CH620292A5

CH620292A5 -

Info

Publication number: CH620292A5
Application number: CH686878A
Authority: CH
Inventors: Horst Dr Burkhardt
Original assignee: Heidenhain Gmbh Dr Johannes
Priority date: 1977-07-21
Filing date: 1978-06-23
Publication date: 1980-11-14
Also published as: IT1103768B; DE2732909B2; AT363699B; DE2732909A1; GB2001786B; DE2732909C3; JPS5423562A; FR2398285A1; FR2398285B1; ATA416178A; IT1103764B; US4229647A; IT7812715A0; IT7812716A0; GB2001786A; JPS6339845B2

Description

Die Erfindung betrifft eine inkrementale Messeinrichtung zum Messen oder Positionieren der Relativlage zweier Objekte einer Maschine, mit einem Massstab und Abtastkopf sowie einem elektronischen Vorwärts-/Rückwärtszähler. Die vorgenannten Objekte können der Schlitten bzw. das Bett einer Bearbeitungs- oder Messmaschine sein.

Die Positionierung der vorgenannten Objekte kann je nach Art der Zeichnungsvermassung absolut von einer Bezugslinie aus oder im Kettenmass durch wiederholtes Nullen geschehen. Bekannte, z. B. in der CH-PS 506 213 beschriebene Längenoder Winkelmesssysteme sind mit Mängeln behaftet, wenn wechselweise die Positionierung von Absolutmassen oder Kettenmassen erfolgen soll.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine inkrementale Messeinrichtung der genannten Art zu schaffen, die mit einfachen Mitteln eine Vielzahl von Mess- oder Positionieraufgaben gestattet, vielseitig einsetzbar sowie leicht bedienbar ist und dabei eine zuverlässige Arbeitsweise ermöglicht.

Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe bei einer inkre-mentalen Messeinrichtung der eingangs genannten Art durch mehrere elektronische Zählbausteine zum Betrieb des Zählers in mehreren Bezugssystemen und Schaltmittel zum Wechsel zwischen diesen Bezugssystemen, dermassen, dass in einer der Schalterstellungen das auf den Maschinennullpunkt bezogene System und zumindest in einer weiteren Schalterstellung ein auf frei wählbare Null- bzw. Bezugspunkte bezogenes System anwählbar bzw. rückrufbar ist

Vorzugsweise enthält die inkrementale Messeinrichtung Mittel zum Setzen des Maschinennullpunktes mittels zumindest eines Referenzimpulses, dessen Lage zur Teilung des Massstabes absolut festgelegt ist.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des Erfindungsgegenstandes finden sich in den abhängigen Ansprüchen 3 bis 7.

Die Erfindung bietet folgende wesentliche Vorteile:

1. Der Maschinennullpunkt (absoluter Nullpunkt) und jeder andere gewählte Bezugspunkt kann jederzeit über Schalter angewählt bzw. rückgerufen werden. Somit ist ein Wechsel zwischen den einzelnen Bezugssystemen möglich, d. h. es können mehrere Bezugssysteme nebeneinander angeordnet werden (z. B. Absolut-Kettenmass usw.).

2. Beliebiger Wechsel der Bezugspunkte ohne erneute Zählereichung.

3. Einfache Bedienungsweise und vielseitige Einsatzmöglichkeit des Zählers bzw. der Messeinrichtung.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand eines Blockschaltbildes noch näher erläutert.

Eine inkrementale Messeinrichtung zum Messen der Relativlage und zum Positionieren zweier Objekte einer Maschine oder dergleichen mit Gittermassstab G und Abtastkopf AK liefert Signale, die in bekannter Weise in einem Verstärker V verstärkt, in einem Trigger T getriggert, über einen Richtungsdis-kriminator RD und Vorzeichenstufen VZi, VZn und VZin in Vor-/Rückwärtszähler VRi, VRn und VRm eingespeist werden.

Eine sogenannte Nullimpulsspur RI auf dem Gittermassstab G liefert ein Referenzsignal RI', dessen Lage zur Teilung G der Messeinrichtung absolut festgelegt ist. Dieses Referenzsignal RI' wird verstärkt und getriggert in eine Nullimpulsaus-werteschaltung NA eingespeist, die es auswertet und dem Vor-/ Rückwärtszähler VRi zuführt. Die Vor-/Rückwärtszähler VR[, VRn und VRm zählen ständig die von der inkrementalen Messeinrichtung gelieferten Impulse. Ein Schalter B verfügt über drei Stellungen I, II und III, mit deren Hilfe drei verschiedene Bezugssysteme angewählt werden können. In jeder der drei Schalterstellungen I oder II oder III wird in einem Multiplexer MXi eine Verbindung zwischen einem der Vor-/Rückwärtszäh-ler VRj oder VRn oder VRm und einer Anzeige A hergestellt Dabei ordnet der Schalter B im ersten Bezugssystem der Stellung I den Vor-/Rückwärtszähler VR; zu, im zweiten Bezugssystem der Stellung II den Vor-/Rückwärtszähler VRn und im dritten Bezugssystem der Stellung III den Vor-/Rückwärtszähler VR,„.

In den drei Bezugssystemen können Bezugspunkte erzeugt werden. Mit dem obenbeschriebenen Referenzimpuls RI', dessen Lage zur Teilung G der Messeinrichtung absolut festgelegt ist, wird in dem ersten Bezugssystem über die Nullpunktauswerteschaltung N der Vor-/Rückwärtszähler VRi immer wieder auf den absoluten Nullpunkt (Maschinennullpunkt) geeicht.

Im zweiten Bezugssystem, das der Schalterstellung II des Schalters B und dem Vor-/Rückwärtszähler VRn zugeordnet ist, kann beispielsweise der Arbeitsnullpunkt festgehalten werden. Der Arbeitsnullpunkt lässt sich vorteilhafterweise von einer Kante eines zu bearbeitenden Werkstückes ableiten.

Das dritte Bezugssystem, zu dem die Schalterstellung III

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und der Vor-/Rückwärtszähler VRm gehört, ist frei verfügbar bedienende Person wird mit diesem Warnsignal darüber infor-für ständig wechselnde Bezugspunkte. Dies wird z. B. bei der miert, dass die Messeinrichtung durch Unterbrechung der VerBearbeitung von Werkstücken benötigt, die mit Kettenmassen sorgungsspannung fehlerhaft arbeitet. Eine fehlerfreie Zuord-vermasst sind. Im dritten Bezugssystem kann also ständig ein nung der Bezugspunkte ist erst dann wieder gegeben, wenn der Momentanbezugspunkt erzeugt werden. Mit dem Schalter B 5 absolute Maschinennullpunkt aufgesucht worden ist. Durch lassen sich jedoch - unbeeinflusst von der Bezugspunktauswahl Verfahren der angegebenen Objekte über den absoluten im dritten System - sowohl der absolute Maschinennullpunkt Maschinennullpunkt hinaus, wird auf den Vor-/Rückwärtszäh-im ersten System, als auch der Arbeitsnullpunkt im zweiten 1er VRi der Referenzimpuls RI' gegeben, der ihn auf den abso-System jederzeit anwählen bzw. zurückrufen. luten Maschinennullpunkt setzt. Gleichzeitig wird vom glei-

Um die Vor-/Rückwärtszähler VRi, VRn, VRm auch löschen io chen Referenzimpuls RI' die Versorgungsspannungslogik VL

oder setzen zu können, sind eine Lösch- und vorzugsweise eine beaufschlagt, die nun die Warnung zurückzieht, da der absolute

Setztaste L bzw. ST vorgesehen. Eine Eingabeeinheit EE dient Bezugspunkt wieder gegeben ist. Die vorher blinkende der Eingabe eines beliebigen Setzwertes Da. Ein zweiter Multi- Anzeige A ist nun wieder ununterbrochen in Betrieb.

plexer MX2 stellt zwischen den entsprechenden Schalterstel- Es ist von Vorteil, in diesem Zähler noch eine interne Spanlungen I oder II oder III und den zugehörigen Vor-/Rückwärts- 15 nungsversorgung mittels Batterie oder Akkumulator vorzuse-zählern VRt oder VRn oder VRm die Verbindung her und schal- hen, die sowohl die Messeinrichtung als auch die Zähler VRi, tet die Eingabeeinheit EE auf den angewählten Vor-/Rück- VRn und VRm versorgt, so dass die festgelegten Bezugspunkte wärtszähler VR! oder VRn oder VRm. Mit Hilfe des Multiple- erhalten bleiben.

xers MX2 lässt sich also jeder der Vor-/Rückwärtszähler VRi Weiterhin ist es bei dem beschriebenen Zähler auf einfache oder VRn oder VRm mit einem Löschimpuls oder einem frei 20 Weise möglich Fehler zu korrigieren, die beispielsweise in den wählbaren Setzwert Da beaufschlagen, obwohl nur jeweils eine Führungen der genannten Objekte oder in der Teilung G des

Löschtaste L, eine Setztaste ST und eine Eingabeeinheit EE Messstabes vorhanden sind. Absoluten Lagewerten ordnet vorhanden sind. Es versteht sich, dass es im Rahmen der Erfin- man in einem nicht dargestellten Speicher fest eingespeicherte,

dung liegt, jedem der Vor-/Rückwärtszähler VRi oder VRn oder durch eine besondere Messung ermittelte Korrekturwerte zu,

VRm eine eigene Lösch- bzw. Setztaste L bzw. ST und eine 2; die rechnerisch berücksichtigt werden.

eigene Eingabeeinheit EE zuzuordnen. Der Multiplexer MX2 Die genannten absoluten Lagewerte lassen sich jederzeit entfällt dann natürlich. mit Hilfe von codierten Referenzmarken RI (Codespur nicht

Es ist ferner eine Versorgungsspannungslogik VL vorgese- dargestellt) des Gittermassstabes G auffinden und mit den hen, mit deren Hilfe eine optische und/oder akustische War- genannten Korrekturwerten beaufschlagen, so dass an diesen nung ausgelöst wird, wenn nach Netzausfall oder Ausschalten 30 absoluten Lagewerten der Zählerstand berichtigt wird. Jedem der Zähler wieder in Betrieb genommen wird. absoluten Lagewert ist dabei ein vorab ermittelter Korrektur-

Die Versorgungsspannungslogik VL dient zur Sicherstel- wert zugeordnet, der einen bestimmten Speicherplatz ein-

lung der richtigen Bedienung des Zählers bei Wiederinbetrieb- nimmt. Die Informationen der vorgenannten Codespur an den nähme des Zählers nach Unterbrechung der externen Versor- Referenzmarken RI werden vorzugsweise in einem nicht dar-

gungsspannung. Eine Unterbrechung der Versorgungsspan- 35 gestellten Rechner decodiert.

nung bewirkt in der Versorgungsspannungslogik VL, dass eine Der elektronische Zähler lässt sich vorteilhaft auch bei

Warnung, z. B. Blinken der Anzeige A ausgelöst wird. Die numerisch gesteuerten Maschinen anwenden.

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1 Blatt Zeichnungen

Claims

620292 PATENTANSPRÜCHE

1. Inkrementale Messeinrichtung zum Messen oder Positionieren der Relativlage zweier Objekte einer Maschine, mit einem Massstab und Abtastkopf sowie einem elektronischen Vorwärts-/Rückwärtszähler, gekennzeichnet durch mehrere elektronische Zähler-Bausteine (VRi, VRn, VRin) zum Betrieb des Zählers in mehreren Bezugssystemen und Schaltmittel (B) zum Wechsel zwischen diesen Bezugssystemen, dermassen, dass in einer der Schalterstellungen (I) das auf den Maschinennullpunkt bezogene System und zumindest in einer weiteren Schalterstellung (II und ggf. III) ein auf frei wählbare Null- bzw. Bezugspunkte bezogenes System anwählbar bzw. rückrufbar ist.

2. Inkrementale Messeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel (RI, AK, V, T, RI', NA) zum Setzen des Maschinennullpunktes mittels zumindest eines Referenzimpulses (RI')» dessen Lage zur Teilung (G) des Massstabes absolut festgelegt ist, vorgesehen sind.

3. Inkrementale Messeinrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine Vorrichtung (VL) zur Abgabe eines optischen und/oder akustischen Warnsignals nach Unterbrechung der externen Versorgungsspannung bei Wiederinbetriebnahme des Zählers (VRi, VRn, VRIfI), wobei das Warnsignal nur durch Überfahren einer den Maschinennullpunkt definierenden Referenzmarke (RI) abschaltbar ist.

4. Inkrementale Messeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Batterie oder ein Akkumulator vorgesehen ist, um durch deren bzw. dessen Spannung bei Netzausfall die festgelegten Bezugspunkte beizubehalten.

5. Inkrementale Messeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Korrekturvorrichtung zur Berichtigung des Zählerstandes entsprechend bestimmten Lagewerten des absoluten Bezugssystems zugeordneten Korrekturwerten vorgesehen ist.

6. Inkrementale Messeinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein Speicher zum Speichern von durch eine besondere Messung ermittelten Korrekturwerten, welche nachfolgend rechnerisch berücksichtigt werden, vorhanden ist.

7. Inkrementale Messeinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass entlang der Teilung (G) des Massstabes eine Vielzahl von Referenzmarken (RI) angeordnet sind und dass jeder Referenzmarke (RI) vorzugsweise eine codierte Spur zur Identifizierung des jeweiligen Absolutwertes zugeordnet ist und dass jedem bei der Referenzmarke (RI) abgerufenen Absolutwert ein eingespeicherter Korrekturwert zugeordnet ist, und dass zumindest jeweils beim Auftreten eines Referenzimpulses (RI') unter Mitwirkung eines Rechners der Zählerstand auf den richtigen Wert korrigiert wird.