[发明专利]一种通过象区码的增量式编码器的寻零方法

说明书

本发明涉及一种通过象区码的增量式编码器的寻零方法，根据机构限位范围选择合适的带象区码的编码器，并进行正确的装配，寻零开始后，先通过码盘读数头读取当前机构所处的象码区，并将当前的象区码值赋给象区码变量；同时启动超时限计数器，并进入循环寻零模式，寻零结束时，电机均停止旋转，寻零结果上报系统。本方法不受机构初始位置的限制，寻零时间短，编码器和电机正常情况下一次寻零成功，若机构故障或者编码器码道有损伤时，可以重复多次寻零，保证了寻零的充分性，同时，避免了传统寻零方式对电机和机构的撞击损伤。

技术领域

本发明应用于有限转角高可靠性伺服系统，具体涉及一种通过象区码的增量式编码器的寻零方法。

背景技术

本发明涉及一种通过象区码的增量式编码器的寻零方法，此处所述的机构主要指应用于机载或者弹载光电伺服等高可靠性、稳定性要求的系统。受限于产品成本和国产化编码器的制作工艺的影响，机载光电伺服系统旋转机构更多使用增量式编码器或者准绝对式编码器，传统的寻零方法是在机构限位块两端增加限位传感器，通过限位传感器和电机堵转来作为寻零的主要参考。该寻零方法在寻零过程中机构所处区域不明确，寻零效率低下，且寻零的过程中易碰撞限位开关或者限位块，容易对机构或者电机造成损坏；同时，外部增加限位开关，会增加机构设计成本和机构重量。目前机载产品对减重需要越来越高，要求机载产品的重量越来越轻，为了弥补传统方法的不足，本发明提出了一种通过象区码的增量式编码器的寻零方法。虽然本发明基于上述应用背景，但是本发明不局限于圆形编码器。

目前已有专利提出位置寻零方法，例如有限转角伺服转台用位置寻零方法(CN201010584293.4)，其通过增加光电开关的方式使转台具有第一参考点与辅助参考点两个参考点，该方法仍属于外加限位开关的方式，寻零效率较低，且属于一次性寻零，如果一次寻零失败，则宣告失败。还比如，一种针对带限位转台的快速位置寻零方法(201510147950.1)通过在不同点设置限位点来进行寻零，也属于外置参考点的方式，且也为一次性寻零，若机构故障或者编码器码道有损伤时，寻零不充分，易寻零失败。

发明内容

要解决的技术问题

为了解决现有的编码器寻零需要借助外装传感器，导致机构体积、重量、成本均增加，且传统寻零方法只进行一次寻零，寻零可靠性不高的问题，本发明提供了一种编码器象区码的刻录位置设计和装配方式，同时提出了相应的寻零控制算法。

技术方案

一种通过象区码的增量式编码器寻零方法，其特征在于步骤如下：

步骤1：根据机构限位范围选择合适的带象区码的编码器，并进行正确的装配；选择的编码器刻录的象区码至少能够将整个圆周分为4个区域，其中第2码区至少有一个或多个零位，其它区域有无零位都行；根据伺服机构的限位块位置，安装编码器时，保证机构的非限位区域必须包含1象区在内的至少3个象区；

步骤2：位置寻零：

2.1寻零开始后，先通过码盘读数头读取当前机构所处的象码区，并将当前的象区码值赋给象区码变量；同时启动超时限计数器，并进入循环寻零模式，分别选择2.2-2.5四个分支中的一个分支；

2.2第1象区位置寻零状态

若象区码变量值为1，则机构向顺时针方向旋转，同时判断是否寻到零位，若寻到零位，则寻零成功，电机停止转动；若未寻到零位，继续顺时针方向转动，直至机构进入第3象区，进入第3象区后，象区变量值置为3，同时判断，寻零是否超时，如果仍然未超时限，则转分支2.4；

2.3第2象区位置寻零状态

若象区码变量值为2，则机构向顺时针方向旋转，同时判断是否寻到零位，若寻到零位，则寻零成功，电机停止转动；若未寻到零位，继续顺时针方向转动，直至机构进入第3象区，进入第3象区后，象区变量值置为3，同时判断，寻零是否超时，如果仍然未超时限，则转分支2.4；