JPH0481906A

JPH0481906A - 構造物姿勢制御装置

Info

Publication number: JPH0481906A
Application number: JP19848090A
Authority: JP
Inventors: Yotaro Hatamura; 洋太郎畑村
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1990-07-24
Filing date: 1990-07-24
Publication date: 1992-03-16

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、各種産業機械において超精密位置制御を可能
にした構造物姿勢制御装置に関する。

（従来の技術）従来の各種工作機械や測定装置等においては、加工精度
または測定精度を向上するための一つの方法として、機
械や装置の構成部材の剛性を増す努力がなされてきた。

その結果、剛性が増した分、構成部材に加えられた荷重
に対する歪みの発生が減少し、構、成部材の弾性変形、
たわみ等を原因とする精度の低下をある程度防止するこ
とができる。

さらに精度を増して超精密な加工や測定を実現しようと
すると、機械、装置の部材間に発生する温度差により部
材に熱変位を生じ、機械、装置自体の構成各部間に寸法
変化が住して、精度向上をはばんでいる。特に工作機械
においては、動カ源のモータおよび駆動系や加工部から
の発熱が、加工開始とともに各部に伝導されていき、構
成部材間の寸法に経時変化を生じて、加工精度に悪影響
をおよぼすという問題があった。そのため、これらの温
度分布の偏りによる構成部材の変位を解消するための熱
変位制御の提案がなされている（精密工学会ＪＳＰＥ−
５５−０９’　８９−Ｏ９−１７０６）　。

（発明が解決しようとするｉ題）しかしながら、提案された前記の熱変位制御は、マシニ
ングセンタのコラム全体の反りをコラムの上面の移動量
としてレーザ光線により検出し、コラム背面に設置した
カウンタヒータをオン、オフ制御し、コラムの真直度の
変化を補正するものであるため、常時±２μ−／−の精
度で真直度を維持することができるものの、コラムの高
さ方向の変位については何ら補正することができない、
さらには、発熱源であるモータが設置されているヘッド
部の熱膨張については何ら補正することができず、熱変
位による加工精度の低下を完全に補償することが不可能
である。

本発明は上記の問題点等を解決するためになされたもの
で、その目的とするところは、工作機械をはじめとして
測定装置その他の各種産業機械における超精密な位置制
御を可能にした構造物姿勢制御装置を提供することにあ
る。

（課題を解決するための手段）上記目的を達成するために、第１の発明は、剛性の大な
る構造物に設置され、構造物を弾性変形または熱変形範
囲内で変形させるアクチュエータと、このアクチュエー
タにより変形される構造物の変形エリアについて、その
変位を検出する変位センサと、この変位センサが検出し
た変位量にもとづき、前記構造物を所望の長さに保持す
るためにアクチュエータの駆動信号を発生する制御部と
を備えたことを特徴とする。

第２の発明は、軸方向に引張りまたは圧縮荷重が加わる
棒状の構造物に、構造物と同軸上に設置され、構造物を
弾性変形または熱変形範囲内で軸方向に変形させるアク
チュエータと、構造物の軸方向変位を検出する変位セン
サと、この変位センサが検出した変位量にもとづき、前
記棒状の構造物を所望の長さに保持するためにアクチュ
エータの駆動信号を発生する制御部とを備えたことを特
徴とする。

第３の発明は、第２の発明におけるアクチュエータを、
棒状の構造物自体を外部または内部より加熱・冷却する
ことにより軸方向の変位を生じるように構成したことを
特徴とする。

第４の発明は、中空筒状構造物の相対する側壁部に、側
壁とパラレルに設置し、それぞれ構造物の側壁を弾性変
形または熱変形範囲内で軸方向に変形させる１対のアク
チュエータと、アクチュエータが設置された側壁部に設
置され、構造物の軸方向変位をそれぞれ検出する変位セ
ンサと、これら変位センサが検出した変位量にもとづき
、前記構造物を所望の長さまたは所望の姿勢に保持する
ためにアクチュエータごとの駆動信号を発生する制御部
とを備えたことを特徴とする。

第５の発明は、第４の発明を、アクチュエータ取付は側
壁部を互いに一致させて上下２段に重ねたことを特徴と
する。

第６の発明は、４面を有する中空筒状構造物の側壁部に
、側壁とパラレルに設置し、それぞれ構造物の側壁を弾
性変形または熱変形範囲内で軸方向に変形させる４個の
アクチュエータと、アクチュエータが設置された側壁部
に設置され、構造物の軸方向変位をそれぞれ検出する変
位センサと、これらの変位センサが検出した変位量にも
とづき、前記構造物を所望の長さまたは所望の姿勢に保
持するためにアクチュエータごとの駆動信号を発生する
制御部とを備えたことを特徴とする。

第７の発明は、第６の発明を、アクチュエータ取付は側
壁部を互いに一致させて上下２段に重ねる構成にしたこ
とを特徴とする。

第８の発明は、周方向に３または５以上に等区分可能な
中空筒状構造物または円筒構造物の側壁部に、側壁とパ
ラレルに設置され、それぞれ構造物の側壁を弾性変形ま
たは熱変形範囲内で軸方向に変形させる複数のアクチュ
エータと、アクチュエータが設置された側壁部に設置さ
れ、構造物の軸方向変位をそれぞれ検出する変位センサ
と、これらの変位センサが検出した変位量にもとづき前
記構造物を所望の長さまたは所望の姿勢に保持するため
にアクチュエータごとの駆動信号を発生する制御部とを
備えたことを特徴とする。

第９の発明は、第８の発明を上下２段に重ねる構成にし
たことを特徴とする。

第１０の発明は、直方体その他の多面体により構成され
た中空多面体構造物の構成壁面の全壁面または一部の壁
面にパラレルに設置され、その構造物壁面を弾性変形ま
たは熱変形範囲内で壁面と平行な１方向または２方向に
変形させる複数のアクチュエータと、アクチュエータが
設置された壁面部に設置され壁面のアクチュエータ動作
方向変位をそれぞれ検出する変位センサと、これらの変
位センサが検出した変位量にもとづき、前記構造物を所
望の長さまたは所望の姿勢に保持するためにアクチュエ
ータごとの駆動信号を発生する制御部とを備えたことを
特徴とする。

第１１の発明は、第１の発明または第２の発明または第
４の発明または第５の発明または第６の発明または第７
の発明または第８の発明または第９の発明または第１０
の発明におけるアクチュエータを、油圧シリンダにより
構成したことを特徴とする。

第１２の発明は、第４の発明または第５の発明または第
６の発明または第７の発明または第８の発明または第９
の発明において、中空筒状構造物の側壁とパラレルに設
置されるアクチュエータを、側壁自体を加熱または冷却
することにより伸縮変形させる加熱源および冷熱源によ
り構成したことを特徴とする。

第１３の発明は、第１０の発明において、中空多面体構
造物の構成壁面とパラレルに設置されるアクチュエータ
を、壁面自体を加熱または冷却することにより伸縮変形
させる加熱源および冷熱源により構成したことを特徴と
する。

（作　用）第１の発明においては、剛性の大なる構造物に、構造物
を弾性変形または熱変形範囲内で変形させるアクチュエ
ータを設置するとともに、構造物の変位を検出する変位
センサを設けたことにより、変位センサが検出した変位
量にもとづきアクチュエータの伸縮が制御されて構造物
が所望の長さに保持される。

第２の発明においては、軸方向に引張りまたは圧縮荷重
が加わる棒状の構造物に、構造物を軸方向に弾性変形ま
たは熱変形範囲内で変形させるアクチュエータを構造物
と同軸上に設置するとともに、構造物の軸方向変位を検
出する変位センサを設けたことにより、変位センサが検
出した変位量にもとづきアクチュエータの伸縮が制御さ
れて棒状の構造物が所望の長さに保持される。

第３の発明においては、棒状の構造物自体を外部または
内部より加熱・冷却することにより、軸方向の変位が構
造物自体の温度に応じて変更・調節される。

第４の発明においては、中空筒状構造物の相対する側壁
に、構造物の側壁を弾性変形または熱変形範囲内で軸方
向に変形させる１対のアクチュエータを側壁とパラレル
にそれぞれ設置するとともに、構造物の軸方向変位をそ
れぞれ検出する変位センサをアクチュエータを設置した
側壁部に設けたことにより、これら変位センサが検出し
た変位量にもとづき、アクチュエータの伸縮が制御され
て中空筒状構造物が所望の長さまたは所望の姿勢に保持
される。また、１対のアクチュエータの伸縮の組合せに
より、軸方向の伸縮と、１平面内の首振りとの２自由度
が得られる。

第５の発明においては、第４の発明の構造物姿勢制御装
置を２段に重ねたことにより、１段目構造物と２段目構
造物の首振りを方向反対にして組合せると軸と直角方向
の移動が可能となり、３自由度が得られる。また、２段
目構造物の首振角度を１段目構造物の首振角度の約３倍
でしかも反対方向にすると、２段目構造物の軸心が移動
することなく首振りが可能になる。

第６の発明においては、４面を育する中空筒状構造物の
側壁部に、構造物を軸方向に弾性変形または熱変形範囲
内で変形させる４個のアクチェエ−夕を側壁とパラレル
にそれぞれ設置するとともに、構造物の軸方向変位をそ
れぞれ検出する変位センサをアクチュエータが設置され
た側壁部に設けたことにより、これら変位センサが検出
した変位量にもとづき各アクチュエータの伸縮が制御さ
れて中空筒状構造物が所望の長さまたは所望の姿勢に保
持される。また、直交する２対のアクチュエータの伸縮
の組合せにより、軸方向の伸縮と、直交する２平面内の
首振りの３自由度が得られる。

第７の発明においては、第６の発明の構造物姿勢制御装
置を２段に重ねたことにより、第５の発明と同様に１段
目構造物と２段目構造物の首振りを反対方向にして組合
せると、半径方向の移動が直交する２方向可能になり、
５自由度が得られる。

また、同様に２段目構造物の首振角度を１段目構造物の
首振角度の約３倍でしかも反対方向にすると、２段目構
造物の軸心が移動することな（首振りが可能になる。

第８の発明においては、周方向に３または５以上に等区
分可能な中空筒状構造物または円筒構造物の側壁部に、
構造物を軸方向に弾性変形または熱変形範囲内で変形さ
せる３または５個以上のアクチュエータを側壁とパラレ
ルにそれぞれ設置するとともに、構造物の軸方向変位を
それぞれ検出する変位センサをアクチュエータを設置し
た側壁部に設けたことにより、これら変位センサが検出
した変位量にもとづき各アクチュエータの伸縮が制御さ
れて中空筒状構造物が所望の長さまたは所望の姿勢に保
持される。また、直交する２対のアクチュエータの伸縮
の組合せにより、軸方向の伸縮と、複数平面内の首振り
が可能となる。

第９の発明においては、第８の発明の構造物姿勢制御装
置を２段に重ねたことにより、第５の発明と同様に１段
目構造物と２段目構造物の首振りを反対方向にして組合
せると、半径方向の移動が複数方向に可能になる。また
、同様に２段目構造物の首振角度を１段目構造物の首振
角度の約３倍でしかも反対方向にすると、２段目構造物
の軸心が移動することなく首振りが可能になる。

第１０の発明においては、直方体その他の多面体により
構成された中空多面体構造物の構成壁面に、壁面を弾性
変形または熱変形範囲内で壁面と平行な方向に変形させ
る複数のアクチュエータを壁面とパラレルにそれぞれ設
置するとともに、アクチュエータを設置した壁面にその
変位を検出する変位センサを設けたことにより、これら
変位センサが検出した変位量にもとづき各アクチュエー
タの伸縮が制御されて直方体その他の多面体が所望の長
さまたは所望の姿勢に保持される。また、壁面に設置さ
れるアクチュエータの伸縮の組合せにより、多数の自由
度が得られる。

第１１の発明においては、第１の発明および第２の発明
および第４の発明から第１０の発明に用いられるアクチ
ュエータを油圧シリンダにより構成したことにより、ア
クチュエータの伸縮の制御が容易となり、しかも応答性
にもすぐれる。

第１２の発明においては、第４の発明がら第９の発明に
用いられる中空筒状構造物の側壁とパラレルに設置され
るアクチュエータを、側壁自体を加熱または冷却するこ
とにより伸縮変形させるようにしたため、アクチュエー
タを薄型に構成することが可能となる。

第１３の発明においては、第１０の発明に用いられる中
空多面体構造物の構成壁面とパラレルに設置されるアク
チュエータを、壁面自体を加熱または冷却することによ
り伸縮変形させるようにしたため、アクチュエータを薄
型に構成することが可能となる。

（実施例）以下、図に沿って本発明の詳細な説明する。

第１図および第２図は、第２および第３の発明の実施例
を示し、第１図は外観斜視図、第２図は縦断面図である
。

図において、上下の各端部にフランジｌａ　　１ｂを形
成した棒状の構造物ｌは、内部に冷却水循環用の冷却水
路２が形成され、フランジ１ａの側面に形成された入口
２ａがら冷却水が供給されると、構造物１本体内部の冷
却水路２を通過してフランジ１ｂの側面に形成された出
口２ｂから排出される。また、構造物１の外周には一様
にヒータ３が巻付けられ、構造物１を外周表面より加熱
することができる。

フランジ１ｂの背面の対角線上に、変位センサとしての
レーザ測長器４，５の発光部４ａ、５ａが設置され、そ
の受光部４ｂ、５ｂが対応するフランジ１ａ背面の対角
線上に配設されている。これらレーザ測長器４，５が測
定したフランジ１ａ１ｂの面間寸法の平均値により、構
造物１の軸方向変位が検出される。

この構造物１は、フランジｌａ、ｌｂに形成されている
取付は孔１ｃ、ｌｄにより、支持対象部材に固定され、
変位センサとしてのレーザ測長器４．５が検出した構造
物１の変位に応じ、構造物１が縮小している場合はヒー
タ３により加熱して構造物１を加熱膨張させ、正規の寸
法に補正する。

反対に、構造物１が膨張している場合は、冷却水路２に
、図示しないチラー等から冷却水を供給して構造物１を
冷却縮小させ、正規の寸法に補正する。これらの加熱、
冷却の制御は、図示しない制御部により、レーザ測長器
４．５の測定値にもとづいておこなわれる。ここで制御
される寸法は、構造物１の材質固有の熱膨張率と加熱ま
たは冷却の温度差に応じた値となるが、構造物１に圧縮
または引張り応力が加えられている場合は、その応力に
応じて発生している歪みに、熱変位の値が加算または減
算された値が制御寸法となる。いずれにしても構造物１
０弾性変形または熱変形の伸縮範囲内で調整されること
になる。この構造物１の伸縮変化は、単に正規の寸法か
らずれた場合の補正に限らず、積極的に活用して、フラ
ンジ１ａ１ｂに固定された支持対象部材の微小な位置調
整にも用いられる。

なお、実施例では構造物１内部を冷却し、外部表面を加
熱するものとしたが、内部を加熱し、外部を冷却にする
ことも、また内部の冷却水路２を循環させる水温だけの
調節により加熱、冷却することも可能であり、また同様
に外部のヒータ３をヒートパイプ等により構成して、外
部がら構造物１の温度を調節して伸縮量を調節すること
も可能である。なお、いずれの加熱、冷却の場合でも、
構造物１を半径方向の温度勾配を軸対称にして、構造物
１自体にそり、たわみが発生しないようにする。

また、変位センサを中心軸上に設置することも可能であ
り、その場合は変位センサを１個にすることができる。

さらには、冷却水路２を循環させる液体としては、冷却
水以外に他のオイル、ガス体等の熱媒体を用いることも
できる。

またさらには、構造物１の伸縮させるための駆動源とし
て、構造物ｌの内部に油圧シリンダを内蔵することも可
能である。油圧シリンダを用いた場合は、油温を一定に
維持する必要があるが、伸縮量および加圧力の制御が容
易で、しかも応答性にすぐれる。

また、構造物１の変位を測定するセンサとしては、構造
物ｌの弾性変形または熱変形を検出できるものであれば
よく、具体的にはひずみゲージ、差動変圧器、ポテンシ
ョメータ等が用いられる。

いずれにしても、変位センサは測定対象およびセンサ自
体に温度変化が注しても、温度の影響を受けることなく
正確に発生した変位を測定できることが必要である。ひ
ずみゲージの場合、材質にスーパーインバを用いたもの
であれば、約６０”Ｃ以下は温度に影響されることなく
正確な測定が可能である。

なお、第１図、第２図に示した構造物１は、後述する中
空筒状構造物のアクチュエータとしても用いることがで
きる。

第３図および第４図は、第４の発明の実施例を示し、第
３図は平面図、第４図は正面図である。

図において、中空筒状構造物である角パイプ状の構造物
６の対向する２面内部にパネル状の冷却アクチュエータ
７ｃ、８ｃを設置し、その外側に同様なパネル状の加熱
アクチュエータ７１１．８Ｍを設置したものであり、冷
却アクチュエータ７ｃと加熱アクチュエータ７Ｍと、お
よび冷却アクチュエータ８ｃと加熱アクチュエータ８Ｎ
とでそれぞれ１対のアクチュエータ７．８を構成する。

さらに構造物６の外側の加熱アクチュエータ’７１１．
８１１の両脇には、軸方向に変位センサＳ１〜Ｓ４が設
置されており、構造物６の軸方向変位を検出する。

この構造物６は、本来、その上部または下部に支持対象
構造物が連続しているものであり、図では説明上、アク
チュエータ７．８および変位センサＳ１〜Ｓ４が設置さ
れた部分のみを図示している。

冷却アクチュエータ７ｃ、８ｃは具体的な構造を図示し
てないが、内部に冷却水の循環バイブを配設しておき、
図示しないチラー等により冷却水を供給循環して、接触
している構造物６の壁面を冷却し収縮させる。加熱アク
チュエータ７ｘ、８Ｈについても、具体的な構造を図示
してないが、電気ヒータからなる面発熱体により構成し
、電流の供給により、接触している構造物６の壁面を加
熱し膨張させる。これらのアクチュエータ７．８はいず
れも薄型に形成可能であるため構造物６の内外壁面に対
して大きくスペースを占有することがない。

この実施例では、加熱アクチュエータ７Ｎ、８Ｎの両脇
に設置された変位センサＳ１〜Ｓ４が、構造物６の各壁
面の軸方向の変位を検出し、その検出された変位量の平
均値が壁面ごとに真出され、その値に応じて図示しない
制御部が、アクチュエータ７．８についての加熱または
冷却の制御をおこない、それぞれの壁面を伸縮調整する
。なお、この発明に用いられる変位センサ５ｌ−３４と
しては、本出願人の出願にかかる構造物の変形検出器（
特願平１−２３４４２８号）が、この種の温度変形や弾
性変形等の微小な変位を精密に測定できるため最適であ
る。

第５図は、第３図、第４図に示した第４の発明の実施例
における冷却アクチュエータ７ｃ、８ｃおよび加熱アク
チュエータ７、．８．０動作と、構造物６の寸法、姿勢
の変化を示した説明図である。

図ａは、構造物６の雰囲気温度が一定でかつ上下から均
等な圧縮または引張り荷重を受けている状態でアクチュ
エータ７．８はいずれも作動していない場合を示し、構
造物６の軸方向寸法はｈでかつ上下面は平行に保持され
る。

図すは、黒くマーキングした両外面の加熱アクチュエー
タ７Ｍ、８Ｎが作動して壁面を均等に加熱した場合を示
し、構造物６の軸方向寸法はΔｈ。

膨張し、上下面は平行に保持される。

図Ｃは、黒くマーキングした両内面の冷却アクチュエー
タ７ｃ、８ｃが作動して壁面を均等に冷却した場合を示
し、構造物６の軸方向寸法はΔｈｔ収縮し、上下面は平
行に保持される。なお、図ｂ、図Ｃにおける軸方向の変
位量Δｈ＋、Δｈ２は、加熱アクチュエータ７、．８イ
または冷却アクチュエータ７ｃ、８ｃの加熱量または冷
却量に応じて構造物６の壁面温度を調節することにより
任意に調整可能である。

図ｄは、黒くマーキングした左側内面の冷却アクチュエ
ータ７ｃと、右側外面の加熱アクチュエータ８Ｎが作動
して、左側壁面を冷却収縮させ、右側壁面を加熱膨張さ
せた場合を示す、構造物６の上面は反時計方向に角度α
傾斜し、上面の中心位置は左側に距ｌｌｅ移動する。つ
まり、首振り動作をすることになり、首振り角度αおよ
び中心の移動距離ｅは、各アクチュエータの加熱および
冷却の度合いに応じて任意に調整可能である。

この首振り動作は、壁面に対するアクチュエータの加熱
および冷却を反対側に切り換えることにより、首振り方
向が反対になる。すなわち、この実施例では、上下方向
の伸縮と、左右首振りの２自由度が得られることになり
、構造物６に連続している支持対象構造物の上下移動と
傾斜角度を構造物６の熱膨張により得られる変位量のオ
ーダで精密に制御することができる。

第６図、第７図および第８図は、第５の発明の実施例を
示し、第６図は正面図、第７図および第８図は動作の説
明図である。

この実施例は、第４の発明の実施例における構造物６と
同一構成の構造物９ａと９ｂを、それぞれのアクチュエ
ータの設置面を一致させて２段に重ねて構成したもので
ある。構造物９ａと９ｂとの接合部には、熱絶縁するた
めに冷却水路１５を形成して、上下の構造物９ａ、９ｂ
間の熱移動を防止する構造としている。なお、図では省
略しているが、構造物９ａの下端および構造物９ｂの上
端にも同様に冷却水路を形成して、支持対象構造物との
熱絶縁をはかっている。この支持対象構造物との熱絶縁
については第３の発明の実施例についても同様に当ては
まるものである。また、この実施例の平面構成は、第３
図に示した平面図とほぼ同様であるので平面図を省略し
ている。なお、図において、変位センサＳ７．Ｓ８は構
造物９ａの手前面に設置されて壁面の軸方向の変位を検
出する。また、構造物９ａの背面側には、図示されない
が変位センサＳ９．５１０が設置されている。

同じく変位センサＳｌｌ、Ｓ１２は構造物９ｂの手前面
に設置されて壁面の軸方向の変位を検出する。同様に構
造物９ｂの背面側にも図示されない変位センサ５１３．
Ｓ１４が設置されている。構造物９ａ、９ｂのそれぞれ
の相対する壁面の外側に加熱アクチュエータ１１．〜１
４Ｎが、壁面の内側には冷却アクチュエータｌｌｃ”−
１４ｃが設置されている。これらの各アクチュエータ１
１〜１４は、それぞれの変位センサＳ７〜Ｓ１４が検出
した変位量に応じ、図示しない制御部により、加熱また
は冷却動作が制御される。

この実施例では、構造物９ａと９ｂとを２段にし、さら
に構造物９ａ、９ｂを第３図、第４図の実施例の構造物
６と同一に構成した場合、単純に変位量、首振角度およ
び首振りにともなう中心の移動距離が２倍まで増加する
。また、それぞれの設置されたアクチュエータ１１〜１
４の動作の組合せが第４の発明の場合よりも増えるため
、複雑な制御が可能となり、より高度な姿勢制御ができ
る０例えば、第７図に示すように、下段の構造物９ａを
反時計方向に角度β傾け、上段の構造物９ｂを時計方向
に同じく角度β傾けた場合、構造物９ｂの上面は構造物
９ａの下面と平行になり、上段の構造物９ｂの中心軸の
みが左方向に距Ｈｒ移動する。この移動距離ｒは、構造
物９ａ、９ｂの傾斜角度βを変えることにより、任意に
調節することができるので、第４の発明では実現できな
かった首振りのない水平移動が可能になる。なお、この
中心軸位置の移動は、図示とは反対に下段の構造物９ａ
を時計方向に傾け、上段の構造物９ｂを反時計方向に傾
けると、右側に移動することができる。

また、首振りについても、第８図に示すように、下段の
構造物９ａを反時計方向に角度γ傾け、上段の構造物９
ｂを時計方向に下段の約３倍、すなわち角度、約３１傾
けた場合、構造物９ｂの上面は構造物９ａの中心軸に対
して時計方向に角度２Ｔ傾斜した首振りをするが、構造
物９ｂの中心軸は下段の構造物９ａから移動しない、す
なわち、上段の構造物９ｂの傾斜角度を下段の構造物９
ａの傾斜角度の約３倍にして、しかも互いに反対方向に
することにより、上面の軸心を移動させずに首振りだけ
が実現できることになる。その結果、この第５の発明で
は、上下方向の伸縮、左右首振り、水平方向の移動の３
自由度が得られることになり、構造物９ａ、９ｂに連続
している支持対象構造物について、より多様な姿勢制御
ができるようになる。

第９図は、他の７クチユエータの実施例の斜視図を示し
、このアクチュエータ１６は加熱および冷却を兼用した
ものであり、パネル形状をした本体内部に平行部と折り
返し部からなる冷却液体の通路１７が形成されている０
通路１７の入口１７ａから入力された冷却液体は、アク
チュエータ１６内のほぼ全域を通過した後、出口１７ｂ
から排出される。アクチュエータ１６の上面には同様に
ヒータ装着用の溝部１８が形成されており、加熱源とし
て、図示しないシーズヒータが装着される。

このアクチュエータ１６は、シーズヒータを装着した状
態で、四隅に形成された取付は孔１６ａにより、構造物
の表面に密着するように取付は固定され、構造物の加熱
と冷却を壁面の片側だけに設置した１個のアクチュエー
タによりおこなえるので、アクチュエータの取付けお孝
び管理が簡単になる。

次に、第６の発明の実施例について説明する。

第４の発明の実施例では、アクチュエータおよび変位セ
ンサを対向する２つの壁面にそれぞれ設置していたが、
この実施例はその残りの２面についてもアクチュエータ
および変位センサを設置したものである。すなわち、断
面が角パイプ状の構造物の４面すべてについて、対向す
る壁面ごとに伸縮制御し、それにより第４の発明の姿勢
制御にくらべ、首振りの方向が一方向増して、３自由度
が得られる。

具体的な構成としては、第３図に示した第３の実施例の
平面図において、アクチュエータと変位センサの設置さ
れていない左右の２面に同様にアクチュエータと変位セ
ンサを設置することにより実現できる。その動作は第５
図に示したものとほぼ同様になり、図ｄに示される上面
の傾き方向の平面がもう１方向増すことになる。しかも
、その２方向の傾きを組合せることにより、３６０度全
方位に傾斜させることが可能となる。

次に、第６の発明の他の具体的な実施例を、第１０図、
第１１図により説明する。第１０図において、桁構造を
した中空の四角柱を３区画に区分して構成された構造物
１８の区画１８ａ内であって、構造物１８の長手方向と
平行な内側四隅に、シリンダ状のアクチュエータ１９〜
２２が区画壁間に取付は固定されている。このシリンダ
状のアクチュエータ１９〜２２は、通常、制御する方向
に応して２個ずつ対になり、側壁を一様に伸縮駆動する
。その結果、区画１８ｃの部分に矢印で示されるように
、構造物１８の長手方向の伸縮と縦方向、横方向の首振
りの３自由度の制御が可能になる０区ｉ！ｊ１８ａの外
周壁面または各アクチュエータ１９〜２２には変位セン
サ（図示せず）が設置されており、この変位センサが検
出した変位量に応じて各アクチュエータ１９〜２２の伸
縮量が調節制御される０区画１８ａ内部をより詳細に示
したのが第１１図であり、シリンダ状のアクチュエータ
１９〜２２は、油圧シリンダであっても、あるいは加熱
・冷却により内蔵する膨張体を伸縮させる熱アクチュエ
ータであっても良い０図では熱アクチュエータを用いた
ものであり、アクチュエータ１９〜２２の各ヘッドカバ
ー１９ａ〜２２ａを貫通して屈曲可能なヒートパイプ２
３がアクチュエータ内部にそれぞれ挿通されている。ヒ
ートパイプ２３の他端は熱交換器２４内部に挿入されて
熱交換器２４内の冷却水により熱交換され、アクチュエ
ータ１９〜２２を冷却することにより温度変化を生じさ
せて伸縮駆動力を発生する。

第１２図は、アクチュエータ１９の内部構造を示す断面
図であり、ヘッドカバー１９ａに連なる断面コ字状部材
と他端のエンドカバー１９ｂに連なる断面コ字状部材と
が組み合わされ、それらの他端部１９ｃ、１９ｄ間に非
圧縮性の断熱材２９ａ、２９ｂを介して膨張体である伸
縮部材２７が保持されている。伸縮部材２７は、外周を
断熱材２８により被覆されて外気と断熱されるとともに
、内部にヒートバイブ２３およびシーズヒータ２５、熱
電対２６が埋設されている。ヒートバイブ２３の他端は
熱交換器２４内に挿通されて冷却水により熱交換され、
伸縮部材２７を吸熱して冷却する。

このアクチュエータ１９では、ヒートパイプ２３により
伸縮部材２７から常時熱を吸収させて一定温度以下に維
持しておき、加熱の必要がある場合のみシーズヒータ２
５に通電して、熱電対２６を監視しながら伸縮部材２７
を所定温度まで加熱することにより、伸縮量を調節する
。具体的には、伸縮部材２７が冷却された場合にヘッド
カバー１９ａとエンドカバ−１９ｂ間が拡大し、伸縮部
材２７が加熱された場合にヘッドカバ−１９ａとエンド
カバ−１９ｂ間が縮小されるため、通常はアクチュエー
タ１９を引っ張り状態で支持対象構造物に取付は固定し
ておき、さらに支持対象構造物の間隔をせばめて姿勢制
御しようとする場合に、伸縮部材２７を必要な収縮量が
得られる温度まで加熱して使われる。また、他の使い方
としては、常時シーズヒータ２５を加熱しておき、ヒー
トパイプ２３他端の熱交換器２４の水温を調節すること
で伸縮部材２７の温度調節をすることもできる。

いずれにせよ、シーズヒータ２５の加熱量とヒートパイ
プ２３の冷却量の相対的な大小により、伸縮部材２７の
温度が調節される。なお、通常はアクチュエータ１９を
取付けた状態で、ヘッドカバー１９ａとエンドカバ−１
９ｂ間に引張り荷重を加えて伸縮部材２７に圧縮応力を
発生させて歪みを生じるようにしておき、この歪みを調
整するために伸縮部材２７の温度を調節して伸縮部材２
７に熱応力を発生させ、外部から加えられる応力と拮抗
させながら歪み量を調節し、最終的にヘッドカバー１９
ａとエンドカバ−１９ｂ間の寸法を所望の値に調整する
。

第１３図はシリンダ状の熱アクチュエータの他の実施例
を示し、このアクチュエータ３１は、断面ハツト状をし
たエンドカバー３２の底部に形成された孔に、外部にシ
ーズヒータ３３が巻付けられた筒状伸縮部材３４がエン
ドカバー３２の内側に同心状に接続される０ｗ状の伸縮
部材３４の他端部に蓋部３５が一体的に固定されている
。この蓋部３５の内側に非圧縮性の断熱材３６を介して
伸縮部材３７が中心部軸方向に接続され、その他端に同
様に非圧縮性の断熱材３８を介して、円盤状のへラドカ
バー３９が接続支持されている。ヘッドカバー３９およ
び断熱材３８を貫通して、伸縮部材３７の左端近くまで
、ヒートバイブ４１が挿通されている。このアクチュエ
ータ３１では、シーズヒータ３３を加熱して伸縮部材３
４を膨張させた場合と、ヒートバイブ４１が伸縮部材３
７を冷却して伸縮部材３４を収縮させた場合に、エンド
カバー３２とへラドカバー３９との面間寸法が狭まる。

また、このアクチュエータ３１の伸縮量は、シーズヒー
タ３３の加熱量とヒートバイブ４１の冷却量により調整
可能であり、前記アクチュエータ１９とほぼ同様に作用
する。

第１４図、第１５図はシリンダ状の熱アクチュエータの
他の実施例を示し、第１４図は、アクチュエータ４２の
縦断面図、第１５図は第１４図のＡ−Ａ線上の断面図で
ある。アクチュエータ４２は、図に示されるように、ヘ
ッドカバー４３とエンドカバー４４が交互に組み込まれ
、それらの他端４３ａ、４４ａの間に非圧縮性の断熱材
４５゜４６を介して、筒状の伸縮部材４７、円板４８が
押圧保持または接着保持されている。伸縮部材４７の中
空部４７ａには、ヘッドカバー４３、エンドカバー他端
４４ａ、断熱材４６、円板４８を貫通して冷却用のヒー
トバイブ４９および加熱用のシーズヒータ５１が挿通さ
れ、シーズヒータ５１はヒートバイブ４９の外周の中空
部４７ａに螺旋状に配設されている。また、伸縮部材４
７には、同様にして熱電対５２の本体部が挿入されると
ともに、外周を断熱材５０により被覆されている。

なお、第１５図に示すエンドカバー４４の四隅には取付
は孔４４ｂが形成されており、ヘッドカバー４３にも同
様に取付は孔が形成されて、アクチュエータ４２の取付
は時に使用される。

このアクチュエータ４２も、上記のアクチュエータ１９
．３１と同様に、引っ張り状態、つまり伸縮部材４７を
押圧状態にして支持対象構造物に取付は固定しておき、
冷却用のヒートバイブ４９および加熱用のシーズヒータ
５１を用いた温度調節により、ヘッドカバー４３とエン
ドカバー４４との面間寸法を必要な値に調整することが
できる。

第１６図、第１７図は同じくシリンダ状の熱アクチュエ
ータの他の実施例を示し、第１６図は、アクチュエータ
５４の縦断面図、第１７図は第１６図のＢ−Ｂ線上の断
面図である。アクチュエータ５４は、図に示されるよう
に、円筒部の一部を切欠いた断面コ字状をしたエンドカ
バー５５．５６が交互に組み込まれ、それらの他端５５
ｂ、５６ｂの間に非圧縮性の断熱材５７．５８を介して
、棒状の伸縮部材５９が押圧保持または接着保持されて
いる。伸縮部材５９は外周を断熱材５０により被覆され
るとともに、その中心部にはエンドカバー他端５５ｂ、
断熱材５７を貫通して温度調節用のヒートバイブロ２が
挿通されている。

このアクチュエータ５４も、上記のアクチュエータ１９
，３１．４２と同様に、引っ張り状態、つまり伸縮部材
５９を押圧状態にして支持対象構造物に取付は固定して
おき、温度調節用のし一ドパイブ６２を、図示しない他
の加熱または冷熱源に接続して必要な温度に調整して、
エンドカバー５５．５６の面間寸法に必要な値が得られ
る。

なお、上記のアクチュエータ４２．５４は、図示のへラ
ドカバー４３、エンドカバー４４、およびエンドカバー
５５．５６をともに一体構造としているが、実隙の製作
時には両者のうちいずれか一方を分割しておき、相互の
組立が済んでから溶接等により一体構造とすることによ
りアクチュエ−タ４２，５４を組立てることができる。

第１８図は同じくシリンダ状の熱アクチュエータの他の
実施例を示す縦断面図である。このアクチュエータ６４
は、圧縮、引張りの両方向の作動を可能にしたものであ
り、ステンレス鋼（ＳＵＳ３０４）等からなる棒状の伸
縮体６５の中央部外周に２条の螺旋溝を形成し、一方の
溝６５ａには加熱用のシーズヒータ６６を巻付け、他の
溝６５ｂには冷却水管６７を巻付け、さらにそれぞれの
溝内に伝熱セメントを充填・被覆して熱伝達の効率化を
はかっている。螺旋溝６５ａ、６５ｂの開始部および末
端部の外方にはさらに一段深い溝６５ｃ、６５ｄを形成
し、冷却水管６７とは別系統の冷却水管６８．６９を巻
付けて伸縮体６５の中央部と両端部との熱の出入りを防
止している。同様に伸縮体６５の熱絶縁のため外周部に
は断熱材７１が、溝６５ｃ、６５ｄの内側面には断熱材
７２．７３が被覆され伸縮体６５の中央部の外気に対す
る放熱および吸熱を防止している。伸縮体６５の両端に
は、ビン取付は用孔７４．７５をそれぞれ有する一山り
レビス部７６と二山クレビス部７７が形成されている。

また、伸縮体６５には、中心部の温度を測定する熱電対
７８と表面近くの温度を測定するための熱電対７９が設
けられて、伸縮体６５の温度検出がおこなわれる。

このアクチュエータ６４は、取付けられる支持対象構造
物の変位情報にもとづき伸縮動作をする。

支持対象構造物を拡張させようとする場合は、シーズヒ
ータ６６に通電して伸縮体６５を加熱し、所定の長さま
で熱膨張させる。また、支持部材を収縮させようとする
場合は、シーズヒータ６６の通電を停止するとともに、
冷却水管６７に冷却水を循環させて伸縮体６５を冷却し
、所定の長さまで熱収縮させる。これらの加熱または冷
却は、熱電対７８．７９が検出した伸縮体６５の温度を
監視しながらおこなわれる。さらに、シーズヒータ６６
へ供給する電流値や、冷却水温度を調整したり、供給間
隔を小刻みに断続すること等で、アクチュエータ６４の
より精密で安定した伸縮量の調整が可能になる。

以上説明した各熱アクチュエータ１９，３１゜４２．５
４．６４では、取付は構造物の用途によっては、予め作
動時の零点を高温度に設定しておくと、加熱用熱源を備
えるだけで、専用の冷却装置を備えることなく、大気に
よる自然冷却で作動させることができる。

第１９図は、第１０図に示した実施例を変形したもので
あり、中空な四角柱形状をした構造物８１の１区画に、
第１０図と同様に、四隅長手方向にアクチュエータ８２
〜８５を設置するとともに、各面の対角線上にもアクチ
ュエータ８６〜８９を設置したものである。ここで設置
されるアクチュエータ８２〜８９は、油圧シリンダまた
は第１８図に示した熱により駆動されるアクチュエータ
６４が適当である。

この実施例は、四隅長手方向にアクチュエータ８２〜８
５を伸縮制御する以外に、各面の対角線上に設置された
アクチュエータ８６〜８９を適宜伸ｗＭｔＩｉ整するこ
とで構造物８１の軸方向に関する捩じれを発生させるこ
とが可能となり、第１０図の実施例よりも自由度が増し
４自由度の制御を可能とすることができる。

第２０図は、第１９図における構造物８１のアクチュエ
ータ取付は面に設置した変位センサｓ２１〜Ｓ２Ｂ等の
配置を示すものであり、各面の対角線上に２個ずつ配置
され、各センサの検出値の処理により、各面の軸方向の
伸縮変位および捩しれについて検出することができる。

第２１図は、第１９図の実施例よりも設置アクチュエー
タを少なくした実施例を示すものであり、各面の隅から
対辺の中点の間にそれぞれ２個のアクチュエータ９１．
９２と９３．９４と９５９６と９７．９８とを設置した
ものである。この場合も、４面それぞれのアクチュエー
タの伸縮を組み合わせることで構造物８１の軸方向に関
する伸縮、首振りおよび捩じれを発生させることができ
る。

第２２図は、第１９図に示した実施例とほぼ同一にアク
チュエータを設置して構成した箱型梁構造の構造物の動
作を説明する説明図である。

図示するように、６面体である箱型梁構造体１００の角
１１１！１０１〜１０８に８本のアクチュエータ１０９
〜１１６を接続して、各アクチュエータを伸縮制御する
ことにより箱型梁構造体に伸縮、首振り、捩じれを生じ
させることができる。

この箱型梁構造体１００の制御動作としては、例えば、
面１０１〜１０４に対する面１０５〜１０８の中心点Ｏ
の位置変化（ｘ、ｙ、ｚ）と、Ｘ。

ｙ、　　ｚ各軸まわりの微小角度変化（θ、φ、ψ）が
、アクチュエータ１０９〜１１６のそれぞれの伸び量ａ
、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆ、ｇ、ｈの関数として制御される
。

なお、第６図に示した構造物９ａと９ｂについては、各
段の対向する２面のみにアクチュエータを設置して構造
物９ａと９ｂの姿勢を３自由度により制御していたが、
それぞれのアクチュエータの設置面を各段とも４面にし
て、２段８面の構成にし、同時に変位センサも各面に設
置することにより、５自由度の制御をすることができる
。また同様に、第１Ｏ図、第１１図では、構造物１８の
区画１８ａについてのみ、その長手方向の四隅にアクチ
ュエータを設置して、構造物１８の姿勢を３自由度によ
り制御したが、区画１８ａのとなりの区画１８ｂについ
ても同様に長手方向の四隅にアクチュエータを設置する
ことで、構造物１８を制御できる自由度が５となる。こ
のようにして４面の姿勢制御が可能な構造物を２段重ね
にした構造物姿勢制御装置が第７の発明に相当する。

また、第３図、第４図に・示した実施例は構造物６の２
面制御であり、第１０図、第１１図、第１９図、第２１
図に示した実施例は構造物１８の４面制御であるが、そ
れ以外に構造物を３角柱や５角柱等からなる中空の多角
柱または円筒として、その構造物の全面または任意の面
にアクチュエータおよび変位センサを設置することによ
り、３面もしくは５面以上を用いた中空多角柱または円
筒の制御が可能となり、上述した各実施例と同様に、構
造物を精密に姿勢制御することができる。このように３
面または５面以上の中空構造物または円筒構造物の姿勢
制御をする構造物姿勢制御装置が第８の発明に相当する
。

同様に、この３面または５面以上および円筒状の中空構
造物の姿勢制御をする構造物姿勢制御装置を２段、また
は３段以上にして、自由度を増した姿勢制御を実現する
ことも可能であり、この場合の構造物姿勢制御装置が第
９の発明に相当する。

また、第１０図、第１９図等において図示した実施例は
、いずれも構造物の軸方向に対して外周に位置する面に
アクチュエータおよび変位センサを設置したものである
が、軸方向と垂直に位置する面についてもアクチュエー
タおよび変位センサを設置することも可能であり、また
、構造物も中空筒状構造物に限定されるものてなく、各
種多面体についても同様にアクチュエータおよび変位セ
ンサを各面に設置して、多面体からなる構造物の姿勢制
御をおこなうことができる。この場合の構造物姿勢制御
装置が第１Ｏの発明に相当する。

このように、本発明では、従来、構造物それ自体の温度
変化により発生する微細な寸法変化についても、構造物
自体を加熱または冷却して温度調節して補正することは
もちろん、従来不可能であった超精密な姿勢制御を数μ
ｍ単位で実施可能にしたものである。また構造物自体を
加熱または冷却することなく、別体のアクチュエータに
より構造物を強制的に弾性変化させることによっても同
様に寸法変化の補正や超精密な姿勢制御が可能となり、
各種の産業機械および測定装置等の多方面における超精
密な姿勢制御の用途を拡大することができる。

なお、実施例においてアクチュエータや構造物に冷却水
を循環させる場合に、冷却水の代わりに一定温度に調節
したオイル、ガス体その他の熱媒体を用いて循環させる
ことも可能である。

また、実施例中における制御部は、具体的な構成を図示
しないが、通常は電気回路により構成され、熱アクチュ
エータの温度調節や、油圧シリンダの伸縮量制御等をお
こなうものである。制御部により、予め設定されている
本来の構造物の姿勢を維持させる場合は、変位センサが
構造物の変位を検出すると、その検出値にもとづいて変
位を補正するためのアクチュエータの駆動信号が出力さ
れる。また、制御部は、構造物を入力指定された姿勢に
精密に変更調整する場合、変位センサの検出値を確認し
ながらアクチュエータの駆動信号を出力する。

（発明の効果）以上述べたように本発明によれば、それぞれ次のような
効果が得られる。

第１の発明によれば、剛性の大なる構造物に、構造物を
弾性変形または熱変形範囲内で変形させるアクチュエー
タが設置され、構造物の変位を変位センサが検出してア
クチュエータが伸縮制御されるため、剛性の大なる構造
物の長さまたは姿勢を極めて精密に制御することができ
る。

第２の発明によれば、軸方向に引張りまたは圧縮荷重が
加わる棒状の構造物に、構造物を軸方向に弾性変形また
は熱変形範囲内で変形させるアクチュエータが構造物と
同軸上に設置され、構造物の軸方向変位を変位センサが
検出してアクチュエータの伸縮が制御されるため、棒状
の構造物の長さを極めて精密に５１１１１することがで
きる。

第３の発明によれば、棒状の構造物自体を外部または内
部より加熱・冷却することにより軸方向の変位を容易に
調節することができる。

第４の発明によれば、中空筒状構造物の相対する側壁に
、構造物の側壁を弾性変形または熱変形範囲内で軸方向
に変形させる１対のアクチュエータが！ｇｌとパラレル
にそれぞれ設置され、構造物の軸方向変位をそれぞれ側
壁に設置された変位センサが検出してアクチュエータの
伸縮が制御されるため、中空筒状構造物の長さまたは姿
勢を極めて精密に制御することができる。

第５の発明によれば、第４の発明の構造物姿勢制御装置
を２段に重ねたことにより、構造物の軸に対する直角方
向の移動が可能となり、３自由度が得られる。また、２
段目構造物の首振角度を１段目構造物の首振角度の約３
倍にしてしかも反対方向にすると、２段目構造物の軸心
を移動することなく首振りが可能となり、精密でより複
雑な制御をすることができる。

第６の発明によれば、４面を有する中空筒状構造物の側
壁部に、構造物を軸方向に弾性変形または熱変形範囲内
で変形させる４個のアクチュエータが構造物の側壁とパ
ラレルにそれぞれ設置され、構造物の軸方向変位をそれ
ぞれ側壁に設置された変位センサが検出して各アクチュ
エータの伸縮が制御されるため、中空筒状構造物の長さ
または姿勢を極めて精密にしかも立体的に制御すること
ができる。

第７の発明によれば、第６の発明の構造物姿勢制御装置
を２段に重ねたことにより、軸の半径方向の移動が可能
となり、５自由度が得られる。また、２段目構造物の首
振角度を１段目構造物の首振角度の約３倍にしてしかも
反対方向にすると、２段目構造物の軸心が移動すること
なく立体的に首振りが可能になって、精密でしかも立体
的により複雑な制御をすることができる。

第８の発明によれば、周方向に３または５以上により等
分された中空筒状構造物または円筒構造物の側壁部に、
構造物を軸方向に弾性変形または熱変形範囲内で変形さ
せる３または５個以上のアクチュエータが構造物の側壁
とパラレルにそれぞれ設置され、構造物の軸方向変位を
それぞれ側壁に設置された変位センサが検出して各アク
チュエータの伸縮が制御されるため、中空筒状構造物の
長さまたは姿勢を極めて精密にしかも立体的に制御する
ことができる。

第９の発明によれば、第８の発明の構造物姿勢制御装置
を２段に重ねたことにより、軸の半径方向の移動が可能
となり自由度が増し、また、２段目構造物の首振角度を
１段目構造物の首振角度の約３倍にしてしかも反対方向
にすると、２段目構造物の軸心が移動することなく立体
的に首振りが可能になって、精密でしかも立体的により
複雑な制御をすることができる。

第１０の発明によれば、直方体その他の多面体により構
成された中空多面体構造物の構成壁面に、壁面を弾性変
形または熱変形範囲内で壁面と平行な方向に変形させる
複敞のアクチュエータが壁面とパラレルにそれぞれ設置
され、壁面の変位をそれぞれ側壁に設置された変位セン
サが検出して各アクチュエータの伸縮が制御されるため
、中空多面体構造物の長さまたは姿勢を極めて精密にし
かも立体的に制御することができるヵ第１１の発明によれば、第２の発明および第４の発明か
ら第１０の発明に用いられるアクチュエータを油圧シリ
ンダにより構成したため、応答性がすぐれたアクチュエ
ータ伸縮の制御をおこなうことができる。

第１２および第１３の発明によれば、第４の発明から第
９の発明に用いられるアクチュエータを側壁または壁面
自体を加熱または冷却することにより温度変化により側
壁または壁面自体を膨張・収縮させるようにしたため、
アクチュエータ自体を薄型に構成することができる。

以上のように、本出願にかかる発明は、構造物の極めて
微小な変位についてを変位センサが検出し、変位センサ
と対になって構造物にパラレルに設置されたアクユエー
タが伸縮作動し、検出した変位を補正するだけでなく、
積極的に所望の長さに構造物を変形させることにより、
従来、構造物の熱変位の影響により、容易に実現できな
かった超精密な構造物の姿勢＠御が可能になり、各種産
業機械や測定機器の精度を飛躍的に向上させることがで
きるようになる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は第２および第３の発明の実施例を
示し、第１図はその斜視図、第２図は同じくその縦断面
図、第３図、第４図および第５図は第４の発明の実施例
を示し、第３図はその平面図、第４図は同じくその正面
図、第５図は同じく動作の説明図、第６図、第７図およ
び第８図は第５の発明の実施例を示し、第６図番よその
正面図、第７図および第８図は同じく動作の説明図、第
９図は他のアクチュエータの実施例の斜視図、第１０図
および第１１図は第６の発明の実施例を示し、第１０図
はその斜視図、第１１図は第１１図要部の斜視図、第１
２図、第１３図および第１４図はそれぞれアクチュエ〒
りの他の実施例の縦断面図、第１５図は第１４図のＡ−
Ａ線断面図、第１６図はアクチュエータの他の実施例の
縦断面図、第１７図は第１６図のＢ−Ｂ線断面図、第１
８図はアクチュエータの他の実施例の縦断面図、第１９
図および第２０図は第６の発明の他の実施例を示す斜視
図、第２１図は同じく第６の発明の他の実施例を示す斜
視図、第２２図は同じく第６の発明の他の実施例を示す
斜視図である。 −タ　６４・・・アクチュエータ　７８．７９・・・熱
電対　８１・・・構造物　８２〜８９・・・アクチュエ
ータ　９１〜９８・・・アクチュエータ　１００・・・
箱型梁構造体　１０９〜１１６・・・アクチュエータ　
Ｓ１〜Ｓ１４・・・変位センサ　５２１−３２８・・・
変位センサト・・構造物　　２・・・冷却水路９　３・・化−タ４
．５・・・レーザ測長器　６・・・構造物　７・・・ア
クチュエータ　　７．・・・冷却アクチュエータ７属・
・・加熱アクチュエータ　８・・・アクチュエータ　８
ｃ・・・冷却アクチュエータ　８ｍ・・・加熱アクチュ
エータ　９ａ、９ｂ・・・構造物　１１〜１４・・・ア
クチュエータ　Ｉｌｃ〜１４ｃ・・・冷−却アクチェエ
ータ　１１ｍ”、１４＊・・・加熱アクチュエータ１５
・・・冷却水Ｉ　　１６・・・アクチュエータ　１８・
・・構造物　１８ａ・・・区画　１９〜２２・・・アク
チュエータ　３１・・・アクチュエータ　４２・・・ア
クチュエータ　５２・・・熱電対　５４・・・アクチュ
エ−面の浄書（内容に変更なし）第図第６図第７図第１０図第ｎ図第８図ｒ第９図第１６図第２１図第２２図手続補正書（方式）２、発明の名称構造物姿勢制御装置３゜補正をする者事件との関係

Claims

【特許請求の範囲】

（１）剛性の大なる構造物に設置され、構造物を弾性変
形または熱変形範囲内で変形させるアクチュエータと、このアクチュエータにより変形される構造物の変形エリ
アについて、その変位を検出する変位センサと、この変位センサが検出した変位量にもとづき、構造物を
所望の長さに保持するためにアクチュエータの駆動信号
を発生する制御部と、を備えたことを特徴とする構造物姿勢制御装置。
（２）軸方向に引張りまたは圧縮荷重が加わる棒状の構
造物に、構造物と同軸上に設置され、構造物を弾性変形
または熱変形範囲内で軸方向に変形させるアクチュエー
タと、構造物の軸方向変位を検出する変位センサと、この変位
センサが検出した変位量にもとづき、前記棒状の構造物
を所望の長さに保持するためにアクチュエータの駆動信
号を発生する制御部と、を備えたことを特徴とする構造
物姿勢制御装置。
（３）棒状の構造物自体を外部または内部より加熱・冷
却することにより軸方向の変位を生じさせるようにアク
チュエータを構成したことを特徴とする請求項２記載の
構造物姿勢制御装置。
（４）中空筒状構造物の相対する側壁部に、側壁とパラ
レルに設置し、それぞれ構造物の側壁を弾性変形または
熱変形範囲内で軸方向に変形させる１対のアクチュエー
タと、アクチュエータが設置された側壁部に設置され、構造物
の軸方向変位をそれぞれ検出する変位センサと、これら変位センサが検出した変位量にもとづき、前記構
造物を所望の長さまたは所望の姿勢に保持するためにア
クチュエータごとの駆動信号を発生する制御部と、を備えたことを特徴とする構造物姿勢制御装置。
（５）請求項４記載の構造物姿勢制御装置を、アクチュ
エータ取付け側壁部を互いに一致させて上下２段に重ね
たことを特徴とする構造物姿勢制御装置。
（６）４面を有する中空筒状構造物の側壁部に、側壁と
パラレルに設置し、それぞれ構造物の側壁を弾性変形ま
たは熱変形範囲内で軸方向に変形させる４個のアクチュ
エータと、アクチュエータが設置された側壁部に設置され、構造物
の軸方向変位をそれぞれ検出する変位センサと、これらの変位センサが検出した変位量にもとづき、前記
構造物を所望の長さまたは所望の姿勢に保持するために
アクチュエータごとの駆動信号を発生する制御部と、を備えたことを特徴とする構造物姿勢制御装置。
（７）請求項６記載の構造物姿勢制御装置を、アクチュ
エータ取付け側壁部を互いに一致させて上下２段に重ね
る構成にしたことを特徴とする構造物姿勢制御装置。
（８）周方向に３または５以上に等区分可能な中空筒状
構造物または円筒構造物の側壁に、側壁とパラレルに設
置され、それぞれ構造物の側壁を弾性変形または熱変形
範囲内で軸方向に変形させる複数のアクチュエータと、アクチュエータが設置された側壁部に設置され、構造物
の軸方向変位をそれぞれ検出する変位センサと、これらの変位センサが検出した変位量にもとづき、前記
構造物を所望の長さまたは所望の姿勢に保持するために
アクチュエータごとの駆動信号を発生する制御部と、を備えたことを特徴とする構造物姿勢制御装置。
（９）請求項８記載の構造物姿勢制御装置を上下２段に
重ねる構成にしたことを特徴とする構造物姿勢制御装置
。
（１０）直方体その他の多面体により構成された中空多
面体構造物の構成壁面の全壁面または一部の壁面にパラ
レルに設置され、その構造物壁面を弾性変形または熱変
形範囲内で壁面と平行な１方向または２方向に変形させ
る複数のアクチュエータと、アクチュエータが設置され
た壁面部に設置され、壁面のアクチュエータ動作方向変
位をそれぞれ検出する変位センサと、これらの変位センサが検出した変位量にもとづき、前記
構造物を所望の長さまたは所望の姿勢に保持するために
アクチュエータごとの駆動信号を発生する制御部と、を備えたことを特徴とする構造物姿勢制御装置。
（１１）アクチュエータを油圧シリンダにより構成した
ことを特徴とする請求項１または請求項２または請求項
４または請求項５または請求項６または請求項７または
請求項８または請求項９または請求項１０記載の構造物
姿勢制御装置。
（１２）中空筒状構造物の側壁とパラレルに設置される
アクチュエータを、側壁自体を加熱または冷却すること
により伸縮変形させる加熱源および冷熱源により構成し
たことを特徴とする請求項４または請求項５または請求
項６または請求項７または請求項８または請求項９記載
の構造物姿勢制御装置。
（１３）中空多面体構造物の構成壁面とパラレルに設置
されるアクチュエータを、壁面自体を加熱または冷却す
ることにより伸縮変形させる加熱源および冷熱源により
構成したことを特徴とする請求項１０記載の構造物姿勢
制御装置。