JPH11218471A - Motion testing apparatus - Google Patents

Motion testing apparatus

Info

Publication number
JPH11218471A
JPH11218471A JP2118898A JP2118898A JPH11218471A JP H11218471 A JPH11218471 A JP H11218471A JP 2118898 A JP2118898 A JP 2118898A JP 2118898 A JP2118898 A JP 2118898A JP H11218471 A JPH11218471 A JP H11218471A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
suspension
suspension line
reference plate
force
driving
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2118898A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Wataru Horiuchi
弥 堀内
Masatake Tabata
真毅 田畑
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.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to JP2118898A priority Critical patent/JPH11218471A/en
Publication of JPH11218471A publication Critical patent/JPH11218471A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an apparatus by which the motion function of a structure can be tested with high accuracy regarding all motions inside a two-dimensional plane and which is of a simple structure which does not require a high horizontality and a high flatness. SOLUTION: A motion testing apparatus is provided with a reference plate which is composed of a magnetic substance and whose rear surface is nearly horizontal, with a mover 300 which is brought into contact with the rear surface of the reference plate by a magnetic attractive force so as to be supported and which can be moved freely inside a two-dimensional plane along the rear surface and with a suspension wire 310 which is suspended downward from the mover 300 and which suspends and supports an object to be tested. The mover 300 is provided with a magnetic-field generation means 320 which generates a magnetic attractive force, with a contact holding means 330 which comes mechanically into contact with the rear surface of the reference plate, with a dislocation detection means 350 by which a relative dislocation amount is detected inside a plane parallel to the reference plate between the object to be tested and the mover 300 and with an active drive means 400 which drives the mover 300 along the rear surface of the reference plate in such a way that the dislocation amount detected by the dislocation detection means 350 becomes minimum.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、人工衛星搭載用
の展開構造物など、本来は無重力環境下で形状を変化さ
せたり運動したりすることによって機能を達成するよう
な構造物の動作、たとえば大型展開アンテナや太陽電池
パドルなどの展開構造物の展開運動等を地上で検証・試
験するために用いる、運動試験装置に係わるものであ
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to the operation of a structure such as a deployable structure for mounting on a satellite which achieves its function by changing its shape or moving under a zero gravity environment. The present invention relates to a motion test device used for verifying and testing the deployment motion of a deployment structure such as a large deployment antenna or a solar battery paddle on the ground.

【0002】[0002]

【従来の技術】図14は、文献(“Ground Test Equipm
ent with Suspension Wires for AdaptiveStructure
s”、Saburo Matsunaga, Michihiro Natori著、First J
oint U.S./Japan Conference on Adaptive Structures,
pp.917-927(1991))に記載された第1の従来技術による
運動試験装置(この文献においては可変構造物の地上試
験装置)を示す図である。図14において、1はフレー
ム、2はフレーム1に支持された第一のレール、3は前
記第一のレール2に対して直交し第一のレール2上を移
動自在に設置された第二のレール、4は前記第二のレー
ル上を移動自在に設置されたスライダー機構、5はサス
ペンションワイヤ、6はサスペンションワイヤ5によっ
て懸架される被試験体であり、この例では、棒状の構造
体を回転駆動力を有するヒンジ機構で直列に結合した形
状可変構造物である。この被試験体6は、本来は宇宙環
境の無重力状態中で運用されることを想定したものであ
る。
2. Description of the Related Art FIG. 14 shows a document ("Ground Test Equipm
ent with Suspension Wires for AdaptiveStructure
s ”, by Saburo Matsunaga, Michihiro Natori, First J
oint US / Japan Conference on Adaptive Structures,
pp. 917-927 (1991)) is a diagram showing a motion test device according to a first prior art (in this document, a ground test device for a variable structure). In FIG. 14, 1 is a frame, 2 is a first rail supported by the frame 1, and 3 is a second rail orthogonal to the first rail 2 and movably mounted on the first rail 2. A rail 4 is a slider mechanism movably mounted on the second rail, 5 is a suspension wire, 6 is a test object suspended by the suspension wire 5, and in this example, a rod-shaped structure is rotated. It is a shape-variable structure connected in series by a hinge mechanism having a driving force. The test object 6 is assumed to be originally operated in a zero gravity state in a space environment.

【0003】被試験体6は前記ヒンジ機構の駆動力によ
って、各ヒンジの回転角を変化させ、水平面内で各々の
棒状の構造体が相対運動し、さまざまに形状を変化させ
る。サスペンションワイヤ5は前記被試験体6を、各棒
状構造体の端部あるいは前記ヒンジ機構で懸架して支え
ており、その上端はスライダー機構4に結合されてい
る。スライダー機構4は、それぞれが、自身に結合され
たサスペンションワイヤー5の下端の水平面内位置に合
わせて、水平面内で追従運動をしなければならない。な
ぜならば、前記追従運動が実現されなければ前記サスペ
ンションワイヤー5が鉛直方向から傾き、これによっ
て、被試験体に対して水平面内に拘束力が作用するの
で、無重力中での運動の模擬試験という、この装置本来
の目的を十分に達成し得なくなるからである。前記のス
ライダー4の追従運動は、第二のレール3に対するスラ
イダー4の相対運動、第一のレール2に対する第二のレ
ール3の相対運動、および、円弧状のフレーム1に対す
る第一のレール2の回転運動の組み合わせによって実現
される。
The test object 6 changes the rotation angle of each hinge by the driving force of the hinge mechanism, and the respective rod-like structures move relative to each other in a horizontal plane to change various shapes. The suspension wire 5 suspends and supports the DUT 6 at the end of each rod-shaped structure or at the hinge mechanism, and the upper end thereof is connected to the slider mechanism 4. Each of the slider mechanisms 4 must follow the horizontal plane in accordance with the position in the horizontal plane of the lower end of the suspension wire 5 connected thereto. Because, if the following movement is not realized, the suspension wire 5 is tilted from the vertical direction, whereby a restraining force acts on the test object in a horizontal plane, which is called a simulation test of the movement in zero gravity. This is because the original purpose of the device cannot be sufficiently achieved. The following movement of the slider 4 includes relative movement of the slider 4 with respect to the second rail 3, relative movement of the second rail 3 with respect to the first rail 2, and movement of the first rail 2 with respect to the arc-shaped frame 1. This is achieved by a combination of rotational movements.

【0004】図15および図16は特願平8−1460
64号明細書に記載された第2の従来技術による運動試
験装置(該特許では重力補償装置)を示す図である。図
15において、運動試験の被試験体である対象物12
は、支持体10によってケーブル19を介して支持され
る。同時に、支持体10は、基準板11に対して基準板
11の鉛直下側で磁気支持制御によって非接触支持され
ている。基準板11は鉄製である。この支持体10のみ
を拡大したのが図16である。図16において、支持体
10には、非接触型変位センサ13、磁気吸引力発生用
の電磁アクチュエータ14、変位センサ13と電磁アク
チュエータ14を所定の位置に固定するためのベースプ
レート15、ケーブル19、ケーブル19の長さを制御
するモータ16、モータ16の回転軸を固定するための
ブレーキ17、モータ16の回転角を検出するエンコー
ダ18、ケーブル19の張力を検出するためのロードセ
ル22、ロードセル22とベースプレート15をつなぐ
球面ジョイント23、制御回路を載せた回路基板25、
制御回路基板25とロードセル22およびモータ16を
所定の位置関係に固定する固定板24が取り付けられて
おり、ケーブル19には衝撃吸収用のばね20とダンパ
21が取り付けられている。
FIGS. 15 and 16 show Japanese Patent Application No. 8-1460.
FIG. 6 is a diagram showing a motion test device (gravity compensator in this patent) according to a second conventional technique described in Japanese Patent No. 64; In FIG. 15, an object 12 which is a test object
Is supported by a support 10 via a cable 19. At the same time, the support 10 is non-contact supported by the magnetic support control on the reference plate 11 vertically below the reference plate 11. The reference plate 11 is made of iron. FIG. 16 is an enlarged view of only the support 10. In FIG. 16, a non-contact type displacement sensor 13, an electromagnetic actuator 14 for generating a magnetic attractive force, a base plate 15, a cable 19, and a cable for fixing the displacement sensor 13 and the electromagnetic actuator 14 at predetermined positions are provided on a support body 10. A motor 16 for controlling the length of the motor 19, a brake 17 for fixing a rotating shaft of the motor 16, an encoder 18 for detecting a rotation angle of the motor 16, a load cell 22 for detecting a tension of the cable 19, a load cell 22 and a base plate Spherical joint 23 connecting circuit 15, circuit board 25 on which control circuit is mounted,
A fixed plate 24 for fixing the control circuit board 25, the load cell 22, and the motor 16 in a predetermined positional relationship is attached. The cable 19 is attached with a spring 20 for absorbing shock and a damper 21.

【0005】対象物12はトラス型の展開構造物であ
り、トラスを結合するヒンジ部分に駆動力を発生するこ
とで3次元的に展開する。ケーブル19は一端で対象物
12を複数の点で吊り上げて、他端で支持体10につな
がれている。支持体10は基準板11に対して磁気支持
制御により非接触支持されており、摩擦力などの水平方
向の力は原理的に発生しない。従って、対象物12が水
平面内での2次元的な運動を行う場合、支持体10は、
受動的ではあるが、常にケーブル19が鉛直になるよう
に自由に運動する。つまり、支持体10の非接触支持に
よって対象物12の2次元的な運動を拘束することなく
支持している。さらに、ロードセル22とモータ16が
構成する能動的制御系により、ケーブル19に働く張力
が常に所定の値になる。よって、対象物12が鉛直方向
に運動するとき、ケーブル19がモータ16によって巻
き上げあるいは巻き下げられることで所定の張力を維持
する。従って、このケーブル19の張力制御と支持体1
0の非接触支持により、対象物12の3次元的な運動を
拘束することなく対象物12を支持する。
[0005] The object 12 is a truss-type deployment structure, and expands three-dimensionally by generating a driving force at a hinge portion connecting the truss. The cable 19 has the object 12 suspended at a plurality of points at one end, and is connected to the support 10 at the other end. The support 10 is supported by the magnetic support control in a non-contact manner with respect to the reference plate 11, and no horizontal force such as frictional force is generated in principle. Therefore, when the object 12 performs a two-dimensional movement in a horizontal plane, the support 10
Although passive, the cable 19 is always free to move vertically. That is, the two-dimensional movement of the object 12 is supported by the non-contact support of the support body 10 without restricting the movement. Further, the tension applied to the cable 19 always becomes a predetermined value by the active control system constituted by the load cell 22 and the motor 16. Therefore, when the object 12 moves in the vertical direction, the cable 19 is wound up or down by the motor 16 to maintain a predetermined tension. Therefore, the tension control of the cable 19 and the support 1
The non-contact support of 0 supports the object 12 without restricting the three-dimensional movement of the object 12.

【0006】第2の従来技術では、上記のようにして被
試験体の無重力空間における3次元的な運動を地上で模
擬する。
In the second prior art, a three-dimensional motion of a test object in a zero-gravity space is simulated on the ground as described above.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】図14に示すような第
1の従来技術による運動試験装置では、複数ある第二の
レール3の順序を入れ替えられない構造であるので、第
二のレール3に設置されたスライダー機構4の順序もサ
スペンションワイヤ5の順序も入れ替え不能である。し
たがって、本従来技術による運動試験装置では、被試験
体6の運動のうちサスペンションワイヤ5の順序の入れ
替えが不要な運動しか試験することができない。もし仮
に第二のレール3の順序の入れ替えが可能な構造を第一
のレール2に対して施したとしても、サスペンションワ
イヤ5が第二のレール3の入れ替えを妨げるため、やは
り被試験体6の水平面内でのすべての運動を試験するこ
とはできない。
In the exercise test apparatus according to the first prior art as shown in FIG. 14, the order of the plurality of second rails 3 cannot be changed. Neither the order of the installed slider mechanisms 4 nor the order of the suspension wires 5 is interchangeable. Therefore, in the motion test apparatus according to the conventional technology, only the motion of the motion of the test object 6 that does not require the rearrangement of the order of the suspension wires 5 can be tested. Even if the structure in which the order of the second rail 3 can be changed is applied to the first rail 2, the suspension wire 5 prevents the change of the second rail 3. Not all movements in the horizontal plane can be tested.

【0008】また図14の従来技術では、被試験体6を
各棒状構造体の端部またはヒンジ部においてサスペンシ
ョンワイヤ5で懸架しているので、被試験体を構成する
構造体の水平面内運動(すなわち水平移動および鉛直軸
まわりの回転運動)に対する追従のみしか実現できず、
3次元的運動たとえば水平軸まわりの回転運動を許容す
ることができないという問題があった。したがって、こ
のような運動試験装置では、水平軸まわりの構造体の回
転運動を伴うような展開構造物の運動試験を行うことが
できないという問題があった。
In the prior art shown in FIG. 14, the DUT 6 is suspended by the suspension wire 5 at the end of each rod-shaped structure or at the hinge, so that the movement of the structure constituting the DUT in the horizontal plane ( That is, it can only follow the horizontal movement and the rotational movement around the vertical axis).
There is a problem that three-dimensional movement, for example, rotation about a horizontal axis cannot be allowed. Therefore, such a motion test apparatus has a problem that a motion test of a deployed structure that involves a rotational motion of a structure around a horizontal axis cannot be performed.

【0009】図15および図16に示す第2の従来技術
による重力補償装置では、各支持体10の2次元平面内
での運動は完全に受動的であり、その上電源線と通信線
が接続されているので、これらの配線が抵抗となって、
負荷吊り下げ用のケーブル19を高精度に鉛直に保つこ
とは困難である。このケーブル19を鉛直に保てないと
いうことは即ち、無重力空間における被試験体の3次元
的な運動が、図15に示す従来の装置では精度よく模擬
できないことになる。また、支持体10の2次元平面内
での運動が受動的であるため、対象物12の運動が準静
的とみなせない速さで進行する場合、支持体10の質量
による慣性力が無視できなくなるため、対象物12の無
重力環境での運動挙動を高精度に再現させることは困難
である。さらに、磁気支持制御によって各支持体10を
非接触浮上させるために、大きな電力を供給しなければ
ならない。
In the second prior art gravity compensator shown in FIGS. 15 and 16, the movement of each support 10 in a two-dimensional plane is completely passive, and the power supply line and the communication line are connected. These wirings become resistors,
It is difficult to maintain the load suspending cable 19 vertically with high precision. That the cable 19 cannot be kept vertical means that the three-dimensional movement of the test object in the zero-gravity space cannot be accurately simulated by the conventional apparatus shown in FIG. In addition, since the movement of the support 10 in a two-dimensional plane is passive, when the movement of the object 12 proceeds at a speed that cannot be regarded as quasi-static, the inertial force due to the mass of the support 10 can be ignored. Therefore, it is difficult to reproduce the motion behavior of the object 12 in a zero gravity environment with high accuracy. Furthermore, large electric power must be supplied in order to cause each support 10 to levitate in a non-contact manner by the magnetic support control.

【0010】また、図15および図16に示す第2の従
来技術による重力補償装置では、基準板11に高い平面
度と高い水平度が必要である。なぜなら、支持体10は
基準板11の表面と平行を保つように制御されるため、
基準板11が水平からわずかでも傾いていたり基準板1
1の表面に凹凸があれば、支持体10に作用する重力の
基準板11に平行な成分が発生する。すると、支持体1
0は対象物12の運動と無関係に基準板11の低いほう
へと移動し、ケーブル19が鉛直から傾くので、対象物
12の重力補償精度が悪くなる。したがって、本従来技
術では基準板11に高い平面度と水平度が必要である。
Further, in the gravity compensating device according to the second prior art shown in FIGS. 15 and 16, the reference plate 11 needs to have high flatness and high horizontality. Because the support 10 is controlled so as to be parallel to the surface of the reference plate 11,
The reference plate 11 is slightly inclined from horizontal or the reference plate 1
If the surface of the substrate 1 has irregularities, a component parallel to the gravity reference plate 11 acting on the support 10 is generated. Then, the support 1
0 moves to the lower side of the reference plate 11 irrespective of the movement of the object 12, and the cable 19 is inclined from the vertical, so that the accuracy of gravity compensation of the object 12 deteriorates. Therefore, in the related art, the reference plate 11 needs high flatness and horizontality.

【0011】これらの問題点を考慮して、本発明の第1
の目的は、第1の従来技術における吊り点の入れ替えを
含む全ての2次元平面内の運動について構造体の運動機
能を高精度に試験できる装置を、高い水平度や平面度を
必要としない簡潔な構造によって提供することにある。
また、本発明の第2の目的は、2次元平面内の運動のみ
にとどまらず、3次元的な回転運動を含む運動について
も高精度に試験できる装置を提供することにある。
In consideration of these problems, the first aspect of the present invention
An object of the first prior art is to provide an apparatus capable of testing the movement function of a structure with high accuracy for all movements in a two-dimensional plane including replacement of hanging points in the first prior art, and to provide a simple and simple method that does not require high levelness or flatness. It is to provide by a simple structure.
A second object of the present invention is to provide an apparatus capable of testing not only a motion in a two-dimensional plane but also a motion including a three-dimensional rotational motion with high accuracy.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】第1の発明に係る運動試
験装置は、磁性体よりなり、おおむね水平な下面を有す
る基準板と、磁気吸引力によって前記基準板の下面に接
触支持され、該下面に沿って2次元平面内を自由に移動
可能な移動子と、前記移動子から下方に吊り下げられ被
試験体を懸架支持する懸架線とを備え、前記移動子は、
前記磁気吸引力を発生する磁界発生手段と、前記基準板
の下面と機械的に接触する接触保持手段と、前記被試験
体と前記移動子との間の前記基準板に平行な平面内での
相対的な位置ずれ量を検出する位置ずれ検出手段と、前
記位置ずれ検出手段によって検出された位置ずれ量を最
小とするように前記基準板の下面に沿って前記移動子を
駆動する能動的駆動手段とを有するものである。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a motion test apparatus, comprising: a reference plate made of a magnetic material and having a substantially horizontal lower surface; A movable element that can freely move in a two-dimensional plane along the lower surface, and a suspension line that is suspended from the movable element and that suspends and supports the device under test;
A magnetic field generating unit that generates the magnetic attractive force, a contact holding unit that mechanically contacts the lower surface of the reference plate, and a plane parallel to the reference plate between the device under test and the mover. Displacement detection means for detecting the relative displacement, and active driving for driving the moving element along the lower surface of the reference plate so as to minimize the displacement detected by the displacement detection means. Means.

【0013】第2の発明に係る運動試験装置は、第1の
発明において、前記移動子は、懸架線の長さを検出する
懸架線長さ検出手段と、前記懸架線の長さを制御する懸
架線長さ制御手段と、前記懸架線が被試験体を懸架する
力を検出する懸架線懸架力検出手段と、前記懸架線の懸
架力を制御する懸架線懸架力制御手段とを備えたもので
ある。
According to a second aspect of the present invention, in the exercise test apparatus according to the first aspect, the movable element controls a length of a suspension line, and a length of the suspension line. Suspension line length control means, suspension line suspension force detection means for detecting a force by which the suspension line suspends the device under test, and suspension line suspension force control means for controlling the suspension force of the suspension line It is.

【0014】第3の発明に係る運動試験装置は、第2の
発明において、前記懸架線長さ制御手段および懸架力制
御手段は、前記懸架線の長さおよび懸架力を調整するモ
ータを構成要素として含むものである。
According to a third aspect of the present invention, in the exercise test apparatus according to the second aspect, the suspension line length control means and the suspension force control means comprise a motor for adjusting the length of the suspension line and the suspension force. Is included.

【0015】第4の発明に係る運動試験装置は、第1な
いし3の何れかの発明において、基準板の下面に対向す
る移動子の面に、磁界発生手段として少なくとも永久磁
石を配置し、かつ接触保持手段として、前記基準板の下
面と接触する球体を摩擦力低減手段により回動自在に支
持した少なくとも3台の自由輪を、同一直線上に並ばな
いように配置したものである。
According to a fourth aspect of the present invention, in the motion test apparatus according to any one of the first to third aspects, at least a permanent magnet is disposed as a magnetic field generating means on a surface of the movable member facing a lower surface of the reference plate; As the contact holding means, at least three free wheels which rotatably support a sphere in contact with the lower surface of the reference plate by the frictional force reducing means are arranged so as not to be aligned on the same straight line.

【0016】第5の発明に係る運動試験装置は、第1な
いし4の何れかの発明において、前記能動的駆動手段
は、前記懸架線の鉛直上方に配置された少なくとも1台
の駆動輪と、前記駆動輪を基準板の下面に対して押し付
ける圧縮ばね要素と、前記駆動輪を前記基準板の下面に
平行な2次元平面内で任意の方向に対して駆動する力を
発生する駆動方向調整手段とを有するものである。
According to a fifth aspect of the present invention, in the motion test apparatus according to any one of the first to fourth aspects, the active drive means includes at least one drive wheel disposed vertically above the suspension line; A compression spring element for pressing the drive wheel against the lower surface of the reference plate; and a drive direction adjusting means for generating a force for driving the drive wheel in an arbitrary direction in a two-dimensional plane parallel to the lower surface of the reference plate. And

【0017】第6の発明に係る運動試験装置は、第1な
いし5の何れかの発明において、前記位置ずれ検出手段
は、移動子に配設され、懸架線の鉛直方向に対する傾き
を検出する傾き検出装置を備えたものである。
According to a sixth aspect of the present invention, in the motion test apparatus according to any one of the first to fifth aspects, the displacement detecting means is disposed on the movable member and detects the inclination of the suspension line with respect to the vertical direction. It is provided with a detection device.

【0018】第7の発明に係る運動試験装置は、第1な
いし5の何れかの発明において、前記位置ずれ検出手段
は、被試験体に設けられた光学的ターゲットと、移動子
に設けられ、前記光学的ターゲットの像の位置を検知す
る光学的監視装置とを備えたものである。
According to a seventh aspect of the present invention, in the motion test apparatus according to any one of the first to fifth aspects, the displacement detection means is provided on an optical target provided on the device under test, and on a moving element, An optical monitoring device for detecting the position of the image of the optical target.

【0019】第8の発明に係る運動試験装置は、第1な
いし5の何れかの発明において、前記位置ずれ検出手段
は、移動子に配設され、懸架線に作用する水平方向の力
を検出する水平力検出装置を備えたものである。
According to an eighth aspect of the present invention, in the motion test apparatus according to any one of the first to fifth aspects, the displacement detecting means is disposed on the movable element and detects a horizontal force acting on the suspension line. A horizontal force detecting device.

【0020】[0020]

【発明の実施の形態】実施の形態1.図1は本発明の一
実施の形態による運動試験装置の全体構成を概略的に示
す図である。図1において、展開アンテナ等の被試験体
100は複数の移動子300によって、ケーブル等の懸
架線310を介して支持される。同時に、各移動子30
0は、鉄等の磁性体により形成されおおむね水平な下面
を有する基準板である支持平板200に対して、支持平
板200の鉛直下側で磁気吸引力によって接触支持され
ている。また、各移動子300は電線590によって外
部制御装置580に接続されている。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiment 1 FIG. 1 is a diagram schematically showing an overall configuration of a motion test device according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, a device under test 100 such as a deployable antenna is supported by a plurality of movers 300 via a suspension line 310 such as a cable. At the same time, each mover 30
Numeral 0 is supported by a magnetic attraction force vertically below the support plate 200 with respect to the support plate 200 which is a reference plate formed of a magnetic material such as iron and having a substantially horizontal lower surface. Further, each movable element 300 is connected to an external control device 580 by an electric wire 590.

【0021】上記移動子300のみを拡大して斜視図で
示したのが図2である。図2において、各移動子300
は、支持平板200に対して磁気吸引力を発生させる磁
界発生手段320と、支持平板200と機械的な接触を
保持する接触保持手段としての自由輪330と、支持平
板200に平行な平面内での移動子300とこれに結合
されている被試験体100との相対的な位置ずれ量を検
出する位置ずれ検出手段350と、位置ずれ検出手段3
50から得られた位置ずれ量を最小とするように移動子
300を支持平板200の下面に沿って駆動する能動的
駆動手段としての駆動輪400を備えている。また、懸
架線310の鉛直方向の長さを制御するモータ430
と、懸架線310の長さが変化しないようにモータ43
0の回転軸を固定するためのブレーキ431と、モータ
430の回転角を検出して懸架線310の鉛直方向の長
さを検出するエンコーダ420と、懸架線310の張力
すなわち懸架力を検出するロードセル440とを備えて
いる。なお、モータ430は懸架線310の懸架力制御
手段を兼ねている。460は磁界発生手段320と自由
輪330と駆動輪400を所定の位置に固定するための
上部固定板であり、461は上部固定板460とロード
セル440とを相対回転自在に連結する球面ジョイント
である。500は後述する制御回路を搭載した制御回路
基板である。470は制御回路基板500とロードセル
440とモータ430を所定の位置関係に固定する下部
固定板である。懸架線310の一端には衝撃吸収用のば
ね311とダンパ312が取り付けられフック313を
介して被試験体100に接続されている。懸架線310
の他端は、位置ずれ検出手段350の中を通り、プーリ
(図示せず)を介してモータ430の軸に取り付けられ
たプーリ(図示せず)に巻き取られている。
FIG. 2 is an enlarged perspective view of only the movable element 300. As shown in FIG. In FIG. 2, each moving element 300
Are magnetic field generating means 320 for generating a magnetic attraction force on the support plate 200, a free wheel 330 as a contact holding means for maintaining mechanical contact with the support plate 200, and in a plane parallel to the support plate 200. Displacement detecting means 350 for detecting the relative displacement between the moving element 300 and the DUT 100 coupled thereto, and the displacement detecting means 3
A driving wheel 400 is provided as active driving means for driving the moving element 300 along the lower surface of the supporting plate 200 so as to minimize the amount of displacement obtained from the moving element 50. A motor 430 for controlling the length of the suspension line 310 in the vertical direction is provided.
And the motor 43 so that the length of the suspension line 310 does not change.
0, a brake 431 for fixing the rotation axis, an encoder 420 for detecting the rotation angle of the motor 430 to detect the vertical length of the suspension line 310, and a load cell for detecting the tension of the suspension line 310, that is, the suspension force. 440. The motor 430 also serves as a suspension force control unit for the suspension line 310. Reference numeral 460 denotes an upper fixed plate for fixing the magnetic field generating means 320, the free wheel 330, and the drive wheel 400 at predetermined positions. Reference numeral 461 denotes a spherical joint that connects the upper fixed plate 460 and the load cell 440 so as to be relatively rotatable. . Reference numeral 500 denotes a control circuit board on which a control circuit described later is mounted. 470 is a lower fixing plate for fixing the control circuit board 500, the load cell 440, and the motor 430 in a predetermined positional relationship. A spring 311 for absorbing shock and a damper 312 are attached to one end of the suspension line 310 and connected to the DUT 100 via a hook 313. Catenary 310
The other end passes through the displacement detection means 350 and is wound on a pulley (not shown) attached to the shaft of the motor 430 via a pulley (not shown).

【0022】図示例では、上部固定板460は略三角形
状を呈し、3つの接触保持手段(自由輪)330が三角
形状の上部固定板460の各頂点に近接して配置され、
3つの磁界発生手段320が互いに隣接する2つの接触
保持手段330の略中間位置にそれぞれ配置されてい
る。3つの接触保持手段330により支持平板200の
下面に対して上部固定板460が所定の間隔を保持して
おり、磁界発生手段320により略均等な磁気吸引力が
上部固定板460に作用する。三角形状の上部固定板4
60の中央に能動的駆動手段400が配置されており、
支持平板200の下面に沿って上部固定板460すなわ
ち移動子300を駆動する。ロードセル440の一端は
下部固定板470を介して懸架線310に連結されると
ともに、その他端は球面ジョイント461を介して上部
固定板460の重心位置に連結されている。
In the illustrated example, the upper fixing plate 460 has a substantially triangular shape, and three contact holding means (free rings) 330 are arranged close to the respective vertices of the triangular upper fixing plate 460.
The three magnetic field generating means 320 are respectively arranged at substantially intermediate positions of two contact holding means 330 adjacent to each other. The upper fixing plate 460 holds a predetermined distance from the lower surface of the supporting flat plate 200 by the three contact holding means 330, and substantially uniform magnetic attraction acts on the upper fixing plate 460 by the magnetic field generating means 320. Triangular upper fixing plate 4
An active driving means 400 is arranged at the center of 60,
The upper fixed plate 460, that is, the movable element 300 is driven along the lower surface of the supporting flat plate 200. One end of the load cell 440 is connected to the suspension line 310 via the lower fixing plate 470, and the other end is connected to the center of gravity of the upper fixing plate 460 via the spherical joint 461.

【0023】図3は磁界発生手段320を拡大して示し
た断面図である。図3において、321は磁界を発生す
る永久磁石、322は永久磁石321によって発生され
る磁束、325は磁束322を通すためのヨーク、32
8は間隙である。磁界発生手段320は、縦断面が略倒
立E字状で、外観が円筒状のヨーク325と、そのヨー
ク325の中央凸部に固着された円盤状の永久磁石32
1とから構成される。磁束322はヨーク325と支持
平板200および微小な間隙328によって構成される
磁気回路の中を流れるので、磁束322は磁界発生手段
320の外部にはほとんど漏れない。したがって永久磁
石321の発生する起磁力が間隙328における磁気吸
引力に効率よく変換される。一般に磁気吸引力は磁束3
22の大きさの関数であるが磁束322の向きには依存
しない。つまり、永久磁石321の極性はNとSのどち
らを支持平板200側にしてもよい。
FIG. 3 is an enlarged sectional view of the magnetic field generating means 320. In FIG. 3, reference numeral 321 denotes a permanent magnet for generating a magnetic field, 322 denotes a magnetic flux generated by the permanent magnet 321, 325 denotes a yoke for passing the magnetic flux 322,
8 is a gap. The magnetic field generating means 320 includes a yoke 325 having a substantially inverted E-shape in longitudinal section and a cylindrical external appearance, and a disk-shaped permanent magnet 32 fixed to a central convex portion of the yoke 325.
And 1. Since the magnetic flux 322 flows in the magnetic circuit formed by the yoke 325, the support plate 200, and the minute gap 328, the magnetic flux 322 hardly leaks outside the magnetic field generating means 320. Therefore, the magnetomotive force generated by the permanent magnet 321 is efficiently converted to the magnetic attraction force in the gap 328. Generally, magnetic attraction force is magnetic flux 3
22 is a function of the magnitude, but does not depend on the orientation of the magnetic flux 322. That is, the polarity of the permanent magnet 321 may be either N or S on the support plate 200 side.

【0024】図4は接触保持手段330の構成を示す断
面図である。図4において、331は球形状の自由車
輪、332は自由車輪331を保持する保持台、340
は自由車輪331を自由に3軸回転可能となるようにす
なわち回動自在に支持するために自由車輪331と保持
台332の間に設けられた摩擦力低減手段としての例え
ばベアリングである。
FIG. 4 is a sectional view showing the structure of the contact holding means 330. In FIG. 4, reference numeral 331 denotes a spherical free wheel, 332 denotes a holding base for holding the free wheel 331, 340.
Reference numeral denotes a bearing, for example, as a frictional force reducing means provided between the free wheel 331 and the holding base 332 so as to support the free wheel 331 so as to be freely rotatable about three axes, that is, rotatably.

【0025】図5および図6はそれぞれ位置ずれ検出手
段350の構成を示す水平断面図および垂直断面図であ
る。図5および図6において、351は懸架線310の
x軸方向のずれを検出するカメラ、352は懸架線31
0のy軸方向のずれを検出するカメラ、314は懸架線
310が傾いたときの懸架線310の中心線、355は
カメラ351で検出した懸架線310の検出位置、35
3はカメラ351で検出された位置ずれ量、359は位
置ずれ検出器外枠である。カメラ351および352は
位置ずれ検出器外枠359に取り付けられており、位置
ずれ検出器外枠359は下部固定板470に固定されて
いる。
FIGS. 5 and 6 are a horizontal sectional view and a vertical sectional view showing the structure of the displacement detecting means 350, respectively. 5 and 6, reference numeral 351 denotes a camera for detecting a displacement of the suspension line 310 in the x-axis direction, and reference numeral 352 denotes a suspension line 31.
A camera 314 for detecting a displacement in the y-axis direction of 0, 314 is a center line of the suspension line 310 when the suspension line 310 is inclined, 355 is a detection position of the suspension line 310 detected by the camera 351, 35
Reference numeral 3 denotes a displacement amount detected by the camera 351, and 359 denotes a displacement detector outer frame. The cameras 351 and 352 are attached to a displacement detector outer frame 359, and the displacement detector outer frame 359 is fixed to a lower fixing plate 470.

【0026】図7は能動的駆動手段400の構成を模式
的に示す断面図である。図7において、401は駆動車
輪、402は駆動車輪に駆動力を与える駆動用モータ、
403は駆動車輪401と駆動用モータ402を保持す
る駆動車輪保持台、404は駆動車輪保持台403を回
転させる方向転換用モータ、410は駆動車輪401を
常に支持平板200に接触させる圧縮ばねである。
FIG. 7 is a sectional view schematically showing the structure of the active driving means 400. 7, reference numeral 401 denotes a driving wheel, 402 denotes a driving motor for applying a driving force to the driving wheel,
403 is a driving wheel holding base for holding the driving wheel 401 and the driving motor 402, 404 is a direction changing motor for rotating the driving wheel holding base 403, and 410 is a compression spring for always bringing the driving wheel 401 into contact with the support plate 200. .

【0027】つぎに本実施の形態の動作を説明する。ま
ず、図1、2において、移動子300は、3つの磁界発
生手段320によって純鉄製の支持平板200に吸着し
ようとする。しかし移動子300には同一直線上にない
3つの接触保持手段330が設けられているので、移動
子300と支持平板200とは、これらの3つの接触保
持手段330によって機械的に接触し、磁界発生手段3
20と支持平板200間には常に所定の隙間が保持され
る。図4に示すように、接触保持手段330は3軸回転
が自由に可能であり、さらに磁界発生手段320と支持
平板200との間には微小な間隙328があるので、移
動子300は支持平板200に対して一定の姿勢を保ち
ながら支持平板200に沿って自由に移動できる。この
一定の姿勢とは、例えば、移動子300の鉛直方向の並
進変化をゼロに保ちつつ、支持平板200に対する移動
子300の2つの傾き角度をもゼロに保った姿勢のこと
である。
Next, the operation of this embodiment will be described. First, in FIGS. 1 and 2, the moving element 300 tries to be attracted to the supporting plate 200 made of pure iron by three magnetic field generating means 320. However, since the moving element 300 is provided with three contact holding means 330 that are not on the same straight line, the moving element 300 and the supporting flat plate 200 are mechanically contacted by the three contact holding means 330, and the Generation means 3
A predetermined gap is always maintained between the support plate 20 and the support plate 200. As shown in FIG. 4, the contact holding means 330 can freely rotate in three axes, and furthermore, there is a small gap 328 between the magnetic field generating means 320 and the support flat plate 200. The user can freely move along the supporting plate 200 while maintaining a constant posture with respect to the supporting plate 200. The constant posture is, for example, a posture in which the two translation angles of the movable member 300 with respect to the support plate 200 are also maintained at zero while the vertical translation change of the movable member 300 is kept at zero.

【0028】被試験体100の形状が変化すると、懸架
線310が鉛直から傾斜する。この懸架線310の傾斜
は位置ずれ検出手段350によって、次のように検出さ
れる。図5、6において、懸架線310は常にカメラ3
51およびカメラ352で監視されており、懸架線31
0が鉛直から傾いて311の様になるとカメラ351お
よびカメラ352に映る懸架線310の位置が変化す
る。例えばx軸方向の位置ずれ検出では、カメラ351
で検出位置355が検出され、位置ずれ量353が求め
られる。y軸方向も同様にしてカメラ352によって検
出される。
When the shape of the DUT 100 changes, the suspension line 310 is inclined from the vertical. The inclination of the suspension line 310 is detected by the displacement detecting means 350 as follows. In FIGS. 5 and 6, the catenary 310 is always the camera 3
51 and the camera 352, and the
When 0 is inclined from the vertical and becomes like 311, the position of the suspension line 310 reflected on the cameras 351 and 352 changes. For example, in the detection of the displacement in the x-axis direction, the camera 351
, The detection position 355 is detected, and the displacement amount 353 is obtained. Similarly, the y-axis direction is detected by the camera 352.

【0029】上記のように検出された懸架線310の傾
斜がゼロになるように制御回路500にて制御指令を計
算し、能動的駆動手段400を駆動する。図7に示した
ように、駆動車輪401は圧縮ばね要素410によって
常に支持平板200に接触しており、駆動用モータ40
2を駆動することで駆動車輪401が回り、移動子30
0が移動する。移動子300の移動の方向は方向転換用
モータ404を駆動することで任意に設定できる。した
がって、移動子300は被試験体100の形状が変化し
ても、常に懸架線310を鉛直に保つように支持平板2
00に沿って能動的に運動する。
The control command is calculated by the control circuit 500 so that the inclination of the suspension line 310 detected as described above becomes zero, and the active driving means 400 is driven. As shown in FIG. 7, the drive wheel 401 is always in contact with the support plate 200 by the compression spring element 410, and the drive motor 40
2, the driving wheel 401 rotates, and the moving element 30
0 moves. The direction of movement of the moving element 300 can be arbitrarily set by driving the direction changing motor 404. Accordingly, even when the shape of the device under test 100 changes, the movable element 300 keeps the suspension line 310 vertical so as to always maintain the suspension line 310 vertically.
Actively move along 00.

【0030】移動子300の能動的駆動制御についてさ
らに詳細に説明する。移動子の能動的駆動制御のブロッ
ク図を図8に示す。図8において、600は被試験体1
00の位置、601は移動子300の位置をそれぞれ示
す信号である。510は位置ずれ信号変換装置、553
は第一補償器、515は第一増幅器、301は移動子3
00の動特性である。位置ずれ353は被試験体100
の位置600と移動子300の位置601の差であり、
これを位置ずれ検出手段350で検出する。検出された
位置ずれ量は位置ずれ信号変換装置510で変換され、
さらに、移動子300の能動的駆動制御の安定化補償が
第一補償器553によって行われる。安定化された駆動
指令は第一増幅器515で増幅されて能動的駆動手段4
00を駆動する。能動的駆動手段400によって駆動さ
れた移動子300は、移動子300の動特性301に従
って運動し、移動子300の位置601が変化する。
The active drive control of the moving element 300 will be described in more detail. FIG. 8 shows a block diagram of the active drive control of the moving element. In FIG. 8, reference numeral 600 denotes a test object 1.
A position 00 and a signal 601 indicate the position of the moving element 300, respectively. Reference numeral 510 denotes a displacement signal converter, and 553
Is the first compensator, 515 is the first amplifier, 301 is the mover 3
00 is the dynamic characteristic. The displacement 353 indicates that the DUT 100
Is the difference between the position 600 of the moving element 300 and the position 601 of the moving element 300,
This is detected by the displacement detection means 350. The detected displacement amount is converted by the displacement signal converter 510,
Further, stabilization compensation of active drive control of the moving element 300 is performed by the first compensator 553. The stabilized drive command is amplified by the first amplifier 515 and the active drive means 4
Drive 00. The moving element 300 driven by the active driving means 400 moves according to the dynamic characteristic 301 of the moving element 300, and the position 601 of the moving element 300 changes.

【0031】この移動子300の能動的な2次元平面内
での運動と同時に、懸架線310の懸架力を所定の値に
保つ張力制御を行うと、被試験体100の形状が3次元
的に変化しても、被試験体100の運動を拘束すること
なく被試験体100を支えられる。懸架線310の懸架
力制御は次のように行われる。
If the tension control for keeping the suspension force of the suspension line 310 at a predetermined value is performed simultaneously with the active movement of the movable element 300 in the two-dimensional plane, the shape of the DUT 100 becomes three-dimensional. Even if it changes, the DUT 100 can be supported without restricting the movement of the DUT 100. The suspension force control of the suspension line 310 is performed as follows.

【0032】移動子300の懸架線の長さおよび懸架力
の制御のブロック図を図9に示す。この制御は、懸架線
310の長さ611と懸架力621を同時に制御する方
式であり、「位置と力のハイブリッド制御」である。図
9において、610は懸架線長さ指令値、611は懸架
線長さ、620は懸架線懸架力指令値、621は懸架線
懸架力をそれぞれ示す信号である。550は信号処理装
置、551は第一フィルタ、555は第三補償器、55
6は制限装置、554は第二補償器、516は第二増幅
器、511は懸架線長さ信号変換装置、512は懸架線
懸架力信号変換装置、552は第二フィルタである。
FIG. 9 is a block diagram showing the control of the length of the suspension line of the movable element 300 and the suspension force. This control is a method of simultaneously controlling the length 611 of the suspension line 310 and the suspension force 621, and is “hybrid control of position and force”. In FIG. 9, reference numeral 610 denotes a suspension line length command value, 611 denotes a suspension line length, 620 denotes a suspension line suspension force command value, and 621 denotes a signal indicating a suspension line suspension force. 550 is a signal processing device, 551 is a first filter, 555 is a third compensator, 55
6 is a limiting device, 554 is a second compensator, 516 is a second amplifier, 511 is a suspension line length signal conversion device, 512 is a suspension line suspension force signal conversion device, and 552 is a second filter.

【0033】まず、懸架線の長さ制御について説明す
る。懸架線長さ指令値610および懸架線懸架力指令値
620は外部制御装置580から逐次更新される。第一
フィルタ551は懸架線長さ指令値610の低周波成分
のみを出力する。この第一フィルタ551の出力と、懸
架線懸架力指令値620と懸架線懸架力621の差に対
して第三補償器555で制御補償されたものとの和は、
ハイブリッド制御のための等価指令値となる。この等価
指令値は制限装置556で上限値と下限値を制限され、
懸架線長さ611の検出値と比較され、その差が第二補
償器554にて補償される。そして第二増幅器516を
経て、懸架線長さ611と懸架線懸架力621を制御す
る手段であるモータ430を駆動する。モータ430が
回転すると懸架線310の長さ611が変化する。懸架
線長さ611の変化はエンコーダ420と懸架線長さ信
号変換装置511を経て制限装置556を経た等価指令
値と比較される。
First, control of the length of the suspension line will be described. The suspension line length command value 610 and the suspension line suspension force command value 620 are sequentially updated from the external control device 580. The first filter 551 outputs only the low frequency component of the catenary length command value 610. The sum of the output of the first filter 551 and the control result of the difference between the suspension wire suspension force command value 620 and the suspension wire suspension force 621 controlled by the third compensator 555 is:
It becomes an equivalent command value for hybrid control. The upper limit value and the lower limit value of this equivalent command value are limited by the limiting device 556,
The detected value is compared with the detected value of the length of the catenary line 611, and the difference is compensated by the second compensator 554. Then, through the second amplifier 516, the motor 430, which is a means for controlling the suspension line length 611 and the suspension line suspension force 621, is driven. When the motor 430 rotates, the length 611 of the suspension line 310 changes. The change in the catenary length 611 is compared with the equivalent command value via the encoder 420 and the catenary length signal converter 511 and the limiter 556.

【0034】懸架線長さ611が変化すると、被試験体
100を懸架する力も変化する。この懸架線長さ611
の変化と被試験体100の剛性101によって変化した
懸架線懸架力621はロードセル440によって検出さ
れ、懸架線懸架力信号変換装置512および第二フィル
タ552を経て、懸架線懸架力指令値620との差が計
算される。この差は第三補償器555で補償され、懸架
線長さ指令値610との和が等価指令値となる。この等
価指令値は制限装置556に入力され、そこで懸架線長
さを所定範囲に制限するため等価指令値は所定の範囲内
に入るように制限を加えられて出力される。こうして懸
架線310の懸架力の変化によってもモータ430が駆
動され、懸架線の長さ制御と懸架力制御の両方が達成さ
れる。ここで、第二補償器554はPID補償を行い、
第三補償器555はI(積分)補償を行う。また、第二
フィルタ552は第一フィルタと同様に入力の低周波成
分のみを出力する。なお、被試験体100を本運動試験
装置に組み込んだり取り外したりするときは、懸架線3
10の懸架力を制御せず、懸架線310の長さのみを制
御することによって、被試験体100の組み込み、取り
外し作業が行い易い。また、被試験体100の重力キャ
ンセルを高精度に行うためには、上記とは逆に、懸架線
310の長さを制御せずに懸架線310の張力のみを制
御すればよい。
When the length of the suspension line 611 changes, the force for suspending the DUT 100 also changes. This suspension line length 611
And the suspension wire suspension force 621 changed by the rigidity 101 of the test object 100 are detected by the load cell 440, passed through the suspension wire suspension force signal converter 512 and the second filter 552, and output from the suspension wire suspension force command value 620. The difference is calculated. This difference is compensated for by the third compensator 555, and the sum with the catenary length command value 610 becomes the equivalent command value. This equivalent command value is input to the limiting device 556, where the equivalent command value is output after being restricted so as to fall within a predetermined range in order to limit the length of the catenary line to a predetermined range. Thus, the motor 430 is also driven by the change in the suspension force of the suspension line 310, and both the suspension line length control and the suspension force control are achieved. Here, the second compensator 554 performs PID compensation,
The third compensator 555 performs I (integral) compensation. In addition, the second filter 552 outputs only the input low-frequency component similarly to the first filter. When the test object 100 is incorporated into or removed from the exercise test apparatus, the suspension line 3
By controlling only the length of the suspension line 310 without controlling the suspension force of the test piece 10, the work of assembling and removing the DUT 100 can be easily performed. Further, in order to cancel the gravity of the DUT 100 with high accuracy, on the contrary, only the tension of the suspension line 310 need be controlled without controlling the length of the suspension line 310.

【0035】制御回路500の周辺の信号の流れを図1
0に示す。図10において、550は信号処理装置、5
60は信号処理手順用メモリ、570は通信装置、58
0は外部制御装置である。外部制御装置580は、移動
子300に備えられた通信装置570を介して、移動子
300に対して(1)能動的駆動制御の開始・停止指令
の送信、(2)懸架線長さ制御および懸架線懸架力制御
の開始・停止指令の送信、(3)懸架線長さ指令値61
0および懸架線懸架力指令値620の送信、さらに
(4)移動子300の動作状況の受信を行う。外部制御
装置580によって全ての移動子300の動作が一括し
て遠隔操作でき、全ての移動子300の動作状況が一括
してモニタできる。なお、ここでは通信装置570は外
部制御回路580に接続されているが、別の移動子30
0の通信装置570に接続されてもよい。
FIG. 1 shows the flow of signals around the control circuit 500.
0 is shown. 10, reference numeral 550 denotes a signal processing device;
60 is a memory for a signal processing procedure, 570 is a communication device, 58
0 is an external control device. The external control device 580 transmits (1) an active drive control start / stop command to the mobile device 300 via the communication device 570 provided in the mobile device 300, (2) a suspension line length control and Transmission of start / stop commands for suspension line suspension force control, (3) suspension line length command value 61
0 and the suspension line suspension force command value 620 are transmitted, and (4) the operation status of the mobile unit 300 is received. The operation of all the mobile units 300 can be collectively remotely controlled by the external control device 580, and the operation statuses of all the mobile units 300 can be collectively monitored. In this case, the communication device 570 is connected to the external control circuit 580.
0 communication device 570.

【0036】以上のようにして、本実施の形態では、す
べての移動子300は懸架線310が常に鉛直となるよ
うに支持平板200に平行な2次元平面内で独立に能動
的な運動を行うことにより、水平度と平面度が低い支持
平板を用いても、被試験体100の支持平板200に平
行な平面内での全ての2次元的運動を拘束することなく
被試験体100を支持することができる。さらに、懸架
線310の長さと懸架力を検出し、それを制御するの
で、3次元的運動をも拘束することなく被試験体100
を支持することができる。さらに、モータ430を懸架
線310の長さ制御と懸架力制御の両方に用いることに
より、部品点数を減らすことができる。
As described above, in the present embodiment, all the moving elements 300 independently and actively move in a two-dimensional plane parallel to the supporting plate 200 so that the suspension line 310 is always vertical. Thus, even if a support plate having low horizontality and flatness is used, the test object 100 is supported without restraining all two-dimensional movements of the test object 100 in a plane parallel to the support plate 200. be able to. Further, since the length and the suspension force of the suspension line 310 are detected and controlled, the test object 100 can be controlled without restricting the three-dimensional movement.
Can be supported. Further, by using the motor 430 for both the length control and the suspension force control of the suspension line 310, the number of parts can be reduced.

【0037】なお、モータ430に電源が供給されてい
ないとき、懸架線310が被試験体100の重力で引き
出されてしまうのを防ぐために、モータ430の軸を固
定するブレーキ431が取り付けられている。
In order to prevent the suspension line 310 from being pulled out by the gravity of the device under test 100 when power is not supplied to the motor 430, a brake 431 for fixing the shaft of the motor 430 is attached. .

【0038】また、上部固定板460と懸架線張力検出
手段であるロードセル440との間には球面ジョイント
461が取り付けられているため、支持平板200が水
平に保たれていない状態でも、ロードセル440よりも
鉛直下方の部分は水平面に対する姿勢を保つので、懸架
線310の鉛直からの傾きは位置ずれ検出手段350に
よって正確に検出される。
Further, since the spherical joint 461 is attached between the upper fixed plate 460 and the load cell 440 serving as the suspension line tension detecting means, even if the support plate 200 is not kept horizontal, the load cell 440 is not used. Since the vertically lower portion also keeps the attitude with respect to the horizontal plane, the inclination of the suspension line 310 from the vertical direction is accurately detected by the displacement detection means 350.

【0039】さらに、懸架線310の鉛直下方にはばね
311が取り付けられており、フック313を介して吊
り下げられた被試験体100の吊り下げ荷重が急激に変
化したり、予期できない外力が加わったりしたときで
も、被試験体100を緩やかに支持できる。また、ばね
311の振動を抑えるためにダンパ312を取り付けて
いる。
Further, a spring 311 is attached vertically below the suspension line 310, and the suspension load of the test object 100 suspended via the hook 313 changes suddenly or an unexpected external force is applied. Even if it does, the test object 100 can be loosely supported. Further, a damper 312 is attached to suppress the vibration of the spring 311.

【0040】駆動用モータ402、回転用モータ40
4、モータ430、ロードセル440、カメラ351、
カメラ352および制御回路500は電源を必要とする
が、この電源は移動子300にバッテリとして搭載する
ことも、外部から電線590で供給することも可能であ
る。
Driving motor 402, rotating motor 40
4, motor 430, load cell 440, camera 351,
The camera 352 and the control circuit 500 require a power source, and this power source can be mounted on the movable element 300 as a battery, or can be supplied from outside by a wire 590.

【0041】複数の移動子300に対して懸架線310
の懸架力指令値620を外部制御装置580から与える
ので、懸架線310の張力は被試験体100の運動挙動
に応じて時系列で変更可能である。図1では外部制御装
置580と複数の移動子300を電線590で接続して
いるが、無線を利用した通信を行うことも可能である。
さらに、同じ通信回線を利用して移動子300の動作状
況を外部計算機でモニタすることも可能である。
A suspension line 310 is provided for a plurality of movable elements 300.
Is given from the external control device 580, so that the tension of the suspension line 310 can be changed in a time series according to the motion behavior of the DUT 100. In FIG. 1, the external control device 580 and the plurality of movable elements 300 are connected by the electric wire 590, but it is also possible to perform wireless communication.
Further, it is also possible to monitor the operation status of the mobile unit 300 by using an external computer using the same communication line.

【0042】本実施の形態によれば、移動子300は能
動的駆動手段400によって能動的に駆動されているの
で、電源用の電線や有線通信回線があっても、これらの
配線による運動抵抗は相殺される。
According to the present embodiment, since the movable element 300 is actively driven by the active driving means 400, even if there is a power supply wire or a wired communication line, the movement resistance due to these wires is small. Offset.

【0043】磁界発生手段320に永久磁石321を用
いることにより、移動子を支持平板に支持するための電
力が不要となるが、永久磁石321と同じ向きの磁束を
発生するような電磁石を併用することも可能であり、被
試験体100の重力が大きくなった場合にも、電磁石も
補助的に使うことにより永久磁石321を交換する等の
大きな設計変更をしなくても対応できる。
By using the permanent magnet 321 for the magnetic field generating means 320, electric power for supporting the moving element on the supporting flat plate becomes unnecessary, but an electromagnet which generates a magnetic flux in the same direction as the permanent magnet 321 is also used. It is also possible to cope with the case where the gravity of the test object 100 becomes large without using a large design change such as replacing the permanent magnet 321 by using the electromagnet as an auxiliary.

【0044】実施の形態2.実施の形態1では能動的駆
動手段400を図7のように構成したが、図11
(a)、(B)にそれぞれ垂直断面図および水平断面図
で示すように構成しても同様の効果が得られる。図11
において、405はx軸駆動用モータ、406はy軸駆
動用モータ、407はx軸駆動ロータ、408はy軸駆
動ロータ、409はベアリングである。x軸駆動ロータ
407はx軸駆動用モータ405に、y軸駆動ロータ4
08はy軸駆動用モータ406に、それぞれ固定されて
おり、さらにこの二つのモータ405および406は駆
動車輪保持台403に固定されている。駆動車輪401
は球形状であり、その中心が駆動車輪保持台403に対
して動かないように、駆動車輪保持台403にベアリン
グを介して固定されている。二つのモータ405と40
6は独立に駆動できるので任意の方向に駆動力を得られ
る。
Embodiment 2 In the first embodiment, the active driving means 400 is configured as shown in FIG.
The same effects can be obtained even if the configuration is shown in the vertical sectional view and the horizontal sectional view in (a) and (B), respectively. FIG.
, 405 is an x-axis drive motor, 406 is a y-axis drive motor, 407 is an x-axis drive rotor, 408 is a y-axis drive rotor, and 409 is a bearing. The x-axis drive rotor 407 is connected to the x-axis drive motor 405 and the y-axis drive rotor 4.
Reference numeral 08 is fixed to the y-axis driving motor 406, and the two motors 405 and 406 are fixed to the driving wheel holding base 403. Drive wheel 401
Has a spherical shape, and is fixed to the driving wheel holding base 403 via a bearing so that the center thereof does not move with respect to the driving wheel holding base 403. Two motors 405 and 40
6 can be driven independently, so that a driving force can be obtained in any direction.

【0045】実施の形態3.実施の形態1では位置ずれ
検出手段350を図5および図6のように構成したが、
図12のように構成しても同様の効果が得られる。図1
2において、360は被試験体100に取り付けられた
光学的ターゲット、370は移動子300の下部固定板
470に取り付けられた光学的監視装置である。光学的
監視装置370は光学的ターゲット360を常にその視
野に入れており、被試験体100が変形すると光学的タ
ーゲット360も被試験体100と一緒に動き、被試験
体100と移動子300との水平面内での位置ずれが光
学的監視装置370で検出される。こうして検出された
被試験体100と移動子300の水平方向の位置ずれを
もとに能動的駆動装置400を制御することで、移動子
300を動かし、懸架線310が鉛直に保たれる。な
お、光学的監視装置370は懸架線310の端部のフッ
ク313の鉛直上方に位置し、かつ、光学的ターゲット
360はフック313の鉛直下方の被試験体100表面
に取り付けられているとき、位置ずれの検出精度が最も
高くなる。
Embodiment 3 In the first embodiment, the displacement detection means 350 is configured as shown in FIGS.
A similar effect can be obtained even if the configuration is as shown in FIG. FIG.
2, reference numeral 360 denotes an optical target attached to the device under test 100, and 370 denotes an optical monitoring device attached to the lower fixed plate 470 of the moving element 300. The optical monitoring device 370 always keeps the optical target 360 in its field of view, and when the device under test 100 is deformed, the optical target 360 moves together with the device under test 100, and the optical target 360 moves between the device under test 100 and the movable element 300. The displacement in the horizontal plane is detected by the optical monitoring device 370. By controlling the active driving device 400 based on the horizontal displacement between the test object 100 and the movable element 300 detected in this way, the movable element 300 is moved, and the suspension line 310 is kept vertical. The optical monitoring device 370 is positioned vertically above the hook 313 at the end of the suspension line 310, and the optical target 360 is positioned when the optical target 360 is mounted on the surface of the DUT 100 vertically below the hook 313. The deviation detection accuracy is the highest.

【0046】実施の形態4.実施の形態1では位置ずれ
検出手段350を図5および図6のように構成したが、
図13のように構成しても同様の効果が得られる。図1
3において、381は懸架線ガイド、382はx軸用弾
性体、383はy軸用弾性体、384はx軸水平力検出
装置、385はy軸水平力検出装置、359は位置ずれ
検出器外枠である。懸架線310は懸架線ガイド381
の中を通っており、懸架線ガイド381の内径と懸架線
310の外径ははめ合いの精度で一致している。懸架線
ガイド381はx軸用弾性体382およびy軸用弾性体
383を介してx軸水平力検出装置384およびy軸水
平力検出装置385と結合されている。懸架線310が
鉛直から傾くと、懸架線ガイド381が懸架線310と
共にx−y平面上でずれ、x軸用弾性体382およびy
軸用弾性体383に弾性変形が生じるので、この弾性変
形をx軸水平力検出装置384およびy軸水平力検出装
置385で力として検出する。こうして検出された力か
ら被試験体100と移動子300の水平方向の位置ずれ
を算出し、能動的駆動装置400を制御することで、移
動子300を動かし、懸架線310が鉛直に保たれる。
なお、実施の形態1で示した図2における懸架線310
の懸架力を検出するロードセル440を直交3軸の力を
検出可能な3軸ロードセルにすれば、水平力検出装置3
84および385を省いて本実施の形態と同等の効果を
得ることができる。
Embodiment 4 FIG. In the first embodiment, the displacement detection means 350 is configured as shown in FIGS.
A similar effect can be obtained even if the configuration is as shown in FIG. FIG.
In 3, 381 is a suspension line guide, 382 is an x-axis elastic body, 383 is a y-axis elastic body, 384 is an x-axis horizontal force detection device, 385 is a y-axis horizontal force detection device, and 359 is a position deviation detector outside It is a frame. The suspension line 310 is a suspension line guide 381.
, The inside diameter of the suspension line guide 381 and the outside diameter of the suspension line 310 coincide with each other with the accuracy of fitting. The suspension line guide 381 is connected to an x-axis horizontal force detector 384 and a y-axis horizontal force detector 385 via an x-axis elastic body 382 and a y-axis elastic body 383. When the suspension line 310 is inclined from the vertical, the suspension line guide 381 is displaced on the xy plane together with the suspension line 310, and the x-axis elastic members 382 and y
Since elastic deformation occurs in the shaft elastic body 383, the elastic deformation is detected as a force by the x-axis horizontal force detecting device 384 and the y-axis horizontal force detecting device 385. The displacement of the test object 100 and the moving element 300 in the horizontal direction is calculated from the force detected in this way, and the active element 400 is controlled to move the moving element 300 and maintain the suspension line 310 vertically. .
Note that the suspension line 310 in FIG.
If the load cell 440 for detecting the suspension force of the horizontal force detection device is a three-axis load cell capable of detecting the force of three orthogonal axes, the horizontal force detection device 3
An effect equivalent to that of the present embodiment can be obtained by omitting 84 and 385.

【0047】[0047]

【発明の効果】以上のように、第1の発明によれば、磁
性体よりなり、おおむね水平な下面を有する基準板と、
磁気吸引力によって前記基準板の下面に接触支持され、
該下面に沿って2次元平面内を自由に移動可能な移動子
と、前記移動子から下方に吊り下げられ被試験体を懸架
支持する懸架線とを備え、前記移動子は、前記磁気吸引
力を発生する磁界発生手段と、前記基準板の下面と機械
的に接触する接触保持手段と、前記被試験体と前記移動
子との間の前記基準板に平行な平面内での相対的な位置
ずれ量を検出する位置ずれ検出手段と、前記位置ずれ検
出手段によって検出された位置ずれ量を最小とするよう
に前記基準板の下面に沿って前記移動子を駆動する能動
的駆動手段とを有するので、磁界発生手段と接触保持手
段によって移動子を基準板下面に接触させつつ移動子自
体と被試験体の重力を支えることで、移動子と基準板下
面間に所定の間隔を保持するために電磁石によって磁気
吸引力を微調整しなくてもよく、永久磁石を用いること
ができるので電力は不要になる。また、位置ずれ検出手
段と能動的駆動手段によって被試験体の基準板下面に平
行な2次元平面内での運動に追従して移動子が基準板下
面を自由に移動できることにより、被試験体の基準板下
面に平行な平面内での2次元的運動を拘束することなく
被試験体を支持することが可能になる。さらに、基準板
下面の平面度および水平度が低くてもよい。
As described above, according to the first invention, a reference plate made of a magnetic material and having a substantially horizontal lower surface is provided.
Contacted and supported on the lower surface of the reference plate by magnetic attraction,
A movable element that can freely move in a two-dimensional plane along the lower surface; and a suspension line that is suspended from the movable element and that suspends and supports the device under test. Magnetic field generating means, a contact holding means for mechanically contacting the lower surface of the reference plate, and a relative position in a plane parallel to the reference plate between the device under test and the mover. A displacement detecting means for detecting the displacement, and an active driving means for driving the movable element along the lower surface of the reference plate so as to minimize the displacement detected by the displacement detecting means. Therefore, by supporting the gravitational force between the moving element itself and the DUT while keeping the moving element in contact with the lower surface of the reference plate by the magnetic field generating means and the contact holding means, a predetermined distance is maintained between the moving element and the lower surface of the reference plate. Fine adjustment of magnetic attraction by electromagnet Ku may be, the power is not necessary because it is possible to use a permanent magnet. In addition, the movable element can freely move on the lower surface of the reference plate by following the movement of the device under test in a two-dimensional plane parallel to the lower surface of the reference plate by means of the displacement detection means and the active driving device. The test object can be supported without restricting two-dimensional movement in a plane parallel to the lower surface of the reference plate. Further, the flatness and the horizontality of the lower surface of the reference plate may be low.

【0048】第2の発明によれば、第1の発明におい
て、前記移動子は、懸架線の長さを検出する懸架線長さ
検出手段と、前記懸架線の長さを制御する懸架線長さ制
御手段と、前記懸架線が被試験体を懸架する力を検出す
る懸架線懸架力検出手段と、前記懸架線の懸架力を制御
する懸架線懸架力制御手段とを備えたので、被試験体の
3次元的な運動を拘束することなく、被試験体を支持す
ることができる。
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect, the movable element comprises a suspension line length detecting means for detecting a length of the suspension line, and a suspension line length for controlling the length of the suspension line. Control means, a suspension wire suspension force detection means for detecting a force by which the suspension wire suspends the device under test, and a suspension wire suspension force control means for controlling the suspension force of the suspension wire. The test object can be supported without restricting the three-dimensional movement of the body.

【0049】第3の発明によれば、第2の発明におい
て、前記懸架線長さ制御手段および懸架力制御手段は、
前記懸架線の長さおよび懸架力を調整するモータを構成
要素として含むので、懸架線の長さ調整と懸架力調整の
両方をモータで兼用でき、部品点数を減らすことができ
る。
According to a third aspect, in the second aspect, the suspension line length control means and the suspension force control means comprise:
Since a motor for adjusting the length of the suspension line and the suspension force is included as a component, both the adjustment of the suspension line length and the adjustment of the suspension force can be shared by the motor, and the number of parts can be reduced.

【0050】第4の発明によれば、第1ないし3の何れ
かの発明において、基準板の下面に対向する移動子の面
に、磁界発生手段として少なくとも永久磁石を配置し、
かつ接触保持手段として、前記基準板の下面と接触する
球体を摩擦力低減手段により回動自在に支持した少なく
とも3台の自由輪を、同一直線上に並ばないように配置
したので、簡単な構成により、移動子は基準板下面に対
して一定の姿勢を保ちながら基準板下面に沿って自由に
移動できる。
According to a fourth aspect of the present invention, in any one of the first to third aspects, at least a permanent magnet is disposed as a magnetic field generating means on a surface of the movable member facing a lower surface of the reference plate,
In addition, as the contact holding means, at least three free wheels that rotatably support a sphere in contact with the lower surface of the reference plate by the frictional force reducing means are arranged so as not to be aligned on the same straight line. Accordingly, the movable element can freely move along the lower surface of the reference plate while maintaining a constant posture with respect to the lower surface of the reference plate.

【0051】第5の発明によれば、第1ないし4の何れ
かの発明において、前記能動的駆動手段は、前記懸架線
の鉛直上方に配置された少なくとも1台の駆動輪と、前
記駆動輪を基準板の下面に対して押し付ける圧縮ばね要
素と、前記駆動輪を前記基準板の下面に平行な2次元平
面内で任意の方向に対して駆動する力を発生する駆動方
向調整手段とを有するので、圧縮ばね要素によって駆動
輪が基準板下面に対して発生する駆動力を確実に伝達
し、駆動方向調整手段によって駆動輪が発生する駆動力
が基準板下面に沿った2次元平面内のすべての方向に対
して負荷可能になることで、移動子を基準板下面に沿っ
て確実に任意の位置に移動させることができる。
According to a fifth aspect of the present invention, in any one of the first to fourth aspects of the present invention, the active drive means includes at least one drive wheel disposed vertically above the suspension line; And a driving direction adjusting means for generating a force for driving the driving wheel in an arbitrary direction within a two-dimensional plane parallel to the lower surface of the reference plate. Therefore, the driving force generated by the driving wheel to the lower surface of the reference plate is reliably transmitted by the compression spring element, and the driving force generated by the driving wheel by the driving direction adjusting means is all in the two-dimensional plane along the lower surface of the reference plate. In this case, the movable element can be reliably moved to an arbitrary position along the lower surface of the reference plate.

【0052】第6の発明によれば、第1ないし5の何れ
かの発明において、前記位置ずれ検出手段は、移動子に
配設され、懸架線の鉛直方向に対する傾きを検出する傾
き検出装置を備えたので、検出された傾きを最小とする
ように移動子を移動させることにより、被試験体の基準
板下面に平行な2次元的運動を拘束することなく被試験
体を支持することができる。
According to a sixth aspect of the present invention, in any one of the first to fifth aspects, the displacement detecting means is provided on the movable member and detects the inclination of the suspension line with respect to the vertical direction. Since the moving member is moved so as to minimize the detected inclination, the device under test can be supported without restraining the two-dimensional movement parallel to the lower surface of the reference plate of the device under test. .

【0053】第7の発明によれば、第1ないし5の何れ
かの発明において、前記位置ずれ検出手段は、被試験体
に設けられた光学的ターゲットと、移動子に設けられ、
前記光学的ターゲットの像の位置を検知する光学的監視
装置とを備えたので、検知された像の位置ずれを最小と
するように移動子を移動させることにより、被試験体の
基準板下面に平行な2次元的運動を拘束することなく被
試験体を支持することができる。
According to a seventh aspect, in any one of the first to fifth aspects, the displacement detection means is provided on an optical target provided on the device under test, and on a movable element,
An optical monitoring device that detects the position of the image of the optical target is provided, so that the moving element is moved so as to minimize the positional deviation of the detected image, so that the lower surface of the reference plate of the device under test is moved. The test object can be supported without restraining the parallel two-dimensional movement.

【0054】第8の発明によれば、第1ないし5の何れ
かの発明において、前記位置ずれ検出手段は、移動子に
配設され、懸架線に作用する水平方向の力を検出する水
平力検出装置を備えたので、検出された水平分力を最小
とするように移動子を移動させることにより、被試験体
の基準板下面に平行な2次元的運動を拘束することなく
被試験体を支持することができる。
According to an eighth aspect of the present invention, in any one of the first to fifth aspects, the displacement detecting means is provided on the movable member and detects a horizontal force acting on the suspension line. Since the detector is provided, the test piece is moved without restraining the two-dimensional movement parallel to the lower surface of the reference plate of the test piece by moving the moving element so as to minimize the detected horizontal component force. Can be supported.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明の実施の形態1による運動試験装置の
全体構成を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing an overall configuration of a motion test device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】 本発明の実施の形態1による運動試験装置の
移動子の構成を拡大して示す斜視図である。
FIG. 2 is an enlarged perspective view showing a configuration of a moving element of the exercise test device according to the first embodiment of the present invention.

【図3】 本発明の実施の形態1による運動試験装置に
おける磁界発生手段を示す断面図である。
FIG. 3 is a sectional view showing a magnetic field generating means in the exercise test device according to the first embodiment of the present invention.

【図4】 本発明の実施の形態1による運動試験装置に
おける接触保持手段を示す断面図である。
FIG. 4 is a sectional view showing a contact holding unit in the exercise test device according to the first embodiment of the present invention.

【図5】 本発明の実施の形態1による運動試験装置に
おける位置ずれ検出手段を示す水平断面図である。
FIG. 5 is a horizontal cross-sectional view showing a displacement detecting unit in the exercise test device according to the first embodiment of the present invention.

【図6】 本発明の実施の形態1による運動試験装置に
おける位置ずれ検出手段を示す垂直断面図である。
FIG. 6 is a vertical sectional view showing a displacement detecting means in the exercise test device according to the first embodiment of the present invention.

【図7】 本発明の実施の形態1による運動試験装置に
おける能動的駆動手段の構成を模式的に示す断面図であ
る。
FIG. 7 is a cross-sectional view schematically showing a configuration of active driving means in the exercise test device according to the first embodiment of the present invention.

【図8】 本発明の実施の形態1による運動試験装置に
おける能動的駆動制御のブロック図である。
FIG. 8 is a block diagram of active drive control in the exercise test device according to the first embodiment of the present invention.

【図9】 本発明の実施の形態1による運動試験装置に
おける懸架線長さおよび懸架線懸架力の制御のブロック
図である。
FIG. 9 is a block diagram of control of a suspension line length and a suspension line suspension force in the exercise test device according to the first embodiment of the present invention.

【図10】 本発明の実施の形態1による運動試験装置
における回路基板の機能ブロック図である。
FIG. 10 is a functional block diagram of a circuit board in the exercise test device according to the first embodiment of the present invention.

【図11】 本発明の実施の形態2による運動試験装置
における能動的駆動手段の構成を示し、(a)は垂直断
面図、(b)は水平断面図である。
11A and 11B show a configuration of an active driving means in the exercise test device according to the second embodiment of the present invention, wherein FIG. 11A is a vertical sectional view, and FIG. 11B is a horizontal sectional view.

【図12】 本発明の実施の形態3による運動試験装置
における位置ずれ検出手段の構成を示す概略図である。
FIG. 12 is a schematic diagram showing a configuration of a displacement detection unit in the exercise test device according to the third embodiment of the present invention.

【図13】 本発明の実施の形態4による運動試験装置
における位置ずれ検出手段の構成を示す斜視図である。
FIG. 13 is a perspective view showing a configuration of a displacement detecting unit in the exercise test device according to the fourth embodiment of the present invention.

【図14】 第1の従来技術による運動試験装置の概略
図である。
FIG. 14 is a schematic view of a motion test apparatus according to a first prior art.

【図15】 図14とは別の第2の従来技術による運動
試験装置の概略図である。
FIG. 15 is a schematic view of a motion test apparatus according to a second prior art different from FIG. 14;

【図16】 図15に示した第2の従来技術による運動
試験装置の要部を拡大して示す斜視図である。
FIG. 16 is an enlarged perspective view showing a main part of the exercise test device according to the second conventional technique shown in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 フレーム、 2 第一のレール、 3 第二のレー
ル、 4 スライダー機構、 5 サスペンションワイ
ヤ、 6 被試験体、 10 支持体、 11基準板、
12 対象物、 13 非接触型変位センサ、 14
電磁アクチュエータ、 15 ベースプレート、 1
6 モータ、 17 ブレーキ、 18 エンコーダ、
19 ケーブル、 20 ばね、 21 ダンパ、
22ロードセル、 23 球面ジョイント、 24 固
定板、 25 制御回路、100 被試験体、 200
基準板、 300 移動子、 310 懸架線、31
1 ばね、 312 ダンパ、 313 フック、 3
14 懸架線の中心線、 320 磁界発生手段、 3
21 永久磁石、 322 磁束、 325 マグネッ
トヨーク、 328 間隙、 330 接触保持手段、
331自由車輪、 332 保持台、 340 ベア
リング、 350 位置ずれ検出手段、 351 カメ
ラ、 352 カメラ、 353 位置ずれ、 355
検出位置、 359 位置ずれ検出器外枠、 360
光学的ターゲット、 370 光学的監視装置、 38
0 水平力検出装置、 381 懸架線ガイド、382
x軸用弾性体、 383 y軸用弾性体、 384
x軸水平力検出装置、 385 y軸水平力検出装置、
400 能動的駆動手段、 401駆動車輪、 40
2 駆動用モータ、 403 駆動車輪保持台、 40
4 方向転換用モータ、 405 x軸駆動用モータ、
406 y軸駆動用モータ、407 x軸駆動ロー
ラ、 408 y軸駆動ローラ、 409 ベアリン
グ、 410 圧縮ばね要素、 420 エンコーダ、
430 モータ、 431 ブレーキ、 440 ロ
ードセル、 460 上部固定板、 461 球面ジョ
イント、 470 下部固定板、 500 制御回路、
510 位置ずれ信号変換装置、 511 懸架線長
さ信号変換装置、 512 懸架線懸架力信号変換装
置、 515 第一増幅器、 516 第二増幅器、
550 信号処理装置、 551 第一フィルタ、 5
52 第二フィルタ、 553 第一補償器、 554
第二補償器、 555 第三補償器、 556 制限
装置、560 信号処理手順用メモリ、 570 通信
装置、 580 外部制御装置、 590 電線、 6
00 被試験体の位置、 601 移動子の位置、 6
10 移動子の懸架線長さ指令値、 611 移動子の
懸架線長さ、 620移動子の懸架線懸架力指令値、
621 移動子の懸架線懸架力。
1 frame, 2 first rail, 3 second rail, 4 slider mechanism, 5 suspension wire, 6 DUT, 10 support, 11 reference plate,
12 object, 13 non-contact displacement sensor, 14
Electromagnetic actuator, 15 base plate, 1
6 motors, 17 brakes, 18 encoders,
19 cable, 20 spring, 21 damper,
22 load cell, 23 spherical joint, 24 fixing plate, 25 control circuit, 100 test object, 200
Reference plate, 300 mover, 310 suspension line, 31
1 spring, 312 damper, 313 hook, 3
14 centerline of suspension line, 320 magnetic field generating means, 3
21 permanent magnet, 322 magnetic flux, 325 magnet yoke, 328 gap, 330 contact holding means,
331 free wheel, 332 holding stand, 340 bearing, 350 displacement detection means, 351 camera, 352 camera, 353 displacement, 355
Detection position, 359 Position shift detector outer frame, 360
Optical target, 370 optical monitoring device, 38
0 horizontal force detector, 381 suspension line guide, 382
Elastic body for x-axis, 383 Elastic body for y-axis, 384
x-axis horizontal force detector, 385 y-axis horizontal force detector,
400 active drive means, 401 drive wheels, 40
2 drive motor, 403 drive wheel holder, 40
4 direction change motor, 405 x axis drive motor,
406 y-axis drive motor, 407 x-axis drive roller, 408 y-axis drive roller, 409 bearing, 410 compression spring element, 420 encoder,
430 motor, 431 brake, 440 load cell, 460 upper fixed plate, 461 spherical joint, 470 lower fixed plate, 500 control circuit,
510 position shift signal converter, 511 suspension line length signal converter, 512 suspension line suspension force signal converter, 515 first amplifier, 516 second amplifier,
550 signal processing device, 551 first filter, 5
52 second filter, 553 first compensator, 554
Second compensator, 555 Third compensator, 556 Limiting device, 560 Memory for signal processing procedure, 570 Communication device, 580 External control device, 590 Wire, 6
00 Position of test object, 601 Position of mover, 6
10 Suspension line command value of slider, 611 Suspension line length of slider, 620 Suspension line command value of slider,
621 The suspension wire suspension force of the mover.

フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI H02N 15/00 H02N 15/00 Continued on the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code FI H02N 15/00 H02N 15/00

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 磁性体よりなり、おおむね水平な下面を
有する基準板と、 磁気吸引力によって前記基準板の下面に接触支持され、
該下面に沿って2次元平面内を自由に移動可能な移動子
と、 前記移動子から下方に吊り下げられ被試験体を懸架支持
する懸架線とを備え、 前記移動子は、 前記磁気吸引力を発生する磁界発生手段と、 前記基準板の下面と機械的に接触する接触保持手段と、 前記被試験体と前記移動子との間の前記基準板に平行な
平面内での相対的な位置ずれ量を検出する位置ずれ検出
手段と、 前記位置ずれ検出手段によって検出された位置ずれ量を
最小とするように前記基準板の下面に沿って前記移動子
を駆動する能動的駆動手段とを有することを特徴とする
運動試験装置。
1. A reference plate made of a magnetic material and having a substantially horizontal lower surface, and being contacted and supported on a lower surface of the reference plate by magnetic attraction,
A movable element that can freely move in a two-dimensional plane along the lower surface; and a suspension line that is suspended downward from the movable element and suspends and supports the device under test. Magnetic field generating means for generating a magnetic field; contact holding means for mechanically contacting the lower surface of the reference plate; and a relative position in a plane parallel to the reference plate between the device under test and the mover. A displacement detecting means for detecting a displacement amount; and an active driving means for driving the moving element along a lower surface of the reference plate so as to minimize the displacement amount detected by the displacement detecting means. An exercise test device characterized in that:
【請求項2】 前記移動子は、 懸架線の長さを検出する懸架線長さ検出手段と、 前記懸架線の長さを制御する懸架線長さ制御手段と、 前記懸架線が被試験体を懸架する力を検出する懸架線懸
架力検出手段と、 前記懸架線の懸架力を制御する懸架線懸架力制御手段と
を備えたことを特徴とする請求項1記載の運動試験装
置。
2. The apparatus according to claim 1, wherein the movable element comprises: a suspension line length detecting unit configured to detect a length of a suspension line; a suspension line length control unit configured to control a length of the suspension line; The exercise test apparatus according to claim 1, further comprising: a suspension line suspension force detection unit that detects a suspension force of the suspension line; and a suspension line suspension force control unit that controls a suspension force of the suspension line.
【請求項3】 前記懸架線長さ制御手段および懸架力制
御手段は、前記懸架線の長さおよび懸架力を調整するモ
ータを構成要素として含むことを特徴とする請求項2記
載の運動試験装置。
3. The exercise test apparatus according to claim 2, wherein the suspension line length control means and the suspension force control means include a motor for adjusting the length and the suspension force of the suspension line as a component. .
【請求項4】 基準板の下面に対向する移動子の面に、
磁界発生手段として少なくとも永久磁石を配置し、かつ
接触保持手段として、前記基準板の下面と接触する球体
を摩擦力低減手段により回動自在に支持した少なくとも
3台の自由輪を、同一直線上に並ばないように配置した
ことを特徴とする請求項1ないし3の何れかに記載の運
動制御装置。
4. A movable member facing a lower surface of a reference plate,
At least three free wheels, in which at least a permanent magnet is arranged as a magnetic field generating means and a sphere in contact with the lower surface of the reference plate is rotatably supported by a frictional force reducing means as a contact holding means, are arranged on the same straight line. The motion control device according to any one of claims 1 to 3, wherein the motion control device is arranged so as not to be lined up.
【請求項5】 前記能動的駆動手段は、 前記懸架線の鉛直上方に配置された少なくとも1台の駆
動輪と、 前記駆動輪を基準板の下面に対して押し付ける圧縮ばね
要素と、 前記駆動輪を前記基準板の下面に平行な2次元平面内で
任意の方向に対して駆動する力を発生する駆動方向調整
手段とを有することを特徴とする請求項1ないし4の何
れかに記載の運動試験装置。
5. The active driving means includes: at least one driving wheel disposed vertically above the suspension line; a compression spring element for pressing the driving wheel against a lower surface of a reference plate; and the driving wheel. 5. A motion according to claim 1, further comprising: a driving direction adjusting means for generating a driving force for driving the driving force in an arbitrary direction in a two-dimensional plane parallel to the lower surface of the reference plate. Testing equipment.
【請求項6】 前記位置ずれ検出手段は、移動子に配設
され、懸架線の鉛直方向に対する傾きを検出する傾き検
出装置を備えたこと特徴とする請求項1ないし5の何れ
かに記載の運動試験装置。
6. The apparatus according to claim 1, wherein the displacement detecting means includes a tilt detecting device disposed on the movable element and detecting a tilt of the suspension line with respect to a vertical direction. Exercise test equipment.
【請求項7】 前記位置ずれ検出手段は、被試験体に設
けられた光学的ターゲットと、移動子に設けられ、前記
光学的ターゲットの像の位置を検知する光学的監視装置
とを備えたことを特徴とする請求項1ないし5の何れか
に記載の運動試験装置。
7. The apparatus according to claim 1, wherein the displacement detecting means includes an optical target provided on the device under test, and an optical monitoring device provided on a movable element for detecting a position of an image of the optical target. The exercise test device according to any one of claims 1 to 5, characterized in that:
【請求項8】 前記位置ずれ検出手段は、移動子に配設
され、懸架線に作用する水平方向の力を検出する水平力
検出装置を備えたことを特徴とする請求項1ないし5の
何れかに記載の運動試験装置。
8. The apparatus according to claim 1, wherein said displacement detecting means includes a horizontal force detecting device disposed on the movable member and detecting a horizontal force acting on the suspension line. An exercise test apparatus according to any one of the above.
JP2118898A 1998-02-02 1998-02-02 Motion testing apparatus Pending JPH11218471A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2118898A JPH11218471A (en) 1998-02-02 1998-02-02 Motion testing apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2118898A JPH11218471A (en) 1998-02-02 1998-02-02 Motion testing apparatus

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH11218471A true JPH11218471A (en) 1999-08-10

Family

ID=12047988

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2118898A Pending JPH11218471A (en) 1998-02-02 1998-02-02 Motion testing apparatus

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH11218471A (en)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1070666A3 (en) * 1999-07-20 2001-09-05 AeroLas GmbH Aerostatische Lager-Lasertechnik Bearing arrangement for supporting tension forces and bearing head for said bearing arrangement
JP2006337253A (en) * 2005-06-03 2006-12-14 Tama Tlo Kk Device and program for detecting swing angle, and recording medium and two-dimensional wire suspending apparatus
JP2008168760A (en) * 2007-01-11 2008-07-24 Ihi Aerospace Co Ltd Two-dimensional low gravity environment simulator
JP2011516352A (en) * 2008-04-01 2011-05-26 パンドウィット・コーポレーション Tension holding type metal binding tool
CN104634602A (en) * 2015-02-28 2015-05-20 哈尔滨工业大学 Linear loading and measuring device of transferring mechanism test testing bed
CN109632057A (en) * 2019-02-27 2019-04-16 北京航空航天大学 A kind of novel apparatus for measuring quality based on compliant mechanism
CN109733649A (en) * 2018-12-11 2019-05-10 上海航天控制技术研究所 The non-fully connection constraints state ground simulation method of spatial group zoarium spacecraft

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1070666A3 (en) * 1999-07-20 2001-09-05 AeroLas GmbH Aerostatische Lager-Lasertechnik Bearing arrangement for supporting tension forces and bearing head for said bearing arrangement
JP2006337253A (en) * 2005-06-03 2006-12-14 Tama Tlo Kk Device and program for detecting swing angle, and recording medium and two-dimensional wire suspending apparatus
JP2008168760A (en) * 2007-01-11 2008-07-24 Ihi Aerospace Co Ltd Two-dimensional low gravity environment simulator
JP2011516352A (en) * 2008-04-01 2011-05-26 パンドウィット・コーポレーション Tension holding type metal binding tool
CN104634602A (en) * 2015-02-28 2015-05-20 哈尔滨工业大学 Linear loading and measuring device of transferring mechanism test testing bed
CN109733649A (en) * 2018-12-11 2019-05-10 上海航天控制技术研究所 The non-fully connection constraints state ground simulation method of spatial group zoarium spacecraft
CN109733649B (en) * 2018-12-11 2022-02-22 上海航天控制技术研究所 Non-complete connection constraint state ground simulation method for space combination spacecraft
CN109632057A (en) * 2019-02-27 2019-04-16 北京航空航天大学 A kind of novel apparatus for measuring quality based on compliant mechanism
CN109632057B (en) * 2019-02-27 2020-07-31 北京航空航天大学 Quality measuring device based on flexible mechanism

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10901312B2 (en) Moveably-coupled screen actuators
US4908558A (en) Spherical motion simulator
JP3226704B2 (en) Exposure equipment
US5368271A (en) Gimbal vibration isolation system
EP2261530A1 (en) An active vibration isolation and damping system
CN106896621A (en) Adjust the inclined method of movable body
JPH0863231A (en) Target moving device, positioning device, and movable stage device
JP2009542174A (en) Tilting device
US7171756B2 (en) Construction laser with tiltable deflecting means
JP5949972B1 (en) Imaging device
JPH11218471A (en) Motion testing apparatus
CN102844604A (en) Extendable camera support and stablization apparatus
JP6793006B2 (en) Optical unit
CN113848751A (en) Ground simulation system of drag-free spacecraft
US6412360B1 (en) Spacecraft test system
JP3330821B2 (en) Gravity compensator
RU2677942C2 (en) Method of decontamination and excitation of vibrations in modal tests and device for its implementation
JP3038707B1 (en) Swing drive
EP3685208B1 (en) A device and method for positioning a moveable member, and a steerable mirror unit including such device
KR102277815B1 (en) Multiaxial gimbal
JP2002357665A (en) Astatic rotation type vibration detector using pendulum having permanent magnet arranged in parallel magnetic field
JP2837716B2 (en) Vertical movable bearing device and vertical movable stage device using the same
KR100428051B1 (en) 6-axis positioning system
SU1048447A1 (en) Precision deflecting device
JP4364976B2 (en) Horizontal table holding device by passive control