JPH01282413A - 変移測定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は変移測定装置に関し、ケーブル等の熱挙動に基
づく変移を検出する変移測定装置に関する。

〔従来の技術〕

従来の変移測定装置として、ポテンショメータを使用し
たものがある。これは物体の変移をポテンショメータに
伝達してポテンショメータの電圧値の出力変化に基づい
て測定するものである。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、従来の変移測定装置によると、−次元の変移し
か測定することができないため、三次元の変移を必要と
する、例えば、ケーブル等の熱挙動の測定には適用する
ことができない。

従って、本発明の目的は物体の三次元の変移を連続的か
つ自動的に測定することができる変移測定装置を提供す
ることである。

〔課題を解決するための手段］ 本発明は上記の目的を実現するため、物体の基準点と測
定用原点を結ぶ直線の２軸に対する傾斜角のｙ軸および
ｙ軸の傾斜角成分を検出し、この傾斜角成分と前記直線
の長さに基づいて前記基準点の位置を検出し、検出した
位置の変移に基づいて物体の変移を測定する。

即ち、本発明の変移測定装置は、 前記物体の基準点と測定用原点を結んだ直線の２軸に対
する傾斜角のｙ軸およびｙ軸方向の傾斜角成分を検出す
る傾斜角検出手段と、前記直線の長さを検出する直線長
検出手段とを備え、 前記基準点の変移によって前記傾斜角検出手段が出力す
るｙ軸およびｙ軸方向の前記傾斜角成分がα、およびβ
１からβ２およびβ２へ変化し、前記直線長検出手段が
出力する前記長さがｆ＋からＡｔに変化したとき、Ｐ＋
（ｘ＋＋ｙｔ＋ｚ＋）　−ＰＩ　（Ｌｃｏｓ（９０−β
１）＋１　、　ｃｏｓ　（９０−Ｐｌ）＋　　Ｉｌ　、
ｃｏｓ（９０−ａ＋”　＋　８　＋”　）） Ｐｚ（Ｘｔ＋Ｖｇ＋Ｚｚ）　＝　　Ｐｇ　（ｆｚｃｏｓ
（９０ｚｚ）＋１２　ｔｃｏｓ　（９０−３ｇ）　、　
　ｆ！　ｚｃｏｓ（９０−、ρａｘ”　＋　Ｂ　ｚ”　
））の演算によって前記基準点のＰ＋（ＸＩ＋ｙ＋＋２
＋）からβ２（χ２ｒＶＺ＋Ｚｔ）への変移を測定する
ものである。

以下、本発明の変移測定装置を詳細に説明する。

〔実施例〕

第１図は本発明の一実施例を示し、ケーブル１が熱伸縮
によって基準点がＰ＋（Ｘ＋＋３’＋＋Ｚ＋）からｈ（
Ｘｚ＋ｙｚ＋Ｚｚ）へ変移した例について説明する。ケ
ーブル１の基準点にはポテンショメータ４のワイヤ５の
先端が接続され、ポテンショメータ４は傾斜角センサ３
の上に載置されている。傾斜角センサ３はローリングお
よびピッチングが自由な傾斜機構６を有しており、測定
用の原点Ｏを上面の中心に有する台２の上に載置されて
いる。即ち、原点Ｏ上を直交するｙ軸およびｙ軸が通り
、かつ、ｙ軸およびｙ軸を含む面にも垂直に２軸（図示
せず）が通っている。傾斜角センサ３は基準点がＰｌか
らβ２へ変移するとポテンショメータ４を介してその動
きを受け、機構６の動作によって傾斜し、この傾斜をｙ
軸およびｙ軸の傾斜角成分として出力する。この種の傾
斜角センサ３としては、例えば、■緑測器によって販売
されるＰＭＰシリーズの中から所定の定格のものを選択
することができる。

第２図は傾斜角センサ３を示し、４端子の信号出力部３
Ａを有する。この４端子はその第１端子を共通端子とし
、第２端子と共通端子との間にｙ軸方向の傾斜角成分に
応じたレベルの電流値を出力し、第３端子と共通端子と
の間にＸ軸方向の傾斜角成分に応じたレベルの電流値を
出力する。また、残りの第４端子はアースされる。

第３図（ａ）、　（ｂ）は傾斜角センサ３の傾斜状態を
示し、（ａ）は左右、即ち、Ｘ軸方向に傾斜した場合で
あり、（ｂ）は前後、即ち、ｙ軸方向に傾斜した場合で
ある。実際には、（ａ）と（ｂ）の傾斜が合成された傾
斜として表れる。

第４図はポテンショメータ４を示し、内部に引き込まれ
るように付勢されたワイヤ５を有する。ワイヤ５は金具
５Ａを介してケーブル１の基準点に固定されており、基
準点がＰ。

からβ２へ変移するとそれに応じてワイヤ５の引き出し
の長さが大になるため、ボテンショメータ４の出力（電
圧値）が大になる。

以上の構成において、動作を説明する。第５図はケーブ
ルｌの基準点がＰ、からβ２へ変移する場合の座標系を
示す。変移前の点Ｐ１（ｘ＋＋ｙ＋＋Ｚ＋）と原点０の
距離はｆｆｉ、であり、これはポテンショメータ４の出
力によって検出することができる。この点Ｐｔに関連す
る点（Ｘ＋＋　０　＋Ｚ＋）と原点０を結ぶ直線の２軸
に対する傾斜角は前述したｙ軸の傾斜角成分であり、こ
れをＣ１とする。このＣ１は傾斜角センサ３の信号出力
部３Ａの第１端子と第３端子間の電流値によって求める
ことができる。また、（０，ｙ＋＋ｚ＋）と原点Ｏを結
ぶ直線の２軸に対する傾斜角は前述したｙ軸の傾斜角成
分であり、これをβ、とする。このβ、は傾斜角センサ
３の信号出力部３Ａの第１端子と第２＠子間の電流値に
よって求めることができる。このＣ１およびβ１によっ
て距離２．で示される直線の２軸に対する傾斜角は、ρ
τｒ”＋Ｂ＋”−となる。変移後の点ＰｔＣＸｚ＋Ｖｚ
＊２ｚ＞　についても同じことが言える。ここで、Ｃ２
はα。

に、β２はβ１に対応する。従って、距離１２で示され
る直線の２軸に対する傾斜角はａ、”　＋３．”　とな
る。

以上の説明から明らかなように、ケーブル１の基準点が
Ｐ＋（Ｘ＋＋Ｖｌ＋２１）からＰｇ（ＸＺ＋Ｖ！＋ｚｚ
）へ変移すると、傾斜角センサ３およびポテンショメー
タ４の出力が変化する。その出力に基づいて以下の計算
を行う。

Ｐ＋（ｘ＋＋ｙ＋＋ｚ＋）　＝　　Ｐ＋　（ｆ＋ｃｏｓ
（９０−ｃｘυ。

１　、ｃｏｓ（９０−β＋）＋　ｆ！、ｔｃｏｓ（９０
−ａ＋”　＋８＋”　）） ｈ（ｘｚ＋ｙｚ＋ｚｚ）　＝　　Ｐｚ　Ｃ１ｚｃｏｓＣ
９０（ｒｚ）＋Ｊ２　ｚｃｏｓ　（９０−Ｐｚ）　＋　
ｌ　２ｃｏｓ（９０ｃｒｚ”　＋Ｂｚ”　）） この演算によってＰ、およびからβ２が特定され、ケー
ブル１の基準点の変移を測定することができる。傾斜角
センサ３およびポテンショメータ４の出力をアナログ／
デジタル変換した後マイコンへ入力すると、上記演算を
自動的に行わせることができる。また、その演算結果を
デイスプレィに表示し、かつ、プリンターでプリントア
ウトしても良い。

〔発明の効果〕

以上説明した通り、本発明の変移測定装置によると、物
体の基準点と測定用原点を結ぶ直線の２軸に対する傾斜
角のｙ軸およびｙ軸の傾斜角成分を検出し、この傾斜角
成分と前記直線の長さに基づいて前記基準点の位置を検
出し、検出した位置の変移に基づいて物体の変移を測定
するため、物体の三次元の変移を連続的かつ自動的に測
定することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す説明図、第２図は傾斜
角センサを示す説明図、第３図（ａ）、　（ｂ）はｙ軸
およびｙ軸に傾斜する傾斜角センサを示す説明図、第４
図はポテンショメータを示す説明図、第５図は変移測定
の座標系を示す説明図。 符号の説明 １・・・・−−−−−−−ケーブル ２−・−・−−一一一一一台 ３−〜〜−−−−−−−−−傾斜角センサ４−−−−−
−・・・・・ポテンショメータ５−・・−・−−−−一
・ワイヤ ６−−−−−−・・・−傾斜機構

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ｘ軸、ｙ軸およびｚ軸よりなる三次元空間におけるケー
   ブル等の物体の変移を測定する変移測定装置において、 前記物体の基準点と測定用原点を結んだ直線のｚ軸に対
   する傾斜角のｘ軸およびｙ軸方向の傾斜角成分を検出す
   る傾斜角検出手段と、前記直線の長さを検出する直線長
   検出手段とを備え、 前記基準点の変移によって前記傾斜角検出手段が出力す
   るｘ軸およびｙ軸方向の前記傾斜角成分がα＿１および
   β＿１からα＿２およびβ＿２へ変化し、 前記直線長検出手段が出力する前記長さがｌ＿１からｌ
   ＿２に変化したとき、 Ｐ＿１（ｘ＿１、ｙ＿１、ｚ＿１）＝Ｐ＿１（ｌ＿１ｃ
   ｏｓ（９０−α＿１）、ｌ＿１ｃｏｓ（９０−β＿１）
   、ｌ＿１ｃｏｓ（９０−√［α＿１＾２＋β＿１＾２］
   ））Ｐ＿２（ｘ＿２、ｙ＿２、ｚ＿２）＝Ｐ＿２（ｌ＿
   ２ｃｏｓ（９０−α＿２）、ｌ＿２ｃｏｓ（９０−β＿
   ２）、ｌ＿２ｃｏｓ（９０−√［α＿２＾２＋β＿２＾
   ２］））の演算によって前記基準点のＰ＿１（ｘ＿１、
   ｙ＿１、ｚ＿１）からＰ＿２（ｘ＿２、ｙ＿２、ｚ＿２
   ）への変移を測定することを特徴とする変移測定装置。