CN101031780A - 编码器 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种编码器。该编码器包括旋转板、第一处理装置和第二处理装置。在旋转板上设有编码图案。编码图案具有沿旋转板的旋转方向彼此隔开间隔配置的多个狭缝。第一处理装置具有：朝向编码图案照射光的第一发光部；第一受光部，该第一受光部通过接受从第一发光部发出的、通过了编码图案的光，来产生与旋转板的旋转对应的信号；和对来自第一受光部的信号进行处理的第一处理电路部。第二处理装置具有：朝向编码图案照射光的第二发光部；第二受光部，其通过接受从第二发光部发出的、通过了编码图案的光，来产生与旋转板的旋转对应的信号；和对来自第二受光部的信号进行处理的第二处理电路部。

Description

编码器
技术领域
本发明涉及一种用于测量例如旋转轴的旋转速度和旋转位置等的编码器。
背景技术
以往，提出了通过检测设在旋转轴上的旋转标记板的标记，来测量旋转轴的旋转速度和旋转位置的编码器。通过检测旋转标记板的标记而获得的编码器信号由设在印刷基板上的电子电路部进行处理，并作为编码器输出导出到外部(参照专利文献1)。
专利文献1：日本特开平10-141996号公报
但是，在这样的现有的编码器中，由于相对于一个旋转标记板只有一个导出编码器输出的系统，所以为了提高测量的可靠性，必须在旋转轴上设置多个编码器。因此不能降低成本，用于设置各编码器的空间也变大。
发明内容
本发明是为了解决上述问题而完成的，其目的在于提供一种能够降低成本并且能够提高可靠性的编码器。
本发明的编码器包括：旋转板，其上设有编码图案，该编码图案具有沿旋转方向彼此隔开间隔配置的多个狭缝；第一处理装置，其具有：朝向编码图案照射光的第一发光部；第一受光部，该第一受光部通过接受从第一发光部发出的、通过了编码图案的光，来产生与旋转板的旋转对应的信号；和对来自第一受光部的信号进行处理的第一处理电路部；以及第二处理装置，其具有：朝向编码图案照射光的第二发光部；第二受光部，该第二受光部通过接受从第二发光部发出的、通过了编码图案的光，来产生与旋转板的旋转对应的信号；和对来自第二受光部的信号进行处理的第二处理电路部。
附图说明
图1是表示本发明实施方式1的电梯的结构图。
图2是表示图1中的编码器的立体图。
具体实施方式
以下参照附图说明本发明的优选实施方式。
实施方式1
图1是表示本发明实施方式1的电梯的结构图。在图中，在井道1内设置有一对轿厢导轨2和一对对重导轨(未图示)。轿厢3可升降地配置在各轿厢导轨2之间。对重4可升降地配置在各对重导轨之间。
在井道1内的上部设有作为驱动装置的曳引机5。在曳引机5的驱动绳轮5a上绕挂有多根主绳索6。轿厢3和对重4通过各主绳索6悬吊在井道1内。轿厢3和对重4借助于曳引机5的驱动力分别由轿厢导轨2和对重导轨引导着在井道1内升降。
在轿厢3的下部设有当轿厢3的速度异常时进行动作的紧急停止装置(未图示)。紧急停止装置通过抓住各轿厢导轨2来阻止轿厢3下落。另外，在井道1内的上部设有使紧急停止装置动作的限速器7。并且，在井道1内的下部设有张紧轮8。
限速器7具有：具有旋转轴9的限速器主体10；以及与旋转轴9形成为一体、且能够相对于限速器主体10旋转的限速器绳轮11。在限速器绳轮11和张紧轮8上绕挂有限速器绳索12。限速器绳索12的一端部和另一端部与紧急停止装置的操作部(未图示)连接。限速器绳轮11和张紧轮8伴随轿厢3的升降而分别旋转。在旋转轴9上设有编码器13，该编码器13产生与限速器绳轮11的旋转对应的信号。
当轿厢3的速度异常时，限速器绳索12被限速器7把持。限速器绳索12的移动通过由限速器7把持而停止。由此，轿厢3相对于限速器绳索12移动，使得紧急停止装置动作。
在井道1内设有控制电梯的运转的控制装置14。在控制装置14上分别电连接有曳引机5和编码器13。控制装置14根据来自编码器13的信息对曳引机5的驱动进行控制。此外，在井道1内的下部设有：用于缓和对轿厢3的冲击的轿厢用缓冲装置15；和用于缓和对对重4的冲击的对重用缓冲装置16。
图2是表示图1中的编码器13的立体图。在图中，在旋转轴9上通过轴承18可自由旋转地支承有壳体17。旋转轴9的前端部通到壳体1内。壳体17具有：旋转轴9所贯通的轴贯通部17a；在旋转轴9的轴线方向上与轴贯通部17a对置的对置部17b；以及设在轴贯通部17a与对置部17b各自的外周部之间的侧部17c。轴贯通部17a和对置部17b分别与旋转轴9的轴线垂直。轴承18配置在轴贯通部17a与旋转轴9之间。
在旋转轴9上固定有能够与旋转轴9一体地旋转的旋转板19。旋转板19配置在壳体17内。另外，旋转板19相对于旋转轴9的轴线垂直。在旋转板19上以包围旋转轴9的方式设有编码图案20。编码图案20具有沿旋转板19的旋转方向(周向)彼此隔开间隔配置的多个狭缝21。各狭缝21沿旋转板19的径向延伸。
在壳体17内固定有配置在旋转板19与对置部17b之间的绝缘性的印刷基板22。印刷基板22相对于旋转轴9的轴线垂直。
在轴贯通部17a的内表面上分别设有可发光的第一发光元件(第一发光部)23和第二发光元件(第二发光部)24。此外，作为第一发光元件23和第二发光元件24，例如可以举出LED(发光二极管)等。第一发光元件23和第二发光元件24分别朝向编码图案20照射光。从第一发光元件23和第二发光元件24照射的光的方向与旋转轴9的轴线平行。另外，第一发光元件23和第二发光元件24沿旋转板19的旋转方向彼此隔开间隔地配置。在本示例中，第一发光元件23和第二发光元件24关于旋转轴9的轴线配置在相互对称的位置上。
在印刷基板22上设有：第一受光元件(第一受光部)25，其用于接受从第一发光元件23发出的、通过了编码图案20的光；和第二受光元件(第二受光部)26，其用于接受从第二发光元件24发出的、通过了编码图案20的光。第一受光元件25和第二受光元件26是将光转换成电信号的元件。作为第一受光元件25和第二受光元件26，例如可以举出光电二极管和光电晶体管等。第一受光元件25隔着编码图案20与第一发光元件23对置。另外，第二受光元件26隔着编码图案20与第二发光元件24对置。
当旋转板19旋转时，编码图案20反复地使来自第一发光元件23的光通过或者将其遮蔽。即，从第一发光元件23观察，当狭缝21的位置与第一受光元件25的位置一致时，来自第一发光元件23的光通过编码图案20，当狭缝21的位置与第一受光元件25的位置错开时，来自第一发光元件23的光被编码图案20遮蔽。由此，当旋转板19旋转时，第一受光元件25通过编码图案20接受来自第一发光元件23的光，并由此产生与旋转板19的旋转对应的脉冲信号。
另外，当旋转板19旋转时，编码图案20反复地使来自第二发光元件24的光通过或者将其遮蔽。即，从第二发光元件24观察，当狭缝21的位置与第二受光元件26的位置一致时，来自第二发光元件24的光通过编码图案20，当狭缝21的位置与第二受光元件26的位置错开时，来自第二发光元件24的光被编码图案20遮蔽。由此，当旋转板19旋转时，第二受光元件26通过编码图案20接受来自第二发光元件24的光，并由此产生与旋转板19的旋转对应的脉冲信号。
在印刷基板22上设有：对来自第一受光元件25的信号进行处理的第一处理电路部27；和对来自第二受光元件26的信号进行处理的第二处理电路部28。即，第一处理电路部27进行这样的处理：对来自第一受光元件的脉冲信号进行波形整形、并将其作为编码器的输出信号。另外，第二处理电路部28进行这样的处理：对来自第二受光元件的脉冲信号进行波形整形、并将其作为编码器的输出信号。第一处理电路部27和第二处理电路部28彼此电绝缘。
在第一处理电路部27与控制装置14之间电连接有作为第一传输线的第一缆线29。第一缆线29通过第一连接器30可装卸地与第一处理电路部27连接。
另外，在第二处理电路部28与控制装置14之间电连接有作为第二传输线的第二缆线31。第二缆线31通过第二连接器32可装卸地与第二处理电路部28连接。
从第一处理电路部27向控制装置14的输出信号的传输、以及从控制装置14向第一处理电路部27的供电通过第一缆线29进行。另外，从第二处理电路部28向控制装置14的输出信号的传输、以及从控制装置14向第二处理电路部28的供电通过第二缆线31进行。即，第一缆线29和第二缆线31相互独立地进行与控制装置14的电气信息的交换。
此外，第一处理装置41具有第一发光元件23、第一受光元件25和第一处理电路部27。另外，第二处理装置42具有第二发光元件24、第二受光元件26和第二处理电路部28。即，第一处理装置41和第二处理装置42能够分别独立地测量共同的旋转板19的旋转。另外，第一处理装置41和第二处理装置42沿旋转板19的旋转方向彼此隔开间隔地配置。
并且，支承体43用于支承第一处理装置41和第二处理装置42，支承体43具有壳体17和印刷基板22。即，第一处理装置41和第二处理装置42由共同的支承体43支承。另外，编码器13具有旋转板19、第一处理装置41和第二处理装置42。
接下来说明动作。在电梯运转时，第一发光元件23和第二发光元件24通过来自控制装置14的供电而一直发光。当轿厢3在井道1内升降时，限速器绳轮11和旋转板19与轿厢3的升降对应地旋转。
当旋转板19旋转时，编码图案20也旋转。由于编码图案20的旋转，分别来自第一发光元件23和第二发光元件24的光，以与旋转板19的旋转对应的周期，通过编码图案20或被编码图案20遮蔽。
第一受光元件25通过编码图案20接受来自第一发光元件23的光。因此，第一受光元件25接受来自第一发光元件23的光的周期变成与旋转板19的旋转对应的周期。由此，在第一受光元件25中产生与旋转板19的旋转对应的脉冲信号。
然后，在第一受光元件25中所产生的脉冲信号传输给第一处理电路部27，并由第一处理电路部27进行波形整形。之后，整形后的脉冲信号作为编码器的输出信号从第一处理电路部27经第一缆线29传输到控制装置14。
另一方面，第二受光元件26通过编码图案20接受来自第二发光元件24的光。因此，第二受光元件26接受来自第二发光元件24的光的周期变成与旋转板19的旋转对应的周期。由此，在第二受光元件26中，也与第一受光元件25相同地产生与旋转板19的旋转对应的脉冲信号。
然后，在第二受光元件26中所产生的脉冲信号传输给第二处理电路部28，并由第二处理电路部28进行波形整形。之后，整形后的脉冲信号作为编码器的输出信号从第二处理电路部28经第二缆线31传输到控制装置14。
当分别来自第一处理电路部27和第二处理电路部28的信号被输入到控制装置14中时，各输出信号在控制装置14内被独立地处理，从而根据处理结果来控制电梯的运转。
在这样的电梯中，由于第一处理装置41和第二处理装置42测量共同的旋转板19的旋转，所以分别通过第一处理装置41和第二处理装置42，能够独立地获得关于旋转轴9的旋转的多个输出信号。因此，即使在例如第一处理装置41发生故障的情况下，也能够通过第二处理装置42获得输出信号，从而能够提高编码器的可靠性。另外，由于第一处理装置41和第二处理装置42的测量对象是共同的旋转板19，所以能够减少旋转板19的个数，从而能够降低成本。进而，由于旋转板19的个数减少，还能够减小设置空间。
另外，第一处理装置41和第二处理装置42由共同的支承体43支承，所以能够进一步减小编码器整体的设置空间。特别能够减小编码器在旋转轴9的轴线方向上的尺寸(编码器的厚度尺寸)。另外，由于不仅能够减少旋转板19的个数，而且还能够减少支承体43的个数，所以能够进一步降低成本。进而，由于更换时的编码器的个数也减少，所以能够缩短编码器的更换作业所耗费的时间。
另外，由于第一处理装置41和第二处理装置42沿旋转板19的旋转方向彼此隔开间隔地配置，所以能够防止在旋转轴9的轴线方向上的尺寸增大。
另外，由于第一处理装置41和第二处理装置42彼此电绝缘，在第一处理电路部27和第二处理电路部28上分别连接有用于独立地进行与外部的电连接的第一缆线29和第二缆线31，所以例如通过将第一缆线29和第二缆线31分别连接到相互独立的电源供给系统上，即使在一个电源供给系统发生故障的情况下，也能够通过另一个电源供给系统进行供电，能够进一步提高可靠性。
此外，在上述示例中，两个处理装置41、42设在壳体17内，但是也可以在壳体17内设置三个以上的处理装置。在该情况下，各处理装置沿旋转板19的旋转方向彼此隔开间隔地配置。

Claims (4)

1、一种编码器，其特征在于，
上述编码器包括：
旋转板，其上设有编码图案，该编码图案具有沿旋转方向彼此隔开间隔配置的多个狭缝；
第一处理装置，其具有：朝向上述编码图案照射光的第一发光部；第一受光部，该第一受光部通过接受从上述第一发光部发出的、通过了上述编码图案的光，来产生与上述旋转板的旋转对应的信号；和对来自上述第一受光部的信号进行处理的第一处理电路部；以及
第二处理装置，其具有：朝向上述编码图案照射光的第二发光部；第二受光部，该第二受光部通过接受从上述第二发光部发出的、通过了上述编码图案的光，来产生与上述旋转板的旋转对应的信号；和对来自上述第二受光部的信号进行处理的第二处理电路部。
2、根据权利要求1所述的编码器，其特征在于，
上述第一处理装置和第二处理装置由共同的支承体支承。
3、根据权利要求1或2所述的编码器，其特征在于，
上述第一处理装置和第二处理装置沿上述旋转板的旋转方向彼此隔开间隔地配置。
4、根据权利要求1至3中的任一项所述的编码器，其特征在于，
上述第一处理装置和第二处理装置彼此电绝缘，
在上述第一处理电路部和第二处理电路部上分别电连接有用于独立地进行与外部的电连接的第一传输线和第二传输线。
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