[發明專利]位置檢測方法和裝置、控制和制造方法、機器人裝置、光學設備

在審

• 申請號: 202010080941.6
• 申請日: 2020-02-05
• 公開（公告）號: CN111537006A
• 公開（公告）日: 2020-08-14
• 發明（設計）人: 堀口春彥
• 申請（專利權）人: 佳能株式會社
• 主分類號: G01D5/26
• 分類號: G01D5/26
• 代理公司: 北京怡豐知識產權代理有限公司 11293
• 代理人: 遲軍;高華麗

本發明提供位置檢測方法和裝置、控制和制造方法、機器人裝置、光學設備。所述位置檢測方法包括：獲得反復地改變第一循環數的第一信號的第一相位值、反復地改變比所述第一循環數大的第二循環數的第二信號的第二相位值、以及反復地改變比所述第二循環數大的第三循環數的第三信號的第三相位值；從所述第二循環數的循環中選擇與所述第一相位值對應的一個循環；選擇與所述第二相位值對應的一個循環以及從所述第二循環數的循環中所選擇的循環；獲得與從所述第二循環數的循環中所選擇的循環的第二相位值對應的所述第三信號的第四相位值；以及通過使用所述第三相位值和所述第四相位值獲得所述標尺的位置。

技術領域

本發明涉及一種檢測目標物體的位置的技術。

背景技術

一般而言，已知編碼器作為用于檢測測量目標物體的平移位置或旋轉位置的設備。存在光學編碼器、磁性編碼器和靜電電容編碼器。以光學編碼器為例，編碼器包括光源、反射或透射從光源發射的光并且能夠相對于光源相對地位移的標尺、以及接收被標尺反射或透射過標尺的光的光接收元件。在標尺上形成有對光進行反射或透射的圖案。由光接收元件接收的光量根據標尺的相對位移而改變。光接收元件輸出與光量的改變對應的檢測信號。已經接收到檢測信號的輸入的處理裝置基于檢測信號獲得標尺的位置。

光學編碼器的檢測系統的示例包括增量系統和絕對系統。增量系統具有更簡單的結構。然而，在增量系統中，當電源關閉時位置信息丟失，因此需要將標尺暫時移動到起始位置。與此相對，在絕對系統中，即使當關閉電源時也不必須將標尺移動到起始位置。

順便來說，存在由于附著到標尺的異物、形成在標尺上的刮痕或源自外部的噪聲而導致位置信息的準確性降低的風險。在日本特開2015-87193號公報中，使標尺和檢測傳感器相對地移動，獲得兩個絕對位置信息和兩個相對位置信息，并且基于兩個絕對位置信息之間的差與兩個相對位置信息之間的差是否匹配來確定在絕對位置信息中是否發現異常。

然而，在日本特開2015-87193號公報中，為了檢測位置信息，需要使標尺和檢測傳感器相對地移動多次，這花費長的時間。因此，在基于位置信息對控制目標物體進行控制的裝置中，控制花費長的時間。

發明內容

根據本發明的第一方面，一種用于標尺的位置檢測方法，所述位置檢測方法包括：由處理器并且在標尺的相同位置處，獲得每所述標尺的預定位移反復地改變第一循環數的第一信號的第一相位值、每所述標尺的預定位移反復地改變比所述第一循環數大的第二循環數的第二信號的第二相位值、以及每所述標尺的預定位移反復地改變比所述第二循環數大的第三循環數的第三信號的第三相位值；由所述處理器從所述第二信號中的所述第二循環數的循環中選擇與所述第一相位值對應的一個循環；由所述處理器并且從所述第三信號中的所述第三循環數的循環中選擇與所述第二相位值對應的一個循環以及從所述第二循環數的循環中所選擇的循環；由所述處理器獲得與從所述第二循環數的循環中所選擇的循環的第二相位值對應的所述第三信號的第四相位值；以及由所述處理器通過使用所述第三相位值和所述第四相位值獲得所述標尺的位置。

根據本發明的第二方面，一種位置檢測裝置包括處理器、標尺以及被構造為將與所述標尺的位置對應的信號輸出到所述處理器的檢測部分。所述處理器在所述標尺的相同位置處，獲得每所述標尺的預定位移反復地改變第一循環數的第一信號的第一相位值、每所述標尺的預定位移反復地改變比所述第一循環數大的第二循環數的第二信號的第二相位值、以及每所述標尺的預定位移反復地改變比所述第二循環數大的第三循環數的第三信號的第三相位值；從所述第二信號中的所述第二循環數的循環中選擇與所述第一相位值對應的一個循環；并且，從所述第三信號中的所述第三循環數的循環中選擇與所述第二相位值對應的一個循環以及從所述第二循環數的循環中所選擇的循環；獲得與從所述第二循環數的循環中所選擇的循環的第二相位值對應的所述第三信號的第四相位值；以及基于所述第三相位值和所述第四相位值獲得所述標尺的位置。

通過以下參照附圖對示例性實施例的描述，本發明的進一步的特征將變得清楚。

附圖說明