DE1082744B

DE1082744B - Method for measuring or controlling movements and device for carrying out the method

Info

Publication number: DE1082744B
Application number: DE1958H0032840
Authority: DE
Inventors: Dr August Koller
Original assignee: FEINMECHANIK; OPTIK PRAEZ STEILUNGEN; Dr Johannes Heidenhain GmbH
Current assignee: FEINMECHANIK; OPTIK PRAEZ STEILUNGEN; Dr Johannes Heidenhain GmbH
Priority date: 1958-03-28
Filing date: 1958-03-28
Publication date: 1960-06-02

Description

Verfahren zum Messen oder Steuern von Bewegungen und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zum Messen oder Steuern der Verschiebung einer Hauptteilung gegenüber einer Ablesevorrichtung um ein nicht ganzzahliges Vielfaches eines Intervalls dieser Hauptteilung unter Zuhilfenahme einer ein Intervall derselben unterteilenden, ein fotoelektrisches Zählwerk beeinflussenden Hilfsteilung.Method for measuring or controlling movements and device for Carrying out the method The invention relates to a method and an apparatus for performing the method of measuring or controlling the displacement of a main division compared to a reading device by a non-integer multiple of an interval this main division with the help of an interval of the same subdividing, a photoelectric counter influencing auxiliary division.

Um beim Messen größere Entfernungen mit hoher Genauigkeit überbrücken zu können, ist es bereits bekannt, entsprechend feingeteilte Maßstäbe oder auch Gitter zu verwenden. Die Herstellung derart feingeteilter Maßstäbe über größere Längen ist jedoch schwierig und kostspielig. Außerdem sind in der Regel die bei Verwendung feiner Maßstäbe und Gitter auf der Fotozelle erzielbaren Lichtimpulse sehr schwach. Weiter richtet sich bei den bisherigen Ausführungen die Anzahl der auszuführenden Zählungen nach der kleinsten ablesbaren bzw. einstellbaren Einheit, so daß z. B. bei einem Verschiebeweg von 173 267 mm, 173 267 Zählungen auszuführen sind. In Verbindung mit den normalen Verschiebungsgeschwindigkeiten bei Werkzeugmaschinen ergeben sich daraus äußerst hohe Anforderungen, die an die Zählgeschwindigkeit der verwendeten Zählgeräte gestellt werden müssen. Alle diese Nachteile werden durch die nachfolgend beschriebene Erfindung vermieden. To bridge larger distances with high accuracy when measuring to be able to, it is already known, according to finely divided scales or also Grid to use. The production of such finely divided scales over larger ones However, lengths are difficult and costly. In addition, they are usually at Use of fine scales and grids on the photocell achievable light pulses very weak. The number of the counts to be carried out according to the smallest readable or adjustable unit, so that z. B. with a displacement of 173 267 mm, 173 267 counts are. In connection with the normal displacement speeds on machine tools This results in extremely high demands on the counting speed of the used counting devices must be provided. All of these disadvantages are caused by the invention described below avoided.

Es ist auch bereits hekannt, zur Messung einer Verschiebung, welche ein nicht ganzzahliges Vielfaches eines Intervalls einer Teilung ausmacht, eine Hilfsteilung zu verwenden, welche ein Intervall der erstgenannten Teilung nochmals unterteilt und welche auf ein fotoelektrisches Zählwerk einwirkt, so daß über letzteres die Bruchteile eines Intervalls der ersten Teilung ablesbar sind. It is also already known to measure a displacement, which is a non-integer multiple of an interval of a division, a To use auxiliary division, which is an interval of the first division again divided and which acts on a photoelectric counter, so that the latter the fractions of an interval of the first division can be read.

Bei bekannten Anordnungen dieser Art ist jedoch nur das Problem gelöst, wie die Bruchteile eines Intervalls der Hauptteilung bestimmt werden können. Dagegen ist das Problem der Ablesung der ganzen Intervalle der Hauptteilung auf ebenso einfache Weise wie das der Ablesung der Hilfsteilung nicht gelöst. Vielmehr ist dort nur die Möglichkeit offengelassen, eine der gebräuchlichen Ablesemethoden anzuwenden. Dies bedeutet aber einen zusätzlichen Aufwand zu dem bereits für die Ablesung der Hilfsteilung notwendigen Aufwand, so daß die bekannte Einrichtung, falls sie die gesamte Verschiebung in einfacher Weise abzulesen gestatten soll, überaus aufwendig und kostspielig sowie auch leichter anfällig für Störungen wird. In known arrangements of this type, however, only the problem is solved how the fractions of an interval of the major division can be determined. Against it the problem of reading off the whole intervals of the main division is just as simple Way like that of reading the auxiliary graduation not solved. Rather, there is only the possibility left open to use one of the common reading methods. But this means an additional effort to that already for the reading of the Auxiliary division necessary effort, so that the known facility, if they the entire shift should allow to be read in a simple manner, extremely complex and becomes costly as well as more easily prone to failure.

Demgegenüber bezweckt die Erfindung eine möglichst einfache Zusammenfassung der Ablesungen für Haupt- und Hilfsteilung, so daß die für eine einfache Messung der gesamten Verschiebung erforderlichen baulichen Maßnahmen einfach und billig gehalten werden können. In contrast, the invention aims to provide a summary that is as simple as possible of readings for main and auxiliary graduation, so that the for easy measurement the entire shift required structural measures kept simple and cheap can be.

Die Erfindung löst diese Aufgabe dadurch, daß als Ausgangszustand der Verschiebungsmessung die Koinzidenz eines Striches der Hauptteilung mit einem durch strahlenführende Elemente definierten Strahlenbündel hergestellt wird, welches beim Erreichen einer Koinzidenz einen Impuls an ein nachgeschaltetes, zweites fotoelektrisches Zählwerk abgibt, worauf die zu messende Verschiebung der Hauptteilung relativ zur Ablesevorrichtung vorgenommen und zum Abschluß wiederum die Koinzidenz eines Striches der Hauptteilung mit dem genannten Strahlenbündel hergestellt wird, welches zu diesem Zweck durch Verstellung mindestens eines strahlenführenden Elementes unter eindeutiger Zuordnung zu einer entsprechenden Relativverschiebung der Hilfsteilung zu deren fotoelektrischem Zählwerk vor, während oder nach der Verschiebung der Hauptteilung verlagert wird. The invention solves this problem in that as an initial state the displacement measurement the coincidence of a line of the main division with a is produced by beam-guiding elements defined beam, which when a coincidence is reached, a pulse is sent to a downstream, second photoelectric Counter outputs, whereupon the shift of the main graduation to be measured relative to the Reading device made and at the end again the coincidence of a line the main division with the said bundle of rays is made, which is to this Purpose by adjusting at least one beam-guiding element under clear Assignment to a corresponding relative displacement of the auxiliary division to their photoelectric counter before, during or after moving the main division is relocated.

Dieses Verfahren ist nicht ein bloßes Aneinanderreihen von bekannten oder auch nur naheliegenden Verfahrensschritten zur Ablesung einer Haupt- und einer Hilfsteilung, sondern stellt durch sein spezifisches Zusammenwirken der Abtastvorgänge für die Haupt- und Hilfsteilung eine durchaus vorteilhafte Zusammenfassung der beiden Vorgänge und damit eine fortschrittliche Vereinfachung der genauen Messung der gesamten Verschiebung dar. This method is not a mere stringing together of known ones or just obvious procedural steps for reading a main and a Auxiliary division, but represents through its specific interaction of the scanning processes for the main and auxiliary division a thoroughly advantageous combination of the two Operations and thus an advanced simplification of the accurate measurement of the whole Shift.

Dieses Verfahrensprinzip wird im folgenden an Hand einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Ausiibung des Verfahrens eingehend beschrieben. This process principle is described below using an inventive method Apparatus for practicing the method is described in detail.

In Fig. 1 wird der mittels des Kondensors Ki durch die Lampe L1 beleuchtete Maßstab M durch das Objektiv O, über den um die Achse A drehbaren Spiegel SP auf das Diaphragma, nämlich den Schirm S abgebildet, der mit einer spaltförmigen Öffnung B versehen ist. Der spaltförmigen Öffnung B ist eine Fotozelle Z1 nachgeschaltet. In Fig. 1, the is illuminated by the lamp L1 by means of the condenser Ki Scale M through the lens O, about the rotatable about the axis A. Mirror SP on the diaphragm, namely the screen S mapped with a slit-shaped Opening B is provided. The gap-shaped opening B is followed by a photocell Z1.

Die Spaltöffnung B besitzt dieselbe Größe und dieselbe Orientierung, wie die auf dem SchirmS erzeugten Bilder der Teilstriche T des Maßstabes. Wird der Maßstab M in seiner Teilungsrichtung verschoben, so fallen die Bilder der Teilstriche nacheinander mit der Spaltöffnung B zusammen und erzeugen auf der nachgeschalteten Fotozelle Z1 Lichtimpulse. Die Achse des Spiegels ist so orientiert, daß beim Verdrehen des Spiegels um diese Achse die Teilstrichbilder auf dem Schirm S in der gleichen Weise verschoben werden, wie dies beim Verschieben des Maßstabes M in Teilungsrichtung oder entgegengesetzt zu dieser Richtung eintrift. Neben diesem Maßstabstrahlengang ist in der Anordnung nach Fig. 1 ein zweiter Strahlengang vorgesehen, bei dem die Spaltöffnung E der Blende D durch die Lampe L2 über den Kondensor K2 beleuchtet wird und durch das Objektiv 02 auf die lichtundurchlässige Scheibe R, die mit nach Art einer Kreisteilung angeordneten, lichtdurchlässigen SpaltenF versehen ist, abgebildet wird. The gap opening B has the same size and the same orientation, like the images of the tick marks T of the scale generated on the screen S. Will the When the scale M is shifted in its direction of division, the images of the graduation lines fall one after the other with the gap opening B and generate on the downstream Photo cell Z1 light pulses. The axis of the mirror is oriented so that when turning of the mirror around this axis the sub-line images on the screen S in the same Way to be moved, as when moving the scale M in the direction of division or occurs opposite to this direction. Next to this scale beam path a second beam path is provided in the arrangement of FIG. 1, in which the Slit opening E of the diaphragm D illuminated by the lamp L2 via the condenser K2 is and through the lens 02 on the opaque pane R, which with after Type of a circular division arranged, translucent columns F is provided, shown will.

Der Scheibe R ist eine Fotozelle Z2 nachgeschaltet. The target R is followed by a photo cell Z2.

Die Scheibe R ist um dieselbe Achse A wie der Spiegel Sp drehbar angeordnet. Die Spaltöffnungen sind konzentrisch zu dieser Drehachse angebracht. Der Spiegel Sp, dessen spiegelnde Fläche durch die Seele der Drehachsen läuft, ist starr mit der Scheibe R verbunden. Die Öffnungen F stimmen hinsichtlich Form und Größe mit dem durch das Objektiv O2 erzeugten Bild der Spaltöffnung E überein. Das Bild der SpaltöffnungE liegt auf der Scheibe R in einer solchen Lage, daß beim Drehen der Scheibe R nacheinander alle Spalte F mit dem Bild der Spaltöffnung E zusammenfallen.The disk R is arranged to be rotatable about the same axis A as the mirror Sp. The stomata are attached concentrically to this axis of rotation. The mirror Sp, whose reflective surface runs through the soul of the axes of rotation, is rigid with the disk R connected. The openings F agree with regard to shape and size corresponds to the image of the slit opening E generated by the objective O2. The image of the Gap E lies on the disk R in such a position that when the Disc R one after the other all columns F coincide with the image of the gap opening E.

Durch Drehen des Spiegels um die Achse läßt sich das vom Maßstabstrahlengang erzeugte Bild des Maßstabes M gegenüber der Blendenöffnung B in Teilungsrichtung oder entgegengesetzt dazu verschieben. This can be done by turning the mirror around the axis of the scale beam path Generated image of the scale M opposite the aperture B in the direction of division or move in the opposite direction.

Wird z. B. in Fig. 1 die Scheibe R mitsamt dem mit ihr starr verbundenen Spiegel Sp im Gegensinn des Uhrzeigers gedreht, so läßt sich das Bild des Teilstriches T1 aus der mit T1, bezeichneten Lage in die Lage T1 bringen. In der Situation der Fig. 1 wird das Bild Tl' des Teilstriches M am Ort der Blendenöffnung B entworfen, während das Bild des zum Teilstrich T1 benachbarten Teilstriches T2 die mit T2, angegebene Lage einnimmt. Ein Intervall des Bildes des hviaßstabesM wird also durch den Abstand T1, -dargestellt. Andererseits kann das Bild T1, des Teilstriches Tl durch Drehen des SpiegelsSp um den Winkel u, durch welche das das abbildende Bündel um den Winkel 2u gedreht wird, in die Lage T2, gebracht werden, also um eine Intervallänge verschoben werden. Stellen nun die OffnungenF der Scheibe R eine Feinteilung dieses Winkels u dar, so wird durch diese Feinteilung gleichzeitig das Intervall des Bildes des Maßstabes M feingeteilt, da die Drehung des Spiegels Sp um den Winkel u auf die Lage des Teilstrichbildes T1, dieselbe Wirkung hat wie eine Verschiebung des Maßstabes um die Intervallänge. Wird die mit dem Spiegel starr verbundene Scheibe R um Bruchteile des Winkels u verdreht, so entspricht dies hinsichtlich der Bildlage einer Verschiebung des Maßstabes M um einen entsprechenden Intervallbruchteil Beim Drehen der Scheibe R wandern die eine Feinteilung des Winkels u darstellenden Spaltöffnungen nacheinander durch das Bild des Spaltes E und geben dem von diesem Spalt ausgehenden Lichtbündel freien Weg zur Fotozelle, wodurch auf dieser Zelle Lichtstöße verursacht werden. Da voraussetzungsgemäß die Öffnungen F eine Feinteilung des Winkels u darstellen, ist die bei einer Drehung der Scheibe R auftretende Anzahl von Lichtblitzen ein Maß für den Drehungswinkel und gleichzeitig ein in Intervallbruchteilen ausgedrücktes Maß für die Verschiebung der Teilstrichbilder des Maßstabes M bzw. der Teilstriche des Maßstabes M. Is z. B. in Fig. 1, the disk R together with the rigidly connected to it If the mirror Sp is rotated counterclockwise, the image of the graduation can be seen Move T1 from the position marked T1 to position T1. In the situation of the Fig. 1, the image Tl 'of the graduation M is designed at the location of the aperture B, while the image of the tick mark T2 adjacent to the tick mark T1 is marked with T2, assumes the specified position. An interval of the image of the scalesM is thus through the distance T1 is shown. On the other hand, the image T1, the division Tl by rotating the mirror Sp by the angle u, through which the bundle which is the image is rotated by the angle 2u, brought into position T2, i.e. by an interval length be moved. Now make the openings F of the disk R a fine division of this Angle u, this fine division simultaneously becomes the interval of the image of the scale M finely divided, since the rotation of the mirror Sp by the angle u on the position of the tick mark image T1, has the same effect as a shift of the Scale around the interval length. Becomes the pane rigidly connected to the mirror R rotated by a fraction of the angle u, this corresponds to the position of the image a shift of the scale M by a corresponding interval fraction At the Turning the disk R migrates the stomata representing a fine division of the angle u successively through the image of the gap E and give the emanating from this gap The beam of light clears the path to the photocell, which causes bursts of light on this cell will. Since, according to the prerequisite, the openings F represent a fine division of the angle u, is the number of flashes of light occurring when the disk R rotates Measure for the angle of rotation and at the same time one expressed in interval fractions Measure for the shift of the tick marks of the scale M or the tick marks of the scale M.

Die Ausführung des Verfahrens mit der an Hand der Fig. 1 beschriebenen Anordnung sei an Hand eines Beispieles erläutert: Der Maßstab sei aus lichtdurchlässigen Teilstrichen auf lichtundurchlässigem Grund gebildet. The execution of the method with that described with reference to FIG The arrangement is explained using an example: The scale is made of translucent Graduations formed on opaque ground.

Das bewegliche Maschinenteil sei um 167,38 mm zu verschieben. The moving machine part should be moved by 167.38 mm.

Der Maßstab M sei in ganze Millimeter geteilt. The scale M is divided into whole millimeters.

Schritt 1: Die Scheibe R wird mitsamt dem Spiegel Sp so lange um die Achse A gedreht, bis das Bild eines Teilstriches des Maßstabes M genau auf der spaltförmigen Öffnung B liegt. Dies ist dann der Fall, wenn die dem SchirmS nachgeschaltete Zelles maximales Licht erhält (s. Situation Fig. 2).Step 1: The disk R together with the mirror Sp is wrapped around the Axis A rotated until the image of a graduation of the scale M is exactly on the gap-shaped Opening B is located. This is the case when the cells downstream of the screen S receives maximum light (see situation Fig. 2).

Schritt 2: Auf dem der Zelle Z1 gegebenenfalls über Verstärker nachgeschalteten Zählwerk N1 wird die Zahl der ganzen Millimeter des verlangten Verschiebeweges zusätzlich einer 1 (in unserem Beispiel also die Zahl 167+1=168) eingestellt und auf dem der Zelles, gegebenenfalls über Verstärker nachgeschalteten ZählwerkN2 die hinter dem Komma folgenden Ziffern, welche die Intervallbruchteile angeben (in unserem Beispiel also die Zahl 38), eingestellt. Der Grund für das Zuzählen einer 1 bei den ganzen Millimetern wird aus der Beschreibung zu Schritt 4 verständlich.Step 2: On the one connected downstream of cell Z1 via an amplifier, if necessary Counter N1 is the number of whole millimeters of the required displacement in addition a 1 (in our example the number 167 + 1 = 168) and on which the Cells, possibly via amplifier downstream counter N2, the one behind the Digits following a comma, which indicate the interval fractions (in our example i.e. the number 38). The reason for adding a 1 to the whole Millimeters can be understood from the description of step 4.

Schritt 3: Bewegt sich in Fig.l der Maßstab in Richtung Pi, also von unten nach oben, so bewegt sich das Bild auf dem Schirm S in der RichtungPl', also von links nach rechts. Es sei angenommen, daß sich der Maßstab bei Bewegung des Maschinenteils in dieser Richtung P1 verschiebe.Step 3: In Fig. 1, the scale moves in the direction of Pi, i.e. from bottom to top, the image on the screen S moves in the direction P1 ', i.e. left to right. It is assumed that the scale changes when the Move the machine part in this direction P1.

Um nun den Intervalibruchteil 0,38 bei der Verschiebung zu berücksichtigen, wird der Spiegel Sp zusammen mit der Scheibe R so lange um die Achse A im Gegensinn des Uhrzeigers gedreht, bis das beim Schritt 1 auf die Blendenöffnung B eingestellte Teilstrichbild entgegengesetzt der Richtung Pol,, so weit von rechts nach links verschoben wird, bis es auf die Stelle zu liegen kommt, bei der das Teilstrichbild entstehen würde, wenn man den Maßstab bei unveränderter Spiegellage aus seiner ursprünglichen Stellung um -0,38 mm entgegengesetzt zu P1 von oben nach unten verschoben hätte. Durch diese Maßnahme wird also eine Nullpunktverlagerung des Maßstabes bezüglich der Blendenöffnung B bzw. der Zelle Z1 vorgenommen. In order to take into account the interval fraction 0.38 in the shift, the mirror Sp together with the disk R becomes so long around the axis A in the opposite direction clockwise until it was set to aperture B in step 1 Tile image opposite to the direction of the pole, as far from right to left is moved until it comes to the point at which the tick mark image would arise if the scale was changed from its original position with the mirror position unchanged Position shifted by -0.38 mm opposite to P1 from top to bottom. By this measure, a zero point shift of the scale with respect to the aperture B or the cell Z1 made.

Teilt nun die durch die Spaltöffnungen F dargestellte Feinteilung auf der Scheibe R den Winkel u in 100 Intervalle, so braucht man um die verlangte Winkelstellung des Spiegels einzustellen, die Scheibe R nur so lange im Gegensinn des Uhrzeigers zu drehen, bis die Zelle Z2 38 Impulse erhalten hat und das Zählwerk N2 von der ursprünglich eingestellten Zahl 38 auf 00 zurückgezählt hat. Am Ende des Schrittes 3 zeigt die Anordnung die Situation nach Fig. 3. Now divides the fine division represented by the stomata F. on the disk R the angle u in 100 intervals, one needs around the requested Adjust the angle of the mirror, the disk R only so long turn counterclockwise until cell Z2 has received 38 pulses and the counter N2 is counted down from the originally set number 38 to 00 Has. At the end of step 3, the arrangement shows the situation according to FIG. 3.

Schritt 4: Nun wird die Maschine in Bewegung gesetzt, und das bewegte Maschinenteil bewegt sich wie vorausgesetzt in der Richtung P. Die Zelle Zl erhält den ersten Lichtstoß, wenn der Maßstab 0,38 mm zurückgelegt hat. Das Zählwerk erhält für jeden weiteren durch den Maßstab M zurückgelegten Millimeter einen Lichtstoß, hat also nach vollendeter Bewegung des Maßstabes um n+0,38 mm tf i Lichtstöße erhalten, wie eine einfache Überlegung ergibt. Da das Zählwerk aber im Verfahrensschritt 2 auf die Zahl 168 eingestellt worden war, ist zum Zurückstellen auf 0 eine Bewegung des Maßstabes M um genau 167,38 mm erforderlich, was der verlangten Verschiebung des beweglichen Maschinenteils entspricht.Step 4: Now the machine is set in motion, and the moving Machine part moves as assumed in the direction P. The cell Zl receives the first burst of light when the scale has covered 0.38 mm. The counter receives a burst of light for every further millimeter covered by the scale M, has received tf i bursts of light after moving the rule by n + 0.38 mm, as a simple reflection shows. However, since the counter in process step 2 was set to the number 168, there is a movement to reset to 0 of the scale M by exactly 167.38 mm is required, which is the required shift of the moving machine part.

Man kann aber auch die Reihenfolge der beschriebenen Schritte abändern und wie folgt vorgehen: Schritt 1: Wie oben beschrieben. But you can also change the order of the steps described and proceed as follows: Step 1: As described above.

Schritt 2: Wie oben beschrieben, jedoch wird das Zählwerk Nl auf 167 eingestellt.Step 2: As described above, but the counter Nl is set to 167 set.

Schritt 3: Die Maschine wird in Bewegung gesetzt und stillgelegt, wenn das Zählwerk N, auf 00 zurückgezählt hat.Step 3: The machine is set in motion and shut down, when the counter N has counted down to 00.

Schritt 4: Der Spiegel Sp wird zusammen mit der Scheibe R so lange um die Achse A im Gegensinn des Uhrzeigers gedreht, bis das nach Beendigung des Schrittes 3 auf der Blendenöffnung B liegende Teilstrichbild entgegengesetzt der bei der Bewegung der Maschine aufgetretenen Richtung so weit von links nach rechts verschoben wird, bis es auf die Stelle zu liegen kommt, bei der das Teilstrichbild entstehen würde, wenn man den Maßstab bei unveränderter Spiegellage aus seiner bei Beendigung des Schrittes B eingetretenen Lage um 0,38 mm entgegengesetzt zu P1 von oben nach unten verschoben hätte. Der Betrag dieser Verschiebung wird wieder dadurch eingehalten, daß die Drehung der Scheibe R bzw. des Spiegels Sp beendet wird, wenn das Zählwerk N2 auf 00 zurückgezählt hat.Step 4: The mirror Sp is together with the washer R as long rotated counterclockwise around axis A until the end of the Step 3 lying on the aperture B is the opposite of the partial line image when moving the machine direction occurred so far from left to right is moved until it comes to the point at which the tick mark image would arise if the scale were to be taken from its at unchanged mirror position Completion of step B occurred position by 0.38 mm opposite to P1 of would have moved up and down. The amount of this shift is back through it observed that the rotation of the disk R or the mirror Sp is stopped when the counter N2 has counted down to 00.

Schritt 5: Die Maschine wird wieder eingeschaltet und dann stillgelegt, wenn die Zelle kl einen weiteren Stromstoß erhalten hat.Step 5: The machine is switched on again and then shut down, when the cell kl has received another current surge.

Durch entsprechende bekannte Maßnahmen und Einrichtungen läßt sich der beschriebene Vorgang automatisieren, so kann man erreichen, daß zur Ausführung der erstbeschriebenen Verfahrensweise beim Einschalten des Gerätes der Schritt 1 ausgeführt wird, daß nach Einstellung der entsprechenden Zahlen in den beiden Zahlenzählwerken, der Schritt 3 und nach Beendigung des Schrittes 3 der Schritt 4 automatisch ausgeführt wird. By appropriate known measures and facilities can To automate the process described, one can achieve that for execution of the first described procedure when switching on the device, step 1 it is carried out that after setting the corresponding numbers in the two number counters, step 3 and after completion of step 3 step 4 is carried out automatically will.

Bei der beschriebenen Ausführung wurde ein Maßstab mit lichtdurchlässigen Teilstrichen auf lichtundurchlässigem Grund vorausgesetzt. In the embodiment described, a scale with translucent Graduations on opaque ground required.

Wie ohne weiteres ersichtlich ist, wird die Funktionsfähigkeit des Gerätes bzw. des Verfahrens nicht beeinträchtigt, wenn Maßstäbe mit lichtundurchlässigen Teilstrichen auf lichtdurchlässigem Grund verwendet werden. In diesem Falle tritt beim Zusammenfallen des Teilstriches mit der Spaltöffnung B eine Verminderung bzw. völlige Ausblendung des sonst auf die Zelle fallenden Lichtes ein. Auch diese negativen Lichtstöße auf die Fotozelle können zur Betätigung der Zelle Zl verwendet werden. As is readily apparent, the functionality of the Device and / or the process are not impaired if scales with opaque Graduations can be used on translucent ground. In this case occurs when the graduation line coincides with the gap opening B, a reduction or complete fading out of the light that otherwise falls on the cell. These negative ones too Bursts of light on the photocell can be used to actuate the Zl cell.

Um die Verschiebung des Bildes des Maßstabes auf dem Schirm S proportional zur Drehung des Spiegels zu machen und den Einfluß der Lage des abgebildeten Maßstabteilstriches zur optischen Achse des Maßstabstrahlenganges auf die Größe dieser Verschiebung auszuschalten, muß der Spiegel Sp in die hintere Brennebene des Objektivs Oi des Maßstabstrahlenganges gelegt, seine spiegelnde Fläche ellipsenförmig gestaltet und der Größe nach so bemessen werden, daß der Spiegel als telezentrische Blende wirkt. To the shift of the image of the scale on the screen S is proportional to turn the mirror and the influence of the position of the scale graduation mark shown to the optical axis of the scale beam path to the size of this shift to switch off, the mirror Sp must be in the rear focal plane of the objective Oi des Scale beam path laid, its reflective surface designed and elliptical be dimensioned according to the size so that the mirror acts as a telecentric diaphragm.

Weiter kann der Spiegel Sp der Fig. 1 durch eine um die gleiche Achse drehbare Planparallelglasplatte ersetzt werden. Man benutzt in diesem Falle das diese Glasplatte durchsetzende Lichtbündel des Maßstabstrahlenganges. Je nach der Neigung dieser Glasplatte zur optischen Achse des Maßstabstrahlenganges wird dieser Strahlengang mehr oder weniger stark parallel zu sich selbst versetzt. Man kann also durch Drehen der Glasplatte das Maßstabbild in der für das Verfahren nötigen Weise relativ zu einer Blendenöffnung verschieben. Auch diese Planplatte wird zweckmäßig in der hinteren Brennebene des den Maßstab abbildenden Objektivs angebracht und ihr lichtdurchlässiger Bereich ellipsenförmig so begrenzt, daß die so verwirklichte ellipsenförmige Blendenöffnung als telezentrische Blende wirkt. The mirror Sp of FIG. 1 can also be rotated about the same axis rotatable plane-parallel glass plate can be replaced. You use that in this case This glass plate penetrating light bundles of the scale beam path. Depending on the This is the inclination of this glass plate to the optical axis of the scale beam path Beam path offset more or less parallel to itself. One can so by turning the glass plate the scale image in the way necessary for the process Way to move relative to an aperture. This flat plate is also useful mounted in the rear focal plane of the lens reproducing the scale and its translucent area is elliptically bounded in such a way that it is realized in this way elliptical aperture acts as a telecentric aperture.

In der Fig. 4 ist eine weitere Anordnung zur Ausübung des Verfahrens beschrieben, bei der die Verschiebung des Maßstabbildes relativ zu einem Diaphragma durch Verschieben des Diaphragmas selbst vorgenommen wird. 4 shows a further arrangement for carrying out the method described in which the displacement of the scale image relative to a diaphragm is done by moving the diaphragm itself.

Im Maßstabstrahlengang der Fig. 4 wird der Maßstab M bzw. dessen Teilstriche T durch die Lampe L1 iiber den Kondensor Kl beleuchtet und durch das Objektiv °l auf das Diaphragma S, das mit einer spaltförmigen Blendenöffnung Bl versehen ist, abgebildet. In the scale beam path of FIG. 4, the scale M or its Tick marks T are illuminated by the lamp L1 over the condenser Kl and by the Objective ° l on the diaphragm S, which is equipped with a slit-shaped aperture Bl is provided, pictured.

Dem Diaphragma S ist eine Fotozelle Zl nachgeschaltet, an der das Zählwerk Nl, gegebenenfalls über entsprechende Verstärker angeschlossen ist.The diaphragm S is followed by a photocell Zl to which the Counter Nl, possibly connected via an appropriate amplifier.

Mit dem Diaphragma S ist eine maßstabartige Feinteilung G, die aus lichtdurchlässigen Spaltens auf lichtundurchlässigem Grund aufgebaut ist und die Intervallänge des Bildes des Maßstabes feingeteilt, starr verbunden. Die Spalte F sind zur spaltförmigen Offnung Bl parallel, und die aus ihnen gebildete Feinteilung G verläuft parallel zum Maßstabbild, das vom Maßstabstrahlengang auf dem Diaphragma S entworfen wird. With the diaphragm S is a scale-like fine graduation G that consists of translucent cleavage is built on opaque ground and the Interval length of the picture of the scale finely divided, rigidly connected. The gap F are parallel to the gap-shaped opening B1, and the fine division formed from them G runs parallel to the scale image, that of the scale beam path on the diaphragm S is designed.

Die Feinteilung G wird durch einen zweiten fotoelektrischen Strahlengang abgetastet. Wie die Fig. 4 zeigt, wird die von der Lampe L2 über den Kondensor K2 beleuchtete Feinteilung durch das Objektiv 02 auf das Diaphragma D abgebildet, das mit der spaltförmigen Öffnung B2 versehen ist. Weiter ist in diesem Strahlengang dem Diaphragma D eine Fotozelle Z2 nachgeschaltet, an die ein Zählwerk N2 gegebenenfalls über entsprechende Verstärker angeschlossen ist. Wird die Feinteilung parallel zur Teilungsrichtung des Bildes des Maßstabes verschoben, so erhält die Zelle Z2 immer dann einen Lichtstoß, wenn ein Bild der Spalte F der Feinteilung G mit der Blendenöffnung B2 zusammenfällt. The fine graduation G is made by a second photoelectric beam path scanned. As FIG. 4 shows, the from the lamp L2 via the condenser K2 Illuminated fine division through the lens 02 imaged on the diaphragm D, the is provided with the slit-shaped opening B2. Next is in this beam path the diaphragm D is followed by a photocell Z2, to which a counter N2, if necessary is connected via appropriate amplifier. Will the fine division shifted parallel to the direction of division of the picture of the scale, the Cell Z2 always emits a burst of light when an image is in column F of the fine division G coincides with the aperture B2.

Die Durchführung des erfinderischen Verfahrens mit Hilfe der Anordnung nach Fig. 4 erfolgt in denselben Schritten und in der gleichen Weise wie bei Anwendung der Anordnung nach Fig. t. The implementation of the inventive method with the aid of the arrangement according to Fig. 4 takes place in the same steps and in the same manner as in the application the arrangement of Fig. t.

Die in Fig. 1 durch Drehen des Spiegels St erfolgende Verschiebung des Maßstabbildes zur Blendenöffnung B wird bei der Anordnung nach Fig. 4 durch Verschieben des Diaphragmas S in Richtung des Maßstabbildes oder entgegengesetzt zu dieser Richtung bewerkstelligt. The displacement taking place in FIG. 1 by rotating the mirror St of the scale image for the aperture B is in the arrangement of FIG Moving the diaphragm S in the direction of the scale image or in the opposite direction accomplished in that direction.

An die Stelle der Kreisteilung auf der Scheibe R in Fig. 1 tritt in der Anordnung nach Fig. 4 die mit dem Diaphragma S starr verbundene Feinteilung G. Die Funktionen der beiden Strahlengänge in Fig. 4 sind dieselben wie die der entsprechenden Strahlengänge in Fig. 1. The circle division on the disk R in FIG. 1 takes the place of the circle In the arrangement according to FIG. 4, the fine graduation rigidly connected to the diaphragm S. G. The functions of the two beam paths in Fig. 4 are the same as those of the corresponding beam paths in Fig. 1.

Abschließend sei darauf hingewiesen, daß an die Stelle der bisher in der Beschreibung verwendeten Maßstäbe auch Kreisteilungen treten können. Finally, it should be noted that in place of the previously The scales used in the description can also be divided into circles.

PATENTANSPROCHE: 1. Verfahren zum Messen oder Steuern der Verschiebung einer Hauptteilung gegenüber einer Ablesevorrichtung um ein nicht ganzzahliges Vielfaches eines Intervalls dieser Hauptteilung unter Zuhilfenahme einer ein Intervall derselben unterteilenden, ein fotoelektrisches Zählwerk beeinflussenden Hilfsteilung, dadurch gekennzeichnet, daß als Ausgangszustand der Verschiebungsmessung die Koinzidenz eines Striches der Hauptteilung (M) mit einem durch strahlenführende Elemente (B, SP, O,; Bt, °1) definierten Strahlenbündel hergestellt wird, welches beim Erreichen einer Koinzidenz einen Impuls an ein nachgeschaltetes, zweites fotoelektrisches Zählwerk (Z1, N>) abgibt, worauf die zu messende Verschiebung der Hauptteilung (M) relativ zur Ablesevorrichtung vorgenommen und zum Abschluß wiederum die Koinzidenz eines Striches der Hauptteilung (M) mit dem genannten Strahlenbündel hergestellt wird, welches zu diesem Zweck durch Verstellung mindestens eines strahlenfuhrenden Elementes (Sp; B1) unter eindeutiger Zuordnung zu einer entsprechenden Relatiwerschiebung der Hilfsteilung (R; G) zu deren fotoelektrischem Zählwerk (Z2, N2) vor, während oder nach der Verschiebung der Hauptteilung (M) verlagert wird. PATENT CLAIMS: 1. Method of measuring or controlling displacement a main division compared to a reading device by a multiple that is not an integer an interval of this main division with the aid of an interval of the same subdivision, a photoelectric counter influencing auxiliary division, thereby characterized in that the coincidence is the initial state of the displacement measurement of a line of the main division (M) with one through ray-guiding elements (B, SP, O ,; Bt, ° 1) defined beam is produced, which when reaching a coincidence a pulse to a downstream, second photoelectric Counter (Z1, N>) outputs, whereupon the shift of the main division to be measured (M) made relative to the reading device and finally the coincidence again a line of the main division (M) produced with the said bundle of rays is, which for this purpose by adjusting at least one beam-guiding Element (Sp; B1) with a clear assignment to a corresponding relative shift the auxiliary division (R; G) to their photoelectric counter (Z2, N2) before, during or after moving the main division (M).

Claims

2. Device for performing the method according to claim, characterized by an inevitable mechanical coupling between the adjustment of the beam guiding Element (Sp; Bt) and the relative displacement of the auxiliary division (R; G) to their photoelectric counter (Z2, N2).

3. Apparatus according to claim 2, characterized in that the adjustable Beam-guiding element a rotatable about an axis (A), depending on its Rotary position of the element deflecting the rays, e.g. a mirror (Sp), and the auxiliary division one concentric to the same axis (A) and rigidly connected to the deflecting element Circle division (R) is.

4. Apparatus according to claim 2, characterized in that the adjustable radiation-guiding element a diaphragm (Bt) and the auxiliary division one with its longitudinally displaceable Beam (S) is rigidly connected longitudinal division (G).

5. Apparatus for performing the method according to claim 1 and according to claim 2 to 4, characterized in that the beam-guiding elements a diaphragm (B; Bt) and a dividing plane of the main division (M) in the diaphragm plane Including magnifying imaging optical element (0g).

6. Apparatus for performing the method according to claim 1 and according to claims 2 to 5, characterized by means for automatic execution of the individual process steps after completing the previous step.

Considered publications: German Patent Specifications No. 890 420, 876 162; Swiss Patent No. 315 921; British patent specification No. 773 494.