[发明专利]一种高响应高分辨率双编码系统绝对值编码器

说明书

本发明公开了一种高响应高分辨率双编码系统绝对值编码器，包括由码盘的外双渐变螺线刻道组、内双渐变螺线刻道组、CCD图像传感器和CCD图像传感器安装座组成了绝对式编码系统，以及由码盘的等间距条纹刻道组、反射型传感器和反射型传感器座组成了增量式编码系统；码盘上设有中心孔和定位孔，码盘通过中心孔和定位孔与输出轴定位固定，输出轴与输出轴轴承的内圈紧配合，输出轴轴承的外圈与固定支架紧配合，CCD图像传感器通过CCD图像传感器安装座与固定支架固定，反射型传感器通过反射型传感器安装座与固定支架固定。本发明解决了传统编码器需要复位动作或者在高分辨率情况下响应速度慢等问题，具有高速、高分辨率、高信赖性等优点。

技术领域

本发明涉及编码器技术领域，尤其涉及一种高响应高分辨率双编码系统绝对值编码器。

背景技术

目前，市场上的编码器类型主要分为增量式编码器和绝对式编码器两大类。

增量式编码器的位置是从零位标记开始计算的脉冲数量确定的，其优点是运行时有高的分辨率和高精度的同时也可以有较快的响应速度,但其缺点是每次开机必须要寻找零位标记，故机器必须有复位的动作。

而绝对型编码器的位置是由输出代码的读数确定的。在一圈里，每个位置的输出代码的读数是唯一的。因此，当电源断开时，绝对型编码器并不与实际的位置分离。如果电源再次接通，那么位置读数仍是当前的，有效的，不像增量编码器那样，必须去寻找零位标记。因此增量式编码器断电重新启动无法知道绝对位置，每次需要复位，而绝对式编码器在断电重启后也可以知道准确的绝对位置，不需要重新复位，尤其在机器人的行业应用方面，适应性更强。但目前的绝对式编码器由于运算的数据量庞大，系统复杂，而存在高速运行过程中响应较慢的情况，进而仍然满足不了高速运行条件下越来越高的分辨率的应用需求。

发明内容

有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供高响应高分辨率双编码系统绝对值编码器，对传统编码器做了创新性的设计，充分利用了增量式编码器和绝对式编码器的各自的优点和特点，解决了传统增量式编码器需要复位动作或者绝对式编码器在高分辨率情况下响应速度慢等问题，同时本设计具有高速(高响应性)、高分辨率、高信赖性、体积小、成本低等优点。

为实现上述目的，本发明提供了一种高响应高分辨率双编码系统绝对值编码器，其特征在于：包括码盘、CCD图像传感器、CCD图像传感器安装座、反射型传感器、反射型传感器座、固定支架、输出轴、输出轴轴承；所述码盘上有三组刻道，分别是外双渐变螺线刻道组、内双渐变螺线刻道组和等间距条纹刻道组，其中码盘的外双渐变螺线刻道组、内双渐变螺线刻道组、CCD图像传感器和CCD图像传感器安装座组成了绝对式编码系统，码盘的等间距条纹刻道组、反射型传感器和反射型传感器座组成了增量式编码系统；所述码盘上设有中心孔和定位孔，所述码盘通过中心孔和定位孔与输出轴定位固定，输出轴与输出轴轴承的内圈紧配合，输出轴轴承的外圈与固定支架紧配合，CCD图像传感器通过CCD图像传感器安装座与固定支架固定，反射型传感器通过反射型传感器安装座与固定支架固定。

进一步地，所述CCD图像传感器上设置有一个直线状的检测感应窗口，检测感应窗口从码盘的圆周外向圆周内的方向分别检测扫描着外双渐变螺线刻道组、等间距条纹刻道组和内双渐变螺线刻道组。

进一步地，所述CCD图像传感器安装座上设有CCD图像传感器定位孔和CCD图像传感器安装孔，通过定位孔可以使CCD图像传感器的直线状检测感应窗口的方向与码盘的直径方向成一个小夹角。

进一步地，所述码盘上的外双渐变螺线刻道组由两条螺线形的反光刻道带组成，两刻道带任意一个圆周位置的径向宽度相加之和是相等的。

进一步地，所述内双渐变螺线刻道组与外双渐变螺线刻道组相似，也是由两条渐变的螺线形的反光刻道带组成且两刻道带任意一个圆周位置的径向宽度相加之和也是相等的。

进一步地，所述等间距条纹刻道组则是由周向等间距阵列的反光条纹刻道组成。