[发明专利]编码器的输出信号监视系统和编码器的输出信号监视方法有效
申请号: | 201310114441.X | 申请日: | 2013-04-03 |
公开(公告)号: | CN103364022B | 公开(公告)日: | 2017-09-26 |
发明(设计)人: | 山本猛;山下守 | 申请(专利权)人: | 约翰内斯·海德汉博士有限公司 |
主分类号: | G01D18/00 | 分类号: | G01D18/00 |
代理公司: | 中国专利代理(香港)有限公司72001 | 代理人: | 何欣亭,王忠忠 |
地址: | 德国特劳*** | 国省代码: | 暂无信息 |
权利要求书: | 查看更多 | 说明书: | 查看更多 |
摘要: | |||
搜索关键词: | 编码器 输出 信号 监视 系统 方法 | ||
技术领域
本发明涉及检测编码器的劣化的编码器的输出信号监视系统和编码器的输出信号监视方法,其中编码器将旋转圆板或直线状的刻度尺的状态变换成电信号并计测测定对象物的位移量或移动量。
背景技术
编码器将例如旋转圆板或直线状的刻度尺的状态变换成电信号。例如,在光学式的旋转编码器中,由发光元件发出的光透射旋转圆板,用信号处理部将由受光元件接收的信号变换为矩形波状的数字脉冲输出信号。
另外,编码器也与其他电子设备、精密设备同样地由于经年变化而劣化,不能维持初始性能。编码器劣化的主要原因,在机械方面,可列举构成零件(轴承寿命等)的劣化、组装状态(零件的磨损)的变化等。另外,在电方面,可考虑构成零件(在光学式的情况下,LED寿命等)的劣化,其他在光学式的情况下,可考虑玻璃的污染等。
一般而言,如果编码器劣化,则编码器内部的模拟信号的电平和偏压变化。如果从编码器输出的信号是模拟信号,则容易监视其状态。例如,在波形电平成为一定值以下的情况下,进行发出警报等的对策即可,在很多电子设备中实行。可是,从编码器输出的信号,在作为矩形波的数字脉冲信号而输出的情况下,能够判断的信号形态只是H电平和L电平的信号,编码器的劣化难以作为信号电平显现,变得难以判断。此外,前述数字脉冲信号是处理从受光元件输出的模拟信号并进行波形整形等必要的信号处理而得到的信号,这样的数字信号现在占据主流。
另一方面,存在着以下的许多缺点:为了监视编码器内部的模拟信号而需要维护专用的输出线,还另外设置用于模拟信号监视的电路等,零件数增加或构成变得复杂而制造成本增大,反而变得容易出故障等。
因此,一直以来根据经验法则而在某种程度上预测编码器劣化的时期,每隔一定的期间进行维护或更换编码器设备,以能够维持可靠性。可是,在如前所述的每隔一定时期进行维护的方式中,有必要在某种程度上预计安全率而比实际性能劣化的时期提前进行维护。因此,即使是性能尚未劣化的设备,也大多废弃或更换,产生时间和经费的浪费。
在日本特开2004-138386号公报(专利文献1)中,公开了一种数字编码器的控制装置,其特征在于,以补偿墨雾等所导致的编码器的灵敏度劣化造成的性能下降为目的,在由发光部和受光部构成并具有产生与所驱动的被驱动体的驱动速度相应的频率的脉冲信号的频率信号产生装置的数字编码器中,具有检测前述频率信号的各周期的ON时间占空比(duty)的装置,根据前述检测占空比,控制发光部的光量。
另外,在该文献的段落0033中,记载了“搭载有记录头1的滑架2成为能够基于来自编码器14的频率信号而在ASIC 501内部检测其上升、下降并检知各周期的ON时间占空比的构成”。而且,在段落0038中,记载了“在步骤S704中算出各周期的ON时间占空比,在步骤S705中判定为占空比为55%以上,进而并且在步骤S706中,如果写入EEPROM 504的累积记录件数或累积吸引次数为既定值以上,则判断为由于墨雾而导致了编码器14的灵敏度劣化,实施通过提高LED 101的光量来补偿灵敏度的劣化的控制”。在段落0033中,记载了“搭载有记录头1的滑架2成为能够基于来自编码器14的频率信号而在ASIC 501内部检测其上升、下降并检知各周期的ON时间占空比的构成”。
可是,在该文献中,其目的在于,将编码器用于搭载有喷墨记录装置的记录头的滑架的控制,检测从前述记录头吐出的墨雾所导致的光电二极管的灵敏度劣化。因此,并未预定检测编码器的机械零件的劣化所导致的信号变化。而且,前述滑架的移动速度原则上一定,因此,如该文献的0008所记载,关于编码器的输出信号,占空比50%也成为基准。而且,仅是单纯地如果占空比为既定值以上则使发光部的光量增加。所以,难以将该文献的检测方式应用于编码器的动作复杂且占空比从初始状态发生变化的用途。
专利文献1:日本特开2004-138386号公报。
要解决的问题点为,来自编码器的输出信号由于经年变化等而劣化,但在输出对模拟信号进行波形整形而得到的矩形波状的数字脉冲信号的编码器的情况下,由于动作速度、分辨率、移动方向而导致波形的周期、比率(占空比)、相位差、相位方向不同,难以判断,难以进行劣化的检测。本发明的目的为,根据从编码器输出的数字脉冲信号来检测实际上产生了劣化的状况,并进行必要的处置,从而消除维护时间和经费的浪费。
发明内容
本发明利用以下的构成而达成上述目的。
(1)一种编码器的输出信号监视系统,具有:
测定对象,进行旋转或移动动作;
该专利技术资料仅供研究查看技术是否侵权等信息,商用须获得专利权人授权。该专利全部权利属于约翰内斯·海德汉博士有限公司,未经约翰内斯·海德汉博士有限公司许可,擅自商用是侵权行为。如果您想购买此专利、获得商业授权和技术合作,请联系【客服】
本文链接:http://www.vipzhuanli.com/pat/books/201310114441.X/2.html,转载请声明来源钻瓜专利网。
- 上一篇:一种罐装设备中的自动分杯机构
- 下一篇:一种多层次干熄渣转杯粒化器