[發(fā)明專利]絕對(duì)編碼器設(shè)置指示

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200980143126.1
• 申請(qǐng)日: 2009-10-27
• 公開（公告）號(hào): CN102197282A
• 公開（公告）日: 2011-09-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 安德魯·保羅·格里布爾;伊恩·羅伯特·戈登-印格拉姆
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 瑞尼斯豪公司
• 主分類號(hào): G01D5/244
• 分類號(hào): G01D5/244;G01D5/249;G01D5/347
• 代理公司: 北京金思港知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11349
• 代理人: 邵毓琴

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及絕對(duì)位置編碼器，尤其涉及用于確定絕對(duì)位置編碼器的設(shè)置的方法和裝置。

背景技術(shù)

絕對(duì)位置編碼器是已知的，它能夠確定讀取頭相對(duì)于標(biāo)尺的絕對(duì)位置。這種編碼器通常包括標(biāo)尺，所述標(biāo)尺具有至少一個(gè)軌道，其中沿著標(biāo)尺的測(cè)量維度連續(xù)地形成唯一的位置數(shù)據(jù)。該數(shù)據(jù)的形式可以例如為偽隨機(jī)位序列或離散密語。通過讀取該數(shù)據(jù)，讀取頭能確定它與標(biāo)尺的相對(duì)絕對(duì)位置。絕對(duì)編碼器能提供沿一個(gè)維度的位置信息(例如如公開號(hào)為WO2002/084223的國際專利申請(qǐng)PCT/GB2002/001629以及歐洲專利No.0503716中所描述的)或者沿兩個(gè)維度的位置信息(例如如歐洲專利申請(qǐng)No.1099936中所描述的)。

絕對(duì)編碼器的正確工作取決于讀取頭和標(biāo)尺的合適設(shè)置。這可以包括讀取頭和標(biāo)尺在自由度方面而不是在測(cè)量維度方面的相對(duì)布置。例如，讀取頭正確讀取標(biāo)尺的能力可以依賴于讀取頭和標(biāo)尺以合適的騎跨高度被相對(duì)地設(shè)置和/或被合適地對(duì)準(zhǔn)，從而讀取頭相對(duì)于標(biāo)尺不搖擺、傾斜或者滾動(dòng)。它還依賴于與標(biāo)尺和讀取頭的相對(duì)設(shè)置無關(guān)的其它因素。例如，讀取頭正確讀取標(biāo)尺的能力可以依賴于標(biāo)尺的清潔度。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種絕對(duì)位置編碼器，其基于對(duì)絕對(duì)標(biāo)尺結(jié)構(gòu)的圖像(representation)的分析，提供表示讀取頭和標(biāo)尺設(shè)置的輸出。

根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供了一種操作絕對(duì)編碼器裝置的方法，所述編碼器裝置包括標(biāo)尺和讀取頭，所述標(biāo)尺具有沿至少一個(gè)測(cè)量維度限定絕對(duì)位置信息的結(jié)構(gòu)，所述讀取頭被構(gòu)造成讀取所述結(jié)構(gòu)，所述方法包括：獲取限定絕對(duì)位置信息的至少一些結(jié)構(gòu)的至少一個(gè)圖像；分析所述至少一個(gè)圖像以便確定表示所述圖像質(zhì)量的至少一個(gè)參數(shù)；以及至少部分地基于所述至少一個(gè)參數(shù)提供表示所述標(biāo)尺和讀取頭的相對(duì)設(shè)置的輸出。

已經(jīng)發(fā)現(xiàn)確定圖像質(zhì)量能提供連續(xù)可靠的方法來檢查讀取頭和標(biāo)尺是否被適當(dāng)?shù)卦O(shè)置，包括檢查讀取頭和標(biāo)尺是否相對(duì)于彼此合適地布置，以及用于檢查標(biāo)尺的狀態(tài)。為了確保讀取頭能獲得精確的和/或可靠的位置信息，這是重要的。因此，表示圖像質(zhì)量的參數(shù)可以提供對(duì)圖像適配性的測(cè)量以便提供位置信息，特別是提供可靠的和/或精確的位置信息。

所述輸出可以以許多不同的方式被使用，以便確保編碼器裝置的正確工作。例如，如下面更詳細(xì)描述的，當(dāng)讀取頭和標(biāo)尺被正確地設(shè)置時(shí)，所述輸出可以被用來提示使用者，從而使得使用者能確保他們正從編碼器裝置獲得最優(yōu)性能。如果輸出表示正在獲得次優(yōu)性能，則使用者可以進(jìn)行校正動(dòng)作。選擇地，輸出可以由例如控制器接收，所述控制器可以響應(yīng)于輸出(例如通過將讀取頭使用在其上的機(jī)器停機(jī))。

確定所述至少一個(gè)參數(shù)可以只是基于所述結(jié)構(gòu)的至少一個(gè)圖像。因此，這使得能夠僅僅從所述至少一個(gè)圖像確定關(guān)于讀取頭和標(biāo)尺相對(duì)布置的設(shè)置信息。特別是，這使得僅僅從包含在單個(gè)軌道中的結(jié)構(gòu)確定設(shè)置信息。因此，所述方法可以用于僅包括單個(gè)軌道的標(biāo)尺。正如將要理解的，如果標(biāo)尺是一個(gè)維度的標(biāo)尺，則軌道僅僅能沿一個(gè)維度延伸。如果標(biāo)尺是兩個(gè)維度的標(biāo)尺，那么軌道能沿兩個(gè)維度延伸。

所述編碼器裝置可以是電磁編碼器或者是電感編碼器。編碼器裝置可以是電容編碼器。選擇地，所述編碼器裝置是光學(xué)編碼器。在這種情況下，所述編碼器裝置可以是透射型裝置，其中讀取頭檢測(cè)通過標(biāo)尺透射的光線。選擇地，所述編碼器裝置可以是反射型裝置，其中讀取頭檢測(cè)從標(biāo)尺反射的光線。所述讀取頭可以包括用于對(duì)標(biāo)尺照明的光源。

正如將要理解的，具有能在標(biāo)尺上限定所述結(jié)構(gòu)的許多合適的方法。例如，可以通過標(biāo)記來限定結(jié)構(gòu)，所述標(biāo)記具有特殊電磁輻射(EMR)特性，例如特殊光學(xué)特性，例如通過標(biāo)尺部件的特殊光透射率或反射率。因此，所述標(biāo)尺可以是光學(xué)標(biāo)尺。結(jié)構(gòu)例如可以由具有最小反射率或透射率值的標(biāo)尺的部件限定。選擇地，結(jié)構(gòu)例如可以由具有最大反射率或透射率值的標(biāo)尺的部件限定。在電磁編碼器的情況下，結(jié)構(gòu)可以通過標(biāo)記限定或者例如通過具有或不具有鐵磁材料限定，所述標(biāo)記具有特殊電磁特性。在電容標(biāo)尺的情況下，結(jié)構(gòu)可以由具有特殊電容特性的標(biāo)記限定。

所述結(jié)構(gòu)可以采取能夠被讀取頭讀取的線條、點(diǎn)或其它構(gòu)造的形式。用于一維標(biāo)尺的優(yōu)選構(gòu)造可以包括沿著與所述測(cè)量維度垂直的維度橫跨軌道整個(gè)寬度延伸的線條。通過對(duì)軌道中結(jié)構(gòu)的選擇性構(gòu)造，在結(jié)構(gòu)中能對(duì)絕對(duì)位置信息進(jìn)行編碼。例如，可以選擇一系列結(jié)構(gòu)的尺寸和/或間隔以便對(duì)軌道中的數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼。