[發明專利]編碼器裝置和位置檢測方法

在審

• 申請號: 202010789737.1
• 申請日: 2020-08-07
• 公開（公告）號: CN112338961A
• 公開（公告）日: 2021-02-09
• 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: B25J19/00
• 分類號: B25J19/00;G01B11/00;G01D5/347
• 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

本發明提供了編碼器裝置和位置檢測方法。編碼器裝置包括：檢測單元；標尺，其與檢測單元相對布設并且能相對于所述檢測單元相對旋轉；以及處理器，其被構造為處理從所述檢測單元輸出的輸出信號以獲得標尺相對于基準位置的相對位置，從而檢測標尺的絕對位置。處理器執行將標尺相對于旋轉軸在預定方向上的偏差量等于或小于閾值的位置設置為所述基準位置的設置處理，所述偏差量根據標尺相對于所述檢測單元的相對旋轉而改變。

技術領域

本發明涉及旋轉編碼器的技術。

背景技術

已知一種旋轉編碼器，其中包括圖案的標尺相對于檢測單元繞旋轉軸相對旋轉，該圖案由檢測單元讀取，并且因此獲得旋轉角度，即標尺的旋轉位置。

旋轉編碼器的類型的示例包括獲得相對旋轉位置的增量型和獲得絕對旋轉位置的絕對型。對于絕對旋轉編碼器，必須采取措施以解決由標尺相對于旋轉軸的偏心引起的誤差，從而以高精度檢測絕對旋轉位置，即絕對位置。作為其示例，日本特開第2010-112949號公報提出了一種方法，其將校正值存儲在存儲單元中并且通過使用存儲在存儲單元中的校正值來校正在測量絕對值時獲得的位置值。

然而，有時編碼器檢測到的絕對位置由于不會根據標尺的旋轉而平滑地變化而大幅偏移和偏離。在這種情況下，即使通過使用校正值來校正位置值，也難以獲得準確的絕對位置。

發明內容

根據本發明的第一方面，編碼器裝置包括：檢測單元；標尺，其與所述檢測單元相對布設并且能相對于所述檢測單元相對旋轉；以及處理器，其被構造為處理從所述檢測單元輸出的輸出信號以獲得標尺相對于基準位置的相對位置，從而檢測標尺的絕對位置。處理器執行將標尺相對于旋轉軸在預定方向上的偏差量等于或小于閾值的位置設置為所述基準位置的設置處理，所述偏差量根據標尺相對于所述檢測單元的相對旋轉而改變。

根據本發明的第二方面，一種用于獲得標尺的絕對位置的位置檢測方法，所述標尺與檢測單元相對布設并且能相對于所述檢測單元相對旋轉，并且被構造為用于獲得從所述檢測單元輸出的輸出信號。所述位置檢測方法包括：進行將標尺相對于旋轉軸在預定方向上的偏差量等于或小于閾值的位置設置為用于檢測標尺的絕對位置的基準位置的設置處理，所述偏差量根據標尺相對于所述檢測單元的相對旋轉而改變，以及通過處理獲得的輸出信號來獲得標尺的絕對位置，從而獲得標尺相對于所述基準位置的相對位移。

通過以下參照附圖對示例性實施例的描述，本發明的其他特征將變得清楚。

附圖說明

圖1是示出根據示例性實施例的機器人裝置的說明圖。

圖2是根據示例性實施例的機器人臂的、示出了其關節的局部截面圖。

圖3A是根據示例性實施例的編碼器裝置的說明圖。

圖3B是根據示例性實施例的編碼器裝置的檢測單元的主視圖。

圖4A是根據示例性實施例的編碼器裝置的標尺的平面圖。

圖4B是示出根據示例性實施例的標尺的圖案的示意圖。

圖5是根據示例性實施例的光接收元件陣列的平面圖。

圖6是示出根據示例性實施例的處理單元的處理電路的電路圖。

圖7是示出根據示例性實施例的游標信號和相位信號的圖。

圖8是示出示例性實施例中的標尺偏心的狀態的說明圖。

圖9A是根據示例性實施例的旋轉編碼器的說明圖。

圖9B是用于描述示例性實施例中的獲得絕對位置的處理的圖。

圖10A是根據示例性實施例的絕對位置的曲線圖。