JPH1054712A - 回転体の回転角度検出方法 - Google Patents
回転体の回転角度検出方法Info
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- JPH1054712A JPH1054712A JP8227587A JP22758796A JPH1054712A JP H1054712 A JPH1054712 A JP H1054712A JP 8227587 A JP8227587 A JP 8227587A JP 22758796 A JP22758796 A JP 22758796A JP H1054712 A JPH1054712 A JP H1054712A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 高所での架空配電線の作業を活線状態で行う
絶縁ロボットアームなどの回転体の回転角度検出を、絶
縁を確保しつつ正確に検出する方法に関する。 【解決手段】 絶縁ロボットアーム22と共に回転する
螺旋状反射板25の反射面24に向けて一定位置のプロ
ーブ28から光を照射し、その反射光を同じプローブ2
8で受光して光ファイバーでアンプ部に送り、ここで電
気信号に変えて受信部に送り、そこで該信号の電圧を測
定することにより回転角を検出する。
絶縁ロボットアームなどの回転体の回転角度検出を、絶
縁を確保しつつ正確に検出する方法に関する。 【解決手段】 絶縁ロボットアーム22と共に回転する
螺旋状反射板25の反射面24に向けて一定位置のプロ
ーブ28から光を照射し、その反射光を同じプローブ2
8で受光して光ファイバーでアンプ部に送り、ここで電
気信号に変えて受信部に送り、そこで該信号の電圧を測
定することにより回転角を検出する。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、高所での架空配
電線の作業を活線状態で行う絶縁ロボットアームなどの
回転体の回転角度検出方法に関する。
電線の作業を活線状態で行う絶縁ロボットアームなどの
回転体の回転角度検出方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、ロボットアームの絶縁を確保しな
がら、動作角を検出する方法として油圧フィードバック
方式やデジタル光ファイバーエンコーダ方式などが採用
されていた。
がら、動作角を検出する方法として油圧フィードバック
方式やデジタル光ファイバーエンコーダ方式などが採用
されていた。
【0003】油圧フィードバック方式とは、図7に示す
ようなもので、例えば、図示省略してある高所作業車の
ブームの先端の架空配電線作業用のロボットアーム1の
取付け部2に固定した駆動側シリンダ3と、これと同じ
構造のフィードバックシリンダ4を該取付け部2より離
れた位置に設けた受信部5に固定し、両シリンダの先端
を油圧ホース6により連通させて両シリンダ3、4に嵌
合したピストン7、8を油圧により連動させるようにす
る。
ようなもので、例えば、図示省略してある高所作業車の
ブームの先端の架空配電線作業用のロボットアーム1の
取付け部2に固定した駆動側シリンダ3と、これと同じ
構造のフィードバックシリンダ4を該取付け部2より離
れた位置に設けた受信部5に固定し、両シリンダの先端
を油圧ホース6により連通させて両シリンダ3、4に嵌
合したピストン7、8を油圧により連動させるようにす
る。
【0004】そして、該アーム1と一体に回転する角度
検出軸9に固定したピニオンギャ10を該ピストン7の
ラックギャ11に噛合させて、アーム1の回転をピスト
ン7の進退運動に変換する構造とし、フィードバックシ
リンダ4のピストン8のラックギャ12を位置検出器1
3の軸14に固定したピニオンギャ15に噛合させて該
位置検出器13から所定の箇所に電気信号などの角度信
号を伝送するようにしたものである。
検出軸9に固定したピニオンギャ10を該ピストン7の
ラックギャ11に噛合させて、アーム1の回転をピスト
ン7の進退運動に変換する構造とし、フィードバックシ
リンダ4のピストン8のラックギャ12を位置検出器1
3の軸14に固定したピニオンギャ15に噛合させて該
位置検出器13から所定の箇所に電気信号などの角度信
号を伝送するようにしたものである。
【0005】また、デジタル光ファイバーエンコーダ方
式とは、図8に示すように、ロボットアーム1の取付け
部2に固定した光エンコーダ16と受信部5に取付けた
アンプ部(O/E変換部)17とを光ファイバー18に
て連結し、該光エンコーダ16の駆動軸19をアーム1
の回転軸に機械的に連動させ、該アンプ部17の出力端
子に電気信号用の電気コード20を接続してアンプ部1
7の出力端子に出力された電気的な角度信号を該電気コ
ード20を介して所定の箇所に伝送するようにしたもの
である。
式とは、図8に示すように、ロボットアーム1の取付け
部2に固定した光エンコーダ16と受信部5に取付けた
アンプ部(O/E変換部)17とを光ファイバー18に
て連結し、該光エンコーダ16の駆動軸19をアーム1
の回転軸に機械的に連動させ、該アンプ部17の出力端
子に電気信号用の電気コード20を接続してアンプ部1
7の出力端子に出力された電気的な角度信号を該電気コ
ード20を介して所定の箇所に伝送するようにしたもの
である。
【0006】これらの検出方式のものは送信部側と受信
部側とを油圧ホース6や光ファイバー18のような絶縁
体で接続するため、アーム1と受信部5間の絶縁が確保
される。
部側とを油圧ホース6や光ファイバー18のような絶縁
体で接続するため、アーム1と受信部5間の絶縁が確保
される。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】上記の従来技術のうち
油圧フィードバック方式のものは絶縁は確保されるが駆
動側のピストン7の移動量と受信側のピストン8の移動
量が一致しないため、ロボットアーム1の位置決め精度
が低下するという問題がある。
油圧フィードバック方式のものは絶縁は確保されるが駆
動側のピストン7の移動量と受信側のピストン8の移動
量が一致しないため、ロボットアーム1の位置決め精度
が低下するという問題がある。
【0008】また、デジタル光ファイバーエンコーダ方
式では、角度を検出する部分が大きいので、これをロボ
ットアーム1に取付けた場合、動作角が制限され、作業
に支障をきたすおそれがあり、また、光ファイバーの曲
げ半径に対する制限も厳しいという問題もあった。
式では、角度を検出する部分が大きいので、これをロボ
ットアーム1に取付けた場合、動作角が制限され、作業
に支障をきたすおそれがあり、また、光ファイバーの曲
げ半径に対する制限も厳しいという問題もあった。
【0009】そこで、この発明は、上記のような問題点
を解決するため、回転角の変化による光の強度の変化を
光ファイバーで測定部に伝送して検出することによりロ
ボットアームなどの回転角を、絶縁を確保しながら離れ
た位置で検出できる回転体の回転角度検出方法を提供す
ることを目的としている。
を解決するため、回転角の変化による光の強度の変化を
光ファイバーで測定部に伝送して検出することによりロ
ボットアームなどの回転角を、絶縁を確保しながら離れ
た位置で検出できる回転体の回転角度検出方法を提供す
ることを目的としている。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記のような課題を解決
するため、この発明は回転体と共に回転する角度検出軸
に、軸方向に一定の角度で傾斜する螺旋状の反射面を有
する螺旋状反射板を一体に設け、この螺旋状反射板の反
射面に向けて光を照射し、、その反射光を一定位置で受
光してその強度を検出することにより回転角を検出する
方法および、回転体と共に回転する角度検出軸に、周方
向に一定の角度で巻き出す渦巻き状の反射面を有する渦
巻き状反射板を一体に設け、この渦巻き状反射板の反射
面に向けて光を照射し、その反射光を一定位置で受光し
てその強度を検出することにより回転角を検出する方法
を提供するものである。
するため、この発明は回転体と共に回転する角度検出軸
に、軸方向に一定の角度で傾斜する螺旋状の反射面を有
する螺旋状反射板を一体に設け、この螺旋状反射板の反
射面に向けて光を照射し、、その反射光を一定位置で受
光してその強度を検出することにより回転角を検出する
方法および、回転体と共に回転する角度検出軸に、周方
向に一定の角度で巻き出す渦巻き状の反射面を有する渦
巻き状反射板を一体に設け、この渦巻き状反射板の反射
面に向けて光を照射し、その反射光を一定位置で受光し
てその強度を検出することにより回転角を検出する方法
を提供するものである。
【0011】
【作用】第1の発明では、回転体と共に角度検出軸が回
転すると、これと一体の螺旋状反射板が回転する。この
螺旋状反射板の反射面には光が照射されているから、そ
の反射光を一定位置にある受光部が受光して光ファイバ
ーにより検出部に伝送され、その強度を検出することに
より回転角を検出する。
転すると、これと一体の螺旋状反射板が回転する。この
螺旋状反射板の反射面には光が照射されているから、そ
の反射光を一定位置にある受光部が受光して光ファイバ
ーにより検出部に伝送され、その強度を検出することに
より回転角を検出する。
【0012】第2の発明では、回転体と共に角度検出軸
が回転すると、これと一体の渦巻き状反射板が回転す
る。この渦巻き状反射板の反射面には光が照射されてい
るから、その反射光を一定位置にある受光部が受光して
光ファイバーにより検出部に伝送され、その強度を検出
することにより回転角を検出する。
が回転すると、これと一体の渦巻き状反射板が回転す
る。この渦巻き状反射板の反射面には光が照射されてい
るから、その反射光を一定位置にある受光部が受光して
光ファイバーにより検出部に伝送され、その強度を検出
することにより回転角を検出する。
【0013】
【発明の実施の形態】以下、第1の発明の実施例を図1
ないし図4に基づいて説明する。図1において、21は
図示省略してある高所作業車のブームの先端の架空配電
線作業用の回転体でその一例としての絶縁ロボットアー
ム22を有する本体で、23は該アーム22と共に回転
する角度検出軸である。
ないし図4に基づいて説明する。図1において、21は
図示省略してある高所作業車のブームの先端の架空配電
線作業用の回転体でその一例としての絶縁ロボットアー
ム22を有する本体で、23は該アーム22と共に回転
する角度検出軸である。
【0014】上記角度検出軸23には、図3(A)、
(B)のように正面が円盤状で側面では軸方向に一定の
角度で傾斜する螺旋状反射面24を有する螺旋状反射板
25を一体に設ける。図2の28は該反射板25の反射
面24に先端を向けて本体21の一定の位置に固定した
プローブで、このプローブ28の先端には図4のように
該反射面24に向けて光を照射する多数の光照射部26
と、反射面24で反射された光を受ける多数の受光部2
7を設けてある。
(B)のように正面が円盤状で側面では軸方向に一定の
角度で傾斜する螺旋状反射面24を有する螺旋状反射板
25を一体に設ける。図2の28は該反射板25の反射
面24に先端を向けて本体21の一定の位置に固定した
プローブで、このプローブ28の先端には図4のように
該反射面24に向けて光を照射する多数の光照射部26
と、反射面24で反射された光を受ける多数の受光部2
7を設けてある。
【0015】上記プローブ28とアンプ部(O/E変換
部)29は光ファイバー30により接続する。この光フ
ァイバー30には光照射部26に光を送る部分と受光部
27で受けた反射光をアンプ部29に送る部分からなっ
ている。
部)29は光ファイバー30により接続する。この光フ
ァイバー30には光照射部26に光を送る部分と受光部
27で受けた反射光をアンプ部29に送る部分からなっ
ている。
【0016】該アンプ部29の出力端子には受信部31
に電気的な信号を伝送する電線32を接続するが、該受
信部31はA/Dボード33とCPUボード34からな
っている。
に電気的な信号を伝送する電線32を接続するが、該受
信部31はA/Dボード33とCPUボード34からな
っている。
【0017】この実施例では、ロボットアーム22が回
転すると、これと一体の角度検出軸23に固定した螺旋
状反射板25が回転する。
転すると、これと一体の角度検出軸23に固定した螺旋
状反射板25が回転する。
【0018】該反射板25の反射面24にはプローブ2
8の光照射部26からの光線が照射され、その反射光が
受光部27に入っている。
8の光照射部26からの光線が照射され、その反射光が
受光部27に入っている。
【0019】そして、プローブ28の受光部27が受け
る反射光の強さは該受光部27と反射面24の距離a
(図2)に反比例するから、上記のように反射板25が
回転して反射面24と受光部27の距離aが変化すると
受光部27に入る光の強度が変化する。従って、この光
を光ファイバー30によりアンプ部29に送ると、ここ
で光信号の強度の変化が電圧の変化となる電気信号に変
換し、この電気信号が電線32により受信部31に伝送
される。
る反射光の強さは該受光部27と反射面24の距離a
(図2)に反比例するから、上記のように反射板25が
回転して反射面24と受光部27の距離aが変化すると
受光部27に入る光の強度が変化する。従って、この光
を光ファイバー30によりアンプ部29に送ると、ここ
で光信号の強度の変化が電圧の変化となる電気信号に変
換し、この電気信号が電線32により受信部31に伝送
される。
【0020】受信部31ではA/Dボード33により電
気信号をA/D変換し、CPUボード34により電圧の
変化を絶縁ロボットアーム22の動作角度として算出す
る。
気信号をA/D変換し、CPUボード34により電圧の
変化を絶縁ロボットアーム22の動作角度として算出す
る。
【0021】第2の発明は図5ないし図6(A)、
(B)に示すように、角度検出軸23に、正面から見て
周方向に一定の角度で巻き出す形状で、周面が軸方向に
平行する渦巻き状の反射面35を有する渦巻き状反射板
36を一体に設け、この渦巻き状反射板36の反射面3
5に向けてプローブ28から光を照射してその反射光を
受光するもので、その他の部分の構成や作用効果は図1
ないし図4に示す第1の発明と同じであるから第1の発
明と同一の構成と作用の部分は符号を付して説明を省略
する。
(B)に示すように、角度検出軸23に、正面から見て
周方向に一定の角度で巻き出す形状で、周面が軸方向に
平行する渦巻き状の反射面35を有する渦巻き状反射板
36を一体に設け、この渦巻き状反射板36の反射面3
5に向けてプローブ28から光を照射してその反射光を
受光するもので、その他の部分の構成や作用効果は図1
ないし図4に示す第1の発明と同じであるから第1の発
明と同一の構成と作用の部分は符号を付して説明を省略
する。
【0022】
【発明の効果】以上のように、この発明は絶縁ロボット
アームなどの回転体の回転角の検出を螺旋状または渦巻
き状の反射板に光を照射してその反射光の強度の変化を
測定することにより行うものであるから、回転体と検出
部の間は光ファイバーで接続すればよいので完全な電気
絶縁が得られる。そして、回転体の動作角が距離に変
り、更に光の強度から電圧の変化に変えて検出部におい
て電圧を測定するものであるから、従来の油圧フィード
バック方式に比較してロボットアームなどの動作角を正
確に測定できる。
アームなどの回転体の回転角の検出を螺旋状または渦巻
き状の反射板に光を照射してその反射光の強度の変化を
測定することにより行うものであるから、回転体と検出
部の間は光ファイバーで接続すればよいので完全な電気
絶縁が得られる。そして、回転体の動作角が距離に変
り、更に光の強度から電圧の変化に変えて検出部におい
て電圧を測定するものであるから、従来の油圧フィード
バック方式に比較してロボットアームなどの動作角を正
確に測定できる。
【0023】また、従来のデジタル光ファイバーエンコ
ーダ方式に比較して角度検出部の小型化が容易となるな
どの効果がある。
ーダ方式に比較して角度検出部の小型化が容易となるな
どの効果がある。
【図1】この発明の第1の実施例の取付け部の正面図
【図2】同上の要部を拡大した一部縦断側面図
【図3】同上に用いる反射板の正面図と側面図
【図4】同上のプローブの正面図
【図5】同じく第2の実施例の要部を拡大した一部縦断
側面図
側面図
【図6】同上に用いる反射板の正面図と側面図
【図7】従来例の一部縦断側面図
【図8】他の従来例の一部縦断側面図
22 絶縁ロボットアーム 23 角度検出軸 24 反射面 25 螺旋状反射板 28 プローブ 29 アンプ部 30 光ファイバー 31 受信部 32 電線 35 反射面 36 渦巻き状反射板
フロントページの続き (72)発明者 青森 直人 大阪市此花区島屋一丁目1番3号 住友電 気工業株式会社大阪製作所内 (72)発明者 丸山 佳長 福岡県福岡市中央区渡辺通二丁目1番82号 九州電力株式会社内 (72)発明者 矢野 京二 福岡県福岡市中央区渡辺通二丁目1番82号 九州電力株式会社内 (72)発明者 水本 洋 鳥取県鳥取市湖山町南四丁目101番地
Claims (2)
- 【請求項1】 回転体と共に回転する角度検出軸に、軸
方向に一定の角度で傾斜する螺旋状の反射面を有する螺
旋状反射板を一体に設け、この螺旋状反射板の反射面に
向けて光を照射し、その反射光を一定位置で受光してそ
の強度を検出することにより回転角を検出することを特
徴とする回転体の回転角度検出方法。 - 【請求項2】 回転体と共に回転する角度検出軸に、周
方向に一定の角度で巻き出す渦巻き状の反射面を有する
渦巻き状反射板を一体に設け、この渦巻き状反射板の反
射面に向けて光を照射し、その反射光を一定位置で受光
してその強度を検出することにより回転角を検出するこ
とを特徴とする回転体の回転角度検出方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8227587A JPH1054712A (ja) | 1996-08-08 | 1996-08-08 | 回転体の回転角度検出方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8227587A JPH1054712A (ja) | 1996-08-08 | 1996-08-08 | 回転体の回転角度検出方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH1054712A true JPH1054712A (ja) | 1998-02-24 |
Family
ID=16863263
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP8227587A Pending JPH1054712A (ja) | 1996-08-08 | 1996-08-08 | 回転体の回転角度検出方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH1054712A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109839080A (zh) * | 2017-11-24 | 2019-06-04 | 桂林电子科技大学 | 一种白光干涉式纤维集成扭转传感器 |
-
1996
- 1996-08-08 JP JP8227587A patent/JPH1054712A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109839080A (zh) * | 2017-11-24 | 2019-06-04 | 桂林电子科技大学 | 一种白光干涉式纤维集成扭转传感器 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
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R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
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LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |