JPS63277918A - Footprint measuring instrument - Google Patents
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Landscapes
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は、人間の足の形を計測する足型計測機に関する
。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a foot shape measuring device for measuring the shape of a human foot.
［従来の技術］
靴などの履物を製造するに際しては、足の形にぴったり
と合ったものを製作することが望まれる。そしてこのた
めには１例えば、日本人全体の足型を地域別、性別、年
齢別に計測し、科学的な解析をする必要がある。[Prior Art] When manufacturing footwear such as shoes, it is desirable to manufacture footwear that perfectly fits the shape of the foot. To do this, for example, it is necessary to measure the foot shape of all Japanese people by region, gender, and age, and conduct scientific analysis.
ところで、従来、足型を計測するにあたっては、スケー
ル等の測定器具を使用したり１足の形状に合せて作った
足、型模型を、固定して設けられる距離検出器に対して
回転して必要な計測点の座標を計測したり、あるいは曲
折回転自在なアームの先端に接触式のプローブを備える
三次元計測機しかし、スケールによる計測は面倒で手間
がかかる上に計測のやり方によっては精度が悪く、従来
の三次元計測機による場合は計測ポイントが測りにくい
位置にあるとプローブをアプローチさせることかです計
測不能になったり、計測の精度が悪くなる等の問題があ
る。また本来、靴製造のための足型の計測では、計測者
が起立して両足に平均して体重がかかった姿勢で行なう
ことが望ましいが、スケールや従来の三次元計測機では
、測りにくい位置にある計測ポイントの計測の際に足を
動かしたり傾けたりしなければ計測できないことがあっ
て、そのため必ずしも正確な計測が行ない得ないという
問題がある。By the way, conventionally, when measuring the last of a foot, a measuring instrument such as a scale is used, or a foot model made to match the shape of a single foot is rotated relative to a fixed distance detector. A three-dimensional measuring machine that measures the coordinates of the required measurement point or has a contact probe at the tip of a bendable and rotatable arm.However, measuring with a scale is troublesome and time-consuming, and depending on the measurement method, accuracy may be low. Unfortunately, when using a conventional three-dimensional measuring machine, if the measurement point is located in a difficult-to-measure position, the probe may have to approach the measurement point, making it impossible to measure or causing problems such as poor measurement accuracy. In addition, when measuring the last of a foot for shoe manufacturing, it is desirable for the person measuring the foot to stand up and place their weight evenly on both feet, but this is difficult to do with a scale or conventional three-dimensional measuring machine. There is a problem in that accurate measurements cannot always be taken because measurements may not be possible without moving or tilting the foot when measuring a measurement point.
またこれらの計測手段では、足型を任意の角度で切断し
た断面形状の計測ができないという欠点もある。Furthermore, these measuring means have the disadvantage that they cannot measure the cross-sectional shape of the last cut at an arbitrary angle.
さらに足型模型を使用する計測機では１足型模１面形状
を計測することは難しいという欠点がある。Furthermore, a measuring machine that uses a foot model has the disadvantage that it is difficult to measure the shape of one surface of a single foot model.
このように、従来の足型計測手段には種々の欠点が存在
し、個々の足に会う靴を製造するために多くの足型の計
測データを効率よく収集することができなかった。As described above, conventional foot shape measuring means have various drawbacks, and it has not been possible to efficiently collect measurement data of many foot shapes in order to manufacture shoes that fit each individual foot.
本発明は、このような従来の問題点を解決し、計測する
足を動かすことなく簡単に、かつ正確に必要なポイント
の計測ができるとともに任意の断面形状を容易に計測で
きる足型計測機を提供することを目的とする。The present invention solves these conventional problems and provides a foot footprint measuring device that can easily and accurately measure the necessary points without moving the foot to be measured, and can easily measure any cross-sectional shape. The purpose is to provide.
［問題点を解決するための手段］
本発明を実施例に対応する図によって説明すれば、本発
明の足型計測機は、基本ベース璽と、この基本ベース１
上を水平に一方向に移動可能に設けたＸ軸ベース８と、
このＸ軸ベース８上を水平に該Ｘ軸ベース８の移動方向
と直交方向に移動可能に設けたＹ軸ベース１７と、この
Ｙ軸ベース１７上で垂直方向へ移動可能に設けたＺ軸ブ
ラケット３８と、このＺ軸ブラケット３８を前記Ｙ軸ベ
ース！７上で垂直軸２６にて軸支するγ軸ベース２５前
記Ｚ軸ブラケット３８に両側中央を水平軸にて軸支する
固定リング６０と、この固定リング６０の円周に沿って
回動可能に設けた回転リング７５と、この回転リング７
５の側面に沿って移動可能に設けたＩ軸プレート８０と
、該１軸プレート８０に取付して前記回転リング７５の
中心に向けた距離検出器９０と、計測対象の足を載置す
る足載部９７が前記回転リング７５内に配置される足載
台９５と、前記Ｘ軸ベース８、Ｙ軸ベース１７、Ｚ軸ブ
ラケット３８及びｌ軸プレート８０の各移動変量並びに
前記γ軸ベース２５、固定リング６０及び回転リング７
５の各角度変位量を検出する検出器９．１８，３２．５
３，５７゜６５．８６と、これら検出器９，１８，３２
゜５３．５７．６５．８６及び前記距離検出器９０の各
検出値から計測対象の計測点の座標を演算する装ｒｕ
１０とからなることを特徴とする。[Means for Solving the Problems] To explain the present invention with reference to figures corresponding to embodiments, the foot shape measuring device of the present invention includes a basic base seal, this basic base 1
an X-axis base 8 whose top is movable horizontally in one direction;
A Y-axis base 17 is provided to be movable horizontally on the X-axis base 8 in a direction orthogonal to the moving direction of the X-axis base 8, and a Z-axis bracket is provided to be movable in the vertical direction on this Y-axis base 17. 38 and this Z-axis bracket 38 as the Y-axis base! 7, a γ-axis base 25 is pivoted on a vertical axis 26; a fixing ring 60 is pivoted on the Z-axis bracket 38 at the center of both sides on a horizontal axis, and is rotatable along the circumference of the fixing ring 60. The rotary ring 75 provided and this rotary ring 7
5, a distance detector 90 attached to the single axis plate 80 and directed toward the center of the rotating ring 75, and a foot on which the foot to be measured is placed. a footrest 95 in which a platform 97 is disposed within the rotation ring 75; each movement variable of the X-axis base 8, Y-axis base 17, Z-axis bracket 38, and l-axis plate 80; and the γ-axis base 25; Fixed ring 60 and rotating ring 7
Detectors 9.18, 32.5 for detecting each angular displacement amount of 5.
3,57°65.86 and these detectors 9,18,32
゜53.57.65.86 and a device for calculating the coordinates of the measurement point of the measurement target from each detection value of the distance detector 90
It is characterized by consisting of 10.
［作 川］
第１図に示す足型計測機において、例えば、回転リング
の中心０′を通って回転リング７５を直角に貫通する軸
をＹ′軸とし、該Ｙ′軸に直交し回転リング７５を水平
に横断する軸をＹ′軸とし、Ｙ′軸及びＹ′軸と直交し
回転リング７５を垂直に縦断する軸を２′軸とし、回転
リング７５の中心０°をこれらＸ’ Ｙ″Ｚ″三次元座
標の原点とする。[Sakukawa] In the foot shape measuring device shown in Fig. 1, for example, the axis passing through the center 0' of the rotating ring and penetrating the rotating ring 75 at right angles is the Y' axis, and the rotating ring is perpendicular to the Y' axis. 75 horizontally is the Y' axis, and the axis that is perpendicular to the Y' and Y' axes and vertically traverses the rotary ring 75 is the 2' axis, and the center 0° of the rotary ring 75 is the Y' axis. ``Z'' is the origin of three-dimensional coordinates.
また回転リング７５に１軸プレート８０を介して取付さ
れる距離検出器９０は、Ｘ軸ベース８、Ｙ軸ベース１７
及びＺ軸ブラケット３８をそれぞれその支持部に対して
移動することでｘ゛。Further, a distance detector 90 attached to the rotating ring 75 via a single-axis plate 80 includes an X-axis base 8, a Y-axis base 17,
and x' by moving the Z-axis bracket 38 relative to its support, respectively.
Ｙ’ 、Ｚ’の各軸上な移動でき、また回転リング７５
、固定リング６０及びγ軸ベース２５の各部をその支持
部に対して適宜な角度だけ回動することで、Ｘ″、Ｙ’
、Ｚ′の各軸をＯ′を中心にして適当な角度だけ回転
できる。It can be moved on each axis of Y' and Z', and the rotating ring 75
, X'', Y'
, Z' can be rotated by an appropriate angle around O'.
したがって１回転リング７５内に配置される足載部９７
に計測すべき足を載せ、装置の移動及び回動できる各部
を適宜に調整すれば、足を固定したままで動かすことな
く、あらゆる計測ポイントに距離検出器を向けることが
でき、計測が可能になる。Therefore, the footrest 97 disposed within the one-turn ring 75
By placing the foot to be measured on the device and adjusting the movable and rotatable parts of the device as appropriate, you can point the distance detector at any measurement point without moving the foot, making it possible to measure. Become.
なお、ｌ軸プレート８０は、距離検出器９０と被計測物
との距離を適宜に変えることで、距離検出器９０の検出
感度が適当な位置になるようセットするものである。Note that the l-axis plate 80 is set so that the detection sensitivity of the distance detector 90 is at an appropriate position by appropriately changing the distance between the distance detector 90 and the object to be measured.
このようにして装置の移動及び回動各部を調整し、距離
検出器９０及び三次元の各座標系の設けられる検出器、
９，１８．．３２，５３，５７゜６５．８６から得られ
る検出値を演算装置＋１０にて演算することで、容易に
計測できる。In this way, the movement and rotation parts of the device are adjusted, and the distance detector 90 and the detector provided with each three-dimensional coordinate system,
9,18. ．． It can be easily measured by calculating the detected values obtained from 32, 53, 57°65.86 using a calculation device +10.
また、回転リング７５を１回転し、距離検出器９０で計
測対象である足の外形を連続計測すればその断面形状が
容易に求められる。そして、上述のように、γ軸ベース
３８及び固定リング６０を適当な角度に設定することで
、簡単に任意の断面形状が得られる。Further, by rotating the rotary ring 75 once and continuously measuring the outer shape of the foot to be measured using the distance detector 90, the cross-sectional shape can be easily determined. As described above, by setting the γ-axis base 38 and the fixing ring 60 at appropriate angles, any cross-sectional shape can be easily obtained.
［実 施 例］ 以下１本発明の実施例を図面について説明する。[Example] An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
第１図及び第２図は本発明の実施例に係る足型計測機の
全体を示す斜視図、第３図は同じく正面図、第４図は同
じく平面図、第５図は同じく側面図、第６図は同じく背
面図である。1 and 2 are perspective views showing the entire foot shape measuring device according to an embodiment of the present invention, FIG. 3 is a front view, FIG. 4 is a plan view, and FIG. 5 is a side view. FIG. 6 is also a rear view.
図示のように２本発明の足型計測機は、概略、基本ベー
ス１．Ｘ軸ベース８、Ｙ軸ベース１７゜γ軸ベース２５
、Ｚ軸ブラケット３８．固定リング６０、回転リング７
５、■軸プレート８０及び足載台９５等の基本構造部に
加えて各軸の移動・回転読み取り用の検出器９，１８．
３２．５３゜６５．８６及び距離検出器９０、さらには
これらの検出値に基いて計測点の座標を演算する装置１
１０等から構成される。As shown in the figure, the foot shape measuring device of the present invention has two basic bases: 1. X-axis base 8, Y-axis base 17°, γ-axis base 25
, Z-axis bracket 38. Fixed ring 60, rotating ring 7
5. ■ In addition to the basic structural parts such as the shaft plate 80 and footrest 95, detectors 9 and 18 for reading the movement and rotation of each shaft.
32.53°65.86 and a distance detector 90, and a device 1 that calculates the coordinates of a measurement point based on these detected values.
It consists of 10 mag.
以下１図について詳述すると、当該装置の基台となる基
本ベース１には、その下面に移動の際に使用する車輪２
が取付けられており、隅部下面には上下に伸縮固定でき
る設置脚３が設けられる。To explain Figure 1 in detail below, a basic base 1, which is the base of the device, has wheels 2 on its bottom surface for use when moving.
is attached, and an installation leg 3 that can be extended and contracted up and down is provided on the lower surface of the corner.
また基本ベース１の上面には、その長手方向の両側に、
水平方向にＸ軸シール４．４が設けられ、該Ｘ軸シール
４．４に沿ってその外側にＸ軸うック５．５が設けられ
る。In addition, on the top surface of the basic base 1, on both sides in the longitudinal direction,
An X-axis seal 4.4 is provided in the horizontal direction, and an X-axis scoop 5.5 is provided along and outside of the X-axis seal 4.4.
なお、後述するが、この足型計測機では、これら第１図
ないし第６図の状態が基準姿勢であり、この基本姿勢に
おいて、第１図に図示するように１回転リング７５内の
中心にＸ’ 、Ｙ’ 、Ｚ’の三次元座標の中心をとっ
ている。したがって、基本ベースｌ上に設置されるＸ軸
シール４．４はＸ″軸と平行に設けられるものである。As will be described later, in this foot type measuring device, the states shown in FIGS. It is the center of the three-dimensional coordinates of X', Y', and Z'. Therefore, the X-axis seal 4.4 installed on the basic base l is arranged parallel to the X'' axis.
６はＸ軸シール４，４の両端に設けられるＸ軸ベース８
の移動規制用のストッパー突起である。6 is an X-axis base 8 provided at both ends of the X-axis seals 4, 4.
It is a stopper protrusion for regulating the movement of.
またＸ軸ベース８は基本ベース１上でＸ軸シール４．４
に沿って、すなわち、Ｘ゛軸に沿って摺動可能に設けら
れる。このＸ軸ベース８には、検出器（ロータリーエン
コーダ）９が設けられ、該検出器９のシャフトに設けた
ギヤ１０を一方のＸ軸うック５に噛み合わせてＸ軸ベー
ス８のＸ軸シール４．４ （Ｘ’軸）上での移動量を検
出できるようにし、また電磁ブレーキ１１が設けられ、
該電磁ブレーキ１１のシャフトに設けたギヤ１２を他方
のＸ軸うック５に噛み合わせて電磁ブレーキ１１の作動
とともにＸ軸ベース８を基本ベース１上に固定できるよ
うにしている。このＸ軸ベース８の上面には、前記Ｘ軸
シール４．４と直交して水平に、すなわち第１図に示す
Ｙ′軸と平行にＹ軸シール１３．１３が設置され、該Ｙ
軸シール１３．１３に沿ってその外側にＹ軸うック１４
が設けられる。１５はＹ軸シール１３．１３の両端に設
けられるＹ軸ベース１７の移動規制用のストッパー突起
である。Also, the X-axis base 8 has an X-axis seal 4.4 on the basic base 1.
, that is, along the X' axis. This X-axis base 8 is provided with a detector (rotary encoder) 9, and a gear 10 provided on the shaft of the detector 9 is engaged with one of the X-axis hooks 5 to Seal 4.4 The amount of movement on the (X' axis) can be detected, and an electromagnetic brake 11 is provided,
A gear 12 provided on the shaft of the electromagnetic brake 11 is meshed with the other X-axis rack 5 so that the X-axis base 8 can be fixed on the basic base 1 when the electromagnetic brake 11 operates. On the upper surface of this X-axis base 8, a Y-axis seal 13.13 is installed horizontally orthogonally to the X-axis seal 4.4, that is, parallel to the Y' axis shown in FIG.
Y-axis hook 14 along and outside the shaft seal 13.13
will be provided. Reference numeral 15 denotes stopper protrusions for restricting movement of the Y-axis base 17 provided at both ends of the Y-axis seal 13.13.
またＹ軸ベース１７はＸ軸ベース８上のＹ軸シール１３
．１３に沿って、すなわち、Ｙ′軸に沿って摺動可能に
設けられる。このＹ軸ベース１７にも検出器（ロータリ
ーエンコーダ）１８が設けられ、該検出器１８のシャフ
トに設けたギヤ１９をＹ軸うック１４に噛み合わせてＹ
軸ベース１７のＹ軸シール（Ｙ’軸）１３．１３上での
移動量を検出できるようにし、また電磁ブレーキ２０が
設けられ、該電磁ブレーキ２０のシャフトに設けたギヤ
２１をＹ軸受ック１４に噛み合わせて電磁ブレーキ２０
の作動とともにＹ軸ベース１７をＸ軸ベース８上に固定
できるようにしている。Furthermore, the Y-axis base 17 is connected to the Y-axis seal 13 on the X-axis base 8.
．． 13, that is, along the Y' axis. A detector (rotary encoder) 18 is also provided on this Y-axis base 17, and a gear 19 provided on the shaft of the detector 18 is engaged with the Y-axis rack 14 to
The amount of movement of the shaft base 17 on the Y-axis seal (Y'-axis) 13.13 can be detected, and an electromagnetic brake 20 is provided, and a gear 21 provided on the shaft of the electromagnetic brake 20 is connected to the Y-axis seal. 14 and electromagnetic brake 20
The Y-axis base 17 can be fixed on the X-axis base 8 along with the operation of the Y-axis base 17.
γ軸ベース２５は、Ｙ軸ベース１７上に重ねて配置され
、かつその中央部がＹ軸ベース１７の中央部に垂直に設
けられる垂直軸２６で軸支され、該軸２６を中心にして
Ｙ軸ベース１７上で水平面上を一定範囲だけ回動可能に
配設される。The γ-axis base 25 is placed over the Y-axis base 17, and its center is supported by a vertical shaft 26 provided perpendicularly to the center of the Y-axis base 17. It is disposed on the shaft base 17 so as to be rotatable within a certain range on a horizontal plane.
なお、軸２６の位置は、装置の基本姿勢でＸ゛軸の原点
に一致し、Ｚ′軸の原点からａの距離にある。２７は軸
受、２８がＹ軸ベース１７上面とγ軸ベース２５下面と
の間に配されるベアリングである。The position of the axis 26 coincides with the origin of the X' axis in the basic posture of the apparatus, and is at a distance a from the origin of the Z' axis. 27 is a bearing, and 28 is a bearing disposed between the upper surface of the Y-axis base 17 and the lower surface of the γ-axis base 25.
またγ軸ベース２５の軸受２７の外側には、前記軸２６
を中心としてγ軸ベース２５とともに回動するγ軸ギヤ
２９が固設され、該γ軸ギヤ２９がＹ軸ベース１７に固
定した支持片３０．３１に取付けられた検出器（ポテン
ショメータ）３２及び電磁ブレーキ３３のギヤ３４．３
５と噛み合わされている。この検出器３２は、γ軸ベー
ス２５の回転角度の読み取り用であり、電磁ブレーキ３
３はγ軸ベース２５の軸回転固定用である。Further, the shaft 26 is located outside the bearing 27 of the γ-axis base 25.
A γ-axis gear 29 that rotates together with the γ-axis base 25 about the center is fixed, and the γ-axis gear 29 connects a detector (potentiometer) 32 and an electromagnetic Brake 33 gear 34.3
It is interlocked with 5. This detector 32 is for reading the rotation angle of the γ-axis base 25, and is for reading the rotation angle of the γ-axis base 25.
3 is for fixing the axis rotation of the γ-axis base 25.
また、Ｚ軸ブラケット３８は、γ軸ベース２５の上部に
配設されるものであり、底面部４０及び両側面部４１．
４１が連設されてなる。Further, the Z-axis bracket 38 is disposed on the upper part of the γ-axis base 25, and includes a bottom surface portion 40 and both side surface portions 41.
41 are installed in succession.
このＸ軸ブラケット３８はγ軸ベース２５の両側に立設
される昇降支持部４２．４２に上下動可能に支持される
。すなわち、昇降支持部４２゜４２には、γ軸ベース２
５の両側部上面に固設される底板４３と、この底板４３
上に立設される支柱４４と、支柱４４の上端で底板４３
と対向して配設される天板４５と、支柱４４の両側に平
行に立設される２本のガイドシャフト４６．４７と、一
方のガイドシャフト４６に摺動可能に配設されるバラン
スウェイト４８と、支柱４４に軸支されバランスウェイ
ト４８と下記ブラケット部３９の取付部５１との間に係
止したワイヤ４９を懸架するプーリー５０とが設けられ
る。This X-axis bracket 38 is vertically movably supported by vertically movable support parts 42 and 42 provided upright on both sides of the γ-axis base 25. In other words, the γ-axis base 2
5, a bottom plate 43 fixed to the upper surface of both sides of the
A support 44 is installed above, and a bottom plate 43 is connected to the upper end of the support 44.
a top plate 45 disposed opposite to the support column 44, two guide shafts 46, 47 erected in parallel on both sides of the support column 44, and a balance weight slidably disposed on one of the guide shafts 46. 48, and a pulley 50 which suspends a wire 49 which is pivotally supported by the support column 44 and is locked between the balance weight 48 and a mounting portion 51 of the bracket portion 39 described below.
そして、２軸ブラケット部３８の側面部４１゜４１の外
側に配設される。取付部５１が昇降支持部４２．４２の
他方のガイドシャフト４７に摺動自在に取り付けされ、
また左右の支柱４４．４４に沿ってＺ軸受ック５２．５
２が配設され、これにＺ軸ブラケット部３８．３８に設
けた検出器（ロータリーエンコーダ）５３及び電磁ブレ
ーキ５４のギヤ５５．５６と噛み合わされている。この
検出器５３は、Ｚ軸ブラケット３８のＺ′軸方向の移動
量の読み取り用であり、電磁ブレーキ５４はＺ軸ブラケ
ット３８の固定用である。５７は、取付部５１．５１の
間でガイドシャフト４７に摺動可能に設け、摺動抵抗を
与えて２軸ブラケット３８の急激な上下動を規制する樹
脂材等からなる抵抗摺動子であり、２つ割にした合せ部
のネジ５８を固く締めれば、Ｚ軸ブラケット３９を昇降
支持部４２に固定できる。Then, it is disposed on the outside of the side surface portion 41° 41 of the biaxial bracket portion 38. The mounting part 51 is slidably attached to the other guide shaft 47 of the lifting support part 42.42,
Also, Z bearing racks 52.5 are placed along the left and right columns 44.44.
2 is disposed, and is meshed with a detector (rotary encoder) 53 provided on the Z-axis bracket portion 38.38 and a gear 55.56 of an electromagnetic brake 54. The detector 53 is used to read the amount of movement of the Z-axis bracket 38 in the Z'-axis direction, and the electromagnetic brake 54 is used to fix the Z-axis bracket 38. Reference numeral 57 denotes a resistance slider made of a resin material or the like, which is slidably provided on the guide shaft 47 between the mounting portions 51 and 51, and provides sliding resistance to restrict rapid vertical movement of the two-axis bracket 38. The Z-axis bracket 39 can be fixed to the elevating support section 42 by firmly tightening the screw 58 at the mating portion of the two halves.
固定リング６０は、その左右両側の中央部がＺ軸ブラケ
ット３８の側面部４１．４１上部で水平軸６１．６１に
俯仰可能に軸着され、該軸６１゜６１にはβ軸ギヤ６２
．６２の中心が固定される。このβ軸ギヤ６２．６２は
それぞＺ軸ブラケット３８に取り付けられた回転角読み
取り用の検出器５７（ロータリーエンコーダ）及び固定
用の電磁ブレーキ５８のギヤ５９．５９’ と噛み合わ
される。The fixing ring 60 is pivotably mounted on a horizontal shaft 61.61 at the upper part of the side surface 41.41 of the Z-axis bracket 38 at its left and right center portions, and the β-axis gear 62 is attached to the shaft 61.61.
．． The center of 62 is fixed. The β-axis gears 62 and 62 are meshed with a rotation angle reading detector 57 (rotary encoder) and a fixing electromagnetic brake 58 gear 59 and 59', respectively, which are attached to the Z-axis bracket 38.
また固定リング６０の他側下部には後述の回転リング７
５の回転に関係して回転リング（α軸）駆動用モータ６
３、その減速機６４、回転リング（α軸）の回転角読み
取り用の検出器（エンコーダ）６５及び回転リング（α
軸）の固定用の電磁ブレーキ６６が配設され、固定リン
グ６０の他側上部には、上記水平軸６１．６１を中心に
して他側下部に配設される駆動用モータ６３等あるいは
一側部に配設される下記回転リング７５やＩ軸プレート
８０とｍｍのバランスをとるためにバランスウェイト６
７が配設される。Also, at the bottom of the other side of the fixed ring 60 is a rotating ring 7, which will be described later.
Rotating ring (α axis) drive motor 6 in relation to the rotation of 5
3. The reducer 64, a detector (encoder) 65 for reading the rotation angle of the rotating ring (α axis), and the rotating ring (α
An electromagnetic brake 66 for fixing the fixing ring 60 is disposed on the other side of the fixing ring 60, and a driving motor 63 or the like disposed on the lower side of the other side centering on the horizontal axis 61. A balance weight 6 is used to balance the rotation ring 75 and the I-axis plate 80 provided in the section.
7 is arranged.
回転リング７５は、ベアリング軸受７６．７７を介して
固定リング６０内及びその−側部に回動可能に設けられ
るものであり、その他側部外周にはα軸ギヤ７８が設け
られ、該α軸ギヤ７８が前記固定リング６０に設けた駆
動用モータ６３の減速機６４の出力ギヤ６８と噛み合い
、回転リング７５は駆動用モータ６３の作動とともに固
定リング６０に対して回転するようにされており、また
ａ軸ギヤ７８には検出器６５のシャフトに設けたギヤ６
９及び電磁ブレーキ６６のシャフトに設けたギヤ７０が
噛み合い回転リング７５の回転角を読み取るとともに電
磁ブレーキ６６の作動により回転リング７５を固定でき
るようにしている。The rotating ring 75 is rotatably provided in the fixed ring 60 and its negative side via bearings 76 and 77, and an α-axis gear 78 is provided on the outer periphery of the other side. A gear 78 meshes with an output gear 68 of a reducer 64 of a drive motor 63 provided on the fixed ring 60, and the rotary ring 75 rotates relative to the fixed ring 60 with the operation of the drive motor 63. In addition, the a-axis gear 78 is connected to the gear 6 provided on the shaft of the detector 65.
9 and a gear 70 provided on the shaft of the electromagnetic brake 66 mesh to read the rotation angle of the rotating ring 75, and the rotating ring 75 can be fixed by operating the electromagnetic brake 66.
１軸プレート８０は略Ｕ字形状で、開口部が回転リング
７５の穴径と略等しくされており、回転リング７５の一
側、部で、回転リング７５にに対して平行に、Ｚ′軸方
向（上下）に移動可能に配設されるものである。The uniaxial plate 80 is approximately U-shaped, and has an opening approximately equal to the hole diameter of the rotary ring 75, and has a Z′ axis parallel to the rotary ring 75 on one side of the rotary ring 75. It is arranged to be movable in the direction (up and down).
すなわち１回転リング７５の一側部の両側に、その側面
に沿ってＺ′軸に平行に配設されるガイド軸８１．８１
が設けられ、このガイド軸８］。That is, guide shafts 81.81 are disposed on both sides of one side of the one-rotation ring 75 and parallel to the Z' axis along the side surfaces thereof.
is provided, and this guide shaft 8].
８１にＩ軸プレート８０側の摺動部８２．８２が槽動可
能に取付されてＩ軸プレート８０が回転リング７５に対
して平行に移動可能になる。また回転リング７５の一側
部に１軸駆動用モータ８３が設けられ、このモータ８３
の出力ギヤ８４がＩ軸プレート８０の対応する面に垂直
方向に設けたＩ軸うック８５と噛み合い、該モータ８３
の作動により１軸プレート８０が上下駆動される。８６
は１°軸プレート８０と回転リング７５の間に取付られ
るｌ軸プレート８０の回転リング７５に対する移動量を
検出する検出器（直線型ポテンショメータ）である。Sliding portions 82 and 82 on the I-axis plate 80 side are movably attached to 81 so that the I-axis plate 80 can move in parallel to the rotation ring 75. Further, a single-axis drive motor 83 is provided on one side of the rotating ring 75, and this motor 83
The output gear 84 of the motor 83 meshes with an I-axis hook 85 provided vertically on the corresponding surface of the I-axis plate 80.
The uniaxial plate 80 is driven up and down by the operation. 86
is a detector (linear potentiometer) that detects the amount of movement of the l-axis plate 80, which is attached between the 1° axis plate 80 and the rotation ring 75, with respect to the rotation ring 75.
また、９０は１軸プレート８０の上部中央に設けられる
距離検出器、９５は基本ベースｌの一端部に取付部９６
が固定され、該取付部９６から延びる端部が回転リング
７５内に足載部９７として配置される足載台である。９
８は足載部９７において、特に、踵を載せる踵載部であ
り、当該部分には、歪センサーからなる踵荷重検出器が
組込まれる。Further, 90 is a distance detector provided at the center of the upper part of the uniaxial plate 80, and 95 is a mounting portion 96 at one end of the basic base l.
is fixed, and the end portion extending from the mounting portion 96 is disposed as a footrest portion 97 within the rotating ring 75. 9
Reference numeral 8 denotes a foot rest part 97, in particular a heel rest part on which the heel is placed, and a heel load detector consisting of a strain sensor is incorporated in this part.
距離検出器９０は、レーザセンサーからなる公知の非接
触式の距離検出器であり、例えば、第７図に図示するよ
うに、半導体レーザの投光部９１と、該投光部９１の光
軸に対して一定角度θ傾いて位置し、計測ポイントＰか
らの散乱光を受光する検出部（位置検出器）９２とを有
し、その計測の原理は三角測量法であり、計測ポイント
Ｐが上下すると、検出部９２の結像点Ｑが変化すること
から１点Ｑの位置を読み取ることによって変位へを求め
るものである。なお、図でＳＯはワーキングディスタン
ス、ＭＲは測定レンジである。The distance detector 90 is a known non-contact distance detector made of a laser sensor, and for example, as shown in FIG. It has a detection unit (position detector) 92 that is tilted at a constant angle θ with respect to the measurement point P and receives the scattered light from the measurement point P. Then, since the imaging point Q of the detection unit 92 changes, the displacement is determined by reading the position of one point Q. In the figure, SO is the working distance and MR is the measurement range.
ところで、距離検出器９０は第７図のように、測定レン
ジＭＲが存在し、計測ポイントＰが常にこのレンジ内に
位置することが必要である。そこで、第８図のように、
距離検出器９０から出力を得てこれを増幅器９３で増幅
するとともにアナログサーボ９４に通して■軸モータ８
３を正逆回転制御させてＩ軸プレート８０を回転リング
７５に対して移動させてＩ軸プレート８０に固定した距
離検出器９０の位置を動かし、距離検出器９０と計測ポ
イントとの距離が測定レンジ内となるよう調節する。By the way, as shown in FIG. 7, the distance detector 90 has a measurement range MR, and the measurement point P must always be located within this range. Therefore, as shown in Figure 8,
An output is obtained from the distance detector 90, amplified by an amplifier 93, and passed through an analog servo 94 to drive the shaft motor 8.
3 is rotated forward and backward to move the I-axis plate 80 relative to the rotating ring 75 and move the position of the distance detector 90 fixed to the I-axis plate 80, and the distance between the distance detector 90 and the measurement point is measured. Adjust so that it is within the range.
なお、この実施例では、非接触式の距離検出器を用いた
が、これは接触式のものでもよい。Although a non-contact type distance detector is used in this embodiment, a contact type distance detector may also be used.
また、第９図のように、Ｘ’ 、Ｙ’ 、Ｚ’軸の移動
量を読み取る検出器９．１８．５３、これら各軸の回転
角を検出する（Ｘ’ 、Ｙ’ 、Ｚ’軸について順にそ
の回転角ａ、β、γとする）各検出器６５．５７．３２
、Ｉ軸の移動量を読み取る検出器８６及び距離検出器９
０の出力はＡ／Ｄ変換器Ｉｌｌでアナログ信号からディ
ジタル信号に変換されてコンピュータ装置１１０に入力
され、該コンピュータ装置で、例えば、後述の演算式が
組み込まれたプログラムに従って計測ポイントの座標が
演算されることになる。In addition, as shown in Fig. 9, a detector 9.18.53 reads the amount of movement of the X', Y', and Z' axes, and a detector 9.18.53 detects the rotation angle of each of these axes (X', Y', and Z' axes). Let the rotation angles a, β, and γ be in order for each detector 65.57.32
, a detector 86 for reading the amount of movement of the I-axis, and a distance detector 9
The output of 0 is converted from an analog signal to a digital signal by the A/D converter Ill and inputted to the computer device 110, where the coordinates of the measurement point are calculated, for example, according to a program incorporating the calculation formula described later. will be done.
以下、被計測物の三次元座標の計測について説明する。The measurement of the three-dimensional coordinates of the object to be measured will be described below.
被計測者は、本装置の足載台９５の足載部９７上に左右
いずれかの足を載せるが、この場合、計測が正しく行な
われるように１本発明装置と並列にして足載部９５と同
じ高さの足台な別途準備し。The person to be measured places either the left or right foot on the footrest 97 of the footrest 95 of the present device.In this case, in order to ensure correct measurement, the person to be measured places one of the feet on the footrest 97 in parallel with the device of the present invention. Prepare a separate footrest of the same height.
被計測者は、本装置と足台に夫々片足づつを載せて両方
に平均して体重が加わるようにする。すなわち、本発明
装置での計測に際して、予め両足に平均して体重が加わ
ったときの荷重値を求めておき、計測時、足載部に組み
込まれた踵荷重検出器の検出値が、上記の前段での計測
値に対応するかどうかを比較し、結果が良ければ以下計
測を行なう。The person to be measured places one foot on the device and one foot on the footrest so that the average weight is applied to both. That is, when measuring with the device of the present invention, the load value when the average weight is applied to both feet is determined in advance, and at the time of measurement, the detected value of the heel load detector built into the footrest is equal to the above-mentioned value. Compare whether it corresponds to the measured value in the previous step, and if the result is good, perform the following measurements.
足の計測は、第１０図に図示するように、足表面のポイ
ントを計測する場合、あるいは足表面を連続的に計測し
てその断面形状を求める場合等がある。被計測者が足を
基本ベース１に固定された足載台９５に正規にセットし
たら、そのまま足を静止した状態で１．第９図に従って
計測しようとするポイントに合せるよう装置の移動回転
各部を調整する。そして、これら各部が動かないよう電
磁ブレーキ１１．２０．２３．５４．５８．６６で固定
する。As shown in FIG. 10, foot measurements include measuring points on the foot surface, or continuously measuring the foot surface to obtain its cross-sectional shape. After the person to be measured properly sets his or her feet on the footrest 95 fixed to the basic base 1, the person to be measured stands still with his or her feet as shown in step 1. Adjust each moving and rotating part of the device to match the point to be measured according to FIG. Then, these parts are fixed with electromagnetic brakes 11, 20, 23, 54, 58, and 66 so that they do not move.
そこで、以下、実際の計測について具体的に説明すると
、第１図の基準姿勢において、ｘ′。Therefore, the actual measurement will be explained in detail below.In the reference posture shown in FIG. 1, x'.
Ｙ’ 、Ｚ’の直交の各軸を矢印の向く側を正方向とし
、また回転リング７５．固定リング６０及びγ軸ベース
２５は、対応するＸ’ 、Ｙ’ 、Ｚ’軸の正方向に向
かって右回り方向をプラス側とする。The orthogonal axes of Y' and Z' are set in the direction of the arrow, and the rotating ring 75. The fixed ring 60 and the γ-axis base 25 have a clockwise direction as a positive side when facing the positive direction of the corresponding X', Y', and Z' axes.
しかして、足型の計測に際して基本姿勢から回転リング
７５、すなわち距離検出器９０を角度θ、だけ回動しく
Ｘ”軸を角度θ１回転させる）、固定リング６０を角度
θ２だけ回動しくＹ’軸を角度０２２回転せる）、γ軸
ベース２５を角度θ３だけ回動した（Ｚ′軸を角度７回
転させる）とすると、このような座標系Ｏ″−Ｘ″Ｙ″
Ｚ″上の点Ｐ’（ｘ’、 、Ｚ″）を基本姿勢の座標
系０’ −Ｘ’ Ｙ’ Ｚ’上の点Ｐ′の座標（ｘ、ｙ
、ｚ）に変換するには、
また、ｘ’ 、ｙ″、Ｚ″の求め方であるが、第１１図
に図示するように％ Ｙ軸（１軸プレート８０）は、こ
の場合、Ｘ″軸で中心０″からｂの距離だけ離れた点を
通り、２″と平行な軸であり、距離検出器９０はこのｌ
軸に沿って移動する。今、距離検出器９０から計測ポイ
ントまでのＰ’ Ｌの長さをｄ、距離検出器９０からＸ
″と１軸との交点までのＰ″′Ｌの長さをｄ″とすると
、距離検出器９０からｄを読み取りＹ軸の検出器８６か
らｄ＃を読み取ると、計測ポイントビのＺ″座標
２″＝ｄ″−ｄ ・・・・・（２）となる。Therefore, when measuring the foot shape, from the basic posture, the rotating ring 75, that is, the distance detector 90 is rotated by an angle θ, and the X'' axis is rotated by an angle θ1), and the fixed ring 60 is rotated by an angle θ2, Y' If the axis is rotated by an angle of 022 degrees), and the γ-axis base 25 is rotated by an angle of θ3 (the Z' axis is rotated by an angle of 7 degrees), then such a coordinate system O''-X''Y''
Point P'(x', , Z'') on Z'' is the coordinate system of basic posture 0' -
, z), and how to find x', y'', and Z'', as shown in FIG. The axis passes through a point a distance b from the center 0'' and is parallel to 2'', and the distance detector 90
Move along the axis. Now, the length of P'L from the distance detector 90 to the measurement point is d, and the length of P'L from the distance detector 90 to the measurement point is
If the length of P'''L from the intersection of `` and the first axis is d'', then when d is read from the distance detector 90 and d# is read from the Y-axis detector 86, the Z'' coordinate of the measurement point B is determined. 2″=d″−d (2).
またＰ“のｘ”、ｙ″の値は
ｘ’＝ −ｂ ・・・・・ （３）ｙ″＝
０ ・・・・・ （４）であるので、これら（
２）〜（４）式を代入し、さらにＸ軸、Ｙ軸、Ｙ軸の各
検出器９．１８゜５３の読みをそれぞれＸＲ，ＹＲ，Ｚ
Ｒとすれば、最終的に点Ｐの三次元座標値（Ｘ、Ｙ、’
ｌ）は、Ｘ＝ｘ＋ＸＭ
Ｙ＝ｙ＋ＹＭ
Ｚ＝ｚ＋ＺＭ
で求まる。Also, the values of x and y'' of P" are x'= -b... (3) y"=
0 ...... (4), so these (
Substituting equations 2) to (4), and further converting the readings of the X-axis, Y-axis, and Y-axis detectors 9.18°53 into XR, YR, and Z, respectively.
If R, then the final three-dimensional coordinates of point P (X, Y,'
l) can be found as follows: X=x+XM Y=y+YM Z=z+ZM.
次に、足型の任意の断面形状を求めるには、本発明装置
の各部を適宜に動かして回転リング７５を計測しようと
する断面に合せた姿勢にする。そして、その状態で回転
リング７５を一回転させ、距離検出器９０を足の回りに
１回転することで設定した断面で足の表面を連続的に計
測する。Next, in order to obtain an arbitrary cross-sectional shape of the last of the foot, each part of the device of the present invention is appropriately moved to position the rotary ring 75 in accordance with the cross-section to be measured. Then, in this state, the rotary ring 75 is rotated once, and the distance detector 90 is rotated once around the foot, thereby continuously measuring the surface of the foot at the set cross section.
第１２図に図示するように、ＹＺ座標上の点Ｐ（ｙ、ｚ
）の座標は、
ｙ＝Ｍｓｉｎ θ
ｚ＝Ｍｃｏｓ θ
と表わされるので、
回転リング７５の検出器６５の読みθと、距離検出器９
０及び１軸の検出器８の読みｍ、ｍ’から求めたＭを上
式に代入すれば断面形状が求まる。As shown in FIG. 12, a point P (y, z
) are expressed as y=Msin θ z=Mcos θ, so the reading θ of the detector 65 of the rotating ring 75 and the distance detector 9
By substituting M obtained from the readings m and m' of the 0- and 1-axis detector 8 into the above equation, the cross-sectional shape can be determined.
なお、断面形状を求めるにあたって１回転リング７５の
円周部分に等間隔にして回転リング７５の中心に向けて
直線的に光を照射する複数個のスポットライトを使用し
て足に向は照射するようにすれば、回転リング７５の姿
勢が容易に把握でき、その姿勢決定の作業が容易にでき
る。In addition, in order to obtain the cross-sectional shape, a plurality of spotlights are used that are arranged at equal intervals around the circumference of the single rotation ring 75 and emit light in a straight line toward the center of the rotation ring 75, and the foot is illuminated. By doing so, the attitude of the rotating ring 75 can be easily grasped, and the work of determining the attitude can be facilitated.
［発明の効果］
以上述べたように本発明の足型計測器は、回転リングを
三次元空間で任意な姿勢をとり、かつ距離検出器を回転
リング上の任意位置゛に設定して回転リング内に配置さ
れる足載台上の足を計測するため、被計測物である足を
何ら動かさずに所望の計測ポイントを計測することがで
き、簡単で精度の高い計測が可能になるとともに三次元
空間で任意姿勢をとった回転リング上で距離検出器を一
回転させながら計測することで、足型の任意断面形状を
簡単に得ることができる。[Effects of the Invention] As described above, the foot shape measuring device of the present invention allows the rotating ring to take any posture in a three-dimensional space, and sets the distance detector at an arbitrary position on the rotating ring. Because the foot is measured on a footrest placed inside the interior, the desired measurement point can be measured without moving the foot, which is the object to be measured, making easy and highly accurate measurement possible. By measuring while rotating the distance detector once on a rotating ring that assumes an arbitrary posture in the original space, an arbitrary cross-sectional shape of the foot print can be easily obtained.
第１図及び第２図は本発明の実施例に係る足型計測機の
全体を示す斜視図、第３図は同じく正面図、第４図は同
じく平面図、第５図は同じく側面図、第６図は同じく背
面図、第７図は距離検出器の原理説明図、第８図は１軸
プレートの駆動回路図、第９図は検出器と演算装置との
接続図、第１０図は足の計測ポイント及び計測方法の説
明図、第１図は座標演算のための説明図、第１２図は断
面計測の場合の説明図である。1 and 2 are perspective views showing the entire foot shape measuring device according to an embodiment of the present invention, FIG. 3 is a front view, FIG. 4 is a plan view, and FIG. 5 is a side view. Fig. 6 is a rear view, Fig. 7 is a diagram explaining the principle of the distance detector, Fig. 8 is a drive circuit diagram of the uniaxial plate, Fig. 9 is a connection diagram between the detector and the calculation device, and Fig. 10 is a diagram explaining the principle of the distance detector. FIG. 1 is an explanatory diagram of a foot measurement point and measurement method, FIG. 1 is an explanatory diagram for coordinate calculation, and FIG. 12 is an explanatory diagram for cross-sectional measurement.
Claims (1)
可能に設けたＸ軸ベースと、このＸ軸ベース上を水平に
該Ｘ軸ベースの移動方向と直交方向に移動可能に設けた
Ｙ軸ベースと、このＹ軸ベース上で垂直方向へ移動可能
に設けたＺ軸ブラケットと、このＺ軸ブラケットの中央
部を前記Ｙ軸ベース上で垂直軸にて軸支するγ軸ベース
と、前記Ｚ軸ブラケットに両側中央を水平軸にて軸支す
る固定リングと、この固定リングの円周に沿って回動可
能に設けた回転リングと、この回転リングの側面に沿っ
て移動可能に設けたＩ軸プレートと、該Ｉ軸プレートに
取付して前記回転リングの中心に向けた距離検出器と、
計測対象の足を載置する足載部が前記回転リング内に配
置される足載台と、前記Ｘ軸ベース、Ｙ軸ベース、Ｚ軸
ブラケット及びＩ軸プレートの各移動変量並びに前記γ
軸ベース、固定リング及び回転リングの各角度変位置を
検出する検出器と、これら検出器及び前記距離検出器の
各検出値から計測対象の計測点の座標を演算する装置と
からなることを特徴とする足型計測機。A basic base, an X-axis base that is movable horizontally in one direction on the basic base, and a Y-axis that is movable horizontally on the X-axis base in a direction orthogonal to the moving direction of the X-axis base. a base, a Z-axis bracket provided vertically movably on the Y-axis base, a γ-axis base that pivotally supports the center portion of the Z-axis bracket on the Y-axis base with a vertical axis; A fixed ring that is pivotally supported at the center of both sides by a horizontal axis on the shaft bracket, a rotating ring that is rotatable along the circumference of the fixed ring, and an I that is movable along the side of the rotating ring. an axis plate; a distance detector attached to the I-axis plate and directed toward the center of the rotating ring;
a footrest in which a footrest on which a foot to be measured is placed is disposed within the rotating ring; each movement variable of the X-axis base, Y-axis base, Z-axis bracket, and I-axis plate; and the γ
It is characterized by comprising a detector that detects each angular displacement position of the shaft base, fixed ring, and rotating ring, and a device that calculates the coordinates of the measurement point of the measurement target from each detected value of these detectors and the distance detector. A foot measurement device.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11227887A JPS63277918A (en) | 1987-05-11 | 1987-05-11 | Footprint measuring instrument |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11227887A JPS63277918A (en) | 1987-05-11 | 1987-05-11 | Footprint measuring instrument |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63277918A true JPS63277918A (en) | 1988-11-15 |
Family
ID=14582695
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11227887A Pending JPS63277918A (en) | 1987-05-11 | 1987-05-11 | Footprint measuring instrument |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63277918A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5164793A (en) * | 1991-09-13 | 1992-11-17 | Brown Group, Inc. | Shoe size selection system and apparatus therefor |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58206909A (en) * | 1982-05-07 | 1983-12-02 | Yokogawa Hokushin Electric Corp | Measuring device for optional shape of object |
-
1987
- 1987-05-11 JP JP11227887A patent/JPS63277918A/en active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58206909A (en) * | 1982-05-07 | 1983-12-02 | Yokogawa Hokushin Electric Corp | Measuring device for optional shape of object |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US5164793A (en) * | 1991-09-13 | 1992-11-17 | Brown Group, Inc. | Shoe size selection system and apparatus therefor |
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