[發(fā)明專利]一種機械多圈絕對值編碼器及圈數(shù)解碼方法

在審

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• 申請日: 2020-01-14
• 公開（公告）號: CN111060142A
• 公開（公告）日: 2020-04-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張春輝;錢作忠
• 申請（專利權(quán)）人: 深圳眾為興技術(shù)股份有限公司
• 主分類號: G01D5/244
• 分類號: G01D5/244;G01D5/249
• 代理公司: 深圳力拓知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44313
• 代理人: 龔健

1.一種機械多圈絕對值編碼器，其特征在于，所述機械多圈絕對值編碼器包括安裝座、輸入軸、主動齒輪、至少一個從動齒輪、解碼IC和至少兩個單圈絕對值編碼器，所述主動齒輪與所述從動齒輪轉(zhuǎn)動地設(shè)置于安裝座上，所述輸入軸的一端與所述主動齒輪連接，所述主動齒輪與至少一個從動齒輪嚙合，每個所述從動齒輪的齒數(shù)為互不相同的質(zhì)數(shù)，所述單圈絕對值編碼器對應(yīng)地設(shè)置于所述安裝座上，所述單圈絕對值編碼器用于獲取與其對應(yīng)的齒輪當(dāng)前的單圈位置，所述解碼IC分別與每個單圈絕對值編碼器電性連接，所述解碼IC用于采集每個單圈絕對值編碼器的讀數(shù)來進行多圈數(shù)的解碼。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機械多圈絕對值編碼器，其特征在于，所述安裝座包括第一安裝板和第二安裝板，所述第一安裝板與第二安裝板平行且間隔設(shè)置，并通過多根連接桿連接。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的機械多圈絕對值編碼器，其特征在于，所述主動齒輪與所述從動齒輪轉(zhuǎn)動地設(shè)置于第一安裝板靠近第二安裝板的一側(cè)，所述從動齒輪設(shè)置于所述主動齒輪的外周，且均與主動齒輪嚙合。

4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的機械多圈絕對值編碼器，其特征在于，所述單圈絕對值編碼器為光電式單圈絕對值編碼器、旋轉(zhuǎn)變壓器或磁編碼器。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的機械多圈絕對值編碼器，其特征在于，所述機械多圈絕對值編碼器還包括一級減速機，所述一級減速機的動力輸出軸與所述輸入軸的另一端連接。

6.一種圈數(shù)解碼方法，其特征在于，所述圈數(shù)解碼方法包括以下步驟：

步驟a1，根據(jù)上述結(jié)構(gòu)模型可提取數(shù)學(xué)方程組:

A1×Z1+K1＝m

A2×Z2+K2＝m

A3×Z3+K3＝m

..........

..........

An×Zn+Kn＝m

其中n為正整數(shù)代表總的齒輪個數(shù)，m為整數(shù)代表每個齒輪轉(zhuǎn)過的總齒數(shù)；A1-An為整數(shù)代表1-n號齒輪轉(zhuǎn)過的圈數(shù)；Z1-Zn為各不相同的質(zhì)數(shù)代表1-n號齒輪的齒數(shù)；K1-Kn代表1-n號齒輪當(dāng)前位置的齒數(shù)編號，編號定義從0開始，其最大值比齒數(shù)小1；

步驟b，計算每個齒輪轉(zhuǎn)過的圈數(shù)A1-An以及編碼器主動側(cè)轉(zhuǎn)過的圈數(shù)；

當(dāng)結(jié)構(gòu)和位置確定后n已知，K1-Kn已知，Z1-Zn已知，求解m和A1-An；因Z1-Zn為質(zhì)數(shù)，其最小公倍數(shù)Q＝Z1*Z2*Z3*…*Zn，當(dāng)mQ時，依據(jù)中國剩余定理以上方程有唯一的解；因此已知每個齒輪當(dāng)前齒數(shù)K1-Kn時都能在mQ的范圍內(nèi)找到m的唯一解，也就知道了每個齒輪轉(zhuǎn)過的圈數(shù)A1-An以及編碼器主動側(cè)轉(zhuǎn)過的圈數(shù)。