KR100343021B1 - 6 degree of freedom movement measuring device - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A 6 degree of freedom movement measuring device is provided to exactly measure the six directional movement of a model ship. CONSTITUTION: A frame(10) is loaded and fixed in a trailer(2) and has a guide(20). A main carrier(30) is moved or fixed left and right through the guide. A sub carrier(50) is installed in the main carrier to be moved or fixed forward and backward. A heave rod(70) is installed in the sub carrier to be moved or fixed up and down. A rotating member is connected with the lower part of the heave rod to rotate or fix the heave rod. A gimbal is fixed under the rotating member. A swaying instrument portion(100) contains two first pulleys(110) in the main carrier, a first wire(120) to be hung between the first pulleys and to transfer the movement of the main carrier to the first pulleys and a first sensor(130) to measure the linear movement of the main carrier by installing in one of the first pulleys. A heaving instrument portion(200) contains a second wire(210) to be connected with the heave rod, a second pulley(220) to be rotated according to the movement of the second wire and a second sensor(230) to measure the linear movement of the heave rod by installing in the second pulley. A surging instrument portion(300) contains a third wire(310) connected with the main carrier, a third pulley(320) rotated according to the movement of the sub carrier and a third sensor(330) to measure the movement of the sub carrier by installing in the third pulley. A yawing instrument portion contains a fourth sensor installed in the connected portion between the heave rod and the rotating member. A pitching and rolling instrument portion contains a fifth and a sixth sensors to measure a pitching and a rolling by installing in the gimbal. A connecting plate fixes the heave rod in a model ship(3) by installing under the gimbal. Thereby, the six directional movement characteristics of the model ship are measured exactly.

Description

6자유도 운동 계측장치6 degree of freedom exercise measuring device

(기술분야)(Technology)

본 발명은 6자유도 운동 계측장치에 관한 것이며, 보다 상세하게는 정박중인 선박의 운동 특성을 파악하기 위해 모형선박을 사용하여 행하는 예인수조 시험에서, 모형선박이 받는 운동을 계측하기 위한 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a six-degree-of-freedom motion measuring apparatus, and more particularly, to a device for measuring a motion received by a model ship in a towing tank test performed by using a model ship to grasp the motion characteristics of an anchored vessel. will be.

(배경기술)(Background)

일반적으로 정박된 선박이나 해상에 정박된 상태로 기능을 수행하는 시추선과 같은 부유체(이하, 선박이라 함)는, 파랑과 같은 해수의 작용에 의해 각종 운동을 일으키며, 정박된 선박은 가능한 한 해수의 영향을 적게 받도록 설계되는 것이 바람직하다. 이러한 조건을 갖춘 선박을 시행착오 없이 제작하기 위하여, 실선박의 제작하기에 앞서 모형선박을 미리 제작하여 정박된 상태에서 인위적인 파랑을 가하여 모형선박의 운동 특성 및 성능을 테스트할 필요가 있으며, 이와 같은 목적의 시험에는 항해 중인 선박의 운동 특성을 파악하는 것을 주목적으로 제작된 모형선박 시험용 예인수조를 사용하고 있다.In general, floating vessels (hereinafter referred to as vessels), such as anchored vessels or drilling vessels which function in the state of being anchored at sea, cause various movements by the action of seawater, such as blue, and anchored vessels, if possible It is desirable to be designed to be less affected by. In order to manufacture a ship with such conditions without trial and error, it is necessary to test a model ship's kinetic characteristics and performance by artificially applying a blue wave in a state in which it is manufactured and anchored before making a solid ship. For the purpose of the test, the towing tank for model ship test, which is mainly designed to grasp the movement characteristics of the sailing vessel, is used.

이러한 모형선박 시험용 예인장치는, 실해역과 같은 효과를 나타낼 수 있는 길이 및 폭, 깊이 등을 갖춘 예인수조에 조파기와 같이 인위적인 파랑을 형성할 수 있는 장치가 마련되어 있으며, 시험하고자하는 모형선박(또는 부유체)을 예인장치에 정박한 상태에서 모형선박에 장착된 각종 계측장비에 의해 선박의 운동에 관한 다양한 시험 데이터 값을 수득하여 이를 최적의 조건을 갖춘 선박을 구현하는 데 이용할 수 있도록 하고 있다.The towing device for a model ship test is provided with a device capable of forming an artificial blue wave, such as a sowing machine, in a towing tank having a length, a width, and a depth that can exhibit the same effect as a real sea area. Or floating bodies) with various towing equipment anchored to the towing device to obtain various test data values about the movement of the ship and to use them to realize the ship with optimal conditions. .

정박 중에 있는 선박이 보이는 운동은, 선체의 길이 방향의 수평축에 연한 전후동요(surge: 서징), 선체의 길이 방향의 수평축에 대한 회전동요(roll: 롤링), 선체의 횡방향 수평축을 따라 움직이는 좌우동요(sway: 스웨잉), 선체의 횡방향 수평축에 대한 회전운동(pitch: 피칭), 선체의 연직축 방향으로의 상하동요(heave: 히빙), 및 선체의 연직축 방향으로 한 회전동요(yaw: 요잉) 등의 6방향 운동으로 대별할 수 있다.The movement of the vessel in berth includes: a surge of surging on the horizontal axis in the longitudinal direction of the hull, a roll on the horizontal axis in the longitudinal direction of the hull, a left and right moving along the transverse horizontal axis of the hull. Sway (swaying), rotational movement about the horizontal horizontal axis of the hull (pitch: pitching), heave (heaving) in the direction of the hull vertical axis, and yaw (yaw: yawing) in the direction of the hull vertical axis Can be divided into six-way movements.

정박중인 선박의 운동 특성을 정확하게 계측하기 위해서는, 선박이 정지한 상태에서 일어날 수 있는 상기한 6가지의 운동을 계측할 수 있어야 할 뿐만 아니라, 모든 6방향의 운동을 자유로이 허용하면서 각 운동간의 상호 간섭이나 변형이 없도록 하는 것이 여야하며, 정밀성과 반복성이 우수한 센서가 사용되고, 교정이 편리하여야 바람직할 것이다.In order to accurately measure the movement characteristics of the berthing vessel, not only should it be possible to measure the six kinds of movements that can occur while the vessel is stationary, but also allow for all six directions of movement and mutually interfering with each other. It should be such that there is no deformation or deformation, and a sensor with excellent precision and repeatability is used, and a calibration is convenient.

본 발명의 목적은 실제의 해양 상태를 축소하여 인위적인 파랑을 재현한 예인수조에서 정박된 모형선박의 운동 특성을 시험함에 있어서, 모형선박의 모든 6방향 운동을 보다 정확하게 계측할 수 있는 장치를 제공하고자 하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a device capable of more accurately measuring all six-way motions of a model ship in testing the motion characteristics of a model ship anchored in a towing tank that reproduces an artificial wave by reducing the actual ocean state. It is.

도1은 본 발명에 따른 6자유도 운동 계측장치의 사시도,1 is a perspective view of a six degree of freedom motion measuring apparatus according to the present invention,

도2는 본 발명에 따른 6자유도 운동 계측장치의 측면도,2 is a side view of a six degree of freedom exercise measuring apparatus according to the present invention;

도3은 히브봉 하단부의 정면도,3 is a front view of the lower end of the heave rod;

도4는 히브봉 하단부의 측면도.Figure 4 is a side view of the lower end of the heave bar.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *

2: 예인전차 10: 프레임2: towing tank 10: frame

20: 가이드 30: 메인 캐리어20: guide 30: main carrier

50: 서브 캐리어 70: 히브봉50: subcarrier 70: hive bar

80: 회전체 90: 짐벌80: rotating body 90: gimbal

100: 스웨잉 계측부 500: 피칭 및 롤링 계측부100: swaging measurement part 500: pitching and rolling measurement part

600: 연결판600: connecting plate

상기한 본 발명의 목적은, 예인전차에 탑재 및 고정되고 좌우 방향으로 평행하게 설치된 가이드를 구비한 프레임; 상기 가이드를 따라 좌우방향으로 이동 및 고정 가능하게 설치된 메인 캐리어; 상기 메인 캐리어에 전후 방향으로 이동 및 고정 가능하게 설치된 서브 캐리어; 상기 서브 캐리어에 상하 방향으로 이동 및 고정 가능하게 장착된 히브봉; 상기 히브봉의 하단에 상기 히브봉을 축으로 회전 및 고정 가능하게 연결된 회전체; 상기 회전체의 하단에 고정된 짐벌; 상기 메인 캐리어의 양측에 설치된 2개의 제1 풀리, 상기 두 제1 풀리 사이에 걸리고 상기 메인 캐리어의 운동을 상기 제1 풀리에 전달하는 루프식 제1 와이어, 및 상기 두 제1 풀리 중 하나에 장착되어 상기 메인 캐리어의 좌우방향 직선운동을 계측하는 제1 센서를 포함하는 스웨잉 계측부; 상기 히브봉의 양단에 연결된 제2 와이어, 상기 제2 와이어에 물려 상기 제2 와이어의 상하 이동에 따라 회전하는 제2 풀리, 및 상기 제2 풀리에 장착되어 상기 히브봉의 상하 직선 운동을 계측하는 제2 센서를 포함하는 히빙 계측부; 상기 메인 캐리어에 전후 방향으로 연결된 제3 와이어, 상기 제3 와이어에 물려 상기 서브 캐리어의 전후 이동에 따라 회전하는 제3 풀리, 상기 제3 풀리에 장착되어 상기 서브 캐리어의 전후 운동을 계측하는 제3 센서를 포함하는 서징 계측부; 상기 히브봉과 상기 회전체의 연결부에 설치된 제4 센서를 포함하는 요잉 계측부; 상기 짐벌에 설치되어 피칭과 롤링을 계측하는 제5 및 제6 센서를 포함하는 피칭 및 롤링 계측부: 및 상기 짐벌의 하단에 설치되어 상기 히브봉을 모형선박에 고정시키는 연결판으로 구성된 6자유도 운동 계측장치에 의해 달성된다.The object of the present invention described above is a frame having a guide mounted and fixed to the towing tank and installed in parallel in the horizontal direction; A main carrier installed to be movable and fixed in a horizontal direction along the guide; A subcarrier installed to be movable and fixed to the main carrier in a forward and backward direction; A hib rod mounted to the sub carrier to be movable and fixed in a vertical direction; A rotating body connected to the lower end of the heave rod to be rotatable and fixed to the heave rod; A gimbal fixed to the lower end of the rotating body; Two first pulleys installed on both sides of the main carrier, a looped first wire which is caught between the two first pulleys and transfers the movement of the main carrier to the first pulley, and one of the two first pulleys A swaging measurement unit including a first sensor configured to measure a linear movement of the main carrier in a horizontal direction; A second wire connected to both ends of the hive bar, a second pulley which is bitten by the second wire and rotates according to the vertical movement of the second wire, and a second that is attached to the second pulley to measure the vertical movement of the hive bar. Hibing measuring unit including a sensor; A third wire connected to the main carrier in the front and rear direction, a third pulley which is bitten by the third wire and rotates according to the forward and backward movement of the subcarrier, and a third which is mounted on the third pulley and measures the forward and backward motion of the subcarrier Surging measuring unit including a sensor; A yawing measuring unit including a fourth sensor provided at a connecting portion of the hive bar and the rotating body; Pitching and rolling measuring unit comprising a fifth and a sixth sensor installed on the gimbal to measure the pitching and rolling: and a six-degree of freedom movement consisting of a connecting plate installed on the bottom of the gimbal to fix the hive bar to the model ship Achieved by a measuring device.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명에 따른 6자유도 운동 계측장치를 상세히 설명한다. 이하의 구체예는 본 발명에 따른 6자유도 운동 계측장치를 예시적으로 설명하는 것일 뿐, 본 발명의 범위를 제한하는 것으로 의도되지 아니한다.Hereinafter, a six degree of freedom exercise measuring apparatus according to the present invention with reference to the accompanying drawings will be described in detail. The following embodiments are merely illustrative of the six degree of freedom exercise measuring apparatus according to the present invention, it is not intended to limit the scope of the present invention.

도1은 본 발명에 따른 6자유도 운동 계측장치의 사시도, 도2는 본 발명에 따른 6자유도 운동 계측장치의 측면도, 도3은 히브봉 하단부의 정면도, 도4는 히브봉 하단부의 측면도이다.1 is a perspective view of a six degree of freedom motion measuring apparatus according to the present invention, Figure 2 is a side view of a six degree of freedom motion measuring apparatus according to the present invention, Figure 3 is a front view of the lower end of the heave rod, Figure 4 is a side view of the lower end of the heave rod to be.

본 발명에 따른 계측장치(1)는 프레임(10), 메인 캐리어(30), 서브 캐리어(50), 히브봉(70), 회전체(80), 짐벌(90), 스웨잉 계측부(100), 히빙 계측부(200),서징 계측부(300), 요잉 계측부(400), 피칭 및 롤링 계측부(500), 및 연결판(600)을 포함하는 구성으로 이루어져 있다.Measuring device 1 according to the present invention is the frame 10, the main carrier 30, the sub-carrier 50, the hive bar 70, the rotating body 80, the gimbal 90, the swaging measuring unit 100 And a heaving measurement unit 200, a surging measurement unit 300, a yawing measurement unit 400, a pitching and rolling measurement unit 500, and a connecting plate 600.

프레임(10)은 본 발명에 따른 계측장치(1)를 지지하고 이를 예인전차(2: 구체적으로 서브예인전차의 레일)에 탑재 및 고정하기 위한 골격 부재로서, 강재바(11)로 만든 두 직사각형 프레임(10a)을 연결구(12)에 의해 2층으로 연결한 구성으로 되어 있으며, 프레임(10)의 좌우방향(화살표A)으로 위치하는 두 강재바(11) 내측에는 각각 가이드(20)가 설치되어 있다. 또한, 프레임(10)의 네 모서리에는 본 발명의 장치(1)를 예인전차(2)에 고정하기 위한 클램프(13)가 설치되어 있다.Frame 10 is a skeletal member for supporting the measuring device 1 according to the present invention and mounting and fixing it on a towing tank (specifically, a rail of a sub towing tank). The frame 10a is connected to the second floor by the connector 12, and the guides 20 are respectively installed inside the two steel bars 11 positioned in the left and right directions (arrows A) of the frame 10. It is. In addition, four corners of the frame 10 are provided with clamps 13 for fixing the apparatus 1 of the present invention to the towing tank 2.

상기 가이드(20)에는 메인 캐리어(30)가 전후방향(화살표B 방향) 설치되어 있으며, 메인 캐리어(30)는 상기 가이드(20)에 접하는 슬라이딩부(31)와 이 두 슬라이딩부를 연결하는 연결부재(32)로 이루어진다. 메인 캐리어(30)는 상기 가이드(20)를 따라 좌우방향으로 이동 및 고정 가능하게 설치되며, 상기 슬라이딩부(31)에 메인 캐리어를 고정하기 위한 스토퍼(고정볼트: 33)가 구비되어 있다.The guide 20 is provided with a main carrier 30 in the front-rear direction (arrow B direction), and the main carrier 30 has a sliding part 31 in contact with the guide 20 and a connecting member connecting the two sliding parts. It consists of 32. The main carrier 30 is installed to be movable and fixed in the left and right directions along the guide 20, and is provided with a stopper (fixing bolt 33) for fixing the main carrier to the sliding part 31.

상기 가이드(20)의 두 슬라이딩부(31) 사이에는 2개의 원형의 안내바(40)가 전후방향으로 설치되어 있으며, 이 안내바(40)는 메인 캐리어(30)와 함께 좌우로 이동된다. 이 안내바(40)는 여기에 끼워진 서브 캐리어(50)가 전후방향으로 이동되는 이동로이며, 서브 캐리어(50)에는 이를 선택적으로 안내바(40)에 고정시킬 수 있는 스토퍼(51: 고정볼트)가 형성되어 있다.Two circular guide bars 40 are installed between the two sliding parts 31 of the guide 20 in the front and rear directions, and the guide bars 40 are moved to the left and right together with the main carrier 30. The guide bar 40 is a movement path in which the subcarrier 50 inserted therein is moved in the front-rear direction, and the subcarrier 50 has a stopper 51 for fixing it to the guide bar 40 selectively. ) Is formed.

상기 안내바(40)를 이중 구조로 한 것은 여기에 지지 및 안내되는 서브 캐리어(50)를 모형선박(3)의 운동과 관련하여 발생할 수 있는 의도하지 않은 유동을 최소화하기 위한 것이다.The dual configuration of the guide bar 40 is to minimize the unintended flow that can occur in connection with the movement of the model ship 3 with the subcarrier 50 supported and guided therein.

다시 서브 캐리어(50)에는 히브봉(70)의 상하방향(화살표 C방향) 이동을 안내하는 안내홀(60)이 상하방향으로 형성되어 있고, 이 안내홀(60)에도 히브봉(70)의 상하 이동을 선택적으로 고정시킬 수 있는 스토퍼(61: 고정볼트)가 설치되어 있다.In addition, the subcarrier 50 is formed with a guide hole 60 for guiding the movement of the rod 70 in the up and down direction (arrow C direction), and the guide hole 60 also has the guide rod 60. A stopper 61 (fixing bolt) capable of selectively fixing the vertical movement is provided.

상기 히브봉(70) 하단의 연결단자(71)에는 베어링(81)을 매개하여 회전체(80)가 히브봉(70)을 축으로 시계방향 및 반시계방향으로 회전할 수 있도록 연결되어 있고, 연결단자(71)에는 회전체(80)의 회전을 선택적으로 고정하는 스토퍼(82: 고정볼트)가 설치되어 있다. 상기 베어링(81)은 연결단자(71)에 수용된다.The rotating terminal 80 is connected to the connecting terminal 71 at the lower end of the heave bar 70 so as to rotate clockwise and counterclockwise about the heave bar 70 by the bearing 81. The connection terminal 71 is provided with a stopper 82 (fixing bolt) for selectively fixing the rotation of the rotor 80. The bearing 81 is accommodated in the connection terminal 71.

상기 회전체(80)의 하단에는 짐벌(90)이 플랜지(91)가 연결되어 있으며, 회전체(80)와 짐벌(90)은 히브봉(70)을 축으로 일체로 회전한다. 짐벌(90)은 전후좌우로의 회전을 허용하는 공지의 구조인 바, 그 구체적인 구성에 대해서는 설명을 생략한다. 짐벌(90)에도 그 한쪽 또는 양쪽 방향의 회전을 고정시키는 스토퍼들(92)이 구비되어 있다.A gimbal 90 has a flange 91 connected to a lower end of the rotating body 80, and the rotating body 80 and the gimbal 90 rotate the heave bar 70 integrally with the shaft. The gimbal 90 is a well-known structure allowing rotation of the front, rear, left, and right, and the description thereof will be omitted. The gimbal 90 is also provided with stoppers 92 for fixing the rotation in one or both directions.

짐벌(90)의 하단에는 이를 모형선박(3)에 고정시키는 연결판(600)이 플랜지 타입으로 형성되어 있으며, 연결판(600)은 모형선박(3)의 안쪽 바닥에 부착된 어댑터(610)에 볼트(620) 체결된다.At the bottom of the gimbal 90, a connecting plate 600 for fixing it to the model ship 3 is formed in a flange type, and the connecting plate 600 is an adapter 610 attached to the inner bottom of the model ship 3. Bolt 620 is fastened to.

이하, 발명에 따른 계측장치(1)의 6자유도 운동의 계측부에 대해 설명한다.Hereinafter, the measurement part of the 6 degree of freedom movement of the measuring apparatus 1 which concerns on this invention is demonstrated.

선체의 횡방향 수평축에 따른 운동을 계측하는 스웨잉 계측부(100), 전술한 가이드(20)에 대한 메인 캐리어(30)의 좌우방향(화살표A 방향) 이동을 계측하는 것으로서, 메인 캐리어(30)의 양측에 2개의 제1 풀리(110)를 설치하고, 이 두 제1 풀리(110) 사이에 루프식 제1 와이어(120)를 걸어 제1 와이어(120)의 일점을 연결구(34)로 메인 캐리어(30)에 고정시키고, 상기 제1 풀리(110) 중 어느 하나에 풀리의 회전을 전기적으로 계측하는 예컨대 포텐쇼미터(potentio meter)와 같은 센서(제1 센서: 130)를 설치한 구성으로 되어 있다.The main carrier 30 measures the left-right direction (arrow A direction) movement of the main carrier 30 with respect to the swiveling measurement part 100 which measures the movement along the horizontal horizontal axis of a ship body, and the guide 20 mentioned above. Two first pulleys 110 are installed on both sides of the wire, and a loop-type first wire 120 is hooked between the two first pulleys 110 to connect one point of the first wire 120 to the connector 34. It is a structure in which a sensor (first sensor: 130) such as a potentio meter, which is fixed to the carrier 30 and electrically measures the rotation of the pulley on one of the first pulleys 110, is provided. .

이와 같은 구성에 따라 파랑에 의해 모형선박이 스웨잉 운동을 하면, 메인 캐리어(30)가 가이드(20)를 따라 좌우로 이동하고, 이 운동은 제1 와이어(120)를 통해 제1 풀리(110)를 회전시키고, 제1 풀리의 회전량은 제1 센서(130)에 의해 스웨잉 운동으로 계측된다. 스웨잉 운동을 계측할 필요가 없거나 이를 제거할 필요가 있을 때에는 스토퍼(23)로 슬라이딩부(21)에 메인 캐리어(30)를 고정하여 두면 된다.According to this configuration, when the model ship is swiveling by the blue, the main carrier 30 moves from side to side along the guide 20, and this movement is performed through the first wire 120 to the first pulley 110. ) Is rotated, and the amount of rotation of the first pulley is measured by the swiveling motion by the first sensor 130. When it is not necessary to measure the swaying motion or need to remove it, the main carrier 30 may be fixed to the sliding part 21 by the stopper 23.

선체의 연직축 방향으로의 상하운동을 계측하는 히빙 계측부(200)는, 전술한 서브 캐리어(50)에 대한 히브봉(70)의 상하이동을 계측하는 것으로서, 히브봉(70)의 양단 사이에 히브봉과 힘께 상하 이동하는 제2 와이어(210)를 연결하고, 서브 캐리어(50)에 제2 풀리(220)를 설치하여 상기 와이어(210)를 걸고, 상기 제2 풀리(220)에 포텐쇼미터와 같은 센서(230: 제2 센서)를 장착한 구성으로 되어 있다.The hebbing measuring unit 200 which measures the vertical motion of the hull in the vertical axis direction measures the shanghai movement of the heave bar 70 with respect to the subcarrier 50 described above, and the heave between the both ends of the heave bar 70. A second wire 210 is moved up and down with a rod, and a second pulley 220 is installed on the subcarrier 50 to hook the wire 210 and a sensor such as a potentiometer on the second pulley 220. (230: 2nd sensor) is attached.

이런 구성에 따라, 파랑에 의해 모형선박이 히빙 운동을 하면, 히브봉(70)의 상하이동이 와이어(210)를 통해 제2 풀리(220)를 회전시키고, 이 회전량을 제2 센서가 측정하여 히빙 운동을 계측하게 된다. 히빙 운동을 계측할 필요가 없거나 이를 제거할 필요가 있을 때에는 스토퍼(61)로 안내홀(60)에 히브봉(70)을 고정하여 두면 된다.According to this configuration, when the model ship moves by the blue wave, the shanghai-dong of the heave rod 70 rotates the second pulley 220 through the wire 210, and the rotation amount is measured by the second sensor. It measures the moving motion. When it is not necessary to measure the moving motion or need to remove it, the stop bar 61 may be fixed to the guide rod 60 by fixing the hive bar 70.

선체의 길이 방향의 수평축에 따른 전후동요를 계측하는 서징 계측부(300)는, 전술한 메인 캐리어(30)에 대한 서브 캐리어(50)의 전후방향 이동을 측정하는 것으로서, 메인 캐리어(30)의 상기 두 슬라이딩부(21) 사이에 전후 방향으로 제3 와이어(310)를 연결하고, 제3 와이어에 물려 회전하는 제3 풀리(320)를 서브 캐리어(50)에 설치하고, 제3 풀리(320)에 포텐쇼미터와 같은 센서(330: 제3 센서)를 설치한 구성으로 되어 있다.The surging measuring unit 300 which measures forward and backward fluctuation along the horizontal axis of the hull in the longitudinal direction measures the forward and backward movement of the subcarrier 50 with respect to the main carrier 30 described above. The third wire 310 is connected between the two sliding parts 21 in the front-rear direction, and the third pulley 320 that is rotated by the third wire is installed in the subcarrier 50, and the third pulley 320 In this configuration, a sensor (a third sensor) such as a potentiometer is provided.

따라서, 파랑에 의해 모형선박이 서징 운동을 하면, 서브 캐리어(50)의 전후 운동이 와이어(310)를 통해 전달되어 제3 풀리(320)를 회전시키고, 이 회전을 제3 센서(330)가 측정하여 서징 운동을 계측하게 된다. 서징 운동을 계측할 필요가 없거나 이를 제거할 필요가 있을 때에는, 스토퍼(51)로 상기 안내바(40)에 서브 캐리어(50)를 고정해 두면 된다.Therefore, when the model ship is surging by the blue wave, the forward and backward motion of the subcarrier 50 is transmitted through the wire 310 to rotate the third pulley 320, and the rotation is performed by the third sensor 330. By measuring, surging motion is measured. If it is not necessary to measure the surging motion or need to remove it, the subcarrier 50 may be fixed to the guide bar 40 with the stopper 51.

선체의 연직축 방향의 회전운동을 계측하는 요잉 계측부(400)는, 상기한 히브봉(70)에 대한 회전체(80)의 회전 운동을 계측하는 것으로서, 히브봉(70)과 회전체(80)의 연결부에 설치된 포텐쇼미터와 같은 센서(410: 제4 센서)에 의해 모형선박(3)의 요잉이 계측된다. 도면번호 420은 센서 하우징을 나타낸다. 요잉 운동을 계측할 필요가 없거나 이를 제거할 필요가 있을 때에는, 스토퍼(82)로 히브봉(70)에 회전체(80)를 고정시키면 된다.The yaw measuring unit 400 that measures the rotational movement in the vertical axis direction of the hull measures the rotational movement of the rotating body 80 with respect to the above-described moving bar 70, and the moving bar 70 and the rotating body 80. Yaw of the model ship 3 is measured by the sensor (4th sensor) such as a potentiometer provided in the connection part of this. Reference numeral 420 denotes a sensor housing. When it is not necessary to measure the yawing motion or need to remove it, the stopper 82 may fix the rotating body 80 to the heave rod 70.

피칭 및 롤링 계측부(500)는 선체 횡방향 수평축에 대한 회전운동과 선체 길이 방향 수평축에 대한 회전운동을 계측하기 위한 것으로서, 히브봉(70) 하단에 연결되는 짐벌(90)에 포텐쇼미터와 같은 센서(510,520: 제5 및 제6 센서)에 의해 모형선박의 피칭과 롤링이 계측된다. 피칭이나 롤링 운동을 계측할 필요가 없거나 이를 제거할 필요가 있을 때에는, 스토퍼들(92)로 짐벌(90)의 한쪽 또는 양쪽 방향의 회전을 억제하면 된다.Pitching and rolling measuring unit 500 is for measuring the rotational movement about the horizontal axis of the hull and the horizontal movement of the horizontal axis of the hull, a sensor such as a potentiometer on the gimbal 90 is connected to the bottom of the hive bar 70 ( 510, 520: the fifth and sixth sensors) measure the pitching and rolling of the model ship. When it is not necessary to measure the pitching or the rolling motion or need to remove it, the stoppers 92 may suppress the rotation of one or both directions of the gimbal 90.

이상에서 설명한 바와 같은 본 발명에 따른 6자유도 운동 계측장치(1)는, 프레임(10)을 예인수조의 예인전차(2)에 탑재하고 연결판(600)을 모형선박(3)의 바닥에 설치된 어댑터(610)에 고정하므로써 설치되며, 시험 계획에 따라 실시되는 가해지는 인위적인 파랑에 의한 모형선박(3)의 6방향 운동을 계측할 수 있으며, 또한 측정이 필요 없거나 제한하여야 하는 운동이 있는 경우에는, 전술한 바와 같이 스토퍼에 의해 해당 운동을 계측하는 부위를 확실히 구속하여 다른 운동의 간섭을 최소화한 상대로 필요로 하는 운동을 정밀하게 계측할 수 있다.As described above, the six degree of freedom exercise measuring apparatus 1 according to the present invention mounts the frame 10 on the towing tank 2 of the towing tank and connects the connecting plate 600 to the bottom of the model ship 3. It is installed by fixing to the installed adapter 610, it is possible to measure the six-way motion of the model ship (3) due to the artificial wave applied according to the test plan, and also if there is a movement that does not need or should be measured As described above, the movement required by the stopper can be precisely measured by the stopper to restrain the portion measuring the movement, thereby minimizing the interference of other movements.

이상에서 설명한 본 발명에 따른 6자유도 운동 계측장치에 의하면, 인위적인 파랑을 재현한 예인수조에서 정박된 모형선박의 6방향 운동 특성을 정확하게 계측할 수 있는 효과가 있다.According to the six degree of freedom motion measuring apparatus according to the present invention described above, there is an effect that can accurately measure the six-way motion characteristics of the model ship anchored in the towing tank reproduced the artificial wave.

Claims (9)

예인전차(2)에 탑재 및 고정되고 좌우 방향으로 평행하게 설치된 가이드(20)를 구비한 프레임(10); 상기 가이드(20)를 따라 좌우방향으로 이동 및 고정 가능하게 설치된 메인 캐리어(30); 상기 메인 캐리어(30)에 전후 방향으로 이동 및 고정 가능하게 설치된 서브 캐리어(50); 상기 서브 캐리어(50)에 상하 방향으로 이동 및 고정 가능하게 장착된 히브봉(70); 상기 히브봉(70)의 하단에 상기 히브봉(70)을 축으로 회전 및 고정 가능하게 연결된 회전체(80); 상기 회전체(80)의 하단에 고정된 짐벌(90); 상기 메인 캐리어(30)의 양측에 설치된 2개의 제1 풀리(110), 상기 두 제1 풀리(110) 사이에 걸리고 상기 메인 캐리어(30)의 운동을 상기 제1 풀리(110)에 전달하는 루프식 제1 와이어(120), 및 상기 두 제1 풀리(110) 중 하나에 장착되어 상기 메인 캐리어(30)의 좌우방향 직선운동을 계측하는 제1 센서(130)를 포함하는 스웨잉 계측부(100); 상기 히브봉(70)의 양단에 연결된 제2 와이어(210), 상기 제2 와이어(210)에 물려 상기 제2 와이어의 상하 이동에 따라 회전하는 제2 풀리(220), 및 상기 제2 풀리(220)에 장착되어 상기 히브봉(70)의 상하 직선 운동을 계측하는 제2 센서(230)를 포함하는 히빙 계측부(200); 상기 메인 캐리어(30)에 전후 방향으로 연결된 제3 와이어(310), 상기 제3 와이어에 물려 상기 서브 캐리어(30)의 전후 이동에 따라 회전하는 제3 풀리(320), 상기 제3 풀리(320)에 장착되어 상기 서브 캐리어의 전후 운동을 계측하는 제3 센서(330)를 포함하는 서징 계측부(300); 상기 히브봉(70)과 상기 회전체(80)의 연결부에 설치된 제4 센서(410)를 포함하는 요잉 계측부(400); 상기 짐벌(90)에 설치되어 피칭과 롤링을 계측하는 제5 및 제6 센서(510, 520)를 포함하는 피칭 및 롤링 계측부(500): 및 상기 짐벌(90)의 하단에 설치되어 상기 히브봉(70)을 모형선박(3)에 고정시키는 연결판(600)으로 구성된 것을 특징으로 하는 6자유도 운동 계측장치.A frame 10 having a guide 20 mounted and fixed to the towing tank 2 and installed in parallel in the horizontal direction; A main carrier 30 installed to be movable and fixed in left and right directions along the guide 20; A sub-carrier 50 installed on the main carrier 30 so as to be movable and fixed in the front-rear direction; A hib rod 70 mounted to the sub carrier 50 so as to be movable and fixed in a vertical direction; A rotating body (80) connected to the lower end of the heave bar (70) so as to be rotatable and fixable about the heave bar (70); A gimbal 90 fixed to the lower end of the rotating body 80; Loop between the two first pulleys 110, the two first pulleys 110 installed on both sides of the main carrier 30, and transfers the movement of the main carrier 30 to the first pulley 110 Swaging measuring unit 100 including a first wire 120, and a first sensor 130 mounted on one of the two first pulleys 110 to measure the linear movement of the main carrier 30 in the horizontal direction ); A second wire 210 connected to both ends of the hib rod 70, a second pulley 220 that is rotated by vertical movement of the second wire by being bitten by the second wire 210, and the second pulley ( A hiving measurement unit 200 mounted to the 220 and including a second sensor 230 for measuring a vertical linear motion of the hib rod 70; A third wire 310 connected to the main carrier 30 in the front-rear direction, a third pulley 320 and the third pulley 320 which are rotated in response to the forward and backward movement of the subcarrier 30 by the third wire. Surging measuring unit 300 is mounted to the) including a third sensor (330) for measuring the forward and backward movement of the sub-carrier; A yawing measuring unit 400 including a fourth sensor 410 provided at a connecting portion of the heave rod 70 and the rotating body 80; Pitching and rolling measuring unit 500 is installed on the gimbal (90) and includes a fifth and sixth sensors (510, 520) for measuring pitching and rolling: and the bottom of the gimbal (90) is installed 6 degrees of freedom exercise measurement device, characterized in that consisting of a connecting plate 600 for fixing the 70 to the model ship (3). 제1항에 있어서, 상기 프레임(10)은 직사각형 프레임(10a)을 연결구(12)에 의해 2층으로 연결한 구성으로 되어 있으며, 상기 가이드(20)는 상기 프레임(10)의 좌우방향 내측에 각각 설치되어 있고, 상기 프레임(10)의 네 모서리에는 예인전차(2)에 고정하기 위한 클램프(13)가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 6자유도 운동 계측장치.According to claim 1, wherein the frame 10 is configured to connect the rectangular frame (10a) in two layers by the connector 12, the guide 20 is in the left and right inward direction of the frame (10) Each of the six degrees of freedom movement measurement device, characterized in that the four corners of the frame (10) is provided with a clamp (13) for fixing to the tug (2). 제1항에 있어서, 상기 안내바(40)는 이중 구조로 되어 있는 것을 특징으로 하는 6자유도 운동 계측장치.[6] The six degree of freedom exercise measuring apparatus according to claim 1, wherein the guide bar has a double structure. 제1항에 있어서, 상기 메인 캐리어(30)는 상기 두 가이드(20)에 접하는 슬라이딩부(31)와 상기 두 슬라이딩부를 연결하는 연결부재(32)로 이루어지고, 상기 슬라이딩부(31)에 상기 메인 캐리어(30)를 고정하기 위한 스토퍼(33)가 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 6자유도 운동 계측장치.According to claim 1, wherein the main carrier 30 is made of a sliding portion 31 in contact with the two guides 20 and the connecting member 32 connecting the two sliding portions, the sliding portion 31 is 6 degrees of freedom exercise measurement device characterized in that the stopper 33 for fixing the main carrier (30) is provided. 제1항에 있어서, 상기 서브 캐리어(50)는 안내바(40)를 따라 이동되고, 상기 서브 캐리어(50)에는 이를 상기 안내바(40)에 고정시키는 스토퍼(51)가 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 6자유도 운동 계측장치.According to claim 1, wherein the sub-carrier 50 is moved along the guide bar 40, the sub-carrier 50 is provided with a stopper 51 for fixing it to the guide bar (40). 6 degree of freedom exercise measurement device. 제1항에 있어서, 상기 서브 캐리어(50)에는 상기 히브봉(70)의 상하 이동을 안내하는 안내홀(60)이 상하방향으로 형성되어 있고, 상기 안내홀(60)에는 상기 히브봉(70)을 고정시키는 스토퍼(61)가 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 6자유도 운동 계측장치.According to claim 1, The sub-carrier 50 is formed with a guide hole 60 for guiding the vertical movement of the hive bar 70 in the vertical direction, The hive bar 70 in the guide hole 60 6) The freedom of movement measurement device characterized in that the stopper (61) for fixing. 제1항에 있어서, 상기 히브봉(70) 하단에는 베어링(81)이 수용되는 연결단자(71)가 설치되고, 상기 연결단자(71)에 상기 회전체(80)가 연결되며, 상기 연결단자(71)에는 상기 회전체(80)를 고정시키는 스토퍼(82)가 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 6자유도 운동 계측장치.According to claim 1, The lower end of the hive bar (70) is provided with a connection terminal 71 for receiving a bearing 81, the rotating body 80 is connected to the connection terminal 71, the connection terminal The six degree of freedom exercise measuring device, characterized in that 71 is provided with a stopper (82) for fixing the rotating body (80). 제1항에 있어서, 상기 짐벌(310)에는 그 한쪽 또는 양쪽 방향의 회전을 고정시키는 스토퍼들(92)이 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 6자유도 운동 계측장치.6. The six degree of freedom motion measuring apparatus according to claim 1, wherein the gimbal (310) is provided with stoppers (92) for fixing the rotation in one or both directions. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 센서들은 포텐쇼미터인 것을 특징으로 하는 6자유도 운동 계측장치.The six degree of freedom motion measuring apparatus according to any one of claims 1 to 8, wherein the sensors are potentiometers.
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