JPH0868716A - Three-dimensional position detector - Google Patents
Three-dimensional position detectorInfo
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- JPH0868716A JPH0868716A JP6206570A JP20657094A JPH0868716A JP H0868716 A JPH0868716 A JP H0868716A JP 6206570 A JP6206570 A JP 6206570A JP 20657094 A JP20657094 A JP 20657094A JP H0868716 A JPH0868716 A JP H0868716A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、構造物加力実験装置に
適用され、３次元方向に加力される試験体の定点位置を
検出するための、３次元位置検出装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a three-dimensional position detecting device which is applied to a structural force applying device for detecting a fixed point position of a test body applied in a three-dimensional direction.
【０００２】[0002]
【従来の技術】波浪振動試験装置等のように、３次元方
向（Ｘ軸，Ｙ軸，Ｚ軸方向）からの力を試験体に加え、
試験体の挙動を調べるための装置がある。図３は、この
様な装置において、試験体１に設定された定点位置を検
出するため、従来から使用されている３次元位置検出装
置の斜視図である。なお、同図において符番のサフィッ
クス，Ｘ，Ｙ，Ｚは、それぞれＸ軸，Ｙ軸，Ｚ軸方向を
指すものである。2. Description of the Related Art A force from a three-dimensional direction (X-axis, Y-axis, Z-axis direction) is applied to a test body like a wave vibration tester.
There is a device for investigating the behavior of the test body. FIG. 3 is a perspective view of a three-dimensional position detecting device that has been conventionally used to detect the fixed point position set on the test body 1 in such a device. Note that suffixes X, Y, and Z in the figure indicate the X-axis, Y-axis, and Z-axis directions, respectively.
【０００３】試験場に上，下端が固定され、設置された
試験体０１にはＸ軸，Ｙ軸，Ｚ軸方向に作動する、アク
チュエータ０２Ｘ，０２Ｙ，０２Ｚから力が加えられ、
試験体０１はこの加力により、変形、移動する。この移
動量を検出するため、試験体０１の近傍の床面に固着さ
れた、３台の不動梁０３（図に１台のみ示している。）
上部に固定された、それぞれの変位検出器０４Ｘ，０４
Ｙ，０４Ｚによって、試験体０１に特定された定点位置
を検出するようにしている。The upper and lower ends are fixed to the test site, and force is applied to the installed test body 01 from actuators 02X, 02Y and 02Z which operate in the X-axis, Y-axis and Z-axis directions,
The test body 01 is deformed and moved by this applied force. In order to detect this movement amount, three immovable beams 03 (only one is shown in the figure) fixed to the floor surface near the test body 01.
Displacement detectors 04X, 04 fixed on the top
The fixed point position specified on the test body 01 is detected by Y and 04Z.
【０００４】しかし、このような装置で試験体０１の定
点位置を検出するために、３台の変位検出器０４Ｘ，０
４Ｙ，０４Ｚを必要とするばかりでなく、これらの変位
検出器０４Ｘ，０４Ｙ，０４Ｚを所定の場所に取付ける
ための、不動梁０３も３台必要である。However, in order to detect the fixed point position of the test body 01 with such a device, three displacement detectors 04X, 0
Not only 4Y, 04Z are required, but three immovable beams 03 for mounting these displacement detectors 04X, 04Y, 04Z in predetermined places are also required.
【０００５】従って、これらの準備作業に多大な時間を
要するばかりでなく、精度の良い定点位置測定のために
は、取付精度も要求され、取付けに熟練度を必要とし
た。さらに、３台の変位検出器０４Ｘ，０４Ｙ，０４Ｚ
は、定点位置、すなわち試験体０１に定められる１点で
の、試験体０１のＸ軸，Ｙ軸，Ｚ軸方向の変動を計測し
なければならないにも拘わらず、変位検出器の構造上夫
々異った位置を、定点位置として検出せざるを得なかっ
た。このため、試験体０１が変形、移動した場合など、
変位検出器０４Ｘ，０４Ｙ，０４Ｚによる、検出では正
確な試験体０１の挙動を把握することはできなかった。Therefore, not only a great deal of time is required for these preparatory works, but also mounting accuracy is required for accurate measurement of the fixed point position, which requires skill in mounting. Furthermore, three displacement detectors 04X, 04Y, 04Z
Is a fixed point position, that is, one point defined on the test body 01, it is necessary to measure the variation of the test body 01 in the X-axis, Y-axis, and Z-axis directions. The different position had to be detected as the fixed point position. Therefore, when the test body 01 is deformed or moved,
With the detection by the displacement detectors 04X, 04Y, 04Z, it was not possible to grasp the accurate behavior of the test body 01.
【０００６】また、試験体０１が変形、移動する場合、
変位検出器０４Ｘ，０４Ｙ，０４Ｚの検出端は、初期に
設定した定点位置と異った点の位置検出を行うことが起
り、初期設定した定点位置における検出が困難であっ
た。なお、変位検出器０４Ｘ，０４Ｙ，０４Ｚの検出端
を、試験体０１の変形移動に追従させるために、変位検
出器の検出端をスプリング等により、試験体０１に押し
つけるか、又は、変位検出器０４Ｘ，０４Ｙ，０４Ｚの
両端を、回転自由な軸受で支持することによって、変形
移動した場合でも、初期設定した定点における検出を行
うことはできるが、このためには、変位検出器０４Ｘ，
０４Ｙ，０４Ｚの構造が複雑になるとともに、取付けに
時間、および熟練を要する不具合がさらに発生する。When the test piece 01 is deformed or moved,
The detection ends of the displacement detectors 04X, 04Y, 04Z may detect a position different from the initially set fixed point position, which makes it difficult to detect at the initially set fixed point position. In order to make the detection ends of the displacement detectors 04X, 04Y, 04Z follow the deformation movement of the test body 01, the detection ends of the displacement detector are pressed against the test body 01 by a spring or the like, or the displacement detectors are pressed. By supporting both ends of 04X, 04Y, 04Z with free-rotating bearings, it is possible to perform detection at a fixed point that has been initialized, even if it is deformed and moved, but for this purpose, displacement detectors 04X,
As the structure of 04Y and 04Z becomes complicated, a problem that requires time and skill for mounting further occurs.
【０００７】[0007]
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述従来装
置の不具合を解消するため、（１）試験体の近傍に固
定、立設する不動梁が１台で済み、このため準備作業に
多くの時間を必要とせず、また、その取付精度を要求さ
れることもなく、（２）試験体の、厳密な意味での、定
点位置の挙動が計測でき、試験体の変形、移動について
も正確なデータが取得でき、（３）変位検出器を複雑な
機構にすることなく、また、取付けに時間、および熟練
度を要することなく、変形、移動する試験体に初期設定
した定点位置での計測ができる、３次元位置検出装置を
提供することを課題とする。SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve the above-mentioned problems of the conventional apparatus, the present invention requires (1) one fixed beam to be fixed and erected in the vicinity of the test body, which is often used for preparatory work. (2) It is possible to measure the behavior of the fixed point position of the test piece in a strict sense, and the deformation and movement of the test piece are accurate. Various data can be acquired, and (3) measurement at a fixed point position that is initially set on a moving or deforming test body without making the displacement detector a complicated mechanism and without requiring time and skill for mounting. An object of the present invention is to provide a three-dimensional position detecting device capable of performing the above.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】このため、本発明の３次
元位置検出装置は次の手段とした。 （１）３次元方向の加力試験を行う試験体から離隔して
設置された不動梁の一点に、一端が連結され、他端が第
１のアームの基端に連結されて、一方向の回転が自在に
され、この回転角を検出する第１の角度検出器を設けた
第１のピンジョイントを設けた。 （２）一端が第１のアームの先端に連結され、他端が第
２のアームの基端に連結され、少くとも一方向の回転が
自在にされて、この回転角を検出する第２の角度検出器
を設けた第２のピンジョイントを設けた。 （３）第２のピンジョイントと同様の構成で、順次連結
される第ｎ−１（ｎ≧４）のピンジョイントを設けた。 （４）一端が第ｎ−１のアーム先端に連結され、他端が
加力試験を行う試験体の計測点である定点位置に連結さ
れ、一方向に回転自在にされた第ｎのピンジョイントを
設けた。Therefore, the three-dimensional position detecting apparatus of the present invention has the following means. (1) One end is connected to one point of the immovable beam which is installed away from the test body on which the force test is performed in the three-dimensional direction, and the other end is connected to the base end of the first arm, and A first pin joint provided with a first angle detector that is freely rotatable and detects this rotation angle is provided. (2) One end is connected to the tip of the first arm, the other end is connected to the base end of the second arm, and at least one direction is allowed to rotate freely so as to detect the rotation angle. A second pin joint provided with an angle detector was provided. (3) An n−1th (n ≧ 4) pin joint that is sequentially connected is provided with the same configuration as the second pin joint. (4) One end is connected to the tip of the (n-1) th arm, the other end is connected to a fixed point position which is a measurement point of the test body on which the force test is performed, and the nth pin joint is rotatable in one direction. Was set up.
【０００９】なお、上記手段における不動梁と第１のア
ーム、第１のアームと第２のアーム、……および、第ｎ
−２のアームと第ｎ−１のアームの間にそれぞれ連絡さ
れる第１のピンジョイント、ないし第ｎ−１のピンジョ
イントは、単体を意味するものではなく、それぞれが特
定の一方向に回転自在にされ、各回転角をそれぞれ検出
する角度検出器を各々具えた複数のピンジョイントで構
成されるものでも良い。さらに、特定の一方向とは、同
一方向を意味するものではなく、それぞれのピンジョイ
ントに特定されている１つの方向を意味するものであ
る。The immovable beam and the first arm, the first arm and the second arm, and the n-th arm in the above means.
The first pin joint or the (n-1) th pin joint connected between the -2nd arm and the (n-1) th arm do not mean a single body, but each rotate in a specific one direction. It may be composed of a plurality of pin joints, each of which is provided with an angle detector that is freely movable and detects each rotation angle. Furthermore, the specific one direction does not mean the same direction, but means one direction specified for each pin joint.
【００１０】また、他の本発明の３次元位置検出装置
は、上記（１）〜（４）の手段に加え、次の手段とし
た。 （５）第１ないし第ｎ−１のピンジョイントの連結部、
又は第１ないし第ｎ−１アームの連結部の少くとも１つ
に、アーム軸まわりの捩り回転ができる軸受を設けた。Another three-dimensional position detecting device of the present invention has the following means in addition to the above means (1) to (4). (5) A connecting portion of the first to n-1th pin joints,
Alternatively, at least one of the connecting portions of the first to (n−1) th arms is provided with a bearing capable of torsional rotation about the arm axis.
【００１１】[0011]
【作用】本発明の３次元位置検出装置では、上述（１）
〜（４）の手段により、試験体がＸ，Ｙ，Ｚ軸の各方向
に作動する、各アクチュエータによって加力され、変
形、移動した時、第１ないし第ｎのピンジョイント、第
１ないし第ｎ−１のアーム、及び第１ないし第ｎ−１の
角度検出器は、第ｎのピンジョイントの他端が連結され
た試験体の定点位置の変形、移動に追従して動く。この
時の、第１ないし第ｎ−１の角度検出器で検出される、
第１ないし第ｎ−１のピンジョイント回転角と、既知の
第１ないし第ｎのピンジョイントの長さ、回転方向、及
び第１ないし第ｎ−１のアームの長さのデータを使用し
て、数式（１）により演算し、試験体の定点位置の位置
検出を、リアルタイムに行うことができる。In the three-dimensional position detecting device of the present invention, the above (1)
By means of (4) to (4), when the test body is actuated in each direction of the X, Y and Z axes and is deformed and moved by each actuator, the first to nth pin joints, the first to nth The (n-1) th arm and the first to (n-1) th angle detectors move following the deformation and movement of the fixed point position of the test body to which the other end of the nth pin joint is connected. At this time, it is detected by the first to n-1th angle detectors,
Using the 1st to n-1th pin joint rotation angles and the known 1st to nth pin joint lengths, rotation directions, and 1st to n-1th arm length data, The position of the fixed point of the test body can be detected in real time by performing the calculation using the mathematical expression (1).
【００１２】[0012]
【数１】 [Equation 1]
【００１３】（１）従って、試験体の定点位置を検出す
る、試験体の近傍に固定、立設する不動梁が１台で済
み、このための準備作業に多くの時間を必要とせず、ま
た、その取付精度を要求されることもなく、取付けに熟
練度を要求されることがない。(1) Therefore, only one immovable beam for detecting the fixed point position of the test body, fixed and standing upright in the vicinity of the test body, does not require much time for preparatory work for this, and The mounting precision is not required, and the mounting skill is not required.
【００１４】（２） 検出装置の先端は試験体の定点位
置に連結され、定点位置と不動梁との間に介装される検
出装置は、試験体の変動、移動に対応して動き、厳密な
意味での試験体の定点位置の挙動が計測できる。また、
試験体の変形、移動についても正確なデータが取得でき
る。(2) The tip of the detection device is connected to a fixed point position of the test body, and the detection device interposed between the fixed point position and the immovable beam moves in response to fluctuations and movement of the test body, In this sense, the behavior of the fixed point position of the test body can be measured. Also,
Accurate data can be obtained regarding deformation and movement of the test body.
【００１５】（３）また、検出装置の先端は、試験体の
定点位置に連結されて、試験体の変形、移動に応じて動
くので、検出装置の先端を試験体の定点位置に初期設置
するための複雑な機構を必要とせず、また、取付けに時
間および熟練度を要することがない。(3) Further, since the tip of the detection device is connected to the fixed point position of the test body and moves according to the deformation and movement of the test body, the tip of the detection device is initially installed at the fixed point position of the test body. No complicated mechanism is required, and the installation does not require time and skill.
【００１６】また、他の本発明の３次元位置検出装置で
は、上記（１）〜（３）に加え、上述（５）の手段によ
り、 （４）試験体の変形、移動時に、ピンジョイント、又は
アームに無理な荷重が発生せず、試験体の定点位置の変
形、移動に、３次元位置検出装置の先端を追従させるこ
とができる。Further, in another three-dimensional position detecting device of the present invention, in addition to the above (1) to (3), by means of the above (5), (4) the pin joint, when the test body is deformed or moved, Alternatively, an unreasonable load is not generated on the arm, and the tip of the three-dimensional position detecting device can follow the deformation and movement of the fixed point position of the test body.
【００１７】[0017]
【実施例】以下、本発明の３次元位置検出装置の実施例
を、図面に基づき説明する。図１は、本発明の３次元位
置検出装置の一実施例を示す斜視図で、図１（Ａ）は全
体図、図１（Ｂ）は、図１（Ａ）のＡ部詳細図、図２は
演算ブロック図である。Ｘ軸方向の加力を行うアクチュ
エータ２Ｘ，Ｙ軸方向の加力を行うアクチュエータ２
Ｙ，およびＺ軸方向の加力を行うアクチュエータ２Ｚの
各先端に連結され、加力試験を行う試験体１は、試験場
にその上端と下端が固着されて、設置されている。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the three-dimensional position detecting device of the present invention will be described below with reference to the drawings. 1A and 1B are perspective views showing an embodiment of a three-dimensional position detecting device of the present invention. FIG. 1A is an overall view, FIG. 1B is a detailed view of part A of FIG. 2 is a calculation block diagram. Actuator 2 for applying a force in the X axis direction Actuator 2 for applying a force in the X and Y axis directions
The test body 1 that is connected to each tip of the actuator 2Z that applies a force in the Y-axis and Z-axis directions and that performs a force test is installed with its upper end and lower end fixed to the test site.
【００１８】一方、試験体１と離隔した試験場の床に
は、不動梁３が固定されている。そして、試験体１の変
形、移動を計測する定点位置９と不動梁３の上端の間に
は、ピンジョイント、アーム、角度検出器、および軸受
８からなる検出装置１０が連結介装されている。On the other hand, a stationary beam 3 is fixed to the floor of the test site separated from the test body 1. Further, between the fixed point position 9 for measuring the deformation and movement of the test body 1 and the upper end of the immovable beam 3, a detection device 10 including a pin joint, an arm, an angle detector, and a bearing 8 is connected and interposed. .
【００１９】次に、この検出装置１０について説明す
る。不動梁３の上端には、長さｌ1 の第１のピンジョイ
ント５−１の一端が固着され、この第１のピンジョイン
ト５−１の他端は、長さＬ1 の第１のアーム４−１の基
端に固着され、第１のピンジョイント５−１は、第１の
アーム４−１を不動梁３に対しあらかじめ定められた、
鉛直方向とφ1 の角度をなす一方向の面内で回動自在に
するようにして連結している。また、不動梁３に対する
第１のアームの回転角θ1 を検出する、第１の角度検出
器６−１が第１のピンジョイント５−１に具えられてい
る。この角度検出器６−１は、第１のピンジョイント５
−１の枢軸に、例えばポテンシオメータを組み込んだも
ので実現できる。Next, the detecting device 10 will be described. One end of a first pin joint 5-1 having a length l 1 is fixed to the upper end of the immovable beam 3, and the other end of the first pin joint 5-1 has a first arm having a length L 1 . The first pin joint 5-1 is fixed to the base end of the 4-1 and the first arm 4-1 is fixed to the immovable beam 3 in advance.
They are connected so as to be rotatable in a plane in one direction forming an angle of φ 1 with the vertical direction. A first angle detector 6-1 for detecting the rotation angle θ 1 of the first arm with respect to the immovable beam 3 is included in the first pin joint 5-1. The angle detector 6-1 includes the first pin joint 5
It can be realized by incorporating a potentiometer in the -1 axis.
【００２０】また、第１のアーム４−１の先端には、図
１（Ｂ）に示すように、第２のピンジョイントを構成す
るピンジョイント５−２の一端が固着されている。ピン
ジョイント５−２は、第１のアーム４−１に対し鉛直方
向とφ2 の角度をなす面内を回動自在にされた長さｌ2
のもので、その他端はピンジョイント５−２とともに、
第２のピンジョイントを構成する、長さｌ3 のピンジョ
イント５−３の一端に固着されている。Further, as shown in FIG. 1B, one end of a pin joint 5-2 forming a second pin joint is fixed to the tip of the first arm 4-1. The pin joint 5-2 has a length l 2 which is rotatable in a plane forming an angle φ 2 with the vertical direction with respect to the first arm 4-1.
The other end together with the pin joint 5-2,
It is fixed to one end of a pin joint 5-3 having a length of l 3 which constitutes a second pin joint.
【００２１】さらに、ピンジョイント５−３も鉛直方向
とφ3 の角度をなす面内で回動自在にされており、その
他端、すなわち第２のピンジョイントの他端は、長さＬ
2 の第２のアーム４−２の基端に固着されている。ま
た、ピンジョイント５−２、ピンジョイント５−３の、
それぞれの回転角θ2，θ3 は、それぞれの枢軸に設け
たポテンシオメータ等による、第２の角度検出器６−
２，６−３で検出される。Further, the pin joint 5-3 is also rotatable in a plane forming an angle of φ 3 with the vertical direction, and the other end, that is, the other end of the second pin joint, has a length L.
The second second arm 4-2 is fixed to the base end thereof. Also, of the pin joint 5-2 and the pin joint 5-3,
The respective rotation angles θ 2 and θ 3 are measured by a second angle detector 6− by a potentiometer or the like provided on each pivot.
It is detected at 2, 6-3.
【００２２】このように、第２のピンジョイントは鉛直
方向とφ2 ，φ3 の角度をなす２つの面内の回転が自在
にされているが、第２のピンジョイントを、例えばピン
ジョイント５−２だけで構成するようにしても良い。As described above, the second pin joint is freely rotatable in two planes forming an angle of φ 2 and φ 3 with the vertical direction. It may be configured by only -2.
【００２３】また、第２のアーム４−２の先端には、第
２のピンジョイントと同様にして、φ4 の角度の面内で
回転自在にされた、長さｌ4 のピンジョイント５−４
と、φ 5 の角度の面内で回転自在にされた、長さｌ5 の
ピンジョイント５−５からなる第３のピンジョイントの
一端、すなわち、ピンジョイント５−４の一端が連結さ
れている。さらに、第３のピンジョイントの他端、すな
わち、一端がピンジョイント５−４の他端に固着された
ピンジョイント５−５の他端には、長さＬ3 の第３のア
ーム４−３の基端が連結されている。また、ピンジョイ
ント５−４，５−５、それぞれの枢軸には、ポテンシオ
メータ等による第３の角度検出器６−４，６−５がそれ
ぞれ取付けられ、それぞれの回転角θ4 ，θ5 が検出で
きる。The tip of the second arm 4-2 has a first
Φ same as pin joint 2FourIn the plane of the angle
Rotatable length lFourPin joint 5-4
And φ FiveLength l, which is rotatable in the plane of the angle ofFiveof
Of the third pin joint consisting of the pin joint 5-5
One end, that is, one end of the pin joint 5-4 is connected.
Have been. Furthermore, the other end of the third pin joint,
That is, one end is fixed to the other end of the pin joint 5-4.
At the other end of the pin joint 5-5, the length L3The third
The proximal ends of the memes 4-3 are connected. Also, Pinjoy
5-4, 5-5, each axis has a potentio
The third angle detectors 6-4 and 6-5 such as meters are
Each of them is attached and each rotation angle θFour, ΘFiveIs detected
Wear.
【００２４】また、第３のアーム４−３の先端には、長
さｌ6 の第４のピンジョイント５−６の一端が連結され
ている。第４のピンジョイント５−６は、φ6 の角度の
面内で回転自在にされるとともに、その他端は、第３の
アーム４−３の軸まわりの回転、すなわち、本検出装置
１０の捩り回転ができるようにする軸受８によって、試
験体１の定点位置９に連結されている。第４のピンジョ
イントは単一のピンジョイント５−６からなり、その枢
軸は定点位置９と同じ位置になるため、他のピンジョイ
ント５−１〜５−５が、具える角度検出器は設けられて
いない。Further, one end of a fourth pin joint 5-6 having a length of l 6 is connected to the tip of the third arm 4-3. The fourth pin joint 5-6 is made rotatable in the plane of an angle of φ 6 , and the other end is rotated about the axis of the third arm 4-3, that is, the twisting of the detection device 10. It is connected to a fixed point position 9 of the test body 1 by means of a bearing 8 which allows it to rotate. The fourth pin joint is composed of a single pin joint 5-6, and its pivot is in the same position as the fixed point position 9. Therefore, the other pin joints 5-1 to 5-5 are provided with an angle detector. Has not been done.
【００２５】本実施例は、上述のように構成されるの
で、アクチュエータ２Ｘ，２Ｙ，２Ｚで加力された試験
体１が変形、移動すると、試験体１の変形、移動に応じ
て、ピンジョイント５−１〜５−６が回転し、検出装置
１０の先端、すなわち、ピンジョイント５−６と試験体
１の連結部は、これに追従して移動する。Since the present embodiment is constructed as described above, when the test body 1 applied with the actuators 2X, 2Y, 2Z is deformed and moved, the pin joint is moved in accordance with the deformation and movement of the test body 1. 5-1 to 5-6 rotate, and the tip of the detection device 10, that is, the connecting portion between the pin joint 5-6 and the test body 1 moves following this.
【００２６】この移動に伴う、ピンジョイント５−１〜
５−５の回転角は、図２に示すように、ピンジョイント
５−１〜５−５にそれぞれ設けた角度検出器６−１〜６
−５で検出され、角度信号θ1 〜θ5 として演算装置７
に入力される。With this movement, the pin joints 5-1 to 5-1
As shown in FIG. 2, the rotation angle of 5-5 is the angle detectors 6-1 to 6 provided on the pin joints 5-1 to 5-5, respectively.
Detected by -5 and calculated as angle signals θ 1 to θ 5 by the arithmetic unit 7
Is input to
【００２７】演算装置７には、第１〜第４のピンジョイ
ント５−１〜５〜６の長さｌ1 〜ｌ 6 、回転面の鉛直方
向となす角φ1 〜φ6 、および第１〜第３のアーム４−
１〜４−３の長さＬ1 〜Ｌ3 が、あらかじめ、入力され
ている。演算装置では、これらの入力されているデータ
と角度検出器６−１〜６−５からの角度信号θ1 〜θ5
を使って、前記数式１により、検出装置１０の不動梁３
との連結点を原点（Ｏ，Ｏ，Ｏ）とした、試験体の定点
位置９の座標Ｐ5 （ｘ，ｙ，ｚ）を算出する。The arithmetic unit 7 has first to fourth pinjoys.
Length 5-1 to 5-61~ L 6, The vertical direction of the rotating surface
Angle with direction φ1~ Φ6, And the first to third arms 4-
Length 1 to 4-31~ L3Is entered in advance
ing. In the arithmetic unit, these input data
And angle signals θ from the angle detectors 6-1 to 6-51~ ΘFive
Using the equation 1, the immovable beam 3 of the detection device 10
A fixed point of the test piece with the connection point with and as the origin (O, O, O)
Coordinate P of position 9FiveCalculate (x, y, z).
【００２８】また、第４のピンジョイント５−６と試験
体１の定点位置９との連結部に、軸受８を設けているの
で、検出装置１０の作動に伴う捩れは軸受で解消し、試
験体１の変形、移動に伴う定点位置９の移動に、スムー
ズに第４のピンジョイント５−６の他端を追従させるこ
とができるとともに、検出装置１０の破損を防止するこ
とができる。Further, since the bearing 8 is provided at the connecting portion between the fourth pin joint 5-6 and the fixed point position 9 of the test body 1, the twist caused by the operation of the detecting device 10 is eliminated by the bearing, and the test is performed. The other end of the fourth pin joint 5-6 can smoothly follow the movement of the fixed point position 9 due to the deformation and movement of the body 1, and the detection device 10 can be prevented from being damaged.
【００２９】以上、本実施例について説明したが、本発
明は本実施例に限定されるものではなく、第３のアーム
４−３の先端に、第２、第３のピンジョイントと同じ構
造の第ｎ−１のピンジョイントと第ｎ−１のアーム（但
しｎ≧５）を順次連結し、第４のピンジョイント５−６
と同じ構造の第ｎのピンジョイントで、試験体１と連結
するようにしても良いものである。Although the present embodiment has been described above, the present invention is not limited to this embodiment, and the tip of the third arm 4-3 has the same structure as the second and third pin joints. The (n-1) th pin joint and the (n-1) th arm (however, n ≧ 5) are sequentially connected to each other, and the fourth pin joint 5-6
The n-th pin joint having the same structure as the above may be connected to the test body 1.
【００３０】また、軸受８は、第４のピンジョイント５
−６と試験体１との連結部でなく、他のピンジョイン
ト、又はアームに設けるようにしても良く、その数も、
複数設けるようにしても良いものである。Further, the bearing 8 includes the fourth pin joint 5
-6 may be provided not on the connecting portion between the test body 1 but on another pin joint or arm, and the number thereof may be
A plurality of units may be provided.
【００３１】[0031]
【発明の効果】以上、述べたように、本発明の３次元位
置検出装置によれば、請求項１に示す構成により （１）試験体の定点位置を検出する、試験体の近傍に固
定、立設され、検出装置を設置する不動梁が１台で済
み、このための準備作業に多くの時間を必要とせず、ま
た、その取付精度を要求されることもなく、取付けに熟
練度を要求されることがない。 （２）厳密な意味での、試験体の定点位置の挙動が計測
でき、また、試験体の変形、移動についての、正確なデ
ータがリアルタイムで取得できる。 （３）試験体の定点位置を計測する検出装置の先端を、
試験体の定点位置に設置するための複雑な機構を必要と
せず、また、取付けに時間、および熟練度を要すること
がない。As described above, according to the three-dimensional position detecting device of the present invention, it is possible to: (1) detect the fixed point position of the test piece, fix it near the test piece, Only one immovable beam is required to be installed upright and to install the detection device. It does not require a lot of time for preparatory work for this, nor does it require the accuracy of its installation. Never be done. (2) In a strict sense, the behavior of the fixed point position of the test piece can be measured, and accurate data on the deformation and movement of the test piece can be acquired in real time. (3) Attach the tip of the detection device that measures the fixed point position of the test body,
It does not require a complicated mechanism for installing the test piece at a fixed position, and does not require time and skill for installation.
【００３２】また、他の本発明の３次元位置検出装置に
よれば、上記に加え、請求項２に示す構成により、 （４）試験体の変形、移動時に、ピンジョイント、又は
アームに無理な荷重が発生せず、試験体の定点位置の変
形、移動に、３次元位置検出装置の先端をスムーズに追
従させることができる。Further, according to another three-dimensional position detecting device of the present invention, in addition to the above, due to the configuration described in claim 2, (4) when the test body is deformed or moved, the pin joint or the arm cannot be forced. No load is generated, and the tip of the three-dimensional position detecting device can smoothly follow the deformation and movement of the fixed point position of the test body.
【図１】本発明の３次元位置検出装置の一実施例を示す
斜視図で、図１（Ａ）は全体図、図１（Ｂ）は、図１
（Ａ）のＡ部詳細図。FIG. 1 is a perspective view showing an embodiment of a three-dimensional position detecting device of the present invention, FIG. 1 (A) is an overall view, and FIG. 1 (B) is FIG.
The detailed drawing of the A section of (A).
【図２】図１に示す実施例の演算ブロック図。FIG. 2 is a calculation block diagram of the embodiment shown in FIG.
【図３】従来の３次元位置検出装置を示す斜視図。FIG. 3 is a perspective view showing a conventional three-dimensional position detecting device.
１ 試験体 ２Ｘ，２Ｙ，２Ｚ アクチュエータ ３ 不動梁 ４−１ 第１のアーム ４−２ 第２のアーム ４−３ 第３のアーム ５−１ 第１のピンジョイント ５−２，５−３ 第２のピンジョイント ５−４，５−５ 第３のピンジョイント ５−６ 第４のピンジョイント ６−１ 第１の角度検出器 ６−２，６−３ 第２の角度検出器 ６−４，６−５ 第３の角度検出器 ７ 演算装置 ８ 軸受 ９ 定点位置 １０ 検出装置 1 test body 2X, 2Y, 2Z actuator 3 immovable beam 4-1 first arm 4-2 second arm 4-3 third arm 5-1 first pin joint 5-2, 5-3 second Pin joint 5-4, 5-5 Third pin joint 5-6 Fourth pin joint 6-1 First angle detector 6-2, 6-3 Second angle detector 6-4, 6 -5 Third angle detector 7 Computing device 8 Bearing 9 Fixed point position 10 Detection device
Claims (2)
置を検出する３次元位置検出装置において、一端が前記
試験体から離隔して設置された不動梁の一点に連結さ
れ、他端が第１のアームの基端に連結され、一方向に回
転自在にされるとともに、回転角を検出する第１の角度
検出器を具えた第１のピンジョイントと、一端が前記第
１のアームの先端に連結され、他端が第２のアームの基
端に連結され、少くとも一方向に回転自在にされるとと
もに、回転角を検出する第２の角度検出器を具えた第２
のピンジョイントと、第２ピンジョイントと同様にして
順次連結された第ｎ−１（但しｎ≧４）のピンジョイン
トと、一端が第ｎ−１のアームの先端に連結され、他端
が前記試験体の定点位置に連結され、一方向に回転自在
にされた第ｎのピンジョイントからなることを特徴とす
る３次元位置検出装置。1. A three-dimensional position detecting device for detecting a fixed point position of a test body applied in a three-dimensional direction, one end of which is connected to one point of an immovable beam which is installed apart from the test body, and the other end. Is connected to the base end of the first arm so as to be rotatable in one direction, and has a first pin joint equipped with a first angle detector for detecting a rotation angle, and one end of the first arm. A second angle detector that is connected to the distal end of the second arm and the other end is connected to the base end of the second arm, is rotatable in at least one direction, and has a second angle detector that detects a rotation angle.
Pin joint, the n-1th (where n ≧ 4) pin joint sequentially connected in the same manner as the second pin joint, one end is connected to the tip of the n−1th arm, and the other end is A three-dimensional position detecting device comprising an nth pin joint that is connected to a fixed point position of a test body and is rotatable in one direction.
若しくは第１ないし第ｎ−１のアームの少くとも１つ
に、捩り回転できる軸受を具えていることを特徴とする
請求項１の３次元位置検出装置。2. The first to nth pin joints,
Alternatively, at least one of the first to (n-1) th arms includes a torsionally rotatable bearing, and the three-dimensional position detecting device according to claim 1.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP20657094A JP3327694B2 (en) | 1994-08-31 | 1994-08-31 | 3D position detector |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20657094A JP3327694B2 (en) | 1994-08-31 | 1994-08-31 | 3D position detector |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0868716A true JPH0868716A (en) | 1996-03-12 |
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| JP (1) | JP3327694B2 (en) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| CN108592848A (en) * | 2018-03-14 | 2018-09-28 | 山东海超机械有限公司 | A kind of woodworking equipment plank angle detection device and its detection method |
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-
1994
- 1994-08-31 JP JP20657094A patent/JP3327694B2/en not_active Expired - Fee Related
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| CN108592848B (en) * | 2018-03-14 | 2024-01-26 | 山东海超机械有限公司 | Plank angle detection device for woodworking equipment and detection method thereof |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3327694B2 (en) | 2002-09-24 |
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