JPH0478398A - Level holding base for mechanism/device etc - Google Patents

Level holding base for mechanism/device etc

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JPH0478398A
JPH0478398A JP19042890A JP19042890A JPH0478398A JP H0478398 A JPH0478398 A JP H0478398A JP 19042890 A JP19042890 A JP 19042890A JP 19042890 A JP19042890 A JP 19042890A JP H0478398 A JPH0478398 A JP H0478398A
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Abstract

PURPOSE:To make an automatic operation for level holding possible, by supporting a base member on which devices are mounted by third and forth shafts which moves the member in vertical direction as well as supporting the same by the first and second horizontal shafts. CONSTITUTION:The first horizontal shaft 1 supported by bearings 1a,1b of the first shaft at both ends of the shaft. The second shaft 2 is installed about horizontally at a right angle to the first shaft 1 approximately in the center of the first shaft. The rear end of the shaft 2(right hand in the figure) is rotatably supported by a bearing 2a on th first shaft 1. The front end of the second shaft 2(left hand in the figure) has a support shaft 21 parallel to the first shaft 1 and both ends of the support shaft 2 are supported by the third and forth shafts approximately parallel to a vertical shaft. A slope of a reference horizontal place H formed by a plane including the second shaft 2 and the support shaft 2, is detected continually by a perpendicularity detector VS for the second shaft 2 of attaching base and actuators 3A,4a are operated in order to keep the level of the reference horizontal plane H. Consequently, this base is very useful for precision instruments, measuring apparatuses and so on, requiring exact angle of installation (plane).

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は各種の機械1機構、装置等であって、水平面又
は鉛直軸に対し所定角度、例えば、完全に水平又は鉛直
に設置する必要があるもの、或は、設置面がランダムに
変動乃至は揺動する場所や装置に設置しても、常に水平
面又は水平面に対する所望の傾き面を自動的に形成する
ことができる水平維持ベースに関するものである。
[Detailed Description of the Invention] [Field of Industrial Application] The present invention relates to various mechanical mechanisms, devices, etc. that need to be installed at a predetermined angle with respect to a horizontal plane or a vertical axis, for example, completely horizontally or vertically. This invention relates to a horizontal maintenance base that can always automatically form a horizontal plane or a desired inclined plane with respect to the horizontal plane, even if it is installed in a place or device where the installation surface randomly fluctuates or swings. be.

[従来の技術] 従来より、例えば、精密度機械や測定機恭順は、完全な
水平を保って設置しなけれならないものにあっては、そ
の水平度を調整するためのアジャスタが取付けられてい
る。
[Prior Art] Conventionally, for example, precision machines and measuring instruments that must be installed perfectly horizontally have been equipped with an adjuster for adjusting the levelness.

このアジャスタは1例えば機筺の底面四隅にネジ式の足
を設け、この足を前記ネジの正、逆回転によって機筺底
面に対し進退させることによ番ハ機筺の水平度を出すよ
うにしている。
This adjuster has 1 screw-type feet, for example, provided at the four corners of the bottom of the machine casing, and by rotating the screws forward and backward, these feet move forward and backward relative to the bottom of the machine casing, thereby leveling the machine casing. ing.

一方、常に揺動じたり角度変位する設置面に設けられる
機構、装置類を、設置面の変位の有無に拘らず常に水平
に維持したり、水平面に対し所定の傾き角に追従維持す
る技術の要請はあるが、従来技術では十分に対応できな
いでいる。
On the other hand, there is a need for technology that allows mechanisms and devices installed on an installation surface that constantly swings or angularly displaces to remain horizontal regardless of whether or not the installation surface is displaced, or to keep them following a predetermined tilt angle with respect to the horizontal surface. However, conventional technology cannot adequately address this problem.

[発明が解決しようとする課題] しかし、上記のようなアジャスタは、各4本の足をいち
いち平で回転操作する必要かあって調整に手間がかかる
こと、及び、水平度検呂器や水準器等を見ながら操作す
るため、迅速な調整が出来ないなどの問題がある。
[Problems to be Solved by the Invention] However, with the above adjuster, it is necessary to rotate each of the four legs one by one, which takes time and effort, and it is difficult to adjust the adjustment using a leveling device or a leveling device. Since the equipment is operated while looking at the equipment, there are problems such as the inability to make quick adjustments.

また、揺動したり角度変位する設置面に対し常に水平を
維持したり、所望の傾き方向、傾き角に自動追従して維
持できるようにした簡潔な構成の手段もない。
Further, there is no means with a simple structure that can always maintain horizontality with respect to an installation surface that swings or angularly displaces, or that can automatically follow and maintain a desired inclination direction and angle.

本発明はこのような点に鑑み、例えば水平度維持のため
の作動が自動的になされ、また、水平面又は鉛直軸に対
する所望の角度に追従させて位置決めすることのできる
水平維持ベースを開発することを課題とするものである
In view of these points, the present invention aims to develop a horizontal maintenance base that automatically operates to maintain horizontality and can be positioned by following a desired angle with respect to a horizontal plane or a vertical axis. The challenge is to

[課題を解決するための手段] 上記課題を解決するためになされた本発明構成は、適宜
の機構、装置類が載架されるベース部材の一端側を、水
平な第一軸とこの第一軸に軸受けを介して直交する水平
な第二軸とにより支持すると共に、該ベース部材の他端
側を上下方向に昇降するようにした第三軸と第四軸とに
より支持したことを特徴とするものである。
[Means for Solving the Problems] The configuration of the present invention made to solve the above problems is such that one end side of a base member on which appropriate mechanisms and devices are mounted is connected to a horizontal first axis. The base member is supported by a horizontal second shaft perpendicular to the shaft via a bearing, and the other end of the base member is supported by a third shaft and a fourth shaft that move up and down in the vertical direction. It is something to do.

[作 用〕 機構、装置類が載架されるベース部材の両側端が、それ
ぞれ第一軸〜第四軸によって支持されることにより、当
該ベース部材は、鉛直軸又は水平面に対し傾き角ゼロか
ら所定の傾き角度まで、任意の角度にその姿勢を追従さ
せたり、又は、一定の角度の姿勢に保持することができ
る。
[Function] By supporting both ends of the base member on which mechanisms and devices are mounted by the first to fourth axes, the base member can be tilted from zero to the vertical axis or horizontal plane. The posture can be made to follow an arbitrary angle up to a predetermined inclination angle, or the posture can be maintained at a constant angle.

[実施例] 次に、本発明の実施例を図に拠り説明する。[Example] Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

第1図は本発明取付ベースの一例をスケルトンで示す斜
視図である。
FIG. 1 is a perspective view showing, in skeleton form, an example of the mounting base of the present invention.

この図において、1は水平な第一軸で5ここでは図の奥
行方向に沿って配設されている。Ia、 Ibはこの第
一軸1をその両端で支持した第一軸の軸受である。
In this figure, 1 is a horizontal first axis 5, which is arranged along the depth direction of the figure. Ia and Ib are first shaft bearings that support the first shaft 1 at both ends thereof.

2は、上記第一軸1の中程において、当該第一軸1と直
交するほぼ水平な向きに配設した第二軸で、二の軸2の
後端(図の右側)が第一軸】上において軸受2aにより
回転自在に支持されている。
2 is a second shaft disposed approximately horizontally orthogonally to the first shaft 1 in the middle of the first shaft 1, and the rear end (right side in the figure) of the second shaft 2 is connected to the first shaft. ] It is rotatably supported at the top by a bearing 2a.

上記第二軸の前端(図の左側)は、当該軸2と直交する
向きに、つまり第一軸1と平行な支軸2゜を有しており
、この支軸2′の両端部が鉛直軸にほぼ平行な第三軸と
第四軸に支持されている。
The front end of the second shaft (left side in the figure) has a support shaft 2° that is perpendicular to the shaft 2, that is, parallel to the first shaft 1, and both ends of this support shaft 2' are vertical. It is supported by the third and fourth axes that are approximately parallel to the axis.

上記第三軸3と第四軸4は、モータシリンダ、エアシリ
ンダ、送りネジ機構などによるストロークアクチエータ
3A、 4Aにより、鉛直軸方向に昇降自在に形成され
ている。この構成により、支軸2と第二軸2、つまり、
この両軸2,2′を含む平面は、前記アクチエータ3A
、 4Aの双方、又は、一方の昇降動作によって、鉛直
軸又はこの軸に直交した水平面に対し、傾き角ゼロを含
む任意の角度に位置付けて保持することができる。
The third shaft 3 and the fourth shaft 4 are formed to be movable up and down in the vertical axis direction by stroke actuators 3A and 4A using motor cylinders, air cylinders, feed screw mechanisms, and the like. With this configuration, the support shaft 2 and the second shaft 2, that is,
A plane including both axes 2 and 2' is the actuator 3A.
, 4A, or one of them, it is possible to position and hold it at any angle including a zero inclination angle with respect to the vertical axis or a horizontal plane perpendicular to this axis.

尚、上記両アクチエータ3A、 4Aの上端側の支軸2
′との連結部3a、 4a、並びに、下端側の接地部3
b。
In addition, the support shaft 2 on the upper end side of both actuators 3A and 4A above
', the connecting parts 3a and 4a, and the grounding part 3 on the lower end side.
b.

4bには、自在継手が用いられている。4b, a universal joint is used.

以上により本発明取付ベースの一例を形成するが、上記
のような作動が可能な取付ベースは、以下に説明するよ
うな鉛直度検出器vSによって、その第二軸2とその支
軸2°を含む平面が形成する基準水平面Hの鉛直軸に対
する傾きを常時検出し、例えば、この基準水平面Hを鉛
直軸に対し水平を保持するように上記アクチエータ3A
、 4Aを作動させることができるので、二の点につい
て以下に説明する。
The above forms an example of the mounting base of the present invention, and the mounting base that can operate as described above has its second axis 2 and its supporting axis 2° adjusted by a verticality detector vS as described below. The actuator 3A constantly detects the inclination of the reference horizontal plane H formed by the included planes with respect to the vertical axis, and, for example, maintains this reference horizontal plane H horizontal with respect to the vertical axis.
, 4A can be operated, so the second point will be explained below.

まず、検出器VSの構成の一例としては、第2図々示の
ように縦向きにした筒状本体1]を基準部材とし、その
内部において、平面上の前後乃至は左右、又は、これら
の交叉方向において自由に揺動できる重錘12を、球面
座14に載架支持される吊下支持体13に吊下すると共
に、前記重錘12の揺動方向において当該重錘12の揺
動を電気的又は磁気的若しくは光学的に検出する検出手
段Sを設けて形成されている。
First, as an example of the configuration of the detector VS, the cylindrical body 1 which is oriented vertically as shown in FIG. A weight 12 that can freely swing in the intersecting direction is suspended from a hanging support 13 supported on a spherical seat 14, and the weight 12 is not allowed to swing in the swinging direction of the weight 12. It is formed by providing a detection means S that detects electrically, magnetically, or optically.

上記球面座j4に載架支持される吊下支持部材13の中
間には、下半側が球面状部15aに形成された駒部材1
5が取付けられている。而して、吊下支持部材]3は重
錘12を吊下支持する杆体であるか、重錘12の重量が
揺動に与える影響を軽減するため前記支持部材■3と筒
状本体11の上面の間にはコイルバネ】6が介在させら
れている。
In the middle of the hanging support member 13 mounted and supported on the spherical seat j4, there is a bridge member 1 whose lower half side is formed into a spherical part 15a.
5 is installed. Therefore, the suspension support member 3 is either a rod that suspends and supports the weight 12, or the support member 3 and the cylindrical body 11 are connected to each other in order to reduce the influence of the weight of the weight 12 on the swinging motion. A coil spring 6 is interposed between the upper surfaces.

上記吊下支持体13の下半側は、ここでは筒状本体11
の下端から突出する程度の長さに整えられ、中間より上
部に重錘12が上、下位置調整自在に取付けられている
。重錘12の位置は、その揺動乃至は振動周波数を調整
したら固定する。尚、重錘12は吊下支持体13の上部
側、つまり、支持点の近傍に位置付けると振動(揺動)
周波数が高くなるので、傾きの検出精度が高まる。
The lower half of the hanging support 13 is here a cylindrical body 11
A weight 12 is attached above the middle so as to be able to adjust its upper and lower positions. The position of the weight 12 is fixed after its rocking or vibration frequency is adjusted. Note that if the weight 12 is positioned above the hanging support 13, that is, near the support point, it will vibrate (swing).
Since the frequency becomes higher, the accuracy of tilt detection increases.

以上の各部材1]〜16の構成によって、重錘12は筒
状本体11の内部において、その球面座14と駒部材1
5の当接面15a並びにバネ16の作用により、平面上
のあらゆる方向に対し揺動可能に吊下支持される。
Due to the configuration of each of the above members 1 to 16, the weight 12 is attached to the spherical seat 14 and the bridge member 1 inside the cylindrical main body 11.
By the action of the contact surface 15a of No. 5 and the spring 16, it is suspended and supported so as to be swingable in all directions on a plane.

上記重錘12は、自由揺動可能に支持されているため、
基準部材としての筒状本体11が少しでも傾くと、揺動
が起こりそれがある時間持続する、つまり、振動するこ
ととなる。ここで、揺動し始めを検出すれば、傾きの発
生とその傾き方向を検出し特定することができる。
Since the weight 12 is supported so as to be freely swingable,
If the cylindrical body 11 serving as a reference member is tilted even slightly, rocking will occur and will continue for a certain period of time, that is, it will vibrate. Here, if the start of rocking is detected, the occurrence of tilt and the direction of the tilt can be detected and specified.

しかし乍ら、例えば重錘12が前後方向で揺動し始め、
これが継続して振動状態になると、二の振動が前後の検
出手段に検出されて、筒状本体11の傾きがいずれの側
に生じたのか、或は、傾きの度合はどの程度かといった
ことが検出9判別し難くなる。
However, for example, the weight 12 begins to swing back and forth,
When this continues to vibrate, the second vibration is detected by the front and rear detection means, and it is possible to determine on which side the cylindrical body 11 is tilted or to what degree. Detection 9 becomes difficult to distinguish.

本発明で使用する検出器はこのような状態においても、
迅速且つ正確に傾きの有無や傾きの方向、或は、傾き度
合を、簡単な構造で検出できるようにした。以下、この
部の構成について説明をする。
Even under such conditions, the detector used in the present invention can
To quickly and accurately detect the presence or absence of an inclination, the direction of inclination, or the degree of inclination with a simple structure. The configuration of this section will be explained below.

j7は上記吊下支持体J3の下端に取付けた平板状の光
遮蔽板で、ここでは平面矩形に形成されている。18.
19.20.2]は上記遮蔽板17の各辺上においてこ
の板を上下から挟む態様で基準部材である筒状本体1】
の下端に取付けて配設した、例えば、ホトインタラプタ
で、これらの部材17〜21により検出手段Sを形成す
る。光遮蔽板17と検出手段18〜21は、上記支持体
】3のできるだけ下端側に設けることが望ましい。小さ
な傾きでも感度よく検出するためである。
Reference numeral j7 denotes a flat light shielding plate attached to the lower end of the hanging support J3, and here it is formed into a rectangular plane. 18.
19.20.2] is a cylindrical body 1 which is a reference member on each side of the shielding plate 17 and sandwiching this plate from above and below.
These members 17 to 21 form a detection means S, for example, a photointerrupter attached to the lower end of the detector. It is desirable that the light shielding plate 17 and the detection means 18 to 21 be provided as close to the lower end of the support body 3 as possible. This is to detect even a small tilt with high sensitivity.

而して、上記の検出手段Sにおける各ホトインタラブタ
18〜21は、筒状本体11が鉛直、つまり、本体1と
吊下支持体13とが共に鉛直な姿勢にあるときは、いず
れのホトインタラプタ18〜21も信号を生じないが、
−例として、筒状本体]1が左側に傾くと、ホトインタ
ラプタ20の受光側に信号が生じるようになっている。
Therefore, when the cylindrical main body 11 is vertical, that is, when the main body 1 and the hanging support 13 are both in a vertical posture, each of the photointerrupters 18 to 21 in the detection means S is ~21 also produces no signal, but
- For example, when the cylindrical body] 1 is tilted to the left, a signal is generated on the light receiving side of the photointerrupter 20.

また、筒状本体11が各ホトインタラプタ18〜21の
中間側、つまり、傾めに傾くと、対応する側の2つのホ
トインタラプタに信号が発生する。
Further, when the cylindrical main body 11 is tilted to the intermediate side of each of the photointerrupters 18 to 21, that is, when it is tilted, a signal is generated in the two photointerrupters on the corresponding side.

従って、いま、遮蔽板17とホトインタラプタ18〜2
】の関係を平面から見て第3図に示すように位置付けた
とすると、ホトインタラプタ18の出力は基準部材たる
筒状本体11の右傾を、ホトインタラプタ19の出力は
前記本体11の前傾(向う側への傾き)を、ホトインタ
ラプタ20の出力は前記本体11の左傾を、ホトインタ
ラプタ21の出力は前記本体j1の後傾(手前側への傾
き)を、それぞれ示すことになる。また、ホトインタラ
プタ+8.]9、又は、同19.20、若しくは、同2
]、 18の、夫々の同時出力は、それぞれ筒状本体1
1が前後、或は、左右において斜めに傾いていることを
示す二ととなる。
Therefore, now the shielding plate 17 and the photointerrupters 18 to 2
] If the relationship is viewed from above and positioned as shown in FIG. The output of the photointerrupter 20 indicates the leftward inclination of the main body 11, and the output of the photointerrupter 21 indicates the backward inclination (inclination toward the front) of the main body j1. Also, photo interrupter +8. ]9, or 19.20, or 2
], 18, the respective simultaneous outputs of the cylindrical body 1
1 becomes 2, which indicates that it is tilted diagonally from front to back or left and right.

この結果、上記各ホトインタラプタ18〜21のいずれ
から最初の出力が得られるかということを検出すれば、
筒状本体11が鉛直軸に対し当初いずれの方向に傾いた
ことを知ることができる。
As a result, if it is detected from which of the photointerrupters 18 to 21 the first output is obtained,
It can be seen in which direction the cylindrical body 11 was initially inclined with respect to the vertical axis.

而して、上記で説明した鉛直度検出器VSは、これを本
発明取付ベースの第二軸2と支軸2を含む平面Hに鉛直
に取付け、この第二軸2が移動したり傾いたりすると、
重錘12を取付けた吊下支持体13は、揺動し始め、そ
の揺動が振動状態となって継続することとなる。
Therefore, the verticality detector VS explained above is mounted vertically on the plane H including the second shaft 2 and the support shaft 2 of the mounting base of the present invention, so that the second shaft 2 does not move or tilt. Then,
The hanging support 13 to which the weight 12 is attached begins to swing, and the swing continues in a vibrating state.

ここで、基準部材たる筒状本体11に鉛直軸に対する傾
きがなければ(第4図(a)参照)、重錘の振動により
、例えば、ホトインタラプタ18.20のそれぞれに検
出される信号は、第4図(b)から明らかなように、路
間等の出力値である。
Here, if the cylindrical body 11 serving as the reference member is not tilted with respect to the vertical axis (see FIG. 4(a)), the signals detected by each of the photointerrupters 18 and 20 due to the vibration of the weight, for example, will be as follows. As is clear from FIG. 4(b), these are the output values for road gaps, etc.

しかし乍ら、吊下支持体13の揺動が、基準部材たる筒
状本体11が鉛直軸に対して傾いた状態(第5図(a)
参照)においてつづくと、その揺動に治った方向に位置
するホトインタラプタ、例えば、ホトインタラプタ18
と20とに得られる検出出力は、第5図(b)から明ら
かなように異ったものとなる。
However, the swinging of the hanging support 13 causes the cylindrical body 11, which is the reference member, to be tilted with respect to the vertical axis (see Fig. 5(a)).
Continuing with (see), a photo interrupter, for example, photo interrupter 18, located in the direction corrected by the oscillation.
As is clear from FIG. 5(b), the detection outputs obtained at and 20 are different.

そこで、本発明取付ベースでは、−例として上記ホトイ
ンタラプタ18又は20から出力が得られる時間を計測
してこれを比較したtハ或は、ホトインタラプタ18.
20の検出出力をパルス信号で取出すようにしておき、
両出力を比較することにより、上記例の場合、対象つま
り取付ベースの第二軸2がいずれのホトインタラプタ1
8.20に関してより傾いているか、即ち、傾きの方向
を検出すると共に、ホトインタラプタ18の単位時間に
おける出力(波形の面積やパルス数)を計測演算して傾
き度合を検出するようにした。
Therefore, in the mounting base of the present invention, as an example, the time during which an output is obtained from the photointerrupter 18 or 20 is measured and compared.
20 detection outputs are taken out as pulse signals,
By comparing both outputs, in the case of the above example, which photointerrupter 1 is the target, that is, the second axis 2 of the mounting base.
8.20, that is, the direction of the inclination, and the degree of inclination is detected by measuring and calculating the output (waveform area and number of pulses) of the photointerrupter 18 per unit time.

尚、検出手段の一例として設けたホトインタラプタ18
〜2Jが、その発光部がパルス光を受光側へ照射するタ
イプのものでは、検出出力はパルス出力で得られる。こ
のような検出手段では1発光部の発光周波数を変調する
ことにより検出感度、或は、検出精度を任意に調整する
ことができる。
Note that a photointerrupter 18 provided as an example of a detection means
~2J is of the type in which the light emitting section emits pulsed light to the light receiving side, and the detection output is obtained as a pulse output. In such a detection means, detection sensitivity or detection accuracy can be arbitrarily adjusted by modulating the light emission frequency of one light emitting section.

上記のような出力を得る検出手段の例としては、磁気エ
ンコーダのような構造のものがあるのでこれを用いても
よい。
As an example of the detection means for obtaining the above-mentioned output, there is a structure such as a magnetic encoder, and this may be used.

第6図は検出手段たるホトインタラプタの出力信号の処
理部を含む制御回路の機能ブロック図である。
FIG. 6 is a functional block diagram of a control circuit including a processing section for the output signal of the photointerrupter serving as the detection means.

第6図に於て、22〜25は各ホトインタラプタ18〜
21に接続された検出回路で、例えば、各ホトインタラ
プタにおいて出力185〜215のある時間をクロッグ
パルスで計測する回路、又は、ホトインタラプタ出力の
パルス数を計数するカウンタ回路により形成されている
。26〜29は、各ホトインタラプタ18〜21におい
て同時に2つのホトインタラプタが出力する場合におい
て、両ホトインタラプタの検出回路22〜25の出力を
加算する加算検出回路で、2つのホトインタラプタから
の入力がなければ作動しないゲート(図示せず)を具備
している。
In FIG. 6, 22 to 25 are each photointerrupter 18 to 25.
A detection circuit connected to 21 is formed, for example, by a circuit that measures a certain time of the outputs 185 to 215 in each photointerrupter using a clock pulse, or a counter circuit that counts the number of pulses of the photointerrupter output. 26 to 29 are addition detection circuits that add the outputs of the detection circuits 22 to 25 of both photointerrupters when the two photointerrupters output simultaneously in each of the photointerrupters 18 to 21; It is equipped with a gate (not shown) that would otherwise be inoperable.

30〜33は、上記の各検出回路22〜25.26〜2
9において、対応関係にあるホトインタラプタ18〜2
1の検出出力同士を比較する比較回路で、例えば、各検
出回路22〜25、又は、加算検出回路26〜29の検
出数値の差を演算する。二の演算値は、それぞれ次の出
力回路34〜37において角度を示す信号に変換されて
次に出力される。
30 to 33 are each of the above detection circuits 22 to 25, 26 to 2
9, the photointerrupters 18 to 2 in a corresponding relationship
A comparison circuit that compares one detection output with another calculates, for example, the difference between the detected numerical values of each of the detection circuits 22 to 25 or the addition detection circuits 26 to 29. The second calculated value is converted into a signal indicating the angle in the next output circuits 34 to 37, and then output.

上記検出器VSにおいて、各ホトインタラプタ18〜2
1の出力を処理する方法は上記例に限られるものではな
いが、いずれの方法をとっても、処理部における出力回
路34〜37の出力は同様にする。
In the detector VS, each photointerrupter 18 to 2
The method of processing the output of 1 is not limited to the above example, but regardless of which method is used, the outputs of the output circuits 34 to 37 in the processing section are the same.

上記に説明した鉛直度検出器VSは、第1図に示した本
発明取付ベースにおける第三軸3と第四軸4のストロー
クアクチエータ3A、 4Aを昇降させ、軸2,2°を
含む基準水平面Hを常に鉛直軸に対し水平に保持するた
めの機構に応用されるので、以下、説明する。
The verticality detector VS described above raises and lowers the stroke actuators 3A and 4A of the third axis 3 and fourth axis 4 on the mounting base of the present invention shown in FIG. Since it is applied to a mechanism for always keeping the horizontal plane H horizontal to the vertical axis, it will be explained below.

いま、本発明取付ベースにおける軸2,2′を含む基準
水平面Hが何らかの原因で鉛直軸に対し水平でない、つ
まり、傾くと、前記検出器VSの筒状本体11も同じ角
度に傾く。
Now, if the reference horizontal plane H including the axes 2 and 2' in the mounting base of the present invention is not horizontal to the vertical axis for some reason, that is, it is tilted, then the cylindrical body 11 of the detector VS will also be tilted at the same angle.

この傾きは、筒状本体11に内装されたホトインタラプ
タ18〜21のいずれか一つ又は二つによって検出され
、第6図に示した検出信号の処理部において出力回路3
4〜37のいずれかの出力としてアクチエータ3A又は
4Aのモータ40又は50の駆動制御回路31.4]に
供給され、当該モータ40.50を正転又は逆転させ、
筒状本体1]を鉛直に矯正すφ。二二では説明の便宜上
、モータ40.50の正転を時計方向、逆転を反時計方
向とする。二の点について次に説明する。
This inclination is detected by any one or two of the photointerrupters 18 to 21 built into the cylindrical body 11, and the detection signal processing section shown in FIG.
4 to 37 to the drive control circuit 31.4 of the motor 40 or 50 of the actuator 3A or 4A to rotate the motor 40.50 in the forward or reverse direction,
φ to vertically correct the cylindrical body 1]. In 22, for convenience of explanation, the forward rotation of the motor 40, 50 is assumed to be clockwise, and the reverse rotation is assumed to be counterclockwise. The second point will be explained next.

ホトインタラプタの検出信号の処理部の出力回路34は
、ホトインタラプタ18.20の出力に基づいてモータ
40の正転及び逆転信号を出力する。同じく出力回路3
5はホトインタラプタ19.2]の出力によってモータ
50の正転及び逆転信号を出力する。
The output circuit 34 of the photointerrupter detection signal processing section outputs forward and reverse rotation signals for the motor 40 based on the outputs of the photointerrupters 18 and 20. Similarly output circuit 3
5 outputs forward and reverse rotation signals for the motor 50 according to the output of the photointerrupter 19.2.

一方、出力回路36は、ホトインタラプタ18.2]と
同19.20の出力によって、モータ40.50の正転
及び逆転信号を出力する。同じく、出力回路27はホト
インタラプタ18.19と同20.2]の出力によって
、モータ40.50の正転及び逆転信号を出力するよう
にされているものとする。
On the other hand, the output circuit 36 outputs forward and reverse rotation signals for the motor 40.50 based on the outputs of the photointerrupters 18.2 and 19.20. Similarly, it is assumed that the output circuit 27 outputs signals for normal rotation and reverse rotation of the motor 40.50 based on the outputs of the photointerrupters 18.19 and 20.2.

尚、出力回路36.37におけるモータ40.50に対
する回転方向の信号の組合せは、上記例以外にも組合せ
方はあるが、ここでは省略する。
It should be noted that there are other combinations of rotational direction signals for the motors 40, 50 in the output circuits 36, 37 other than the above example, but these will be omitted here.

第6図において、41.5]はそれぞれモータ40゜5
0の制御回路で、それぞれにモータ40.50に対する
正転指令回路4]a、 51aと逆転指令回路41bと
51b、並びに、駆動部41c、 5]cを主体にして
形成されている。
In Figure 6, 41.5] is the motor 40°5
0 control circuit is mainly formed of forward rotation command circuits 4]a and 51a, reverse rotation command circuits 41b and 51b, and drive units 41c and 5]c for the motors 40 and 50, respectively.

上記構成によって鉛直度検出器vSにおける各ホトイン
タラプタ18〜2jに得られる信号により、当該検出器
vSの筒状本体11を常に鉛直に矯正するためのモータ
40.50の駆動制御信号が得られるのである。
With the above configuration, the signals obtained from each photointerrupter 18 to 2j in the verticality detector vS can be used to obtain a drive control signal for the motor 40.50 for always vertically correcting the cylindrical body 11 of the detector vS. be.

以上の説明から明らかなように、本発明の水平維持ベー
スでは各鉛直度検出器vSのホトインタラプタ18〜2
1に得られる検出信号によって基準部材(筒状本体)の
鉛直軸に対する傾きを定量的に検出できるから、この検
出信号に基いて前記基準部材の傾きを矯正することかで
きる。従って、本発明水平維持ベースの第二軸2,2′
を含む基準水平面Hは、常に鉛直軸に対し水平な面に矯
正して保持されることとなる。
As is clear from the above explanation, in the horizontal maintenance base of the present invention, the photointerrupters 18 to 2 of each verticality detector vs.
Since the inclination of the reference member (cylindrical body) with respect to the vertical axis can be quantitatively detected using the detection signal obtained in step 1, the inclination of the reference member can be corrected based on this detection signal. Therefore, the second shafts 2, 2' of the horizontal maintenance base of the present invention
The reference horizontal plane H including this is always corrected and held in a plane horizontal to the vertical axis.

以上は本発明水平維持ベースの設置面に角度変位がある
とき、当該ベースの基準水平面Hを常時水平に維持でき
る例について述べたものであるが、本発明水平維持ベー
スは、上記の基準水平面Hを任意の傾き方向とその傾き
角に追従させてその角度を維持するようにもすることが
できる。
The above is an example in which when there is an angular displacement on the installation surface of the horizontal maintenance base of the present invention, the reference horizontal plane H of the base can always be maintained horizontally. It is also possible to make it follow an arbitrary inclination direction and its inclination angle and maintain that angle.

このように本発明の水平維持ベースは、その設置面の変
位に拘らず常に水平を保持するように追従させたり、常
に所定角度を維持するようにさせるので、次のような分
野で利用して利便性が高い。
In this way, the horizontal maintenance base of the present invention can be used in the following fields because it always follows the horizontal position regardless of the displacement of the installation surface and always maintains a predetermined angle. Highly convenient.

例えば、キャタピラやホイールを具備した屋外作業機の
台車に本発明ベースを取付け、その基準水平面に一例と
してパントグラフ状の平行リンクを応用したクレーン状
の荷重支持手段を取付けた装置、人工衛星等の追従用ア
ンテナの設置ベース装置、移動作業車の作業機取付ベー
ス装置、船舶。
For example, the base of the present invention is attached to the trolley of an outdoor working machine equipped with caterpillars or wheels, and a crane-like load supporting means using pantograph-like parallel links is attached to the reference horizontal plane, or an artificial satellite, etc. Installation base device for tracking antennas, work equipment mounting base device for mobile work vehicles, ships.

航空機等における各種機器類等の取付ベース装置として
利用することにより、この取付ベース装置上の基準水平
面に、上記実施例で説明した水平面乃至は所望の傾き角
を実現させることができる。
By using the present invention as a mounting base device for various types of equipment in an aircraft or the like, it is possible to realize the horizontal plane or the desired inclination angle as explained in the above embodiments on the reference horizontal plane on this mounting base device.

[発明の効果] 本発明は以上の通りであって、機構、装置類の取付ベー
スを鉛直軸又はこれに直交する水平面に対し、傾き角0
度を含む所望の傾き角度に追従させてその角度を保持し
たり変更することができるようにしたので、厳密な設置
角度(面)の維持が要求される精密機器類や測定機類、
或は、通信用のパラボラアンテナ等の取付ベースとして
きわめて有用である。
[Effects of the Invention] The present invention is as described above, and the mounting base for mechanisms and devices is tilted at an angle of 0 with respect to a vertical axis or a horizontal plane perpendicular thereto.
Since it is possible to maintain or change the desired tilt angle including degrees, precision instruments and measuring instruments that require strict installation angle (plane) maintenance, etc.
Alternatively, it is extremely useful as a mounting base for parabolic antennas for communications, etc.

また、上記の所望の傾き角に対する追従は、鉛直度検出
器等による角度検出センサの検量角によって、本発明取
付ベースの基準水平面Hを支持しているストロークアク
チエータを正、逆駆動させ、当該所望の傾き角を追従さ
せてその角を実現するので、容易かつ迅速でしかも省力
的な自動調整が可能である。しかも、このような作動を
実現するための機構は至ってシンプルであるから、きわ
めて高精度の作動を実現できる水平維持ベースを低コス
トに作製提供する二とができる。
Further, in order to follow the above-mentioned desired inclination angle, the stroke actuator supporting the reference horizontal plane H of the mounting base of the present invention is driven forward and backward using the calibration angle of the angle detection sensor such as a verticality detector. Since the desired inclination angle is followed and achieved, automatic adjustment is possible that is easy, quick, and labor-saving. Moreover, since the mechanism for realizing such an operation is extremely simple, it is possible to manufacture and provide a horizontal maintenance base that can realize extremely high-precision operation at a low cost.

【図面の簡単な説明】 第1図は本発明取付ベースの構造をスケル]・ンで表わ
した斜視図、第2図は本発明取付ベースに使用する鉛直
度検出器の一例の正断面図、第3図は第2図のm−m矢
視図、第4図(a)は鉛直状態における吊下支持体1重
錘とホトインタラプタの関係の一例を示す模式図、第4
図(b)は第4図(a)の状態におけるホトインタラプ
タの出力波形の一例を示す波形図、第5図(a)は傾い
た状態における吊下支持体4重錘とホトインタラプタの
関係の一例を示す模式図、第5図(b)は第5図(a)
の状態におけるホトインタラプタの出力波形の一例を示
す波形図、第6図は角度検出器を本発明取付ベースの傾
きを制御する機構に組込んだ例の制御ブロック図である
。 1・・・第一軸、la、 lb・・・軸受、2・・・第
二軸、2a・・・軸受、3・・・第三軸、4・・・第四
軸、3A、 4A・・・ストロークアクチエータ
[BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS] Fig. 1 is a perspective view of the structure of the mounting base of the present invention expressed in scale, and Fig. 2 is a front sectional view of an example of a verticality detector used in the mounting base of the present invention. FIG. 3 is a view taken along the line mm in FIG. 2, FIG.
Figure (b) is a waveform diagram showing an example of the output waveform of the photointerrupter in the state of Figure 4 (a), and Figure 5 (a) is a waveform diagram showing the relationship between the suspended support quadruple weight and the photointerrupter in the tilted state. A schematic diagram showing an example, Fig. 5(b) is similar to Fig. 5(a)
FIG. 6 is a waveform diagram showing an example of the output waveform of the photointerrupter in the state shown in FIG. 1... First shaft, la, lb... Bearing, 2... Second shaft, 2a... Bearing, 3... Third shaft, 4... Fourth shaft, 3A, 4A・・・Stroke actuator

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 適宜の機構、装置類が載架されるベース部材の一端
側を、水平な第一軸とこの第一軸に軸受けを介して直交
する水平な第二軸とにより支持すると共に、該ベース部
材の他端側を上下方向に昇降するようにした第三軸と第
四軸とにより支持したことを特徴とする機構、装置等の
水平維持ベース。 2 第三軸、第四軸はモータシリンダ等のストロークア
クチエータにより夫々に上、下動させられるようにした
請求項1の機構、装置等の水平維持ベース。 3 第一軸、第二軸はギヤードモータ等の回転アクチエ
ータにより回転力を付与するようにした請求項1の機構
、装置等の水平維持ベース。 4 ベース部材の鉛直度又は水平度若しくはそれらに対
する傾きを検出する角度検出センサを当該ベース部材を
基準面として設け、前記ベース部材の第一軸と第二軸の
回転アクチエータ、又は、第三軸と第四軸のストローク
アクチエータを、前記検出センサの検出出力を演算処理
して駆動制御するようにした請求項2又は3の機構、装
置等の水平維持ベース。 5 縦向の筒状本体を基準部材として基準水平面に取付
け、該筒体の内部に、平面上の前後乃至は左右、又は、
交叉方向において自由に揺動できるように吊下支持体を
介して重錘を吊下すると共に、前記重錘の揺動方向にお
いて当該重錘の揺動を電気的又は磁気的若しくは光学的
に検出する検出手段を設けた請求項4の角度検出センサ
。 6 重錘の揺動は、バネの撥力、磁力などにより外部か
ら付勢をし前記揺動の助長乃至は持続をさせるようにし
た請求項5の角度検出センサ。 7 垂錘の吊下支持点にはスプリングを介在させ、重錘
による当該支持点におけるフリクションを軽減するよう
にした請求項5又は6の角度検出センサ。 8 重錘の吊下は、重錘の揺動周波数を高めかつその周
波数を調整するため、吊下支持点の近傍に位置付け且つ
上下位置調整可能にすると共に、検出手段は検出感度を
上げるため、吊下支持点から離れた吊下支持体の下端近
くの位置に設けた請求項5〜7の角度検出センサ。 9 重錘がほぼ鉛直な向きに静定しているとき、又は、
鉛直軸に対し前後乃至は左右に偏ることなく揺動すると
きは、各検出手段に出力が生じないか、又は、揺動方向
で対向した検出手段の出力を相殺した不感帯を設定する
ようにした請求項5〜8の角度検出センサ。10 筒状
本体は基準水平面に対する取付角度を任意の方向に任意
角度傾けて取付けるようにした請求項5〜9の角度検出
センサ。
[Scope of Claims] 1. One end side of a base member on which appropriate mechanisms and devices are mounted is supported by a horizontal first shaft and a horizontal second shaft perpendicular to the first shaft via a bearing. A horizontal maintenance base for a mechanism, device, etc., characterized in that the other end side of the base member is supported by a third shaft and a fourth shaft that move up and down in the vertical direction. 2. A horizontal maintenance base for a mechanism, device, etc. according to claim 1, wherein the third and fourth axes are respectively movable up and down by stroke actuators such as motor cylinders. 3. The horizontal maintenance base for a mechanism, device, etc. according to claim 1, wherein the first shaft and the second shaft are configured to apply rotational force by a rotary actuator such as a geared motor. 4. An angle detection sensor that detects the verticality or horizontality of the base member or its inclination with respect to these is provided with the base member as a reference plane, and the rotation actuator of the first and second axes of the base member or the third axis 4. The horizontal maintenance base for a mechanism, device, etc. according to claim 2 or 3, wherein the stroke actuator of the fourth axis is driven and controlled by calculating the detection output of the detection sensor. 5. A vertically oriented cylindrical body is attached to a reference horizontal plane as a reference member, and inside the cylindrical body, the front and rear, left and right sides of the plane, or
A weight is suspended via a suspension support so that it can freely swing in the intersecting direction, and the swing of the weight is detected electrically, magnetically, or optically in the swing direction of the weight. 5. The angle detection sensor according to claim 4, further comprising a detection means for detecting the angle. 6. The angle detection sensor according to claim 5, wherein the swinging of the weight is encouraged or sustained by external force such as repulsive force of a spring or magnetic force. 7. The angle detection sensor according to claim 5 or 6, wherein a spring is interposed at the suspension support point of the vertical weight to reduce friction at the support point due to the weight. 8. In order to increase the swing frequency of the weight and adjust the frequency, the hanging weight should be positioned near the hanging support point and its vertical position can be adjusted, and the detection means should be configured to increase the detection sensitivity. 8. An angle detection sensor according to claim 5, wherein the angle detection sensor is provided at a position near the lower end of the suspension support, away from the suspension support point. 9 When the weight is statically fixed in an almost vertical direction, or
When swinging without biasing back and forth or left and right with respect to the vertical axis, either no output is generated in each detection means, or a dead zone is set in which the output of the detection means facing each other in the swing direction is canceled out. An angle detection sensor according to claims 5 to 8. 10. The angle detection sensor according to claim 5, wherein the cylindrical body is mounted at an arbitrary angle in an arbitrary direction with respect to a reference horizontal plane.
JP19042890A 1989-10-17 1990-07-20 Horizontal maintenance base for mechanisms, devices, etc. Expired - Lifetime JPH0826959B2 (en)

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GB9021991A GB2238381B (en) 1989-10-17 1990-10-10 Verticality detection and level maintenance
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2002062579A (en) * 2000-08-21 2002-02-28 Riosu Corp:Kk Camera attaching unit for moving body
JP2007162795A (en) * 2005-12-13 2007-06-28 Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd Storage method of gas hydrate
JP6993658B1 (en) * 2021-09-30 2022-01-13 株式会社フジタ・ジャパン Shooting assistance device

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