JP7221152B2 - Turning angle detector - Google Patents
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Description
本発明は、旋回機構を有する重機などに適用される旋回角度検出装置に関する。
BACKGROUND OF THE
建設機械には、例えば、バックホウやクレーン等のように、下部機構に対して上部機構が旋回するものがある。このような旋回機構を有する重機を利用して無人化施工を行うためには、重機の正しい位置や向きを把握するために、上部機構の旋回角度を検出する必要がある。上部機構の旋回角度は、上部機構に設けたジャイロセンサにより測定可能であるが、ジャイロセンサなどの慣性センサでは、ドリフト誤差が発生してしまい、時間の経過とともに精度が低下してしまう。
上部機構の旋回角度を検出する他の方法として、重機に取り付けられた複数のプリズムをトータルステーションで測距する方法や、重機に設置された複数の測位センサ(例えば、GPS受信機)により位置を検出する方法などがある。
ところが、トータルステーションを利用した方法は、トータルステーションを設置する場所を確保する必要があるとともに、重機の行動範囲がトータルステーションによる測距が可能な範囲に限られてしまう。また、測位センサを利用する方法は、精確性を高めるために多数の測位センサを設置する必要がある。
また、特許文献1には、重機の旋回軸に設置されたエンコーダにより上部機構の旋回角度を検出する旋回角度検出装置が開示されている。しかしながら、エンコーダの設置作業に費用と手間がかかる。
Some construction machines, such as backhoes and cranes, have an upper mechanism that swings with respect to a lower mechanism. In order to perform unmanned construction using a heavy machine having such a turning mechanism, it is necessary to detect the turning angle of the upper mechanism in order to grasp the correct position and orientation of the heavy machine. The turning angle of the upper mechanism can be measured by a gyro sensor provided in the upper mechanism, but an inertial sensor such as a gyro sensor causes a drift error, resulting in a decrease in accuracy over time.
Other methods of detecting the turning angle of the upper mechanism include a method of measuring the range of multiple prisms attached to the heavy machinery using a total station, and a method of detecting the position using multiple positioning sensors (e.g. GPS receivers) installed on the heavy machinery. There are ways to do so.
However, in the method using a total station, it is necessary to secure a place for installing the total station, and the movement range of the heavy machinery is limited to the range in which the total station can measure the distance. In addition, the method using positioning sensors requires installation of a large number of positioning sensors in order to improve accuracy.
Further,
本発明は、旋回機構を有する重機に設置しやすく、下部機構に対する上部機構の旋回角度を精度よく検出することを可能とした旋回角度検出装置を提案することを課題とする。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a turning angle detection device that can be easily installed in a heavy machine having a turning mechanism and that can accurately detect the turning angle of the upper mechanism with respect to the lower mechanism.
前記課題を解決するために、本発明は、下部機構上で旋回する上部機構の旋回角度を検出する旋回角度検出装置である。
第一発明の旋回角度検出装置は、前記上部機構の角速度又は角加速度を検出する慣性センサと、前記慣性センサで検出された角速度又は角加速度に基づいて前記上部機構の旋回角度を算出する角度算出手段と、前記下部機構に固定された検出体と、前記上部機構に固定された検出センサと、前記角度算出手段で算出された旋回角度を補正する角度補正手段とを備え、前記検出体は原点から旋回中心線周りに所定角度(0°も含む)だけ回転した位置に設置されており、前記検出センサは前記検出体とすれ違ったときに検出信号を出力し、前記角度補正手段は前記検出センサから検出信号が出力されたときに前記所定角度に基づいて前記角度算出手段で算出された旋回角度を補正する。
In order to solve the above problems, the present invention is a turning angle detection device for detecting the turning angle of an upper mechanism that turns on a lower mechanism.
The turning angle detection device of the first invention comprises an inertial sensor for detecting the angular velocity or angular acceleration of the upper mechanism, and an angle calculator for calculating the turning angle of the upper mechanism based on the angular velocity or angular acceleration detected by the inertial sensor. means, a detection body fixed to the lower mechanism, a detection sensor fixed to the upper mechanism, and angle correction means for correcting the turning angle calculated by the angle calculation means, wherein the detection body is the origin is installed at a position rotated by a predetermined angle (including 0°) around the turning center line from the corrects the turning angle calculated by the angle calculating means on the basis of the predetermined angle when the detection signal is output from .
第二発明の旋回角度検出装置は、前記上部機構の角速度又は角加速度を検出する慣性センサと、前記慣性センサで検出された角速度又は角加速度に基づいて、前記上部機構の旋回角度を算出する角度算出手段と、前記下部機構に固定された検出センサと、前記上部機構に固定された検出体と、前記角度算出手段で算出された旋回角度を補正する角度補正手段とを備え、前記検出センサは原点から旋回中心線周りに所定角度(0°も含む)だけ回転した位置に設置されており、前記検出センサは前記検出体とすれ違ったときに検出信号を出力し、前記角度補正手段は前記検出センサから検出信号が出力されたときに前記所定角度に基づいて前記角度算出手段で算出された旋回角度を補正する。 The turning angle detection device of the second invention comprises an inertial sensor for detecting the angular velocity or angular acceleration of the upper mechanism, and an angle for calculating the turning angle of the upper mechanism based on the angular velocity or angular acceleration detected by the inertial sensor. Calculation means, a detection sensor fixed to the lower mechanism, a detection body fixed to the upper mechanism, and angle correction means for correcting the turning angle calculated by the angle calculation means, wherein the detection sensor is It is installed at a position rotated by a predetermined angle (including 0°) around the turning center line from the origin, the detection sensor outputs a detection signal when it passes the detection object, and the angle correction means outputs the detection signal. When the detection signal is output from the sensor, the turning angle calculated by the angle calculating means is corrected based on the predetermined angle.
かかる旋回角度検出装置によれば、検出センサが検出体を検出することで、上部機構の旋回角度(原点から旋回中心線周りに所定角度回転したこと)を把握できるため、慣性センサによる検知結果の補正(検知結果の旋回角度を検出センサにより検知した所定角度に置き換える補正)を行うことができる。そのため、上部機構の旋回角度を精度よく把握できる。また、既存の重機に後付けする場合であっても、重機に対する大掛かりな改造を必要としないため、旋回角度検出装置の設置作業に要する費用や手間が少ない。 According to such a turning angle detection device, since the detection sensor detects the detection object, the turning angle of the upper mechanism (rotation by a predetermined angle around the turning center line from the origin) can be grasped. Correction (correction for replacing the detected turning angle with a predetermined angle detected by the detection sensor) can be performed. Therefore, the turning angle of the upper mechanism can be accurately grasped. In addition, even when retrofitting an existing heavy machine, there is no need to modify the heavy machine on a large scale, so the installation work of the turning angle detection device is less costly and labor intensive.
複数の前記検出体を備えている場合において、前記検出センサが一直線上に配置された複数の近接センサを備えており、前記各検出体は前記近接センサに対向し得る位置に配置された少なくとも一つの識別子を備えていて、前記識別子の位置および数が前記検出体ごとに異なっていれば、検出センサにより検出した検出体の識別子の位置や数により、検出体を識別できる。複数の検出体を識別できれば、旋回角度を補正し得る機械が増えるので、旋回角度を精度よく把握できる。
また、複数の前記検出体を備えている場合において、前記検出センサが一直線状に配置された複数の近接センサを備えており、前記各検出体が前記近接センサに対向し得る位置に配置された同期用識別子および少なくとも一つの識別子取付部を備え、前記識別子の有無が前記検出体ごとに異なっていれば、検出センサにより検出した識別子の有無や配置等により、検出体を識別できる。このとき、前記同期用識別子の幅寸法は、前記識別子取付部に取り付けられる識別子の幅寸法よりも小さければ、同期用識別子を検知したときに誤認することを防止し識別子の有無を確認することができ、その結果、検出体を識別できる。同期用識別子と識別子とを同じ大きさにすると同期用識別子を検知したときに、当該同期用識別子に隣接して配置された識別子が検出されない場合が発生するため、この様な誤動作を防止する目的で同期用識別子の寸法をあえて小さくする。
In the case where a plurality of the detection bodies are provided, the detection sensor is provided with a plurality of proximity sensors arranged in a straight line, and each of the detection bodies is at least one arranged at a position capable of facing the proximity sensor. If two identifiers are provided and the positions and numbers of the identifiers are different for each of the detected objects, the detected objects can be identified by the positions and numbers of the identifiers of the detected object detected by the detection sensor. If a plurality of detection objects can be identified, the number of machines capable of correcting the turning angle will increase, so the turning angle can be accurately grasped.
Further, in the case where a plurality of the detection bodies are provided, the detection sensor is provided with a plurality of proximity sensors arranged in a straight line, and each of the detection bodies is arranged at a position that can face the proximity sensor. If an identifier for synchronization and at least one identifier mounting portion are provided, and the presence or absence of the identifier differs for each of the detection objects, the detection object can be identified by the presence or absence, arrangement, etc. of the identifier detected by the detection sensor. At this time, if the width dimension of the identifier for synchronization is smaller than the width dimension of the identifier attached to the identifier attachment portion, it is possible to prevent misidentification when the identifier for synchronization is detected and to confirm the presence or absence of the identifier. so that the detected object can be identified. If the size of the identifier for synchronization is the same as that of the identifier, the identifier arranged adjacent to the identifier for synchronization may not be detected when the identifier for synchronization is detected. intentionally reduce the size of the identifier for synchronization.
本発明の旋回角度検出装置によれば、エンコーダを設置する場合に比べて重機に設置しやすく、下部機構に対する上部機構の旋回角度を高精度に検出することが可能となる。 Advantageous Effects of Invention According to the turning angle detection device of the present invention, it is easier to install in a heavy machine than when an encoder is installed, and it is possible to detect the turning angle of the upper mechanism with respect to the lower mechanism with high accuracy.
本実施形態では、図1に示す下部機構(下部走行体)11と上部機構(上部旋回体)12とを備えるバックホウ1において、下部機構11に対する上部機構12の向きを正確に把握するための旋回角度検出装置について説明する。下部機構11は、バックホウ1の走行体を構成している。上部機構12は、旋回機構(例えば、旋回ベアリング)13を介して下部機構11に対して旋回可能である。上部機構12は、旋回中心線(旋回機構13の中心部)を中心に旋回する。下部機構11と上部機構12との間には、旋回機構13により隙間が形成されている。上部機構12は、上部機構12の前部に設けられたアーム14と、アーム14の先端に取り付けれたアタッチメント(例えば、バケット)15と、バックホウ1の操作を行う運転席16と、バックホウ1の動力源(例えば、エンジン)とを備えている。
In this embodiment, in a
旋回角度検出装置2は、図2に示すように、慣性センサ3と、角度算出手段4と、検出体5と、検出センサ6と、角度補正手段7とを備えている。
慣性センサ3は、上部機構12に取り付けられていて、上部機構12とともに旋回中心線回りに回動することで、上部機構12の角速度又は角加速度を検出する(図1参照)。慣性センサ3は、有線または無線通信回線を介して角度算出手段4に接続されており、慣性センサ3の検出値は、角度算出手段4に送信される。本実施形態では、慣性センサ3として3軸加速度センサと3軸ジャイロセンサとを搭載したいわゆる6軸センサを使用する。
The turning
The
角度算出手段4は、慣性センサ3で検出された角速度又は角加速度を時間で積分することにより、上部機構12の旋回角度を算出する。角度算出手段4は、式1に示すように、慣性センサ3から出力された検出結果(例えば、角速度ωi)を時間で積分することにより旋回角度θiを算出する。角度算出手段4により算出された旋回角度θiは、記憶手段41に記憶される。
θi=ωi・dt+θi-1 ・・・式1
θi:旋回角度(deg)
ωi:角速度(deg/s)
dt:測定間隔(s)
θi-1:過去の旋回角度(deg)
The
θi = ωi ·dt+θi -1 Equation 1
θ i : turning angle (deg)
ω i : angular velocity (deg/s)
dt: Measurement interval (s)
θ i-1 : Past turning angle (deg)
検出センサ6は、図3に示すように、旋回機構13の上部機構12側に固定されている。なお、検出センサ6は、上部機構12に直接固定してもよいし、台座等を介して上部機構12に固定してもよい。検出センサ6は、旋回機構13の外側において上部機構12の下面に、下向きに突出した状態で固定されている。検出センサ6は、検出体5とすれ違ったとき(対面したとき)に検出信号を出力するいわゆる近接センサ61により構成されている。検出センサ6は、図2に示すように、有線または無線通信回線を介して角度補正手段7に接続されていて、検出センサ6から出力された検出信号は角度補正手段7に送信される。本実施形態の検出センサ6は、図4に示すように、上下に間隔をあけて配置された三つの近接センサ61を備えている。三つの近接センサ61の中心は、上下方向に延びる仮想の直線(旋回軸と平行な直線)上に位置している。つまり、検出センサ6は、一直線上に配置された複数の近接センサ61を備えている。本実施形態の検出センサ6は、上部機構12の旋回角が0°のときに、旋回軸から下部機構11の進行方向に向けて伸びる直線上に配置されている。
The
検出体5は、図3に示すように、下部機構11側に固定されている。なお、検出体5は、下部機構11に直接固定されていてもよいし、台座等を介して間接的に固定されていてもよい。検出体5は、検出センサ6と対面が可能となるように、旋回機構13の外側において、下部機構11の上面に上向きに突出した状態で固定されている。本実施形態では、四つ(図3では二つのみ表示)の検出体5が旋回方向に間隔をあけて設けられている。各検出体5は、原点から旋回中心線周りに所定角度だけ回転した位置に設置されている。すなわち、検出体5は、上部機構12が下部機構11の進行方向と一致する向きを原点として、既知の角度だけ旋回した位置に設けられている。
The
検出体5は、図4および図5に示すように、金属板からなる基部51を備えている。基部51には、図5(a)に示すように、同一直線上に配置された三つの貫通孔(上段貫通孔52a,中段貫通孔52b,下段貫通孔52c)が上下に並設されている。上段貫通孔52a,中段貫通孔52bおよび下段貫通孔52cは、検出センサ6の近接センサ61に対向し得る位置に配置されている(図4参照)。上段貫通孔52aには、図5(b)~(e)に示すように、同期用識別子53が取り付けられている。本実施形態の同期用識別子53はボルトである。また、中段貫通孔52bおよび下段貫通孔52cには、識別子54が取り付け可能である。なお、識別子54には、同期用識別子53のボルト径(幅寸法)よりも大きなボルト径(幅寸法)を有したボルトを使用する。中段貫通孔52bおよび下段貫通孔52cへの識別子54の取り付けの有無は、検出体5ごとに異なっている。例えば、第一検出体5aでは識別子54が中段貫通孔52bおよび下段貫通孔52cの両方に取り付けられておらず(図5(b)参照)、第二検出体5bでは中段貫通孔52bのみ(図5(c)参照)、第三検出体5cでは中段貫通孔52bと下段貫通孔52cの両方(図5(d)参照)、第四検出体5dでは下段貫通孔52cのみ(図5(e)参照)、にそれぞれ識別子54を取り付ければ、識別子54の有無(配置)により検出体5を識別することができる。より具体的には、同期用識別子53がこれに対応する近接センサ61で検出されたときに、他の近接センサ61で識別子54が検出されているか否かを判定することで、検出体5を識別する。
As shown in FIGS. 4 and 5, the
角度補正手段7は、図2に示すように、角度算出手段4の記憶手段41に接続されており、角度算出手段4で算出された旋回角度を補正する。
角度補正手段7は、検出センサ6から検出信号が出力されたときに、角度算出手段4で算出された旋回角度を、検出体5の位置に応じた角度に置き換えることで補正する。すなわち、式1における過去の旋回角度θi-1を検出体5の位置に応じた旋回角度θFに置き換える(式2参照)。角度補正手段7の補正により、ドリフト誤差がリセットされるため、ドリフト誤差の累積が防止される。すなわち、角度算出手段4は、慣性センサ3の測定結果(角速度ωi)と補正後の旋回角度θFとを利用して、上部機構12の今回の旋回角度θiを算出する。補正後の旋回角度θiは記憶手段41に記憶され、次回の旋回角度の算出に利用される。
θi=ωi・dt+θi-1 ・・・式1
θi=ωi・dt+θF ・・・式2
θi:旋回角度(deg)
ωi:角速度(deg/s)
dt:測定間隔(s)
θi-1:過去の旋回角度(deg)
θF:検出体の位置に応じた旋回角度(deg)
The angle correction means 7 is connected to the storage means 41 of the angle calculation means 4 as shown in FIG. 2 and corrects the turning angle calculated by the angle calculation means 4 .
The angle correction means 7 corrects the turning angle calculated by the angle calculation means 4 by replacing it with an angle corresponding to the position of the
θi = ωi ·dt+θi -1 Equation 1
θi = ωi ·dt+ θF Equation 2
θ i : turning angle (deg)
ω i : angular velocity (deg/s)
dt: Measurement interval (s)
θ i-1 : Past turning angle (deg)
θ F : Turning angle (deg) according to the position of the detected object
バックホウ1を駆動すると、所定の時間(測定間隔dt)ごとに慣性センサ3により上部機構12の旋回時の角速度ωi(又は角加速度)が計測される。慣性センサ3による計測結果は、角度算出手段4に出力される。角度算出手段4は、慣性センサ3の計測結果に基づいて式1により上部機構12の旋回角度θiを算出し、記憶手段41に記憶する。上部機構12の旋回により検出センサ6が検出体5に近接すると、検出センサ6が検出体5を検知して、検知結果を角度補正手段7に送信する。角度補正手段7は、検出センサ6から送信された検知結果に基づいて、いずれの検出体5であるかを特定し、予め設定された検出体5の角度(既知の角度)θFを、記憶手段41に記憶された前回の旋回角度θi-1と置き換える。これにより、慣性センサ3のドリフト誤差の累積がリセットされるため、より精確な旋回角度θiを算出することができる。
When the
本実施形態の旋回角度検出装置2によれば、検出センサ6が検出体5を検出することで、上部機構12の旋回角度(原点から旋回中心線周りに所定角度回転したこと)を把握できる。そして、慣性センサ3で得られた角速度ωiを用いて旋回角度θiを算出する際に、過去(前回)の旋回角度θi-1を既知の旋回角度θFに置き換える補正を行うことで、慣性センサ3の使用に伴うドリフト誤差の累積を抑制することができる。その結果、上部機構12の旋回角度θiを高精度に把握することができる。このような旋回角度検出装置2を無人化施工に使用すれば、重機の向きを正確に把握することができるため、施工を高精度に行うことが可能となる。
According to the turning
また、バックホウ1に検出センサ6と検出体5とを設置する作業が簡易であるため、バックホウ1に対して大掛かりな改造を必要とせず、旋回角度検出装置2の設置の費用や手間が少ない。検出センサ6と検出体5は、検出センサ6による検知が可能な位置に取り付ければいいため、バックホウ1の外側から取り付けることができる。したがって、既存の重機を無人化施工に使用する場合であっても、自動運転化に必要な改良を簡易に行うことができる。
検出体5は、設置箇所ごとに異なった配置で識別子54が設けられているため、検出センサ6によって、旋回角度を適切に検出することができる。また、検出体5には、識別子54よりも幅寸法が小さい同期用識別子53が配設されているため、同期用識別子53が検出されたときに、識別子54の有無を判定すれば、検出体5を識別できる。
In addition, since the work of installing the
Since the
次に、旋回角度検出装置2による旋回角度の検知能力を確認するために行った実験結果を示す。
本実験では、図6に示すように、台座111上に旋回テーブル112が設けられた試験台110を利用した。旋回テーブル112は、台座111に対して旋回可能である。台座111と旋回テーブル112との間には、回転位置を検知するエンコーダ108を旋回ベアリングに設けた。また、旋回テーブル112上には、慣性センサ(6軸センサ:3軸ジャイロセンサ+3軸加速度センサ)103を設置するとともに、検出センサ106を設けた。一方、台座111には、三つの検出体105を互いに間隔をあけて設置した。検出体105は、原点から旋回中心線周りに所定角度だけ回転した位置に設置した。検出体105は、検出センサ106と面するように、台座111上に設けた。本実験では、慣性センサ103の測定値に基づいて旋回テーブル112の旋回角度を算出するとともに、検出センサ106による検出結果を利用して旋回角度の算出値を補正した結果を、エンコーダ108により検出された旋回角度と比較する。旋回テーブル112は、任意の回転数で正反転を行う。
Next, the results of an experiment conducted to confirm the turning angle detection capability of the turning
In this experiment, as shown in FIG. 6, a test table 110 having a
慣性センサ103の測定値に基づいて算出した旋回角度を示す図8(a)と、エンコーダ108の測定結果による旋回角度を示す図7を比較すると、慣性センサ103による測定値には、再現されない部分Aが生じることが確認された。エンコーダ108の測定結果に対する慣性センサ103の測定結果の誤差を確認すると、図8(b)に示すように、ドリフト誤差が累積されていることがわかる。
次に、慣性センサ103の測定値により算出された旋回角度を、検出センサ106による検出結果に基づき補正した結果をエンコーダ108の測定値と比較する。図9(a)に示すように、補正後の旋回角度は、図7に示すエンコーダ108の計測結果と略同じような線形を示す結果となり、精度が向上したことが確認できた。また、誤差は、図9(b)に示すように、累積されることなく±4°内に収まっている。
このように、慣性センサ103の出力フィルター処理を行うことで、精度向上に寄与することが確認できた。
Comparing FIG. 8A showing the turning angle calculated based on the measurement value of the
Next, the result of correcting the turning angle calculated from the measurement value of the
Thus, it was confirmed that performing the output filtering process of the
以上、本発明に係る実施形態について説明したが、本発明は前述の実施形態に限られず、前記の各構成要素については本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更が可能である。
例えば、本実施形態の旋回角度検出装置2を使用可能な重機は、下部機構11上で上部機構12が旋回する重機であればバックホウ1に限定されるものではなく、例えばクレーン等であってもよい。
また、前記実施形態では、下部機構11に検出体5を設置し、上部機構12に検出センサ6を設置する場合について説明したが、下部機構11に検出センサ6を設置し、上部機構12に検出体5を設置してもよい。
また、前記実施形態では、慣性センサ3として6軸センサを使用したが、慣性センサ3は必ずしも6軸センサである必要はなく、例えば、1軸センサであってもよい。
Although the embodiments according to the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and the constituent elements described above can be changed as appropriate without departing from the scope of the present invention.
For example, a heavy machine that can use the turning
Further, in the above-described embodiment, the
Further, in the above embodiment, a six-axis sensor is used as the
また、前記実施形態では、複数の検出体5を一つの検出センサ6により検知する場合について説明したが、複数の検出センサ6により一つの検出体5を検知するようにしてもよい。例えば、複数の検出センサ6を下部機構11の位置(原点に対する角度)が既知な位置に配設し、一つの検出体5を上部機構12に設けて、上部機構12とともに旋回する検出体5が検出センサ6の前を通過した際の検出センサ6の位置により補正を行ってもよい。
また、複数の検出体5を一つの検出センサ6により検知する場合における検出体5の数は、二つ以上であれば限定されるものではない。また、検出体5に設ける識別子54の数は二つに限定されるものではなく、一つや三つ以上であってもよい。また、前記実施形態では、識別子54の上下方向に列状に配置する場合について説明したが、識別子54の配置は限定されるものではなく、例えば、横方向(水平)に列状に配置してもよい。識別子54はボルトに限定されるものではない。また、同期用識別子53は、必要に応じて設ければよい。
Further, in the above embodiment, a case where a plurality of
Moreover, the number of the
また、検出センサ6の近接センサ61の数は、検出体5の同期用識別子53の有無および識別子54の数に応じて適宜決定すればよい。また、近接センサの配置は、上下方向に列状に配置する場合に限定されるものではなく、例えば、横方向に配置してもよく、識別子54の配置に応じて適宜決定すればよい。また、検出センサ6の配置は、限定されるものではなく、例えば、原点から旋回中心線周りに所定角度だけ回転した位置であってもよい。
また、前記実施形態では、検出センサ6として、近接センサ61を使用する場合について説明したが、検出センサ6の種類は限定さえるものではなく、例えば、光センサや磁気センサであってもよい。
Also, the number of
Also, in the above embodiment, the
1 バックホウ
11 下部機構
12 上部機構
2 旋回角度検出装置
3 慣性センサ
4 角度算出手段
5 検出体
53 同期用識別子
54 識別子
6 検出センサ
7 角度補正手段
1
Claims (4)
前記上部機構の角速度又は角加速度を検出する慣性センサと、
前記慣性センサで検出された角速度又は角加速度に基づいて、前記上部機構の旋回角度を算出する角度算出手段と、
前記下部機構に固定された複数の検出体と、
一直線上に配置された複数の近接センサを備え、前記上部機構に固定された検出センサと、
前記角度算出手段で算出された旋回角度を補正する角度補正手段と、を備え、
前記検出体は、原点から旋回中心線周りに所定角度だけ回転した位置に設置されており、
前記各検出体は、前記近接センサに対向し得る位置に配置された少なくとも一つの識別子を備え、
前記識別子の位置および数が前記検出体ごとに異なっていて、
前記検出センサは、前記検出体とすれ違ったときに検出信号を出力し、
前記角度補正手段は、前記検出センサから検出信号が出力されたときに、前記所定角度に基づいて、前記角度算出手段で算出された旋回角度を補正する、ことを特徴とする旋回角度検出装置。 A turning angle detection device for detecting a turning angle of an upper mechanism turning on a lower mechanism,
an inertial sensor that detects the angular velocity or angular acceleration of the upper mechanism;
angle calculation means for calculating a turning angle of the upper mechanism based on the angular velocity or angular acceleration detected by the inertial sensor;
a plurality of detection bodies fixed to the lower mechanism;
a detection sensor fixed to the upper mechanism , comprising a plurality of proximity sensors arranged in a straight line ;
an angle correction means for correcting the turning angle calculated by the angle calculation means;
The detection body is installed at a position rotated by a predetermined angle around the turning center line from the origin,
each of the detection bodies includes at least one identifier disposed at a position that can face the proximity sensor;
The position and number of the identifiers are different for each of the detection objects,
The detection sensor outputs a detection signal when it passes the detection object,
The turning angle detecting device, wherein the angle correcting means corrects the turning angle calculated by the angle calculating means based on the predetermined angle when the detection signal is output from the detecting sensor.
前記上部機構の角速度又は角加速度を検出する慣性センサと、
前記慣性センサで検出された角速度又は角加速度に基づいて、前記上部機構の旋回角度を算出する角度算出手段と、
一直線上に配置された複数の近接センサを備え、前記下部機構に固定された検出センサと、
前記上部機構に固定された複数の検出体と、
前記角度算出手段で算出された旋回角度を補正する角度補正手段と、を備え、
前記検出センサは、原点から旋回中心線周りに所定角度だけ回転した位置に設置されており、
前記各検出体は、前記近接センサに対向し得る位置に配置された少なくとも一つの識別子を備え、
前記識別子の位置および数が前記検出体ごとに異なっていて、
前記検出センサは、前記検出体とすれ違ったときに検出信号を出力し、
前記角度補正手段は、前記検出センサから検出信号が出力されたときに、前記所定角度に基づいて、前記角度算出手段で算出された旋回角度を補正する、ことを特徴とする旋回角度検出装置。 A turning angle detection device for detecting a turning angle of an upper mechanism turning on a lower mechanism,
an inertial sensor that detects the angular velocity or angular acceleration of the upper mechanism;
angle calculation means for calculating a turning angle of the upper mechanism based on the angular velocity or angular acceleration detected by the inertial sensor;
a detection sensor fixed to the lower mechanism, comprising a plurality of proximity sensors arranged on a straight line ;
a plurality of detection bodies fixed to the upper mechanism;
an angle correction means for correcting the turning angle calculated by the angle calculation means;
The detection sensor is installed at a position rotated by a predetermined angle around the turning center line from the origin,
each of the detection bodies includes at least one identifier disposed at a position that can face the proximity sensor;
The position and number of the identifiers are different for each of the detection objects,
The detection sensor outputs a detection signal when it passes the detection object,
The turning angle detecting device, wherein the angle correcting means corrects the turning angle calculated by the angle calculating means based on the predetermined angle when the detection signal is output from the detecting sensor.
前記上部機構の角速度又は角加速度を検出する慣性センサと、
前記慣性センサで検出された角速度又は角加速度に基づいて、前記上部機構の旋回角度を算出する角度算出手段と、
前記下部機構に固定された複数の検出体と、
一直線状に配置された複数の近接センサを備え、前記上部機構に固定された検出センサと、
前記角度算出手段で算出された旋回角度を補正する角度補正手段と、を備え、
前記検出体は、原点から旋回中心線周りに所定角度だけ回転した位置に設置されており、
前記各検出体は、前記近接センサに対向し得る位置に配置された同期用識別子および少なくとも一つの識別子取付部を備え、
前記同期用識別子の幅寸法は、前記識別子取付部に取り付けられる識別子の幅寸法よりも小さく、
前記識別子の有無が前記検出体ごとに異なっていて、
前記検出センサは、前記検出体とすれ違ったときに検出信号を出力し、
前記角度補正手段は、前記検出センサから検出信号が出力されたときに、前記所定角度に基づいて、前記角度算出手段で算出された旋回角度を補正する、ことを特徴とする旋回角度検出装置。 A turning angle detection device for detecting a turning angle of an upper mechanism turning on a lower mechanism,
an inertial sensor that detects the angular velocity or angular acceleration of the upper mechanism;
angle calculation means for calculating a turning angle of the upper mechanism based on the angular velocity or angular acceleration detected by the inertial sensor;
a plurality of detection bodies fixed to the lower mechanism;
a detection sensor fixed to the upper mechanism, comprising a plurality of proximity sensors arranged in a straight line ;
an angle correction means for correcting the turning angle calculated by the angle calculation means;
The detection body is installed at a position rotated by a predetermined angle around the turning center line from the origin,
each of the detection bodies includes a synchronization identifier and at least one identifier mounting portion arranged at a position that can face the proximity sensor;
The width dimension of the identifier for synchronization is smaller than the width dimension of the identifier attached to the identifier attachment portion,
The presence or absence of the identifier is different for each of the detection objects,
The detection sensor outputs a detection signal when it passes the detection object,
The turning angle detecting device, wherein the angle correcting means corrects the turning angle calculated by the angle calculating means based on the predetermined angle when the detection signal is output from the detecting sensor.
前記上部機構の角速度又は角加速度を検出する慣性センサと、
前記慣性センサで検出された角速度又は角加速度に基づいて、前記上部機構の旋回角度を算出する角度算出手段と、
一直線状に配置された複数の近接センサを備え、前記下部機構に固定された検出センサと、
前記上部機構に固定された複数の検出体と、
前記角度算出手段で算出された旋回角度を補正する角度補正手段と、を備え、
前記検出センサは、原点から旋回中心線周りに所定角度だけ回転した位置に設置されており、
前記各検出体は、前記近接センサに対向し得る位置に配置された同期用識別子および少なくとも一つの識別子取付部を備え、
前記同期用識別子の幅寸法は、前記識別子取付部に取り付けられる識別子の幅寸法よりも小さく、
前記識別子の有無が前記検出体ごとに異なっていて、
前記検出センサは、前記検出体とすれ違ったときに検出信号を出力し、
前記角度補正手段は、前記検出センサから検出信号が出力されたときに、前記所定角度に基づいて、前記角度算出手段で算出された旋回角度を補正する、ことを特徴とする旋回角度検出装置。 A turning angle detection device for detecting a turning angle of an upper mechanism turning on a lower mechanism,
an inertial sensor that detects the angular velocity or angular acceleration of the upper mechanism;
angle calculation means for calculating a turning angle of the upper mechanism based on the angular velocity or angular acceleration detected by the inertial sensor;
a detection sensor having a plurality of linearly arranged proximity sensors and fixed to the lower mechanism;
a plurality of detection bodies fixed to the upper mechanism;
an angle correction means for correcting the turning angle calculated by the angle calculation means;
The detection sensor is installed at a position rotated by a predetermined angle around the turning center line from the origin,
each of the detection bodies includes a synchronization identifier and at least one identifier mounting portion arranged at a position that can face the proximity sensor;
The width dimension of the identifier for synchronization is smaller than the width dimension of the identifier attached to the identifier attachment portion,
The presence or absence of the identifier is different for each of the detection objects,
The detection sensor outputs a detection signal when it passes the detection object,
The turning angle detecting device, wherein the angle correcting means corrects the turning angle calculated by the angle calculating means based on the predetermined angle when the detection signal is output from the detecting sensor.
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