JPS6340834A - 3-d synchronously rocking mechanism - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To achieve rocking in three dimensions with one drive motor, by providing a disc rotatable on a surface at the right angle to one axis to mount a circular arc angle adjusting guide on a plane at the right angle to the disc surface. CONSTITUTION:A screw shaft is provided in a slide guide 1 and a boss section 2 is so arranged to slide along a slide guide 1 with the rotation of the screw shaft. The whole unit is mounted on a rail 6 to be movable along the rail 6. In this mechanism, first, a disc 7 is turned to be fixed at the position at an angle phi with the X axis, then, one end of the slide guide 1 is made to slide along an angle adjusting guide 3 and fixed so as to be at an angle theta with a horizontal plane. This allows the axis of the slide guide 3 to align the orbit of a specified 3-D rocking motion. Then, a drive motor 5 is driven and then, reversed with a limit switch to make the boss section reciprocate in the length of lf=(x<2>+y<2>+z<2>)<1/2> thereby assuring a desired rocking motion.

Description

【発明の詳細な説明】 イ、産業上の利用分野 この発明はケーブルの強度試験等に用いる装置において
３次元、Ｘ（前後）、Ｙ（左右）、Ｚ（上下）方向に同
時に運動する即ち空間的に任意の角度を持った直線上を
往復運動をする支点（ボス部）を形成させる機構に関す
るものである。[Detailed Description of the Invention] A. Field of Industrial Application This invention is applicable to equipment used for strength testing of cables, etc., which moves simultaneously in three dimensions, X (back and forth), Y (left and right), and Z (up and down) directions, that is, space. This relates to a mechanism for forming a fulcrum (boss) that reciprocates on a straight line with an arbitrary angle.

口、従来技術 例えば水中ケーブルの布設に際して、片方は海底に沈積
して布設状態にあり残りのケーブルは船舶上にある状態
が多く、その状態では船舶の波浪によるピッチング、ロ
ーリング、ヒービングによりケーブルは８次元の揺動を
受ける。従ってこのような３次元の揺動に耐えるケーブ
ルを開発しなければならず、そのための模擬試験が行わ
れている。Conventional technology For example, when laying an underwater cable, one cable is often deposited on the seabed and laid, while the remaining cable is on a ship. Subject to dimensional fluctuations. Therefore, it is necessary to develop a cable that can withstand such three-dimensional vibrations, and simulation tests are being conducted for this purpose.

この種の模擬試験においては３次元ＸＹｚ方向に運動し
、且つ各方向への揺動の周期及び位相が等しいという条
件の支点（揺動対策物を取り付けるボス部）を造る必要
がある。In this type of simulation test, it is necessary to create a fulcrum (boss portion to which the anti-swinging device is attached) that moves in the three-dimensional X, Y, and Z directions and has the same period and phase of swinging in each direction.

従来はＸＹｚ方向に滑動するボス部（支点）をもうけ、
各３方向についてそれぞれ駆動用モーターをもうけて、
ボス部が適当な振幅だけ周期、位相が一致して移動する
ように各駆動用モーターを正転、逆転させることにより
ボス部を往復させて３次元揺動を実現していた。Conventionally, it has a boss part (fulcrum) that slides in the XYz directions,
A driving motor is provided for each of the three directions,
Three-dimensional rocking was achieved by reciprocating the boss by rotating each drive motor in the forward and reverse directions so that the boss moved with an appropriate amplitude, period, and phase.

ハ１発明が解決しようとする問題点 ところが前記従来の技術ではＸＹＺ方向に各個別のモー
ターで駆動するために３個のモーターが必要で故障が発
生し易く、同期の必要があるので制御が複雑で、従って
全体設備の重量が大きく、設備費も大となる欠点があっ
た。この発明はこのような従来機構の欠点を解消した機
構を提供することを目的とするものである。C1 Problems to be Solved by the Invention However, the conventional technology described above requires three motors to be driven by separate motors in the X, Y, and Z directions, which is prone to failure, and requires synchronization, which makes control complicated. Therefore, there was a drawback that the weight of the entire equipment was large and the equipment cost was also high. The object of the present invention is to provide a mechanism that eliminates the drawbacks of such conventional mechanisms.

二９問題点を解決するための手段 この発明はＸＹＺ方向の３次元直交座標系において、■
軸に直角な面上で回転可能な円板をもうけ、該円板上に
中心を通る円板面に直角な面に円・弧状の角度調整ガイ
ドを取り付け、片端が該角度調整ガイドにスライドし他
端を角度調整ガイドの取り付け位置と反対側に円板上に
もうけた固定軸に対し回転し、且つ内部に端部の駆動モ
ーターにより回１広するネジ軸を有し、該ネジ軸の回転
によりスライドするボス部がもうけられた直線状の滑動
ガイドをもうけた３次元間期揺動機構である。29 Means for Solving Problems This invention solves the following problems in a three-dimensional orthogonal coordinate system in
A disk that can be rotated on a plane perpendicular to the axis is provided, a circular/arc-shaped angle adjustment guide is attached to the plane passing through the center and perpendicular to the disk surface, and one end slides onto the angle adjustment guide. The other end rotates with respect to a fixed shaft provided on the disc on the opposite side to the mounting position of the angle adjustment guide, and has a screw shaft inside that is widened by one turn by the drive motor at the end, and the screw shaft rotates. This is a three-dimensional interphase rocking mechanism that has a linear sliding guide with a boss that slides.

以下実施例の図面により本発明を説明する。The present invention will be explained below with reference to drawings of embodiments.

第１図は本発明の装置の斜視図、第２図は平面図、第３
図は側面図である。図面に示すように、Ｚ軸に直角な面
に回転可能な円板（７）がもうけられ、該円板（７）に
円の中心を通り面に直角な面に円弧状の角度調整ガイド
（３）が取り付けられている。角度調整ガイド（３）は
２枚の板からなり各板の中心線にそって溝がもうけられ
ている。円板（７）上の角度調整ガイド（３）の反対側
には固定軸（８）がもうけられ、片端が角度調整ガイド
（３）にスライドし他端は該固定軸にする孔によって回
転可能とされた直線状の滑動ガイド（１）が取りつけら
れている。滑動ガイド（１）の内部にはネジ軸がもうけ
られ、該ネジ軸が回転すると滑動ガイド（１）に沿って
スライドするボス部（２）がもうけられている。又滑動
ガイド（１）の端部にはネジ軸を駆動する駆動モーター
（５）が取りつけられている。又この装置全体はレール
（６）の上に取りつけられてレール（６）に沿って移動
可能になっている。Fig. 1 is a perspective view of the device of the present invention, Fig. 2 is a plan view, and Fig. 3 is a perspective view of the device of the present invention.
The figure is a side view. As shown in the drawing, a rotatable disk (7) is provided in a plane perpendicular to the Z axis, and an arc-shaped angle adjustment guide ( 3) is installed. The angle adjustment guide (3) is made up of two plates, and a groove is formed along the center line of each plate. A fixed shaft (8) is provided on the opposite side of the angle adjustment guide (3) on the disc (7), one end of which slides onto the angle adjustment guide (3), and the other end of which can be rotated by the hole that forms the fixed shaft. A linear sliding guide (1) is installed. A screw shaft is provided inside the sliding guide (1), and a boss portion (2) that slides along the sliding guide (1) when the screw shaft rotates is provided. A drive motor (5) for driving a screw shaft is attached to the end of the sliding guide (1). The entire device is also mounted on a rail (6) and is movable along the rail (6).

３次元揺動運動において３方向の周期及び位相が等しい
場合の揺動軌跡は、図面に示すように、水平面に対し角
度０、Ｘ軸に対し角度φを持った長さＪｆの直線となる
。In a three-dimensional rocking motion, when the periods and phases in three directions are equal, the rocking locus is a straight line of length Jf with an angle of 0 with respect to the horizontal plane and an angle φ with respect to the X axis, as shown in the drawing.

そこで本発明の機構では、先ず円板（７）を回転してＸ
軸に対し角度φの位置に固定し、次いで滑動ガイド（１
）の一端を角度調整ガイド（３）に沿ってスライドして
水平面との角度を０になるように固定する。こうすると
所定の３次元揺動運動の軌跡に滑動ガイド（３）の軸を
一致させることができる。次に駆動モーター（５）を駆
動し滑動ガイドに取りつけたリミットスイッチによって
駆動モーターを逆転してボス部（４）をｐｆの長さだけ
往復運動させると所望の３次元揺動運動を実現すること
ができる。Therefore, in the mechanism of the present invention, the disk (7) is first rotated to
It is fixed at an angle φ with respect to the axis, and then the sliding guide (1
) along the angle adjustment guide (3) and fix it so that the angle with the horizontal plane becomes 0. In this way, the axis of the sliding guide (3) can be aligned with the locus of the predetermined three-dimensional rocking motion. Next, drive the drive motor (5) and reverse the drive motor using a limit switch attached to the sliding guide to reciprocate the boss part (4) by the length pf to realize the desired three-dimensional rocking motion. Can be done.

この場合に３次元揺動運動において、ｘｒ　’ｌ　＋ｚ
；　　ｘ、ｙ、ｚ方向の揺動幅とすれば、（ａ）　　φ
＝　ｔａｎ　ｙ／Ｘ （ｂ）　　０　＝　ｔａｎ　ｚ／ｘ （Ｃ）　Ｊｆ＝ｙσ−Ｍ２＋２２ の値になるように機構をセットすればよい。In this case, in the three-dimensional rocking motion, xr 'l +z
; If the swing width in the x, y, and z directions is (a) φ
= tan y/X (b) 0 = tan z/x (C) The mechanism may be set so that the value of Jf=yσ-M2+22 is obtained.

そしてボス部（２）に各種のケーブル端末を結合すると
所望の試験を行うことができる。By connecting various cable terminals to the boss portion (2), desired tests can be performed.

又試験に際しこの機構をレール（６）上で移動するとケ
ーブルに傾斜を持たせて端末を揺動した状態や３次元揺
動をしている船舶が移動している状態に対応する試験を
行うことができる。Also, during testing, when this mechanism is moved on the rail (6), the cable is tilted and the terminal is swung, and a three-dimensional oscillating ship is moving. Can be done.

ホ１発明の効果 以上に詳しく説明したように、本発明の機構は、１個の
駆動モーターで３方向への揺動を実現しているので、ｘ
、ｙ、ｚの３方向の揺動周期及び位相がずれることがな
く、従って制御が容易で且つ故障が起こらない。また揺
動の３軸方向或いは３平面上で各振幅の組合わせに対し
て揺動方向である０、φ及びＪｆの長さの組合せで自由
に選択できるものであり、水中ケーブル等の屈曲耐久試
験等に用いて大きな利点を有するものである。E1. Effects of the Invention As explained in detail above, the mechanism of the present invention realizes swinging in three directions with one drive motor.
, y, and z, and the swing periods and phases in the three directions do not deviate. Therefore, control is easy and failures do not occur. In addition, the combination of lengths 0, φ, and Jf in the oscillating direction can be freely selected for each amplitude combination in the 3 axes of oscillation or on 3 planes, and the bending durability of underwater cables, etc. It has great advantages when used in tests, etc.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第１図は本発明の機構を示す斜視図、第２図は平面図、
第３図は側面図である。 （１）・・・滑動ガイド、（２）・・・ボス部、（３）
・・・角度調整ガイド、（４）・・・ケーブル端末、（
５）・・・駆動モーター、（６）・・・レール、（７）
・・・円板、　　　　　（８）・・・固定軸。 代理人　弁理士　１）中　理　夫 ｂ　　　　’／　　　　４FIG. 1 is a perspective view showing the mechanism of the present invention, FIG. 2 is a plan view,
FIG. 3 is a side view. (1)...Sliding guide, (2)...Boss part, (3)
... Angle adjustment guide, (4) ... Cable terminal, (
5)...Drive motor, (6)...Rail, (7)
... Disk, (8) ... Fixed axis. Agent Patent Attorney 1) Rio Nakab'/4

Claims (1)

【特許請求の範囲】 １、３次元直交座標系の１軸に直角な面に平行に回転可
能な円板をもうけ、該円板の中心を通り面に直角な平面
に平行に角度調整ガイドを固定し、円弧状の角度調整ガ
イドの取り付け位置と反対側に固定軸を取り付け、片端
が前期角度調整ガイドにスライドし他端を固定軸に回転
自在に取り付け且つ内部に端部の駆動モーターにより回
転するネジ軸を有し、ネジ軸の回転によりスライドする
ボス部がもうけられた滑動ガイドをもうけ、円板の位置
角φ、滑動ガイドの傾斜角θを調節して揺動直線を決定
して滑動軸に取り付けたリミットスイッチによつて駆動
モーターを正逆回転して所定の長さだけボス部を往復運
動するようにして、各方向毎に任意の移動距離が得られ
１つ各座標軸方向の運動の周期及び位相を等しくなるよ
うにしたことを特徴とする３次元同期揺動機構 ２、レール上を平行移動可能としたことを特徴とする特
許請求の範囲第１項記載の３次元同期揺動機構[Claims] A disc rotatable parallel to a plane perpendicular to one axis of a 1.3-dimensional orthogonal coordinate system is provided, and an angle adjustment guide is provided passing through the center of the disc and parallel to a plane perpendicular to the plane. A fixed shaft is attached to the opposite side of the installation position of the arc-shaped angle adjustment guide, one end slides to the former angle adjustment guide, the other end is rotatably attached to the fixed shaft, and rotated by the drive motor at the end inside. A sliding guide is provided, which has a screw shaft that rotates, and a boss part that slides as the screw shaft rotates, and the position angle φ of the disc and the inclination angle θ of the sliding guide are adjusted to determine the rocking straight line and the sliding is performed. A limit switch attached to the shaft rotates the drive motor in forward and reverse directions to reciprocate the boss part by a predetermined length, allowing arbitrary movement distances in each direction to be obtained and movement in each coordinate axis direction. The three-dimensional synchronous rocking mechanism 2 is characterized in that the periods and phases of the three-dimensional synchronous rocking mechanism 2 are made equal, and the three-dimensional synchronous rocking mechanism 2 is capable of parallel movement on a rail. mechanism