JP2932518B2 - Structure reaction force management method - Google Patents
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Description
【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] この発明は、構造物の支持点での反力を管理して、構
造物を製作上の誤差が現れた自然体の姿勢に支持する構
造物の反力管理方法に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Application Field] The present invention manages a reaction force at a support point of a structure, and supports the structure in a posture of a natural body in which a manufacturing error appears. The reaction force management method.
[従来の技術] 縦方向に芯合わせされて組み立てられる長大橋主塔ブ
ロックや、横方向に芯合わせされて組み立てられる橋梁
ブロックなどの構造物にあっては、最終的に組み立てら
れる長大橋主塔や橋梁の厳しい施工精度を満たすため、
施工前に構造物固有の形状を正確に検査することが必要
とされる。[Prior art] In a structure such as a long bridge main tower block that is vertically aligned and assembled or a bridge block that is horizontally aligned and assembled, a long bridge main tower that is finally assembled is used. To meet the strict construction accuracy of
It is necessary to accurately inspect the shape inherent to the structure before construction.
そこで、本出願人は、構造物の支持点での反力を管理
して、構造物を製作上の誤差の現れた自然体の姿勢に支
持する構造物の反力管理方法を先に出願した(特願昭63
−261120号)。Therefore, the present applicant previously applied for a reaction force management method for a structure that manages a reaction force at a support point of the structure and supports the structure in a posture of a natural body in which an error in manufacturing appears. Japanese Patent Application No. 63
-261120).
[発明が解決しようとする課題] この発明は、上述した構造物の反力管理方法に関連し
てなされたもので、比較的簡便な制御で構造物の反力管
理を行うことができる構造物の反力管理方法を提供する
ことを目的とする。[Problems to be Solved by the Invention] The present invention has been made in connection with the above-described method of managing a reaction force of a structure, and is a structure capable of managing the reaction force of the structure with relatively simple control. The purpose of the present invention is to provide a reaction force management method.
[課題を解決するための手段] 上記課題を解決するために、この発明では、水平面上
に位置する4つの支持装置の上に、管理対象の構造物を
載置して支持し、誤差なく製作したときの理想的な構造
物を想定し、該理想的な構造物の重量分布に基づいて上
記4つの支持装置のうち少なくとも1つの支持装置にか
かる理論上の目標反力を求め、この目標反力の算出対象
として選択した1つの支持装置の押し上げ力のみを上記
目標反力に等しくなるように制御して、管理対象の構造
物を製作上の誤差が現れた自然体の姿勢に支持してい
る。[Means for Solving the Problems] In order to solve the above problems, in the present invention, a structure to be managed is placed and supported on four supporting devices located on a horizontal plane, and manufactured without error. Assuming an ideal structure at the time of the above, a theoretical target reaction force applied to at least one of the four support devices is obtained based on the weight distribution of the ideal structure. Only the push-up force of one support device selected as the force calculation target is controlled so as to be equal to the target reaction force, and the structure to be managed is supported in the posture of the natural body in which an error in manufacturing has appeared. .
この場合、各支持装置にかかる反力をより精度良く目
標反力に収束させるには、上記1つの支持装置の押し上
げ力の制御を複数回繰り返して上記目標反力に一致させ
ることが好ましい。In this case, in order to more accurately converge the reaction force applied to each support device to the target reaction force, it is preferable that the control of the push-up force of the one support device be repeated a plurality of times so as to match the target reaction force.
[作用] 本発明は、次のような基本原理を利用したものであ
る。[Operation] The present invention utilizes the following basic principle.
例えば、構造物が宇宙空間に浮遊しているとすれば、
その構造物は周囲から何ら拘束を受けないため、構造物
固有の自然な形状、すなわち構造物に製作上の誤差があ
る場合はその誤差が現れた状態になる。本発明は、この
ような自然な形状を地上で擬似的に再現するものであ
る。For example, if a structure is floating in outer space,
Since the structure is not constrained at all by the surroundings, if the structure has a natural shape unique to the structure, that is, if there is a manufacturing error in the structure, the error appears. The present invention is to reproduce such a natural shape in a pseudo manner on the ground.
構造物が誤差なく製作され(以下、これを『理想的
な』と称する。)、その底面が曲率,歪を持たない完全
な平面であるとすると、この構造物の底面を複数点例え
ば4点で支持する場合、各支持点での支持反力は、各支
持点の位置や構造物の重量分布から理論上求められる。
そして、構造物を現実に上記と同様の各支持点位置かつ
支持反力で支持すると、その構造物は、支持反力からね
じれ等の拘束を受けず、自身の持つ固有の状態のままで
支持されることになる。ただし、地上では重力によって
支持点間にたわみを生じさせるが、これは各支持点の位
置の調整や、構造物中の剛性の高い部分を支持点とする
ことにより、たわみの影響を極小にでき、またたわみ量
の解析によって構造物の形状認識にフィードバックする
ことが可能である。Assuming that the structure is manufactured without error (hereinafter referred to as "ideal") and that the bottom surface is a perfect plane having no curvature and no distortion, the bottom surface of the structure has a plurality of points, for example, four points. In the case of supporting at the support points, the support reaction force at each support point is theoretically obtained from the position of each support point and the weight distribution of the structure.
When the structure is actually supported at the same support point positions and support reaction forces as described above, the structure is supported in its own unique state without being restrained by twisting or the like from the support reaction force. Will be done. However, on the ground, the gravity causes deflection between the support points, but this can be minimized by adjusting the position of each support point and making the rigid point in the structure a support point. In addition, it is possible to feed back to the shape recognition of the structure by analyzing the amount of deflection.
このような原理に基づくと、仮に構造物に製作誤差が
ある場合でも、上記と同じ支持点位置かつ支持反力で支
持すると、構造物は、支持反力からねじれ等の拘束を受
けないため、製作誤差が現れて自身の持つ固有の形態が
再現されることになる。本明細書においては、構造物の
固有の形態が再現されることを、支持反力により構造物
にねじれ等の応力が作用しないとして、以下、適宜『無
応力の自然体』と称している。Based on such a principle, even if there is a manufacturing error in the structure, if the structure is supported by the same support point position and support reaction force as described above, the structure is not restricted by twisting or the like from the support reaction force, Manufacturing errors appear, and the unique form of the device is reproduced. In the present specification, the reproduction of the unique form of the structure is hereinafter referred to as "unstressed natural body" as appropriate, assuming that stress such as torsion does not act on the structure due to the supporting reaction force.
ちなみに、構造物を例えば定盤(剛体でかつ載置面が
平面)に載せると、構造物は自重により定盤になじんだ
状態となり、構造物には定盤になじむのに必要なねじれ
等の応力が作用して、製作誤差があっても外形に現れな
いことになる。従って、構造物を単に複数点で支持した
だけでは定盤に載置したのと同様に各支持点になじんだ
状態で構造物が支持され、結果として製作誤差があって
も外形に現れない。By the way, when a structure is placed on a surface plate (a rigid body and the mounting surface is flat), the structure is in a state of being adjusted to the surface plate by its own weight. Due to stress, even if there is a manufacturing error, it does not appear on the outer shape. Therefore, if the structure is simply supported at a plurality of points, the structure is supported in a state where it is adjusted to the respective support points, as in the case where the structure is mounted on the surface plate. As a result, even if there is a manufacturing error, the structure does not appear on the outer shape.
本発明は、構造物自身の持つ固有の形態を再現するも
のであり、上記構成によれば、1つの支持装置の押し上
げ力を該支持装置にかかる目標反力値に一致させること
で、残る3つの支持装置の反力値が変化して、これらの
押し上げ力が目標反力に収束し、この結果構造物が無応
力の自然体の姿勢で支持される。The present invention reproduces the unique form of the structure itself. According to the above configuration, the remaining force is increased by matching the pushing force of one supporting device to the target reaction force value applied to the supporting device. The reaction force values of the two support devices change, and these pushing forces converge on the target reaction force, so that the structure is supported in a stress-free natural posture.
そして、上記1つの支持装置の押し上げ力の制御を複
数回繰り返すことにより、該支持装置の機械摩擦等の影
響を排除して、各支持装置の押し上げ力をより精度良く
目標反力に収束させることができる。Then, by repeating the control of the pushing force of the one supporting device a plurality of times, the influence of mechanical friction or the like of the supporting device is eliminated, and the pushing force of each supporting device is more accurately converged to the target reaction force. Can be.
[実施例] 以下、第1図ないし第6図を参照して、本発明の一実
施例を説明する。Embodiment An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 to 6.
本実施例では、構造物として長大橋主塔ブロックWを
取り扱う。そこで、まず長大橋主塔ブロックWについて
簡単に説明する。In this embodiment, a long main bridge block W is used as a structure. Therefore, the main bridge block W of the long bridge is briefly described first.
この長大主塔ブロック(以下、ブロックと略称す
る。)Wは、第1図及び第3図に示すように、断面四角
形状の1つの内セルW1と、断面凸状の2つの外セルW2、
W2とをボルト接合することにより組み立てられており、
それぞれのセルW1、W2、W2自体は溶接組されている。ブ
ロックWは、Z軸方向を上下方向として複数連結される
ことによって長大橋主塔を構成するものであり、上下に
重なるブロックWの上下面は、互いに突き合わされるタ
ッチ面となっている。このタッチ面は、ブロックWのZ
軸方向のブロック芯を基準とする切削加工によって成形
されており、上下のタッチ面同士を突き合わせてブロッ
クWを上下方向に連結することによって、最終的な長大
橋主塔における厳しい施工精度を満たすようになってい
る。As shown in FIG. 1 and FIG. 3, the long main tower block (hereinafter abbreviated as a block) W includes one inner cell W1 having a rectangular cross section and two outer cells W2 having a convex cross section.
It is assembled by bolting W2 and
Each cell W1, W2, W2 itself is welded. The blocks W constitute a long bridge main tower by connecting a plurality of blocks with the Z-axis direction being the vertical direction, and the upper and lower surfaces of the blocks W that are vertically overlapped are touch surfaces that abut against each other. This touch surface is Z of block W
It is formed by cutting processing based on the axial block core, and by connecting the block W in the vertical direction by abutting the upper and lower touch surfaces, to meet the strict construction accuracy in the final long main bridge main tower. It has become.
このようなブロックWは、次のような特殊性がある。 Such a block W has the following special features.
ブロックWは、3つのセルW1、W2、W2自体に生じてい
る溶接等の加工時の歪みの影響によって、微妙に捩れ変
形する。当然、それらの変形に起因するブロックWの捩
れは、計算では求まらない固有のものとなる。以下にお
いても、その捩れを「製作上の捩れ」という。The block W is slightly twisted and deformed by the influence of distortion during processing such as welding generated in the three cells W1, W2, and W2 themselves. Naturally, the twist of the block W due to those deformations is unique and cannot be calculated. Hereinafter, the twist is referred to as “manufacturing twist”.
また、ブロックWを第4図(a)のように縦置とした
場合、つまりブロックWのZ軸方向を上下方向として置
いた場合には、ブロックWはZ軸方向に微少量Δl縮む
ものの、外的には拘束されていない。そのため、「製作
上の捩れ」はそのまま現れる。ただし、同図において
は、ブロックWを直方体として簡略化している。When the block W is placed vertically as shown in FIG. 4A, that is, when the Z-axis direction of the block W is set as the vertical direction, the block W shrinks by a small amount Δl in the Z-axis direction. Not externally restrained. Therefore, the "manufacturing twist" appears as it is. However, in the figure, the block W is simplified as a rectangular parallelepiped.
また、ブロックWを第4図(b)のように横置とした
場合、つまりブロックWのZ軸方向を水平方向として置
いた場合には、同図中心線のように左右の支持点の間に
架け渡された梁としての計算上のたわみを生じる。しか
し、ブロックWには支持梁として抵抗できるウェブやフ
ランジ材が多いことから、そのブロックWを複数点で対
称的に支持した場合には、梁としてのたわみは極めて小
さく、「製作上の捩れ」に比して無視できる程度におさ
まり、施工精度への影響は極めて少なくなる。以下にお
いては、そのたわみを「梁としてのたわみ」という。な
お同図においてもブロックWを直方体として簡略化して
いる。When the block W is placed horizontally as shown in FIG. 4 (b), that is, when the Z-axis direction of the block W is placed in the horizontal direction, between the left and right support points as shown in the center line of FIG. Calculated deflection as a beam spanned over However, since the block W has many webs and flange materials that can resist as a support beam, when the block W is symmetrically supported at a plurality of points, the deflection as the beam is extremely small, and the "twist in production" In this case, the effect on construction accuracy is extremely small. In the following, the deflection is referred to as "beam deflection". Also in the figure, the block W is simplified as a rectangular parallelepiped.
本実施例の場合、このようなブロックWを、第1図に
示す解析装置Sで、無応力の自然体の姿勢に支持するよ
うになっている。In the case of the present embodiment, such a block W is supported by an analyzer S shown in FIG. 1 in a posture of a stress-free natural body.
この図において、符号1はNC定盤(載置テーブル)で
あり、2はブロックWを定盤1上に支持する電気油圧サ
ーボシリンダ(支持装置)である。In this figure, reference numeral 1 denotes an NC surface plate (mounting table), and 2 denotes an electro-hydraulic servo cylinder (support device) that supports the block W on the surface plate 1.
サーボシリンダア2は、シリンダチューブ2aから伸縮
するロッド2bによってブロックWを支持するものであ
り、ロッド2bの伸縮を制御するための後述するサーボド
ライバ(サーボバルブ)4、上記ロッド2bの突出力を検
知するための圧力センサ、ロッド2bの突き出し量を検知
するストロークセンサが備えられている。上記圧力セン
サは、最小検知可能圧力が0.25kg/cm2であり、またスト
ロークセンサの分解能は0.05mmである。The servo cylinder 2 supports the block W with a rod 2b that expands and contracts from a cylinder tube 2a. The servo driver (servo valve) 4, which controls expansion and contraction of the rod 2b, and a protrusion output of the rod 2b described later. A pressure sensor for detection and a stroke sensor for detecting the amount of protrusion of the rod 2b are provided. The pressure sensor has a minimum detectable pressure of 0.25 kg / cm 2 , and the resolution of the stroke sensor is 0.05 mm.
そして、サーボシリンダ2は、ブロックWの下面四隅
部に当接する位置に1本づつ合計4本設置され、システ
ムコントローラ3によって制御されるようになってい
る。A total of four servo cylinders 2 are provided one by one at the positions in contact with the four corners of the lower surface of the block W, and are controlled by the system controller 3.
システムコントローラ3は、第2図に示すように、サ
ーボドライバ4を介してサーボシリンダ2を制御すると
ともに、NC定盤1の周囲に備えられた合計4つの三次元
座標測定器5に接続されている。そして、システムコン
トローラ3は、構造解析プログラム3aと、システムコン
トロールプログラム3bとによって作動する構成とされて
いる。As shown in FIG. 2, the system controller 3 controls the servo cylinder 2 via the servo driver 4 and is connected to a total of four three-dimensional coordinate measuring devices 5 provided around the NC surface plate 1. I have. The system controller 3 is configured to operate by a structural analysis program 3a and a system control program 3b.
すなわち、構造解析プログラム3aは、図面情報の入力
およびブロックWに対する各サーボシリンダ2の位置の
入力により、各サーボシリンダ3に作用する荷重を計算
するようになっている。That is, the structural analysis program 3a calculates a load acting on each servo cylinder 3 by inputting drawing information and inputting the position of each servo cylinder 2 with respect to the block W.
他方、システムコントロールプログラム3bは、各サー
ボシリンダ2のロッド2bを同一高さに伸長させてブロッ
クWを支持するように一旦制御した後、これらサーボシ
リンダ2からいずれか1本のサーボシリンダ2を選択
し、これのロッド2bからブロックWに作用する反力が目
標の反力値と一致するように当該サーボシリンダ2へ供
給する作動油の圧力を制御するようになっている。On the other hand, the system control program 3b once controls the rods 2b of each servo cylinder 2 to extend to the same height to support the block W, and then selects one of the servo cylinders 2 from these servo cylinders 2. The pressure of the hydraulic oil supplied to the servo cylinder 2 is controlled so that the reaction force acting on the block W from the rod 2b matches the target reaction force value.
また、三次元座標測定器5は、電子セオドライト5a
と、データ処理装置5bとを備えたものであり、ブロック
Wの形状を三次元の座標をもって確認するようになって
いる。The three-dimensional coordinate measuring device 5 includes an electronic theodolite 5a.
And a data processing device 5b, and confirms the shape of the block W with three-dimensional coordinates.
次に、以上のように構成された解析装置Sで、ブロッ
クWの反力を管理する方法を第5図を参照して説明す
る。Next, a method for managing the reaction force of the block W in the analyzer S configured as described above will be described with reference to FIG.
まず、図面情報から図面上の理想的なブロックWの形
状および重量を入力し(ステップS1)、これらの情報に
基づいて各サーボシリンダ2に作用する理論上の荷重
(支持反力)、各サーボシリンダ2の支持位置および荷
重分布によるたわみ(「梁としてのたわみ」に相当)を
計算する(ステップS2)。さらに、この計算結果および
位置をプリントアウトする(ステップS3)。ついで、NC
定盤1上にブロックWの受け位置を定めてサーボシリン
ダ2を設置し(ステップS4)、この後仮置き用のジャッ
キ(例えば盤木等)を介してブロックWを載置する(ス
テップS5)。First, the ideal shape and weight of the block W on the drawing are input from the drawing information (step S1), and based on the information, the theoretical load (supporting reaction force) acting on each servo cylinder 2 and each servo The deflection (corresponding to "the deflection as a beam") due to the support position of the cylinder 2 and the load distribution is calculated (step S2). Further, the calculation result and the position are printed out (step S3). Then NC
The receiving position of the block W is determined on the surface plate 1 and the servo cylinder 2 is installed (step S4), and thereafter, the block W is placed via a jack for temporary placement (for example, a board) (step S5). .
ブロックWを設置後、各サーボシリンダ2のロッド2b
を、各々の上端のNC定盤1からの高さを一致させた状態
で徐々に上昇させてブロックWを水平に持ち上げ、この
ときに各サーボシリンダ2が受ける荷重を合計してブロ
ックWの実重量を求める(ステップS6)。After installing the block W, the rod 2b of each servo cylinder 2
Is gradually raised with the height of each upper end from the NC platen 1 being matched, and the block W is lifted horizontally. At this time, the loads received by the respective servo cylinders 2 are summed up, and the actual value of the block W is calculated. The weight is obtained (step S6).
そして、ブロックWの実重量と、先のステップS1にて
求めた理想的なブロックWの重量とを比較し、先のステ
ップS2にて計算した理論上の反力を補正して再計算する
(ステップS7)。例えば、前者の実重量と後者の重量の
比に相当する分だけ理論上の反力値を増減して目標反力
とする。その後、各サーボシリンダ2のうち、任意の3
本のサーボシリンダ2を選択してこれらのロッド2bを水
平位置に止どめる一方で、残る1本のサーボシリンダ2
からブロックWに作用する実際の反力値を、当該サーボ
シリンダ2の作用油圧力を検出する圧力センサの出力信
号に基づいて算出し、この検出データと当該サーボシリ
ンダ2からブロックWに作用すべき目標反力値とを比較
して、これらが一致するように当該サーボシリンダ2に
供給する作動油圧力を調整してロッド2bを微妙に伸縮さ
せる(ステップS8)。Then, the actual weight of the block W is compared with the ideal weight of the block W obtained in the previous step S1, and the theoretical reaction force calculated in the previous step S2 is corrected and recalculated ( Step S7). For example, the theoretical reaction force is increased or decreased by an amount corresponding to the ratio between the actual weight of the former and the weight of the latter, and is set as the target reaction force. After that, of each servo cylinder 2, any 3
While selecting one servo cylinder 2 and keeping these rods 2b in the horizontal position, the remaining one servo cylinder 2
, The actual reaction force acting on the block W is calculated based on the output signal of the pressure sensor that detects the working oil pressure of the servo cylinder 2, and the detection data and the servo cylinder 2 should act on the block W. The rod 2b is delicately expanded and contracted by comparing the target reaction force value and adjusting the hydraulic oil pressure supplied to the servo cylinder 2 so that they match each other (step S8).
このステップS8の手順を第6図を用いてさらに詳細に
説明する。なお、ここでは便宜上各サーボシリンダ2に
C1〜C4の符号を付して区別する。また、ブロックWは直
方体状に簡略化して示す。The procedure of step S8 will be described in more detail with reference to FIG. Here, for convenience, each servo cylinder 2
C1 to C4 are attached to distinguish them. The block W is shown in a simplified rectangular parallelepiped shape.
第6図において、各サーボシリンダC1〜C4の実際の反
力値をP1〜P4、理論上の反力値をT1〜T4、ブロックWの
実際の荷重をMa、理論上の荷重をMtとすれば、各サーボ
シリンダC1〜C4が水平状態でブロックWを受けていると
き、各サーボシリンダC1〜C4の目標反力値R1〜R4は、ブ
ロックWの実際の荷重Maと理論上の荷重Mtとの差に応じ
て変化し、 Rn=Tn・Ma/Mt (n=1〜4) で与えられる。In FIG. 6, the actual reaction force values of the servo cylinders C1 to C4 are P1 to P4, the theoretical reaction force values are T1 to T4, the actual load of the block W is Ma, and the theoretical load is Mt. For example, when the servo cylinders C1 to C4 are receiving the block W in a horizontal state, the target reaction force values R1 to R4 of the servo cylinders C1 to C4 are the actual load Ma and the theoretical load Mt of the block W. Rn = Tn · Ma / Mt (n = 1 to 4).
このため、ブロックWが水平状態で支持されていると
きに、各サーボシリンダC1〜C4が補正すべき反力値H1〜
H4は、 Hn=Pn−Tn・Ma/Mt (n=1〜4) となる。For this reason, when the block W is supported in a horizontal state, each of the servo cylinders C1 to C4 is to
H4 is expressed as follows: Hn = Pn−Tn · Ma / Mt (n = 1 to 4).
従って、上記ステップS8では、各サーボシリンダC1〜
C4のうち、例えばサーボシリンダC1を水平状態から駆動
する対象とする場合には、サーボシリンダC1の実際の反
力値P1を圧力センサの検出信号から算出し、この後、サ
ーボシリンダC1に補正値H1、すなわち、 H1=P1−T1・Ma/Mt に相当する圧力信号を送出してサーボシリンダC1の反力
値P1を目標反力値R1に一致させる。これにより、残りの
サーボシリンダC2〜C4の反力値P2〜P4もそれぞれの目標
反力値R2〜R4に一致する。Therefore, in step S8, each of the servo cylinders C1 to
If the servo cylinder C1 is to be driven from a horizontal state, the actual reaction force value P1 of the servo cylinder C1 is calculated from the detection signal of the pressure sensor, and thereafter, the correction value is applied to the servo cylinder C1. A pressure signal corresponding to H1, that is, H1 = P1−T1 · Ma / Mt is transmitted to make the reaction force value P1 of the servo cylinder C1 coincide with the target reaction force value R1. Thereby, the reaction force values P2 to P4 of the remaining servo cylinders C2 to C4 also match the respective target reaction force values R2 to R4.
その理由を記すれば、ブロックWは先に述べたように
剛性が高いため、サーボシリンダC1〜C4のうち、1本の
サーボシリンダC1のみを水平状態から伸縮させることに
よってブロックWが水平面から傾いても、ブロックWの
重心Gは移動しない。このため、ブロックWの四隅部の
各サーボシリンダC1〜C4のうち、例えば2本のサーボシ
リンダ(C1、C2)の反力値P1、P2の和は常に一定とな
り、同様にサーボシリンダ(C2、C3)、(C3、C4)、
(C4、C1)のいずれの組み合わせについても、これらの
反力値P1〜P4の和は常に一定となる。If the reason is described, since the block W is high in rigidity as described above, the block W is inclined from the horizontal plane by expanding and contracting only one of the servo cylinders C1 to C4 from the horizontal state. However, the center of gravity G of the block W does not move. Therefore, of the servo cylinders C1 to C4 at the four corners of the block W, for example, the sum of the reaction force values P1 and P2 of the two servo cylinders (C1 and C2) is always constant. C3), (C3, C4),
Regarding any combination of (C4, C1), the sum of these reaction force values P1 to P4 is always constant.
従って、1本のサーボシリンダC1の反力値P1が目標反
力値R1に一致すれば、このサーボシリンダC1との組み合
わせよりサーボシリンダC2の反力値P2も目標反力値R2に
一致し、以下、同様にサーボシリンダC3、C4の反力値P
3、P4も目標反力値R3、R4に一致するのである。Therefore, if the reaction force value P1 of one servo cylinder C1 matches the target reaction force value R1, the reaction force value P2 of the servo cylinder C2 also matches the target reaction force value R2 from the combination with the servo cylinder C1, Hereinafter, similarly, the reaction force value P of the servo cylinders C3 and C4
3, P4 also matches the target reaction force values R3, R4.
このように、上記ステップS8での操作により、各サー
ボシリンダ2のロッド2bからブロックWに作用する反力
値がすべて目標反力値に収束し、これより各サーボシリ
ンダ2のロッド2bが反力値の変化に応じて水平状態から
微妙に昇降してブロックWは無応力の自然体の姿勢で支
持される。As described above, by the operation in step S8, all the reaction force values acting on the block W from the rod 2b of each servo cylinder 2 converge to the target reaction force value. The block W is slightly moved up and down from the horizontal state in accordance with the change in the value, and the block W is supported in a posture of a stressless natural body.
なお、ステップS8の処理においてサーボシリンダ2の
圧力制御を行う場合、圧力センサからの出力信号が位置
決めリミットサイクルの数μmの振動に起因して1kgf/c
m2程度の幅で振れることがある。このため、圧力制御の
精度を向上させるには、圧力センサからの出力信号を複
数回(10回〜20回程度)サンプリングして、これらの平
均値を圧力値と決定することが望ましい。When the pressure control of the servo cylinder 2 is performed in the process of step S8, the output signal from the pressure sensor is 1 kgf / c due to the vibration of several μm of the positioning limit cycle.
sometimes swings m 2 a width of about. For this reason, in order to improve the accuracy of pressure control, it is desirable to sample the output signal from the pressure sensor a plurality of times (about 10 to 20 times) and determine the average value thereof as the pressure value.
また、ステップS8で圧力制御の対象とする1本のサー
ボシリンダ2の選択については、ロッド2bの伸縮を目視
し易い位置にあるサーボシリンダ2を選ぶ等、サーボシ
リンダ2の配置やブロックWの形状等に応じて適宜選択
して良いが、最初にブロックWを水平状態に支持した段
階で検出された実際の反力値が、先に求めた目標反力値
に最も接近しているものを選択すれば、圧力制御の幅が
小さくなって制御がより迅速に行われるという利点があ
る。In step S8, one servo cylinder 2 to be subjected to pressure control is selected. For example, the servo cylinder 2 located at a position where the expansion and contraction of the rod 2b can be easily viewed is selected. May be selected as appropriate according to the actual reaction force value detected at the stage where the block W is first supported horizontally, and the one that is closest to the previously obtained target reaction force value is selected. Then, there is an advantage that the width of the pressure control is reduced and the control is performed more quickly.
次に、第5図によりステップS8後の処理を説明すれ
ば、ブロックWの支持が完了した後、各サーボシリンダ
2のストロークセンサによって各サーボシリンダ2のロ
ッド2bの突出量、すなわちブロックWの押し上げ量を検
出する(ステップS9)。そして、この押し上げ量の検出
値から、ブロックWの形状、すなわち「製作上の捩れ」
に起因するブロックW固有の下面の形状を求めて表示画
面に表示する(ステップS10)。Next, the processing after step S8 will be described with reference to FIG. 5. After the support of the block W is completed, the protrusion amount of the rod 2b of each servo cylinder 2 by the stroke sensor of each servo cylinder 2, that is, the block W is pushed up. The amount is detected (step S9). Then, from the detected value of the pushing amount, the shape of the block W, that is, the “torsion in manufacturing”
The shape of the lower surface unique to the block W due to the above is obtained and displayed on the display screen (step S10).
この後、NC定盤1の周りに備わる4つの三次元座標測
定器5によってブロックWの周面の座標を検出し(ステ
ップS11)、この座標をブロックWの座標データとして
システムコントローラ4に入力する(ステップS12)。
そして、システムコントローラ4は、入力したブロック
Wの座標データに基づいて実ブロックW固有の形状を認
識し(ステップS13)、その認識した実ブロックW固有
の形状と理想上のブロックの形状を表示画面に3次元表
示する(ステップS14)。Thereafter, the coordinates of the peripheral surface of the block W are detected by four three-dimensional coordinate measuring devices 5 provided around the NC surface plate 1 (step S11), and the coordinates are input to the system controller 4 as the coordinate data of the block W. (Step S12).
Then, the system controller 4 recognizes the shape unique to the real block W based on the input coordinate data of the block W (step S13), and displays the recognized shape unique to the real block W and the shape of the ideal block on the display screen. Is displayed three-dimensionally (step S14).
以上のように構成された解析装置Sを用いた反力管理
方法によれば、ブロックWを支持する過程において、4
本のサーボシリンダ2のうちいずれか1本のサーボシリ
ンダ2の圧力を制御するのみで、すべてのサーボシリン
ダ2の実際の反力値を目標反力値に収束させてブロック
Wを無応力の自然体の姿勢で支持できるので、すべての
サーボシリンダ2の圧力を個々に制御する場合に比べて
制御が簡単で、短時間で処理が終了するという優れた効
果を奏する。According to the reaction force management method using the analysis device S configured as described above, in the process of supporting the block W, 4
By merely controlling the pressure of any one of the servo cylinders 2, the actual reaction force values of all the servo cylinders 2 are made to converge to the target reaction force value, and the block W is made of a stress-free natural body. , The control is simpler than in the case where the pressures of all the servo cylinders 2 are individually controlled, and there is an excellent effect that the processing is completed in a short time.
なお、本実施例においては、特にサーボシリンダ2の
圧力制御を1回で終了しているが、より精度の高い反力
管理を行うには、複数回制御を行うことが好ましい。In the present embodiment, the pressure control of the servo cylinder 2 is particularly completed once, but it is preferable to perform the control a plurality of times in order to perform a more accurate reaction force management.
すなわち、サーボシリンダ2のロッド2bの摺動抵抗等
が無視し得る程度に小さい場合には、上述したステップ
S8における1回の制御で各サーボシリンダ2の反力値が
目標反力値にほぼ収束するので問題はないが、特に大径
シリンダを小さい圧力で駆動するような場合には、ロッ
ド2bの摺動抵抗等が相対的に大きくなって無視できない
誤差が生じることもあり得る。That is, if the sliding resistance of the rod 2b of the servo cylinder 2 is negligible,
There is no problem because the reaction force value of each servo cylinder 2 almost converges to the target reaction force value by one control in S8. However, especially when the large-diameter cylinder is driven with a small pressure, the sliding of the rod 2b is not necessary. The dynamic resistance or the like may become relatively large, and an error that cannot be ignored may occur.
そこで、このような場合には、上述のステップS8での
制御を1回行った後、再び制御対象として選択したサー
ボシリンダ2の実際の反力値を検出して目標反力値と比
較し、これらの差が所定の範囲内に収まるまで、ステッ
プS8の制御を繰り返し行うことが望ましい。Therefore, in such a case, after performing the control in the above step S8 once, the actual reaction force value of the servo cylinder 2 selected again as the control target is detected and compared with the target reaction force value, It is desirable to repeat the control of step S8 until these differences fall within a predetermined range.
なお、このときも、制御対象とするサーボシリンダ2
はあくまで1本であり、従って、すべてのサーボシリン
ダ2の反力値を繰り返し制御する場合に比してより一層
制御が簡単で、処理時間の大幅な短縮を図り得る。At this time, the servo cylinder 2 to be controlled is also
Therefore, the control is simpler than in the case where the reaction force values of all the servo cylinders 2 are repeatedly controlled, and the processing time can be greatly reduced.
また、本実施例では、特にサーボシリンダ2の圧力制
御を行う前段階で、すべてのサーボシリンダ2の目標反
力を求めているが、本発明はこれに限るものではなく、
圧力制御の対象とするサーボシリンダ2を常に同一のサ
ーボシリンダ2に限定する場合には、当該サーボシリン
ダ2の目標反力のみを求めておけば足りる。Further, in the present embodiment, the target reaction force of all the servo cylinders 2 is obtained especially before the pressure control of the servo cylinder 2 is performed. However, the present invention is not limited to this.
In the case where the servo cylinders 2 to be subjected to pressure control are always limited to the same servo cylinder 2, it is sufficient to obtain only the target reaction force of the servo cylinder 2.
[発明の効果] 以上説明したように、この発明の反力管理方法によれ
ば、1つの支持装置の押し上げ力を目標反力に等しくな
るように制御するのみで、すべての支持装置の押し上げ
力を目標反力に収束させて、構造物を無応力の自然体の
姿勢に支持することができるので、各支持装置の押し上
げ力を個々に制御する場合に比して制御が簡単で、処理
時間を大幅に短縮できるという効果を奏する。[Effects of the Invention] As described above, according to the reaction force management method of the present invention, only the push-up force of one support device is controlled to be equal to the target reaction force, and the push-up forces of all the support devices are controlled. Can be converged to the target reaction force, and the structure can be supported in the posture of a stress-free natural body, so control is simpler than when individually controlling the lifting force of each supporting device, and the processing time is reduced. This has the effect that it can be significantly reduced.
そして、上記1つの支持装置の押し上げ力の制御を複
数回繰り返し行うことにより、支持装置の機械摩擦等の
影響を排除して、より精度良く構造物の反力管理を行う
ことができる。Then, by repeatedly performing the control of the pushing force of the one support device a plurality of times, it is possible to eliminate the influence of the mechanical friction and the like of the support device and more accurately manage the reaction force of the structure.
第1図ないし第6図はいずれも本発明の一実施例を示す
もので、第1図は解析装置に設置された長大橋主塔ブロ
ックを示す斜視図、第2図はシステムコントローラおよ
びその周辺装置の概略構成図、第3図は長大橋主塔ブロ
ックの構造を示す斜視図、第4図(a)は長大橋主塔ブ
ロックを縦置としたときの概略斜視図、同図(b)長大
橋主塔ブロックを横置としたときの概略斜視図、第5図
(a)〜(c)は反力管理方法の手順を示すフローチャ
ート、そして第6図は長大橋主塔ブロックを支持するサ
ーボシリンダの配置を示す平面図である。 2……サーボシリンダ(支持装置)、 W……構造物(長大橋主塔ブロック)。1 to 6 show an embodiment of the present invention. FIG. 1 is a perspective view showing a main tower block of a long bridge installed in an analyzer, and FIG. 2 is a system controller and its periphery. FIG. 3 is a perspective view showing the structure of the main tower block of the long bridge, FIG. 4 (a) is a schematic perspective view when the main tower block of the long bridge is installed vertically, and FIG. FIG. 5 (a) to FIG. 5 (c) are flow charts showing the procedure of the reaction force management method, and FIG. 6 supports the long bridge main tower block. FIG. 3 is a plan view showing an arrangement of a servo cylinder. 2 ... Servo cylinder (supporting device), W ... Structure (main tower block of long bridge).
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松葉 正明 東京都江東区豊洲3丁目2番16号 石川 島播磨重工業株式会社豊洲総合事務所内 (72)発明者 麻野 純生 広島県呉市光町5丁目17番地 石川島播 磨重工業株式会社呉新宮工場内 (72)発明者 太箸 孝善 神奈川県横浜市磯子区新中原町1番地 石川島播磨重工業株式会社技術研究所内 (72)発明者 加藤 孝宏 東京都江東区北砂4―19―30 北砂4丁 目住宅504号 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Masaaki Matsuba 3-2-16-1 Toyosu, Koto-ku, Tokyo Ishikawajima-Harima Heavy Industries, Ltd. Toyosu General Office (72) Inventor Sumio Asano 5-chome Mitsumachi, Kure-shi, Hiroshima Prefecture No. 17 Ishikawajima-Hari Ma Heavy Industries Co., Ltd.Kure Shingu Factory (72) Inventor Takayoshi Tadashi Chopsticks 1 Shinnakahara-cho, Isogo-ku, Yokohama, Kanagawa Prefecture Ishikawajima-Harima Heavy Industries Co., Ltd. 4-19-30 Kita-suna 4-chome, House 504
Claims (2)
物の支持点での反力を管理して、構造物を製作上の誤差
が現れた自然体の姿勢に支持する構造物の反力管理方法
であって、 水平面上に位置する4つの支持装置の上に、管理対象の
構造物を載置して支持し、 誤差なく製作したときの理想的な構造物を想定し、該理
想的な構造物の重量分布に基づいて、上記支持装置のう
ち少なくとも1つの支持装置にかかる理論上の目標反力
を求め、 上記目標反力を求めた1つの支持装置の押し上げ力のみ
を上記目標反力に等しくなるように制御して、管理対象
の構造物を前記自然体の姿勢に支持することを特徴とす
る構造物の反力管理方法。In order to inspect the shape of an individual structure, a reaction force at a support point of the structure is managed, and the structure is supported in a posture of a natural body in which a manufacturing error appears. A force management method, wherein a structure to be managed is placed and supported on four support devices located on a horizontal plane, and an ideal structure when manufactured without error is assumed. A theoretical target reaction force applied to at least one of the support devices based on the weight distribution of the general structure, and only the push-up force of one of the support devices for which the target reaction force is obtained is set to the target. A reaction force management method for a structure, wherein the structure is controlled to be equal to the reaction force, and the structure to be managed is supported by the posture of the natural body.
複数回繰り返して上記目標反力に一致させることを特徴
とする請求項1記載の構造物の反力管理方法。2. The structure reaction force management method according to claim 1, wherein the control of the lifting force of said one support device is repeated a plurality of times to match the target reaction force.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP22981789A JP2932518B2 (en) | 1989-09-05 | 1989-09-05 | Structure reaction force management method |
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|---|---|
| JPH0393910A JPH0393910A (en) | 1991-04-18 |
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ID=16898136
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| JP4721169B2 (en) * | 2008-03-13 | 2011-07-13 | Jfeテクノデザイン株式会社 | Variable cycle type water tank device for parametric roll prevention |
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