JP2015155826A - Zero point adjustment device and method for double axis gimbal - Google Patents

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JP2015155826A JP2014030470A JP2014030470A JP2015155826A JP 2015155826 A JP2015155826 A JP 2015155826A JP 2014030470 A JP2014030470 A JP 2014030470A JP 2014030470 A JP2014030470 A JP 2014030470A JP 2015155826 A JP2015155826 A JP 2015155826A
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俊夫 井口
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俊夫 井口
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a zero point adjustment device capable of preventing destabilization of accuracy and contact scratch due to deviation of a fixture or deviation by a worker caused by mechanical contact, when zero point positioning of a double axis gimbal is performed.
SOLUTION: In a zero point adjustment device and a zero point adjustment method for a double axis gimbal, a laser beam 22 emitted from a laser collimator 20 to a reference mirror 21 is orthogonal to the reference mirror 21, and the laser beam 22 from the laser collimator 20 is emitted to an adjustment mirror 31 of the double axis gimbal 8 for turning respective gimbals 12, 15, and a state in which the laser beam 22 is orthogonal to the adjustment mirror 31 is regarded as a completion of the mechanical zero point adjustment.
COPYRIGHT: (C)2015,JPO&INPIT

Description

本発明は、２軸ジンバルの零点調整装置及び方法に関し、特に、レーザコリメータとミラーを用いることにより、非接触式の測定手段によって２軸ジンバルの零点調整を行うための新規な改良に関する。   The present invention relates to a zero-axis adjusting apparatus and method for a two-axis gimbal, and more particularly to a novel improvement for adjusting a zero-point for a two-axis gimbal by a non-contact type measuring means by using a laser collimator and a mirror.

従来、ジンバルを用いた装置は種々あり、例えば、特許文献1の「張力一定吊り機構のモータ制御装置」においては、２軸ジンバルが用いられており、この２軸ジンバルの零点調整については開示されていないが、実際の２軸ジンバルの零点調整装置としては、一般に、図３で示されるように構成されていた。
すなわち、図３において符号１で示されるものは長手形状の調整治具台であり、この調整治具台１上の一端側１Ａ上には治具シャフト２を有する調整装置３が植立した状態で取付けられている。 Conventionally, there are various devices using a gimbal. For example, in the “motor control device of a constant tension suspension mechanism” in Patent Document 1, a biaxial gimbal is used, and zero adjustment of the biaxial gimbal is disclosed. However, an actual two-axis gimbal zero adjustment device is generally configured as shown in FIG.
That is, what is indicated by reference numeral 1 in FIG. 3 is a longitudinal adjustment jig base, and an adjustment device 3 having a jig shaft 2 is planted on one end side 1A on the adjustment jig base 1. Installed in.

前記治具シャフト２は、前記調整装置３に一対の軸受(図示せず)を介してその軸方向Ａに沿って往復直動自在に設けられており、この治具シャフト２の先端にはフランジ２Ａを有する突部２Ｂが形成されている。   The jig shaft 2 is provided on the adjustment device 3 through a pair of bearings (not shown) so as to be capable of reciprocating linearly along the axial direction A. A protrusion 2B having 2A is formed.

前記調整治具台１上には、前記調整装置３に対して所定距離だけ離間した位置に基準用板６が植立した状態で取付けられており、この基準用板６の中央位置には取付孔７が形成されている。
前記取付孔７内には、２軸ジンバル８の基部９が嵌め込み式に設けられている。 On the adjustment jig base 1, a reference plate 6 is attached in a state where it is planted at a position spaced apart from the adjustment device 3 by a predetermined distance. A hole 7 is formed.
A base 9 of a biaxial gimbal 8 is provided in the mounting hole 7 in a fitting manner.

前記基部９から前記調整装置３側へ向けて突出する一対の支持部材１０,１１間には、枠状をなすアウタジンバル１２の各軸部（図示せず）が挟持される状態で保持されており、前記各外側軸部(図示せず)のうちの何れか一方にはトルカ―(図示せず)が設けられ、このトルカ―の作動によってアウタジンバル１２が各外側軸部(図示せず)を介して矢印Ｂに沿って回動自在に設けられている。   Each shaft portion (not shown) of the outer gimbal 12 having a frame shape is held between a pair of support members 10 and 11 protruding from the base portion 9 toward the adjusting device 3 side. A torquer (not shown) is provided in one of the outer shafts (not shown), and the outer gimbal 12 is moved to the outer shafts (not shown) by the operation of the torquer. Is provided so as to be rotatable along an arrow B.

前記アウタジンバル１２の内側には、枠状をなすインナジンバル１５が一対の内側軸部１６,１７を介して挟持されるように保持されており、前記各内側軸部１６,１７のうちの何れか一方の内側軸部１６又は１７にはトルカ―(図示せず)が設けられ、このトルカ―の作動によって内側ジンバル１２が各内側軸部１６,１７を介して矢印Ｃに沿って回転自在に設けられている。
従って、前記各ジンバル１２,１５は互いに直交する２軸の２軸ジンバル８を構成している。 An inner gimbal 15 having a frame shape is held inside the outer gimbal 12 so as to be sandwiched between a pair of inner shaft portions 16, 17. One of the inner shaft portions 16 or 17 is provided with a torquer (not shown), and the inner gimbal 12 is rotatable along the arrow C via the inner shaft portions 16 and 17 by the operation of the torquer. Is provided.
Accordingly, each of the gimbals 12 and 15 constitutes a biaxial biaxial gimbal 8 that is orthogonal to each other.

次に、前述の構成において、実際に、前記２軸ジンバル８の各ジンバル１２,１５の零点調整を行う場合、図３のように前記各ジンバル１２,１５を有する２軸ジンバル８の基部９を前記基準用板６の取付孔７内に嵌合させると、基部９のフランジ９ａが基準用板６の基準面６ａに当接される。
さらに、図４及び図５で示されるように、前記インナジンバル１５の開口１５ａの開口径φＡ（図５）には、前記治具シャフト２の突部２Ｂの突部径φａ（図４）が嵌め込み自在に構成されているため、図３のように、前記治具シャフト２の突部２Ｂを前記開口１５ａ内に嵌め込み、前記基準面６ａに対して前記開口１５ａの縁に形成された輪状の調整面１５ａＡが平行となるように位置決めすると、２軸の機械的零位置が設定されたことになり、治具シャフト２はインナジンバル１５のみに付勢している。
従って、この状態で、各ジンバル１２,１５をテープ等で固定することにより、各ジンバル１２,１５の機械的零点は設定されたことになる。 Next, in the above-described configuration, when the zero point adjustment of the gimbals 12 and 15 of the biaxial gimbal 8 is actually performed, the base 9 of the biaxial gimbal 8 having the gimbals 12 and 15 as shown in FIG. When fitted in the mounting hole 7 of the reference plate 6, the flange 9 a of the base 9 is brought into contact with the reference surface 6 a of the reference plate 6.
Further, as shown in FIGS. 4 and 5, the opening diameter φA (FIG. 5) of the opening 15a of the inner gimbal 15 is the protrusion diameter φa (FIG. 4) of the protrusion 2B of the jig shaft 2. As shown in FIG. 3, the projection 2B of the jig shaft 2 is fitted into the opening 15a, and a ring-like shape formed at the edge of the opening 15a with respect to the reference surface 6a. When the adjustment surface 15aA is positioned so as to be parallel, a biaxial mechanical zero position is set, and the jig shaft 2 is biased only to the inner gimbal 15.
Therefore, in this state, the mechanical zero point of each gimbal 12, 15 is set by fixing each gimbal 12, 15 with a tape or the like.

特開平４−１９０６９１号公報Japanese Patent Laid-Open No. 4-190691

従来の２軸ジンバルの零点調整装置は、以上のように構成されていたため、次のような課題が存在していた。
すなわち、調整装置の治具シャフトを２軸ジンバルに接触させて各ジンバルの零点調整を行う機械的接触方式であるため、例えば、治具の接触力のばらつき、作業者によるばらつき等が発生しやすく、結果的に、調整精度が不安定となり、製品に接触傷等も付きやすかった。 Since the conventional zero-axis adjusting device of the biaxial gimbal is configured as described above, the following problems exist.
That is, since it is a mechanical contact system in which the jig shaft of the adjusting device is brought into contact with the biaxial gimbal to adjust the zero point of each gimbal, for example, variations in the contact force of the jig, variations by the operator, etc. are likely to occur. As a result, the adjustment accuracy became unstable, and the product was easily damaged by contact.

本発明は、以上のような課題を解決するためになされたもので、特に、レーザコリメータとミラーを用いることにより、非接触式の測定手段によって２軸ジンバルの零点調整を行うようにした２軸ジンバルの零点調整及び方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and in particular, by using a laser collimator and a mirror, a two-axis gimbal zero-point adjustment is performed by a non-contact type measuring means. It is an object to provide a gimbal zero adjustment and method.

本発明による２軸ジンバルの零点調整装置は、調整治具台上に直立して設けられた基準用板と、前記基準用板の前面の凹部内に設けられた基準ミラーと、前記凹部を覆うように前記前面に取付けられアウタジンバルとインナジンバルからなる２軸ジンバルと、前記インナジンバルのジンバル前面に設けられた調整用ミラーと、前記調整治具台上に設けられ前記基準ミラーに対して離間して位置し、レーザ光の出力画像を見るためのモニタ画面を有するコリメータと、よりなり、前記２軸ジンバルが前記基準用板に設置されていない状態で、前記基準ミラーに対して前記コリメータから発射したレーザ光のレーザ光軸が直交となるようにし、次に、前記２軸ジンバルが前記基準用板に設けられた状態で、前記調整用ミラーに対して前記コリメータからのレーザ光を発射し、前記レーザ光のレーザ光軸が前記調整用ミラーに対して直交となるように前記インナジンバル及びアウタジンバルを回動させ、前記２軸ジンバルの機械的零位置を得る構成であり、また、前記基準ミラーに対する前記レーザ光軸は、予め直交となるように設定されており、前記機械的零位置において、前記２軸ジンバルの２軸の角度センサの電気的零位置を設定する構成であり、また、
前記基準用板の前記２軸ジンバルを取付けるための取付基準面と前記基準ミラーのミラー面とは平行である構成であり、また、前記２軸ジンバルの零点調整方法は、調整治具台上に直立して設けられた基準用板と、前記基準用板の前面の凹部内に設けられた基準ミラーと、前記凹部を覆うように前記前面に取付けられアウタジンバルとインナジンバルからなる２軸ジンバルと、前記インナジンバルのジンバル前面に設けられた調整用ミラーと、前記調整治具台上に設けられ前記基準ミラーに対して離間して位置し、レーザ光の出力画像を見るためのモニタ画面を有するコリメータと、よりなり、前記２軸ジンバルが前記基準用板に設置されていない状態で、前記基準ミラーに対して前記コリメータから発射したレーザ光のレーザ光軸が直交となるようにし、次に、前記２軸ジンバルが前記基準用板に設けられた状態で、前記調整用ミラーに対して前記コリメータからのレーザ光を発射し、前記レーザ光のレーザ光軸が前記調整用ミラーに対して直交となるように前記インナジンバル及びアウタジンバルを回動させ、前記２軸ジンバルの機械的零位置を得る方法であり、また、前記基準ミラーに対する前記レーザ光軸は、予め直交となるように設定されており、前記機械的零位置において、前記２軸ジンバルの２軸の角度センサの電気的零位置を設定する方法であり、また、前記基準用板の前記２軸ジンバルを取付けるための取付基準面と前記基準ミラーのミラー面とは平行である方法である。 A biaxial gimbal zero point adjusting device according to the present invention covers a reference plate provided upright on an adjustment jig base, a reference mirror provided in a recess on the front surface of the reference plate, and the recess. A biaxial gimbal made of an outer gimbal and an inner gimbal attached to the front surface, an adjustment mirror provided on the front surface of the gimbal of the inner gimbal, and spaced from the reference mirror provided on the adjustment jig base And a collimator having a monitor screen for viewing an output image of the laser beam, and the biaxial gimbal is not installed on the reference plate, and the collimator The collimator is adjusted with respect to the adjustment mirror in a state where the laser beam axes of the emitted laser beams are orthogonal to each other and the biaxial gimbal is provided on the reference plate. The inner gimbal and the outer gimbal are rotated so that the laser beam axis of the laser beam is orthogonal to the adjustment mirror, and the mechanical zero position of the biaxial gimbal is obtained. The laser optical axis with respect to the reference mirror is set so as to be orthogonal in advance, and the electrical zero position of the two-axis angle sensor of the two-axis gimbal is set at the mechanical zero position. Configuration to set, and
An attachment reference surface for attaching the biaxial gimbal of the reference plate and a mirror surface of the reference mirror are parallel to each other, and a zero point adjustment method of the biaxial gimbal is provided on an adjustment jig base. A reference plate provided upright; a reference mirror provided in a recess on the front surface of the reference plate; a biaxial gimbal comprising an outer gimbal and an inner gimbal attached to the front surface so as to cover the recess; , An adjustment mirror provided on the gimbal front surface of the inner gimbal, and a monitor screen provided on the adjustment jig base and spaced apart from the reference mirror for viewing an output image of the laser beam A collimator, and in a state where the biaxial gimbal is not installed on the reference plate, the laser optical axis of the laser light emitted from the collimator is orthogonal to the reference mirror Next, in a state where the biaxial gimbal is provided on the reference plate, the laser beam from the collimator is emitted to the adjustment mirror, and the laser optical axis of the laser beam is adjusted. In this method, the inner gimbal and the outer gimbal are rotated so as to be orthogonal to the mirror for obtaining the mechanical zero position of the biaxial gimbal, and the laser optical axis with respect to the reference mirror is orthogonal The electrical zero position of the two-axis angle sensor of the two-axis gimbal is set at the mechanical zero position, and the two-axis gimbal of the reference plate is In this method, the mounting reference surface for mounting and the mirror surface of the reference mirror are parallel to each other.

本発明による２軸ジンバルの零点調整装置及び方法は、以上のように構成されているため、次のような効果を得ることができる。
すなわち、調整治具台上に直立して設けられた基準用板と、前記基準用板の前面の凹部内に設けられた基準ミラーと、前記凹部を覆うように前記前面に取付けられアウタジンバルとインナジンバルからなる２軸ジンバルと、前記インナジンバルのジンバル前面に設けられた調整用ミラーと、前記調整治具台上に設けられ前記基準ミラーに対して離間して位置し、レーザ光の出力画像を見るためのモニタ画面を有するコリメータと、よりなり、前記２軸ジンバルが前記基準用板に設置されていない状態で、前記基準ミラーに対して前記コリメータから発射したレーザ光のレーザ光軸が直交となるようにし、次に、前記２軸ジンバルが前記基準用板に設けられた状態で、前記調整用ミラーに対して前記コリメータからのレーザ光を発射し、前記レーザ光のレーザ光軸が前記調整用ミラーに対して直交となるように前記インナジンバル及びアウタジンバルを回動させ、前記２軸ジンバルの機械的零位置を得ることを特徴とする２軸ジンバルの零点調整装置及び方法により、非接触型であるため、調整治具自体による２軸ジンバルへの接触傷の発生もなく、かつ、零点調整精度を大幅に向上でき、製品外表面への傷も殆んど皆無である。
また、前記基準ミラーに対する前記レーザ光軸は、予め直交となるように設定されており、前記機械的零位置において、前記２軸ジンバルの２軸の角度センサの電気的零位置を設定することにより、極めて簡単に零点調整ができる。
また、前記基準用板の前記２軸ジンバルを取付けるための取付基準面と前記基準ミラーのミラー面とは平行であることにより、レーザ光により、モニタ画面を見つつ簡単に零点調整ができる。 Since the two-axis gimbal zero adjustment apparatus and method according to the present invention are configured as described above, the following effects can be obtained.
That is, a reference plate provided upright on the adjustment jig base, a reference mirror provided in a concave portion on the front surface of the reference plate, an outer gimbal attached to the front surface so as to cover the concave portion, A biaxial gimbal made of an inner gimbal, an adjustment mirror provided on the front surface of the gimbal of the inner gimbal, and positioned on the adjustment jig table so as to be separated from the reference mirror, and an output image of the laser beam And a collimator having a monitor screen for viewing the laser beam, the laser beam axis of the laser beam emitted from the collimator is orthogonal to the reference mirror in a state where the biaxial gimbal is not installed on the reference plate Next, in a state where the biaxial gimbal is provided on the reference plate, a laser beam from the collimator is emitted to the adjustment mirror, and the laser beam is emitted. The inner gimbal and the outer gimbal are rotated so that the laser beam axis of the light is perpendicular to the adjustment mirror to obtain a mechanical zero position of the two-axis gimbal. Because it is non-contact type due to the zero adjustment device and method, there is no contact scratch on the biaxial gimbal due to the adjustment jig itself, the zero adjustment accuracy can be greatly improved, and there is almost no damage to the outer surface of the product. There is nothing.
In addition, the laser optical axis with respect to the reference mirror is set to be orthogonal in advance, and by setting the electrical zero position of the two-axis angle sensor of the two-axis gimbal at the mechanical zero position. The zero point can be adjusted very easily.
In addition, since the mounting reference surface for mounting the biaxial gimbal of the reference plate and the mirror surface of the reference mirror are parallel, the zero point can be easily adjusted while viewing the monitor screen with the laser beam.

本発明による２軸ジンバルの零点調整装置の２軸ジンバル取付け前を示す正面構成図である。It is a front block diagram which shows the biaxial gimbal zero point adjustment apparatus before biaxial gimbal attachment by this invention. 図１の装置に２軸ジンバルを取付けた状態を示す正面図である。It is a front view which shows the state which attached the biaxial gimbal to the apparatus of FIG. 従来構成を示す正面断面図である。It is front sectional drawing which shows a conventional structure. 図３の治具用シャフトを左側からみた状態を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the state which looked at the shaft for jigs of FIG. 3 from the left side. 従来のインナジンバルの拡大斜視図である。It is an expansion perspective view of the conventional inner gimbal.

本発明による２軸ジンバルの零点調整装置は、レーザコリメータとミラーを用いることにより、非接触式の測定手段によって２軸ジンバルの零点調整を行うことである。   The zero-axis adjusting device of the biaxial gimbal according to the present invention is to perform zero-point adjustment of the biaxial gimbal by a non-contact type measuring means by using a laser collimator and a mirror.

以下、図面と共に本発明による２軸ジンバルの零点調整装置及び方法の好適な実施の形態について説明する。
尚、従来例と同一又は同等部分については、同一符号を用いて説明する。
図１において、符号１で示されるものは、長手形状の調整治具台であり、この調整治具台１の一端側１Ａ上には、画像モニタ２０Ａを備えた周知のレーザコリメータ２０が設置され、このレーザコリメータ２０から所定距離だけ離間した前記調整治具台１の他端側１Ｂ上には、その中央位置の前面６ａに凹部７を有する基準用板部材６が植立した状態で設けられ、前記凹部７内には基準ミラー２１が設けられている。 DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of a zero axis adjusting apparatus and method for a biaxial gimbal according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
Note that the same or equivalent parts as in the conventional example will be described using the same reference numerals.
In FIG. 1, a reference numeral 1 denotes a longitudinal adjustment jig base, and a known laser collimator 20 having an image monitor 20A is installed on one end side 1A of the adjustment jig base 1. On the other end side 1B of the adjusting jig base 1 spaced apart from the laser collimator 20 by a predetermined distance, a reference plate member 6 having a recess 7 is provided in the front surface 6a at the center position thereof. A reference mirror 21 is provided in the recess 7.

前記レーザコリメータ２０から発射されたレーザ光２２は、前記基準ミラー２１のミラー面２１ａで反射されて前記レーザコリメータ２０に戻ることにより、前記レーザ光２２が前記基準ミラー２１に対して垂直すなわち直交状態であるか否かを画像モニタ２０Ａで確認することができるように構成されている。   The laser beam 22 emitted from the laser collimator 20 is reflected by the mirror surface 21 a of the reference mirror 21 and returns to the laser collimator 20, so that the laser beam 22 is perpendicular to the reference mirror 21. It is configured so that it can be confirmed on the image monitor 20A.

次に、前述の図１の２軸ジンバルの零点調整装置３０の前記凹部７の外側の凹部７ａ内に２軸ジンバル８の基部９を前記基準ミラー６を覆うように挿入して固定すると、図２で示される状態となり、前記基部９のフランジ９ａに設けられた一対の支持部材１０（一方のみ示す）に枠状の２軸ジンバル８のアウタジンバル１２の外側軸部(図示せず)が保持されており、前記アウタジンバル１２は矢印Ｂで示される方向に沿って回動するように構成されている。尚、前記フランジ９ａは基準用板６の取付基準面６ａに当接している。   Next, when the base 9 of the biaxial gimbal 8 is inserted and fixed so as to cover the reference mirror 6 in the concave portion 7a outside the concave portion 7 of the zero axis adjusting device 30 of the biaxial gimbal of FIG. 2, the outer shaft portion (not shown) of the outer gimbal 12 of the frame-shaped biaxial gimbal 8 is held by a pair of support members 10 (only one is shown) provided on the flange 9 a of the base portion 9. The outer gimbal 12 is configured to rotate along the direction indicated by the arrow B. The flange 9a is in contact with the mounting reference surface 6a of the reference plate 6.

前記アウタジンバル１２の内側には、枠状をなすインナジンバル１５が一対の内側軸部１６,１７を介して挟持されるように保持されており、前記各内側軸部１６,１７のうちの何れか一方の内側軸部１６又は１７にはトルカ―(図示せず)が設けられ、このトルカ―の作動によって内側ジンバル１２が各内側軸部１６,１７を介して矢印Ｃに沿って回転自在に設けられている。
従って、前記各ジンバル１２,１５は互いに直交する２軸の２軸ジンバル８を構成している。 An inner gimbal 15 having a frame shape is held inside the outer gimbal 12 so as to be sandwiched between a pair of inner shaft portions 16, 17. One of the inner shaft portions 16 or 17 is provided with a torquer (not shown), and the inner gimbal 12 is rotatable along the arrow C via the inner shaft portions 16 and 17 by the operation of the torquer. Is provided.
Accordingly, each of the gimbals 12 and 15 constitutes a biaxial biaxial gimbal 8 that is orthogonal to each other.

前記インナジンバル１５の内面１５ａには、調整用ミラー３１が設けられ、前記コリメータ２０から発射されたレーザ光２２は前記調整用ミラー３１で反射されてコリメータ２０に戻るように構成されている。   An adjustment mirror 31 is provided on the inner surface 15 a of the inner gimbal 15, and the laser light 22 emitted from the collimator 20 is reflected by the adjustment mirror 31 and returns to the collimator 20.

次に、前述の構成において、実際に、前記２軸ジンバル８の各ジンバル１２,１５の零点調整を行う場合、まず、図１のように前記基準用板６の凹部７に基準ミラー２１を取付け、この場合の前記取付基準面６ａと前記基準ミラー２１のミラー面２１ａとは、図１の正面で見て互いに平行な状態である。   Next, in the above configuration, when actually adjusting the zero point of each gimbal 12, 15 of the biaxial gimbal 8, first, the reference mirror 21 is attached to the recess 7 of the reference plate 6 as shown in FIG. In this case, the mounting reference surface 6a and the mirror surface 21a of the reference mirror 21 are parallel to each other when viewed from the front of FIG.

前述の状態で、コリメータ２０から発射されたレーザ光２２は前記ミラー面２１ａで反射されてコリメータ２０内に入ることにより、このレーザ光２２がミラー面に対して垂直すなわち直交状態であるか否かを画像モニタ２０Ａで見ることができるため、この画像モニタ２０Ａを見つつ、コリメータ２０の位置、角度を調整する。
この場合、前述の図１におけるコリメータ２０のレーザ光２２の位置調整はその都度行うようにすることもできるが、通常は図１の構成のレーザ光の調整は治具として調整済みとして用いることが多い。 In the above-described state, the laser beam 22 emitted from the collimator 20 is reflected by the mirror surface 21a and enters the collimator 20, so that whether the laser beam 22 is perpendicular or orthogonal to the mirror surface. Therefore, the position and angle of the collimator 20 are adjusted while viewing the image monitor 20A.
In this case, although the position adjustment of the laser beam 22 of the collimator 20 in FIG. 1 described above can be performed each time, the adjustment of the laser beam having the configuration shown in FIG. Many.

次に、図１の構成を用いて、実際に２軸ジンバル８の零点調整を行う場合、まず、２軸ジンバル８の基部９を前記基準用板６の取付用凹部７ａ内に嵌め込むことにより、前記基準ミラー２１は前記基部９及びフランジ９ａによって覆われる。
この状態で、コリメータ２０からのレーザ光２２が前記調整用ミラー３１の表面に照射し、画像モニタ２０Ａでコリメータ２０の出力画像を見つつ、各ジンバル１２,１５を手動又は電動（各トルカ―を用いる）で、レーザ光２２のレーザ光軸と調整用ミラー３１が垂直（すなわち、直交）となる角度位置を探り、垂直状態が確認された各ジンバル１２,１５の状態が機械的零の状態で、この状態で機械的零点調整が完了したことになる。
前述の機械的零点調整が完了した状態で、各ジンバル１２,１５の各軸の角度センサ(図示せず)の電気的零位置を画像モニタ２０Ａのキーボード２０Ｃを有するパソコン２０Ｂのソフトウェアでオフセットすなわちリセット状態として設定することができる。 Next, when actually adjusting the zero point of the biaxial gimbal 8 using the configuration of FIG. 1, first, the base 9 of the biaxial gimbal 8 is fitted into the mounting recess 7 a of the reference plate 6. The reference mirror 21 is covered with the base 9 and the flange 9a.
In this state, the laser beam 22 from the collimator 20 irradiates the surface of the adjustment mirror 31, and each gimbal 12, 15 is manually or electrically operated (each torquer is turned on) while viewing the output image of the collimator 20 on the image monitor 20A. In this case, the angle position where the laser beam axis of the laser beam 22 and the adjustment mirror 31 are perpendicular (that is, orthogonal) is searched, and the state of each gimbal 12, 15 in which the perpendicular state is confirmed is in a mechanical zero state. In this state, the mechanical zero point adjustment is completed.
In the state where the mechanical zero point adjustment is completed, the electrical zero position of the angle sensor (not shown) of each axis of each gimbal 12, 15 is offset or reset by the software of the personal computer 20B having the keyboard 20C of the image monitor 20A. It can be set as a state.

次に、本発明による２軸ジンバルの零点調整装置及び方法の要旨をまとめると次の通りとなる。
すなわち、調整治具台１上に直立して設けられた基準用板６と、前記基準用板６の前面６ａの凹部７内に設けられた基準ミラー２１と、前記凹部７を覆うように前記前面６ａに取付けられアウタジンバル１２とインナジンバル１５からなる２軸ジンバル８と、前記インナジンバル１５のジンバル前面８ａに設けられた調整用ミラー３１と、前記調整治具台１上に設けられ前記基準ミラー２１に対して離間して位置し、レーザ光の出力画像を見るためのモニタ画面２０Ａを有するコリメータ２０と、よりなり、前記２軸ジンバル８が前記基準用板６に設置されていない状態で、前記基準ミラー２１に対して前記コリメータ２０から発射したレーザ光２２のレーザ光軸が直交となるようにし、次に、前記２軸ジンバル８が前記基準用板６に設けられた状態で、前記調整用ミラー３１に対して前記コリメータ２０からのレーザ光２２を発射し、前記レーザ光２２のレーザ光軸が前記調整用ミラー３１に対して直交となるように前記インナジンバル及びアウタジンバルを回動させ、前記２軸ジンバルの機械的零位置を得ることを特徴とする２軸ジンバルの零点調整装置と方法であり、また、前記基準ミラー２１に対する前記レーザ光軸は、予め直交となるように設定されており、前記機械的零位置において、前記２軸ジンバルの２軸の角度センサの電気的零位置を設定することを特徴とする２軸ジンバルの零点調整装置と方法であり、また、前記基準用板６の前記２軸ジンバル８を取付けるための取付基準面６ａと前記基準ミラー２１のミラー面２１ａとは平行であることを特徴とする２軸ジンバルの零点調整装置と方法である。 Next, the summary of the zero-axis adjusting apparatus and method of the biaxial gimbal according to the present invention is summarized as follows.
That is, the reference plate 6 provided upright on the adjustment jig base 1, the reference mirror 21 provided in the recess 7 on the front surface 6 a of the reference plate 6, and the recess 7 so as to cover the recess 7. A biaxial gimbal 8 comprising an outer gimbal 12 and an inner gimbal 15 attached to the front surface 6a, an adjustment mirror 31 provided on the gimbal front surface 8a of the inner gimbal 15, and the reference provided on the adjustment jig base 1. A collimator 20 which is positioned apart from the mirror 21 and has a monitor screen 20A for viewing an output image of the laser beam, and the biaxial gimbal 8 is not installed on the reference plate 6 The laser beam axis of the laser beam 22 emitted from the collimator 20 is perpendicular to the reference mirror 21, and then the biaxial gimbal 8 is provided on the reference plate 6. In this state, the laser beam 22 from the collimator 20 is emitted to the adjustment mirror 31, and the inner gimbal and the laser beam 22 of the laser beam 22 are orthogonal to the adjustment mirror 31. An outer gimbal is rotated to obtain a mechanical zero position of the two-axis gimbal, and the zero-axis adjusting apparatus and method of the two-axis gimbal are characterized in that the laser optical axis with respect to the reference mirror 21 is orthogonal in advance. A zero-point adjusting device and method for a two-axis gimbal characterized in that, at the mechanical zero position, an electric zero position of the two-axis angle sensor of the two-axis gimbal is set. The biaxial axis is characterized in that an attachment reference surface 6a for attaching the biaxial gimbal 8 of the reference plate 6 and a mirror surface 21a of the reference mirror 21 are parallel to each other. A zero-point adjusting apparatus and method Nbaru.

本発明による２軸ジンバルの零点調整装置及び方法は、２軸ジンバルの零点をレーザ光とミラーを用いて非接触式に検出して調整できるため、空間安定装置の各ジンバルの最終調整が極めて容易となる。   The apparatus and method for adjusting the zero point of the biaxial gimbal according to the present invention can detect and adjust the zero point of the biaxial gimbal in a non-contact manner using a laser beam and a mirror, so that final adjustment of each gimbal of the space stabilizer is extremely easy. It becomes.

１ 調整治具台
１Ａ 一端側
１Ｂ 他端側
６ 基準用板
６ａ 取付基準面
７ 凹部
７ａ 取付凹部
８ ２軸ジンバル
９ 基部
９ａ フランジ
１０ 支持部材
１２ アウタジンバル
１５ インナジンバル
１５ａ 内面
１６ 内側軸部
１７ 内側軸部
２０ コリメータ
２０Ａ 画像モニタ
２０Ｂ パソコン
２１ 基準ミラー
２１ａ ミラー面
２２ レーザ光
３０ ２軸ジンバルの零点調整装置
３１ 調整用ミラー DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Adjustment jig stand 1A One end side 1B The other end side 6 Reference | standard board 6a Mounting reference surface 7 Recessed part 7a Mounting recessed part 8 2 axis | shaft gimbal 9 Base 9a Flange 10 Support member 12 Outer gimbal 15 Inner gimbal 15a Inner surface 16 Inner side shaft part 17 Inner side Shaft portion 20 Collimator 20A Image monitor 20B Personal computer 21 Reference mirror 21a Mirror surface 22 Laser light 30 Two-axis gimbal zero adjustment device 31 Adjustment mirror

Claims (6)

調整治具台(1)上に直立して設けられた基準用板(6)と、前記基準用板(6)の前面(6a)の凹部(7)内に設けられた基準ミラー(21)と、前記凹部(7)を覆うように前記前面(6a)に取付けられアウタジンバル(12)とインナジンバル(15)からなる２軸ジンバル(8)と、前記インナジンバル(15)のジンバル前面(8a)に設けられた調整用ミラー(31)と、前記調整治具台(1)上に設けられ前記基準ミラー(21)に対して離間して位置し、レーザ光の出力画像を見るためのモニタ画面(20A)を有するコリメータ(20)と、よりなり、
前記２軸ジンバル(8)が前記基準用板(6)に設置されていない状態で、前記基準ミラー(21)に対して前記コリメータ(20)から発射したレーザ光(22)のレーザ光軸が直交となるようにし、次に、前記２軸ジンバル(8)が前記基準用板(6)に設けられた状態で、前記調整用ミラー(31)に対して前記コリメータ(20)からのレーザ光(22)を発射し、前記レーザ光(22)のレーザ光軸が前記調整用ミラー(31)に対して直交となるように前記インナジンバル及びアウタジンバルを回動させ、前記２軸ジンバルの機械的零位置を得ることを特徴とする２軸ジンバルの零点調整装置。 The reference plate (6) provided upright on the adjustment jig base (1), and the reference mirror (21) provided in the recess (7) of the front surface (6a) of the reference plate (6) A biaxial gimbal (8) comprising an outer gimbal (12) and an inner gimbal (15) attached to the front surface (6a) so as to cover the recess (7), and a gimbal front surface of the inner gimbal (15) ( 8a) and an adjustment mirror (31) provided on the adjustment jig base (1) and positioned apart from the reference mirror (21) for viewing the output image of the laser beam. A collimator (20) having a monitor screen (20A),
When the biaxial gimbal (8) is not installed on the reference plate (6), the laser optical axis of the laser light (22) emitted from the collimator (20) with respect to the reference mirror (21) is Next, the laser beam from the collimator (20) with respect to the adjustment mirror (31) in a state where the biaxial gimbal (8) is provided on the reference plate (6). The inner gimbal and the outer gimbal are rotated so that the laser beam axis of the laser beam (22) is orthogonal to the adjustment mirror (31), and the two-axis gimbal machine A zero-adjusting device for a biaxial gimbal characterized by obtaining a static zero position. 前記基準ミラーに対する前記レーザ光軸は、予め直交となるように設定されており、前記機械的零位置において、前記２軸ジンバルの２軸の角度センサの電気的零位置を設定することを特徴とする請求項１記載の２軸ジンバルの零点調整装置。   The laser optical axis with respect to the reference mirror is set to be orthogonal in advance, and the electrical zero position of the biaxial angle sensor of the biaxial gimbal is set at the mechanical zero position. The zero-axis adjusting device for a biaxial gimbal according to claim 1. 前記基準用板の前記２軸ジンバルを取付けるための取付基準面と前記基準ミラーのミラー面とは平行であることを特徴とする請求項１又は２記載の２軸ジンバルの零点調整装置。   3. The zero-axis adjusting device for a biaxial gimbal according to claim 1, wherein an attachment reference surface for attaching the biaxial gimbal of the reference plate is parallel to a mirror surface of the reference mirror. 調整治具台(1)上に直立して設けられた基準用板(6)と、前記基準用板(6)の前面(6a)の凹部(7)内に設けられた基準ミラー(21)と、前記凹部(7)を覆うように前記前面(6a)に取付けられアウタジンバル(12)とインナジンバル(15)からなる２軸ジンバル(8)と、前記インナジンバル(15)のジンバル前面(8a)に設けられた調整用ミラー(31)と、前記調整治具台(1)上に設けられ前記基準ミラー(21)に対して離間して位置し、レーザ光の出力画像を見るためのモニタ画面(20A)を有するコリメータ(20)と、よりなり、
前記２軸ジンバル(8)が前記基準用板(6)に設置されていない状態で、前記基準ミラー(21)に対して前記コリメータ(20)から発射したレーザ光(22)のレーザ光軸が直交となるようにし、次に、前記２軸ジンバル(8)が前記基準用板(6)に設けられた状態で、前記調整用ミラー(31)に対して前記コリメータ(20)からのレーザ光(22)を発射し、前記レーザ光(22)のレーザ光軸が前記調整用ミラー(31)に対して直交となるように前記インナジンバル及びアウタジンバルを回動させ、前記２軸ジンバルの機械的零位置を得ることを特徴とする２軸ジンバルの零点調整方法。 The reference plate (6) provided upright on the adjustment jig base (1), and the reference mirror (21) provided in the recess (7) of the front surface (6a) of the reference plate (6) A biaxial gimbal (8) comprising an outer gimbal (12) and an inner gimbal (15) attached to the front surface (6a) so as to cover the recess (7), and a gimbal front surface of the inner gimbal (15) ( 8a) and an adjustment mirror (31) provided on the adjustment jig base (1) and positioned apart from the reference mirror (21) for viewing the output image of the laser beam. A collimator (20) having a monitor screen (20A),
When the biaxial gimbal (8) is not installed on the reference plate (6), the laser optical axis of the laser light (22) emitted from the collimator (20) with respect to the reference mirror (21) is Next, the laser beam from the collimator (20) with respect to the adjustment mirror (31) in a state where the biaxial gimbal (8) is provided on the reference plate (6). The inner gimbal and the outer gimbal are rotated so that the laser beam axis of the laser beam (22) is orthogonal to the adjustment mirror (31), and the two-axis gimbal machine A zero-adjustment method for a biaxial gimbal characterized by obtaining a static zero position. 前記基準ミラーに対する前記レーザ光軸は、予め直交となるように設定されており、前記機械的零位置において、前記２軸ジンバルの２軸の角度センサの電気的零位置を設定することを特徴とする請求項４記載の２軸ジンバルの零点調整方法。   The laser optical axis with respect to the reference mirror is set to be orthogonal in advance, and the electrical zero position of the biaxial angle sensor of the biaxial gimbal is set at the mechanical zero position. The method for adjusting the zero point of the biaxial gimbal according to claim 4. 前記基準用板の前記２軸ジンバルを取付けるための取付基準面と前記基準ミラーのミラー面とは平行であることを特徴とする請求項４又は５記載の２軸ジンバルの零点調整方法。   6. The zero-point adjusting method for a biaxial gimbal according to claim 4, wherein an attachment reference surface for attaching the biaxial gimbal of the reference plate is parallel to a mirror surface of the reference mirror.
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