[发明专利]编码器的故障检测方法、装置和系统

说明书

技术领域

本发明涉及工程机械领域，具体而言，涉及一种编码器的故障检测方法、装置和系统。

背景技术

工程检测中常会使用编码器进行角度测量，尤其是使用回转编码器检测回转角度。在工程机械行业中，工作环境较为恶劣，普通的回转编码器较脆弱，容易损坏。当此类回转编码器出现故障时，因故障排查困难且不方便维修，用户通常只能对其进行更换，导致用户的使用成本较大。

针对普通回转编码器故障排查困难、不方便维修的问题，相关技术中提供了一种自制编码器装置，如图1所示的自制编码器装置的结构示意图，该装置包括接近开关SQ-A、接近开关SQ-B、接近开关SQ-C及安装板；其中，安装板用于固定接近开关的位置，接近开关用于感应齿轮转动时凹凸面信号，该接近开关不需要与运动部件机械接触，在与运动部件的距离达到一定范围时便可以操作的开关。该自制编码器装置的接近开关产生的信号传入控制器，控制器通过接近开关的相错信号，计算出回转角度。

上述图1所示的自制编码器装置有两种计量模式，其中，模式一：将接近开关SQ-C与接近开关SQ-A、SQ-B一起用于角度测量；模式二：接近开关SQ-C用于检测接近开关SQ-A、SQ-B是否断线，不做角度计量，当接近开关SQ-A或接近开关SQ-B断线时，该自制编码器能够检测出故障。由此可知，该自制编码器装置虽然能够对接近开关SQ-A或接近开关SQ-B的断线进行检测，但是需要其计量模式为上述模式二，并且这种检测方式需要通过另一个接近开关SQ-C完成，一旦接近开关SQ-C损坏或断线，将无法检测上述故障。可见，这种编码器故障检测机制可靠性差。

针对相关技术中的编码器故障检测机制可靠性较差的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

针对上述编码器故障检测机制可靠性较差的问题，本发明提供了一种编码器的故障检测方法、装置和系统。

根据本发明的一个方面，提供了一种编码器的故障检测方法，该编码器设置有用于测量角度的第一接近开关和第二接近开关，该方法包括：根据第一接近开关和第二接近开关的输出信号，获取第一接近开关和第二接近开关各自的脉冲数；根据获取的脉冲数确定该编码器的故障信息。

上述根据获取的脉冲数确定编码器的故障信息包括：确定第一接近开关在第一时间段的第一脉冲数；确定第二接近开关在第一时间段的第二脉冲数；判断第一脉冲数和第二脉冲数是否均小于第一指定值；如果是，确定第一接近开关和第二接近开关均发生信号丢失故障。

上述方法还包括：如果第一脉冲数和第二脉冲数不满足均小于第一指定值，根据第一接近开关和第二接近开关在第二时间段的脉冲差值确定编码器的故障信息。

上述根据第一接近开关和第二接近开关在第二时间段的脉冲差值确定编码器的故障信息包括：确定第一接近开关在第二时间段的第三脉冲数；确定第二接近开关在第二时间段的第四脉冲数；如果第三脉冲数减去第四脉冲数的差值大于第二指定值，确定第二接近开关发生信号丢失故障；其中，沿被测物的靠近编码器一侧的运动方向，第一接近开关位于第二接近开关的上游侧；被测物的运动方向为逆时针转动；如果第三脉冲数减去第四脉冲数的差值小于负的第二指定值，确定第一接近开关发生信号丢失故障。

如果第三脉冲数减去第四脉冲数的差值在负的第二指定值和第二指定值之间，上述方法还包括：判断第一接近开关和第二接近开关在第三时间段的输出信号是否相错；如果否，确定编码器发生第一接近开关和第二接近开关不相错故障。

上述第一时间段、第二时间段和第三时间段为同一时间段或不同的时间段。

上述方法还包括：根据确定的故障信息发送报警信号，其中，故障信息包括故障类型，或者故障信息包括故障类型和故障检测时间。

根据本发明的另一方面，提供了一种编码器的故障检测装置，包括：脉冲数获取模块，用于根据编码器的第一接近开关和第二接近开关的输出信号，获取第一接近开关和第二接近开关各自的脉冲数；其中，第一接近开关和第二接近开关编码器用于测量角度；故障信息确定模块，用于根据脉冲数获取模块获取的脉冲数确定编码器的故障信息。

上述故障信息确定模块包括：第一脉冲数确定单元，用于根据脉冲数获取模块获取的脉冲数确定第一接近开关在第一时间段的第一脉冲数；第二脉冲数确定单元，用于根据脉冲数获取模块获取的脉冲数确定第二接近开关在第一时间段的第二脉冲数；第一判断单元，用于判断第一脉冲数确定单元确定的第一脉冲数和第二脉冲数确定单元确定的第二脉冲数是否均小于第一指定值；第一故障确定单元，用于第一判断单元的判断结果为是时，确定第一接近开关和第二接近开关均发生信号丢失故障。