JPH0643061A - 吊上型重心測定装置 - Google Patents

吊上型重心測定装置

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JPH0643061A
JPH0643061A JP21728192A JP21728192A JPH0643061A JP H0643061 A JPH0643061 A JP H0643061A JP 21728192 A JP21728192 A JP 21728192A JP 21728192 A JP21728192 A JP 21728192A JP H0643061 A JPH0643061 A JP H0643061A
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JP
Japan
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gravity
center
measured
main body
lifting
Prior art date
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Pending
Application number
JP21728192A
Other languages
English (en)
Inventor
Hirotaka Chiyou
宥孝 長
Toshio Hara
俊夫 原
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.)
Ishikawajima Inspection and Instrumentation Co Ltd
SBS Toshiba Logistics Corp
Original Assignee
Ishikawajima Inspection and Instrumentation Co Ltd
Toshiba Logistics Corp
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Publication date
Application filed by Ishikawajima Inspection and Instrumentation Co Ltd, Toshiba Logistics Corp filed Critical Ishikawajima Inspection and Instrumentation Co Ltd
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Publication of JPH0643061A publication Critical patent/JPH0643061A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 被測定物を3個のロードセルを介して吊上げ
た時の重量と、傾斜角度を変えた時の重量の変化から被
測定物の重心位置を求める。 【構成】 下面に被測定物6を位置決めして吊下げるよ
うにした下部フレーム5を上部フレーム1の下側に3個
のロードセル2,3,4を介して取付けることにより吊
り装置本体8を構成し、且つ前記上部フレーム1に設け
た3つの吊り支点9,9,9’を吊り上げる吊上装置1
1を設け、前記吊り支点9,9,9’の1点9’を吊り
支点移動装置15により前記上部フレーム1に沿って移
動させて吊り装置本体8を傾動可能に構成し、前記吊り
装置本体8に2個の傾斜計16,17を互に直角に配設
し、前記ロードセル2,3,4と傾斜計16,17を重
心演算装置19に接続する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は吊上型重心測定装置に関
するものである。
【0002】
【従来の技術】各種物流分野、原子力機器等の特に形状
管理が厳しい分野では、機器の重心を正確に知っておく
ことを要求される場合がある。例えば計装板等は重心が
比較的高い位置にある場合が多く、この様な機器を出荷
する際に重心位置が表示されていれば適切な荷作り、運
搬、据付等を行って安全性を向上させることができる。
【0003】従来、こうした機器の重心を計測すること
は殆ど行われておらず、重心を出す要求があった場合に
は、設計段階で計算によって重心位置を求めるのが通例
である。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、前記した従来
の計算によって重心位置を求める方式では、機器各部の
重量や形状を予め計測する作業が必要であり、更に求め
た重量、形状に基づいて機器が組立てられた時の重心を
計算する作業が必要でこの作業が非常に大変であり、コ
ンピュータを使って計算するにしても前記各部の重量、
形状の夫々を入力してやる必要があると共に、組立てる
際の取付け位置、形状等も入力する必要があるため、計
算のための準備作業が大変で長時間を要する問題を有し
てた。又、機器の形状や材料等に変更があった場合に
は、その都度前記計算をやり直す必要があり、非常に大
変な労力となっていた。
【0005】本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなし
たもので、被測定物を3点で吊上げた時のロードセルの
重量と、傾斜角度を変えた時のロードセルの重量の変化
から被測定物の重心位置を容易に求めることができるよ
うにした吊上型重心測定装置を提供することを目的とす
る。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、下面に被測定
物を位置決めして吊下げるようにした下部フレームを上
部フレームの下側に3個のロードセルを介して取付ける
ことにより吊り装置本体を構成し、且つ前記上部フレー
ムに設けた3つの吊り支点を吊り上げる吊上装置を設
け、前記吊り支点の1点を吊り支点移動装置により前記
上部フレームに沿って移動させて吊り装置本体を傾動可
能に構成し、前記吊り装置本体に2個の傾斜計を互に直
角に配設し、前記ロードセルと傾斜計を重心演算装置に
接続したことを特徴とする吊上型重心測定装置、及び前
記傾斜計を2個備えることに替えて、吊り装置本体を水
平に保持させることにより、吊り装置本体を傾斜させる
方向の傾斜角度を検出するための1個のみの傾斜計を備
えることを特徴とする吊上型重心測定装置、に係るもの
である。
【0007】
【作用】請求項1の発明では、下部フレームに被測定物
を位置決めして取付けた吊り装置本体を吊上装置で吊り
上げ、その時の各ロードセルが示す荷重検出値と、2個
の傾斜計が示す傾斜角度を重心演算装置によって計測
し、該重心演算装置により計測された荷重検出値と傾斜
角度から被測定物の重心を通る鉛直線の位置を演算す
る。
【0008】次に、吊り支点移動装置により吊り支点の
1点を上部フレームに沿って移動させることにより前記
吊り装置本体を所要の角度で傾斜させ、この時の各ロー
ドセルが示す荷重検出値と、2個の傾斜計が示す傾斜角
度を再び重心演算装置によって計測し、該重心演算装置
により計測された荷重検出値と傾斜角度から被測定物の
重心を通る鉛直線の位置を演算する。
【0009】この様にして得られた傾斜前の重心を通る
鉛直線と傾斜後の重心を通る鉛直線との交点の位置を重
心演算装置によって演算し、更に、被測定物を吊下げな
い状態で予め求めておいた吊り装置本体の重心位置を予
め重心演算装置に入力しておいて、該吊り装置本体の重
心位置で前記交点の位置を補正することにより真の重心
位置を求める。
【0010】請求項2の発明では、吊り装置本体を予め
水平に保持させるようにしているので、傾斜計の数を、
吊り装置本体を傾斜させる方向の傾斜角度を検出するた
めの1個のみとすることができ、重心の演算も簡単とな
る。
【0011】
【実施例】以下本発明の実施例を図面を参照しつつ説明
する。
【0012】図1,図2は請求項1の発明の一実施例を
示すもので、三角形に枠組みされた上部フレーム1を設
け、該上部フレーム1の三角形の各頂点付近の下側に配
置したロードセル2,3,4を介して3点で前記上部フ
レーム1に取付けるようにした矩形の下部フレーム5を
設け、該下部フレーム5の下面に被測定物6を位置決め
して吊下げるようにした位置決め吊下げ具7を取付けて
吊り装置本体8を構成する。位置決め吊下げ具7は、図
示の場合下部フレーム5の下面に矩形になるように4ヵ
所に配置されており、そのうちの1個7’は位置が固定
で被測定物6の原点を規定するようになっており、他の
3個は被測定物6の大きさが変化しても吊下げることが
できる様に下部フレーム5に沿って移動することができ
るようになっている。
【0013】上部フレーム1の三角形の各頂点付近の上
側には3個の吊り支点9を設けて該吊り支点9を吊索1
0を介して吊り上げる様にした吊上装置11を設ける。
吊上装置11には、クレーン、ホイスト等種々の装置を
利用することができる。
【0014】前記3個の吊り支点9のうち、1個の吊り
支点9’を上部フレーム1に設けたリニヤガイド12に
沿って他の2個の吊り支点9,9に対して近接離反でき
るように移動可能に取付け、且つ前記1個の吊り支点
9’をボールねじ13とモータ14を介して移動させる
ようにした吊り支点移動装置15を構成する。
【0015】又、前記吊り装置本体8の上部フレーム1
上に、水平で且つ互に直角をなした2個の傾斜計16,
17を設けてX方向とY方向の水平面からの傾きを検出
することができるようにしている。図中18は前記各ロ
ードセル2,3,4及び傾斜計16,17に接続された
コントロール盤、19は該コントロール盤を介して前記
各ロードセル2,3,4及び傾斜計16,17に接続さ
れ、被測定物6の重心の演算を行うようにした重心演算
装置である。
【0016】被測定物6の重心を計測するに当っては、
先ず下部フレーム5に位置決め吊下げ具7を介して被測
定物6を位置決めして取付ける。この時固定された1個
の吊下げ具7’に取付けられた側の被測定物6の角部を
原点Oとする。続いて被測定物6を取付けた吊り装置本
体8を吊上装置11により吊り上げて、その時の各ロー
ドセル2,3,4が示す荷重検出値、及び2個の傾斜計
16,17が示す傾斜角度を重心演算装置19により計
測する。この様に計測された荷重検出値と傾斜角度か
ら、重心演算装置19により前記被測定物6の重心を通
る鉛直線の位置を演算する。
【0017】即ち、図3(A)(B)に示すように吊上
状態で傾斜している被測定物6の上部の1つの角部を原
点Oとして、傾斜計16,17にて計測した傾斜角度θ
x,θyから前記原点Oを通るX’,Y’の水平面πを設
定して該水平面π上に被測定物の上面形状を投影する。
【0018】方向余弦l,m,nは、水平面π:lx+
my+nz=0と表わせるから、 sinθx=−l sinθy=−m l2+m2+n2=1 よりl,m,nが求まる。
【0019】A’点の座標(xa’,ya’,za’)
【数1】 これを解くと
【数2】 となる。
【0020】B’点の座標(xb’,yb’,zb’)
【数3】 これを解くと
【数4】 となる。
【0021】重心を通る垂直な線をGG’(Gは平面π
上の点)とする。 GG’⊥平面π
【0022】原点O、A点、B点における荷重計測値
を、L1,L2,L3とすると、平面π上の重心点G’
(xg’,yg’,zg’)は下記の如く求まる。
【数5】
【0023】よって直線GG’は
【数6】 となる。
【0024】次に、吊り支点移動装置15により吊り支
点9の1個9’を上部フレーム1に沿って移動させるこ
とにより前記吊り装置本体8を所要の角度θx’,θy
で傾斜させ、この時の各ロードセル2,3,4の荷重検
出値L1’,L2’,L3’から、前記式(6)と同様の
方法で、省略するが式(6)’を求め、このようにして
求められた式(6)、(6)’を連立方程式として解く
ことにより、重心の座標を求めることができる。
【0025】即ち、上記計算により、被測定物6の傾斜
前の重心を通る鉛直線と傾斜後の重心を通る鉛直線との
交点の位置(重心)が求められることになる。しかしこ
の交点は被測定物6以外に吊り装置本体8をも含めた重
さの重心であるので、被測定物6を吊下げていない状態
で予め求めておいた吊り装置本体8のみの重心位置を予
め重心演算装置19に入力しておいて、この吊り装置本
体8の重心により前記吊り装置本体8を含めて演算され
た交点の位置を補正することにより、真の重心位置を質
量比から演算する。
【0026】従って上記実施例によれば、被測定物6を
吊り装置本体8により吊り上げてこの時のロードセル
2,3,4と傾斜計16,17の計測を行い、続いて吊
り装置本体8を傾斜させて同様の計測を行うのみで重心
の測定を行うことができ、簡単な操作で短時間に被測定
物の重心位置を正確に測定することができる。
【0027】又、図4は請求項2の発明の実施例を示す
もので、吊り装置本体8(図1参照)によって被測定物
6を水平に保持することができるようにしてあり、この
状態からY軸は水平を保ったままで吊り装置本体8をX
軸の方向のみに傾斜させるようにし、この時の傾斜角度
θを検出するための1個の傾斜計16を設けるようにし
た場合を示している。
【0028】この実施例によれば、被測定物6が水平状
態の時の3個のロードセル2,3,4の検出重量から重
心を通る鉛直線(x1,y1)W1を求めることができ、
更に被測定物が傾斜させられた時の重心を通る鉛直線
(x2,y1は変化せず)W2が求められ上記両鉛直線
1,W2の交点の高さ位置h1は、 h1=x1cotθ−x2cosecθ …(7) となり、前記x1,y1,h1から重心G位置が測定され
る。この時、予め求めておいた吊り装置本体8の重心に
よって前記重心点G位置を補正することは前述と同様で
ある。
【0029】上記実施例によれば、設置する傾斜計16
を1個のみとすることができ、更に重心の演算も簡略に
することができる。
【0030】尚、本発明は前記実施例にのみ限定される
ものではなく、被測定物の座標が得られる状態であれば
ロードセルの数及び吊り支点の数を変更することも可能
であること、その他本発明の要旨を逸脱しない範囲内に
於いて種々変更を加え得ることは勿論である。
【0031】
【発明の効果】請求項1の発明によれば、被測定物をロ
ードセルを介して3点で吊上げた時の各ロードセルの検
出荷重と2個の傾斜計からの傾斜角度を測定し、更に被
測定物の原点を変えずに傾斜角度を変えてもう一度ロー
ドセルによる荷重を計測することにより、重心演算装置
によって被測定物の傾斜前の重心を通る鉛直線と傾斜後
の重心を通る鉛直線との交点の位置(重心)を演算し、
更に吊り装置本体の重心による補正を行うことにより、
簡単な操作で短時間に而も精度良く被測定物の重心位置
を知ることができる優れた効果を奏し得る。
【0032】請求項2の発明によれば、吊り装置本体を
予め水平に保持させるようにすることにより、傾斜計の
数を吊り装置本体を傾斜させる方向の傾斜角度を検出す
るための1個のみとすることができ、更に重心の演算も
簡単化できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】請求項1の発明の一実施例を示す正面図であ
る。
【図2】図1の平面図である。
【図3】(A)(B)は請求項1の発明による重心計測
原理を示す線図である。
【図4】請求項2の発明の重心計測原理を示す線図であ
る。
【符号の説明】
1 上部フレーム 2 ロードセル 3 ロードセル 4 ロードセル 5 下部フレーム 6 被測定物 8 吊り装置本体 9 吊り支点 9’ 吊り支点(移動用) 11 吊上装置 15 吊り支点移動装置 16 傾斜計 17 傾斜計 19 重心演算装置

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 下面に被測定物を位置決めして吊下げる
    ようにした下部フレームを上部フレームの下側に3個の
    ロードセルを介して取付けることにより吊り装置本体を
    構成し、且つ前記上部フレームに設けた3つの吊り支点
    を吊り上げる吊上装置を設け、前記吊り支点の1点を吊
    り支点移動装置により前記上部フレームに沿って移動さ
    せて吊り装置本体を傾動可能に構成し、前記吊り装置本
    体に2個の傾斜計を互に直角に配設し、前記ロードセル
    と傾斜計を重心演算装置に接続したことを特徴とする吊
    上型重心測定装置。
  2. 【請求項2】 請求項1の傾斜計を2個備えることに替
    えて、吊り装置本体を水平に保持させることにより、吊
    り装置本体を傾斜させる方向の傾斜角度を検出するため
    の1個のみの傾斜計を備えることを特徴とする吊上型重
    心測定装置。
JP21728192A 1992-07-23 1992-07-23 吊上型重心測定装置 Pending JPH0643061A (ja)

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009031218A (ja) * 2007-07-30 2009-02-12 Katsuzo Kawanishi 重心位置算出方法、持上計量装置、及び重量取得方法
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JP2020024123A (ja) * 2018-08-06 2020-02-13 株式会社エアロネクスト 重心位置測定方法

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