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Die Erfindung betrifft eine Winkelmessvorrichtung und einen Roboter mit dieser Winkelmessvorrichtung.
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Roboter sind Arbeitsmaschinen, die zur automatischen Handhabung und/oder Bearbeitung von Objekten mit Werkzeugen ausgerüstet werden können und in mehreren Bewegungsachsen beispielsweise hinsichtlich Orientierung, Position und Arbeitsablauf programmierbar sind. Roboter weisen üblicherweise einen Roboterarm mit mehreren über Gelenke verbundene Glieder und programmierbare Steuerungen (Steuervorrichtungen) auf, die während des Betriebs die Bewegungsabläufe des Roboters steuern bzw. regeln. Die Glieder werden über Antriebe, die von der Steuervorrichtung angesteuert werden, insbesondere bezüglich der Drehachsen bewegt.
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Beispielsweise aus Sicherheitsgründen ist eine Überwachung der Winkelpositionen der Glieder wünschenswert.
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine Winkelmessvorrichtung zum Ermitteln der Winkelposition eines Glieds relativ zu einem weiteren Glied anzugeben, wobei das Glied relativ zum weiteren Glied bezüglich einer Drehachse drehbar gelagert ist.
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Die Aufgabe der Erfindung wird gelöst durch eine Winkelmessvorrichtung zum Ermitteln der Winkelposition eines Glieds relativ zu einem weiteren Glied, wobei das Glied relativ zum weiteren Glied bezüglich einer Drehachse drehbar gelagert ist, aufweisend
- – eine erste Einrichtung, die eingerichtet ist, ein der Winkelposition zugeordnetes erstes analoges elektrisches Signal zu erzeugen,
- – einen der ersten Einrichtung nachgeschalteten ersten Analog-Digital-Wandler, der eingerichtet ist, aus dem ersten analogen elektrischen Signal ein der Winkelposition zugeordnetes erstes digitalisiertes Signal zu erzeugen,
- – eine dem ersten Analog-Digital-Wandler nachgeschaltete erste digitale Auswerteeinrichtung, die eingerichtet ist, aus dem ersten digitalisierten Signal die Winkelposition zu ermitteln,
- – eine zweite Einrichtung, die eingerichtet ist, ein der Winkelposition zugeordnetes zweites analoges elektrisches Signal zu erzeugen,
- – einen der zweiten Einrichtung nachgeschalteten zweiten Analog-Digital-Wandler, der eingerichtet ist, aus dem zweiten analogen elektrischen Signal ein der Winkelposition zugeordnetes zweites digitalisiertes Signal zu erzeugen, und
- – eine dem zweiten Analog-Digital-Wandler nachgeschaltete zweite digitale Auswerteeinrichtung, die eingerichtet ist, unabhängig von der ersten digitalen Auswerteeinrichtung aus dem zweiten digitalisierten Signal die Winkelposition zu ermitteln.
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Die erfindungsgemäße Winkelmessvorrichtung umfasst demnach zwei voneinander getrennte Winkelmessungen, die aufgrund der relativ wenigen Bauteile einen relativ geringen Verdrahtungsaufwand zu Folge hat. Dadurch kann die erfindungsgemäße Winkelmessvorrichtung platzsparend ausgeführt werden.
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Die erste Einrichtung kann vorzugsweise als ein erstes Potentiometer und/oder die zweite Einrichtung kann als ein zweites Potentiometer ausgeführt sein. Die beiden Potentiometer sind beispielsweise mechanisch mit den Gliedern gekoppelt, sodass die elektrischen Ausgangssignale, die z. B. elektrische Spannungen sind, der aktuellen Winkelstellung des Gliedes zugeordnet ist.
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Es kann auch vorgesehen sein, das erste analoge elektrische Signal mittels einer zwischen der ersten Einrichtung und dem ersten Analog-Digital-Wandler geschalteten ersten analogen Signalverarbeitungsvorrichtung zu verarbeiten, sodass dem ersten Analog-Digital-Wandler das analog verarbeitete erste analoge elektrische Signal zugeführt wird. Zusätzlich oder alternativ ist es auch möglich, das zweite analoge elektrische Signal mittels einer zwischen der zweiten Einrichtung und dem zweiten Analog-Digital-Wandler geschalteten zweiten analogen Signalverarbeitungsvorrichtung zu verarbeiten, sodass dem zweiten Analog-Digital-Wandler das analog verarbeitete zweite analoge elektrische Signal zugeführt wird. Die Signalverarbeitungseinrichtungen sind beispielsweise Filter und/oder Verstärker.
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Die erste digitale Auswerteeinrichtung kann vorzugsweise als ein erstes FPGA ausgeführt sein, und/oder die zweite digitale Auswerteeinrichtung kann vorzugsweise als ein zweites FPGA ausgeführt sein. Ein Field Programmable Gate Array, abgekürzt „FPGA”, ist ein integrierter Schaltkreis der Digitaltechnik, in den eine logische Schaltung programmiert werden kann.
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Die FPGAs können auch bereits eine Vielzahl anderer Aufgaben im Gelenk, wie z. B. Regelung, Schnittstelle zur Steuerung usw., übernehmen. Diese Schaltungen ermöglichen es, dass die Gelenkwinkelerfassung relativ einfach und demnach auch kostengünstig realisiert werden kann. Dadurch ist es möglich, zusätzliche frei programmierbare Bausteine für die erfindungsgemäße Messvorrichtung zu vermeiden. Diese weisen nämlich nicht nur den Nachteil auf, einen erhöhten Platzbedarf zu beanspruchen, sondern benötigen auch eine relativ aufwändige Software-Entwicklung mit gegebenenfalls relativ aufwändiger Abnahme.
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Das Glied kann insbesondere mittels eines ein Getriebe aufweisenden Antriebs bezüglich der Drehachse relativ zum weiteren Glied drehbar sein. Dann kann die erfindungsgemäße Messvorrichtung nach einer Ausführungsform derart ausgeführt sein, dass die erste Einrichtung und die zweite Einrichtung derart mit dem Getriebe gekoppelt sind, dass das erste und das zweite analoge elektrische Signal einer abtriebsseitigen Winkelmessung zugeordnet sind.
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Nach einer bevorzugten Variante der erfindungsgemäßen Messvorrichtung sind der erste Analog-Digital-Wandler und der zweite Analog-Digital-Wandler zu einer ersten Baugruppe zusammengefasst. Diese Baugruppe, die auch die erste Einrichtung und die zweite Einrichtung umfassen kann, kann relativ platzsparend ausgeführt sein und kann demnach relativ gut abtriebsseitig im oder am Glied befestigt werden. Gegebenenfalls sind dann auch die beiden analogen Signalverarbeitungsvorrichtungen Teil dieser ersten Baugruppe.
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Die beiden digitalen Auswerteeinrichtungen können vorzugsweise zu einer zweiten Baugruppe zusammengefasst sein. Der erste Analog-Digital-Wandler kann mit der ersten digitalen Auswerteeinrichtung über einen ersten Bus bzw. eine erste Leitung und der zweite Analog-Digital-Wandler mit der zweiten digitalen Auswerteeinrichtung über einen zweiten Bus bzw. eine zweite Leitung kommunizieren. Da die beiden Analog-Digital-Wandler gemäß dieser Variante mit ihren Auswerteeinrichtungen über getrennte Leitungen bzw. Busse kommunizieren, braucht diese Signalübertragung nicht mit speziellen Überwachungsmethoden, z. B. einer Checksumme, versehen zu sein.
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Die erfindungsgemäße Messvorrichtung ist insbesondere vorgesehen, dass die beiden Winkelmessungen miteinander verglichen werden, sei es durch eine externe Vorrichtung oder durch wenigstens eine der beiden Auswerteeinrichtungen. Dazu ist es wünschenswert, dass die Winkelmessungen zum selben Zeitpunkt erfolgen. Um dies sicher zu stellen, kann eine der digitalen Auswerteeinrichtungen insbesondere über einen dritten Bus bzw. eine dritte Leitung den beiden Analog-Digital-Wandlern einen Befehl schicken, damit diese ihre digitalisierten Signale erzeugen und an die jeweiligen Auswerteeinrichtungen abgeben. Somit kann in relativ einfacher Weise eine Synchronisation der beiden Winkelmessungen erfolgen. Der Befehl, den einer der beiden Auswerteeinrichtungen erzeugt, kann auch an die andere Auswerteeinrichtung z. B. über eine weitere Leitung oder einen weiteren Bus erfolgen, um auch die beiden Auswerteeinrichtungen zu synchronisieren.
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Die beiden digitalen Auswerteeinrichtungen können auch über einen vierten Bus bzw. einer vierten Leitung verbunden sein, um eine Information über die ermittelten Winkelpositionen auszutauschen. Dann ist z. B. ein Kreuzvergleich der beiden Winkelmessungen mittels wenigstens einer der beiden Auswerteeinrichtungen möglich.
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Nach einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Winkelmessvorrichtung umfasst diese eine erste elektrische Spannungsquelle, die eingerichtet ist, eine erste Referenzspannung für die zweite Einrichtung zu erzeugen und eine zweite elektrische Spannungsquelle, die eingerichtet ist, eine zweite Referenzspannung für die erste Einrichtung zu erzeugen. Somit sind gegebenenfalls den beiden Einrichtungen jeweils eigene Referenzspannungsquellen zugeordnet, wodurch die Sicherheit der erfindungsgemäßen Winkelmessvorrichtung erhöht werden kann.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Messvorrichtung ist die erste elektrische Spannungsquelle als ein erster Digital-Analog-Wandler ausgeführt und/oder ist die zweite elektrische Spannungsquelle als ein zweiter Digital-Analog-Wandler ausgeführt. Diese Variante ist dann besonderes vorteilhaft, wenn nach einer Variante der erfindungsgemäßen Messvorrichtung die erste digitale Auswerteeinrichtung mit dem ersten Digital-Analog-Wandler verbunden ist, um den Wert der von dem ersten Digital-Analog-Wandler erzeugten ersten Referenzspannung einzustellen, und/oder ebenfalls die erste digitale Auswerteeinrichtung mit dem zweiten Digital-Analog-Wandler verbunden ist, um den Wert der von dem zweiten Digital-Analog-Wandler erzeugten zweiten Referenzspannung einzustellen. Dann ist es in relativ einfacher Weise möglich, die Funktionsweise der erfindungsgemäßen Messvorrichtung, gesteuert durch die digitalen Erfassungseinrichtungen, zu überprüfen. Die erfindungsgemäße Messvorrichtung kann dann eingerichtet sein, ihre Funktionsweise selber zu prüfen. Es ist auch möglich, dass die zweite Auswerteeinrichtung beide Digital-Analog-Wandler ansteuert, damit diese die gewünschten Referenzspannungen erzeugen. Es ist auch möglich, dass einer der Auswerteeinrichtungen einen der Digital-Analog-Wandler und die andere Auswerteeinrichtung den anderen Digital-Analog-Wandler ansteuert, damit die gewünschten Referenzspannungen erzeugt werden.
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Um die erfindungsgemäße Messvorrichtung möglichst kompakt gestalten zu können, kann vorzugsweise der erste Analog-Digital-Wandler und der erste Digital-Analog-Wandler zu einem ersten integrierten Bauteil zusammen gefasst sein, und/oder der zweite Analog-Digital-Wandler und der zweite Digital-Analog-Wandler zu einem zweiten integrierten Bauteil zusammen gefasst sein.
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Ein weitere Aspekt der Erfindung betrifft einen Roboter, insbesondere einen Industrieroboter vorzugsweise in Leichtbauweise, aufweisend eine Steuervorrichtung, einen mittels der Steuervorrichtung bewegbaren Roboterarm, der mehrere Glieder aufweist, von denen wenigstens eines, gesteuert durch die Steuervorrichtung, mittels eines ein Getriebe aufweisenden Antriebs bezüglich einer Drehachse bewegbar ist, und die erfindungsgemäße Messvorrichtung, wobei die erste Einrichtung und die zweite Einrichtung der Messvorrichtung derart mit dem Getriebe gekoppelt sind, dass das erste und das zweite analoge elektrische Signal jeweils einer abtriebsseitigen Winkelmessung des relevanten Gliedes zugeordnet sind.
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Wird z. B. der Roboter in Kooperation mit dem Menschen eingesetzt, dann sollten Maßnahmen zur Verhinderung von Personenschäden vorhanden sein. Eine Gefahr ist beispielsweise eine ungewollte Bewegung des Roboters außerhalb seines zulässigen, Arbeitsbereichs. Daher ist es wünschenswert, die jeweils aktuelle Position des Roboters in sicherer Technik zu überwachen. Dies kann insbesondere mittels der erfindungsgemäßen Messvorrichtung durchgeführt werden.
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Eine Realisierungsmöglichkeit der „sicheren” abtriebsseitigen Winkelpositionserfassung ist die Ermittlung des Gelenkwinkels mittels eines redundant ausgeführten Potentiometers, welches beispielsweise einem dem Gelenkwinkel proportionale Ausgangsspannung liefert. Gerade in der Leichtbau- und Chirurgierobotik ist diese Methode vorteilhaft, da der Platzbedarf für die Anbringung der Potentiometer relativ gering ist.
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Für den erfindungsgemäßen Roboter erfolgt die relevante Winkelpositionserfassung abtriebsseitig. Die erfindungsgemäße Messvorrichtung erlaubt es, dass Daten bzw. Signale gegebenenfalls mittels möglichst weniger Leitungen an die digitalen Erfassungseinrichtungen übertragen werden. Gegebenfalls ein Kreuzvergleich der Daten bzw. der ermittelten Winkelpositionen insbesondere zur Ermittlung der sicheren Gelenkposition kann in vorteilhafter Weise direkt auf den beiden digitalen Auswerteeinrichtungen erfolgen.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist exemplarisch in den beigefügten schematischen Figuren dargestellt. Es zeigen:
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1 einen Industrieroboter mit einem mehrere Glieder aufweisenden Roboterarm,
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2 einen Ausschnitt des Industrieroboters in einer geschnittenen Darstellung und
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3 eine Winkelmessvorrichtung zum Erfassen einer Winkelposition einer der Glieder des Roboterarms relativ zu einem weiteren Glied.
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Die 1 zeigt in einer perspektivischen Darstellung einen Industrieroboter 1 mit einem Roboterarm 2.
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Der Roboterarm 2 umfasst im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels mehrere nacheinander angeordnete und mittels Gelenke verbundene Glieder. Bei den Gliedern handelt es sich insbesondere um ein ortsfestes oder bewegliches Gestell 3 und ein relativ zum Gestell 3 um eine vertikal verlaufende Achse A1, die auch als Achse 1 bezeichnet wird, drehbar gelagertes Karussell 4. Weitere Glieder des Roboterarms 2 sind im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels eine Schwinge 5, ein Ausleger 6 und eine vorzugsweise mehrachsige Roboterhand 7 mit einem Flansch 8. Die Schwinge 5 ist am unteren Ende z. B. an einem nicht näher dargestellten Schwingenlagerkopf auf dem Karussell 4 um eine vorzugsweise horizontale Achse A2, die auch als Achse 2 bezeichnet wird, schwenkbar gelagert. Am oberen Ende der Schwinge 5 ist wiederum um eine ebenfalls vorzugsweise horizontale Achse A3 der Ausleger 6 schwenkbar gelagert. Dieser trägt endseitig die Roboterhand 7 mit ihren vorzugsweise drei Achsen A4, A5, A6.
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Um den Industrieroboter 1 bzw. dessen Roboterarm 2 zu bewegen, umfasst dieser in allgemein bekannter Weise mit einer Steuervorrichtung 9 verbundene Antriebe, die insbesondere elektrische Antriebe sind. In der 1 sind nur einige der elektrischen Motoren 10, 11 dieser Antriebe gezeigt.
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Die 2 zeigt in geschnittener Darstellung das Karussell 4 und einen Teil der Schwinge 5, die relativ zum Karussell 4 bezüglich der Achse A2 mittels des elektrischen Motors 11 bewegbar ist. Im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels sind den einzelnen Motoren 10, 11 jeweils ein Getriebe 12 zugeordnet, über die die Motoren 10, 11 ihre jeweiligen Glieder, z. B. die Schwinge 5 mittels einer Welle 13 bewegen.
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Im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels werden die einzelnen Gelenkpositionen der Glieder, d. h. die entsprechenden Winkelpositionen jeweils mittels einer in der 3 gezeigten Winkelmessvorrichtung 20 ermittelt. Die Ausgangssignale der Winkelmessvorrichtungen 20, also die entsprechenden ermittelten Winkelpositionen, werden beispielsweise der Steuervorrichtung 9 übermittelt, um z. B. den Arbeitsraum des Industrieroboters 1 zu überwachen.
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Im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels weist die Winkelmessvorrichtung 20 eine Baugruppe bzw. digitale Auswerteelektronik 21 auf, die beispielsweise Teil der Steuervorrichtung 9 sein kann oder z. B. im oder am Roboterarm 2, vorzugsweise im oder am Gestell 3 des Industrieroboters 1 befestigt ist. Im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels weist die digitale Auswertevorrichtung 21 eine erste digitale Auswerteeinrichtung 22 und eine getrennt bzw. unabhängig von der ersten Auswerteeinrichtung 22 arbeitende zweite Auswerteeinrichtung 23 auf. Die beiden Auswerteeinrichtungen 22, 23 sind z. B. als FPGAs (Field Programmable Gate Array) ausgeführt und können über eine Leitung bzw. einen Bus 24, der z. B. als ein SPI-Bus ausgeführt ist, kommunizieren.
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Des Weiteren weist im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels die Winkelmessvorrichtung 20 eine weitere Baugruppe bzw. Erfassungsvorrichtung 25 auf, die insbesondere eine Platine 26 aufweist, auf der mehrere elektronische Bauteile angeordnet sind. Die Erfassungsvorrichtung 25 ist abtriebsseitig bezüglich der einzelnen Motoren 10, 11 bzw. Getriebe 12 im oder am Roboterarm angeordnet. Beispielsweise ist im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels die Erfassungsvorrichtung 25 der die Winkelposition der Schwinge 5 relativ zum Karussell 4 erfassenden Winkelerfassungsvorrichtung 20 in der Schwinge 5 befestigt.
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Im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels weist die Erfassungsvorrichtung 25 ein erstes Potentiometer 27 und ein zweites Potentiometer 28 auf. Die beiden Potentiometer 27, 28 sind mechanisch mit der Welle 13 verbunden, sodass die Ausgangssignale der Potentiometer ein Maß für die Winkelposition der Schwinge 5 relativ zum Karussell 4 darstellen. Die Ausgangssignale der Potentiometer 27, 28 sind insbesondere elektrische Spannungen.
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Der Ausgang des ersten Potentiometers 27 ist mit dem Eingang eines ersten Analog-Digital-Wandler 29 der Erfassungsvorrichtung 25 verbunden. Um beispielsweise das Ausgangssignal des ersten Potentiometers 27 zu glätten oder dem ersten Analog-Digital-Wandler 29 anzupassen, kann, wie dies im gezeigten Ausführungsbeispiel vorgesehen ist, zwischen dem ersten Potentiometer 27 und dem ersten Analog-Digital-Wandler 29 eine erste analoge Signalverarbeitungsvorrichtung 30 vorgesehen sein, die das analoge Ausgangssignal des ersten Potentiometers 27 verarbeitet, z. B. filtert und/oder verstärkt. Das mittels der ersten analogen Signalverarbeitungsvorrichtung 30 verarbeitete Ausgangssignal des ersten Potentiometers ist das Eingangssignal des ersten Analog-Digital-Wandlers 29. Das Ausgangssignal des ersten Analog-Digital-Wandlers 29 ist somit ebenfalls ein Maß für die Winkelposition der Schwinge 5 relativ zum Karussell 4 in digitaler Form.
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Der erste Analog-Digital-Wandler 29 ist mit der ersten Auswerteeinrichtungen 22 z. B. über eine Leitung oder einen Bus 30, der vorzugsweise als ein SPI-Bus ausgeführt ist, verbunden. Die erste Auswerteeinrichtung 22 ist eingerichtet, aufgrund des vom ersten Analog-Digital-Wandler 29 stammenden Ausgangssignals die Winkelposition der Schwinge 5 relativ zum Karussell 4 zu ermitteln.
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Der Ausgang des zweiten Potentiometers 28 ist mit dem Eingang eines zweiten Analog-Digital-Wandler 31 der Erfassungsvorrichtung 25 verbunden. Um beispielsweise das Ausgangssignal des zweiten Potentiometers 28 zu glätten oder dem zweiten Analog-Digital-Wandler 31 anzupassen, kann, wie dies im gezeigten Ausführungsbeispiel vorgesehen ist, zwischen dem zweiten Potentiometer 28 und dem zweiten Analog-Digital-Wandler 31 eine zweite analoge Signalverarbeitungsvorrichtung 32 vorgesehen sein, die das analoge Ausgangssignal des zweiten Potentiometers 28 verarbeitet, z. B. filtert und/oder verstärkt. Das mittels der zweiten analogen Signalverarbeitungsvorrichtung 32 verarbeitete Ausgangssignal des zweiten Potentiometers 28 ist das Eingangssignal des zweiten Analog-Digital-Wandlers 31. Das Ausgangssignal des zweiten Analog-Digital-Wandlers 31 ist somit ebenfalls ein Maß für die Winkelposition der Schwinge 5 relativ zum Karussell 4 in digitaler Form.
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Der zweite Analog-Digital-Wandler 31 ist mit der zweiten Auswerteeinrichtungen 23 z. B. über eine Leitung oder einen Bus 33, der vorzugsweise als ein SPI-Bus ausgeführt ist, verbunden. Die zweite Auswerteeinrichtung 23 ist eingerichtet, aufgrund des vom zweiten Analog-Digital-Wandler 31 stammenden Ausgangssignals die Winkelposition der Schwinge 5 relativ zum Karussell 4 zu ermitteln.
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Die beiden Potentiometer 27, 28, die beiden analogen Signalverarbeitungsvorrichtungen 30, 32 und die beiden Analog-Digital-Wandler 29, 31 sind insbesondere alle auf der Platine 26 befestigt, bilden also eine Baugruppe. Die beiden Potentiometer 27, 28 brauchen jedoch nicht auf der Platine 26 befestigt zu sein und können z. B. mit ihren Signalverarbeitungsvorrichtungen 30, 32 z. B. über relativ kurze Kabel verbundne sein.
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Somit bietet die Winkelerfassungsvorrichtung 20 zwei unabhängig voneinander arbeitende Winkelmessungen bzw. Winkelpositionsbestimmungen der Schwinge 5 relativ zum Karussell 4.
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Die beiden Auswerteeinrichtungen 22, 23 können über den Bus 24 kommunizieren, und somit ihre Winkelmessungen miteinander vergleichen. Die beiden Auswerteeinrichtungen 22, 23 oder zumindest eine der beiden Auswerteeinrichtungen 22, 23 können bzw. kann mit der Steuervorrichtung 9 verbunden sein, welche die gemessenen Winkelpositionen weiter verarbeitet.
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Im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels weist die Winkelerfassungsvorrichtung 20 noch eine elektrische Energieversorgung 34 z. B. mit zwei Spannungsversorgungen 35, 36 für die analoge und digitale Signalverarbeitung auf. Die Spannungsversorgung 35 erzeugt z. B. eine elektrische Spannung für die beiden analogen Signalverarbeitungsvorrichtungen 30, 32 und die elektrische Spannungsversorgung 36 erzeugt z. B. eine elektrische Spannung für die beiden Analog-Digital-Wandler 29, 31 und die beiden Auswerteeinrichtungen 22, 23.
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Die digitale Auswerteeinheit 22 fordert über eine gemeinsame Leitung/Busleitung 37 parallel vom Analog-Digital-Wandler 29 und vom Analog-Digital-Wandler 31 eine A/D-Wandlung an. Dadurch ist sichergestellt, dass die beiden Auswerteeinrichtungen 22, 23 die Winkelposition der Schwinge 5 zu gleichen Zeitpunkten ermitteln.
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Die beiden Analog-Digital-Wandler 29, 31 ermitteln daraufhin eigenständig eine Gelenkposition bzw. Winkelposition und übertragen diese an die jeweilige digitale Auswerteeinheit 22, 23. Die Busverbindung 30, 33, 37 ist vorzugsweise als SPI-Bus ausgeführt.
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Zu Überwachungszwecken kann es vorgesehen sein, dass die Anforderung der A/D-Wandlung von der Auswerteeinrichtung 22 auch an die Auswerteeinrichtung 23 übertragen wird.
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Im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels benötigen die beiden Potentiometer 27, 28 jeweils eine elektrische Referenzspannung. Diese werden im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels von einem ersten Digital-Analog-Wandler 38 und einem zweiten Digital-Analog-Wandler 39 erzeugt. Insbesondere erzeugt der erste Digital-Analog-Wandler 38 die Referenzspannung für das zweite Potentiometer 28 und der zweite Digital-Analog-Wandler 39 die Referenzspannung für das erste Potentiometer 27. Der erste Digital-Analog-Wandler 38 ist dazu mit dem zweiten Potentiometer 28 über eine elektrische Leitung 42 und der zweite Digital-Analog-Wandler 39 ist mit dem ersten Potentiometer 27 über eine elektrische Leitung 43 verbunden.
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Des Weitern sind im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels der erste Analog-Digital-Wandler 29 und der erste Digital-Analog-Wandler 38 als ein erstes integriertes Bauteil 40 und der der zweite Analog-Digital-Wandler 31 und der zweite Digital-Analog-Wandler 39 als ein zweite integriertes Bauteil 41 ausgeführt.
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Um eine zuverlässige Ermittlung der Winkelposition der Schwinge 5 zu erreichen, sollte unter Anderem sichergestellt sein, dass die am Eingang der beiden Analog-Digital-Wandler 29, 31 anliegenden elektrischen Spannungen nicht verfälscht sind. Um dies zu überprüfen, ist es im Falle des vorliegen Ausführungsbeispiels vorgesehen, die Eingangssignale der beiden Analog-Digital-Wandler 29, 31 für Testzwecke gezielt zu verfälschen. Dies wird z. B. folgendermaßen durchgeführt: Mittels eines von der ersten Ermittlungseinrichtung 22 erzeugten und über den Bus 37 an die beiden Digital-Analog-Wandler 38, 39 übermittelten Befehls, verändern die beiden Digital-Analog-Wandler 38, 39 ihre Ausgangsspannungen und somit die Versorgungsspannungen bzw. Referenzspannungen der beiden Potentiometer 27, 28. Dies verändert die Ausgangssignale der Potentiometer 27, 28 und somit die Ausgangssignale der beiden Analog-Digital-Wandler 29, 31. Die beiden Ermittlungseinrichtungen 22, 23 können auf diese Weise einen Fehler in den analogen Signalketten, d. h. den Signalpfaden von den beiden Potentiometer 27, 28 bis zu den beiden Analog-Digital-Wandlern 29, 31, z. B. Kurzschluss zur Versorgungsspannung, erkennen.
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Da der Test der analogen Signalkette mittels der integrierten Digital-Analog-Wandler 38, 39 erfolgt, kann der Verdrahtungsaufwand innerhalb des der Schwinge 5 zugeordneten Gelenks reduziert werden.
