【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本文所描述的实施例的特定方面涉及一种多自由度位移测量设备和一种多自由度位移测量方法。
技术介绍
1、通常，旋转编码器被称为检测围绕一特定轴线的旋转角度的角度检测器(例如，参见专利文献1)。例如，旋转编码器附接到诸如装配机器人等工业机器人的关节部分(例如，参见专利文献2)。另外，旋转编码器可以被包含在机床中，并且被用于检测包括在机床中的转动轴的旋转角度(例如，参见专利文献3)。
2、现有技术文献
3、专利文献1：日本专利申请公布号2021-110670
4、专利文献2：日本专利申请公布号2013-107175
5、专利文献3：日本专利申请公布号2020-001133
技术实现思路
1、要解决的问题
2、顺便提一下，由于旋转编码器可以检测围绕一特定轴线的旋转角度，例如，当附接到机器人的关节部分时，旋转编码器可以检测经由关节部分连接的连杆(臂构件)之间的角度。当机器人具有多个关节时，如果旋转编码器附接到每个关节并且每个旋转编码器的检测值可以已知，则可以知道机器人处于什么种类的姿势中。然而，当机器人处于例如通过设置在尖端末端部分处的末端执行器抓取待抓取对象的状态中时，机器人的姿势可能根据待抓取对象的重量而改变。此外，构成旋转轴线的构件可能被磨损和错位。机器人的姿势的这样的改变是由围绕多个轴线的旋转移动和沿多个轴向方向的移动的组合(换言之，由于机器人中的多自由度位移造成的复杂移动)导致的。因此，为了掌握这样的姿势的改变并且获得每个部
3、在于旋转部分中配备有旋转编码器的机床中会出现类似的问题。在机床中，附接到转环轴的工具可能错位，或转环轴可能遭受旋转振动。这些现象可能涉及转环轴中的多自由度位移。由于此原因，由于仅通过仅测量转动轴的旋转角度和旋转速度的常规旋转编码器不能够准确地捕获这些现象，因此可以单独地设置用于监测这些现象的监测设备。安装这样的监测设备，使机床的尺寸增加了，并且使工厂的装备如在机器人的情况下一样复杂。这样的问题也可以发生在除机器人和机床以外的各种机器中。
4、本专利技术的一方面目的是提供一种多自由度位移测量设备，所述多自由度位移测量设备能够测量围绕多个轴线的旋转移动和沿多个轴线的移动中的至少一个。
5、用于解决问题的手段
6、在一方面，一种多自由度位移测量设备包括：旋转刻度盘，其具有刻度图案，所述刻度图案包括多个图案，所述多个图案围绕第一旋转轴线布置，并且沿所述旋转刻度盘的圆周方向排列；检测头组，其包括多个检测头，所述多个检测头中的每一个围绕所述第一旋转轴线设置、并布置在面向所述旋转刻度盘的安装面上、并且被配置为从所述刻度图案检测所述多个图案中的每一个；以及计算器，其被配置为基于由所述多个检测头获取的检测值，计算围绕所述第一旋转轴线的相对旋转角度，以及计算在沿所述第一旋转轴线的方向上的相对移动量和在沿与所述第一旋转轴线正交的第二旋转轴线的方向上的相对移动量中的至少一个。
7、在另一方面，一种多自由度位移测量设备包括：旋转刻度盘，其具有刻度图案，所述刻度图案包括多个图案，所述多个图案围绕第一旋转轴线布置并且沿所述旋转刻度盘的圆周方向排列；检测头组，其包括多个检测头，所述多个检测头中的每一个围绕所述第一旋转轴线设置、并布置在面向所述旋转刻度盘的安装面上、并且被配置为从所述刻度图案检测所述多个图案中的每一个；以及计算器，其被配置为基于由所述多个检测头获取的检测值，计算围绕所述第一旋转轴线的相对旋转角度，以及计算在沿所述第一旋转轴线的方向上的相对移动量和在沿与所述第一旋转轴线正交的第二旋转轴线的方向上的相对旋转角度中的至少一个。
8、在又一方面，一种多自由度位移测量设备包括：旋转刻度盘，其具有刻度图案，所述刻度图案包括多个图案，所述多个图案围绕第一旋转轴线布置并且沿所述旋转刻度盘的圆周方向排列；检测头组，其包括多个检测头，所述多个检测头中的每一个围绕所述第一旋转轴线设置、并布置在面向所述旋转刻度盘的安装面上、并且被配置为从所述刻度图案检测所述多个图案中的每一个；以及计算器，其被配置为基于由所述多个检测头获取的检测值，计算围绕所述第一旋转轴线的相对旋转角度，以及计算在沿与所述第一旋转轴线正交的第二旋转轴线的方向上的相对移动量和围绕所述第二旋转轴线的相对旋转角度中的至少一个。
9、在上文所提及的多自由度位移测量设备中，所述多个检测头的数目可以是三个或更多个，并且所述计算器可以被配置为基于由所述多个检测头获取的检测值，计算围绕所述第一旋转轴线的相对旋转角度，以及计算在沿所述第一旋转轴线的方向上的相对移动量、在沿所述第二旋转轴线的方向上的相对移动量、以及在沿与所述第一旋转轴线和所述第二旋转轴线正交的第三旋转轴线的方向上的相对移动量中的至少一个。
10、进一步地，在上文所提及的多自由度位移测量设备中，所述多个检测头的数目可以是三个或更多个，并且所述计算器可以被配置为基于由所述多个检测头获取的检测值，计算围绕所述第一旋转轴线的相对旋转角度，以及计算在沿所述第一旋转轴线的方向上的相对移动量、围绕与所述第一旋转轴线正交的第二旋转轴线的相对旋转角度、以及围绕与所述第一旋转轴线和所述第二旋转轴线正交的第三旋转轴线的相对旋转角度中的至少一个。
11、进一步地，在上文所提及的多自由度位移测量设备中，所述多个检测头的数目可以是三个或更多个，并且所述计算器可以被配置为基于由所述多个检测头获取的检测值，计算围绕所述第一旋转轴线的相对旋转角度，以及同时计算在沿所述第一旋转轴线的方向上的相对移动量、在沿所述第二旋转轴线的方向上的相对移动量、在沿与所述第一旋转轴线和所述第二旋转轴线正交的第三旋转轴线的方向上的相对移动量、围绕所述第二旋转轴线的相对旋转角度、以及围绕所述第三旋转轴线的相对旋转角度中的至少两个。
12、在上文所提及的多自由度位移测量设备中，所述安装面可以平行于所述旋转刻度盘，并且所述计算器可以基于由所述多个检测头中的每个检测到的每个检测信号的每个强度计算所述旋转刻度盘与所述多个检测头中的每个检测头之间的距离，并且当所述距离中的每个都彼此相等时，确定所述旋转刻度盘和所述检测头组处于所述旋转刻度盘和所述检测头组沿所述第一旋转轴线相对地移动的状态中，并且确定所述距离是所述旋转刻度盘和所述检测头组相对地移动的距离。
13、在上文所提及的多自由度位移测量设备中，所述多个检测头可以沿所述刻度图案的圆周方向以相等的间隔布置。
14、进一步地，在上文所提及的多自由度位移测量设备中，所述多个检测头中的每个可以具有接收线圈，并且所述接收线圈可以包括所述安装面，并且所述接收线圈形成于在与所述安装面正交的方向上的预定范围内。
15、进一步地，在上文所提及的多自由度位移测量设备中，所述接收线圈可以具有预定厚度、并安装在以所述安装本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种多自由度位移测量设备，包括：
2.一种多自由度位移测量设备，包括：
3.一种多自由度位移测量设备，包括：
4.根据权利要求1所述的多自由度位移测量设备，
5.根据权利要求2所述的多自由度位移测量设备，
6.根据权利要求3所述的多自由度位移测量设备，
7.根据权利要求1、3和5中任一项所述的多自由度位移测量设备，
8.根据权利要求1至6中任一项所述的多自由度位移测量设备，
9.根据权利要求1至6中任一项所述的多自由度位移测量设备，
10.根据权利要求9所述的多自由度位移测量设备，
11.根据权利要求10所述的多自由度位移测量设备，
12.一种用于通过使用检测设备测量多自由度位移的多自由度位移测量方法，其中，所述检测设备包括旋转刻度盘和检测头组，所述旋转刻度盘具有刻度图案，所述刻度图案包括多个图案，所述多个图案围绕第一旋转轴线布置、并且沿所述旋转刻度盘的圆周方向排列，并且，所述检测头组包括多个检测头，所述多个检测头中的每一个围绕所述第一旋转轴线延
13.一种用于通过使用检测设备测量多自由度位移的多自由度位移测量方法，其中，所述检测设备包括旋转刻度盘和检测头组，所述旋转刻度盘具有刻度图案，所述刻度图案包括多个图案，所述多个图案围绕第一旋转轴线布置、并且沿所述旋转刻度盘的圆周方向排列，并且，所述检测头组包括多个检测头，所述多个检测头中的每一个围绕所述第一旋转轴线延伸、并布置在面向所述旋转刻度盘的安装面上、并且被配置为从所述刻度图案检测所述多个图案中的每一个，所述方法包括：
14.一种用于通过使用检测设备测量多自由度位移的多自由度位移测量方法，其中，所述检测设备包括旋转刻度盘和检测头组，所述旋转刻度盘具有刻度图案，所述刻度图案包括多个图案，所述多个图案围绕第一旋转轴线布置并且沿所述旋转刻度盘的圆周方向排列，并且，所述检测头组包括多个检测头，所述多个检测头中的每一个围绕所述第一旋转轴线延伸、并布置在面向所述旋转刻度盘的安装面上、并且被配置为从所述刻度图案检测所述多个图案中的每一个，所述方法包括：
...【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种多自由度位移测量设备，包括：
2.一种多自由度位移测量设备，包括：
3.一种多自由度位移测量设备，包括：
4.根据权利要求1所述的多自由度位移测量设备，
5.根据权利要求2所述的多自由度位移测量设备，
6.根据权利要求3所述的多自由度位移测量设备，
7.根据权利要求1、3和5中任一项所述的多自由度位移测量设备，
8.根据权利要求1至6中任一项所述的多自由度位移测量设备，
9.根据权利要求1至6中任一项所述的多自由度位移测量设备，
10.根据权利要求9所述的多自由度位移测量设备，
11.根据权利要求10所述的多自由度位移测量设备，
12.一种用于通过使用检测设备测量多自由度位移的多自由度位移测量方法，其中，所述检测设备包括旋转刻度盘和检测头组，所述旋转刻度盘具有刻度图案，所述刻度图案包括多个图案，所述多个图案围绕第一旋转轴线布置、并且沿所述旋转刻度盘的圆周方向排列，并且，所述检测头组包括多个检测头，所述多个检测头中的每一个围绕所述第一旋转轴线延...
【专利技术属性】
技术研发人员：加藤庆显，小野林季，田中骏丞，
申请(专利权)人：株式会社三丰，
类型：发明
国别省市：
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