JPH0348527B2 - - Google Patents

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JPH0348527B2
JPH0348527B2 JP56053108A JP5310881A JPH0348527B2 JP H0348527 B2 JPH0348527 B2 JP H0348527B2 JP 56053108 A JP56053108 A JP 56053108A JP 5310881 A JP5310881 A JP 5310881A JP H0348527 B2 JPH0348527 B2 JP H0348527B2
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JP
Japan
Prior art keywords
vibration
axis
actuator
circular arc
actuating
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
JP56053108A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS57168313A (en
Inventor
Kazuto Takahashi
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Saginomiya Seisakusho Inc
Original Assignee
Saginomiya Seisakusho Inc
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Filing date
Publication date
Application filed by Saginomiya Seisakusho Inc filed Critical Saginomiya Seisakusho Inc
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Publication of JPS57168313A publication Critical patent/JPS57168313A/ja
Publication of JPH0348527B2 publication Critical patent/JPH0348527B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01MTESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M7/00Vibration-testing of structures; Shock-testing of structures
    • G01M7/02Vibration-testing by means of a shake table
    • G01M7/022Vibration control arrangements, e.g. for generating random vibrations

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Testing Of Balance (AREA)
  • Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)
  • Apparatuses For Generation Of Mechanical Vibrations (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、電油サーボ式振動試験機において2
次元平面、或は3次元空間で振動を生じさせる多
軸加振装置に関するものである。
今、2次元加振装置の一般的な構成を第1図に
ついて説明すると、図中1x及び1yはx軸及び
y軸サーボアクチユエータで、これらのアクチユ
エータ1x及び1yのそれぞれの作動軸1x′及び
1y′の先端には、回動自在のリンク機構2x及び
2yをそれぞれ介してx及びy加振軸3x及び3
yの一端がそれぞれ連結されている。加振軸3x
及び3yの他端は、回動自在に相互に連結されて
振動点Dを形成している。
上述のような構成により、例えx軸アクチユエ
ータ1xの作動軸1x′を任意の3点に固定した状
態でy軸アクチユエータ1yを動作させたとき、
振動点Dが第2図に示すように加振軸3xの長さ
lxに相当する半径の円孤a1,a2及びa3を描く。勿
論、y軸アクチユエータ1yを固定した状態でx
軸アクチユエータ1xを動作させる場合も、上述
したと同様に、加振軸3yの長さlyに相当する半
径の円孤を描くように振動点Dが動く。
従つて、x軸及びy軸アクチユエータ1x及び
1yの作動軸1x′及び1yの変位可能な量をそれ
ぞれ±Sx及び±Syとすれば、上記振動点Dは第
3図に斜線を付して示した2次元平面内で振動す
ることができる。
今、x軸及びy軸アクチユエータ1x及び1y
の作動軸1x′及び1y′をそれぞれ+Sx1及びSy1
位させたときの点Dの座標をx1,y1とすると、こ
の座標点は第4図に示すように、D点が本来ある
べき点Xの座標Sx1,Sy1からx軸及びy軸方向
にそれぞれ(Sx1−x1<0)及び(Sy1−y1>0)
だけずれる。このため、実際の振動試験機では、
このずれを零乃至極く小さなものにするための信
号処理が必要になる。
ところが、従来、この信号処理を例えば三角関
数のアナログ演算によつて修正を行つていたた
め、回路が複雑である他、特に低レベルの信号に
対するS/Nが悪く精度が上がらず、また処理速
度が遅くて高周波での試験には適用できないとい
う不具合があつた。
本発明は上述した点に鑑みてなされたもので、
その目的とするところは、単純な構成にして高精
度で、かつ高い周波数の振動試験に適用すること
のできる多軸加振装置を提供することにある。
上記目的を達成するため本発明によりなされた
多軸加振装置は、各々が直線駆動される作動軸を
有し、該作動軸の直線駆動方向が互いに直交する
ように配置された少なくとも2つの第1及び第2
のアクチユエータと、該第1及び第2のアクチユ
エータの作動軸に回動自在のリンク機構を介して
一端がそれぞれ連結された第1及び第2の加振軸
とを備え、前記第1及び第2の加振軸の他端を回
動自在に相互に連結して振動点を形成し、かつ前
記第1及び第2のアクチユエータの作動軸が原点
にあるとき作動軸とこれに連結された加振軸とが
一直線状になるようにし、前記第1及び第2のア
クチユエータに振動信号をそれぞれ加え、その作
動軸を直線駆動して前記加振軸を2次元平面内で
振動させるようにした多軸加振装置において、前
記第1及び第2のアクチユエータに対応して設け
られ、その作動軸の原点に対する変位量を検出し
て変位信号をそれぞれ発生する第1及び第2の変
位検出器と、前記第1のアクチユエータの作動軸
に連結された加振軸の他端が描く円弧と、該円弧
に対する該作動軸の駆動方向と直交する直線から
なる接線との間の接線方向の各点における偏差を
円弧情報として記憶する第1の記憶手段と、前記
第2のアクチユエータの作動軸に連結された加振
軸の他端が描く円弧と、該円弧に対する該加振軸
の駆動方向と直交する直線からなる接線との間の
接線方向の各点における偏差を円弧情報として記
憶する第2の記憶手段と、前記第1の変位検出器
が発生する変位信号に基づいて前記第1の記憶手
段から円弧情報を読み出し、該読み出した円弧情
報により前記第2のアクチユエータに加えている
振動信号を修正する第1の修正手段と、前記第2
の変位検出器が発生する変位信号に基いて前記第
2の記憶手段から円弧情報を読み出し、該読み出
した円弧情報により前記第1のアクチユエータに
加えている振動信号を修正する第2の修正手段と
を備えることを特徴としている。
上記構成において、第1のアクチユエータの作
動軸に連結された加振軸の他端が描く円弧と、該
円弧に対する該作動軸の駆動方向と直交する直線
からなる接線との間の接線方向の各点における偏
差を第1の記憶手段に、第2のアクチユエータの
作動軸に連結された加振軸の他端が描く円弧と、
該円弧に対する該作動軸の駆動方向と直交する直
線からなる接線との間の接線方向の各点における
偏差を第2の記憶手段にそれぞれ円弧情報として
記憶し、この第1及び第2の記憶手段に記憶した
円弧情報を、第1及び第2のアクチユエータにそ
れぞれ対応して設けられた第1及び第2の変位検
出器が発生する変位信号に基づいて読み出し、該
読み出した円弧情報により第1及び第2の修正手
段が前記第2及び第1のアクチユエータに加えて
いる振動信号を修正するようにしている。
以下本発明の実施例を第4図乃至第7図につい
て説明する。
第5図は、2次元平面での振動を生じさせる第
1図の多軸加振装置に本発明により組込まれた信
号処理を示し、図中10x及び10yは振動信号
Ex及びEyがそれぞれ印加される入力端で、加合
せ点11x及び11yをそれぞれ介してx軸及び
y軸アクチユエータ1x及び1yに接続されてい
る。x軸及びびy軸アクチユエータ11x及び1
yは、それらにそれぞれ加えられる振動信号Ex
及びEyの大きさに応じた量だけ作動軸1x′及び
1y′をそれぞれ変位させ、この作動軸1x′及び1
y′にリンク機構2x及び2yをそれぞれ介して連
結されている加振軸3x及び3yをそれぞれ動か
して振動点Dを振動信号Ex及びEyの大きさに応
じた座標点へ移動させる。
12x及び12yはx軸及y軸アクチユエータ
1×及び1yの作動軸1x′及び1y′の原点に対す
る変位量±Sx及び±Syをそれぞれ検出する変位
検出器で、その出力に変位信号を発生する。
13は信号処理回路で、加振軸3x及び3yが
x軸及びy軸アクチユエータ1x及び1yの作動
軸1x′及び1y′にそれぞれ連結された加振軸3x
及び3yの他端が描く円弧と、該円弧に対する該
作動軸1x′及び1y′の駆動方向と直交するY軸及
びX軸からなる接線との間の接線方向の各点にお
ける偏差を円弧情報として記憶する第1の記憶手
段及び第2の記憶手段として働くメモリー(図示
せず)を有する。より詳細には、上記加振軸3x
の円孤情報は、第6図に示すように、加振軸3x
の長さlxに相当するX座標軸上の点を中心として
半径lxで描いた円孤aとX=0の線、すなわちY
座標軸との間の偏差によつて表わされ、具体的に
は、Y=y1,y2…yoに対するΔx1,Δx2,…ΔXo
としてメモリーに記憶される。一方、加振軸3y
の円孤情報は、加振軸3yの長さlyに相当するY
座標軸上の中心として半径lyで描いた円孤bとY
=0の線、すなわちX座標軸との間の偏差によつ
て表わされ、メモリーにはX=x1,x2,…Xo
対するΔy1,Δy2,…Δyoの形で記憶される。
上記メモリーからの加振軸3x及び3yに関す
る円孤情報の読出しは、変位検出器12y及び1
2xからの変位信号によつてそれぞれ行われる。
読出された円孤情報は、上記加合せ点11x及び
11yの一入力にそれぞれ印加され、加合せ点1
1x及び11yの+入力に印加されている振動信
号Ex及びEyを修正するためにそれぞれ利用され
る。
今、第4図において、y作動軸1y′の変位量
Sy1が第6図のy4に相当する値とすると、x加振
軸3xに関する円孤情報を記憶しているメモリー
からはΔX4は読出され、これが第2の修正手段と
して働く加合せ点11xにおいて振動信号Exに
重畳される。この結果、x軸アクチユエータ1x
の作動軸1x′はΔx4分だけ一方向に動かされ、x
加振軸3xが第4図に一点破線で示すような円孤
を描きうるようになる。
また、x作動軸1x′の変位量Sx1が第6図のx4
に相当する値とすると、y加振軸3yに関する円
孤情報を記憶しているメモリーからはΔy4が読出
され、これが第1の修正手段として働く加合せ点
11yにおいて振動信号Eyに重畳される。この
結果、y軸アクチユエータ1yの作動軸1y′は
Δy4分だけ+方向に動かされ、y加振軸3yが第
4図に一点破線で示すような円孤を描きうるよう
になる。
以上により、加振軸3x及び3yの連結点は、
D点が本来とるべき座標Sx1,Sy1の点Xをとる
ことができるようになる。
第4図には、作動軸1x′及び1y′を原点からそ
れぞれ+方向に作動し、振動点DをXY座標系の
第1象現に位置させるようにした例が示されてい
るが、他の象現にある場合も上述したと同様にし
て振動点Dの位置を修正することができる。
なお、本発明は第7図に示すように3次元空間
で振動点Dを振動させる多軸加振装置にも適用で
きる。
本発明は上述したように、第1及び第2の記憶
手段に、第1及び第2のアクチユエータの作動軸
に連結された加振軸の他端が描く円弧と、該円弧
に対する該作動軸の駆動方向と直交する直線から
なる接線との間の接線方向の各点における偏差を
円弧情報としてそれぞれ記憶しておき、この円弧
情報を第1及び第2の変位検出器からの変位信号
により読み出して第2及び第1のアクチユエータ
の振動信号を修正しているので、振動点が振動信
号に応じた位置に正確に駆動されるようになり、
また修正処理がアナログ演算によらずデジタル的
に行えるようになり、記憶手段からの円弧情報の
読み出しによつて簡単に行われ、構成が単純化さ
れると共に、高精度でしかも高い周波数での振動
試験に適用することのできる多軸加振装置を得る
ことができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は一般的な2次元加振装置を示す簡略
図、第2図及び第3図は第1図の装置の動作を説
明するための図、第4図は従来の装置と本発明の
装置の動作を説明するための図、第5図は本発明
の装置を示す簡略図、第6図は第5図の装置中の
メモリーに記憶されている円孤情報を説明するた
めの図、並びに第7図は3次元加振装置の簡略図
である。 1x,1y…アクチユエータ、1x′,1y′…作
動軸、2x,2y…リンク機構、3x,3y…加
振軸、D…振動点(連結点)、11x,11y…
加合せ点(修正手段)、12x,12y…変位検
出器、13…信号処理回路(記憶手段)。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 各々が直線駆動される作動軸を有し、該作動
    軸の直線駆動方向が互いに直交するように配置さ
    れた少なくとも2つの第1及び第2のアクチユエ
    ータと、該第1及び第2のアクチユエータの作動
    軸に回動自在のリンク機構を介して一端がそれぞ
    れ連結された第1及び第2の加振軸とを備え、前
    記第1及び第2の加振軸の他端を回動自在に相互
    に連結して振動点を形成し、かつ前記第1及び第
    2のアクチユエータの作動軸が原点にあるとき作
    動軸とこれに連結された加振軸とが一直線状にな
    るようにし、前記第1及び第2のアクチユエータ
    に振動信号をそれぞれ加え、その作動軸を直線駆
    動して前記振動点を2次元平面内で振動させるよ
    うにした多軸加振装置において、 前記第1及び第2のアクチユエータに対応して
    設けられ、その作動軸の原点に対する変位量を検
    出して変位信号をそれぞれ発生する第1及び第2
    の変位検出器と、 前記第1のアクチユエータの作動軸に連結され
    た加振軸の他端が描く円弧と、該円弧に対する該
    作動軸の駆動方向と直交する直線からなる接線と
    の間の接線方向の各点における偏差を円弧情報と
    して記憶する第1の記憶手段と、 前記第2のアクチユエータの作動軸に連結され
    た加振軸の他端が描く円弧と、該円弧に対する該
    作動軸の駆動方向と直交する直線からなる接線と
    の間の接線方向の各点における偏差を円弧情報と
    して記憶する第2の記憶手段と、 前記第1の変位検出器が発生する変位信号に基
    づいて前記第1の記憶手段から円弧情報を読み出
    し、該読み出した円弧情報により前記第2のアク
    チユエータに加えている振動信号を修正する第1
    の修正手段と、 前記第2の変位検出器が発生する変位信号に基
    づいて前記第2の記憶手段から円弧情報を読み出
    し、該読み出した円弧情報により前記第1のアク
    チユエータに加えている振動信号を修正する第2
    の修正手段とを備える、 ことを特徴とする多軸加振装置。
JP56053108A 1981-04-10 1981-04-10 Multishaft oscillating device Granted JPS57168313A (en)

Priority Applications (1)

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JP56053108A JPS57168313A (en) 1981-04-10 1981-04-10 Multishaft oscillating device

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JP56053108A JPS57168313A (en) 1981-04-10 1981-04-10 Multishaft oscillating device

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JPS57168313A JPS57168313A (en) 1982-10-16
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JP56053108A Granted JPS57168313A (en) 1981-04-10 1981-04-10 Multishaft oscillating device

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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5442580A (en) * 1977-09-09 1979-04-04 Hitachi Ltd Positioning system of machine

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5442580A (en) * 1977-09-09 1979-04-04 Hitachi Ltd Positioning system of machine

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JPS57168313A (en) 1982-10-16

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