JPH0464407B2 - - Google Patents
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- JPH0464407B2 JPH0464407B2 JP60065090A JP6509085A JPH0464407B2 JP H0464407 B2 JPH0464407 B2 JP H0464407B2 JP 60065090 A JP60065090 A JP 60065090A JP 6509085 A JP6509085 A JP 6509085A JP H0464407 B2 JPH0464407 B2 JP H0464407B2
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01D—MEASURING 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
- G01D5/00—Mechanical 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
- G01D5/26—Mechanical 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 characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light
- G01D5/32—Mechanical 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 characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light
- G01D5/34—Mechanical 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 characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light the beams of light being detected by photocells
- G01D5/36—Forming the light into pulses
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01D—MEASURING 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
- G01D5/00—Mechanical 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
- G01D5/26—Mechanical 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 characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light
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- G01D5/347—Mechanical 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 characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light the beams of light being detected by photocells using displacement encoding scales
- G01D5/3473—Circular or rotary encoders
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- General Physics & Mathematics (AREA)
- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
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- Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
- Vehicle Body Suspensions (AREA)
- Body Structure For Vehicles (AREA)
- Eye Examination Apparatus (AREA)
- Crushing And Grinding (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、第一の物体と連結された目盛担持体
の、少なくとも一つの参照マークが設けられた目
盛が走査ユニツトにより走査可能である、互に運
動する二つの物体の相対位置を測定するための位
置測定装置に関する。
の、少なくとも一つの参照マークが設けられた目
盛が走査ユニツトにより走査可能である、互に運
動する二つの物体の相対位置を測定するための位
置測定装置に関する。
(産業上の利用分野)
この種の位置測定装置は、機械部品の相対位置
を測定するための加工機械において、ならびにハ
ンドリング自動機械、いわゆる産業ロボツトにお
いても使用される。
を測定するための加工機械において、ならびにハ
ンドリング自動機械、いわゆる産業ロボツトにお
いても使用される。
(従来技術)
位置測定装置において、基準位置を探知するた
めに、互に相対的に運動する機械部品または測定
系部品を出発位置から参照マークまで搬送させ
て、そこまで進んだ値を探知して貯えるか、また
は基準位置に対する参照マークを“ゼロ”の値で
クレアすることが知られている。このような方法
は、ドイツ特許明細書1964381に記載されている
ように、インクレメンタル長さ測定装置または角
度測定装置で可能である。しかしながら、これら
の方法は、被測定物体が邪魔されないで相対運動
できることを必要とする。なぜなら、測定装置の
構成部品が被測定物体とかたく結合され、かつこ
れと共に参照マークまで調整されなければならな
いからである。
めに、互に相対的に運動する機械部品または測定
系部品を出発位置から参照マークまで搬送させ
て、そこまで進んだ値を探知して貯えるか、また
は基準位置に対する参照マークを“ゼロ”の値で
クレアすることが知られている。このような方法
は、ドイツ特許明細書1964381に記載されている
ように、インクレメンタル長さ測定装置または角
度測定装置で可能である。しかしながら、これら
の方法は、被測定物体が邪魔されないで相対運動
できることを必要とする。なぜなら、測定装置の
構成部品が被測定物体とかたく結合され、かつこ
れと共に参照マークまで調整されなければならな
いからである。
ドイツ特許公開公報1673887から、機械ベツト
に固く締めつけられた機械スライダにおいて基準
位置の探知を許す機械の測定装置が公知である。
第一に、そこでスライダを、基準位置よりおそく
ゼロにクレアされなければならない位置に搬送し
なければならない。その後、スライダを機械ベツ
トに固く締めつける。引き続き、測定装置の走査
板を、参照マークに到達するまでスケールに対し
て進める。参照マークに到達すると、測定装置の
電子計数器をゼロの値に設定する。それから、機
械スライダに対する締付を再びゆるめて、スライ
ダを所望の位置に搬送する。従つて、参照マーク
の位置は別の作業過程のための基準位置である。
に固く締めつけられた機械スライダにおいて基準
位置の探知を許す機械の測定装置が公知である。
第一に、そこでスライダを、基準位置よりおそく
ゼロにクレアされなければならない位置に搬送し
なければならない。その後、スライダを機械ベツ
トに固く締めつける。引き続き、測定装置の走査
板を、参照マークに到達するまでスケールに対し
て進める。参照マークに到達すると、測定装置の
電子計数器をゼロの値に設定する。それから、機
械スライダに対する締付を再びゆるめて、スライ
ダを所望の位置に搬送する。従つて、参照マーク
の位置は別の作業過程のための基準位置である。
出発位置として限定された基準位置を探知する
ための公知の方法は、実際の作業過程の前に行な
われるが、前述したインクレメンタル測定装置で
は、すでに作業過程が行なわれて、例えば続いて
いる作業程が中断されるときにはもはや可能では
ない。このような続いている作業過程の中断は、
例えばハンドリング自動機械−全搬に産業ロツト
と呼ばれる−の場合、停電により起こりうる。そ
のとき、ロボツトはその瞬間位置にとどはまつて
いるが、測定も中断されるので、その最初の基準
位置に関連した測定値が停電により失われてしま
う。しかしながら、中断された作業過程を続行す
るために、基準位置を知らなければらない。しか
しながら、一般に、ロボツトをその瞬間位置から
最初の出発位置に戻すことは、例えば工具が加工
片に係合しているので問題外である。なぜなら、
工具を加工片との係合位置から引つ込めてこの係
合個所を新規にかつ正確に再びスタートさせるこ
とは時間がかかり、しかもむつかしく、そして加
工片を損傷させることにもなり得るからである。
ための公知の方法は、実際の作業過程の前に行な
われるが、前述したインクレメンタル測定装置で
は、すでに作業過程が行なわれて、例えば続いて
いる作業程が中断されるときにはもはや可能では
ない。このような続いている作業過程の中断は、
例えばハンドリング自動機械−全搬に産業ロツト
と呼ばれる−の場合、停電により起こりうる。そ
のとき、ロボツトはその瞬間位置にとどはまつて
いるが、測定も中断されるので、その最初の基準
位置に関連した測定値が停電により失われてしま
う。しかしながら、中断された作業過程を続行す
るために、基準位置を知らなければらない。しか
しながら、一般に、ロボツトをその瞬間位置から
最初の出発位置に戻すことは、例えば工具が加工
片に係合しているので問題外である。なぜなら、
工具を加工片との係合位置から引つ込めてこの係
合個所を新規にかつ正確に再びスタートさせるこ
とは時間がかかり、しかもむつかしく、そして加
工片を損傷させることにもなり得るからである。
(解決すべき課題)
本発明の課題は、公知の装置の欠点を除去し、
かつ未知の瞬間位置で位置情報を失つた後被測定
物体を運動させずに基準位置を再生することがで
きる、冒頭に述べた種類の位置測定装置を企てる
ことである。
かつ未知の瞬間位置で位置情報を失つた後被測定
物体を運動させずに基準位置を再生することがで
きる、冒頭に述べた種類の位置測定装置を企てる
ことである。
(課題の解決手段)
上記の課題は、被測定物体の任意の未知の瞬間
位置で測定と運動の中断後基準位置を再生するた
めの次の特徴により解決される。
位置で測定と運動の中断後基準位置を再生するた
めの次の特徴により解決される。
a) 少なくとも一つの第一の参照マークが設け
られた第一の目盛担持体の第一の目盛を走査す
るために第一の走査ユニツトが第二の目盛担持
体とかたく結合され、この第二の目盛担持体
が、少なくとも一つの第二の参照マークが設け
られた第二の目盛を有し、 b) 少なくとも一つの第二の参照マークがが設
けられた第二の目盛を走査するために第二の走
査ユニツトが第二の物体とかたく結合され、 c) 第一の目盛担持体の少なくとも一つの第一
の参照マークを走査するために、および第二の
走査ユニツトにより第二の目盛担持体の少なく
とも一つの第二の参照マークを走査するため
に、第一の走査ユニツトが第二の目盛担持体と
共に第一の目盛担持体に対しかつ第二の物体に
対し調整可能であり、 d) 第一の走査ユニツトと第二の目盛担持体の
調整道程が第一の参照マークと第二の参照マー
クの間の間隔に相応して記録可能である。
られた第一の目盛担持体の第一の目盛を走査す
るために第一の走査ユニツトが第二の目盛担持
体とかたく結合され、この第二の目盛担持体
が、少なくとも一つの第二の参照マークが設け
られた第二の目盛を有し、 b) 少なくとも一つの第二の参照マークがが設
けられた第二の目盛を走査するために第二の走
査ユニツトが第二の物体とかたく結合され、 c) 第一の目盛担持体の少なくとも一つの第一
の参照マークを走査するために、および第二の
走査ユニツトにより第二の目盛担持体の少なく
とも一つの第二の参照マークを走査するため
に、第一の走査ユニツトが第二の目盛担持体と
共に第一の目盛担持体に対しかつ第二の物体に
対し調整可能であり、 d) 第一の走査ユニツトと第二の目盛担持体の
調整道程が第一の参照マークと第二の参照マー
クの間の間隔に相応して記録可能である。
(発明の効果)
本発明で達成される利点は、特に、提案された
位置測定装置により、測定と運動の中断後未知の
瞬間位置から基準位置を、被測定物体を動かす必
要もなく、簡単にかつ迅速に再生することができ
ることにある。それ故に、工具の形態のそのよう
な被測定物体は、故障により測定過程と加工過程
を中断したときに加工片と係合したままでありう
るので、故障を除いて基準位置を再び探知した
後、中断された加工過程を直ちに再び続行するこ
とができる。工具を加工片との係合位置から引込
めてこの係合個所を新規に正確に再びスタートさ
せることは時間がかかり、しかもむつかしく、か
つ加工片を損傷させることにもなりうる。さら
に、例えば産業ロボツトでは、個々の作業方法の
間のその都度の基準位置のプログラム制御された
基準位置が可能であり、それによつてこのような
システムの作動の安全性が著しく高められる。
位置測定装置により、測定と運動の中断後未知の
瞬間位置から基準位置を、被測定物体を動かす必
要もなく、簡単にかつ迅速に再生することができ
ることにある。それ故に、工具の形態のそのよう
な被測定物体は、故障により測定過程と加工過程
を中断したときに加工片と係合したままでありう
るので、故障を除いて基準位置を再び探知した
後、中断された加工過程を直ちに再び続行するこ
とができる。工具を加工片との係合位置から引込
めてこの係合個所を新規に正確に再びスタートさ
せることは時間がかかり、しかもむつかしく、か
つ加工片を損傷させることにもなりうる。さら
に、例えば産業ロボツトでは、個々の作業方法の
間のその都度の基準位置のプログラム制御された
基準位置が可能であり、それによつてこのような
システムの作動の安全性が著しく高められる。
本発明の有利な発展例は実施態様項に記載され
ている。
ている。
以下、本発明の実施例を図面により詳細に説明
する。
する。
第1図に縦断面で示したインクレメンタル角度
測定装置が、ハウジングGで、第二の被測定物体
O2に、例えば加工機械(図示省略)の機械ベツ
トに固定されている。ハウジングGの内部には軸
Wが軸受L1により回転可能に支承され、かつ第
一のインクレメンタル目盛T1と、この第一のイ
ンクレメンタル目盛T1に絶対的に付設された第
一の参照マークR1i(i=1,2,…,n)とを有
する第一の目盛板S1を担持しており、参照マーク
R1iにはその都度さらに識別するために第一のコ
ードマークC1iが付設されている(第2図)。第一
のインクレメンタル目盛T1、第一の参照マーク
R1iおよび所属の第一のコードマークC1iが第一の
走査ユニツトA1により光電的に走査されるが、
第一の走査ユニツトA1は第一の照明ユニツトB1、
第一のコンデンサK1、第一の走査板AP1ならび
に第一の光電要素P1を有する。
測定装置が、ハウジングGで、第二の被測定物体
O2に、例えば加工機械(図示省略)の機械ベツ
トに固定されている。ハウジングGの内部には軸
Wが軸受L1により回転可能に支承され、かつ第
一のインクレメンタル目盛T1と、この第一のイ
ンクレメンタル目盛T1に絶対的に付設された第
一の参照マークR1i(i=1,2,…,n)とを有
する第一の目盛板S1を担持しており、参照マーク
R1iにはその都度さらに識別するために第一のコ
ードマークC1iが付設されている(第2図)。第一
のインクレメンタル目盛T1、第一の参照マーク
R1iおよび所属の第一のコードマークC1iが第一の
走査ユニツトA1により光電的に走査されるが、
第一の走査ユニツトA1は第一の照明ユニツトB1、
第一のコンデンサK1、第一の走査板AP1ならび
に第一の光電要素P1を有する。
放射状格子の形をした第一のインクレメンタル
目盛T1は、光を通すストリツプと光を通さない
ストリツプからなり、これらのストリツプは交互
に前後して続いている。第一のインクレメンタル
目盛T1には、第一の走査板AP1の上に第一の目
盛走査フイールドが付設されており、その目盛は
第一のインクレメンタル目盛T1と同一である。
第一の参照マークR1iは、それぞれ決められた不
規則な直線分布を有する同一の直線群からなり、
この直線群には第一の走査板AP1上に、同一の直
線分布を有する参照マーク走査フイールドが付設
されている。第一のインクレメンタル目盛T1の
目盛ゼロ点に対する第一の参照マークR1iの絶対
的位置は、所属の第一のコードマークC1iにより
明らかにされるが、これらの第一のコードマーク
C1iはそれぞれ、所属の第一の参照マークR1iの絶
対位置を、コード化された情報として、例えばい
わゆるバーコードとして含む。第一のコードマー
クC1iには、第一の走査板AP1上に第一のコード
マーク走査フイールドが付設されている。第一の
インクレメンタル目盛T1、第一の参照マークR1i
および第一のコードマークc1iならびに所属の第
一の走査フイールドには、それぞれ一つの第一の
光電要素P1が付設されている。
目盛T1は、光を通すストリツプと光を通さない
ストリツプからなり、これらのストリツプは交互
に前後して続いている。第一のインクレメンタル
目盛T1には、第一の走査板AP1の上に第一の目
盛走査フイールドが付設されており、その目盛は
第一のインクレメンタル目盛T1と同一である。
第一の参照マークR1iは、それぞれ決められた不
規則な直線分布を有する同一の直線群からなり、
この直線群には第一の走査板AP1上に、同一の直
線分布を有する参照マーク走査フイールドが付設
されている。第一のインクレメンタル目盛T1の
目盛ゼロ点に対する第一の参照マークR1iの絶対
的位置は、所属の第一のコードマークC1iにより
明らかにされるが、これらの第一のコードマーク
C1iはそれぞれ、所属の第一の参照マークR1iの絶
対位置を、コード化された情報として、例えばい
わゆるバーコードとして含む。第一のコードマー
クC1iには、第一の走査板AP1上に第一のコード
マーク走査フイールドが付設されている。第一の
インクレメンタル目盛T1、第一の参照マークR1i
および第一のコードマークc1iならびに所属の第
一の走査フイールドには、それぞれ一つの第一の
光電要素P1が付設されている。
ハウジングGから突出する軸Wが、加工機械の
機械スライダのスピンドルの形をした第一の被測
定物体O1と連結されている。軸W上には、ハウ
ジングG内で第一の走査ユニツトA1が軸受L2に
よりハウジングGに対しかつ第一の目盛板S1に対
し回転可能に支承されている。
機械スライダのスピンドルの形をした第一の被測
定物体O1と連結されている。軸W上には、ハウ
ジングG内で第一の走査ユニツトA1が軸受L2に
よりハウジングGに対しかつ第一の目盛板S1に対
し回転可能に支承されている。
実際の測定過程で、軸W、従つて第一の目盛板
S1が、ハウジングGに関して固定した第一の走査
ユニツトA1の傍を回転すると、第一のインクレ
メンタル目盛T1が、静止した第一の走査板AP1
上の所属の第一の目盛走査フイールドに対して回
転する。第一の照明ユニツトB1から出る光流が、
互に対して動かされる第一のインクレメンタル目
盛T1および第一の目盛走査フイールドの目盛に
より調整されて、所属の第一の光電要素P1の上
に落ち、その光電要素が周期的アナログ信号を生
じ、このアナログ信号が角度測定装置の分析装置
(図示装置)でパルスに変形される。このパルス
を第一の入力端を介して分析装置の差動計数器に
計数するために供給して、出力側に接続された表
示ユニツトに位置測定値としてデジタル形態で表
示するか、または直接、加工機械の数値制御装置
に供給することができる。第一の目盛板S1の回転
方向を区別するために、第一の走査板AP1の第一
の目盛走査フイールドが、第一のインクレメンタ
ル目盛T1の目盛周期の四分の一だけ互にずらさ
れた二つの目盛を有する。
S1が、ハウジングGに関して固定した第一の走査
ユニツトA1の傍を回転すると、第一のインクレ
メンタル目盛T1が、静止した第一の走査板AP1
上の所属の第一の目盛走査フイールドに対して回
転する。第一の照明ユニツトB1から出る光流が、
互に対して動かされる第一のインクレメンタル目
盛T1および第一の目盛走査フイールドの目盛に
より調整されて、所属の第一の光電要素P1の上
に落ち、その光電要素が周期的アナログ信号を生
じ、このアナログ信号が角度測定装置の分析装置
(図示装置)でパルスに変形される。このパルス
を第一の入力端を介して分析装置の差動計数器に
計数するために供給して、出力側に接続された表
示ユニツトに位置測定値としてデジタル形態で表
示するか、または直接、加工機械の数値制御装置
に供給することができる。第一の目盛板S1の回転
方向を区別するために、第一の走査板AP1の第一
の目盛走査フイールドが、第一のインクレメンタ
ル目盛T1の目盛周期の四分の一だけ互にずらさ
れた二つの目盛を有する。
軸Wに回転可能に支承された第一の走査ユニツ
トA1には、第二のインクレメンタル目盛T2を有
し、かつ第二のインクレメンタル目盛T2に絶対
的に付設された第二の参照マークR2ii=1,2,
…,n)を有する第二の目盛板S2が固定されてお
り、参照マークR2iにはさらに識別するためにそ
れぞれ二つのコードマークC2iが付設されている
(第3図)。第二のインクレメンタル目盛T2、第
二の参照マークR2iおよび所属の第二のコードマ
ークC2iが第二の走査ユニツトA2により光電的に
走査され、第二の走査ユニツトA2はハウジング
Gに固定状態に取りつけられ、、かつ第二の照明
ユニツトB2、第二のコンデンサK2、第二の走査
板AP2ならびに第二の光電要素P2を有する。
トA1には、第二のインクレメンタル目盛T2を有
し、かつ第二のインクレメンタル目盛T2に絶対
的に付設された第二の参照マークR2ii=1,2,
…,n)を有する第二の目盛板S2が固定されてお
り、参照マークR2iにはさらに識別するためにそ
れぞれ二つのコードマークC2iが付設されている
(第3図)。第二のインクレメンタル目盛T2、第
二の参照マークR2iおよび所属の第二のコードマ
ークC2iが第二の走査ユニツトA2により光電的に
走査され、第二の走査ユニツトA2はハウジング
Gに固定状態に取りつけられ、、かつ第二の照明
ユニツトB2、第二のコンデンサK2、第二の走査
板AP2ならびに第二の光電要素P2を有する。
第二の目盛板S2の第二のインクレメンタル目盛
T2、、第二の参照マークR2iおよび第二のコード
マークC2iは、それぞれ第一の目盛板S1の第一の
インクレメンタル目盛T1、第一の参照マークR1i
ならびに第一のコードマークC1iと対応する。第
二の走査板AP2上で、第二のインクレメンタル目
盛T2に第二の目盛走査フイールドが、第二の参
照マークR2iに第二の参照マーク走査フイールド
が、および第二のコードマークC2iに第二のコー
ドマーク走査フイールドが付設されている。第二
の目盛板S2の走査フイールドは第一の目盛板S1の
走査フイールドと対応する。第二のインクレメン
タル目盛T2、第二の参照マークR2iおよび第二の
コードマークC2iならびに所属の走査フイールド
にそれぞれ第二の光電要素P2が付設されている。
第二の目盛板S2の回転方向を区別するために、第
二の走査板AP2上の第二の目盛走査フイールド
が、第二のインクレメンタル目盛T2の目盛周期
の四分の一だけ互にずらされた二つの目盛を有す
る。。
T2、、第二の参照マークR2iおよび第二のコード
マークC2iは、それぞれ第一の目盛板S1の第一の
インクレメンタル目盛T1、第一の参照マークR1i
ならびに第一のコードマークC1iと対応する。第
二の走査板AP2上で、第二のインクレメンタル目
盛T2に第二の目盛走査フイールドが、第二の参
照マークR2iに第二の参照マーク走査フイールド
が、および第二のコードマークC2iに第二のコー
ドマーク走査フイールドが付設されている。第二
の目盛板S2の走査フイールドは第一の目盛板S1の
走査フイールドと対応する。第二のインクレメン
タル目盛T2、第二の参照マークR2iおよび第二の
コードマークC2iならびに所属の走査フイールド
にそれぞれ第二の光電要素P2が付設されている。
第二の目盛板S2の回転方向を区別するために、第
二の走査板AP2上の第二の目盛走査フイールド
が、第二のインクレメンタル目盛T2の目盛周期
の四分の一だけ互にずらされた二つの目盛を有す
る。。
しかしながら、インクレメンタル測定装置の場
合、測定のための出発位置として役立ちかつ故障
後も再び再生できる基準位置を決めることは、測
定を始めるために非常に重要である。
合、測定のための出発位置として役立ちかつ故障
後も再び再生できる基準位置を決めることは、測
定を始めるために非常に重要である。
測定を始める前に、または−例えば停電により
−インクレメンタル位置測定装置で位置測定値が
失われる故障でも、相対的に運動する被測定物体
O1,O2が静止していることから出発する。従つ
て、第一の目盛板S1は、ハウジンングGに対する
その目盛ゼロ点の位置が知られてない位置に存在
する。
−インクレメンタル位置測定装置で位置測定値が
失われる故障でも、相対的に運動する被測定物体
O1,O2が静止していることから出発する。従つ
て、第一の目盛板S1は、ハウジンングGに対する
その目盛ゼロ点の位置が知られてない位置に存在
する。
さて、この基準位置を得るために、ハウジング
Gに関して第一の目盛板S1の瞬間的位置を決めな
ければならない。この目的のために、周知の、従
つて詳細には云い表わさない仕方で分析装置の差
動計数器をゼロの値にまたは他の数値に調整し、
そして同時に、第一の走査ユニツトA1を、ハウ
ジングGに固定されたモータMにより逆転装置Z
を介して回転させることにより較正作動方式をス
イツチオンする。最初に、例えば、固定した第二
の走査板AP2の第二の参照マーク走査フイールド
が、第一の走査ユニツトA1と同期して回転する
第二の目盛板S2上の第二の参照マークR2iを走査
すれば、その結果固定した第二の走査ユニツト
A2の所属の第二の光電要素P2が信号を生じ、そ
の信号が較正作動方式において分析装置の差動計
数器をスタートさせる。この時点から、回転する
第二の目盛板S2の第二のインクレメンタル目盛
T2を、固定した第二の走査板AP2上の所属の第
二の目盛走査フイールドにより走査したときに所
属の第二の光電要素P2から発生した周期的アナ
ログ信号が分析されて、計数パルスが差動計数器
に第二の入力端を介して供給される。
Gに関して第一の目盛板S1の瞬間的位置を決めな
ければならない。この目的のために、周知の、従
つて詳細には云い表わさない仕方で分析装置の差
動計数器をゼロの値にまたは他の数値に調整し、
そして同時に、第一の走査ユニツトA1を、ハウ
ジングGに固定されたモータMにより逆転装置Z
を介して回転させることにより較正作動方式をス
イツチオンする。最初に、例えば、固定した第二
の走査板AP2の第二の参照マーク走査フイールド
が、第一の走査ユニツトA1と同期して回転する
第二の目盛板S2上の第二の参照マークR2iを走査
すれば、その結果固定した第二の走査ユニツト
A2の所属の第二の光電要素P2が信号を生じ、そ
の信号が較正作動方式において分析装置の差動計
数器をスタートさせる。この時点から、回転する
第二の目盛板S2の第二のインクレメンタル目盛
T2を、固定した第二の走査板AP2上の所属の第
二の目盛走査フイールドにより走査したときに所
属の第二の光電要素P2から発生した周期的アナ
ログ信号が分析されて、計数パルスが差動計数器
に第二の入力端を介して供給される。
計数器始動後および第二のインクレメンタル目
盛T2の目盛増分の計数開始後、いつか、静止し
ている第一の目盛板S1上に次に配置された第一の
参照マークR1iが、回転する第一の走査板AP1上
の所属の第一の参照マーク走査フイールドにより
走査され、そして第一の走査ユニツトA1の所属
の第一の光電要素P1の信号により第一の目盛板
S1の第一のインクレメンタル目盛T1の目盛増分
の計数が始められる。第一のインクレメンタル目
盛T1と第二のインクレメンタル目盛T2の目盛増
分の走査により発生した両方の計数パルスの計数
列の同時の計数により、計数器が停止される。な
ぜなら、両方の計数列の差がゼロだからである。
すなわち、差増幅器の第二の入力部の第二の計数
パルスが上昇する第二の計数列を実現し、第一の
入力部の第一の計数パルスが下降する第一の計数
列を実現する。第二の入力部の第二の計数パルス
は+1の値だけ差動計数器の計数値の増加を実現
し、第一の入力部の第一の計数パルスは−1の値
だけ計数値の低下を実現する。その都度、両方の
インクレメンタル目盛T1,T2の目盛増分を走査
したときに、差動計数器の第一の入力部の第一の
計数パルスと第二の入力部の第二の計数パルスが
同時に到着するので、計数値の変化が(+1)+
(−1)=0であり、すなわち差動計数器は静止し
たままである。同時に、第一の走査板AP1上の第
一のコードマーク走査フイールドが、走査された
第一の参照マークR1iに所属の第一のコードマー
クC1iから第一の参照マークR1iの絶対的な位置の
値を読取る。第二の参照マークR2iを走査したと
きに、同時に第二の走査板AP2上にある所属の第
二のコードマーク走査フイールドの付設された第
二のコードマークC2iからこの第二の参照マーク
R2iの絶対的な位置の値が読取られる。第一の参
照マークR1iと第二の参照マークR2iのこれらの両
方の絶対的な位置の値が分析装置に供給される。
第一の参照マークR1iの絶対的な位置の値に、第
二の参照マークR2iの絶対的な位置の値ならびに
両方の参照マークR1i,R2iの間の間隔に対応する
差動計数器の計数値が符号によつて重畳される。
分析装置では、今や、第一の目盛板S1がハウジン
グGに対して瞬間的にとる絶対的な位置の値が定
められている。モータMを止めて、それで較正過
程を終了する。
盛T2の目盛増分の計数開始後、いつか、静止し
ている第一の目盛板S1上に次に配置された第一の
参照マークR1iが、回転する第一の走査板AP1上
の所属の第一の参照マーク走査フイールドにより
走査され、そして第一の走査ユニツトA1の所属
の第一の光電要素P1の信号により第一の目盛板
S1の第一のインクレメンタル目盛T1の目盛増分
の計数が始められる。第一のインクレメンタル目
盛T1と第二のインクレメンタル目盛T2の目盛増
分の走査により発生した両方の計数パルスの計数
列の同時の計数により、計数器が停止される。な
ぜなら、両方の計数列の差がゼロだからである。
すなわち、差増幅器の第二の入力部の第二の計数
パルスが上昇する第二の計数列を実現し、第一の
入力部の第一の計数パルスが下降する第一の計数
列を実現する。第二の入力部の第二の計数パルス
は+1の値だけ差動計数器の計数値の増加を実現
し、第一の入力部の第一の計数パルスは−1の値
だけ計数値の低下を実現する。その都度、両方の
インクレメンタル目盛T1,T2の目盛増分を走査
したときに、差動計数器の第一の入力部の第一の
計数パルスと第二の入力部の第二の計数パルスが
同時に到着するので、計数値の変化が(+1)+
(−1)=0であり、すなわち差動計数器は静止し
たままである。同時に、第一の走査板AP1上の第
一のコードマーク走査フイールドが、走査された
第一の参照マークR1iに所属の第一のコードマー
クC1iから第一の参照マークR1iの絶対的な位置の
値を読取る。第二の参照マークR2iを走査したと
きに、同時に第二の走査板AP2上にある所属の第
二のコードマーク走査フイールドの付設された第
二のコードマークC2iからこの第二の参照マーク
R2iの絶対的な位置の値が読取られる。第一の参
照マークR1iと第二の参照マークR2iのこれらの両
方の絶対的な位置の値が分析装置に供給される。
第一の参照マークR1iの絶対的な位置の値に、第
二の参照マークR2iの絶対的な位置の値ならびに
両方の参照マークR1i,R2iの間の間隔に対応する
差動計数器の計数値が符号によつて重畳される。
分析装置では、今や、第一の目盛板S1がハウジン
グGに対して瞬間的にとる絶対的な位置の値が定
められている。モータMを止めて、それで較正過
程を終了する。
今や、実際の測定過程の間、差動計数器は、第
一の目盛板S1をハウジングGに関して回転させな
がら、静止している第一の走査板AP1上の第一の
目盛走査フイールドにより、および所属の第一の
光電要素P1により第一のインクレメンタル目盛
T1を走査したときに発生される計数パルスが第
一の入力端を介して貯えられる。故障が発生した
とき、例えば停電の場合に、たとえ第一の目盛板
S1をその瞬間位置から動かすことができないとし
ても、第一の目盛板S1のための基準位置を前述の
較正過程により有意に再生することができる。第
一の目盛板S1を動かすことができないのは、例え
ば正に、加工機械のスピンドルを介して軸Wと作
用結合している工具が、故障が発生したときに被
加工片に係合しているからである。
一の目盛板S1をハウジングGに関して回転させな
がら、静止している第一の走査板AP1上の第一の
目盛走査フイールドにより、および所属の第一の
光電要素P1により第一のインクレメンタル目盛
T1を走査したときに発生される計数パルスが第
一の入力端を介して貯えられる。故障が発生した
とき、例えば停電の場合に、たとえ第一の目盛板
S1をその瞬間位置から動かすことができないとし
ても、第一の目盛板S1のための基準位置を前述の
較正過程により有意に再生することができる。第
一の目盛板S1を動かすことができないのは、例え
ば正に、加工機械のスピンドルを介して軸Wと作
用結合している工具が、故障が発生したときに被
加工片に係合しているからである。
較正過程と再生過程の記載において、軸Wが第
一の目盛板S1と共にハウジングGに関して静止し
ていると仮定したが、これは条件ではない。
一の目盛板S1と共にハウジングGに関して静止し
ていると仮定したが、これは条件ではない。
実際の測定過程においても、、第一の走査ユニ
ツトA1の、従つて第二の目盛板S2の静止状態は
同様に条件ではない。第一の走査ユニツトA1が
従つて第二の目盛板S2がハウジングGに関して相
対回転しても、実際の測定過程では、測定過程に
なんら影響がない。なぜなら、この相対回転の際
に、第二の目盛板S2の第二のインクレメンタル目
盛T2を走査したときに得られた計数パルスが差
動計数器の第二の入力端に供給され、一方第一の
目盛板S1の第一のインクレメンタル目盛T1を走
査したときに得られた計数パルスが、実際の測定
の間、差動計数器の第一の入力端に導かれるから
である。第一の走査ユニツトA1のこの相対運動
の際に得られた計数値が実際の測定のの計数値に
第一に走査ユニツトA1の回転方向に応じて加算
または引算で重畳される。それで、実際の測定過
程の際のハウジングGにに関する第一の走査ユニ
ツトA1と第二の目盛板S2の休止位置が任意であ
るので、較正過程または再生過程の後に走査ユニ
ツトA1を再生可能に位置決めするために第一の
走査ユニツトA1のためのハウジングGの機械的
なストツパーは必要でない。その上、このような
ストツパーには摩耗がつきものである。
ツトA1の、従つて第二の目盛板S2の静止状態は
同様に条件ではない。第一の走査ユニツトA1が
従つて第二の目盛板S2がハウジングGに関して相
対回転しても、実際の測定過程では、測定過程に
なんら影響がない。なぜなら、この相対回転の際
に、第二の目盛板S2の第二のインクレメンタル目
盛T2を走査したときに得られた計数パルスが差
動計数器の第二の入力端に供給され、一方第一の
目盛板S1の第一のインクレメンタル目盛T1を走
査したときに得られた計数パルスが、実際の測定
の間、差動計数器の第一の入力端に導かれるから
である。第一の走査ユニツトA1のこの相対運動
の際に得られた計数値が実際の測定のの計数値に
第一に走査ユニツトA1の回転方向に応じて加算
または引算で重畳される。それで、実際の測定過
程の際のハウジングGにに関する第一の走査ユニ
ツトA1と第二の目盛板S2の休止位置が任意であ
るので、較正過程または再生過程の後に走査ユニ
ツトA1を再生可能に位置決めするために第一の
走査ユニツトA1のためのハウジングGの機械的
なストツパーは必要でない。その上、このような
ストツパーには摩耗がつきものである。
特に簡単な発展例では、第一の目盛板S1にただ
一つの第一の参照マークR1が、かつ第二の目盛
板S2にただ一つの第二の参照マークR2が設けら
れている。両方の参照マークR1,R2はそれぞれ
両方のインクレメンタル目盛T1,T2の目盛ゼロ
点をなしていてコードマークによるコード化を必
要としないので、両方の目盛板S1,S2の製造が単
純化される。
一つの第一の参照マークR1が、かつ第二の目盛
板S2にただ一つの第二の参照マークR2が設けら
れている。両方の参照マークR1,R2はそれぞれ
両方のインクレメンタル目盛T1,T2の目盛ゼロ
点をなしていてコードマークによるコード化を必
要としないので、両方の目盛板S1,S2の製造が単
純化される。
較正過程の際にまたは再生過程の際に差動計数
器で探知された、第一の参照マークR1と第二の
参照マークR2の間の間隔に対する数値は、この
場合には直接、第一の目盛板S1がハウジングGに
対し瞬間的にとる絶対的な位置の値である。
器で探知された、第一の参照マークR1と第二の
参照マークR2の間の間隔に対する数値は、この
場合には直接、第一の目盛板S1がハウジングGに
対し瞬間的にとる絶対的な位置の値である。
第一の照明ユニツトB1と第一の光電要素P1が
接続される電線Eがあるために、第一の走査ユニ
ツトA1の回転は、一つの完全な円より若干大き
い旋回範囲にわたつて、それも両方の回転方向に
交互に較正過程または再生過程の間行われる。こ
の逆転作動によれば、個々の作業方法の間で、例
えばその都度の基準位置のプログラム制御された
検査が可能となる。
接続される電線Eがあるために、第一の走査ユニ
ツトA1の回転は、一つの完全な円より若干大き
い旋回範囲にわたつて、それも両方の回転方向に
交互に較正過程または再生過程の間行われる。こ
の逆転作動によれば、個々の作業方法の間で、例
えばその都度の基準位置のプログラム制御された
検査が可能となる。
示されてない仕方で、第一の照明ユニツトB1
と第一の光電要素P1の電流供給を、電線Eによ
る代りに、スリツプリングによつて行なうことも
できる。この場合には、第一の走査ユニツトA1
を第二の目盛板B2と共に逆転伝動装置Zなしで
ただ一つの回転方向に任意の多数の回転数だけ回
転させることができる。
と第一の光電要素P1の電流供給を、電線Eによ
る代りに、スリツプリングによつて行なうことも
できる。この場合には、第一の走査ユニツトA1
を第二の目盛板B2と共に逆転伝動装置Zなしで
ただ一つの回転方向に任意の多数の回転数だけ回
転させることができる。
本発明は角度測定装置でも長さ測定装置でも使
用可能であり、しかも前述した光電的測定装置の
外に例えば磁気的、誘導的および容量的測定装置
でも使用できる。
用可能であり、しかも前述した光電的測定装置の
外に例えば磁気的、誘導的および容量的測定装置
でも使用できる。
第1図は角度測定装置の縦断面図、第2図は第
一の目盛板の部分平面図、第3図は第二の目盛板
の部分平面図である。 O1…第一の物体、O2…第二の物体、S1…第一
の目盛担持体、S2…第二の目盛担持体、T1…第
一の目盛、T2…第二の目盛、R1i…第一の参照マ
ーク、R2i…第二の参照マーク、A1…第一のユニ
ツト、A2…第二の走査ユニツト。
一の目盛板の部分平面図、第3図は第二の目盛板
の部分平面図である。 O1…第一の物体、O2…第二の物体、S1…第一
の目盛担持体、S2…第二の目盛担持体、T1…第
一の目盛、T2…第二の目盛、R1i…第一の参照マ
ーク、R2i…第二の参照マーク、A1…第一のユニ
ツト、A2…第二の走査ユニツト。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 第一の物体と結合された目盛担持体の、少な
くとも一つの参照マークが設けられた目盛が走査
ユニツトにより走査可能である、相互に運動する
二つの物体の相対位置を測定するための位置測定
装置において、測定と運動の中断後相互の被測定
物体の任意の未知の瞬間位置で基準位置を再生す
るために次の特徴、すなわち a) 少なくとも一つの第一の参照マークR1iが
設けられた第一の目盛担持体S1の第一の目盛
T1を走査するための第一走査ユニツトA1が第
二の目盛担持体S2と固く結合され、この第二の
目盛担持体は、少なくとも一つの第二の参照マ
ークR2iが設けられた第二の目盛T2を有し、 b) 少なくとも一つの第二の参照マークR2iが
設けられた第二の目盛T2を走査するために、
第二の走査ユニツトA2が第二の物体O2と固く
結合され、 c) 第一の目盛担持体S1の少なくとも一つの第
一の参照マークR1iを走査するために、かつ第
二の走査ユニニツトA2により第二の目盛担持
体S2の少なくとも一つの第二の参照マークR2i
を走査するために、第一の走査ユニツトA1が
第二の目盛担持体S2と共に第一の目盛担持体S1
に対しておよび第二の物体O2に対して調整可
能であり、 d) 第一の走査ユニツトA1と第二の目盛担持
体S2の調整道程が第一の参照マークR1iと第二
の参照マークR2iの間の間隔に相応して記録可
能であることを特徴とする位置測定装置。 2 第二の目盛板の形態の第二の目盛担持体S2が
第一の日盛板の形態の第一の目盛担持体S1に対し
同心に回転可能に支承され、かつ第一の走査ユニ
ツトA1と共に駆動装置M,Zにより回転可能で
ある、特許請求の範囲第1項に記載の角度測定装
置。 3 第一の参照マークR1iにそれぞれ第一のコー
ドマークc1iが、かつ第二の参照マークR2iにそれ
ぞれ第二のコードマークc2iが付設され、その際
コードマークc1i,c2iが所属の参照マークR1i,R2i
の絶対的な位置の値をコード化された形態で含
む、特許請求の範囲第1項に記載の角度測定装
置。 4 参照マークR1i,R2iがそれぞれ、決められた
不規則な直線分布を有する直線群からなる、特許
請求の範囲第3項に記載の角度測定装置。 5 駆動装置がモータMと逆転伝動装置Zからな
る、特許請求の範囲第2項に記載の角度測定装
置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19843412063 DE3412063A1 (de) | 1984-03-31 | 1984-03-31 | Positionsmesseinrichtung |
| DE3412063.7 | 1984-03-31 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60225015A JPS60225015A (ja) | 1985-11-09 |
| JPH0464407B2 true JPH0464407B2 (ja) | 1992-10-14 |
Family
ID=6232238
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60065090A Granted JPS60225015A (ja) | 1984-03-31 | 1985-03-30 | 位置測定装置 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4667096A (ja) |
| EP (1) | EP0157239B1 (ja) |
| JP (1) | JPS60225015A (ja) |
| AT (1) | ATE50058T1 (ja) |
| DE (2) | DE3412063A1 (ja) |
Families Citing this family (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1986002156A1 (fr) * | 1984-10-08 | 1986-04-10 | Ag Für Industrielle Elektronik Agie | Installation pour determiner la position relative entre deux pieces en vue de commander leurs positions ou d'effectuer leur deplacement et procede de mise en action de cette installation |
| DE3809569A1 (de) * | 1988-03-22 | 1989-10-05 | Frankl & Kirchner | Positionsgeber |
| DE59001704D1 (de) * | 1990-02-05 | 1993-07-15 | Heidenhain Gmbh Dr Johannes | Winkelmesstisch. |
| EP0513427B1 (de) * | 1991-05-18 | 1994-07-06 | Dr. Johannes Heidenhain GmbH | Interferentielle Positionsmessvorrichtung |
| DE9110524U1 (de) * | 1991-08-26 | 1992-09-24 | Siemens AG, 8000 München | Vorrichtung zur Winkellagebestimmung einer Lastwelle mit einem Meß- und einem Nachlaufzahnrad |
| EP0541827B1 (de) * | 1991-11-04 | 1995-04-12 | Dr. Johannes Heidenhain GmbH | Vorrichtung zur Erzeugung oberwellenfreier periodischer Signale |
| US5698851A (en) * | 1996-04-03 | 1997-12-16 | Placa Ltd. | Device and method for precise angular measurement by mapping small rotations into large phase shifts |
| DE19904471B4 (de) | 1999-02-04 | 2011-03-31 | Dr. Johannes Heidenhain Gmbh | Drehgeber |
| DE19907326B4 (de) | 1999-02-20 | 2013-04-04 | Dr. Johannes Heidenhain Gmbh | Winkelmeßsystem |
| US7152456B2 (en) * | 2004-01-14 | 2006-12-26 | Romer Incorporated | Automated robotic measuring system |
| US7693325B2 (en) | 2004-01-14 | 2010-04-06 | Hexagon Metrology, Inc. | Transprojection of geometry data |
| US20060187573A1 (en) * | 2005-02-24 | 2006-08-24 | Electro-Sensors, Inc. | Sensor equipment guard |
| WO2007033273A2 (en) * | 2005-09-13 | 2007-03-22 | Romer Incorporated | Vehicle comprising an articulator of a coordinate measuring machine |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CH365231A (fr) * | 1959-03-06 | 1962-10-31 | Genevoise Instr Physique | Convertisseur analogique numérique |
| DE1673887A1 (de) * | 1968-01-16 | 1972-01-20 | Heidenhain Gmbh Dr Johannes | Anordnung zur Bestimmung der Lage zweier relativ zueinander beweglicher Teile |
| US3483391A (en) * | 1969-01-23 | 1969-12-09 | Fred H Jensen | Spiral element rotary-sensing mechanism |
| DE1933254C3 (de) * | 1969-07-01 | 1979-08-16 | Dr. Johannes Heidenhain Gmbh, 8225 Traunreut | Inkrementales Längen- oder Winkelmeßsystem |
| GB1284641A (en) * | 1970-01-08 | 1972-08-09 | Ferranti Ltd | Improvements relating to measuring apparatus |
| DE3018527A1 (de) * | 1980-05-14 | 1981-11-19 | Walter Dipl.-Ing. Dr.-Ing. 8012 Ottobrunn Mehnert | Verfahren und vorrichtung zur messung einer laenge |
| DE3018496A1 (de) * | 1980-05-14 | 1981-11-19 | Walter Dipl.-Ing. Dr.-Ing. 8012 Ottobrunn Mehnert | Verfahren und vorrichtung zur messung eines winkels |
| DE3144334C2 (de) * | 1981-11-07 | 1985-06-13 | Dr. Johannes Heidenhain Gmbh, 8225 Traunreut | Wegmeßeinrichtung mit Referenzmarken |
| DE3311204A1 (de) * | 1983-03-26 | 1984-10-04 | Dr. Johannes Heidenhain Gmbh, 8225 Traunreut | Inkrementale laengen- oder winkelmesseinrichtung |
-
1984
- 1984-03-31 DE DE19843412063 patent/DE3412063A1/de active Granted
-
1985
- 1985-03-13 DE DE8585102842T patent/DE3575781D1/de not_active Expired - Fee Related
- 1985-03-13 EP EP85102842A patent/EP0157239B1/de not_active Expired - Lifetime
- 1985-03-13 AT AT85102842T patent/ATE50058T1/de not_active IP Right Cessation
- 1985-03-27 US US06/716,395 patent/US4667096A/en not_active Expired - Fee Related
- 1985-03-30 JP JP60065090A patent/JPS60225015A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| ATE50058T1 (de) | 1990-02-15 |
| EP0157239B1 (de) | 1990-01-31 |
| EP0157239A3 (en) | 1987-08-26 |
| US4667096A (en) | 1987-05-19 |
| DE3575781D1 (de) | 1990-03-08 |
| DE3412063C2 (ja) | 1987-12-23 |
| DE3412063A1 (de) | 1985-11-28 |
| JPS60225015A (ja) | 1985-11-09 |
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