[发明专利]编码器

说明书

一种密封式编码器模块，用于安装到机器上以便测量该机器的第一与第二部分的相对位移。该密封式编码器模块可以包括：刻度尺、包括刻度尺信号接收器的读头、以及至少封装该刻度尺和该刻度尺信号接收器的一体式保护壳体。该密封式编码器模块可以被配置用于确定并输出关于由该读头检测到的刻度尺信号的诊断信息。

本发明涉及一种编码器装置。例如，本发明涉及通常被称为密封式编码器、通常也被称为封闭式编码器的编码器。

编码器被用于许多行业来向机器的控制系统提供位置(或其衍生量，例如速度和/或加速度)反馈，例如，机器的一部分相对于该机器的另一部分的位置/运动的反馈控制。如将可以理解到的是，通常上，刻度尺被设置在机器的一部分上而用于读取该刻度尺的读头被设置在该机器的另一部分上，以使得刻度尺与读头的相对位置(以及因此该机器部分的相对位置)可以被读头沿着该编码器的测量维度来检测。

此类编码器所使用的技术可能要求它们的使用环境是干净的并且没有受到例如灰尘、污垢和水分(例如，其可以是基于油和/或水的)等污染。刻度尺和/或读头上的污染可能不利地影响编码器的性能。在许多行业中，使用编码器的这类机器在适当干净的环境下工作，在这种情况下，可以使用通常被称为“外露式编码器”(或“开放式编码器”)的编码器。暴露/开放式编码器的读头可以包括视觉设置指示器(例如，参见可从雷尼绍公司(Renishaw plc)获得的TONiC^TM和RESOLUTE^TM编码器，并且还参见US 5241173和US8505210)。

然而，存在实例，例如在机床行业中，其中该工作环境不干净，并且其中流体及固体碎屑很普遍。在这种情况下，可能存在保护编码器的刻度尺和读头免受这种有害环境的影响的需要。如所已知的，这可以通过在所安装的暴露/开放式编码器上(诸如，在可从雷尼绍公司获得的TONiC^TM或RESOLUTE^TM编码器上)放置覆盖件来实现，以便提供保护该刻度尺和读头免受这种污染影响的密封屏障。然而，通常，在这些情况下，使用不同类型的编码器，该编码器通常被称为密封式(也被称为封闭式)编码器。这种密封/封闭式编码器包括刻度尺和读头、以及封装该刻度尺和该读头的至少刻度尺信号接收部分的一体式保护壳体，并且上述刻度尺、读头和一体式保护壳体被一起提供且安装成单个模块。

本发明提供了一种改进的编码器装置。具体地，本发明涉及对密封式编码器的改进。例如，根据本发明，提供了一种密封式编码器模块，该模块包括：刻度尺、读头以及保护壳体(例如，一体式保护壳体)。

根据本发明的第一方面，提供了一种密封式编码器模块，该密封式编码器模块用于安装到机器上以便测量该机器的第一与第二部分在测量维度/自由度上的相对位移(测量维度/自由度可以是例如线性的或旋转的)。该密封式编码器模块可以包括：刻度尺、包括刻度尺信号接收器的读头、以及至少封装该刻度尺和该刻度尺信号接收器的保护壳体。该密封式编码器模块可以被配置用于确定并输出诊断信息。该诊断信息可以指示该刻度尺与该刻度尺信号接收器具体地在除了该编码器模块的测量维度/自由度以外的至少一个维度/自由度上的相对布置。相应地，该诊断信息可以取决于该刻度尺与该刻度尺信号接收器具体地在除了该编码器模块的测量维度/自由度以外的至少一个维度/自由度上的相对布置。该密封式编码器模块可以被配置用于确定并输出关于由该读头检测到的刻度尺信号的诊断信息。相应地，如以下更详细解释的，由读头检测到的刻度尺信号可以取决于该刻度尺与该刻度尺信号接收器在除了该编码器模块的测量维度/自由度以外的至少一个维度/自由度上的相对布置。如将可以理解到的是，该编码器模块(例如，该读头)还被配置用于确定并输出关于该刻度尺与读头的相对位置的信息(即，在测量维度/自由度上的位置信息)。相应地，该编码器模块可以被配置成确定并输出位置信息和诊断信息二者。

已经发现确定并输出诊断信息对于监测密封式编码器模块的性能和/或对于辅助安装/设置密封式编码器模块是特别有用的；例如，对于具有独立于刻度尺所安排的刻度尺信号接收器的那些密封式编码器模块，以下进行更详细地描述。