JP2011257317A - Automatic leveling base - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、自動整準台に関する。
より詳細には、無人のガスメータ調整設備に利用するための自動整準台に関する。
The present invention relates to an automatic leveling table.
More particularly, the present invention relates to an automatic leveling table for use in an unmanned gas meter adjustment facility.
出願人は、主に湿式のガスメータを製造販売すると共に、ガスメータの調整業務も行っている。
湿式ガスメータには、液体を満たしたケーシングの内部に回転ドラムが設けられている。回転ドラムの中心の水没している箇所からガスを通すと、ガスが回転ドラム内の仕切り部屋に流入してその体積が増える。すると、仕切り部屋に充満するガスの体積の増加に呼応して、回転ドラムが回転する。こうして、ガスの流量に応じて回転ドラムが回転するので、回転ドラムの回転数を計測することにより、ガスの流量を正確に計測することができる。なお、液体はガスの種類に応じて、水や油等が選定されるが、少なくとも計測対象となるガスを吸い込まない液体が選定されることはいうまでもない。
上述の湿式ガスメータの構造については、例えば本出願人の出願である特許文献1に開示されている。
The applicant mainly manufactures and sells wet gas meters and also performs gas meter adjustment work.
In the wet gas meter, a rotating drum is provided inside a casing filled with liquid. When gas is passed through the submerged portion in the center of the rotating drum, the gas flows into the partition chamber in the rotating drum and increases its volume. Then, the rotating drum rotates in response to the increase in the volume of gas filling the partition room. Thus, since the rotating drum rotates according to the gas flow rate, the gas flow rate can be accurately measured by measuring the rotational speed of the rotating drum. In addition, although water, oil, etc. are selected as a liquid according to the kind of gas, it cannot be overemphasized that the liquid which does not inhale the gas used as measurement object at least is selected.
About the structure of the above-mentioned wet gas meter, it is disclosed by patent document 1 which is an application of the present applicant, for example.
出願人は特に精度の高い湿式ガスメータを製造販売するため、製造工程の最終段階における調整や、製品を販売後、経年変化等で精度が低下した製品の再調整を高精度に実施することが重要な業務となっている。
湿式ガスメータはその構造上、調整工程の際には必ず湿式ガスメータの水平が保たれていなければならない。更に、調整工程の際には液体に対する気温の影響を排除するため、一定の温度(例えば23℃)及び湿度に保たれた部屋の中で調整を行わなければならない。
Since the applicant manufactures and sells high-precision wet gas meters, it is important to carry out adjustments at the final stage of the manufacturing process and readjustment of products whose accuracy has deteriorated due to changes over time after the products are sold. Has become an important task.
Due to the structure of the wet gas meter, the wet gas meter must be kept horizontal during the adjustment process. Furthermore, in order to eliminate the influence of the air temperature on the liquid during the adjustment process, the adjustment must be performed in a room maintained at a constant temperature (for example, 23 ° C.) and humidity.
これまで、湿式ガスメータの調整工程の際には、湿式ガスメータの水平を実現するために、手作業で湿式ガスメータの水平調整を行っていた。しかしながら、手作業で調整を行う、ということは、調整を行う部屋に人が侵入することとなる。つまり、人の存在は部屋の温度及び湿度の変動要因となるので、一定の温度及び湿度を保つ必要がある部屋に人が入るのは、調整の精度面で好ましくない。 Until now, during the adjustment process of the wet gas meter, the wet gas meter has been manually adjusted in order to realize the horizontal level of the wet gas meter. However, manual adjustment means that a person enters the room for adjustment. In other words, since the presence of a person causes fluctuations in the temperature and humidity of the room, it is not preferable in terms of adjustment accuracy that the person enters a room that needs to maintain a certain temperature and humidity.
本発明はかかる課題を解決し、容易に据え置かれる物品を水平にする自動整準台を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an automatic leveling table that solves such a problem and leveles an easily placed article.
上記課題を解決するために、本発明の自動整準台は、物品が据え置かれる天板と、天板に設置されて天板の面方向の傾斜状態を検出する水平センサと、天板に連動する底板と、底板を貫通して設けられ、球面の接地面を備える第一脚体と、第一脚体を上下方向に駆動する第一モータと、第一脚体の駆動範囲を規制する第一リミットスイッチと、底板を貫通して設けられ、球面の接地面を備える第二脚体と、第二脚体を上下方向に駆動する第二モータと、第二脚体の駆動範囲を規制する第二リミットスイッチと、底板を貫通して設けられ、球面の接地面を備える第三脚体と、第三脚体を上下方向に駆動する第三モータと、第三脚体の駆動範囲を規制する第三リミットスイッチと、水平センサ、第一リミットスイッチ、第二リミットスイッチ及び第三リミットスイッチに接続されて、第一モータ、第二モータ及び第三モータを制御することで第一脚体、第二脚体及び第三脚体を駆動して、天板を水平に調整する制御部とを有する。 In order to solve the above-mentioned problems, the automatic leveling table of the present invention includes a top plate on which an article is placed, a horizontal sensor that is installed on the top plate and detects a tilt state in the surface direction of the top plate, and is linked to the top plate. A first leg provided with a spherical grounding surface, a first motor for driving the first leg in the vertical direction, and a first leg for regulating a driving range of the first leg. One limit switch, a second leg provided through the bottom plate and having a spherical contact surface, a second motor for driving the second leg in the vertical direction, and a driving range of the second leg are regulated. The second limit switch, a third leg that is provided through the bottom plate and has a spherical grounding surface, a third motor that drives the third leg up and down, and a drive range of the third leg are restricted. Third limit switch, horizontal sensor, first limit switch, second limit switch and Connected to the three limit switch to control the first motor, second motor and third motor to drive the first leg, second leg and third leg and adjust the top plate horizontally And a control unit.
第一脚体、第二脚体及び第三脚体が半球状の接地面を有することで、据え置かれる箇所を傷つけ難く、且つ安定した姿勢を容易に保持できる。 Since the first leg, the second leg, and the third leg have the hemispherical contact surface, it is difficult to damage the place where the first leg is placed, and a stable posture can be easily maintained.
また、上記課題を解決するために、本発明の自動整準台の水平センサは、検出信号のX軸方向が第一脚体と第二脚体を結ぶ線と平行である。 Moreover, in order to solve the said subject, as for the horizontal sensor of the automatic leveling table | surface of this invention, the X-axis direction of a detection signal is parallel to the line which connects a 1st leg and a 2nd leg.
第一脚体、第二脚体及び第三脚体が水平センサのX軸方向と一致して配置されているので、比較的簡素なアルゴリズムで自動整準処理を遂行できる。 Since the first leg, the second leg, and the third leg are arranged so as to coincide with the X-axis direction of the horizontal sensor, the automatic leveling process can be performed with a relatively simple algorithm.
本発明によれば、据え置かれる物品を水平にする自動整準台を、極めて簡単な部材の組み合わせとその制御方法により提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide an automatic leveling table for leveling a stationary article by a very simple combination of members and its control method.
図1は、本発明の実施形態に係る自動整準台の、湿式ガスメータが据え置かれた状態における外観斜視図である。
図2は、自動整準台と湿式ガスメータとの配置関係を示す外観斜視図である。
図3は、自動整準台を上側から見下ろした状態の外観斜視図である。
図4は、自動整準台を下側から見上げた状態の外観斜視図である。
FIG. 1 is an external perspective view of an automatic leveling table according to an embodiment of the present invention in a state where a wet gas meter is installed.
FIG. 2 is an external perspective view showing the positional relationship between the automatic leveling table and the wet gas meter.
FIG. 3 is an external perspective view of the automatic leveling table as viewed from above.
FIG. 4 is an external perspective view of the automatic leveling table as viewed from below.
自動整準台101は、湿式ガスメータ102が据え置かれる天板201を含む筐体103で構成される。
図2に示すように、アルミニウム合金で形成されている天板201は、湿式ガスメータ102の形状に合わせて、正方形になっている。勿論、天板201は必ずしも正方形でなければならない訳ではなく、湿式ガスメータ102の形状に合わせて最適な形状に変更することが望ましい。
The automatic leveling table 101 includes a
As shown in FIG. 2, the top plate 201 formed of an aluminum alloy has a square shape according to the shape of the
図1及び図2を見て解るように、天板201と湿式ガスメータ102との間には、湿式ガスメータ102の底板に設けられているキャスター102a、102b及び102cに対応して、湿式ガスメータ102を天板201に対して水平に固定するための三つのスペーサ104a、104b及び104cが挟み込まれている。スペーサ104a、104b及び104cは例えばアルミニウム合金であり、それぞれの高さは完全に等しく形成されている。
As can be seen from FIGS. 1 and 2, a
自動整準台101の筐体103の前面には、自動整準動作中であることを示す「START」ランプ105、自動整準動作の結果、水平が達成できたことを示す「OK」ランプ106、及び自動整準動作の結果、水平が達成できなかったことを示す「NG」ランプ107の、三つのランプが設けられている。
自動整準台101は、図示しないスイッチをオン操作することで、直ちに自動整準動作を開始する。
On the front surface of the
The automatic leveling table 101 immediately starts an automatic leveling operation by turning on a switch (not shown).
図3に示すように、天板201には天板201の傾斜状態を検出するための水平センサ301が埋め込まれている。水平センサ301は静電容量式であり、例えば株式会社リズムの「Z−18」(http://www.rhy.jp/sensor.html)である。
自動整準台101は、水平センサ301のX軸方向及びY軸方向の静電容量を検出して、自動整準台101の底板に設けられている三つのモータを駆動して、三つの脚体を上下動させ、天板201の水平を達成する。
As shown in FIG. 3, a
The automatic leveling table 101 detects the electrostatic capacity of the
また、図4から解るように、底板401には第一脚体402、第二脚体403及び第三脚体404の、三つの脚体が設けられている。第一脚体402、第二脚体403及び第三脚体404は真鍮等の金属製であり、半球状の接地面を有する。接地面が半球状であることで、自動整準台101が据え置かれる箇所を傷めることがなく、また半球状の接地面のどの箇所でも接地できるので、安定した整準動作を実現する。更に、第一脚体402、第二脚体403及び第三脚体404の半球状の接地面は、自動整準台101が据え置かれる平面上に多少の凹凸があっても、安定した姿勢保持を実現する。
As can be seen from FIG. 4, the
図5は、自動整準台101から天板201及び筐体103の側壁を取り外した状態で、底板401を自動整準台101の後ろ側の斜め上方から見下ろした状態の斜視図である。なお、底板401には後述する駆動制御部や電源部等の電子回路が設けられているが、説明の都合上省略している。
図6は、第三脚部の断面図である。
FIG. 5 is a perspective view of a state in which the
FIG. 6 is a cross-sectional view of the third leg.
底板401には、脚体が貫通する穴が三つ設けられており、脚体を上下動させる駆動機構と、脚体が最も短くなった状態を検出するためのリミットスイッチが設けられている。これ以降、脚体と、駆動機構と、リミットスイッチとこれに連動する機械部品を併せて脚部と呼ぶ。
The
図5に示すように、底板401には第一脚体402が存在する箇所に第一脚部501が設けられている。同様に、底板401の第二脚体403が存在する箇所に第二脚部502が設けられている。同様に、底板401の第三脚体404が存在する箇所に第三脚部503が設けられている。第一脚部501、第二脚部502及び第三脚部503は全て同じ構成である。図6は第三脚部の断面図を示すが、第一脚部501及び第二脚部502も全く同じ構成である。
As shown in FIG. 5, a first leg 501 is provided on the
第三脚体404の内側は中空状であり、その側壁には螺旋状の溝が形成されている。第三脚体404の内側には、側壁の螺旋状の溝に嵌合する駆動軸601がねじ込まれている。なお、第三脚体404の外側には溝が形成され、底板401に設けられた回り止め602に嵌合する。
The inside of the
駆動軸601は歯車603で回転駆動される。歯車603は第三モータJ3によって回転駆動される。つまり、第三モータJ3を回転駆動すると、それに連れて歯車603が回転駆動され、駆動軸601が回転駆動される。駆動軸601が回転駆動されると、第三脚体404の内側の側壁の螺旋状の溝を通じて、第三脚体404を上下方向に駆動する。その際、第三脚体404と嵌合する回り止め602によって、第三脚体404自体が回転駆動されることが防止される。
The
第三脚体404の、回り止め602が嵌合する溝と相対する側面には、L字金具613の一方の辺部が固着されている。このL字金具613の他方の辺部は、ピン604が上下動可能に取り付けられており、このピン604によって、底板401の貫通穴を通じて、スイッチ固定金具606に固定されているマイクロスイッチよりなるリミットスイッチ607が押し上げられるようになっている。そして、リミットスイッチ607がピン604によって押し上げられると、リミットスイッチ607はオン状態になり、後述する制御部にその状態が伝達される。
One side portion of the L-shaped metal fitting 613 is fixed to the side surface of the
図5において、自動整準台101の前面側に位置する左右の二つの脚部は、第一脚部501と第二脚部502である。第一脚部501には第一モータJ1が設けられており、第二脚部502には第二モータJ2が設けられている。第一モータJ1と第二モータJ2を結ぶ方向がX軸方向である。 In FIG. 5, the left and right two leg portions located on the front side of the automatic leveling table 101 are a first leg portion 501 and a second leg portion 502. The first leg 501 is provided with a first motor J1, and the second leg 502 is provided with a second motor J2. The direction connecting the first motor J1 and the second motor J2 is the X-axis direction.
X軸方向の角度を調整するには、第一モータJ1を上昇させる際には第二モータJ2を下降させるか停止させる。逆に、第一モータJ1を下降させる際には第二モータJ2を上昇させるか停止させる。 To adjust the angle in the X-axis direction, the second motor J2 is lowered or stopped when the first motor J1 is raised. Conversely, when lowering the first motor J1, the second motor J2 is raised or stopped.
自動整準台101の後面側に位置する一つの脚部は、第三脚部503である。第三脚部503には第三モータJ3が設けられている。X軸方向と直交する方向がY軸方向である。Y軸方向の角度を調整するには、第三モータJ3を上昇または下降させる必要があるが、第三モータJ3を上昇させる際には、第一モータJ1及び第二モータJ2を下降させるか停止させる。逆に、第三モータJ3を下降させる際には、第一モータJ1及び第二モータJ2を上昇させるか停止させる。
One leg located on the rear surface side of the automatic leveling table 101 is a
前述の処理を実現するために、天板201に固定される水平センサ301は、水平センサ301自体のX軸方向及びY軸方向の座標軸が、第一脚部501、第二脚部502及び第三脚部503の配置関係と一致するように、天板201に取り付けられる。
In order to realize the above-described processing, the
図7は、制御部のブロック図である。
水平センサ301は、X軸方向とY軸方向にそれぞれプラス方向及びマイナス方向に変化する四つの可変容量コンデンサよりなる。この四つの可変容量コンデンサの静電容量を計測するため、交流電圧源702と抵抗R703を、アナログスイッチ704を通じて四つの可変容量コンデンサに順番に接続し、コンデンサの端子間電圧を検出することで、静電容量の変化を検出する。
FIG. 7 is a block diagram of the control unit.
The
可変容量コンデンサの両端から得られる電圧は、交流である。そこで、乗算器705でコンデンサの端子間電圧と交流電圧源702とをアナログ乗算して、直流(脈流)の信号に変換する。こうして得られた可変容量コンデンサの両端電圧信号を、A/D変換器706でデジタルデータに変換する。A/D変換器706を通じて得られる四つの可変容量コンデンサの両端電圧データは、傾き算出部707によって座標データに変換される。
The voltage obtained from both ends of the variable capacitor is alternating current. Therefore, the
座標データは水平制御部708に供給される。水平制御部708は、第一脚部501、第二脚部502及び第三脚部503の三つの脚部に設けられている三つのリミットスイッチ607、608及び609の論理値信号も得て、第一脚部501、第二脚部502及び第三脚部503の三つの脚部を駆動する第一モータJ1、第二モータJ2及び第三モータJ3の三つのモータを駆動制御して、天板201の自動整準動作を実現する。
上述の傾き算出部707と水平制御部708は、マイコンのプログラム或はPLCで実現される。
The coordinate data is supplied to the
The
なお、静電容量の検出方法は上述の方法に留まらない。例えば、コンデンサの過渡応答特性を利用して、極短い一定時間だけ定電流源にコンデンサを接続し、可変容量コンデンサの静電容量の違いに伴う端子間電圧の違いを、サンプルホールド回路を用いて検出してもよい。 Note that the capacitance detection method is not limited to the above-described method. For example, using a capacitor's transient response characteristics, connect a capacitor to a constant current source for a very short period of time, and use a sample-and-hold circuit to determine the voltage difference between terminals due to the difference in capacitance of a variable capacitor. It may be detected.
図8〜図10は、本発明の実施形態例における水平制御部で実行される、第一の水平調整方法を示すフローチャートである。
図8に示すように、水平制御部708は、図示しないスイッチ等で自動整準処理を指示されると(S801)、「START」ランプ105を点灯させた(S802)後、先ず傾き算出部707を通じて、水平センサ301の検出値を確認し、水平センサ301のX軸方向及びY軸方向の値の絶対値が、予め定められた所定値を超えているか判定する(S803)。検出値の絶対値が所定値を超えていれば(S803のYES)、水平制御部708は、現在の天板201の傾き具合が微調整可能な範囲から外れていると判断し、一旦初期化動作ともいえるステージ1処理を実行する(S804)。
ステージ1処理は、一旦三つの脚部全てを下げ切った後、三つの脚部全てを均等な時間だけ駆動して、各々の脚部の駆動中間点に移動する処理である。
8 to 10 are flowcharts showing a first horizontal adjustment method executed by the horizontal control unit in the embodiment of the present invention.
As shown in FIG. 8, when the
The stage 1 process is a process in which all the three leg portions are once lowered and then all the three leg portions are driven for an equal time to move to the driving intermediate point of each leg portion.
ステップS804でステージ1処理を実行した後、或はステップS803で微調整可能な範囲であると判断した場合(S803のNO)、水平制御部708は、次に自動整準処理の主たる処理であるステージ2処理を実行する(S805)。
ステージ2処理は、水平センサ301の検出値を参照して、X軸方向の水平を調整した後、Y軸方向の水平を調整する処理である。
After the stage 1 process is executed in step S804, or when it is determined in step S803 that the range is fine adjustable (NO in S803), the
Stage 2 processing refers to processing for adjusting the horizontal in the Y-axis direction after adjusting the horizontal in the X-axis direction with reference to the detection value of the
ステージ2処理を実行した後、水平制御部708は改めて水平センサ301の検出値を確認して、X軸方向及びY軸方向の両方共、水平状態と判断出来る所定値の範囲内に収まっているか否かを確認する(S806)。もし、水平が達成されていれば(S806のYES)、「OK」ランプ106を点灯させて(S807)、一連の処理を終了する(S808)。
After executing the stage 2 process, the
ステップS806において、もし、水平が達成されていなければ(S806のNO)、水平制御部708は内部のカウンタを1増加させる(S809)。次に、水平制御部708はカウンタの計数値Nが予め定められた制限値である「5」を超えていないかどうか確認する(S810)。
カウンタの計数値Nが制限値「5」を越えていなければ(S810のNO)、再びステージ2処理を繰り返す(S805)。
カウンタの計数値Nが制限値「5」を越えていれば(S810のYES)、もはや自動整準処理は叶わないと判断し、「NG」ランプ107を点灯させて(S811)、一連の処理を終了する(S808)。
In step S806, if the level is not achieved (NO in S806), the
If the count value N of the counter does not exceed the limit value “5” (NO in S810), the stage 2 process is repeated again (S805).
If the count value N of the counter exceeds the limit value “5” (YES in S810), it is determined that the automatic leveling process is no longer achieved, the “NG”
図9は、水平制御部708で実行される、ステージ1処理のフローチャートである。図8のステップS804の処理の詳細である。
処理を開始すると(S901)、水平制御部708は最初に第一モータJ1、第二モータJ2及び第三モータJ3を全て下降させる(S902)。
FIG. 9 is a flowchart of the stage 1 process executed by the
When the process is started (S901), the
次に、水平制御部708は第一のリミットスイッチ607を監視して、第一モータJ1が最下端に至ったか否かを確認する(S903)。最下端に至ったなら(S903のYES)、水平制御部708は第一モータJ1を停止させる(S904)。
Next, the
次に、水平制御部708はステップS903で第一モータJ1が最下端に至ったか否かに関わらず、第二のリミットスイッチ607を監視して、第二モータJ2が最下端に至ったか否かを確認する(S905)。最下端に至ったなら(S905のYES)、水平制御部708は第二モータJ2を停止させる(S906)。
Next, the
次に、水平制御部708はステップS905で第二モータJ2が最下端に至ったか否かに関わらず、第三のリミットスイッチ607を監視して、第三モータJ3が最下端に至ったか否かを確認する(S907)。最下端に至ったなら(S907のYES)、水平制御部708は第三モータJ3を停止させる(S908)。
Next, the
次に、水平制御部708はステップS907で第三モータJ3が最下端に至ったか否かに関わらず、第一のリミットスイッチ607、第二のリミットスイッチ607及び第三のリミットスイッチ607を監視して、第一モータJ1、第二モータJ2及び第三モータJ3の全てが最下端に至ったか否かを確認する(S909)。いずれか一つ以上のモータが未だに最下端に至っていないなら(S909のNO)、再度ステップS903から処理を繰り返す。
Next, the
ステップS909で全てのモータが最下端に至ったなら(S909のYES)、水平制御部708は内部のタイマをオン操作して(S910)、第一モータJ1、第二モータJ2及び第三モータJ3の全てを上昇させる(S911)。そして、タイマが所定時間を計数するまで待ち(S912のNO)、タイマが所定時間に至ったなら(S912のYES)、第一モータJ1、第二モータJ2及び第三モータJ3の全てを停止させて(S913)、一連の処理を終了する(S914)。
If all the motors reach the lowest end in step S909 (YES in S909), the
図10は、水平制御部708で実行される、ステージ2処理のフローチャートである。図8のステップS805の処理の詳細である。
処理を開始すると(S1001)、水平制御部708は最初に水平センサ301のX軸方向の値が正の値であるか否か確認する(S1002)。正の値であれば(S1002のYES)、第一モータJ1を上昇させると共に、第二モータJ2を下降させる(S1003)。
FIG. 10 is a flowchart of the stage 2 process executed by the
When the process is started (S1001), the
次に、水平制御部708はステップS1002で水平センサ301のX軸方向の値が正の値であるか否かに関わらず、水平センサ301のX軸方向の値が負の値であるか否か確認する(S1004)。負の値であれば(S1004のYES)、第一モータJ1を下降させると共に、第二モータJ2を上昇させる(S1005)。
Next, the
次に、水平制御部708はステップS1004で水平センサ301のX軸方向の値が負の値であるか否かに関わらず、水平センサ301のX軸方向の値が水平の範囲内の値であるか否か確認する(S1006)。水平範囲内の値でなければ(S1006のNO)、再びステップS1002から繰り返す。水平範囲内の値であれば(S1006のYES)、第一モータJ1及び第二モータJ2を停止させる(S1007)。
ステップS1007の時点で、自動整準台101のX軸方向の水平が達成されたこととなる。
Next, in step S1004, the
At the time of step S1007, the leveling in the X-axis direction of the automatic leveling table 101 is achieved.
次に、水平制御部708は水平センサ301のY軸方向の値が正の値であるか否か確認する(S1008)。正の値であれば(S1008のYES)、第一モータJ1及び第二モータJ2を上昇させると共に、第三モータJ3を下降させる(S1009)。
Next, the
次に、水平制御部708はステップS1008で水平センサ301のY軸方向の値が正の値であるか否かに関わらず、水平センサ301のY軸方向の値が負の値であるか否か確認する(S1010)。負の値であれば(S1010のYES)、第一モータJ1及び第二モータJ2を下降させると共に、第三モータJ3を上昇させる(S1011)。
Next, in step S1008, the
次に、水平制御部708はステップS1010で水平センサ301のY軸方向の値が負の値であるか否かに関わらず、水平センサ301のY軸方向の値が水平の範囲内の値であるか否か確認する(S1012)。水平範囲内の値でなければ(S1012のNO)、再びステップS1008から繰り返す。水平範囲内の値であれば(S1012のYES)、第一モータJ1及び第二モータJ2を停止させて(S1013)、一連の処理を終了する(S1014)。
Next, in step S1010, the
ステップS1013の時点で、自動整準台101のY軸方向の水平が達成されたこととなる。しかし、ステップS1013の時点で、X軸方向の水平が維持されているとは限らない。Y軸方向の移動量が大きいと、一旦水平になっていたX軸方向に傾きが生じてしまう虞がある。
そこで、水平制御部708は図8の水平調整プログラムで示すように、ステップS805でステージ2処理を実施した後、ステップS806で改めて水平センサ301を確認する。この時点でX軸方向の水平が維持されていなければ、再びステージ2処理を繰り返す。但し、ステージ2処理を何度も繰り返しても傾きが大き過ぎて自動整準処理が完遂できない場合もある。そこで、ステップS809及びステップS810にて、カウンタでステージ2処理の繰り返し回数を制限している。
At the time of step S1013, the leveling in the Y-axis direction of the automatic leveling table 101 is achieved. However, the horizontal direction in the X-axis direction is not always maintained at the time of step S1013. If the amount of movement in the Y-axis direction is large, there is a risk that an inclination will occur in the X-axis direction once horizontal.
Therefore, as shown in the horizontal adjustment program of FIG. 8, the
次に、図11〜図14に基づいて、本発明の実施形態例における水平制御部で実行される、第二の水平調整方法について説明する。この方法は、図8〜図10で説明した方法の一変形例ということができる、
図8〜図10に示した方法と異なる点は、三つの脚部を全て下げ切った後、傾きに応じて最も高い位置にある脚部を除く残り二つの脚部のみを上昇させるようにした点である。以下、図11〜図13に示すフローチャートに基づいて、本発明の実施形態の変形例について説明する。
図11において、図8の処理との異なる点は、図8のステップS803における、水平センサ301のX軸方向及びY軸方向の値の絶対値が、予め定められた所定値を超えているか判定する処理が存在しない点である。また、ステージ1処理は三つの脚部を全て下げ切る処理のみを行う。更に、ステージ2処理は三つの脚部のうち、傾きに応じて最も高い位置にある脚部を除く残り二つの脚部のみを上昇させる。
Next, based on FIGS. 11-14, the 2nd horizontal adjustment method performed in the horizontal control part in the embodiment of this invention is demonstrated. This method can be referred to as a modification of the method described in FIGS.
The difference from the method shown in FIGS. 8 to 10 is that after all the three legs are lowered, only the remaining two legs except the leg at the highest position are raised according to the inclination. Is a point. Hereinafter, a modification of the embodiment of the present invention will be described based on the flowcharts shown in FIGS.
11 is different from the process of FIG. 8 in that whether or not the absolute values of the values in the X-axis direction and the Y-axis direction of the
図12は、水平制御部708で実行される、ステージ1処理のフローチャートである。図11のステップS1103の処理の詳細である。
図12の、図9の処理との相違点は、図9のステップS910以降の、三つの脚部をタイマで規定した時間だけ上昇させる処理が省略されている点である。
FIG. 12 is a flowchart of the stage 1 process executed by the
The difference between FIG. 12 and the process of FIG. 9 is that the process of raising the three legs by the time specified by the timer after step S910 of FIG. 9 is omitted.
図13は、水平制御部708で実行される、ステージ2処理のフローチャートである。図11のステップS1104の処理の詳細である。
処理を開始すると(S1301)、水平制御部708は最初に水平センサ301のX軸方向の値が正の値であるか否か確認する(S1302)。正の値であれば(S1302のYES)、第二モータJ2は停止させたまま、第一モータJ1を上昇させる(S1303)。
そして、この時点で第二モータJ2を停止させたことを、図示しないメモリに記憶する(S1304)。
FIG. 13 is a flowchart of the stage 2 process executed by the
When the process is started (S1301), the
Then, the fact that the second motor J2 is stopped at this time is stored in a memory (not shown) (S1304).
次に、水平制御部708はステップS1302で水平センサ301のX軸方向の値が正の値であるか否かに関わらず、水平センサ301のX軸方向の値が負の値であるか否か確認する(S1305)。負の値であれば(S1305のYES)、第一モータJ1は停止させたまま、第二モータJ2を上昇させる(S1306)。
そして、この時点で第一モータJ1を停止させたことを、図示しないメモリに記憶する(S1307)。
Next, in step S1302, the
Then, the fact that the first motor J1 is stopped at this time is stored in a memory (not shown) (S1307).
次に、水平制御部708はステップS1305で水平センサ301のX軸方向の値が負の値であるか否かに関わらず、水平センサ301のX軸方向の値が水平の範囲内の値であるか否か確認する(S1308)。水平範囲内の値でなければ(S1308のNO)、再びステップS1302から繰り返す。水平範囲内の値であれば(S1308のYES)、第一モータJ1又は第二モータJ2を停止させる(S1309)。
ステップS1309の時点で、自動整準台101のX軸方向の水平が達成されたこととなる。
Next, in step S1305, the
At the time of step S1309, the horizontal alignment in the X-axis direction of the automatic leveling table 101 is achieved.
次に、水平制御部708は水平センサ301のY軸方向の値が正の値であるか否か確認する(S1310)。正の値であれば(S1310のYES)、この時点で第三脚部503が一番高い位置にあることと判断できる。つまり、上昇駆動すべきは第一脚部501と第二脚部502である。そこで、図示しないメモリにはステップS1304で第二モータJ2を停止させたことを記憶しているのか、それともステップS1307で第一モータJ1を停止させたことを記憶しているのかを確認する(S1311)。
メモリにはステップS1304で第二モータJ2を停止させたことが記憶されているのであれば(S1311のYES)、ステップS1303で第一モータJ1を駆動したので、次に第二モータJ2を上昇させる(S1312)。
Next, the
If it is stored in the memory that the second motor J2 was stopped in step S1304 (YES in S1311), the first motor J1 was driven in step S1303, and then the second motor J2 is raised. (S1312).
ステップS1311の時点で、メモリにはステップS1307で第一モータJ1を停止させたことが記憶されているのであれば(S1311のNO)、ステップS1306で第二モータJ2を駆動したので、第一モータJ1を上昇させる(S1313)。 If it is stored in step S1311 that the first motor J1 is stopped in step S1307 (NO in S1311), the second motor J2 is driven in step S1306. J1 is raised (S1313).
ステップS1310において、水平センサ301のY軸方向の値が負の値であれば(S1310のNO)、この時点で第三脚部503が一番高い位置にはないことと判断できる。つまり、上昇駆動すべきは、第一脚部501と第二脚部502のうちのいずれか低い方と第三脚部503である。そして、「第一脚部501と第二脚部502のうちのいずれか低い方」は、既にステップS1303又はステップS1306で上昇駆動されているので、残るは第三脚部503である。そこで、第三モータJ3を上昇駆動させる(S1314)。
In step S1310, if the value of the
次に、水平制御部708はステップS1312、S1313又はS1314の何れかの処理の後、水平センサ301のY軸方向の値が水平の範囲内の値であるか否か確認する(S1315)。水平範囲内の値でなければ(S1315のNO)、再びステップS1310から繰り返す。水平範囲内の値であれば(S1315のYES)、直前まで駆動していた第一モータJ1、第二モータJ2又は第三モータのいずれかを停止させて(S1316)、一連の処理を終了する(S1317)。
Next, the
図14(a)、(b)、(c)及び(d)は、ステージ2処理の仕組みを説明する模式図である。
図14(a)は、第一脚部501、第二脚部502及び第三脚部503の位置関係を示す模式図である。第一脚部501の第一モータJ1と第二脚部502の第二モータJ2とを結ぶ線はX軸方向の座標軸であり、X軸方向の座標軸を直交して第三脚部503の第三モータJ3を通過する線はY軸方向の座標軸である。
FIGS. 14A, 14B, 14C, and 14D are schematic diagrams illustrating the mechanism of stage 2 processing.
FIG. 14A is a schematic diagram showing the positional relationship between the first leg portion 501, the second leg portion 502, and the
図14(b)は、第三脚部503が最も高い位置にある場合の、斜面に第一脚部501、第二脚部502及び第三脚部503が配置されている状態を示す模式図である。第三脚部503が最も高い位置にある場合、第一脚部501と第二脚部502のどちらがより高い位置にあるか否かで、最初のX軸方向の調整工程の順番が異なる。しかし、何れの場合においても、第三脚部503は駆動する必要はない。
FIG. 14B is a schematic diagram showing a state in which the first leg 501, the second leg 502, and the
図14(c)は、第二脚部502が最も高い位置にある場合の、斜面に第一脚部501、第二脚部502及び第三脚部503が配置されている状態を示す模式図である。第二脚部502が最も高い位置にある場合、第二脚部502は駆動する必要はないので、第一脚部501と第三脚部503の何れが高いか否かに関わらず、最初のX軸方向の調整工程では必ず第一脚部501を上昇駆動し、次のY軸方向の調整工程では第三脚部503を上昇駆動することとなる。
FIG. 14C is a schematic diagram showing a state where the first leg portion 501, the second leg portion 502, and the
図14(d)は、第一脚部501が最も高い位置にある場合の、斜面に第一脚部501、第二脚部502及び第三脚部503が配置されている状態を示す模式図である。第一脚部501が最も高い位置にある場合、第一脚部501は駆動する必要はないので、第二脚部502と第三脚部503の何れが高いか否かに関わらず、最初のX軸方向の調整工程では必ず第二脚部502を上昇駆動し、次のY軸方向の調整工程では第三脚部503を上昇駆動することとなる。
FIG. 14D is a schematic diagram showing a state where the first leg portion 501, the second leg portion 502, and the
図11、図12及び図13に示した水平調整プログラムの処理は、駆動する脚部が二つだけであり、また同時に二つ以上のモータを駆動しないので、消費電力の点で有利である。 The processing of the horizontal adjustment program shown in FIGS. 11, 12, and 13 is advantageous in terms of power consumption because only two legs are driven and two or more motors are not driven at the same time.
上述の実施形態の他、以下のような応用例が考えられる。
(1)自動整準台101の制御部701は、電源を投入したら直ちに自動整準処理を遂行するように構成することで、起動スイッチを省略することができる。無人のガスメータ調整設備に利用する際、台車に湿式ガスメータ102を載せた自動整準台101を据え置き、調整ルームに搬入されたら、台車を通じて自動整準台101に電源を投入することで、調整ルームに人が入ることなく自動整準処理を遂行することができる。
In addition to the embodiment described above, the following application examples are conceivable.
(1) The control unit 701 of the automatic leveling table 101 is configured to perform the automatic leveling process immediately after the power is turned on, so that the start switch can be omitted. When used in an unmanned gas meter adjustment facility, the automatic leveling table 101 with the
本実施形態では、自動整準台101を開示した。
第一脚体402、第二脚体403及び第三脚体404が半球状の接地面を有することで、据え置かれる箇所を傷つけ難く、且つ安定した姿勢を容易に保持できる。
また、第一脚部501、第二脚部502及び第三脚部503が水平センサ301のX軸方向及びY軸方向と一致して配置されているので、比較的簡素なアルゴリズムで自動整準処理を遂行できる。
In the present embodiment, the automatic leveling table 101 is disclosed.
Since the first leg body 402, the
In addition, since the first leg portion 501, the second leg portion 502, and the
以上、本発明の実施形態例について説明したが、本発明は上記実施形態例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した本発明の要旨を逸脱しない限りにおいて、他の変形例、応用例を含む。 The embodiment of the present invention has been described above. However, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and other modifications may be made without departing from the gist of the present invention described in the claims. Includes application examples.
101…自動整準台、102…湿式ガスメータ、102a、102b、102c…キャスター、103…筐体、104a、104b、104c…スペーサ、105…「START」ランプ、106…「OK」ランプ、107…「NG」ランプ、201…天板、301…水平センサ、401…底板、402…第一脚体、403…第二脚体、404…第三脚体、501…第一脚部、502…第二脚部、503…第三脚部、601…駆動軸、603…歯車、604…ピン、606…スイッチ固定金具、607…リミットスイッチ、613…L字金具、701…制御部、702…交流電圧源、704…アナログスイッチ、705…乗算器、706…A/D変換器、707…傾き算出部、708…水平制御部、J1…第一モータ、J2…第二モータ、J3…第三モータ
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記天板に設置されて前記天板の面方向の傾斜状態を検出する水平センサと、
前記天板に連動する底板と、
前記底板を貫通して設けられ、球面の接地面を備える第一脚体と、
前記第一脚体を上下方向に駆動する第一モータと、
前記第一脚体の駆動範囲を規制する第一リミットスイッチと、
前記底板を貫通して設けられ、球面の接地面を備える第二脚体と、
前記第二脚体を上下方向に駆動する第二モータと、
前記第二脚体の駆動範囲を規制する第二リミットスイッチと、
前記底板を貫通して設けられ、球面の接地面を備える第三脚体と、
前記第三脚体を上下方向に駆動する第三モータと、
前記第三脚体の駆動範囲を規制する第三リミットスイッチと、
前記水平センサ、前記第一リミットスイッチ、前記第二リミットスイッチ及び前記第三リミットスイッチに接続されて、前記第一モータ、前記第二モータ及び前記第三モータを制御することで前記第一脚体、前記第二脚体及び前記第三脚体を駆動して、前記天板を水平に調整する制御部と
を有する自動整準台。 A top plate on which items are deferred,
A horizontal sensor that is installed on the top plate and detects an inclined state in the surface direction of the top plate;
A bottom plate interlocking with the top plate;
A first leg provided through the bottom plate and provided with a spherical contact surface;
A first motor for driving the first leg in the vertical direction;
A first limit switch for regulating the drive range of the first leg,
A second leg provided through the bottom plate and having a spherical contact surface;
A second motor for driving the second leg in the vertical direction;
A second limit switch for regulating the driving range of the second leg,
A third leg provided through the bottom plate and having a spherical contact surface;
A third motor for driving the third leg in the vertical direction;
A third limit switch for regulating the driving range of the third leg,
The first leg is connected to the horizontal sensor, the first limit switch, the second limit switch, and the third limit switch to control the first motor, the second motor, and the third motor. And an automatic leveling table having a controller for driving the second leg and the third leg to adjust the top plate horizontally.
前記水平センサのX軸方向検出信号が正の値である場合には前記水平センサの前記X軸方向検出信号が所定のX軸方向許容範囲に収束するまで前記第一脚体を上昇させ且つ前記第二脚体を下降させ、
前記水平センサのX軸方向検出信号が負の値である場合には前記水平センサの前記X軸方向検出信号が前記X軸方向許容範囲に収束するまで前記第一脚体を下降させ且つ前記第二脚体を上昇させ、その後
前記水平センサのY軸方向検出信号が正の値である場合には前記水平センサの前記Y軸方向検出信号が所定のY軸方向許容範囲に収束するまで前記第一脚体及び前記第二脚体を上昇させ且つ前記第三脚体を下降させ、
前記水平センサのY軸方向検出信号が負の値である場合には前記水平センサの前記Y軸方向検出信号が前記Y軸方向許容範囲に収束するまで前記第一脚体及び前記第二脚体を下降させ且つ前記第三脚体を上昇させる、
請求項2記載の自動整準台。 The controller is
When the X-axis direction detection signal of the horizontal sensor is a positive value, the first leg is raised until the X-axis direction detection signal of the horizontal sensor converges to a predetermined X-axis direction allowable range, and the Lower the second leg,
If the X-axis direction detection signal of the horizontal sensor is a negative value, the first leg is lowered and the first leg is lowered until the X-axis direction detection signal of the horizontal sensor converges to the X-axis direction allowable range. When the biped body is raised, and then the Y-axis direction detection signal of the horizontal sensor is a positive value, the Y-axis direction detection signal of the horizontal sensor converges to a predetermined Y-axis direction allowable range. Raising the monopod and the second leg and lowering the third leg,
When the Y-axis direction detection signal of the horizontal sensor is a negative value, the first leg and the second leg until the Y-axis direction detection signal of the horizontal sensor converges to the Y-axis direction allowable range. Lowering and raising the third leg,
The automatic leveling table according to claim 2.
前記水平センサのX軸方向検出信号が正の値である場合には前記水平センサの前記X軸方向検出信号が所定のX軸方向許容範囲に収束するまで前記第一脚体を上昇させると共に前記第二脚体を停止させていることを記憶し、
前記水平センサのX軸方向検出信号が負の値である場合には前記水平センサの前記X軸方向検出信号が前記X軸方向許容範囲に収束するまで前記第二脚体を下降させると共に前記第一脚体を停止させていることを記憶し、その後
前記水平センサのY軸方向検出信号が正の値であり且つ前記第二脚体を停止させていることが記憶されている場合には前記水平センサの前記Y軸方向検出信号が所定のY軸方向許容範囲に収束するまで前記第二脚体を上昇させ、
前記水平センサのY軸方向検出信号が正の値であり且つ前記第一脚体を停止させていることが記憶されている場合には前記水平センサの前記Y軸方向検出信号が所定のY軸方向許容範囲に収束するまで前記第一脚体を上昇させ、
前記水平センサのY軸方向検出信号が負の値である場合には前記水平センサの前記Y軸方向検出信号が所定のY軸方向許容範囲に収束するまで前記第三脚体を上昇させる、
請求項2記載の自動整準台。 The controller is
When the X-axis direction detection signal of the horizontal sensor is a positive value, the first leg is raised and the first leg is raised until the X-axis direction detection signal of the horizontal sensor converges to a predetermined X-axis direction allowable range. Remember that the second leg is stopped,
When the X-axis direction detection signal of the horizontal sensor is a negative value, the second leg is lowered and the second leg is lowered until the X-axis direction detection signal of the horizontal sensor converges to the X-axis direction allowable range. If it is stored that the monopod is stopped, and then the Y-axis direction detection signal of the horizontal sensor is a positive value and it is stored that the second leg is stopped Raising the second leg until the Y-axis direction detection signal of the horizontal sensor converges to a predetermined Y-axis direction allowable range;
When it is stored that the Y axis direction detection signal of the horizontal sensor is a positive value and the first leg is stopped, the Y axis direction detection signal of the horizontal sensor is a predetermined Y axis. Raise the first leg until it converges to the directional tolerance range,
When the Y-axis direction detection signal of the horizontal sensor is a negative value, the third leg is raised until the Y-axis direction detection signal of the horizontal sensor converges to a predetermined Y-axis direction allowable range,
The automatic leveling table according to claim 2.
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