JPH07218248A - Bearing with rotation angle detector - Google Patents
Bearing with rotation angle detectorInfo
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- JPH07218248A JPH07218248A JP802394A JP802394A JPH07218248A JP H07218248 A JPH07218248 A JP H07218248A JP 802394 A JP802394 A JP 802394A JP 802394 A JP802394 A JP 802394A JP H07218248 A JPH07218248 A JP H07218248A
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- bearing
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- Rolling Contact Bearings (AREA)
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は回転角度検出器付軸受
に関し、特に、同軸的に回転する第1および第2の回転
体の相対回転角度を検出するような回転角度検出器付軸
受に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a bearing with a rotation angle detector, and more particularly to a bearing with a rotation angle detector for detecting the relative rotation angle of first and second rotating bodies that rotate coaxially.
【0002】[0002]
【従来の技術】図3は従来の回転角度検出装置の使用状
態を示す図であり、多関節ロボットの関節部33の要部
を示す正面図であり、図4は図3の一部を破断して示し
た側面図である。多関節ロボットの関節部33において
は、一方のアーム31の端部に設けられた回転軸31a
が他方のアーム32の端部に設けられた支持孔32a内
にベアリング34を介して回転自在に設けられている。
また、関節部33にはアーム31,32間の角度を検出
するための回転角度検出装置36が設けられており、回
転角度検出装置36の回転軸36aはカップリング35
を介して回転軸31aに接続され、回転角度検出装置3
6本体は支持部材37を介してアーム32に固定されて
いる。回転角度検出装置36内には、回転軸36aの回
転角度θに応じて電気抵抗値が変化する可変抵抗器(図
示せず)が設けられており、この可変抵抗器の電気抵抗
値に基づいてアーム31,32間の角度θが検出され、
さらにはアーム31,32の動作が制御される。2. Description of the Related Art FIG. 3 is a view showing a usage state of a conventional rotation angle detecting device, and is a front view showing a main part of a joint part 33 of an articulated robot, and FIG. 4 is a partially broken view of FIG. It is the side view shown. In the joint part 33 of the multi-joint robot, a rotary shaft 31 a provided at the end of one arm 31
Is rotatably provided via a bearing 34 in a support hole 32a provided at the end of the other arm 32.
Further, the joint portion 33 is provided with a rotation angle detection device 36 for detecting an angle between the arms 31 and 32, and a rotation shaft 36 a of the rotation angle detection device 36 has a coupling 35.
Is connected to the rotary shaft 31a via a rotary angle detecting device 3
The 6 main body is fixed to the arm 32 via a support member 37. A variable resistor (not shown) whose electric resistance value changes according to the rotation angle θ of the rotation shaft 36a is provided in the rotation angle detection device 36, and based on the electric resistance value of this variable resistor, The angle θ between the arms 31 and 32 is detected,
Furthermore, the operations of the arms 31 and 32 are controlled.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
多関節ロボットにおいては、回転角度検出装置36の故
障が多いことおよびその寿命の短いことが問題になって
いた。その原因は、多関節ロボットの激しい動作によ
り、回転角度検出装置36に用いられている可変抵抗器
の抵抗体がすぐに摩耗してしまうことにある。また、出
力信号がアナログ量であるため、外部からの電気ノイズ
の影響を受けやすく、装置の動作不良を起こすおそれが
あった。However, in the above-mentioned articulated robot, many problems of the rotation angle detection device 36 and a short life thereof have been problems. The cause is that the resistor of the variable resistor used in the rotation angle detection device 36 is quickly worn by the violent operation of the articulated robot. Further, since the output signal is an analog amount, it is likely to be affected by electrical noise from the outside, which may cause a malfunction of the device.
【0004】それゆえに、この発明の主たる目的は、回
転対の回転角度を安定して正確に検出することができる
ような回転角度検出器付軸受を提供することである。Therefore, a main object of the present invention is to provide a bearing with a rotation angle detector which can stably and accurately detect the rotation angle of a rotation pair.
【0005】[0005]
【課題を解決するための手段】請求項1の回転角度検出
器付軸受は別体もしくは該軸受の一方の輪に設けられる
導体からなる接触子と、軸受の回動輪側に導体と絶縁体
とからなる複数のコード化された同心円パターンもしく
は同一周面上のパターンとを備えて構成される。A bearing with a rotation angle detector according to claim 1 is a separate body or a contactor made of a conductor provided on one ring of the bearing, and a conductor and an insulator on the rotating ring side of the bearing. And a plurality of coded concentric circle patterns or patterns on the same peripheral surface.
【0006】請求項2に係る発明では、請求項1の同心
円パターンまたは同一円周上のパターンは回動輪側に絶
縁パターンを直接パターニングして形成される。In the invention according to claim 2, the concentric pattern or the pattern on the same circumference according to claim 1 is formed by directly patterning an insulating pattern on the rotating wheel side.
【0007】請求項3に係る発明では、請求項1の接触
子と同心円パターンとの接触位置をずらせることによっ
て、位相差を持たせて同心円パターンを1種類とするこ
とにより、インクリメンタル型角度検出器を構成する。In the invention according to claim 3, the contact position of the contact according to claim 1 and the concentric circle pattern are shifted so that there is a phase difference so that one kind of concentric circle pattern is provided, and thus the incremental angle detection is performed. Make up a container.
【0008】[0008]
【作用】この発明に係る回転角度検出器付軸受は、導体
と絶縁体とを配置した同心円パターンまたは同一円周上
のパターンと、そのパターン上を導体から形成された接
触子が移動することで、回転角を導通の有無というデジ
タル量で検出する。In the bearing with rotation angle detector according to the present invention, the concentric pattern or the pattern on the same circumference in which the conductor and the insulator are arranged and the contact formed from the conductor move on the pattern. , The rotation angle is detected by a digital amount indicating the presence or absence of conduction.
【0009】[0009]
【実施例】図1はこの発明の一実施例を示す図である。
回転角度検出器付軸受は図1(a)に示すように、外輪
1と内輪2とを含み、内輪2の端面には絶縁体層3が形
成され、図1(c)に示すようにその上に軸受軸心と同
心円状に導体によるパターン4が形成される。このパタ
ーンは必要に応じて決められた角度で導体を絶縁体で覆
うことにより、複数本の組合わせで絶対角度が表現でき
るようにコード化されている。また、中心部の導体円は
共通電極として作用し、寸断されない円周上に形成され
ている。FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of the present invention.
As shown in FIG. 1 (a), the bearing with a rotation angle detector includes an outer ring 1 and an inner ring 2, an insulator layer 3 is formed on an end surface of the inner ring 2, and as shown in FIG. A pattern 4 made of a conductor is formed on the top of the bearing so as to be concentric with the bearing axis. This pattern is coded so that the absolute angle can be expressed by combining a plurality of wires by covering the conductor with an insulator at an angle determined as necessary. Further, the conductor circle in the center portion acts as a common electrode and is formed on the circumference which is not cut.
【0010】一方、内輪2には、図1(b)に示すよう
に導体により形成された接触子5が取付けられ、回転角
度により共通電極とその角度に該当する導体パターンを
短絡する。これによって、各導体パターンと共通電極と
の導通の有無によりコード化されたデジタル値により、
その絶対角度を検出することができる。On the other hand, a contactor 5 made of a conductor is attached to the inner ring 2 as shown in FIG. 1B, and the common electrode and the conductor pattern corresponding to the angle are short-circuited depending on the rotation angle. By this, by the digital value encoded by the presence or absence of conduction between each conductor pattern and the common electrode,
The absolute angle can be detected.
【0011】また、外輪1本体を共通電極とし、端面を
酸化させた酸化膜などによる絶縁体によって同じような
パターンを形成し、接触子5を各パターン独立としても
同様の効果が得られかつさらに小型化できる。The same effect can be obtained even if the outer ring 1 main body is used as a common electrode and a similar pattern is formed by an insulator such as an oxide film whose end face is oxidized, and the contacts 5 are independent of each pattern. Can be miniaturized.
【0012】なお、上述の説明では、外輪1の端面にパ
ターン4を形成し、その面に対向する外輪2に接触子5
を形成するようにしたが、外輪1に接触子5を設け、内
輪2に導体パターン4を形成するようにしてもよい。In the above description, the pattern 4 is formed on the end surface of the outer ring 1, and the contact 5 is attached to the outer ring 2 facing the surface.
However, the outer ring 1 may be provided with the contact 5 and the inner ring 2 may be formed with the conductor pattern 4.
【0013】さらに、上述の説明では、アブゾリュート
型について示したが、インクリメンタル型の場合は、パ
ターンのピッチが90度位相のずれた2本の同心円とす
ることで実現してもよい。また、この位相差は接触子5
側で接触位置をずらせるようにしてもよい。このとき、
パターンは単なる放射状の格子パターン1種類のみとな
る。Further, in the above description, the absolute type is shown, but in the case of the incremental type, the pattern pitch may be realized by two concentric circles whose phases are shifted by 90 degrees. Also, this phase difference is due to the contact 5
The contact position may be shifted on the side. At this time,
The pattern is only one kind of radial lattice pattern.
【0014】図2はこの発明の他の実施例を示す図であ
る。この実施例は、図2(a)に示す内輪2の外周面に
軸方向に沿って図2(b)に示すような複数のパターン
6を形成したものである。そして、内輪2の外周面に対
向する外輪1の内周面には、接触子5がパターン6に接
触するように設けられる。この図2に示した実施例にお
いても、接触子5がパターン6に接触することによっ
て、コード化されたディジタル信号を出力することがで
きる。FIG. 2 is a diagram showing another embodiment of the present invention. In this embodiment, a plurality of patterns 6 as shown in FIG. 2B are formed along the axial direction on the outer peripheral surface of the inner ring 2 shown in FIG. 2A. A contact 5 is provided on the inner peripheral surface of the outer ring 1 facing the outer peripheral surface of the inner ring 2 so as to contact the pattern 6. In the embodiment shown in FIG. 2 as well, when the contact 5 comes into contact with the pattern 6, it is possible to output a coded digital signal.
【0015】なお、図1および図2に示した核実施例に
おいては、接触子5を外輪1に設けたが、接触子5を外
輪1とは別個に独立して設けるようにしてもよい。In the core embodiment shown in FIGS. 1 and 2, the contact 5 is provided on the outer ring 1, but the contact 5 may be provided separately from the outer ring 1 and independently.
【0016】[0016]
【発明の効果】以上のように、この発明によれば、導体
と絶縁体とを交互に配置した同心円パターンまたは同一
周面上のパターンと、そのパターン上を導体により形成
された接触子が移動することにより回転角を導通の有無
というデジタル量で検出することができる。しかも、回
転角度検出器付軸受はデジタル値を出力するため、電気
ノイズによる影響を受けにくく、また従来のように抵抗
体は摩耗によって精度が低下するが、この発明では導体
と絶縁体によるパターンを検出してデジタル信号を出力
するようにしているので、そのパターンが欠けるまで精
度の低下が起こることはないため、抵抗体を用いること
より精度を長期にわたって安定して維持することがで
き、かつ寿命を長くすることができる。As described above, according to the present invention, the concentric circle pattern or the pattern on the same circumferential surface in which the conductor and the insulator are alternately arranged, and the contact formed by the conductor moves on the pattern. By doing so, the rotation angle can be detected by a digital amount indicating the presence or absence of conduction. Moreover, since the bearing with a rotation angle detector outputs a digital value, it is not easily affected by electrical noise, and the accuracy of the resistor is deteriorated by abrasion as in the conventional case. Since the detection is performed and the digital signal is output, the accuracy does not decrease until the pattern is lacking.Therefore, using a resistor makes it possible to maintain the accuracy stably over a long period of time, and to reduce the service life. Can be lengthened.
【図1】この発明の一実施例を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of the present invention.
【図2】この発明の他の実施例を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing another embodiment of the present invention.
【図3】従来の回転角度検出器の使用状態を示す図であ
る。FIG. 3 is a diagram showing a usage state of a conventional rotation angle detector.
【図4】図3の一部を破断して示した側面図である。FIG. 4 is a side view showing a part of FIG. 3 in a cutaway manner.
1 外輪 2 内輪 3 絶縁体層 4,6 パターン 5 接触子 1 Outer ring 2 Inner ring 3 Insulator layer 4, 6 Pattern 5 Contact
Claims (3)
設けられる導体からなる接触子と、 前記軸受の回動輪側に導体と絶縁体とからなる複数のコ
ード化された同心円パターンもしくは同一周面上のパタ
ーンとを備えた、回転角度検出器付軸受。1. A contact made of a conductor provided separately from the bearing or on one ring of the bearing, and a plurality of coded concentric circle patterns or the same made up of a conductor and an insulator on the rotating wheel side of the bearing. Bearing with rotation angle detector, which has a pattern on the circumferential surface.
パターンは、前記回動輪側に絶縁パターンを直接パター
ニングして形成される、請求項1の回転角度検出器付軸
受。2. The bearing with a rotation angle detector according to claim 1, wherein the concentric circle pattern or the pattern on the same circumference is formed by directly patterning an insulating pattern on the rotating wheel side.
触位置をずらせることによって、位相差を持たせて前記
同心円パターンを1種類とすることにより、インクリメ
ンタル型角度検出器を構成する、請求項1の回転角度検
出器付軸受。3. An incremental angle detector is constructed by shifting the contact position between the contactor and the concentric circle pattern so as to give a phase difference so that the concentric circle pattern becomes one type. 1. Bearing with rotation angle detector.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP802394A JPH07218248A (en) | 1994-01-28 | 1994-01-28 | Bearing with rotation angle detector |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP802394A JPH07218248A (en) | 1994-01-28 | 1994-01-28 | Bearing with rotation angle detector |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07218248A true JPH07218248A (en) | 1995-08-18 |
Family
ID=11681744
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP802394A Withdrawn JPH07218248A (en) | 1994-01-28 | 1994-01-28 | Bearing with rotation angle detector |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH07218248A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1447579A4 (en) * | 2001-11-22 | 2006-04-12 | Nsk Ltd | Sensor-equipped rolling bearing, and rotation state detecting device |
EP2685116A1 (en) * | 2011-03-10 | 2014-01-15 | IHI Corporation | Bearing, lubricant distribution acquisition device, and lubricant distribution acquisition method |
-
1994
- 1994-01-28 JP JP802394A patent/JPH07218248A/en not_active Withdrawn
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1447579A4 (en) * | 2001-11-22 | 2006-04-12 | Nsk Ltd | Sensor-equipped rolling bearing, and rotation state detecting device |
US7290938B2 (en) | 2001-11-22 | 2007-11-06 | Nsk Ltd. | Sensor-equipped rolling bearing, and rotation state detecting device |
US7481583B2 (en) | 2001-11-22 | 2009-01-27 | Nsk Ltd. | Rolling bearing with sensor and rotary state detecting device |
EP2685116A1 (en) * | 2011-03-10 | 2014-01-15 | IHI Corporation | Bearing, lubricant distribution acquisition device, and lubricant distribution acquisition method |
EP2685116A4 (en) * | 2011-03-10 | 2014-10-15 | Ihi Corp | Bearing, lubricant distribution acquisition device, and lubricant distribution acquisition method |
US9103378B2 (en) | 2011-03-10 | 2015-08-11 | Ihi Corporation | Bearing, lubricant distribution acquisition device and lubricant distribution acquisition method |
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20010403 |