JPH043810B2 - - Google Patents

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JPH043810B2
JPH043810B2 JP59045727A JP4572784A JPH043810B2 JP H043810 B2 JPH043810 B2 JP H043810B2 JP 59045727 A JP59045727 A JP 59045727A JP 4572784 A JP4572784 A JP 4572784A JP H043810 B2 JPH043810 B2 JP H043810B2
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01DMEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D5/00Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
    • G01D5/12Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means
    • G01D5/244Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing characteristics of pulses or pulse trains; generating pulses or pulse trains
    • G01D5/245Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing characteristics of pulses or pulse trains; generating pulses or pulse trains using a variable number of pulses in a train
    • G01D5/2454Encoders incorporating incremental and absolute signals
    • G01D5/2455Encoders incorporating incremental and absolute signals with incremental and absolute tracks on the same encoder
    • G01D5/2457Incremental encoders having reference marks
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03MCODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
    • H03M1/00Analogue/digital conversion; Digital/analogue conversion
    • H03M1/12Analogue/digital converters
    • H03M1/22Analogue/digital converters pattern-reading type
    • H03M1/24Analogue/digital converters pattern-reading type using relatively movable reader and disc or strip
    • H03M1/28Analogue/digital converters pattern-reading type using relatively movable reader and disc or strip with non-weighted coding
    • H03M1/30Analogue/digital converters pattern-reading type using relatively movable reader and disc or strip with non-weighted coding incremental
    • H03M1/308Analogue/digital converters pattern-reading type using relatively movable reader and disc or strip with non-weighted coding incremental with additional pattern means for determining the absolute position, e.g. reference marks

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  • Optical Transform (AREA)
  • Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
  • Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
  • Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
  • Investigating Or Analysing Biological Materials (AREA)
  • Measurement Of Radiation (AREA)
  • Transplanting Machines (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は特許請求の範囲第1項の前提概念によ
る測定装置に関する。
この種の測定装置では参照マークで生ずる電気
制御パルスは種々の方法で、例えばゼロ位置の再
生のためにカウンタに、測定の開始時に所定の位
置に到達するため、及び妨害パルスの制御及び次
の制御装置への入力のために使用される。
西独国特許明細書2416212からインクレメンタ
ル長さ又は角度測定装置が公知であり、その際測
定尺上にインクレメンタル目盛の外に参照マーク
が別のトラツク上に設けられている。この参照マ
ークの絶対値は個々の参照マークの間の相異なる
距離から決定される。この参照マークの間の距離
はインクレメンタル目盛の走査によつて検出され
る。従つて参照マークの絶対的位置の認識のため
に常に二つの参照マークが走査されなければなら
ない。この方法は例えば二つのこの種の参照マー
クが相互に広く位置する場合に面倒で、時間が
かゝる。このため二つの参照マークの間のインク
レメンタルの誤つた計数をすると参照マークのた
めの距離の誤り従つて絶対的誤差が検出されう
る。
西独国特許明細書2952106においてインクレメ
ンタル長さ又は角度測定装置が記載されており、
その際測定尺上に目盛の外各々相異なるけい線群
目盛を備えた参照マークが設けられている。個々
の参照マークは走査窓によつて走査装置において
走査され、その際参照マークに各走査窓が所属し
ており、こうして同一のけい線群目盛を有する。
この構成は比較的コスト高である、そのわけは
個々の参照マークのけい線群目盛は個々の参照マ
ークの明らかな識別を可能にするためにできる限
り、相違したものとされるからである。その際走
査装置は各参照マークのために同一の走査窓を有
する。
西独国特許公開公報3039483からインクレメン
タル長さ又は角度測定装置が把握され、その際測
定尺上に目盛トラツクの外相互に平行に参照マー
クトラツクとコードマークトラツクとが配設され
ている。しかし参照マークと各所属のコードマー
ク部分の走査のために走査装置の走査板上に別個
の走査窓が必要とされ、その際各コードマーク部
分に固有の走査窓が所属している。
本発明は参照マークと各所属のコードマークの
走査が実質上簡単化されうる上記の種類の測定装
置を提供することを課題の基礎とする。
この課題は本発明によれば、特許請求の範囲第
1項の特徴によつて解決される。
本発明によつて得られる利点は特に参照マーク
とこれに所属する各コードマーク部分の走査のた
めに走査装置の走査板上に唯一つの走査窓しか必
要とされないことにある、そのわけは参照マーク
とコードマーク部分は少なくとも測定方向に同一
の構造を有するからである。この参照マークとコ
ードマーク部分のかゝる構造的一致によつて測定
尺の製造並びに走査窓の製造が簡単にされ、その
結果コストの安い測定装置が得られる。
本発明の有利な利点は実施態様項に記載されて
いる。
第1図において、光電的インクレメンタル長さ
測定装置が示されており、この装置は測定尺Mと
走査ユニツトAから成り、それぞれ図示しない方
法で工作機械の被測定対象物に結合されている。
測定尺M上には直線(けい線)格子の形(第2a
図)のインクレメンタル目盛Tが設けられてお
り、目盛は走査ユニツトAによつて照射光により
光電的に無接触で走査される。目盛Tに沿つて測
定尺M上に一列の参照マークRo(n=1,2,3
……)が設けられており、参照マークはそれぞれ
所定の直線目盛と同一の直線群を有する。目盛T
の走査によつて生ずる周期的走査信号S1,S2は走
査ユニツトAにおいて増巾されかつ矩形信号S′1
S′2に変形され、測定値をデジタル表示する電子
カウンタZを制御する。目盛Tの目盛ピツチの1/
4だけ位相のずれた矩形信号S′1,S′2は走査方向
の区別に役立つ。参照マークRoで生じた参照信
号RSoは走査ユニツトAにおいて増巾され、矩形
波RSo′に変形され同様にカウンタZに入力され
る。
得られた参照信号RSoによつて種々の機能が始
動されることができる。不変のゼロ点に関する絶
対位置を示す数が各参照マークRoに所属してい
る場合、例えばインクレメンタル測定装置から参
照信号RSoの評価によつて略絶対的な測定方向が
示される。更に所定の参照マークRoから得られ
た参照信号RSoが生じた際にカウンタZを値「ゼ
ロ」にするために役立つ。しかしこの機能は選択
された参照マークRoが明らかに識別されうる場
合にのみ実施可能である。
識別のために各個々の参照マークRoに連続的
にコードマークCoが所属しており、コードマー
クは少なくとも一つのコードマーク部分Con(n,
m=1,2,3……)から成り、その際各コード
マーク部分Cは少なくとも測定方向において構造
的に参照マークRoと合致する。
第2a図によれば個々の同一の参照マークRo
の間のコードマーク部分Cは測定尺M上参照マー
クRoに対してシリースに配設されている。参照
マークRoの列からコードマークCo1〜Co4が所属
する参照マークRoのみが示されている。参照マ
ークRoからコードマーク部分Co1〜Co4を区別す
るためにコードマーク部分Co1〜Co4の巾aは測定
方向Xに垂直にみて、参照マークRoの巾bより
も小さく、第2a図によればa=b/2である。
測定尺Mの走査のために走査ユニツトAにおい
て第2b図による走査板APが設けられており、
走査板は目盛Tの走査のために目盛Tの格子定数
の1/4だけずれた二つの走査窓AT1,AT2を有
し、走査窓は目盛Tと同一巾である。走査窓
AT1,AT2に走査信号S1;S2の発生のための図
示しない光電要素が付設されている。参照マーク
Roとコードマーク部分Co1−Co4の走査のために
走査板AP上に走査窓ARが設けられており、走
査窓には参照信号RSoとコード信号CSo1−CSo4
発生のための光電要素が付設されており走査窓
ARは参照マークRoと一致する。
第2a図による左から右への測定尺Mの走査の
際に発生するコード信号CSo1〜CSo4は所属の参
照マークRo(第3図)の識別のための二進数「|
0|0」を生ずる。参照マークRoの巾bがコー
ドマーク部分Co1−Co4の巾aの二倍であるので、
コードマークCSo1〜CSo4は相異なる信号高さの
ために参照信号RSoとははつきり相違する。巾a
とbとの間の比は任意に選ばれることができる。
コード信号CSo1〜CSo4はカウンタZの評価装置
に入力される。
走査ユニツトAが測定尺Mを正の測定方向Xに
おいて左方から右方へ走査すると、参照マーク
Roに続いて次のコードマーク部分Co+1,nがそして
これに続いてこのコードマークの所属する参照マ
ークRo+1等(第2図には示されていない)が従
う。この走査方向で第一のコードマーク部分
Co+1,1を認識することができるためにこのコード
マーク部分Co+1,1は例えば二進数「|」を有する。
全く一般的にコードマーク部分Conはスタート及
び終了情報を有する。スタート情報によつてカウ
ンタZ中の評価装置がスタート情報につづいてコ
ード情報が読取られるように準備される。最終情
報は全コード情報が読取られることを確保するた
めに役立ち、それによつてコード情報の走査中の
測定方向Xの同時の反転が認められうる。
左方から右方への正の測定方向Xの走査ユニツ
トAの運動では所属の参照マークRoの走査のた
めにコードマーク部分Conのコード情報の走査が
行われる。右方から左方への負の測定方向−Xの
走査運動ではコード情報の方向に依存した評価に
よつてコードマーク部分Co+1,nの後に参照マーク
Ro従わねばならないことが認められる。
コードマーク部分Conと所属の参照マークRo
相互にすきまなく続き又は相互に所定の間隔を有
する。
すきまのない配列は個々の参照マークRoの間
に僅かのスペースしかない時に推奨される。コー
ドマーク部分Cと参照マークRoは合理的にイン
クレメンタル目盛Tの目盛ピツチの整数部分及び
又は整数倍として設けられ;その結果コードマー
ク部分Cと参照マークRoの走査はインクレメン
タル目盛Tの走査と同期して行われる。
第4図によれば第2a図による測定尺Mの拡大
断面上参照マークRo並びに所属のコードマーク
部分C′o1〜C′o4及び正の測定方向Xに従う図示し
ない参照マークRo+1に属する第一コードマーク
部分C′o+1,1がシリースに配設されている。コード
マーク部分C′o〜C′o4とC′o+1,1は参照マークRoと完
全に同一でありかつ第2図による走査板APの走
査窓ARによつて走査される。
所属のコードマーク部分C′o1〜C′o4からの参照
マークRoの区別のために参照マークRoと次のコ
ードマーク部分C′o4との間の距離rは個々の隣接
したコードマーク部分C′o1〜C′o4の間の距離cと
は区別される。正の測定方向Xに従う図示しない
コードマーク部分C′o+1,1から参照マークRoを区別
するために対拡距離uが設けられている。発生し
たコード信号CS′o1〜CS′o4は二進数「||0|」
を生じる。
区別のために距離c,r,uの代りに参照マー
クRoとコードマークC′onとの間の対応した距離
c′,r′,u′も関連するようにすることができる。
参照マークRoとコードマーク部分C′on並びに距離
c,r,u,c′,r′,u′は測定方向において測定
尺M上にインクレメンタル目盛Tの整数部分及び
又は整数倍として形成されることができる。
発生したコード信号CSon並びに距離c,r,
u,c′;r′u′の評価はカウンタZの評価装置にお
いて行われる。この評価装置は選択装置を含み
え、それによつて参照マークRoの列から特定の
参照マークRoが選択され、かつ作用に持ち来さ
れることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図はインクレメンタル長さ測定装置の図式
図、第2a図は長さ測定装置の測定尺第2b図は
走査板、第3図は参照信号及びコード信号の信号
ダイヤグラム、そして第4図は第2a図による測
定尺の部分を示す。 図中符号、Ro…参照マーク、Co…コードマー
ク、Con…コードマーク部分、X…測定方向。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 測定方向において測定尺の目盛に沿つて設け
    られた識別参照マークを備えた測定装置、特にイ
    ンクリメンタル測定装置にして、参照マークは目
    盛に絶対的に付設されており、参照マークで走査
    ユニツトと共働して、再現可能な電気的パルスが
    発生され、電気的パルスは測定装置のカウンタ及
    び又は制御装置に入力されるインクリメンタル測
    定装置において、識別参照マークRoの各々に、
    シリースにコードマークCoが所属しており、そ
    の際コードマークCoは複数のコードマーク部分
    Con(n,m=1,2,3,……)から成り、各
    コードマーク部分Conは少なくとも測定方向にお
    いては参照マークRoと合致しており、そしてコ
    ードマークCoと参照マークRoは単一の走査フイ
    ールドARによつて相次いで走査可能であり、そ
    して、参照マークRとコードマーク部分Conの識
    別のために、測定方向Xに対して垂直のコードマ
    ーク部分Conの巾aは参照マークRoの巾bよりも
    小さいことを特徴とするインクリメンタル測定装
    置。 2 所属のコードマーク部分C′onから参照マーク
    Roを区別するために参照マークRoと次に位置す
    る所属のコードマーク部分C′onとの間の距離rは
    隣接した所属のコードマークC′on,C′on+1又は
    C′on,C′o,n-1の間の距離Cとは異なる、特許請求
    の範囲第1項記載の測定装置。 3 参照マークRoに所属している次のコードマ
    ークC′o,nとこの参照マークRoには所属していな
    い次のコードマーク部分C′o+1,1からこの参照マー
    クRoを区別するためにこの参照マークRoと次の
    所属のコードマーク部分C′onとの間の距離rはこ
    の参照マークRoと次に位置する、この参照マー
    クRoには所属してないコードマーク部分C′o+1,1
    の間の距離uとは異なる、特許請求の範囲第1項
    記載の測定装置。 4 コードマーク部分Conが所属の参照マークRo
    との従属関係を表わす識別特徴の外に尚少なくと
    も全てのコードマーク部分の読取りのための情報
    を有する、特許請求の範囲第1項記載の測定装
    置。 5 コードマーク部分Conと参照マークRo並びに
    距離c,r,uが測定方向において測定尺Mの目
    盛のピツチの整数部分及び又は整数倍として形成
    されている、特許請求の範囲第1項記載の測定装
    置。
JP59045727A 1983-03-12 1984-03-12 測定装置 Granted JPS59173711A (ja)

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DE3308814.4 1983-03-12
DE3308814A DE3308814C2 (de) 1983-03-12 1983-03-12 Meßeinrichtung

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JPS59173711A JPS59173711A (ja) 1984-10-01
JPH043810B2 true JPH043810B2 (ja) 1992-01-24

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EP (1) EP0118673B1 (ja)
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AT (1) ATE51071T1 (ja)
DE (2) DE3308814C2 (ja)

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