JPH085363A - 作業装置の角度検出機構 - Google Patents
作業装置の角度検出機構Info
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- JPH085363A JPH085363A JP14202594A JP14202594A JPH085363A JP H085363 A JPH085363 A JP H085363A JP 14202594 A JP14202594 A JP 14202594A JP 14202594 A JP14202594 A JP 14202594A JP H085363 A JPH085363 A JP H085363A
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- rotation
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- 238000001514 detection method Methods 0.000 title claims abstract description 24
- 230000008602 contraction Effects 0.000 abstract description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000004080 punching Methods 0.000 description 1
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- Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
- Drilling And Exploitation, And Mining Machines And Methods (AREA)
- Earth Drilling (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 作業装置の固定体に枢支された回転体の固定
体に対する回転角度を精度良く正確に検出する。 【構成】 ブームフートピン２０側の軸芯位置に固定側
プーリ２１を固定し、伸縮ブーム６のブラケット２７に
回転側プーリ２２を回転自在に取付け、固定側プーリ２
１と回転側プーリ２２とをタイミングベルト２３で連結
し、回転側プーリ２２の回転軸２４にロータリエンコー
ダ２５の検出軸を連結する。伸縮ブーム６が回転する
と、回転側プーリ２２は、固定側プーリ２１の周りを公
転すると共に回転軸上で自転するので、回転側プーリ２
２自転角度を検出することにより伸縮ブーム６の回転角
度が検出できる。
体に対する回転角度を精度良く正確に検出する。 【構成】 ブームフートピン２０側の軸芯位置に固定側
プーリ２１を固定し、伸縮ブーム６のブラケット２７に
回転側プーリ２２を回転自在に取付け、固定側プーリ２
１と回転側プーリ２２とをタイミングベルト２３で連結
し、回転側プーリ２２の回転軸２４にロータリエンコー
ダ２５の検出軸を連結する。伸縮ブーム６が回転する
と、回転側プーリ２２は、固定側プーリ２１の周りを公
転すると共に回転軸上で自転するので、回転側プーリ２
２自転角度を検出することにより伸縮ブーム６の回転角
度が検出できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、高所作業車、さく孔
機、パワーショベル等に設けられるブーム、アーム等、
回転可能に連結される部材を備えた作業装置において、
部材の回転の角度を検出する角度検出機構に関する。
機、パワーショベル等に設けられるブーム、アーム等、
回転可能に連結される部材を備えた作業装置において、
部材の回転の角度を検出する角度検出機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】部材が相対回転するよう枢着された作業
装置では、作業装置の位置制御のため、部材の回転の角
度を検出する必要がある。例えば、高所作業車であれ
ば、ブームの先端に取付けられた作業台の位置精度を良
くするためには、その位置制御の基礎データとなるブー
ムの旋回角度、起伏角度を機械的誤差を含まないで正確
に検出しなければならない。そこで部材の回転の角度を
検出するために角度検出器が取付けられている。
装置では、作業装置の位置制御のため、部材の回転の角
度を検出する必要がある。例えば、高所作業車であれ
ば、ブームの先端に取付けられた作業台の位置精度を良
くするためには、その位置制御の基礎データとなるブー
ムの旋回角度、起伏角度を機械的誤差を含まないで正確
に検出しなければならない。そこで部材の回転の角度を
検出するために角度検出器が取付けられている。
【０００３】このような作業装置における従来の角度検
出機構としては、図５に示すように、固定体５０のブッ
シュ５１でピン５２を回転可能に枢支し、このピン５２
に回転体５３をキー５４で固定し、固定体５０側に角度
検出器５５を設置し、この角度検出器５５の検出軸５６
をピン５２に取付けたもの、図６に示すように、固定体
６０にピン６２を固定し、このピン６２で回転体６３の
ブッシュ６１を回転可能に枢支し、固定体６０側に角度
検出器６５を設置し、回転体６３側に設けたギヤ６７か
ら角度検出器６５の検出軸６６に設けたギヤ６８へ回転
を伝達するもの、図７に示すように、固定体７０にピン
７２を固定し、このピン７２で回転体７３のブッシュ７
１を回転可能に枢支し、固定体７０側に角度検出器７５
を設置し、回転体７３側に設けたアーム７９の孔８０
に、角度検出器７５の検出軸７６に設けたロッド８１係
合させて回転を伝達するようにしたもの等がある。
出機構としては、図５に示すように、固定体５０のブッ
シュ５１でピン５２を回転可能に枢支し、このピン５２
に回転体５３をキー５４で固定し、固定体５０側に角度
検出器５５を設置し、この角度検出器５５の検出軸５６
をピン５２に取付けたもの、図６に示すように、固定体
６０にピン６２を固定し、このピン６２で回転体６３の
ブッシュ６１を回転可能に枢支し、固定体６０側に角度
検出器６５を設置し、回転体６３側に設けたギヤ６７か
ら角度検出器６５の検出軸６６に設けたギヤ６８へ回転
を伝達するもの、図７に示すように、固定体７０にピン
７２を固定し、このピン７２で回転体７３のブッシュ７
１を回転可能に枢支し、固定体７０側に角度検出器７５
を設置し、回転体７３側に設けたアーム７９の孔８０
に、角度検出器７５の検出軸７６に設けたロッド８１係
合させて回転を伝達するようにしたもの等がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、図５に示すよ
うな角度検出機構では、取付時にピン５２と角度検出器
５５の芯を合わせるのが難しく、図６に示すような角度
検出機構では、ギヤ６７、６８のバックラッシュによる
がたを生じ、図７に示すような角度検出機構では、取付
時にピン７２と角度検出器７５の芯を合わせるのが難し
く、しかもアーム７９の孔８０と角度検出器７５の検出
軸７６に設けたロッド８１との間で機械的ながたを生ず
るという問題がある。
うな角度検出機構では、取付時にピン５２と角度検出器
５５の芯を合わせるのが難しく、図６に示すような角度
検出機構では、ギヤ６７、６８のバックラッシュによる
がたを生じ、図７に示すような角度検出機構では、取付
時にピン７２と角度検出器７５の芯を合わせるのが難し
く、しかもアーム７９の孔８０と角度検出器７５の検出
軸７６に設けたロッド８１との間で機械的ながたを生ず
るという問題がある。
【０００５】本発明は、作業装置の角度検出機構におけ
るかかる問題を解決するものであって、取付調整が簡単
で機械的がたが発生せず、回転角度を精度良く正確に検
出することのできる作業装置の角度検出機構を提供する
ことを目的とする。
るかかる問題を解決するものであって、取付調整が簡単
で機械的がたが発生せず、回転角度を精度良く正確に検
出することのできる作業装置の角度検出機構を提供する
ことを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、作業装置の固
定体に枢支された回転体の前記固定体に対する回転角度
を検出する角度検出機構において、固定体側の回転体回
転中心となる位置に固定側プーリを固定し、回転体の適
所に回転側プーリを回転自在に取付け、固定側プーリと
回転側プーリとをタイミングベルトで連結し、回転側プ
ーリの回転軸に角度検出器の検出軸を連結することによ
り、上記課題を解決している。
定体に枢支された回転体の前記固定体に対する回転角度
を検出する角度検出機構において、固定体側の回転体回
転中心となる位置に固定側プーリを固定し、回転体の適
所に回転側プーリを回転自在に取付け、固定側プーリと
回転側プーリとをタイミングベルトで連結し、回転側プ
ーリの回転軸に角度検出器の検出軸を連結することによ
り、上記課題を解決している。
【０００７】
【作用】回転体が固定体に対して回転すると、回転体に
取付けられている回転側プーリは、回転体の回転中心と
なる固定体側の支軸を中心としてその周りを迴転（公
転）する。このとき、固定側プーリと回転側プーリとは
タイミングベルトで連結されているので、回転側プーリ
はその回転軸上で回転（自転）する。ここで、回転体の
固定体に対する回転角度（即ち回転側プーリの公転角
度）と、回転側プーリの自転角度との比は、固定側プー
リと回転側プーリとの歯数の比に反比例する。従って、
固定側プーリと回転側プーリとの歯数が一定であれば、
回転体の固定体に対する回転角度と回転側プーリの自転
角度との比は一定であり、角度検出器で回転側プーリの
自転角度を検出することにより回転体の固定体に対する
回転角度を求めることができる。
取付けられている回転側プーリは、回転体の回転中心と
なる固定体側の支軸を中心としてその周りを迴転（公
転）する。このとき、固定側プーリと回転側プーリとは
タイミングベルトで連結されているので、回転側プーリ
はその回転軸上で回転（自転）する。ここで、回転体の
固定体に対する回転角度（即ち回転側プーリの公転角
度）と、回転側プーリの自転角度との比は、固定側プー
リと回転側プーリとの歯数の比に反比例する。従って、
固定側プーリと回転側プーリとの歯数が一定であれば、
回転体の固定体に対する回転角度と回転側プーリの自転
角度との比は一定であり、角度検出器で回転側プーリの
自転角度を検出することにより回転体の固定体に対する
回転角度を求めることができる。
【０００８】また、固定側プーリと回転側プーリとの歯
数を変更することにより、回転側プーリの公転角度と自
転角度との比は、容易に変更することができるので、公
転角度に対する自転角度を大きく設定すれば、分解能を
小さくして、回転体の固定体に対する回転角度をより正
確に検出できるようになる。
数を変更することにより、回転側プーリの公転角度と自
転角度との比は、容易に変更することができるので、公
転角度に対する自転角度を大きく設定すれば、分解能を
小さくして、回転体の固定体に対する回転角度をより正
確に検出できるようになる。
【０００９】
【実施例】図１は本発明の作業装置の角度検出機構を備
えた高所作業車の側面図、図２は本発明の一実施例であ
るブームの旋回角検出用の角度検出機構の構成の説明
図、図３は固定側プーリと回転側プーリの作動の説明図
である。この高所作業車１には、運転室２の後方の車両
フレーム３上に旋回フレーム４が設置され、この旋回フ
レーム４の上端部に伸縮ブーム６の基端部が枢支されて
いる。旋回フレーム４と伸縮ブーム６との間には起伏用
シリンダ５が設けられており、この起伏用シリンダ５の
伸縮で伸縮ブーム６が起伏する。
えた高所作業車の側面図、図２は本発明の一実施例であ
るブームの旋回角検出用の角度検出機構の構成の説明
図、図３は固定側プーリと回転側プーリの作動の説明図
である。この高所作業車１には、運転室２の後方の車両
フレーム３上に旋回フレーム４が設置され、この旋回フ
レーム４の上端部に伸縮ブーム６の基端部が枢支されて
いる。旋回フレーム４と伸縮ブーム６との間には起伏用
シリンダ５が設けられており、この起伏用シリンダ５の
伸縮で伸縮ブーム６が起伏する。
【００１０】伸縮ブーム６は、基端ブーム６Ａに中間ブ
ーム６Ｂと先端ブーム６Ｃとを順次テレスコープ状に嵌
挿した３段ブームであり、基端ブーム６Ａと中間ブーム
６Ｂとの間にブーム伸縮用シリンダ（図示略）を設け、
更に先端ブーム６Ｃとの間にはワイヤロープと滑車の組
合せによる同時伸縮機構（図示略）を設けて、ブーム伸
縮用シリンダの伸縮により中間ブーム６Ｂと先端ブーム
６Ｃとが同時に伸縮するようになっている。先端ブーム
６Ｃの先端部には作業台７とマニピュレータ８とが取付
けられている。
ーム６Ｂと先端ブーム６Ｃとを順次テレスコープ状に嵌
挿した３段ブームであり、基端ブーム６Ａと中間ブーム
６Ｂとの間にブーム伸縮用シリンダ（図示略）を設け、
更に先端ブーム６Ｃとの間にはワイヤロープと滑車の組
合せによる同時伸縮機構（図示略）を設けて、ブーム伸
縮用シリンダの伸縮により中間ブーム６Ｂと先端ブーム
６Ｃとが同時に伸縮するようになっている。先端ブーム
６Ｃの先端部には作業台７とマニピュレータ８とが取付
けられている。
【００１１】車両フレーム３上に旋回フレーム４を取付
ける部分では、固定体である車両フレーム３上に、回転
体となる旋回フレーム４が旋回用ベアリング９で回転可
能に支持されている。また、車両フレーム３側の旋回フ
レーム４の回転中心位置には、油圧配管を接続するスイ
ベルジョイント１０と固定側プーリ１１とが固定されて
いる。
ける部分では、固定体である車両フレーム３上に、回転
体となる旋回フレーム４が旋回用ベアリング９で回転可
能に支持されている。また、車両フレーム３側の旋回フ
レーム４の回転中心位置には、油圧配管を接続するスイ
ベルジョイント１０と固定側プーリ１１とが固定されて
いる。
【００１２】旋回フレーム４のベース４Ｂには、回転側
プーリ１２が回転自在に取付けられており、固定側プー
リ１１と回転側プーリ１２とはタイミングベルト１３で
連結されている。タイミングベルト１３はエンドレスの
歯付きゴムベルトであり、固定側プーリ１１と回転側プ
ーリ１２の外周に形成された歯と噛合うようになってい
る。回転側プーリ１２の回転軸１４には、角度検出器で
あるロータリエンコーダ１５の検出軸１６が連結されて
いる。
プーリ１２が回転自在に取付けられており、固定側プー
リ１１と回転側プーリ１２とはタイミングベルト１３で
連結されている。タイミングベルト１３はエンドレスの
歯付きゴムベルトであり、固定側プーリ１１と回転側プ
ーリ１２の外周に形成された歯と噛合うようになってい
る。回転側プーリ１２の回転軸１４には、角度検出器で
あるロータリエンコーダ１５の検出軸１６が連結されて
いる。
【００１３】旋回フレーム４が車両フレーム３に対して
回転すると、図３に示すように、旋回フレーム４に取付
けられている回転側プーリ１２は、固定側プーリ１１の
周りを公転する。このとき、固定側プーリ１１と回転側
プーリ１２とはタイミングベルト１３で連結されている
ので、回転側プーリ１２はその回転軸１４上で自転す
る。ロータリエンコーダ１５は回転側プーリ１２の回転
角度を検出してコード化し高所作業車１の制御装置（図
示略）に検出信号を送出する。
回転すると、図３に示すように、旋回フレーム４に取付
けられている回転側プーリ１２は、固定側プーリ１１の
周りを公転する。このとき、固定側プーリ１１と回転側
プーリ１２とはタイミングベルト１３で連結されている
ので、回転側プーリ１２はその回転軸１４上で自転す
る。ロータリエンコーダ１５は回転側プーリ１２の回転
角度を検出してコード化し高所作業車１の制御装置（図
示略）に検出信号を送出する。
【００１４】ここで、旋回フレーム４の車両フレーム３
に対する回転角度と、回転側プーリ１２の自転角度との
比は、固定側プーリ１１と回転側プーリ１２との歯数の
比に反比例する。従って、固定側プーリ１１と回転側プ
ーリ１２との歯数が一定であれば、旋回フレーム４の車
両フレーム３に対する回転角度と回転側プーリ１２の自
転角度との比は一定であるので、ロータリエンコーダ１
５で回転側プーリ１２の自転角度を検出すれば、高所作
業車の制御装置は旋回フレーム４の車両フレーム３に対
する回転角度を求めることができる。
に対する回転角度と、回転側プーリ１２の自転角度との
比は、固定側プーリ１１と回転側プーリ１２との歯数の
比に反比例する。従って、固定側プーリ１１と回転側プ
ーリ１２との歯数が一定であれば、旋回フレーム４の車
両フレーム３に対する回転角度と回転側プーリ１２の自
転角度との比は一定であるので、ロータリエンコーダ１
５で回転側プーリ１２の自転角度を検出すれば、高所作
業車の制御装置は旋回フレーム４の車両フレーム３に対
する回転角度を求めることができる。
【００１５】また、固定側プーリ１１と回転側プーリ１
２との歯数を変更することにより、回転側プーリ１２の
公転角度と自転角度との比は、容易に変更することがで
きるので、旋回フレーム４の公転角度に対する自転角度
を大きく設定すれば、分解能を小さくして、旋回フレー
ム４の車両フレーム３に対する回転角度をより精確に検
出できるようになる。
２との歯数を変更することにより、回転側プーリ１２の
公転角度と自転角度との比は、容易に変更することがで
きるので、旋回フレーム４の公転角度に対する自転角度
を大きく設定すれば、分解能を小さくして、旋回フレー
ム４の車両フレーム３に対する回転角度をより精確に検
出できるようになる。
【００１６】図４は他の実施例であるブームの起伏角検
出用の角度検出機構の構成の説明図である。旋回フレー
ム４の上端部には、回転体となる伸縮ブーム６の基端部
が固定体であるブームフートピン２０で枢支されてい
る。ブームフートピン２０の軸芯上には固定側プーリ２
１が固定されている。伸縮ブーム６の側面に固定された
ブラケット２７には、回転側プーリ２２が回転自在に取
付けられており、固定側プーリ２１と回転側プーリ２２
とはタイミングベルト２３で連結されている。回転側プ
ーリ２２の回転軸２４には、角度検出器であるロータリ
エンコーダ２５の検出軸が連結されている。
出用の角度検出機構の構成の説明図である。旋回フレー
ム４の上端部には、回転体となる伸縮ブーム６の基端部
が固定体であるブームフートピン２０で枢支されてい
る。ブームフートピン２０の軸芯上には固定側プーリ２
１が固定されている。伸縮ブーム６の側面に固定された
ブラケット２７には、回転側プーリ２２が回転自在に取
付けられており、固定側プーリ２１と回転側プーリ２２
とはタイミングベルト２３で連結されている。回転側プ
ーリ２２の回転軸２４には、角度検出器であるロータリ
エンコーダ２５の検出軸が連結されている。
【００１７】伸縮ブーム６が起伏するときは、伸縮ブー
ム６はブームフートピン２０に対して回転し、伸縮ブー
ム６に取付けられている回転側プーリ２２は、固定側プ
ーリ２１の周りを公転する。このとき、固定側プーリ２
１と回転側プーリ２２とはタイミングベルト２３で連結
されているので、回転側プーリ２２はその回転軸２４上
で自転する。ロータリエンコーダ２５は回転側プーリ２
２の回転角度を検出してコード化し高所作業車の制御装
置（図示略）に検出信号を送出するので、高所作業車１
の制御装置は伸縮ブーム６の旋回フレーム４に対する起
伏角度を求めることができる。
ム６はブームフートピン２０に対して回転し、伸縮ブー
ム６に取付けられている回転側プーリ２２は、固定側プ
ーリ２１の周りを公転する。このとき、固定側プーリ２
１と回転側プーリ２２とはタイミングベルト２３で連結
されているので、回転側プーリ２２はその回転軸２４上
で自転する。ロータリエンコーダ２５は回転側プーリ２
２の回転角度を検出してコード化し高所作業車の制御装
置（図示略）に検出信号を送出するので、高所作業車１
の制御装置は伸縮ブーム６の旋回フレーム４に対する起
伏角度を求めることができる。
【００１８】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の作業装置
の角度検出機構は、固定側プーリと回転側プーリとをタ
イミングベルトで連結するよう構成しているので機械的
がたが発生せず、固定側プーリと回転側プーリとの間に
タイミングベルトを張設するだけで簡単に取付調整を行
うことができ、取付の位置精度を必要としない。また、
固定側プーリと回転側プーリとの歯数比を変更すること
により、回転側プーリの公転角度と自転角度との比は、
容易に変更することができるので、公転角度に対する自
転角度を大きく設定すれば、分解能を小さくして、回転
体の固定体に対する回転角度をより精確に検出できるよ
うになる。
の角度検出機構は、固定側プーリと回転側プーリとをタ
イミングベルトで連結するよう構成しているので機械的
がたが発生せず、固定側プーリと回転側プーリとの間に
タイミングベルトを張設するだけで簡単に取付調整を行
うことができ、取付の位置精度を必要としない。また、
固定側プーリと回転側プーリとの歯数比を変更すること
により、回転側プーリの公転角度と自転角度との比は、
容易に変更することができるので、公転角度に対する自
転角度を大きく設定すれば、分解能を小さくして、回転
体の固定体に対する回転角度をより精確に検出できるよ
うになる。
【図１】本発明の作業装置の角度検出機構を備えた高所
作業車の側面図である。
作業車の側面図である。
【図２】本発明の一実施例であるブームの旋回角検出用
の角度検出機構の構成の説明図である。
の角度検出機構の構成の説明図である。
【図３】固定側プーリと回転側プーリの作動の説明図で
ある。
ある。
【図４】本発明の他の実施例であるブームの起伏角検出
用の角度検出機構の構成の説明図である。
用の角度検出機構の構成の説明図である。
【図５】従来の作業装置の角度検出機構の説明図であ
る。
る。
【図６】従来の作業装置の角度検出機構の説明図であ
る。
る。
【図７】従来の作業装置の角度検出機構の説明図であ
る。
る。
１ 高所作業車 ３ 車両フレーム ４ 旋回フレーム ５ 起伏用シリンダ ６ 伸縮ブーム ７ 作業台 ８ マニピュレータ ９ 旋回用ベアリング １１ 固定側プーリ １２ 回転側プーリ １３ タイミングベルト １４ 回転軸 １５ ロータリエンコーダ １６ 検出軸 ２１ 固定側プーリ ２２ 回転側プーリ ２３ タイミングベルト ２４ 回転軸 ２５ ロータリエンコーダ
Claims (1)
- 【請求項１】 作業装置の固定体に枢支された回転体の
前記固定体に対する回転角度を検出する角度検出機構で
あって、固定体側の回転体回転中心位置に固定側プーリ
を固定し、回転体の適所に回転側プーリを回転自在に取
付け、固定側プーリと回転側プーリとをタイミングベル
トで連結し、回転側プーリの回転軸に角度検出器の検出
軸を連結したことを特徴とする作業装置の角度検出機
構。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6142025A JP2980812B2 (ja) | 1994-06-23 | 1994-06-23 | 作業装置の角度検出機構 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6142025A JP2980812B2 (ja) | 1994-06-23 | 1994-06-23 | 作業装置の角度検出機構 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH085363A true JPH085363A (ja) | 1996-01-12 |
| JP2980812B2 JP2980812B2 (ja) | 1999-11-22 |
Family
ID=15305622
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6142025A Expired - Fee Related JP2980812B2 (ja) | 1994-06-23 | 1994-06-23 | 作業装置の角度検出機構 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2980812B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113700440A (zh) * | 2021-08-27 | 2021-11-26 | 中国煤炭科工集团太原研究院有限公司 | 高精度锚钻机械臂摆动机构及钻架机械臂 |
-
1994
- 1994-06-23 JP JP6142025A patent/JP2980812B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113700440A (zh) * | 2021-08-27 | 2021-11-26 | 中国煤炭科工集团太原研究院有限公司 | 高精度锚钻机械臂摆动机构及钻架机械臂 |
| CN113700440B (zh) * | 2021-08-27 | 2023-08-25 | 中国煤炭科工集团太原研究院有限公司 | 高精度锚钻机械臂摆动机构及钻架机械臂 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2980812B2 (ja) | 1999-11-22 |
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