1, and the height of the center of gravity is h. Further, the weight calculated based on the load applied to the right end of the measuring object 4 in the reference posture is W 12 , and the weight calculated based on the load applied to the left side is W 34 . Furthermore, as shown in FIG. 14, the movement distance on the right side of the measuring object 4 when the attitude is changed from the reference attitude to the inclined attitude is H, and the inclination angle of the measuring object 4 is θ. Further, the weight calculated based on the load applied to the right end of the measurement object 4 in the tilted posture is set to W 34 ′ based on the load applied to the left side of W 12 ′. Furthermore, x2, x3, and defines x4 as shown in FIG. 14, the total weight to calculate the W G based on the weight of the entire measurement object 4. Then, the following formula is established first.
x1 = x3 + x4 = (x2 / cos θ) + h · tan θ (2-1)
sin θ = H / L (2-2)
In FIG. 13, the following equation holds when considering the balance of moments.
x1 · W G = L · W 12 (2-3)
In FIG. 14, the following equation holds when considering the balance of moments.
x2 · W G = L · cos θ · W 12 '(2-4)
From equations (2-1) to (2-4), an equation for obtaining the center of gravity height Z is derived.
h = ((W 12 '-W 12) / W G) · (L / H) · (L 2 -H 2) 1/2 ··· (2-5)
式(2−5)のパラメータのうち、WGは測定対象物4の基準姿勢においてロードセル11〜14が検出した荷重により求めることができる。W12は測定対象物4の基準姿勢において車両の右側に対応したロードセル11及び12が検出した荷重により求めることができる。W12’は測定対象物4の傾斜姿勢において車両の右側のロードセル11及び12が検出した荷重により求めることができる。Lは運搬車両の車輪間距離とすれば既知の値である。Hは傾斜角度θが既知であれば式(2−2)により求めることができる。そのため、これらのパラメータの値に基づいて、式(2−5)を解けば、被測定物の重心高さhを算出することができる。 Among the parameters of the formula (2-5), W G can be determined by the load that the load cell 11 to 14 is detected in the reference posture of the measuring object 4. W 12 can be obtained from the load detected by the load cells 11 and 12 corresponding to the right side of the vehicle in the reference posture of the measurement object 4. W 12 ′ can be obtained from the load detected by the load cells 11 and 12 on the right side of the vehicle in the inclined posture of the measurement object 4. L is a known value if it is the distance between wheels of the transport vehicle. If the inclination angle θ is known, H can be obtained by Expression (2-2). Therefore, the center-of-gravity height h of the object to be measured can be calculated by solving Equation (2-5) based on the values of these parameters.
このような測定対象物を傾斜させて重心高さを計測する重心高さ測定装置1Aにおいては、傾斜時に測定対象物の片側をより高く持ち上げれば、重心高さを精度良く求めることができる。ところが、測定対象物が運搬車両であるような場合には、測定対象物の一方を高く持ち上げると、車両のサスペンションの弾性が車両を載せた載台に望まない振動を発生させてしまうことがわかっている。そこで、本実施形態に係る重心高さ測定装置1Aにおいても車両押し付け装置500を動作させることにより、測定対象物の弾性振動を減殺することができる。 In the center-of-gravity height measuring apparatus 1A that measures the center-of-gravity height by inclining such a measurement object, the center-of-gravity height can be obtained with high accuracy by lifting one side of the measurement object higher during the inclination. However, when the object to be measured is a transport vehicle, it can be seen that if one of the objects to be measured is lifted high, the elasticity of the suspension of the vehicle will cause unwanted vibrations on the platform on which the vehicle is placed. ing. Therefore, by operating the vehicle pressing device 500 also in the center-of-gravity height measuring device 1A according to the present embodiment, it is possible to reduce the elastic vibration of the measurement object.
<重心高さ測定装置の計測動作の説明>
本実施の形態に係る重心高さ測定装置1Aの計測動作について図15および図16を用いて説明する。図15は、重心高さ測定装置1Aの制御系の概略システム構成図である。本実施形態では、メモリ48は車両の車輪間距離L、載台5を傾斜させた状態における傾斜角度θ、及び傾斜角度θに対応した測定対象物4の移動距離Hなどのパラメータを予め記憶している。MPU49は、ロードセル11〜14からの検出信号やメモリ48に記憶されたパラメータの値に基づいて測定対象物4の重心高さを演算する。
<Explanation of measuring operation of center of gravity height measuring device>
The measurement operation of the center-of-gravity height measurement apparatus 1A according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 15 is a schematic system configuration diagram of a control system of the center-of-gravity height measuring apparatus 1A. In the present embodiment, the memory 48 stores in advance parameters such as the distance L between the wheels of the vehicle, the inclination angle θ when the platform 5 is inclined, and the movement distance H of the measurement object 4 corresponding to the inclination angle θ. ing. The MPU 49 calculates the height of the center of gravity of the measurement object 4 based on the detection signals from the load cells 11 to 14 and the parameter values stored in the memory 48.
図16は、重心高さ測定装置1Aで実行される重心高さ測定処理を説明するフローチャートである。 FIG. 16 is a flowchart for explaining the center-of-gravity height measurement process executed by the center-of-gravity height measurement apparatus 1A.
<ステップS1〜S2の処理内容の説明>
載台5に進入した運搬車両が停止するまで待機する(S1)。
<Description of processing contents of steps S1 and S2>
Wait until the transport vehicle that has entered the platform 5 stops (S1).
次に、運搬車両が停止した時刻から微小時間だけ経過した時刻以降において、MPU49は、基準姿勢におけるロードセル11〜14からの静荷重信号W12、W34を読み込むとともに、読み込んだ静荷重信号W12、W34から測定対象物4の質量(重量)WGを求める(S2)。 Next, the MPU 49 reads the static load signals W 12 and W 34 from the load cells 11 to 14 in the reference posture and the read static load signal W 12 after the time when the minute time has elapsed from the time when the transport vehicle stops. , The mass (weight) WG of the measurement object 4 is obtained from W 34 (S2).
<ステップS3の処理内容の説明>
次に、車両押し付け装置500が作動する(S3)。これにより、装置500と載台5との間で運搬車両全体が上下方向に挟み込まれて、サスペンション100の弾性支持が減殺されるので、測定対象物4を剛体に近い状態にすることができる。
<Description of processing contents of step S3>
Next, the vehicle pressing device 500 operates (S3). As a result, the entire transport vehicle is sandwiched between the device 500 and the platform 5 and the elastic support of the suspension 100 is diminished, so that the measurement object 4 can be brought into a state close to a rigid body.
<ステップS4の処理内容の説明>
次に、制御装置40(I/O回路47)は、昇降装置203を作動させ、予めメモリ48に記憶していた傾斜角度θに応じた移動距離Hだけ傾斜台203を上下に傾斜させる(S4)。このとき、車両押し付け装置500により車両は押し付けられて、測定対象物4は剛体に近い状態であるので、車両自身による弾性振動の影響が載台5に伝わりにくくなる。その結果、重心高さの測定において、サスペンション100による車両の車体の弾性的な支持による影響を低減することができ、ひいては、その測定精度を向上することができる。また、車両押し付け装置500により、載台5を傾斜させた際に、載台5上の測定対象物4の移動が抑制されるので、より正確な測定が可能となる。
<Description of Processing Contents of Step S4>
Next, the control device 40 (I / O circuit 47) operates the lifting device 203 to tilt the tilting table 203 up and down by a moving distance H corresponding to the tilt angle θ stored in advance in the memory 48 (S4). ). At this time, since the vehicle is pressed by the vehicle pressing device 500 and the measurement object 4 is in a state close to a rigid body, the influence of elastic vibration by the vehicle itself is not easily transmitted to the mounting 5. As a result, in the measurement of the height of the center of gravity, it is possible to reduce the influence caused by the elastic support of the vehicle body of the vehicle by the suspension 100, and thus the measurement accuracy can be improved. Further, when the mounting table 5 is tilted by the vehicle pressing device 500, the movement of the measurement object 4 on the mounting table 5 is suppressed, so that more accurate measurement is possible.
<ステップS5の処理内容の説明>
MPU49は、メモリ48に記憶された、車両の車輪間距離L、傾斜角度θ、及び傾斜角度θに対応した測定対象物4の移動距離Hなどのパラメータを取得する。一方で、傾斜姿勢におけるロードセル11〜14からの検出信号W12’、W34’を取得する。
<Description of processing contents of step S5>
The MPU 49 acquires parameters such as the vehicle wheel distance L, the inclination angle θ, and the movement distance H of the measurement object 4 corresponding to the inclination angle θ, which are stored in the memory 48. On the other hand, the detection signals W 12 ′ and W 34 ′ from the load cells 11 to 14 in the inclined posture are acquired.
<ステップS6の処理内容の説明>
MPU49は、ロードセル11〜14からの検出信号W12、W12’、WGおよびメモリ48に記憶されたパラメータの値L、Hに基づいて式(2−5)を計算し、測定対象物4の重心高さを演算する。
<Description of Processing Contents of Step S6>
MPU49 the detection signal W 12 from the load cell 11~14, W 12 ', W G and the value L of the parameters stored in the memory 48, based on the H to calculate the equation (2-5), the measurement object 4 Calculate the height of the center of gravity.
<ステップS7の処理内容の説明>
そして、制御装置40(I/O回路47)は、ステップS6の演算の結果得られた重心高さhの値を表示させる表示信号を表示装置42に送信する。これにより、ステップS6の演算で求められた重心高さhの値が表示装置42に表示される。
<Description of Processing Contents of Step S7>
And the control apparatus 40 (I / O circuit 47) transmits the display signal which displays the value of the gravity center height h obtained as a result of the calculation of step S6 to the display apparatus 42. Thereby, the value of the center-of-gravity height h obtained by the calculation in step S6 is displayed on the display device 42.
<第2の実施形態の重心高さ測定装置のまとめ>
したがって、第2の実施の形態においても、第1の実施の形態と同様に、重心高さの測定において、載台5に設けられた車両押し付け装置500により、装置500と載台5との間で車両全体が上下方向に押し込まれて、サスペンション100による車両の弾性支持が減殺されるので、測定対象物4を剛体に近い状態にすることができる。その結果、サスペンション100による車両の車体の弾性的な支持による影響を低減することができ、ひいては、その測定精度を向上することができる。
<Summary of Center of Gravity Height Measurement Device of Second Embodiment>
Therefore, also in the second embodiment, in the measurement of the height of the center of gravity, the vehicle pressing device 500 provided on the mounting table 5 is used to measure the distance between the device 500 and the mounting table 5 as in the first embodiment. Thus, the entire vehicle is pushed in the vertical direction, and the elastic support of the vehicle by the suspension 100 is diminished, so that the measurement object 4 can be brought into a state close to a rigid body. As a result, the influence of the elastic support of the vehicle body of the vehicle by the suspension 100 can be reduced, and as a result, the measurement accuracy can be improved.
尚、上記第2の実施の形態における重心高さの計測動作では、ロードセル11〜14により静荷重信号を検出した後に(S2)、車両押し付け装置500を作動させ(S3)、その後、ロードセル11〜14により傾斜姿勢における荷重信号を検出するようにしたが(S5)、車両押し付け装置500を作動させた後に、ロードセル11〜14により、静荷重信号及び傾斜時の荷重信号を検出するようにしてもよい。 In the operation of measuring the height of the center of gravity in the second embodiment, after the static load signal is detected by the load cells 11 to 14 (S2), the vehicle pressing device 500 is operated (S3), and then the load cells 11 to 11 are operated. 14, the load signal in the tilted posture is detected (S 5), but after the vehicle pressing device 500 is operated, the load cells 11 to 14 detect the static load signal and the load signal at the time of tilting. Good.
以下、本発明の実施形態における弾性支持減殺機構の変形例について説明する。尚、本変形例においても測定対象物4は、被測定部としての運搬車両の車体と、載置面に置かれる基部としての車輪と、車体を車輪に対して弾性的に支持するサスペンションとを含む運搬車両である。運搬車両は牽引車及び貨物を載せた被牽引車から構成されるものとする。 Hereinafter, modified examples of the elastic support attenuation mechanism in the embodiment of the present invention will be described. In this modification as well, the measurement object 4 includes a vehicle body of a transport vehicle as a part to be measured, a wheel as a base placed on the mounting surface, and a suspension that elastically supports the vehicle body with respect to the wheel. Including transport vehicles. The transport vehicle is composed of a tow vehicle and a towed vehicle carrying cargo.
(変形例1)
図17は、第1の変形例に係る重心高さ測定装置を簡略化した平面図及び矢視図である。上記各実施の形態においては、弾性支持減殺機構は、載台5に設けられた車両押し付け装置500であった。しかし、本変形例の弾性支持減殺機構は、図17に示されるように、載台5に設けられた複数のワイヤー501である。ここでは、例えば載台5の四隅を含む6カ所にそれぞれの一端が固定された6本のワイヤー501により、牽引車の前方の左右2カ所、車両の連結部の左右2カ所、及び被牽引車の後方の左右2カ所を固定する。
(Modification 1)
FIG. 17 is a simplified plan view and arrow view of the center-of-gravity height measurement apparatus according to the first modification. In each of the above embodiments, the elastic support attenuation mechanism is the vehicle pressing device 500 provided on the mounting table 5. However, the elastic support attenuation mechanism of this modification is the some wire 501 provided in the mounting base 5, as FIG. 17 shows. Here, for example, six wires 501 each having one end fixed at six locations including the four corners of the platform 5, the left and right two locations in front of the towing vehicle, the two left and right locations of the connecting portion of the vehicle, and the towed vehicle Fix the left and right two places on the back of the.
このような構成により、運搬車両の車体が載台5に固定されて運搬車両のサスペンションの弾性支持が減殺され、測定対象物4が剛体に近い状態になるので、上記実施の形態と同様な効果を奏することができる。また、本変形例は、上記実施形態の車両押し付け装置のような大掛かりな装置と比べ、安価且つ簡単に実現が可能である。例えば、運搬車両に設けられた車両の牽引フック等を利用すれば、ワイヤー501の一端を容易に車体に固定することができる。 With such a configuration, the vehicle body of the transport vehicle is fixed to the platform 5, the elastic support of the suspension of the transport vehicle is reduced, and the measurement object 4 is in a state close to a rigid body. Can be played. In addition, the present modification can be realized inexpensively and easily as compared with a large-scale device such as the vehicle pressing device of the above embodiment. For example, one end of the wire 501 can be easily fixed to the vehicle body by using a vehicle pulling hook or the like provided in the transport vehicle.
(変形例2)
図18は、第2の変形例に係る重心高さ測定装置を簡略化した平面図及び矢視図である。本変形例の弾性支持減殺機構は、図18に示されるように、載台5の上に置かれた複数のジャッキ502である。ここでは例えば牽引車の車体の四隅を下方から支持するために載置面上に4つのジャッキ502が、被牽引車の車体の四隅を下方から支持するために載置面上に4つのジャッキ502がそれぞれ置かれている。このようにして載台5上に置かれた8つのジャッキ502により載台上の運搬車両の車体を下から持ち上げて車輪を載置面から浮かせると、サスペンションの弾性支持が減殺されて、測定対象物4を剛体に近い状態にすることができる。よって、上記実施の形態と同様な効果を奏することができる。
(Modification 2)
FIG. 18 is a simplified plan view and arrow view of the center-of-gravity height measurement apparatus according to the second modification. As shown in FIG. 18, the elastic support attenuation mechanism of the present modification is a plurality of jacks 502 placed on the mounting table 5. Here, for example, four jacks 502 are provided on the mounting surface to support the four corners of the body of the tow vehicle from below, and four jacks 502 are provided on the mounting surface to support the four corners of the body of the towed vehicle from below. Is placed. When the vehicle body of the transport vehicle on the platform is lifted from the bottom by the eight jacks 502 placed on the platform 5 in this way and the wheels are lifted from the platform, the elastic support of the suspension is reduced, and the object to be measured The object 4 can be brought into a state close to a rigid body. Therefore, the same effect as the above embodiment can be obtained.
なお、ジャッキ502を載台5に固定してもよい。この場合、運搬車両がより安定した状態で重心高さを測定することができる。 Note that the jack 502 may be fixed to the platform 5. In this case, the height of the center of gravity can be measured in a state where the transport vehicle is more stable.
(変形例3)
図19は、第3の変形例に係る重心高さ測定装置を簡略化した平面図及び矢視図である。本変形例の弾性的な支持を減殺する方法は、図19に示されるように、被牽引車のシャーシの脚503を載台5の上に出すことである。これにより、載台5上の被牽引車の車体を下から持ち上げて車輪を載置面から浮かせると、サスペンションの弾性支持が減殺されて被測定物を剛体に近い状態にすることができる。よって、上記実施の形態と同様な効果を奏することができる。
(Modification 3)
FIG. 19 is a simplified plan view and arrow view of the center-of-gravity height measuring apparatus according to the third modification. A method of reducing the elastic support of the present modification is to place the chassis leg 503 of the towed vehicle on the platform 5 as shown in FIG. As a result, when the vehicle body of the towed vehicle on the platform 5 is lifted from below and the wheels are lifted from the mounting surface, the elastic support of the suspension is diminished and the object to be measured can be brought into a state close to a rigid body. Therefore, the same effect as the above embodiment can be obtained.
(変形例4)
図20は、第4の変形例に係る重心高さ測定装置を簡略化した平面図及び矢視図である。本変形例の弾性的な支持を減殺する方法は、図20に示されるように、被牽引車のシャーシの脚503を載台5の上に出すとともに、牽引車を載台5の外部に停車させることである。ここでは牽引車を設置ベース2上に停車させている。これにより、載台5上の被牽引車の車体を下から持ち上げて車輪を載置面から浮かせると、載台5上の被牽引車のサスペンションの弾性支持が減殺されるとともに、載台外部に停車した牽引車のサスペンションの弾性支持の影響が除外されるので、測定対象物4をより剛体に近い状態にすることができる。よって、上記実施の形態と同様な効果を奏することができる。
(Modification 4)
FIG. 20 is a plan view and an arrow view illustrating a simplified center-of-gravity height measurement apparatus according to the fourth modification. As shown in FIG. 20, the method for reducing the elastic support of the present modification is such that the chassis leg 503 of the towed vehicle is placed on the mounting 5 and the towing vehicle is stopped outside the mounting 5. It is to let you. Here, the towing vehicle is stopped on the installation base 2. As a result, when the vehicle body of the towed vehicle on the platform 5 is lifted from below and the wheels are lifted from the mounting surface, the elastic support of the suspension of the towed vehicle on the platform 5 is diminished and the outside of the platform is removed. Since the influence of the elastic support of the suspension of the stopped towing vehicle is excluded, the measurement object 4 can be made closer to a rigid body. Therefore, the same effect as the above embodiment can be obtained.
(その他の変形例)
その他の変形例として、運搬車両の車体と車輪とを直接つなぎ合わせるような構成にして、車体と車輪とを相互に圧縮させてサスペンションの弾性的な支持を減殺してもよい。また、車両のサスペンションのスプリングにスペーサを挿入するような構成にして、サスペンションの弾性的な支持を減殺してもよい。
(Other variations)
As another modified example, the vehicle body and the wheel of the transport vehicle may be directly connected to each other, and the elastic support of the suspension may be reduced by compressing the vehicle body and the wheel. Further, the elastic support of the suspension may be reduced by inserting a spacer into the spring of the vehicle suspension.
上記説明から、当業者にとっては、本発明の多くの改良や他の実施形態が明らかである。従って、上記説明は、例示としてのみ解釈されるべきであり、本発明を実行する最良の態様を当業者に教示する目的で提供されたものである。本発明の精神を逸脱することなく、その構造及び/又は機能の詳細を実質的に変更できる。 From the foregoing description, many modifications and other embodiments of the present invention are obvious to one skilled in the art. Accordingly, the foregoing description should be construed as illustrative only and is provided for the purpose of teaching those skilled in the art the best mode of carrying out the invention. The details of the structure and / or function may be substantially changed without departing from the spirit of the invention.
本発明は、車両の重心高さの測定においてサスペンションの弾性の影響を低減し重心高さの測定精度を向上できる重心高さ測定装置として有用である。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention is useful as a center-of-gravity height measuring apparatus that can reduce the influence of suspension elasticity in measuring the center of gravity of a vehicle and improve the accuracy of measuring the center of gravity.
1,1A 重心高さ測定装置
2 設置ベース
4 測定対象物
5 載台
11〜14 ロードセル
15 弾性体
18 上側凸面
19 下側凸面
20 上側受け部材
21 水平座面
22 下側受け部材
23 水平座面
24 油圧シリンダ
30 変位センサ
31 加速度センサ
50 平面的重心座標演算部
51 重心高さ演算部
100 サスペンション
102 ロアアーム
104 スプリング
105 ショックアブソーバ
200 ピット
201 傾斜板
202 支持台
203 昇降装置
500 車両押し付け装置
501 ワイヤー
502 ジャッキ
503 シャーシ脚(トレーラー被牽引車)
1, 1A Center-of-gravity height measuring device 2 Installation base 4 Measurement object 5 Platform 11 to 14 Load cell 15 Elastic body 18 Upper convex surface 19 Lower convex surface 20 Upper receiving member 21 Horizontal seating surface 22 Lower receiving member 23 Horizontal seating surface 24 Hydraulic cylinder 30 Displacement sensor 31 Acceleration sensor 50 Planar center-of-gravity coordinate calculation unit 51 Center-of-gravity height calculation unit 100 Suspension 102 Lower arm 104 Spring 105 Shock absorber 200 Pit 201 Inclined plate 202 Supporting base 203 Lifting device 500 Vehicle pressing device 501 Wire 502 Jack 503 Chassis legs (trailer trailer)
Claims (12)
前記被測定物が載置される載台と、
前記載台を支持し、前記被測定物が載置された載台の荷重をそれぞれ検出する複数のロードセルと、
前記載台を水平方向に振動させ又は鉛直方向に傾斜させる載台変位装置と、
前記載台変位装置による前記載台の振動又は傾斜に伴って生じ且つ前記ロードセルが検出する荷重の変化に基づいて、前記被測定物の重心高さを演算する重心高さ演算器と、
前記被測定物における前記弾性支持部による前記被測定部の弾性的な支持を減殺する弾性支持減殺機構と、
を備える重心高さ測定装置。 An apparatus for measuring the height of the center of gravity of an object to be measured including a measured part, a base placed on a mounting surface, and an elastic support part that elastically supports the measured part with respect to the base,
A mounting table on which the object to be measured is mounted;
A plurality of load cells that support the table and detect a load of the table on which the object to be measured is mounted;
A platform displacement device that vibrates the table in the horizontal direction or inclines in the vertical direction;
A center-of-gravity height calculator that calculates the center-of-gravity height of the object to be measured based on a change in the load that occurs with the vibration or inclination of the table described above by the table displacement device and that is detected by the load cell;
An elastic support reducing mechanism for reducing the elastic support of the measured part by the elastic support part in the measured object;
A center-of-gravity height measuring device.
前記弾性支持減殺機構は、前記載台の上に置かれ、前記車体を支持するための複数のジャッキである、請求項1に記載の重心高さ測定装置。 The object to be measured is a transporting vehicle including a vehicle body as the measured part, a wheel as the base placed on the ground, and a suspension that elastically supports the vehicle body with respect to the wheel,
The center-of-gravity height measuring device according to claim 1, wherein the elastic support and attenuation mechanism is a plurality of jacks that are placed on the table and support the vehicle body.
前記弾性支持減殺機構は、前記載台に設けられ、前記運搬車両の車体を上から車輪に押し付ける装置である請求項1に記載の重心高さ測定装置。 The object to be measured is a transporting vehicle including a vehicle body as the measured part, a wheel as the base placed on the ground, and a suspension that elastically supports the vehicle body with respect to the wheel,
The center-of-gravity height measuring device according to claim 1, wherein the elastic support attenuation mechanism is a device that is provided on the table and presses the vehicle body of the transport vehicle against a wheel from above.
前記弾性支持減殺機構は、前記運搬車両の車体を前記載台に固定するための複数のワイヤーである請求項1に記載の重心高さ測定装置。 The object to be measured is a transporting vehicle including a vehicle body as the measured part, a wheel as the base placed on the ground, and a suspension that elastically supports the vehicle body with respect to the wheel,
The center-of-gravity height measuring device according to claim 1, wherein the elastic support attenuation mechanism is a plurality of wires for fixing a vehicle body of the transport vehicle to the table.
前記載台を水平方向に自由振動させる振動発生部と、
前記自由振動状態にある前記載台の変位及び加速度のいずれか一方または両方を検出する振動状態検出部と、を備え、
前記重心高さ演算器は、前記振動状態検出部からの検出信号、及び、前記ロードセルからの検出信号に基づいて前記被測定物の重心高さを演算する請求項1に記載の重心高さ測定装置。 The table displacement device described above is
A vibration generator that freely vibrates the table in the horizontal direction;
A vibration state detector that detects either or both of the displacement and acceleration of the table in the free vibration state,
The center-of-gravity height measurement unit according to claim 1, wherein the center-of-gravity height calculator calculates the center-of-gravity height of the object to be measured based on a detection signal from the vibration state detection unit and a detection signal from the load cell. apparatus.
前記載台を傾斜させる傾斜部と、
前記載台を傾斜させた状態における前記被測定物の基準姿勢に対する傾斜角度を取得する傾斜角度取得部と、を備え、
前記重心高さ演算器は、前記傾斜角度取得部により取得された前記傾斜角度、前記被測定物の基準姿勢における前記ロードセルからの検出信号、及び、前記載台が傾斜したときの前記ロードセルからの検出信号に基づいて前記被測定物の重心高さを演算する請求項1に記載の重心高さ測定装置。 The table displacement device described above is
An inclined part for inclining the table,
An inclination angle acquisition unit for acquiring an inclination angle with respect to a reference posture of the object to be measured in a state where the table is inclined,
The center-of-gravity height calculator includes the inclination angle acquired by the inclination angle acquisition unit, the detection signal from the load cell in the reference posture of the object to be measured, and the load cell when the table is inclined. The center-of-gravity height measurement apparatus according to claim 1, wherein the center-of-gravity height of the object to be measured is calculated based on a detection signal.
前記被測定物を載台に載置することと、
前記被測定物における前記弾性支持部による前記被測定部の弾性的な支持を減殺することと、
前記弾性支持部による前記被測定部の弾性的な支持が減殺された前記被測定物が載置された載台の荷重をそれぞれ検出することと、
その後、前記載台を水平方向に振動させ又は鉛直方向に傾斜させることと、
前記載台の振動又は傾斜に伴って生じ且つ前記検出した前記載台の荷重の変化に基づいて、前記被測定物の重心高さを演算することと、
を含む、重心高さ測定方法。 A method of measuring the height of the center of gravity of an object to be measured including a measured part, a base placed on a placement surface, and an elastic support part that elastically supports the measured part with respect to the base,
Placing the object to be measured on a platform;
Diminishing the elastic support of the measured part by the elastic support part in the measured object;
Detecting the load of the mounting table on which the object to be measured on which the elastic support of the measured part by the elastic supporting part is attenuated is placed;
After that, the aforementioned table is vibrated in the horizontal direction or tilted in the vertical direction,
Calculating the center-of-gravity height of the object to be measured based on the detected change in the load on the table described above, which is caused by the vibration or inclination of the table described above;
Including a center of gravity height measurement method.
前記弾性的な支持を減殺することは、前記被牽引車のシャーシの脚を前記載台の上に出すことである、請求項7に記載の重心高さ測定方法。 The object to be measured includes a tow vehicle and a towed vehicle each including a vehicle body as the measured portion, a wheel as the base placed on the ground, and a suspension that elastically supports the vehicle body with respect to the wheel. A transport vehicle,
The center-of-gravity height measurement method according to claim 7, wherein reducing the elastic support is to place a chassis leg of the towed vehicle on the table.
前記弾性的な支持を減殺することは、前記被牽引車のシャーシの脚を前記載台の上に出すことであるとともに、前記牽引車を前記載台の外部に停車させることである、請求項7に記載の重心高さ測定方法。 The object to be measured includes a tow vehicle and a towed vehicle each including a vehicle body as the measured portion, a wheel as the base placed on the ground, and a suspension that elastically supports the vehicle body with respect to the wheel. A transport vehicle,
The reduction in the elastic support means that the chassis leg of the towed vehicle is placed on the above described table and the tow vehicle is stopped outside the above described table. 8. The method for measuring the height of the center of gravity according to 7.
前記弾性的な支持を減殺することは、前記載台の上に置かれた複数のジャッキにより、前記車体を支持することである、請求項7に記載の重心高さ測定方法。 The object to be measured is a transporting vehicle including a vehicle body as the measured part, a wheel as the base placed on the ground, and a suspension that elastically supports the vehicle body with respect to the wheel,
The center-of-gravity height measurement method according to claim 7, wherein reducing the elastic support is supporting the vehicle body by a plurality of jacks placed on the table.
前記弾性的な支持を減殺することは、前記載台に設けられた装置により、前記運搬車両の車体を上から車輪に押し付けることである、請求項7に記載の重心高さ測定方法。 The object to be measured is a transporting vehicle including a vehicle body as the measured part, a wheel as the base placed on the ground, and a suspension that elastically supports the vehicle body with respect to the wheel,
The center-of-gravity height measurement method according to claim 7, wherein reducing the elastic support is pressing a vehicle body of the transport vehicle against a wheel from above by a device provided on the table.
前記弾性的な支持を減殺することは、複数のワイヤーにより、前記運搬車両の車体を前記載台に固定することである、請求項7に記載の重心高さ測定方法。 The object to be measured is a transporting vehicle including a vehicle body as the measured part, a wheel as the base placed on the ground, and a suspension that elastically supports the vehicle body with respect to the wheel,
The center-of-gravity height measurement method according to claim 7, wherein reducing the elastic support is fixing the vehicle body of the transport vehicle to the above-mentioned table by a plurality of wires.
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