DD256910A1 - Massstab fuer eine absolut messende digitale positionsmesseinrichtung - Google Patents
Massstab fuer eine absolut messende digitale positionsmesseinrichtung Download PDFInfo
- Publication number
- DD256910A1 DD256910A1 DD29872886A DD29872886A DD256910A1 DD 256910 A1 DD256910 A1 DD 256910A1 DD 29872886 A DD29872886 A DD 29872886A DD 29872886 A DD29872886 A DD 29872886A DD 256910 A1 DD256910 A1 DD 256910A1
- Authority
- DD
- German Democratic Republic
- Prior art keywords
- scale
- test
- mark
- reference mark
- abtastspur
- Prior art date
Links
- 238000005259 measurement Methods 0.000 title abstract description 12
- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims abstract description 56
- 239000003550 marker Substances 0.000 claims abstract description 15
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 claims description 3
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 abstract description 10
- 239000000463 material Substances 0.000 description 11
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 9
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 4
- 238000012935 Averaging Methods 0.000 description 3
- 230000007257 malfunction Effects 0.000 description 3
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 3
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 2
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 230000003534 oscillatory effect Effects 0.000 description 1
- 230000002028 premature Effects 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 238000002310 reflectometry Methods 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 238000012795 verification Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Optical Transform (AREA)
Abstract
Die Erfindung betrifft einen Massstab fuer eine absolut messende digitale Positionsmesseinrichtung an relativ zueinander bewegbaren Maschinenteilen, wobei die Abtastspur des Massstabs von einer Sensorzeile, die sich quer zur Richtung der relativen Bewegung ueber die Abtastspur und beidseitig darueber hinaus erstreckt, dynamisch abgetastet wird, ueber ein oder mehrere Teilungsperioden lang ist und je Teilungsperiode mit einer ueber deren Laenge verlaufenden Bezugsmarkierung sowie mit einer Positionsmarkierung versehen ist. Erfindungsgemaess ist in der Abtastspur des Massstabs parallel zur Bezugsmarkierung eine Pruefmarkierung aufgebracht, wodurch vom Massstab sowohl die Positionsinformationen fuer die eigentliche Messung als auch Pruefinformationen fuer die Ueberwachung der Positionsmesseinrichtung abgetastet werden koennen. Fig. 1
Description
Hierzu 4 Seiten Zeichnungen
DFe Erfindung betrifft einen Maßstab für eine absolut messende digitale Positionsmeßeinrichtung an relativ zueinander bewegbaren Maschinenteilen, wobei die Abtastspur des Maßstabs von einer Sensorzeile, die sich quer zur Richtung der relativen Bewegung über die Abtastspur und beidseitig darüber hinaus erstreckt, dynamisch abgetastet wird, über eine oder mehrere Teilungsperioden lang ist und je Teilungsperiode mit einer über deren Länge verlaufenden Bezugsmarkierung sowie mit einer Positionsmarkierung versehen ist.
Angewendet werden kann die Erfindung an Meßeinrichtungen der vorgenannten Art, diefür Positions-, Längen- oder Winkelmessungen vorgesehen sind. Besonders geeignet ist die Erfindung für die Anwendung in Vyegmeßsystemen von Werkzeugmaschinen.
Maßstäbe für absolut messende digitale Positionsmeßeinrichtungen sind in den unterschiedlichsten Ausführungsformen bekannt. Ihr Aufbau richtet sich nach den für die Abtastung zur Verfügung stehenden Meßwertgebern. Die gelieferten Meßwerte werden in einer nachfolgenden Auswerteschaltung für eine Anzeige oder in ein Rückmeldesignal für ein Servosystem umgewandelt.
Mit dem Einsatz von Sensorzeilen als Meßwertgeber wurden auch neuartige Absolut-Maßstäbe bekannt.
So wird in der EP-PS 0042178 A2 ein Absolut-Maßstab vorgestellt, dessen Abtastspur über die Längsausdehnung des Maßstabs in mehrere Teilungsperioden unterteilt ist. Über jede Teilungsperiode erstreckt sich einein Längsrichtung des Maßstabs linear ansteigende Positionsmarkierung. Parallel zur Spur der Positionsmarkierung sind eine Gray-Codierung in weiteren Abtastspuren und eine über alle Teilungsperioden verlaufende Bezugsmarkierung aufgetragen. Die zur Abtastung vorgesehene Sensorzeile erstreckt sich quer zur Längsausdehnung des Maßstabs bzw. quer zur Richtung der Relativbewegung zwischen Maßstab und Sensorzeile über die Abtastspuren und beidseitig darüber hinaus. Die absolute Position einer Teilungsperiode ergibt sich aus der jeweils zugeordneten Gray-Code-Kombination, während die absolute Position innerhalb einer Teilungsperiode an der jeweiligen Stelle durch den Abstand quer zu Bewegungsrichtung zwischen der Bezugsmarkierung und der Positionsmarkierung gegeben ist. Der dynamisch betriebene Zeilensensor liefert beim Abtasten an den Markierungen markante Signalveränderungen, die entsprechend ausgewertet werden.
Um Fehlmessungen, z. B. infolge von Bauelementealterung bzw. -ausfall oder infolge von durch Verschmutzung hervorgerufenen Störsignalen auszuschließen, ist eine Überwachung der Baugruppen einer solchen Positionsmeßeinrichtung unabdingbar, um gefährliche Bewegungen in Lagestellantrieben, z. B. an Werkzeugmaschinen zu vermeiden. Für die bekannte Lösung ist eine solche Überwachung nicht aufgezeigt.
Bekannt ist, zur Erkennung von Fehlfunktionen zusätzliche Prüfeinrichtungen vorzusehen.
So ist in der DE-PS 3010611 eine Prüfeinrichtung für absolute oder inkrementale Längen-oder Winkelmeßeinrichtungen angegeben, mit der die richtige Einstellung der Schwellenspannung der in der Auswerteschaltung enthaltenen Triggerstufen feststellbar ist. Dazu werden die Eingänge der Triggerstufen mit einer ersten Prüfspannung beaufschlagt. Ferner kann bei einer
derartigen Meßeinrichtung, bei der als Beleuchtungseinrichtung mehrere lichtemittierende Dioden vorgesehen sind, einer vorzeitigen Helligkeitseinbuße infolge Alterung frühzeitig durch Austausch begegnet werden. Hierzu wird eine zweite Prüfspannung über geeignete Schaltmittel zugeführt.
Die aufgeschalteten Prüfsignale werden von der zu prüfenden Meßeinrichtung wie Meßwerte behandelt und ausgewertet, wobei die Anzeige über die ohnehin vorhandene Positionsanzeige erfolgt.
Während in dieser Prüfeinrichtung die Prüfsignale von Gleichspannungsquellen gebildet werden, ist bei einer ähnlich wirkenden Prüfeinrichtung (DE-PS 3103485) eine Wechselspannung für die Bildung der Prüfsignale vorgesehen. Mit dieser Prüfmethode kann zwar die Überwachung im gewissen Umfang gewährleistet werden; nachteilig ist jedoch, daß die Prüfung der Meßeinrichtung nur in Wartungsphasen vor oder nach der Messung erfolgen kann, wozu die betreffende Maschine ihre Arbeit unterbrechen muß. Eine durchgängige Überwachung während der Bearbeitung ist nicht möglich, so daß Havarien nicht ausgeschlossen werden können.
Außerdem ist diese Prüfmethode zu aufwendig, weil in jedem Fall ein Prüfsignalgenerator, der die variierbaren Prüfsignale erzeugt, und Schaltmittel erforderlich sind, welche die Prüfsignale zu den zu prüfenden Baugruppen durchschalten.
Das Ziel der Erfindung besteht darin, die Überwachung der Positionsmeßeinrichtungen kontinuierlich zu gewährleisten, ohne daß während des Prüfvorganges die Messungen an den sich relativ zueinander bewegenden Maschinenteilen unterbrochen werden müssen, wobei der für die Überwachung notwendige technische Aufwand vernachlässigbar klein sein soll.
Die vorgenannten Mängel des Standes der Technik sind dadurch bedingt, daß aus den ausgewerteten Abtastsignalen der bekannten Maßstäbe nicht sofort und direkt Fehlfunktionen erkennbar sind und folglich auch keine Sofortmaßnahmen zur Schadensverhütung bei auftretenden Störungen abgeleitet werden können.
Dementsprechend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Maßstab für eine absolut messende, digitale Positionsmeßeinrichtung mit dynamischer Zeilensensorabtastung nach der Art des Oberbegriffs des 1. Patentanspruchs erfinderisch so auszubilden, daß sein Abtastsignal sowohl die Positionsinformation für die eigentliche Messung als auch die Prüfinformation für eine reaktionsschnelle Überwachung der Positionsmeßeinrichtung enthält.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß in der Abtastspur parallel zu jeder Bezugsmarkierung eine Prüfmarkierung aufgebracht ist.
Dabei ist es zweckmäßig, daß zwischen der Prüfmarkierung und der Bezugsmarkierung die Positionsmarkierung aufgebracht
Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß entlang jeder Teilungsperiode der Abtastspur die Prüfmarkierung und die Bezugsmarkierung jeweils in einem Abstand zur Positionsmarkierung aufgebracht sind, der sich aus einer linearen oder sinusförmigen positionsabhängigen Größe und einer konstanten Größe zusammensetzt.
Vorteilhaft ist es auch, wenn die Prüfmarkierung den einen Längsrand der Abtastspur und die Bezugsmarkierung den anderen Längsrand der Abtastspur bilden.
Zur Messung der Position zweier relativ zueinander beweglicher Maschinenteile ist der Maßstab mit dem einen Maschinenteil und die den Maßstab abtastende Sensorzeile mit dem anderen Maschinenteil verbunden.
Die Maßverkörperung für die jeweilige Position, die die Sensorzeile abtastet, ist durch den Abstand zwischen der Bezugsmarkierung und der Positionsmarkierung quer zur Richtung der relativen Bewegung bzw. quer zur Meßrichtung gegeben.
Der Abstand zwischen der Bezugsmarkierung und der Prüf markierung bildet an dieser Position die Maßverkörperung für die Prüfinformation im Abtastsignal. Dieser Abstand ist über die gesamte Länge des Maßstabs konstant.
Mit jedem Abtastdurchlauf der Sensorzeile wird folglich sowohl die Maßverkörperung für die jeweilige Position als auch die Maßverkörperung für die Prüfinformation abgetastet. Zusätzlich kann aus dem Abtastsignal für die gleiche Position eine zweite Positionsinformation abgeleitet werden.
Die im Abtastsignal außer der Positionsinformation enthaltene Prüfinformation wird in der nachfolgenden Auswerteschaltung genauso behandelt wie die Positionsinformation und in einen proportionalen digitalen Zahlenwert umgewandelt. Da die Maßverkörperung für die Prüfinformation in jeder Position des Maßstabs gleich groß ist, muß bei funktionsfähiger Positionsmeßeinrichtung (Zailensensor und dessen Ansteuerschaltung, Auswerteschaltung) in jedem Abtastdurchlauf ein unveränderter digitaler Zahlenwert gebildet werden. Abweichungen davon sind der Nachweis dafür, daß die Positionsmeßeinrichtung fehlerhaitarbeitet.
Ausführungsbeispiel
Die Erfindung wird nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert Die zugehörigen Zeichnungen enthalten folgende Darstellungen: ·
Fig. 1: Maßstab mit linearer Positionsabhängigkeit
Fig.2: Maßstab mit linearer Positionsabhängigkeit mit Grob- und Feinstufe
Fig.3: Maßstab mit linearer Positionsabhängigkeit zur Messung von Winkellagen Fig.4: Maßstab mit sinusförmiger Positionsabhängigkeit
Fig. 5: Blockschaltbild einer Positionsmeßeinrichtung
Fig.6: Maßstabsgestaltung im Übergangsbereich zwischen zwei Teilungsperioden
Der Maßstab 1 nach Fig. 1 enthält in seiner Abtastspur 2 eine Bezugsmarkierung 3 und eine Prüfmarkierung 4. Zwischen der Bezugsmarkierung 3 und der Prüf markierung 4 verläuft die Positionsmarkierung 5. Diese hat in Längsrichtung des Maßstabs 1 einen linearen Anstieg. Die Abtastspur 2 erstreckt sich über eineTeilungsperiode 6, die im vorliegenden Fall gleich der Länge des Maßstabs 1 ist, und wird von einer Sensorzeile 7, die sich quer über die Abtastspur 2 und beidseitig darüber hinaus erstreckt, dynamisch abgetastet.
Die Maßverkörperung 8 für die jeweilige Position (Positionsihformation) der Abtastspur 2 des Maßstabs 1 ist durch den Abstand zwischen der Bezugsmarkierung 3 und der Positionsmarkierung 5 quer zur Längsausdehnung bzw. quer zur Richtung der Relativbewegung gegeben. Der entsprechende Abstand zwischen der Bezugsmarkierung 3 und der Prüfmarkierung 5 ist auf der gesamten Länge der Abtastspur 2 konstant und bildet die Maßverkörperung 9 für die Prüfinformation.
Der erfindungsgemäße Maßstab kann weitere Ausgestaltungsformen haben. Einige davon sind in den Fig. 2-4 dargestellt.
Der Maßstab 1 nach Fig. 2 (Ausschnittdarstellung) ist zweispurig aufgebaut und enthält eine Grobstufe 10 und eine Feinstufe 11.
Die Grobstufe 10 ist wie der Maßstab in Fig. 1 aufgebaut. Die Abtastspur 2 der Feinstufe 11 ist gleichfalls mit einer Bezugsmarkierung 3 und einer Prüf markierung 4 versehen, ist aber bezüglich der Positionsmarkierung 5 in mehrere Teilungsperioden 6 unterteilt, von denen vier Teilungsperioden dangestellt sind. In jeder Teilungsperiode 6 verläuft eine linear ansteigende Positionsmarkierung 5. Die Abtastspuren 2 der Grobstufe 10 und der Feinstufe 11 werden jeweils von einer
Sensorzeile 7 abgetastet. .
Fig.3 zeigt einen kreisringförmigen Maßstab zur Messung von Winkellagen. Die Bezugsmarkierung 3 und die Prüfmarkierung 4 der Abtastspur 2 sind als konzentrische Kreise ausgebildet, während die Positionsmarkierung 5 beginnend an der Bezugsmarkierung 3 im Uhrzeigersinn spiralförmig über einen Winkel von 360° nach außen verläuft und die Prüfmarkierung 4 erreicht.
Für die Messung von Winkellagen kann der Maßstab auch ringförmig auf die Mantelfläche eines Zylinders aufgebracht sein (nicht dargestellt), wobei der Aufbau analog zu Fig. 2 auch zweispurig sein kann.
Der Maßstab nach Fig.4 hat eine sinusförmige Positionsabhängigkeit, wobei die Bezugsmarkierung 3 und die Prüfmarkierung 4 gleichphasig und in gleichem Abstand verlaufen. Die Positionsmarkierung 5 verläuft in diesem Fall als Gerade. Die Bezugs- und die Pürfmarkierung können auch wie in Fig. 1 und 2 geradlinig parallel auf den Maßstab 1 aufgebracht sein. In diesem Fall hat die Positionsmarkierung einen sinusförmigen Verlauf, wobei eine Periode (2 π) einer Teilungsperiode entspricht (nicht dargestellt).
Bezüglich der Abtastung und der Maßverkörperungen gelten für die Maßstäbe nach den Fig. 2-4 die Darlegungen zum Maßstab gemäß Fig. !sinngemäß.
Die Maßstäbe können aus Glas hergestellt sein. Die Markierungen auf der Abtastspur sind lichtdurchlässig, während die restliche Fläche des Maßstabs mit einer lichtundurchlässigen Schicht versehen ist. Solche Maßstäbe sind für die optische Abtastung nach dem Durchlichtverfahren geeignet.
Bei kapazitiver Abtastung kann ebenfalls Glas als Trägermaterial für den Maßstab verwendet werden, dessen Markierungen von einem leitfähigen Metallbelag gebildet werden.
Bei Stahlmaßstäben wird zweckmäßigerweise mit der Auflichtabtastung gearbeitet. Die Markierungen weisen eine hohe Reflexion auf, während die verbleibenden Bereiche des Maßstabs matt gehalten sind.
Die Bereitstellung der Prüfinformationen durch den erfindungsgemäßen Maßstab und deren Auswertung hinsichtlich der Funktionsfähigkeit der Positionsmeßeinrichtung wird im einzelnen anhand von Fig. 5 erläutert.
Zur Messung der Relativlage zweier Objekte, insbesondere zweier Maschinenteile von Werkzeugmaschinen, ist der Maßstab 1 mit dem einen Maschinenteil und die Sensorzeile 7 mit dem anderen Maschinenteil verbunden (nicht dargestellt). Die Richtung der Relativbewegung zwischen beiden Maschinenteilen und damit zwischen dem Maßstab 1 mit der Abtastspur 2 und der Sensorzeile 7 ergibt sich aus dem Richtungspfeil 12. Die Sensorzeile 7, deren Ansteuerschaltung nicht dargestellt ist, liegt quer zur Richtung der Relativbewegung unmittelbar über der Abtastspur 2 des Maßstabs 1 und besteht aus nahezu lückenlos aneinandergereihten Einzelsensoren, die mittels der Ansteuerschaltung nacheinander in zyklischer Folge angesteuert werden.
Die Sensorzeile ragt beidseitig über die Abtastspur 2 hinaus.
Die Ausgänge dieser Einzelsensoren sind auf eine Auswerteschaltung 13 geführt, in der die von der Sensorzeile 7 gelieferten Abtastsignale aufbereitet und in digitale Zahlenwerte umgewandelt werden.
Die Auswerteschaltung 13 ist mit einem Rechner 14 verbunden, derBestandteil der Gesamtsteuerung der Werkzeugmaschine ist und der zusätzlich zur eigentlichen Steuerung die eingegebenen digitalen Zahlenwerte für die Positionsinformationen und die Prüfinformationen nach Maßgabe eines Prüf- und Überwachunlgsprogrammes auswertet.
Die Erzeugung der konkreten, aus der Maßverkörperung 9 der Prüfinformation abgeleiteten Prüfwerte für die Positionsmeßeinrichtung während der Abtastung des Maßstabs 1 durch die Sensorzeile 7 wird anhand der Wirkungsweise vorgenannter Schaltung (Fig. 5) erläutert:
Die Ansteuerimpulse für die Einzelsensoren der Sensorzeile 7 sind auf dem Zeitstrahl 15 dargestellt. Das aus den Einzelsensorsignalen gebildete Gesamtabtastsignal und dessen Verlauf sind aus dem Zeitstrahl 16 ersichtlich, wobei zum ZeitpunkttO ein jeder Abtastdurchlauf beginnt. Die Impulsgruppe J1 ist ein Abbild der Bezugsmarkierung 3. Diempulsgruppe J 2 stellt ein Abbild der Positionsmarkierung 5 dar und die Impulsgruppe J 3 ist ein Abbild der Prüfmarkierung 4. Demnach ist der zeitliche Abstand (ti—12) zwischen den Impulsgruppen J1 und J 2 der Maßverkörperung 8 für die aktuelle Position proportional und ein Maß für diese (Positionswert). Der zeitliche Abstand (t 1-t3) zwischen den Impulsgruppen J1 und J 3, der als Prüfwert bezeichnet wird, entspricht der Maßverkörperung 9 für die Prüfinformation.
Der zeitliche Abstand (t2-t 3) zwischen den Impulsgruppen J 2 und J 3 ist ebenfalls ein Maß für die aktuelle Position. In der Auswerteschaltung 13 werden die Zeitbereiche (tO-t1), (tO-t2) und (tO-t3) in proportionale digitale Zahlenwerte Z 1,Z2 und Z3 umgesetzt, so daß aus jedem Abtastdurchlauf drei digitale Zahlenwerte resultieren, die dem Rechner 14 zur Steuerung der Werkzeugmaschine und zürn Zwecke der Prüfung der Positionsmeßeinrichtung zugeführt werden.
Der Rechner 14 ermittelt aus der Differenz Z2 — Z1 den aktuellen Positionswert und aus der Differenz Z3 - Z1 den digitalen Zahlenwert, der dann als Prüfwert verwendet wird. Da der Abstand zwischen der Bezugsmarkierung 3 und der Prüfmarkierung 4 auf der gesamten Länge des Maßstabs 1 konstant ist, muß der aus der Differenz Z3 — Z1 resultierende digitale Zahlenwert bei vollfunktionsfähiger Positionsmeßeinrichtung in jeder Position des Maßstabs 1 und nach jedem Abtastdurchlauf gleich groß sein und mit einem konstanten Prüfsollwert übereinstimmen. Andernfalls liegt eine Funktionsstörung vor.
-4- 256!
Der erfindungsgemäße Maßstab gestattet zusätzlich eine weitere Möglichkeit der Funktionsprüfung. Aus der Differenz Z3 kann ein zweiter Positionswert für die gleiche aktuelle Position gebildet werden. Der erste und der zweite Positionswert verha sich zueinander gegenläufig, wobei die Summe der digitalen Zahlenwerte für den ersten und den zweiten Positionswert gle der Differenz Z3 - Z1 bzw. gleich dem digitalen Zahlenwert für den Prüfwert bzw. Prüfsollwert sein muß. Bei Erfüllung dies Bedingung kann ebenfalls von der Funktionssicherheit der Positionsmeßeinrichtung ausgegangen werden.
Mit beiden vorgenannten Prüfmöglichkeiten sind Fehler, die in der Ansteuerschaltung der Sensorzeile 7, in der Sensorzeile selbst und in der Auswerteschaltung 13 der Positionsmeßeinrichtung liegen, im großen Umfang feststellbar:
Ist beispielsweise (Z2 — Z2) + (Z3 - Z2) nicht gleich dem konstanten Prüfsollwert, so liegt ein Fehlerzwischen der Abtastgeschwindigkeit und der Digitalisierungszeitbasis vor. Der Meßwert ist somit fehlerhaft. Er kann ausgehend von der Abweichung von (Z3 — Z1) gegen den konstanten Prüfsollwert in gewissen Grenzen korrigiert werden.
Bei fehlenden Z3 und/oder Z2 und/oder Z1 liegt ein Defekt in der Sensorzeile 7 oder deren Ansteuerschaltung vor. Aus eim zeitlich schwankenden Abweichung von (Z3 - Z1) gegenüber dem konstanten Prüfsollwert kann auf eine unzulässige seitli Bewegung eines der Maschinenteile geschlossen werden. Durch die Ermittlung von zwei Positionswerten für eine aktuelle Position bleibt der Fehlereinfluß für kleine seitliche Schwingbewegungen noch klein, so daß zunächst nicht gleich Fehlmessungen auftreten.
Weichen die beiden aus einem Abtastdurchlauf ermittelten und durch entsprechende Umrechnung vergleichbar gemachte Positionswerte stark voneinander ab, so deutet dies auf eine Verschmutzung an einer der beiden Maßverkörperungen für d jeweilige Position hin.
Außer den beispielhaft genannten Überwachungsmöglichkeiten kann die Meßwertstreuung des ermittelten Positionswertf durch eine nachfolgende Mittelwertbildung aus dem abgetasteten ersten Positionswert und dem umgerechneten zweiten Positionswert wesentlich verringert werden. Dazu wird vom Prüfwert die Differenz aus dem Prüfwert und dem ersten Positionswert in Abzug gebracht. Die erhaltene Differenzgröße ist neben dem ersten Positionswert die zweite Größe für die Mittelwertbildung.
Die vorstehenden Erläuterungen beziehen sich nicht auf Positionen auf der Abtastspur 2 des Maßstabs 1, die in der Übergangszone zwischen zwei aufeinanderfolgenden Teilungsperioden 6 liegen.
Um auch an diesen Stellen eindeutige Verhältnisse zu haben, können im einfachsten Fall die Positionsmarkierungen 5 benachbarter Teilungsperioden so ausgeführt sein, daß diese eine ausreichende Überdeckung bzw. Überlappung aufweise Eine solche Ausgestaltung ist in Fig.6 dargestellt. Es ist auch möglich, zwei um Trversetzte Sensorzeilen einzusetzen, um in Übergangszonen eindeutige Meßwerte zu erhalten.
Eine andere Möglichkeit besteht darin, daß die Prüfinformation aus dem Abstand zwischen der ansteigenden Flanke der Impulsgruppe J1 der Bezugsmarkierung 3 und der abfallenden Flanke der Impulsgruppe J 3 der Prüfmarkierung 4 abgeleiü wird, während die Positionsinformation nur aus den ansteigenden Flanken der Impulsgruppen J1 und J 2 der Bezugs- und Positionsmarkierung 3 und 5 abgeleitet wird.
Mit dem erfindungsgemäßen Maßstab ist somit eine reaktionsschnelle Überwachung der Positionsmeßeinrichtung möglic Gleichzeitig kann die Streuung des gemessenen Positionswertes je Abtastdurchlauf durch die Möglichkeit der Mittelwertbild wesentlich verringert werden. Damit kann die realisierbare Wegauflösung auf das Doppelte angehoben werden, ohne daß zusätzliche Mittel und eine feinere Teilung des Maßstabs notwendig werden.
Der Aufwand für das Aufbringen der Prüfmarkierung 4 auf den Maßstab 1 ist niedrig, da die Maßverkörperung für die Prüfinformation auf dem Maßstab von konstanter positionsunabhängiger Größe ist. Für die Abtastung dieser Maßverkörper werden vorteilhafter Weise keine zusätzlichen Abtastmittel benötigt, so daß die Überprüfung der Abtastung direkt durch di die Abtastung vorgesehenen Mittel nach dem Prinzip der Eigenüberwachung erfolgt.
Claims (5)
1. Maßstab für eine absolut messende digitale Positionsmeßeinrichtung an relativ zueinander bewegbaren Maschinenteilen, wobei die Abtastspur des Maßstabs von einer Sensorzeile, die sich quer zur Richtung der relativen Bewegung über die Abtastspur und beidseitig darüber hinaus erstreckt, dynamisch abgetastet wird, über eine oder mehrere Teilungsperioden lang ist und je Teilungsperiode mit einer über deren Länge verlaufenden Bezugsmarkierung sowie mit einer Positionsmarkierung versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß in der Abtastspur (2) parallel zu jeder Bezugsmarkierung (3) eine Prüfmarkierung (4) aufgebracht ist.
2. Maßstab nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Prüfmarkierung (4) und der Bezugsmarkierung (3) die Positionsmarkierung (5) aufgebracht ist.
3. Maßstab nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß entlang jeder Teilungsperiode (6) der Abtastspur (2) die Prüf markierung (4) und die Bezugsmarkierung (3) jeweils in einem Abstand zur Positionsmarkierung (5) aufgetragen sind, der sich aus einer linearen positionsabhängigen Größe und einer konstanten Größe zusammensetzt.
4. Maßstab nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß entlang jeder Teilungsperiode (6) der Abtastspur (2) die Prüf markierung (4) und die Bezugsmarkierung (3) jeweils in einem Abstand zur Positionsmarkierung (5) aufgetragen sind, der sich aus einer sinusförmigen positionsabhängigen Größe und einer konstanten Größe zusammensetzt.
5. Maßstab nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Prüfmarkierung (4) den einen Längsrand der Abtastspur (2) und die Bezugsmarkierung (3) den anderen Längsrand der Abtastspur (2) bildet.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DD29872886A DD256910A1 (de) | 1986-12-30 | 1986-12-30 | Massstab fuer eine absolut messende digitale positionsmesseinrichtung |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DD29872886A DD256910A1 (de) | 1986-12-30 | 1986-12-30 | Massstab fuer eine absolut messende digitale positionsmesseinrichtung |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DD256910A1 true DD256910A1 (de) | 1988-05-25 |
Family
ID=5585927
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DD29872886A DD256910A1 (de) | 1986-12-30 | 1986-12-30 | Massstab fuer eine absolut messende digitale positionsmesseinrichtung |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DD (1) | DD256910A1 (de) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4230405A1 (de) * | 1991-09-12 | 1993-03-25 | Mitsubishi Electric Corp | Optischer bewegungsdetektor |
| DE4225320C1 (de) * | 1992-07-31 | 1994-01-27 | Trumpold Harry Prof Dr Ing Hab | Absolut-Längenmeßsystem zur Bestimmung der Lage zweier relativ zueinander beweglicher Objekte |
| DE4303288C1 (de) * | 1993-02-05 | 1994-03-17 | Hans Richter | Vorrichtung zur Bestimmung der Relativlage zweier Bauteile |
| DE4303161A1 (de) * | 1993-02-04 | 1994-08-11 | Zeiss Carl Fa | Photoelektrisches Längen- bzw. Winkelmeßsystem mit einer Einrichtung zur Erfassung von Führungsfehlern |
| DE4332254C1 (de) * | 1993-09-22 | 1995-02-23 | Siemens Ag | Verwendung eines Abstandssensors für Computertomographen |
| DE19804666C1 (de) * | 1998-02-06 | 2000-02-24 | W I T Wiemers Innovative Techn | Vorrichtung zur Bestimmung der Mittelpunktsposition und der Drehlage von zylindrisch ausgebildeten Werkzeugmaschinentischen |
| DE10331898A1 (de) * | 2003-07-15 | 2005-02-24 | Man Roland Druckmaschinen Ag | Wegmesseinrichtung für Maschinenteile mit rotierender und axialer Bewegungsrichtung |
-
1986
- 1986-12-30 DD DD29872886A patent/DD256910A1/de not_active IP Right Cessation
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4230405A1 (de) * | 1991-09-12 | 1993-03-25 | Mitsubishi Electric Corp | Optischer bewegungsdetektor |
| DE4230405B4 (de) * | 1991-09-12 | 2005-11-17 | Mitsubishi Denki K.K. | Positions-Detektor |
| DE4225320C1 (de) * | 1992-07-31 | 1994-01-27 | Trumpold Harry Prof Dr Ing Hab | Absolut-Längenmeßsystem zur Bestimmung der Lage zweier relativ zueinander beweglicher Objekte |
| DE4303161A1 (de) * | 1993-02-04 | 1994-08-11 | Zeiss Carl Fa | Photoelektrisches Längen- bzw. Winkelmeßsystem mit einer Einrichtung zur Erfassung von Führungsfehlern |
| DE4303288C1 (de) * | 1993-02-05 | 1994-03-17 | Hans Richter | Vorrichtung zur Bestimmung der Relativlage zweier Bauteile |
| DE4332254C1 (de) * | 1993-09-22 | 1995-02-23 | Siemens Ag | Verwendung eines Abstandssensors für Computertomographen |
| US5512761A (en) * | 1993-09-22 | 1996-04-30 | Siemens Aktiengesellschaft | Distance sensor for determining a distance between two relatively movable members by measuring a time during which a measuring mark is in a light path between a light transmitter and a light receiver |
| DE19804666C1 (de) * | 1998-02-06 | 2000-02-24 | W I T Wiemers Innovative Techn | Vorrichtung zur Bestimmung der Mittelpunktsposition und der Drehlage von zylindrisch ausgebildeten Werkzeugmaschinentischen |
| DE10331898A1 (de) * | 2003-07-15 | 2005-02-24 | Man Roland Druckmaschinen Ag | Wegmesseinrichtung für Maschinenteile mit rotierender und axialer Bewegungsrichtung |
| DE10331898B4 (de) * | 2003-07-15 | 2008-01-31 | Man Roland Druckmaschinen Ag | Verfahren zur Steuerung von Zylindern von Druckmaschinen |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE3104972C2 (de) | Lichtelektrische inkrementale Positioniereinrichtung | |
| EP0268558B1 (de) | Längen- oder Winkelmesseinrichtung | |
| EP0819913B1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Positionierung von zyklisch bewegten insbesondere rotierenden Maschinenteilen | |
| CH649629A5 (de) | Lichtelektrische inkrementale positioniereinrichtung. | |
| EP0102472B1 (de) | Längen- oder Winkelmesseinrichtung | |
| EP0246404A2 (de) | Messverfahren | |
| EP1995566B1 (de) | Maßstab für eine Positionsmesseinrichtung und Positionsmesseinrichtung | |
| AT410485B (de) | Positionsmesseinrichtung | |
| EP0303008B1 (de) | Inkrementale Längen- oder Winkelmesseinrichtung | |
| DD256910A1 (de) | Massstab fuer eine absolut messende digitale positionsmesseinrichtung | |
| DE2200432A1 (de) | Geraet zur Messung des Gewindesteigungsfehlers von Schrauben | |
| EP0421024A1 (de) | Lichtelektrische Positionsmesseinrichtung | |
| EP0707198A1 (de) | Positionsmesseinrichtung | |
| DE3611204C2 (de) | ||
| EP2116814A1 (de) | Messeinrichtung zur Ermittlung einer Lage und/oder einer Geschwindigkeit | |
| EP0522377A1 (de) | Positionssensor für Linearmotoren | |
| DE4009749C2 (de) | ||
| DE3825869C2 (de) | ||
| DE102014215633A1 (de) | Positionsmesseinrichtung | |
| DE3631429C2 (de) | ||
| DE2333698B1 (de) | Digitaler Positionsgeber | |
| DE10104373A1 (de) | Verfahren zur Funktionskontrolle einer Positionsmesseinrichtung und Positionsmesseinrichtung zur Durchführung des Verfahrens | |
| DE19604968C2 (de) | Verfahren zum Prüfen von inkrementalen Meßsystemen und Prüfgerät zur Durchführung des Verfahrens | |
| DE3150773A1 (de) | Pruefgeraet zum pruefen der verzahnungsgeometrie | |
| EP1288756A2 (de) | Verfahren und System zum Erzeugen von Referenzdaten für eine mehrachsig bewegbare Maschine |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| RPI | Change in the person, name or address of the patentee (searches according to art. 11 and 12 extension act) | ||
| ENJ | Ceased due to non-payment of renewal fee |