CH649151A5

CH649151A5 - Schaltungsanordnung fuer eine digitale lichtelektrische laengen- oder winkelmesseinrichtung.

Info

Publication number: CH649151A5
Application number: CH7507/80A
Authority: CH
Inventors: Walter Schmitt
Original assignee: Heidenhain Gmbh Dr Johannes
Priority date: 1979-11-02
Filing date: 1980-10-08
Publication date: 1985-04-30
Also published as: FR2468881A1; ATA535080A; US4369366A; AT382459B; DE2944363A1; FR2468881B1; GB2062856B; GB2062856A; IT8012699A0; IT1133530B; JPS5682403A; DE2944363C2

Description

649151

Claims

PATENTANSPRÜCHE

1. Schaltungsanordnung für eine digitale lichtelektrische Längen- oder Winkelmesseinrichtung, zur Erzeugung von Abtastsignalen durch berührungslose Abtastung einer Massverkörperung mit mindestens zwei Lichtquellen, und lichtempfindlichen Abtastelementen, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Lichtquelle (Lb L2) ein eigener, ein Gleichlichtsignal liefernder Abgleichzweig zugeordnet ist, dass jeweils immer nur eine Lichtquelle (L, oder L2) in Betrieb ist, und dass der nicht betriebene Abgleichzweig rückwirkungsfrei gegenüber dem betriebenen Abgleichzweig ist.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Schaltmittel vorgesehen sind, die bei Ausfall einer Lichtquelle (L! oder L2) selbsttätig jeweils die andere Lichtquelle (L2 oder L|) einschalten.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltmittel Relais sind.

4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltmittel durch Halbleiter-Kipp-schaltungen realisiert sind.

5. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine Alarmvorrichtung den Ausfall einer Lichtquelle (Lj oder L2) signalisiert.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Es sind lichtelektrische Längen - oder Winkelmesseinrichtungen bekannt (DE-OS 19 15 478, DE-OS 19 55 878, DE-PS 21 44 835). Bei derartigen Messeinrichtungen wird eine Auslenkung dadurch gemessen, dass Licht auf Gitter mit durchlässigen und undurchlässigen oder reflektierenden und nicht reflektierenden Abschnitten gestrahlt wird und die Gitter gegeneinander ausgelenkt werden.

Wird bei derartigen Messeinrichtungen der Lichtstrom unterbrochen, z.B. durch Ausfall der Beleuchtung, so ist die Messung gestört. Um die Störung zu beheben, müssen die Lichtquellen (Glühlampen oder Leuchtdioden) ausgewechselt und der jeweilige Lichtstrom aufs neue abgeglichen werden. Lichtquellen sind im allgemeinen nicht identisch, so dass durch verschiedene Lichtquellen unterschiedliche Fotoströme erzeugt werden, die mit Hilfe von Abgleichschaltungen eingestellt werden. In diesem Zeitraum kann keine Messung stattfinden, somit ist die Maschine, an der das Messystem eingesetzt ist, für diese Zeitspanne nicht zu nutzen.

Es ist Aufgabe der Erfindung, diese Stillstandzeiten und damit den Nutzungsausfall zu verringern, und eine Messeinrichtung zu schaffen, die keine wesentliche Betriebsunterbrechung hervorruft, wenn eine Beleuchtung ausfällt.

Erfindungsgemäss wird diese Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 gelöst.

Besonders vorteilhafte Ausgestaltungen werden durch die Merkmale der abhängigen Ansprüche angegeben.

Mit Hilfe der Zeichnung soll anhand eines Ausführungsbeispieles die Erfindung noch näher erläutert werden.

Eine Massverkörperung M mit Teilungsspuren Tt bis Tn und eine Abtastplatte A sind relativ zueinander beweglich. Von einer Lampe Li oder L2 wird die Abtastplatte A und die Massverkörperung M beleuchtet. Durch eine relative Bewegung dieser beiden Elemente A und M wird der durchtretende Lichtstrom beeinflusst. Dieser beeinflusste Lichtstrom trifft auf lichtempfindliche, den Teilungsspuren Ti bis Tn zugeordnete Abtastelemente Pj bis Pn, welche Ströme erzeugen, die in Auswerteschaltungen ASi bis ASn ausgewertet werden. Die Beleuchtungseinrichtungen L, oder L2 beleuchten ausserdem noch lichtempfindliche Elemente PG) bzw. PG2, die gegebe-nenfall sein Gleichlichtsignal UGj bzw. UG2 liefern, das über Verstärker V! bzw. V2 in die zugehörige Auswerteschaltung AS] bis ASn eingespeist wird. Mit Hilfe von einstellbaren Widerständen RG], RG2 wird jeweils der Gleichlichtanteil am Abtastsignal eingestellt. Jede Lampe oder Leuchtdiode L| oder L2 liefert einen individuellen Lichtstrom, so dass jeder der Abgleichzweige genau auf die Lichtquellencharakteristik abgeglichen werden muss, um beim Ausfall einer Lampe L[ oder L2 zu vermeiden, dass der Ausgleichzweig auf die andere Lampe eingestellt werden muss. Der individuelle Abgleich erfolgt mit der zugehörigen Lichtquelle bei der ersten Inbetriebnahme und bleibt später grundsätzlich erhalten, solange die ursprüngliche Lichtquelle nicht durch eine neue ersetzt wird.

Wird eines der lichtempfindlichen Elemente PGt oder PG2 nicht beleuchtet, so liegt der gesamte zugehörige Abgleichzweig rückwirkungsfrei im Abtastsignalstromkreis in der zugehörigen Auswerteschaltung ASi.. .n.

Obwohl also jeweils immer nur eine Lichtquelle in Betrieb ist, ist für jede Lichtquelle ein elektrischer Abgleichzweig vorgesehen, der zusammen mit dieser Lichtquelle abgeglichen ist.

Bei Ausfall einer Lichtquelle L] wird die zweite Lichtquelle L2 eingeschaltet und beleuchtet sowohl die Abtaststelle als auch das hchtempfindliche Element PG2 im zweiten Abgleichzweig, der vorher bereits geeicht worden war.

Die Umschaltung der Lichtquellen Lj und L2 kann selbsttätig erfolgen, indem die Lichtquellen auf einem vorgespannten Schieber S angeordnet sind, der bei Ausfall einer Lichtquelle elektronisch oder elektromagnetisch in seine jeweils andere Extremlage bewegt wird, und die dann in Betrieb genommene Lichtquelle an die erforderliche Position rückt.

Es kann an die Stelle des Schiebers S eine Wippe treten, oder die Strahlung ortsfester Lichtquellen durch Bewegung von optischen Gliedern an die Abtaststelle geleitet werden.

Ebenso ist es möglich, jeder Lichtquelle Lj oder L2 eine eigene Abtaststelle zuzuordnen, so dass bei Umschalten der Lichtquelle Li oder L2 auch eine andere Stelle der Massver-körperung M abgetastet wird. Der räumliche Versatz der Abtaststellen bedingt eine Messdifferenz, die bei der Messung berücksichtigt werden muss. So könnte beispielsweise bei einem Winkelmessystem ein Versatz der Abtaststellen um exakt 180 Grad durch Inversion von Abtastsignalen kompensiert werden.

Eine weitere Variation ist durch Verwendung nur eines lichtempfindlichen Elementes zusätzlich zu Abtastelementen Pj bis Pn möglich. Der Gleichlichtsignalzweig lässt sich auch nach der Gleichlichtverstärkung auf verschiedene Abgleichzweige - die jeweils einer Lichtquelle zugeordnet sind - umschaltbar gestalten.

Besonders vorteilhaft ist die Anwendung einer Alarmvorrichtung, die dem Anwender signalisiert, wenn eine der Lichtquellen ausgefallen ist. Der Anwender kann dann bei einer ohnehin fälligen Maschineninspektion eine neue Lichtquelle einsetzen und deren Abgleichzweig neu eichen.

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1 Blatt Zeichnungen