DE102018219072A1 - Toothed structure encoder and device with the same - Google Patents
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Abstract
Ein Codierer (2) umfasst einen Hauptkörper (20) und eine gezahnte Codiereinheit (201). Der Hauptkörper (20) ist aus Material mit magnetischer Permeabilität hergestellt. Die gezahnte Codiereinheit (201) ist aus Material mit magnetischer Permeabilität hergestellt und umfasst einen gezahnten Codiersatz (22) und einen gezahnten Positions-Codiersatz (23), die auf dem Hauptkörper (20) angeordnet sind. Der gezahnte Codiersatz (22) umfasst mehrere Aussparungen (221), die in einer ersten Richtung (203) angeordnet sind. Jede der Aussparungen (221) des gezahnten Codiersatzes (22) erstreckt sich in einer zweiten Richtung (202), die zu der ersten Richtung (203) quer verläuft. Der gezahnte Positions-Codiersatz (23) umfasst mehrere Aussparungen (231), die in der zweiten Richtung (202) angeordnet sind. Jede der Aussparungen (231) des gezahnten Positions-Codiersatzes (23) erstreckt sich in der ersten Richtung (203).An encoder (2) comprises a main body (20) and a toothed coding unit (201). The main body (20) is made of material with magnetic permeability. The toothed coding unit (201) is made of material with magnetic permeability and comprises a toothed coding set (22) and a toothed position coding set (23) which are arranged on the main body (20). The toothed coding set (22) comprises a plurality of recesses (221) which are arranged in a first direction (203). Each of the recesses (221) of the toothed coding set (22) extends in a second direction (202) which is transverse to the first direction (203). The toothed position coding set (23) comprises a plurality of recesses (231) which are arranged in the second direction (202). Each of the recesses (231) of the toothed position coding set (23) extends in the first direction (203).
Description
Die Offenbarung betrifft einen Codierer und insbesondere einen Codierer mit gezahnter Struktur.The disclosure relates to an encoder and, more particularly, to a toothed structure encoder.
Eine herkömmliche Messeinrichtung, die in
Da die Komponente aus ferromagnetischem Material jedoch eine gezahnte Struktur nur von einer Art hat, können nur einige ihrer physikalischen Parameter gleichzeitig gemessen werden.However, since the ferromagnetic material component has a toothed structure of only one type, only some of its physical parameters can be measured at the same time.
Daher besteht eine Aufgabe der Offenbarung darin, einen Codierer zu schaffen, der den Nachteil des Standes der Technik vermindern kann.Therefore, an object of the disclosure is to provide an encoder that can alleviate the disadvantage of the prior art.
Nach einem Aspekt der Offenbarung umfasst der Codierer einen Hauptkörper und eine gezahnte Codiereinheit. Der Hauptkörper ist aus Material mit magnetischer Permeabilität hergestellt. Die gezahnte Codiereinheit ist aus Material mit magnetischer Permeabilität hergestellt und umfasst einen gezahnten Codiersatz, der auf einer Oberfläche des Hauptkörpers angeordnet ist, und einen gezahnten Positions-Codiersatz, der zu dem gezahnten Codiersatz benachbart ist und der auf der Oberfläche des Hauptkörpers angeordnet ist, auf der der gezahnte Codiersatz angeordnet ist. Der gezahnte Codiersatz umfasst mehrere Aussparungen, die in einer ersten Richtung angeordnet sind. Jede der Aussparungen des gezahnten Codiersatzes erstreckt sich in einer zweiten Richtung, die zu der ersten Richtung quer verläuft. Der gezahnte Positions-Codiersatz umfasst mehrere Aussparungen, die in der zweiten Richtung angeordnet sind. Jede der Aussparungen des gezahnten Positions-Codiersatzes erstreckt sich in der ersten Richtung.In one aspect of the disclosure, the encoder includes a main body and a toothed encoder. The main body is made of material with magnetic permeability. The toothed coding unit is made of magnetic permeability material and includes a toothed coding set located on a surface of the main body and a toothed position coding set adjacent to the toothed coding set and located on the surface of the main body which the toothed coding set is arranged. The toothed coding set comprises a plurality of recesses which are arranged in a first direction. Each of the recesses of the toothed coding set extends in a second direction which is transverse to the first direction. The toothed position coding set comprises a plurality of recesses which are arranged in the second direction. Each of the recesses of the toothed position coding set extends in the first direction.
Nach einem weiteren Aspekt der Offenbarung umfasst der Codierer einen ringförmigen Hauptkörper und eine gezahnte Codiereinheit. Der ringförmige Hauptkörper ist aus Material mit magnetischer Permeabilität hergestellt, umgibt eine Mittelachse und hat eine erste Oberfläche und eine zweite Oberfläche, die der ersten Oberfläche gegenüberliegt. Die gezahnte Codiereinheit ist aus Material mit magnetischer Permeabilität hergestellt und umfasst einen gezahnten Codiersatz, der auf einer von der ersten Oberfläche und der zweiten Oberfläche des Hauptkörpers angeordnet ist und der mehrere beabstandete Aussparungen umfasst. Jede der Aussparungen ist ringförmig und ist an der Mittelachse zentriert.According to a further aspect of the disclosure, the encoder comprises an annular main body and a toothed coding unit. The annular main body is made of magnetic permeability material, surrounds a central axis, and has a first surface and a second surface opposite to the first surface. The toothed coding unit is made of magnetic permeability material and includes a toothed coding set which is arranged on one of the first surface and the second surface of the main body and which comprises a plurality of spaced recesses. Each of the recesses is ring-shaped and centered on the central axis.
Nach wiederum einem weiteren Aspekt der Offenbarung umfasst der Codierer einen ringförmigen Hauptkörper und eine gezahnte Codiereinheit. Der ringförmige Hauptkörper ist aus Material mit magnetischer Permeabilität hergestellt, umgibt eine Mittelachse und umfasst eine erste Oberfläche und eine zweite Oberfläche, die der ersten Oberfläche gegenüberliegt. Die gezahnte Codiereinheit ist aus Material mit magnetischer Permeabilität hergestellt und umfasst einen gezahnten Codiersatz, der auf einer der ersten Oberfläche und der zweiten Oberfläche des Hauptkörpers angeordnet ist, und einen ringförmigen gezahnten Positions-Codiersatz, der an der Mittelachse zentriert ist, der zu dem gezahnten Codiersatz benachbart ist und der auf derjenigen der ersten Oberfläche und der zweiten Oberfläche des Hauptkörpers angeordnet ist, auf der der gezahnte Codiersatz angeordnet ist. Der gezahnte Codiersatz umfasst mehrere beabstandete Aussparungen. Jede der Aussparungen des gezahnten Codiersatzes ist ringförmig und an der Mittelachse zentriert. Der gezahnte Positions-Codiersatz umfasst mehrere winklig beabstandete Aussparungen, die um die Mittelachse angeordnet sind.According to yet another aspect of the disclosure, the encoder comprises an annular main body and a toothed coding unit. The annular main body is made of magnetic permeability material, surrounds a central axis, and includes a first surface and a second surface opposite to the first surface. The toothed encoder unit is made of magnetic permeability material and includes a toothed encoder set disposed on one of the first surface and the second surface of the main body, and an annular toothed position encoder set centered on the central axis facing the toothed one Coding set is adjacent and which is arranged on that of the first surface and the second surface of the main body on which the toothed coding set is arranged. The toothed coding set comprises several spaced-apart recesses. Each of the recesses of the toothed coding set is ring-shaped and centered on the central axis. The toothed position coding set comprises a plurality of angularly spaced recesses which are arranged around the central axis.
Eine weitere Aufgabe der Offenbarung besteht darin, eine gezahnte Codiervorrichtung zu schaffen, die den Nachteil des Standes der Technik vermindern kann.Another object of the disclosure is to provide a toothed encoder that can alleviate the disadvantage of the prior art.
Nach einem Aspekt der Offenbarung ist die gezahnte Codiervorrichtung an eine lineare Achse montiert, um Schwingung und Verschiebung derselben zu messen, und umfasst den ersten der oben genannten Codierer und eine Erfassungseinheit. Der Codierer ist an die lineare Achse montiert und in einer Erstreckungsrichtung derselben angeordnet. Die Erfassungseinheit ist von dem Codierer beabstandet, entspricht in der Position dem gezahnten Codiersatz und dem gezahnten Positions-Codiersatz der gezahnten Codiereinheit und umfasst einen Sensor zum Erfassen der Amplitude der Schwingung der gezahnten Codiereinheit und eine Magnetisches-Analog-Erfassungskomponente zum Erfassen der Magnetfeldstärke der gezahnten Codiereinheit.In one aspect of the disclosure, the toothed encoder is mounted on a linear axis to measure vibration and displacement thereof and includes the first of the above encoders and a detection unit. The encoder is mounted on the linear axis and arranged in an extending direction thereof. The detection unit is spaced from the encoder, corresponds in position to the toothed coding set and the toothed position coding set of the toothed coding unit and comprises a sensor for detecting the amplitude of the vibration of the toothed coding unit and a magnetic-analog Detection component for detecting the magnetic field strength of the toothed coding unit.
Nach einem weiteren Aspekt der Offenbarung ist die gezahnte Codiervorrichtung an eine Drehwelle montiert, um einen Schlag derselben zu messen, und umfasst den zweiten oder dritten der oben genannten Codierer und eine Erfassungseinheit. Der Codierer umgibt die Drehwelle und ist an dieselbe montiert. Die Erfassungseinheit ist von dem Codierer beabstandet, entspricht in der Position der gezahnten Codiereinheit und umfasst einen Sensor zum Erfassen der Verschiebung der gezahnten Codiereinheit und eine Magnetisches-Analog-Erfassungskomponente zum Erfassen der Magnetfeldstärke der gezahnten Codiereinheit.According to another aspect of the disclosure, the toothed encoder is mounted on a rotary shaft to measure an impact thereof, and includes the second or third of the above-mentioned encoders and a detection unit. The encoder surrounds the rotary shaft and is mounted on it. The detection unit is spaced from the encoder, corresponds in position to the toothed coding unit and comprises a sensor for detecting the displacement of the toothed coding unit and a magnetic-analog detection component for detecting the magnetic field strength of the toothed coding unit.
Weitere Merkmale und Vorteile der Offenbarung werden aus der folgenden ausführlichen Beschreibung der Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen ersichtlich. Es zeigen:
-
1 eine perspektivische Ansicht, die ein erstes Ausführungsbeispiel des offenbarungsgemäßen Codierers illustriert; -
2 einen vergrößerten Ausschnitt einer perspektivischen Ansicht des ersten Ausführungsbeispiels; -
3 eine perspektivische Ansicht, die ein zweites Ausführungsbeispiel des offenbarungsgemäßen Codierers illustriert; -
4 einen vergrößerten Ausschnitt einer perspektivischen Ansicht des zweiten Ausfü hru ngsbeispiels; -
5 eine perspektivische Ansicht, die ein drittes Ausführungsbeispiel des offenbarungsgemäßen Codierers illustriert; -
6 einen vergrößerten Ausschnitt einer Schnittansicht des dritten Ausführungsbeispiels entlang der LinieVI-VI in5 ; -
7 eine perspektivische Ansicht, die ein viertes Ausführungsbeispiel des offenbarungsgemäßen Codierers illustriert; -
8 einen vergrößerten Ausschnitt einer perspektivischen Ansicht des vierten Ausführungsbeispiels; -
9 eine perspektivische Ansicht, die ein fünftes Ausführungsbeispiel des offenbarungsgemäßen Codierers illustriert; -
10 einen vergrößerten Ausschnitt einer perspektivischen Ansicht des fünften Ausführungsbeispiels; -
11 eine perspektivische Ansicht, die ein sechstes Ausführungsbeispiel des offenbarungsgemäßen Codierers illustriert; -
12 einen vergrößerten Ausschnitt einer perspektivischen Ansicht des sechsten Ausfüh ru ngsbeispiels; -
13 eine perspektivische Ansicht, die ein siebtes Ausführungsbeispiel des offenbarungsgemäßen Codierers illustriert; -
14 einen vergrößerten Ausschnitt einer perspektivischen Ansicht des siebten Ausführungsbeispiels; -
15 eine perspektivische Ansicht des ersten Ausführungsbeispiels und einer Erfassungseinheit, die an eine lineare Achse montiert ist; -
16 eine perspektivische Ansicht des vierten Ausführungsbeispiels und einer Erfassungseinheit, die an eine Drehwelle montiert ist; -
17 eine perspektivische Ansicht des sechsten Ausführungsbeispiels und der Erfassungseinheit, die an die Drehwelle montiert ist; -
18 eine perspektivische Ansicht des siebten Ausführungsbeispiels und der Erfassungseinheit, die an die Drehwelle montiert ist, bei Nutzung einer Ausbildung, die sich von der aus dem sechsten Ausführungsbeispiel unterscheidet; -
19 ein Flussdiagramm, das einen Prozess einer gezahnten Codiervorrichtung illustriert, die Schwingung und Verschiebung der linearen Achse misst; -
20 ein Flussdiagramm, das einen Prozess einer gezahnten Codiervorrichtung illustriert, die den Schlag der Drehwelle misst; und -
21 ein Flussdiagramm, das einen Prozess einer gezahnten Codiervorrichtung illustriert, die den Schlag und die Winkelverschiebung der Drehwelle misst.
-
1 a perspective view illustrating a first embodiment of the encoder according to the disclosure; -
2nd an enlarged section of a perspective view of the first embodiment; -
3rd a perspective view illustrating a second embodiment of the encoder according to the disclosure; -
4th an enlarged section of a perspective view of the second exemplary embodiment; -
5 a perspective view illustrating a third embodiment of the encoder according to the disclosure; -
6 an enlarged section of a sectional view of the third embodiment along the lineVI-VI in5 ; -
7 a perspective view illustrating a fourth embodiment of the encoder according to the disclosure; -
8th an enlarged section of a perspective view of the fourth embodiment; -
9 a perspective view illustrating a fifth embodiment of the encoder according to the disclosure; -
10th an enlarged section of a perspective view of the fifth embodiment; -
11 a perspective view illustrating a sixth embodiment of the encoder according to the disclosure; -
12th an enlarged section of a perspective view of the sixth exemplary embodiment; -
13 a perspective view illustrating a seventh embodiment of the encoder according to the disclosure; -
14 an enlarged section of a perspective view of the seventh embodiment; -
15 a perspective view of the first embodiment and a detection unit which is mounted on a linear axis; -
16 a perspective view of the fourth embodiment and a detection unit which is mounted on a rotary shaft; -
17th a perspective view of the sixth embodiment and the detection unit which is mounted on the rotary shaft; -
18th a perspective view of the seventh embodiment and the detection unit, which is mounted on the rotary shaft, using a training that differs from that of the sixth embodiment; -
19th a flowchart illustrating a process of a toothed encoder that measures vibration and displacement of the linear axis; -
20th a flowchart illustrating a process of a toothed encoder that measures the stroke of the rotating shaft; and -
21st a flowchart illustrating a process of a toothed encoder that measures the stroke and angular displacement of the rotating shaft.
Bevor die Offenbarung ausführlicher beschrieben wird, sei darauf hingewiesen, dass in den Figuren die Bezugsziffern oder deren Endziffern gegebenenfalls wiederholt sind, um einander entsprechende oder analoge Elemente zu bezeichnen, die möglicherweise ähnliche Eigenschaften haben.Before the disclosure is described in more detail, it should be pointed out that in the figures, the reference numbers or their end numbers may be repeated in order to denote corresponding or analogous elements which may have similar properties.
Unter Bezugnahme auf
Bei einigen Ausführungsbeispielen ist der Hauptkörper
Der gezahnte Codiersatz
Da bei dem ersten Ausführungsbeispiel der gezahnte Codiersatz
Unter Bezugnahme auf
Der Hauptkörper
Spezifisch ist bei dem zweiten Ausführungsbeispiel der Hauptkörper
Das Befestigungsglied
Unter Bezugnahme auf
Unter Bezugnahme auf
Spezifisch erstreckt sich bei diesem Ausführungsbeispiel jede der Aussparungen
Unter Bezugnahme auf
Unter Bezugnahme auf
Unter Bezugnahme auf
Es wird darauf hingewiesen, dass der Codierer
Zur näheren Erläuterung dessen, wie mit den obigen Ausführungsbeispielen die Messung der linearen Achse oder der Drehwelle erreicht wird, dient eine gezahnte Codiervorrichtung.A toothed coding device serves to explain in more detail how the measurement of the linear axis or the rotary shaft is achieved with the above exemplary embodiments.
Unter Bezugnahme auf
Da der Codierer
Unter spezifischer Bezugnahme auf
Unter Bezugnahme auf
Während der linearen Bewegung der linearen Achse
Außerdem erzeugt der Sensor der Erfassungseinheit
Wenn die gezahnte Codiervorrichtung mit dem Codierer
Zu Beginn ist eine Korrektur der Konzentrizität umgesetzt, was gewährleistet, dass der Codierer
Unter Bezugnahme auf den linken Teil des Flussdiagramms aus
Unter Bezugnahme auf den mittleren Teil des Flussdiagramms aus
Da die gezahnte Codiereinheit
Spezifisch erzeugt die Erfassungseinheit
Zusammenfassend integriert der Codierer
In der obigen Beschreibung wurden zu Erläuterungszwecken zahlreiche spezifische Details angegeben, um ein gründliches Verständnis der Ausführungsbeispiele zu ermöglichen. Für den Fachmann ist jedoch ersichtlich, dass ein oder mehrere weitere Ausführungsbeispiele ohne einige dieser spezifischen Details ausgeführt sein können. Es ist auch zu beachten, dass in dieser Beschreibung ein Verweis auf „ein einzelnes Ausführungsbeispiel“, „ein Ausführungsbeispiel“, ein Ausführungsbeispiel mit Angabe einer Ordnungszahl und so weiter durchgängig bedeutet, dass ein bestimmtes Merkmal, eine bestimmte Struktur oder Eigenschaft in der Ausübung der Offenbarung enthalten sein kann. Des Weiteren ist zu beachten, dass in der Beschreibung manchmal verschiedene Merkmale in einem einzigen Ausführungsbeispiel, einer einzigen Figur oder Beschreibung derselben zusammengefasst sind, um die Offenbarung einfacher zu gestalten und zum Verständnis verschiedener Aspekte der Erfindung beizutragen, und dass bei der Ausübung der Erfindung gegebenenfalls ein oder mehrere Merkmale oder spezifische Details aus einem Ausführungsbeispiel zusammen mit einem oder mehreren Merkmalen oder spezifischen Details aus einem anderen Ausführungsbeispiel ausgeübt werden können.In the description above, numerous specific details have been given for purposes of illustration to enable a thorough understanding of the exemplary embodiments. However, it will be apparent to those skilled in the art that one or more additional embodiments may be implemented without some of these specific details. It should also be noted that in this description, a reference to “a single exemplary embodiment”, “an exemplary embodiment”, an exemplary embodiment with an ordinal number and so on means that a specific feature, a specific structure or property in the exercise of the Revelation may be included. Furthermore, it should be noted that in the description, various features are sometimes combined in a single exemplary embodiment, a single figure or description thereof, in order to make the disclosure easier and to contribute to an understanding of various aspects of the invention, and, if appropriate, when practicing the invention one or more characteristics or specific details from one embodiment can be exercised along with one or more features or specific details from another embodiment.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R012 | Request for examination validly filed | ||
R002 | Refusal decision in examination/registration proceedings | ||
R003 | Refusal decision now final |