KR100256419B1 - A rotary angle sensing apparatus of a revolutionary instrument - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 관절형 산업장비의 부속장치에 관한 것으로, 특히 관절부의 상대적 회전각을 검출하기 위한 회동기구의 회전각 검출장치에 관한 것이다.The present invention relates to an accessory device for articulated industrial equipment, and more particularly, to an apparatus for detecting a rotation angle of a rotating mechanism for detecting a relative rotation angle of a joint part.
일반적으로 산업장비에 적용되는 관절장치에 있어서, 각 부분의 상대적 회전각을 검출하는 회전각검출기는 각각의 아암을 연결 접속구동하는 접속부위의 기계적 공차에 의해 회전각의 검출정도가 저하되며 기계적 공차에 의한 검출기의 파손이 발생된다.In general, in the joint apparatus applied to industrial equipment, the rotation angle detector which detects the relative rotation angle of each part decreases the degree of detection of the rotation angle by the mechanical tolerance of the connection part connecting and driving each arm, and the mechanical tolerance. The breakage of the detector is caused.
따라서 종래에는 이와 같은 관절장치에서 회전각 검출장치의 기계적인 공차에 의한 영향을 줄여주기 위하여 링크형의 구조가 적용되고 있다.Therefore, in the related art, the link type structure is applied to reduce the influence of the mechanical tolerances of the rotation angle detection device in such a joint device.
그러나 이와 같은 링크형의 구조는 기계적인 공차발생에 따른 회전검출기의 파손은 방지할 수 있으나 기계적인 공차에 의한 회전각의 검출정밀도에 대한 영향을 배제할 수는 없다.However, such a link type structure can prevent damage of the rotation detector due to mechanical tolerances, but cannot influence the detection accuracy of the rotation angle due to mechanical tolerances.
즉 기계적인 오차가 있을 때 부하형태에 따라 핀의 위치가 변하면 링크가 회전하게 되어 동일한 각도에서의 검출각이 변하게 된다.In other words, when there is a mechanical error, if the position of the pin changes according to the load type, the link rotates and the detection angle at the same angle changes.
또한 링크구조의 경우 링크회전부위가 핀과 저어널로 접속되어 구동하므로 기계적인 공차가 발생되어 검출정도를 저하시키게 된다.In addition, in the link structure, since the link rotation part is connected with the pin and the journal, the mechanical tolerance is generated to reduce the detection accuracy.
그리고 장비의 사용정도에 따라 핀과 저어널부가 마모됨으로 인하여 기계적 인 공차는 점점 증가하게 되고 이에 상응하여 검출정도는 그만큼 저하된다.As the pin and journal parts wear out according to the usage of the equipment, the mechanical tolerance increases gradually and the detection accuracy decreases accordingly.
그리고 이러한 링크구조 방식은 부품수의 증가로 인하여 조립성 및 검출기의 수명저하와 외부의 충격, 진동에 의하여 파손이 일어날 수 있어 신뢰성을 떨어뜨리는 요인이 되었다.In addition, such a link structure method may cause damage due to increase in the number of parts and damage due to the assembly life, the life of the detector, the external shock and the vibration, thereby deteriorating reliability.
특히 검출기의 검출부위가 외부로 노출되어 있어 방진, 방습이 안될 경우 검출부위에 부식과 븟기로 인하여 정확한 검출이 어려워 진다.In particular, when the detection part of the detector is exposed to the outside, it is difficult to accurately detect due to corrosion and swelling of the detection part when it is not dustproof or moistureproof.
이와 같은 여러 가지 문제점을 해소하기 위하여 본 발명이 안출된 것으로서 상기의 기계적인 오차가 자체 보상될 수 있도록 하고 외부환경의 영향으로부터 보호될 수 있도록 한 회동기구의 회전각 검출장치를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been made in order to solve the various problems as described above, the object of the present invention is to provide a rotation angle detection device of a rotating mechanism to allow the above mechanical error to be self-compensated and protected from the influence of the external environment. have.
제1도는 본 발명이 적용된 장비실시예.1 is a device embodiment to which the present invention is applied.
제2도는 본 발명의 설치상태 요부 사시도.2 is a perspective view of the main portion of the installation state of the present invention.
제3도는 본 발명의 내부구조 단면도.3 is a cross-sectional view of the internal structure of the present invention.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
100 : 부움 110 : 저어널A100: boolean 110: journal A
111 : 부시베어링 A 120 : 연결플레이트111: bushing bearing A 120: connecting plate
121 : 슬라이드축 A 122 ; 슬라이드축 B121: slide axis A 122; Slide axis B
130 : 저어널 B 131 : 부시베어링 B130: journal B 131: bush bearing B
140 : 상부브라켓 141 : 취부대140: upper bracket 141: mounting bracket
142 : 환형돌출리브 150 : 커플러142: annular protrusion rib 150: coupler
200 : 아암 210 : 하부브라켓200: arm 210: lower bracket
220 : 고정플렌지 230 : 플레이트220: fixed flange 230: plate
300 : 굴삭기 310 : 관절연결부300: excavator 310: joint connection
320 : 회전검출기 330 : 센서 스테이터320: rotation detector 330: sensor stator
340 : 센서로터축 350 : 볼트340: sensor rotor shaft 350: bolt
360 : 오일레스메탈 370 : V 시일360: Oilless Metal 370: V Seal
상기의 목적을 달성하기 위하여 아암과 아암 사이의 상대 회전 운동이 회전각검출기에 전해질 때 수직방향과 수평(반경)방향의 기계적 오차를 보상 수용하기 위하여 각각 슬라이딩운동을 하는 저어널부와 별도의 연결플레이트에 의해 연결되어 회전력이 간접 전달되도록 하며, 회전각 검출부위의 보호커버기능 및 회전력 전달기능을 하는 양쪽 아암의 브라켓이 상대 회전 운동하는 회전접촉부위를 오일레스 메탈에 의해 슬라이딩되도록 하여 상대 기계적 오차를 방지하고, 하부 연결부사이는 V시일에 의하여 밀폐되도록 하여 회전각검출부위의 오염 훼손이 방지되도록 함을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, when the relative rotational movement between the arm and the arm is transmitted to the rotation angle detector, the journal part and the connection plate separate from the journal part each sliding to compensate for the mechanical error in the vertical direction and the horizontal (radius) direction are compensated for. It is connected by means of indirect transmission of rotational force, and the protection cover function of the rotational angle detection part and the brackets of both arms, which serve as the rotational force transmission function, allow the sliding contact part for relative rotational movement to be slid by the oilless metal, thereby reducing the relative mechanical error. And the lower connection part is sealed by the V seal to prevent contamination of the rotation angle detection part.
이하 첨부된 도면에 의거하여 본 발명을 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
각각 상대 회전운동하는 부움(100)과 아암(200)이 관절연결부(310) 일측부에 회전검출기(320)가 설치된다.Each of the buoy 100 and the arm 200 which rotates relative to each other is provided with a rotation detector 320 at one side of the joint connector 310.
상기 회전검출기(320)는 내부의 센서 스테이터(330)와 그 중심부에 끼워 설치되는 센서로터축(340)에 의하여 상기 부움(100)과 아암(200)의 상대 회전각이 검출되는 것이다.The rotation detector 320 detects the relative rotation angles of the buoy 100 and the arm 200 by the sensor stator 330 and the sensor rotor shaft 340 installed in the center of the rotation detector 320.
상기 센서로터축(340)은 커플러(150)에 의하여 상부브라켓(140)의 중심에 돌출설치된 취부대(141)에 연결되며 상기 상부브라켓(140)의 측벽 내부 일정 높이에는 환형 돌출리브(142)가 형성되어 있고 외부 일측에는 저어널 B(130)가 고정되어 있다.The sensor rotor shaft 340 is connected to the mounting table 141 protruding from the center of the upper bracket 140 by the coupler 150, the annular protruding rib 142 at a predetermined height inside the side wall of the upper bracket 140 Is formed and the journal B 130 is fixed to the outer side.
그 저어널 B(130)은 부움(100)에 고정된 저어널 A(110)와 연결플레이트(120)에 의해 연결되는데 이때 연결플레이트(120)의 양단에 서로 수직으로 형성된 슬라이드축 A(121)와 슬라이드축 B(122)가 끼워져 설치된다.The journal B 130 is connected by the journal A 110 and the connecting plate 120 fixed to the buoy 100, wherein the slide shafts A 121 are formed perpendicular to each other at both ends of the connecting plate 120. And slide shaft B 122 are fitted.
한편 아암(120)에 볼트(350)로 고정된 하부브라켓(210)의 내측에는 플레이트(230)와 센서 스테이터(330)가 볼트(350)에 의해 고정되어 아암(200)의 회전시 상기 센서 스테이터(330)가 함께 회전되도록 하였다.On the other hand, the plate 230 and the sensor stator 330 are fixed to the inner side of the lower bracket 210 fixed to the arm 120 by the bolt 350, and the sensor stator is rotated when the arm 200 rotates. 330 was rotated together.
상기 하부브라켓(210)의 상단부에는 결합시 상부브라켓(140)의 이탈방지를 위하여 고정플렌지(220)가 볼트(350)로 고정된다.The fixing flange 220 is fixed to the upper end of the lower bracket 210 to prevent the detachment of the upper bracket 140 at the time of coupling to the bolt 350.
즉 상부브라켓(140)의 내벽에 형성된 환형돌출리브(142)를 지지하도록 하여 이탈이 방지되도록 한 것이다.That is to prevent the departure by supporting the annular projection ribs 142 formed on the inner wall of the upper bracket 140.
그리고 상기 상부브라켓(140)과 하부브라켓(210)의 사이에는 다수개의 오일 레스메탈(360)(361)(362)(363)이 끼워 설치되며 외부와 접하는 하부연결부에는 V 시일(370)이 끼워져 밀폐되도록 하였다.In addition, a plurality of oilless metals 360, 361, 362, and 363 may be inserted between the upper bracket 140 and the lower bracket 210, and the V seal 370 may be inserted into a lower connection part contacting the outside. It was sealed.
이와 같이 구성된 본 발명의 작용 및 효과를 살펴보면 굴삭기(300)를 비롯한 여러부분의 관절연결부(310)를 갖는 장비에서 상호 상대적 회전운동을 하는 각각의 부움(100)과 아암(200) 사이에 설치된 회전검출기(320)는 각각 상호 연결부가 연결플레이트(120)에 의해 연결되어 상호간의 기계적 오차에 의한 충격이 회전검출기(320)에 직접적으로 전해지지 않고 완충된다.Looking at the operation and effect of the present invention configured as described above is the rotation installed between each of the buoys 100 and the arm 200 to each other relative rotational movement in the equipment having a joint portion 310 of the various parts, including the excavator 300 The detectors 320 are connected to each other by the connection plate 120 so that the shock due to the mechanical error of each other is not transmitted directly to the rotation detector 320 is buffered.
즉 저어널 A(110)와 슬라이드축 A(121)에 의하여 회전반경방향의 기계적 오차가 보정되며, 저어널 B(130)와 슬라이드축 B(122)에 의해 수직방향의 기계적 오차가 보정된다.That is, the mechanical error in the radial direction is corrected by the journal A 110 and the slide shaft A 121, and the mechanical error in the vertical direction is corrected by the journal B 130 and the slide shaft B 122.
첨부된 도면 제2도와 제3도에 도시된 바와 같이 부움(100)과 아암(200)가 상대적으로 회전되면 부움(100)에 고정된 저어널 A(110)가 함께 회전되며 이에 끼워진 슬라이드축 A(121)를 회전시키게 되고 따라서 연결플레이트(120)가 회전되면서 슬라이드축 B(122)가 끼워진 저어널 B(130)에 회전력이 전달되어 회전된다.As shown in FIG. 2 and FIG. 3, when the buoy 100 and the arm 200 are relatively rotated, the journal A 110 fixed to the buoy 100 is rotated together and the slide shaft A fitted thereto. As the connection plate 120 rotates, the rotation force is transmitted to the journal B 130 into which the slide shaft B 122 is inserted, thereby rotating.
이때 상기의 기계적 오차에 의한 진동, 충격이 슬라이드축 A(121)와 슬라이드축 B(122)가 각각 연결된 저어널 A(110), 저어널 B(130)내를 슬라이드 되면서 보정하게 된다.At this time, the vibration and shock caused by the mechanical error are corrected while sliding in the journal A 110 and the journal B 130 to which the slide shaft A 121 and the slide shaft B 122 are respectively connected.
저어널 B(130)에 전달된 회전력은 상부브라켓(140)에 의해 중앙의 취부대(141)와 커플러(15) 및 이에 연결된 센서로터축(340)과 상대 회전하게 된다.The rotational force transmitted to the journal B 130 is relatively rotated with the mounting bracket 141 and the coupler 15 and the sensor rotor shaft 340 connected thereto by the upper bracket 140.
상기의 상부브라켓(140)과 하부브라켓(210)의 사이에는 다수개의 오일레스메탈(360)이 삽입되어 있어 정밀한 간격 유지 및 작동시 상호 진동이 제거되도록 한 것이다.A plurality of oilless metals 360 are inserted between the upper bracket 140 and the lower bracket 210 to remove mutual vibrations during precise interval maintenance and operation.
또한 외부와 접하는 하부연결부에는 밀폐되도록 V시일(370)이 끼워져 있어 외부로 부터의 먼지나 습기등의 완전 차단되어 센서부의 훼손이 방지되도록 하였다.In addition, the V-seal 370 is fitted to the lower connection portion in contact with the outside to completely block the dust or moisture from the outside to prevent damage to the sensor unit.
이상 살펴본 바와 같이 본 발명에서는 회전각 검출장치인 센서부가 상부브라켓에 둘러싸여져 있으므로 외부의 영향에 의한 손상이 전혀 없으며, 특히 부움과 아암의 상대적 운동이 상호 수직 방향으로 형성된 연결플레이트의 양단 슬라이드축에 의해 각각 저어널부와 연결되어 간접방식으로 회전력이 전달되므로 수직방향과 회전반경방향의 기계적 오차가 보정되어 센서부에는 무리한 외력이 작용되지 않는다.As described above, in the present invention, since the sensor unit, which is a rotation angle detection device, is surrounded by the upper bracket, there is no damage due to external influences, and in particular, relative movements of the pour and the arm are formed on both slide shafts of the connecting plate formed in the vertical direction. Since the rotational force is transmitted in an indirect manner by being connected to the journal part, respectively, the mechanical error in the vertical direction and the radial direction is corrected, and the external force is not applied to the sensor part.
따라서 장시간 사용하여 장비의 관절부가 마모되어 충격진동이 심할 경우에도 회전각검출장치에는 크게 충격이 가해지지 않게 되므로 안전하고 내구성이 매우 우수한 장비제작을 용이하게 하는 유용한 기술인 것이다.Therefore, even when the joint part of the equipment is worn out for a long time and the impact vibration is severe, the rotation angle detection device is not greatly impacted, so it is a useful technology that facilitates the manufacture of a very safe and durable equipment.
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KR101786428B1 (en) * | 2017-06-22 | 2017-10-17 | 두산인프라코어 주식회사 | Wheel loader |
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KR930013390A (en) * | 1991-12-31 | 1993-07-21 | 김연수 | Relative Position Sensor Mounting System for Excavation Joint |
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1993
- 1993-08-31 KR KR1019930017285A patent/KR100256419B1/en not_active IP Right Cessation
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