RU2007107802A

RU2007107802A - Усовершенствования многооборотного кодера

Info

Publication number: RU2007107802A
Application number: RU2007107802/28A
Authority: RU
Inventors: Питер Джордж САНДЕРЗ (GB); Питер Джордж САНДЕРЗ
Original assignee: Роторк Контроулз Лимитед (Gb); Роторк Контроулз Лимитед
Priority date: 2004-09-02
Filing date: 2005-07-26
Publication date: 2008-09-10
Also published as: GB2417842A; CN101006326A; WO2006024812A1; GB2417842B; JP2008511823A; GB0419442D0; EP1784620A1; US20080048653A1; NO20071518L

Claims

1. Абсолютный кодер для измерения углового положения вала от заданной радиальной оси и одновременной или последовательной записи количества полных оборотов вала, проходящего через заданную радиальную базовую ось, содержащий первое колесо и считывающее устройство, так что при повороте первого колеса генерируются уникальные сигналы, определяющие количество секторов первого колеса, которые прошли через заданную радиальную координату исходного положения, причем радиальное положение вала может быть записано и показано и воздействия инициированы, по меньшей мере второе колесо и считывающее устройство, так что при повороте второго колеса генерируются уникальные сигналы, определяющие количество секторов второго колеса, которые прошли через заданную радиальную координату исходного положения второго колеса; и приводной механизм для функционирования вместе с упомянутыми первым и вторым колесами, расположенный так, что поворот первого колеса от радиальной координаты исходного положения через один полный оборот первого колеса вызывает поворот второго колеса на угол, равный углу, занимаемому по меньшей мере двумя секторами второго колеса.

2. Абсолютный кодер по п.1, отличающийся тем, что для каждого из первого и второго колес относительные радиальные положения соответствующих считывающих устройств и секторов таковы, что последовательное изменение от уникального сигнала одного сектора, выполненное считывающим устройством, которое записывает радиальные положения второго колеса, не происходит, пока сектор первого колеса, который определяет завершение оборота первого колеса, не пройдет через рабочую зону сигнального считывающего устройства для первого колеса.

3. Абсолютный кодер по любому из п.1 или 2, отличающийся тем, что приводной механизм представляет собой делительный механизм, расположенный так, что для каждого завершенного оборота первого колеса обеспечивается пошаговое перемещение второго колеса два или более раз, при этом каждая операция пошагового перемещения обеспечивает поворот второго колеса на угол, равный углу, занимаемому одним сектором второго колеса, так что один завершенный оборот первого колеса генерирует два или более сигналов положения от считывающего устройства второго колеса.

4. Абсолютный кодер по любому из п.1 или 2, отличающийся тем, что приводной механизм представляет собой зубчатую передачу, при этом передаточное отношение между первым и вторым колесами составляет целое число, при этом один законченный оборот первого колеса обеспечивает поворот второго колеса на угол, равный углу, занимаемому по меньшей мере двумя секторами второго колеса, и генерирует два или более сигналов положения от считывающего устройства первого колеса.

5. Абсолютный кодер по любому из п.1 или 2, отличающийся тем, что дополнительно содержит средство для обработки сигналов от первого и второго колес, при этом средство обработки обеспечивает, чтобы в комбинированном сигнале, обозначающем радиальное положение первого колеса и число оборотов первого колеса, один оборот первого колеса обозначался более чем одним кодовым сигналом, генерируемым вторым колесом, и указывал, что один сектор колеса из числа, равного двум или более секторам второго колеса, находится в рабочей зоне считывающего устройства.

6. Абсолютный кодер по любому из п.1 или 2, отличающийся тем, что кинематическая цепь устройства содержит дополнительно комплекты дополнительных колес и считывающих устройств, а между колесами размещены дополнительные приводные механизмы, так что каждое дополнительное колесо в последовательности, следующей за первым и вторым колесами, приводится во вращение колесом, непосредственно предшествующим ему в кинематической цепи определенным выше образом, при котором второе колесо активируется первым колесом.

7. Абсолютный кодер по любому из п.1 или 2, отличающийся тем, что первое и второе колеса и любые дополнительные колеса имеют форму дисков.

8. Абсолютный кодер по любому из п.1 или 2, отличающийся тем, что первое и второе колеса и любые дополнительные колеса, генерирующие кодовые сигналы положений, имеют форму барабанов с открытыми или закрытыми торцами с генерирующими коды средствами на или внутри цилиндрической поверхности барабанов.

9. Абсолютный кодер по любому из п.1 или 2, отличающийся тем, что первое и второе колеса и любые дополнительные колеса, генерирующие кодовые сигналы положений, выполнены в виде вращающихся магнитов, причем полоса магнитов проходит над или рядом со считывающими устройствами, чувствительными к магнитным полям, для генерирования уникальных сигналов, соответствующих прибавляемым (и/или убавляемым) секторам колес, при этом каждый уникальный сигнал зависит от относительных радиальных положений полюсов упомянутых магнитов и считывающих устройств.

10. Абсолютный кодер по любому из п.1 или 2, отличающийся тем, что все колеса вместе с соответствующими сигнальными считывающими устройствами, средствами кодирования положения и расположенными между колес приводными механизмами имеют один и тот же вид и конфигурацию.

11. Абсолютный кодер по п.6, отличающийся тем, что колеса каждого комплекта вместе с индивидуальными сигнальными считывающими средствами и средствами кодирования положения индивидуально размещены внутри соответствующих отдельных корпусов, при этом валы, на которых установлены колеса, являются удлиненными для прохождения через каждый корпус, причем корпуса установлены на подраме, на которой также установлены приводные механизмы для обеспечения управления валом одноколесного кодера в кинематической цепи посредством многооборотного ведущего вала.

12. Абсолютный кодер по любому из п.1 или 2, отличающийся тем, что комплекты колес, валов колес и считывающих устройств установлены на общей подраме.

13. Абсолютный кодер по п.12, отличающийся тем, что общая подрама является печатной платой, а сигнальные считывающие устройства выполнены в виде электронных чипов, которые установлены непосредственно на печатной плате.

14. Абсолютный кодер по п.12, отличающийся тем, что печатная плата содержит или на ней установлены средства обработки некоторых или всех обрабатываемых сигналов, формируемых колесами кодера.

15. Абсолютный кодер, имеющий последовательные сборки колесных устройств в кинематической цепи, и в котором привод между каждым из последовательных колес кодера содержит комбинацию зацепляющихся зубчатых колес и делительное устройство, установленное на отдельном валу между осями ведущего и ведомого колес и содержащее зубчатое колесо, находящееся в зацеплении с ведомым зубчатым колесом и делительным колесом, круглый счетчик, установленный на или выполненный за одно целое с ведущим зубчатым колесом, при этом счетчик содержит по меньшей мере два выреза и взаимодействует с имеющими вогнутую форму поверхностями на наиболее удаленном диаметре делительного колеса, по меньшей мере два по существу круглых пальца, установленных на или выполненных за одно целое с ведущим зубчатым колесом, причем упомянутые пальцы взаимодействуют с пазами, вырезанными в делительном колесе, при этом два последовательных зубчатых колеса кодера и делительное колесо вращаются в отдельных параллельных плоскостях, а взаимодействующие поверхности делительного колеса вращаются на диаметре, который перекрывает наружные диаметры ведущего и ведомого зубчатых колес.

16. Сборка абсолютного кодера по любому из пп.1, 2 или 15, которая при использовании совместно с обрабатывающими средствами/программным обеспечением, предусмотренным для определения радиального и линейного положения вала, предназначена для обеспечения активирования цепи предупредительной сигнализации при механической неисправности в механизмах, вращающих колеса кодера.

17. Сборка абсолютного кодера по п.16, отличающаяся тем, что предназначена для генерирования последовательности сигналов положения в виде возрастающих или убывающих последовательностей чисел, при этом разность значений между последовательными сигналами положения является постоянным увеличивающимся (или уменьшающимся) числом, имеющим минимальное значение, равное единице, отличающееся тем, что обрабатывающие средства/программное обеспечение содержит операцию сканирования, которая активируется каждой следующей операцией счета и завершается перед следующей операцией счета, при этом цепь предупредительной сигнализации активируется, если возрастание (убывание) между промежуточными и предпоследним счетами отличается от постоянного возрастающего (или убывающего) числа.

18. Сборка абсолютного кодера по п.17, отличающаяся тем, что вал установлен с возможностью перемещаться через положение, в котором кодер записывает нулевой счет, при этом связанное обрабатывающее средство/логическое средство программного обеспечения выполнено так, что увеличивающееся (или уменьшающееся) значение между сигналами, обозначающими нулевое число и уникальное число перед нулевым числом, будет распознано обрабатывающими средствами/программным обеспечением как то же число, что и уникальное постоянное увеличивающееся число между любой другой парой последовательных счетов.

19. Сборка абсолютного кодера по любому из п.17 или 18, отличающаяся тем, что предупредительный сигнал, обозначающий прерывность в счете, генерированном для измерения перемещения вала, имеет вид энергонезависимой памяти, при этом статус упомянутого сигнала поддерживается, когда все источники электропитания к устройству кодера и к электродвигателю, приводящему упомянутый вал, были отключены.

20. Исполнительная система, наблюдаемая и контролируемая абсолютным устройством кодера по п.19, отличающаяся тем, что предупредительный сигнал, обозначающий, что возникла неисправность в течение предшествующего рабочего цикла, повторно активируется до тех пор, пока питание не восстановится в исполнительной системе, при этом сигнал способен предупредить дальнейшее функционирование исполнительной системы, если необходимо.

21. Абсолютный многоколесный кодер по любому из пп.1, 2 или 15, отличающийся тем, что содержит обрабатывающее средство/программное обеспечение для генерирования предупреждающего сигнала об угрожающей потере счета, вследствие механического повреждения кодера, которое определяет радиальное положение и число оборотов от координаты исходного положения вала, который приводит первое колесо кинематической цепи колес кодера.

22. Абсолютный многоколесный кодер по п.21, отличающийся тем, что приводной механизм размещен между смежными колесами в кинематической цепи, распознающие положение считывающие устройства и приводные механизмы колес расположены так, что два или более уникальных сигналов генерируются ведущим колесом любой взаимодействующей пары колес в кинематической цепи, при этом сигналы формируются перед вторым сигналом, который указывает успешное завершение вращения ведущего колеса упомянутой пары колес, а интервал между упомянутыми двумя или более сигналами и указанный второй сигнал используются для проверки, что операции, которым соответствуют два или более сигналов, завершены, причем ошибка в завершении упомянутой операции записывается до потери счета положения из-за ошибки, а связанное обрабатывающее средство/программное обеспечение предназначено для сохранения значения счета положения при первой записанной ошибке.