旋转编码器和用于确定旋转编码器的故障的方法与流程

本发明涉及一种包括转子和具有轴承结构的轴的旋转编码器。本发明还涉及一种用于检测旋转编码器中的轴承堵塞的方法。本发明还涉及一种包括用于实现根据本发明的方法的计算机程序代码的计算机程序产品，。

背景技术：

1、旋转编码器在工业中被用于位置和速度监视并且通常被安装在马达的轴上或组件的齿轮箱上。旋转编码器可以配备有用于检测组件的轴的运行参数的转子单元和定子单元。

2、旋转编码器装配有不同的轴和轴承。在旋转编码器的轴承被堵塞或变得缓慢的情况下，旋转编码器轴上的驱动扭矩增加并且可能最终导致旋转编码器轴和组件的轴之间的连接断开。

技术实现思路

1、本公开的目的是提供一种旋转编码器，其寻求单独地或以任意组合的方式减轻、缓和或消除本领域中的一个或多个上述缺陷和缺点。

2、本发明的目的是提出一种用于确定旋转编码器的故障的新颖且有利的方法。

3、本发明的另一个目的是提出一种新颖且有利的旋转编码器和一种新颖且有利的用于确定旋转编码器的故障的计算机程序。

4、本发明的另一个目的是提出一种新颖且有利的提供旋转编码器的更可靠且安全运行的方法。

5、本发明的又一目的是提出一种实现自动且用户友好地检测旋转编码器的故障轴承的方法、旋转编码器和计算机程序。

6、本发明的又一个目的是提出一种用于确定旋转编码器的故障的可替代方法、可替代旋转编码器和可替代计算机程序。

7、从以下描述中显而易见这些和其他目的是通过旋转编码器、用于确定旋转编码器的轴承结构的故障的方法、计算机程序产品和计算机可读介质来实现的。

8、这些目的中的一些通过根据本发明的旋转编码器来实现。利用根据本文所描绘的方法实现了其他目的。

9、具体地，本发明的目的通过旋转编码器来实现。旋转编码器包括具有轴承结构的轴。轴承结构被内部地连接至被布置在壳体中的轴向衬套。轴承结构被构造为允许轴相对于壳体旋转。旋转编码器包括附接至轴的转子。旋转编码器还包括定子。旋转编码器还包括被构造为确定轴承结构的故障的装置。装置包括检测设备，该检测设备被构造为确定连接设备是否可运行地连接在旋转编码器的固定部分与衬套之间并且将连接的状态输出到控制装置。如果不存在连接，则检测设备被构造为确定与轴承结构的故障相关联的衬套的旋转。由此，可以以有效和可靠的方式确定轴承结构的故障，从而可以避免与包括旋转编码器的组件的故障相关的大量损坏。由此，可以有效地避免危险情况，诸如与包括旋转编码器的组件相关联的损坏。由此，可以提高包括旋转编码器的组件的安全性。

10、有利的是，提供了旋转编码器的安全可靠的运行。因此，在组件的部件发生严重损坏或磨损之前，关联组件的运行可能被中断。由此，可以保持涉及少量意外干扰的高运行标准。

11、有利的是，由于降低了具有故障部件的旋转编码器的连续运行的风险，可以基本上保持轴承结构的预期使用时间。这还允许在进一步的程度上利用由旋转编码器收集的数据用于统计目的。

12、有利的是，能够以高精度确定轴承结构的故障被识别为旋转编码器的不正确运行的原因。

13、根据旋转编码器的实施例，连接设备包括电路，向该电路提供信号，其中固定部分包括定子，电路连接在定子和衬套之间，其中当确定是否存在连接时检测设备被构造为确定是否存在电信号，其中如果不存在电信号，则确定轴承结构的故障。通过这样提供此类电路，便于确定在定子和衬套之间是否存在连接，从而可以容易且有效地获得轴承结构的故障。

14、根据旋转编码器的实施例，电路包括至少一个电导体，该电导体经由接触构件连接至衬套。根据旋转编码器的实施例，电路包括两个电线。因此，可以容易且有效地获得与控制电路的连接。根据旋转编码器的实施例，电路包括多于两个电线。根据本公开的一个方面，接触构件被构造为附接至衬套。根据本公开的一个方面，接触构件被构造为附接至紧邻定子的衬套。根据本公开的一个方面，接触构件包括接触旋钮。

15、根据旋转编码器的实施例，连接设备还包括柔性支撑构件，柔性支撑构件被布置为便于固定部分与衬套之间的连接。通过这样提供柔性支撑构件，可以容易且有效地提供连接。此类柔性支撑构件便于支撑电路。柔性支撑构件可以是柔性带。根据旋转编码器的实施例，连接设备被构造为在固定部分与衬套之间提供无线连接。通过这样借助于连接设备提供无线连接，可以获得固定部分与衬套之间的容易连接，以及容易检测连接的丢失。无线连接可以通过发光来提供。无线连接可以借助于磁性连接来提供。无线连接可以借助于感应连接来提供。被构造为提供无线连接的装置可以包括发光构件。

16、根据旋转编码器的实施例，装置包括布置在转子与衬套之间的板，板附接至壳体并且被布置为提供在轴的轴向方向上朝向衬套的固定。因此，连接设备可以有效地关于该衬套而固定。根据本公开的一个方面，板被构造为相对于轴而同轴地布置。根据本公开的一个方面，板是环形的。根据本公开的一个方面，板被构造为借助于螺纹接头构件附接至壳体，以便有助于在轴的轴向方向上朝向衬套提供固定。根据本公开的一个方面，板被构造为紧邻衬套布置在衬套和转子之间。根据本公开的一个方面，支撑构

17、件的一部分被构造为关于板布置在板与衬套之间，使得板可以朝向衬套对5支撑构件施加压力以用于固定。

18、根据旋转编码器的实施例，装置包括固定地布置在衬套与板之间的剪力销，剪力销被布置为关于衬套的旋转而断裂。通过这样施加此类剪力销，可以提供抵抗衬套旋转的一定阻力，从而可以容易且有效地控制连接设备

19、的连接丢失。根据本公开的一个方面，剪力销被构造为在旋转扭矩超过预0定阈值的情况下断裂。

20、根据旋转编码器的实施例，当确定不存在连接时装置被构造为采取行动，以便于防止与包括旋转编码器的组件的故障相关联的广泛损坏。因此，装置的电子控制装置被布置成采取动作。通过这样采取行动，可以有效地

21、避免危险情况，诸如与包括旋转编码器的组件相关联的故障。根据本公开5的一个方面，装置在采取动作时被构造为触发警报。根据本公开的一个方

22、面，装置的电子控制装置在采取行动时被构造为关闭包括旋转编码器的组件的运行。根据本公开的一个方面，装置在采取行动时被构造为用于通知运行者信息可以是视觉的和/或听觉的和/或触觉的情况。

23、具体而言，本发明的目的通过一种用于确定旋转编码器的轴承结构的0故障的方法来实现。旋转编码器包括具有轴承结构的轴。轴承结构被内部

24、地连接至装置在壳体中的轴向衬套。轴承结构被构造为允许轴相对于壳体旋转。旋转编码器包括附接至轴的转子。旋转编码器还包括定子。旋转编码器还包括装置，该装置包括可运行地连接在旋转编码器的固定部分与衬

25、套之间的连接设备。该方法包括以下步骤：确定在旋转编码器的固定部分5与衬套之间是否存在当前可运行的连接；以及如果不存在连接，则确定存

26、在与轴承结构的故障相关联的衬套的旋转。

27、根据该方法的实施例，连接设备包括电路，向该电路提供电信号，其中固定部分包括定子，电路被连接在定子与衬套之间，其中确定是否存在当前可运行的连接的步骤包括确定是否存在电信号；以及如果不存在电信号，则确定存在与轴承结构的故障相关联的衬套的旋转。

28、根据本公开的用于确定旋转编码器的轴承结构的故障的方法具有根据本文的相应旋转编码器的优点。

29、根据本发明的各个方面，提供了包括指令的计算机程序产品或计算机可读存储介质，当计算机执行程序时，该指令使计算机执行本文方法的步骤中的任何一者。

30、本文公开的旋转编码器可应用于造纸厂系统和轧机。本文公开的旋转编码器可应用于电梯系统、石油钻塔系统和各种机床。由此，旋转编码器可应用于多种组件。

31、所提出的旋转编码器可应用于包括用于旋转轴的发动机/马达的各种组件。该组件可以是交通工具，诸如采矿机械、拖拉机、翻斗车、轮式装载机、林业机械、推土机、道路施工车辆、铲路机、应急车辆或履带式车辆。根据本公开的一个方面，所提出的旋转编码器非常适合于包括旋转轴而不是交通工具(例如，船只)的其他应用。船只可以是任何类型的，例如，摩托艇、轮船、渡船、舰船或潜艇。

32、本文公开的旋转编码器可应用于包括旋转轴的各种固定组件/平台，诸如用于发电的风车。

33、根据一个示例，多个旋转编码器被提供给该组件，用于检测该组件的不同部件/单元/装置的运行参数。旋转编码器的数量可以是2、3、4或更大。

34、术语“链路”在本文指通信链路，其可以是物理连接，诸如多芯电缆、光电通信线路，或非物理连接，诸如无线连接，例如，无线电链路或微波链路。通信可以通过模拟和/或数字信号的传输来实现。在数字通信的情况下，链路可以被布置为数字数据接口，特别是串行数据接口。

35、根据本文的一个实施例，术语“(电子)控制装置”被定义为仅包括一个电子控制装置或多个连接的电子控制装置的装置。一个电子控制装置或多个连接的电子控制装置可以被布置为执行根据在本文描绘的方法的步骤。

36、在一些实现方式中并且根据本公开的一些方面，框中注明的功能或步骤可以不按运行图示中注明的顺序发生。例如，取决于所涉及的功能/动作，连续示出的两个框实际上可以基本上同时执行，或者这些框有时可以以相反的顺序执行。此外，根据本公开的一些方面，可以在循环中连续地执行方框中指出的功能或步骤。

37、剪力销是指设计成一旦施加预定力就断裂的机械零件。剪力销的机械性能可以基于经验选择。因此，可以选择剪力销的预定断裂阈值的任何合适的值。

38、本发明的其他目的、优点和新颖特征对于本领域技术人员而言从以下细节以及通过将本发明付诸实施将变得显而易见。