DE2554771B2

DE2554771B2 - Arrangement for scanning a grid scale moved in a fixed direction

Info

Publication number: DE2554771B2
Application number: DE19752554771
Authority: DE
Inventors: Roland Ing.(Grad.) 6453 Seligenstadt Kugler
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1975-12-05
Filing date: 1975-12-05
Publication date: 1979-04-26
Also published as: DE2554771A1; DE2554771C3

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zur Abtastung eines in einer festgelegten Richtung bewegten Rastermaßstabs für die Erzeugung von Zählimpulsen unter Vermeidung von durch überlagerte Störbewegungen erzeugten Fehlern, indem bei Bewegung gegen die festgelegte Richtung unter Sperrung der Ausgabe von Zähiimpulsen an nachgeschaltete Verarbeitungselemente die anfallenden Zählimpulse in einem vor-, Rückwärtszähler aufsummiert werden und nach dem Übergang der Störbewegung in die festgelegte Richtung die Ausgabe von Zählimpulsen erst freigegeben wird, wenn die Anzahl der aufgetretenen Zähiimpulse die Summe der in entgegengesetzter Richtung angefallenen Zählimpulse überschreitet.The invention relates to an arrangement for scanning a moving in a fixed direction Grid scale for the generation of counting pulses while avoiding superimposed disruptive movements generated errors by moving against the specified direction while blocking the output from counting pulses to downstream processing elements, the counting pulses generated in a pre-, Down counters are totaled and after the transition of the disturbance movement in the specified direction the output of counting pulses is only released when the number of counting pulses that have occurred exceeds the sum of the counting pulses occurring in the opposite direction.

Eine derartige Anordnung ist bekannt. Der Vor-, Rückwärtszähler weist bei dieser Anordnung getrennte Eingänge für die der Vorwärts- bzw. Rückwärtszählrichtung zugeordneten Impulse auf. Die bekannte Anordnung eignet sich daher nur für Rastermaßstäbe, die für die beiden Bewegungsrichtungen verschiedene Impulse abgeben. Falschwegimpulse werden bei der bekannten Anordnung durch eine aus Torschaltungen und Flipflops bestehende Schaltung unterdrückt. Wenn mehr als zwei Falschwegimpulse unterdrückt werden sollen, wird der schaltungstechnische Aufwand hoch (DE-AS 12 71 413).Such an arrangement is known. In this arrangement, the up and down counters have separate Inputs for the pulses assigned to the upward or downward counting direction. The well-known The arrangement is therefore only suitable for grid scales that are different for the two directions of movement Give impulses. Wrong path pulses are generated in the known arrangement by a gate circuit and flip-flops suppressed existing circuit. If more than two incorrect path pulses are suppressed should, the circuit complexity is high (DE-AS 12 71 413).

Bekannt ist auch eine Schaltungsanordnung zum Eliminieren von Störimpulsen, die beim Abtasten einer Maßverkörperung anfallen. Die Anordnung verarbeitet ebenfalls nur Impulse, die jeweils einer Zählrichtung zugeordnet sind. Die den beiden Bewegungsrichtungen entsprechenden Impulse werden jeweils einem Zähleingang eines Vor-, Rückwärtszählers über eine Störsignalunterdrückungsschaltung und dem anderen Eingang unmittelbar zugeführt. Mit dieser Anordnung werden lediglich Falschzählungen durch kurzzeitige Störimpulse verhindert (DE-AS 18 14 745).Also known is a circuit arrangement for eliminating interference pulses when scanning a Material measure incurred. The arrangement also only processes pulses, each in one counting direction assigned. The pulses corresponding to the two directions of movement are each assigned to a counter input an up and down counter via an interference signal suppression circuit and the other input supplied immediately. With this arrangement, only false counts due to brief glitches are avoided prevented (DE-AS 18 14 745).

Schließlich ist auch eine Diskriminatorschaitung zur Bildung des Richtungsentscheids aus zwei gegeneinander phasenverschobenen Impulsreihen bekannt. (DD-PS 72 289).Finally, there is also a discriminator circuit for forming the directional decision from two against each other phase-shifted pulse series known. (DD-PS 72 289).

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung der eingangs erwähnten Gattung derart weiterzuentwickeln, daß sie Fehler auch bei größeren Störbewegungen des Rastermaßstabs ausschaltet, an Rastermaßstäbe mit verschiedener Zahl von Marken und unterschiedlichen Ausschlägen der Störbewegungen leicht angepaßt werden kann und trotzdem einen einfachen Aufbau hat.The invention is based on the object of providing an arrangement of the type mentioned at the beginning to be further developed so that it eliminates errors even with larger disturbing movements of the grid scale Grid scales with different numbers of marks and different deflections of the disturbing movements can be easily adapted and still has a simple structure.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Vereinigung folgender Merkmale gelöst:According to the invention, this object is achieved by combining the following features:

a) der Vor-, Rückwärtszähler, dessen vorgebbare Zählkapazität kleiner als die bei Abtastung der gesamten Länge des Rastermaßstabs anfallende Zahl von Impulsen ist, ist voreinstellbar ausgebildet und mit nur einem Zähleingang versehen, der mit den bei beiden Drehrichtungen auftretenden Zählimpulsen beaufschlagbar ist,a) the up and down counter, whose predeterminable counting capacity is smaller than that when the The total length of the grid scale is the number of pulses, is designed to be preset and provided with only one counter input, the one with the values that occur in both directions of rotation Counting pulses can be applied,

b) Hie Zählrichtung d?s Vor-, Rückwärtszählcrs istb) The direction of counting is up and down counting

über einen die Bewegungsrichtung des Rastermaßstabs Oberwachenden Richtungsdiskriminator bei Bewegung in der festgelegten Richtung auf Vorwärtszählung und bei umgekehrter Richtung auf Rückwärtszählung umschaltbar,via a direction discriminator monitoring the direction of movement of the grid scale Moves in the specified direction to count up and reverse switchable to counting down,

c) bei einer dem Voreinstellwert entsprechenden Summe von Impulsen ist die Anzeige der vom Rastermaßstab abgeleiteten Zählimpulse über eine Torschaltung steuerbar.c) with a sum of pulses corresponding to the preset value, the display is that of Counting pulses derived from the grid scale can be controlled via a gate circuit.

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Durch eine Steigerung der Zählkapazität läßt sich diese Anordnung ohne Änderung des Schaltungsaufbaus größeren Störausschlägen mit zahlreichen, je Ausschlag entstehenden Zählimpulsen anpassen. Die Einstellung kann an Ort und Stelle, z. B. bei der '5 Inbetriebnahme, vorgenommen werden. Der Voreinstellwert kann auf die Größe der im Betrieb einer Anlage entstehenden Maximalausschläge unter Hinzufügung eines Sicherheitswerts abgestimmt weroen.By increasing the counting capacity, this arrangement can be implemented without changing the circuit structure Adapt larger disturbance fluctuations with numerous counting impulses occurring for each excursion. the Setting can be done on the spot, e.g. B. at the '5 Commissioning. The preset value can be based on the size of a The maximum deflections arising in the system are adjusted with the addition of a safety value.

Vorzugsweise ist die Zählkapazität oder der Voreinstellwert des Vor-, Rückwärtszählers auf die Größe des Spiels einer Antriebseinrichtung eingestellt. Ein derartiges Spiel tritt z. B. zwischen Zugspindeln und Spindelmuttern auf. Auch bei Getrieben kann ein Spiel vorhanden sein. Wenn die Drehrichtung umgekehrt wird, dann setzt sich die Spindelmutter oder die Ausgangswelle des Getriebes erst nach Überwincung des Spiels in Bewegung. Der vorwiegend unmittelbar mit dem Antriebselement verbundene Rastermaßstab beginnt sich demgegenüber sofort zu bewegen. Durch die Einstellung der Zählkapazität oder des Voreinstellwerts auf die Größe des Spiels wird die Abgabe von Zählimpulsen so lange gesperrt, bis das Spiel überwunden ist. Die Anordnung arbeitet ohne die Vorgabe eines eigenen Steuerbefehls, dem die Bewegungsrichtung J5 zugeordnet ist. Weiterhin hat die Anordnung den Vorteil, daß nicht nur das Spiel ausgeglichen wird, sondern auch die Abgabe von Zählimpulsen bei störenden Schwingungen bis zum Abklingen dieser Schwingungen verhindert wird. *nThe counting capacity or the preset value of the up / down counter is preferably set to the size of the Game of a drive device set. Such a game occurs e.g. B. between tension spindles and spindle nuts on. There may also be play in gears. When the direction of rotation is reversed then the spindle nut or the output shaft of the gear will only settle after it has been winched of the game in motion. The grid scale that is predominantly connected directly to the drive element on the other hand begins to move immediately. By setting the counting capacity or the preset value depending on the size of the game, the delivery of counting pulses is blocked until the game is overcome is. The arrangement works without specifying its own control command to which the direction of movement J5 assigned. Furthermore, the arrangement has the advantage that not only is the game balanced, but also the delivery of counting pulses in the event of disruptive vibrations until they die out Vibrations is prevented. * n

Bei einer zweckmäßigen Ausführungsform ist vorgesehen, daß vom Rastermaßstab zwei um 90° gegeneinander phasenverschobene Signale erzeugbar sind, die dem Richtungsdiskriminator zuführbar sind, in dem von einem Signal zwei monostabile Kippstufen je mit der positiv oder negativ verlaufenden Signalflanke anstoßbar sind, daß die Kippstufen je zwei NAND-Glieder speisen, von denen zwei mit dem zweiten Signal und zwei mit dem invertierten zweiten Signal beaufschiagbar sind und daß jeweils die vom nichtinvertierten und invertierten Signal beaufschlagten NAND-Glieder mit einem weiteren NAND-Glied verbunden sind, wobei den weiteren NAND-Gliedern Eingänge eines ftS-Flipflop nachgeschaltet sind, mit dessen Ausgang der Voreinstellgang des Zählers verbunden ist. Dieser v, Richtungsdiskriminator enthält zwei monostabile Kippstufen sowie einige NAND-Glieder. Der Aufwand an Bauelementen ist daher gering. Neben den die Richtung der Bewegung anzeigenden Signalen liefert die Anordnung auch Impulse, die bei ruhigem Lauf des to Rastermaßstabs an nachgeschaltete Einrichtungen für die Zählung weitergeleitet werden.In an expedient embodiment it is provided that from the grid scale two signals phase-shifted by 90 ° from one another can be generated, which can be fed to the direction discriminator, in which one signal can trigger two monostable flip-flops, each with the positive or negative signal edge, so that the flip-flops each have two Feed NAND gates, two of which can be supplied with the second signal and two with the inverted second signal and that the NAND gates acted upon by the non-inverted and inverted signal are connected to a further NAND gate, the further NAND gates having inputs an ftS flip-flop are connected downstream, with the output of which the presetting of the counter is connected. This v direction discriminator contains two monostable flip-flops and some NAND gates. The cost of components is therefore low. In addition to the signals indicating the direction of movement, the arrangement also supplies impulses which are passed on to downstream devices for counting when the to grid scale is running smoothly.

Die oben beschriebene Anordnung arbeitet auch einwandfrei, wenn ein Richtungsdiskriminator benutzt wird, der statt einer Impulsverdopplung eine der κ Teilung der Marken des Rastermaßstabs entsprechende Zahl von Zählimpulsen oder eine Impulsvervierfachung bewirkt.The arrangement described above also works properly if a directional discriminator is used which instead of a pulse doubling one of the κ division of the marks of the grid scale corresponding Number of counting pulses or a pulse quadrupling caused.

Eine günstige Ausführungsform besteht darin, daß der Zähleingang des Zählers über ein ODER-Glied mit dem invertierten Signal des Übertrag-Ausgangs und mit Zählimpulsen des Rastermaßstabs .beaufschlagbar ist, daß der Übertrag-Ausgang des Zählers weiterhin an ein NOR-Glied angeschlossen ist, an dessen Ausgang die Zählimpulse abnehmbar sind, und daß dem zweiten Eingang des NOR-Glieds die Zählimpulse über eine, negative Impulsflanken verzögernde Schaltung zuführbar sind. Die Weiterbildung der Zählimpulse an nachgeschaltete Einrichtungen hängt von dem Pegel des Übertragssignals ab, der sich bei maximalem Zählstand mit der Umschaltung von Vor- auf Rückwärtszählung ändert Mit Hilfe der Zeitverzögerung läßt sich erreichen, daß ein auf Vorwärtszählimpulse folgender Rückwärtszählimpuls den Zähler auf Rückwärtszählung umschaltet, den Zählstand um eins vermindert und gegen die Weiterleitung an nachgeschaltete Einrichtungen gesperrt ist.A favorable embodiment is that the Counter input of the counter via an OR gate with the inverted signal of the carry output and with Counting pulses of the grid scale .can be applied, that the carry output of the counter is still connected to a NOR gate, at whose output the Counting pulses can be removed, and that the second input of the NOR element receives the counting pulses via a negative pulse edges delaying circuit can be supplied. The training of the counting pulses downstream devices depends on the level of the carry signal, which is at the maximum count changes with the switchover from up to down counting. With the help of the time delay, achieve that a countdown pulse following the countdown pulses the counter to count down switches over, the count is reduced by one and against the forwarding to downstream facilities Is blocked.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand eines in einer Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert, aus dem sich weitere Merkmale sowie Vorteile ergeben. Es zeigtThe invention is described below with reference to an embodiment shown in a drawing explained in more detail, from which further features and advantages result. It shows

F i g. 1 ein Übersichtsschaltbild einer Anordnung zur Abtastung eines Rastermaßstabs und zur Erzeugung von Zählimpulsen,F i g. 1 shows an overview circuit diagram of an arrangement for scanning a grid scale and for generating it of counting pulses,

F i g. 2 nähere Einzelheiten der in F i g. 1 dargestellten Schaltungsanordnung,F i g. 2 further details of the in F i g. 1 shown circuit arrangement,

Fig.3 ein Diagramm des zeitlichen Verlaufs von Signalen an bestimmten Stellen der in F i g. 2 dargestellten Anordnung.3 shows a diagram of the time course of Signals at certain points of the in F i g. 2 arrangement shown.

Ein Rastermaßstab 1 in Form einer Scheibe, die mit einer nicht näher dargestellten Welle einer Maschine formschlüssig verbunden ist, enthält eine über den Umfang gleichmäßig verteilte Anzahl von optisch, elektrisch oder magnetisch abtastbaren Elementen 2. Nahe an der Scheibe 1 sind zwei Sonden 3, 4 für die Abtastung der Elemente 2 angeordnet. Der Abstand zwischen den Sonden 3, 4 ist so gewählt, daß an den Sondenausgängen zwei um 90° gegeneinander phasenverschobene Signale auftreten, die jeweils Impulsformerstufen 5, 6 zugeführt werden. Die Impulsformerstufen 5, 6 geben an ihren Ausgängen 7, 8 zwei um 90° gegeneinander phasenverschobene Rechtecksignale A, flab, deren zeitlicher Verlauf in F i g. 3 dargestellt ist.A grid scale 1 in the form of a disk, which is positively connected to a shaft of a machine, not shown in detail, contains a number of optically, electrically or magnetically scannable elements 2 evenly distributed over the circumference. Two probes 3, 4 are close to the disk 1 arranged for the scanning of the elements 2. The distance between the probes 3, 4 is selected so that two signals, which are phase-shifted by 90 ° with respect to one another, occur at the probe outputs and are fed to pulse shaping stages 5, 6. The pulse shaping stages 5, 6 give at their outputs 7, 8 two square-wave signals A, flab which are phase-shifted by 90 ° with respect to one another, the time course of which is shown in FIG. 3 is shown.

An die Ausgänge 7,8 ist ein Richtungsdiskriminator 9 angeschlossen, mit der die Richtung der Bewegung der Scheibe 1 überwacht wird. Es sei angenommen, daß sich die Scheibe 1 bei ordnungsgemäßem Lauf der an die Scheibe 1 angeschlossenen Welle in der in F i g. 1 mit 33 bezeichneten Drehrichtung bewegt. Die Bewegungsrichtungserkennungsschaltung 9 enthält zwei Ausgänge 10,11. Am Ausgang 10 steht ein Signal V zur Verfügung, an dessen binärem Wert die Drehrichtung der Scheibe 1 erkennbar ist. Nimmt das in F i g. 3 dargestellte Signal V eine binäre »1« an, dann dreht sich die Scheibe 1 in der Richtung 33. Wenn das Signa! Veine binäre »0« führt, so dreht sich die Scheibe 1 entgegengesetzt zur Richtung 33. Am Ausgang U treten die mit dem Abtasten der Elemente 2 gewonnenen Zählimpulse auf. An die Ausgänge 10, 11 ist eine Zähl- und Sperrschaltung 12 angeschlossen. Dreht sich die Scheibe 1 in der mit 33 bezeichneten Richtung, ohne daß der Drehbewegung Schwingungen überlagert sind, dann leitet die Zähl- und Sperrschaltung 12 die über den Anschluß 11 vorgegebenen Zählimpulse an ihren Ausgang 13 weiter. Sobald sich die Scheibe 1 entgegen der Richtung 33 dreht,A direction discriminator 9, with which the direction of movement of the disk 1 is monitored, is connected to the outputs 7, 8. It is assumed that the disk 1, when the shaft connected to the disk 1 is running properly, is in the position shown in FIG. 1 with 33 designated direction of rotation moves. The direction of movement detection circuit 9 contains two outputs 10, 11. A signal V is available at output 10, the binary value of which indicates the direction of rotation of disk 1. Take that in Fig. 3 signal V represented a binary "1", then the disc 1 rotates in the direction 33. When the Signa! If a binary “0” leads, the disk 1 rotates in the opposite direction to the direction 33. The counting pulses obtained by scanning the elements 2 appear at the output U. A counting and blocking circuit 12 is connected to the outputs 10, 11. If the disk 1 rotates in the direction indicated by 33 without vibrations being superimposed on the rotary movement, then the counting and blocking circuit 12 forwards the counting pulses specified via the connection 11 to its output 13. As soon as the disk 1 rotates in the opposite direction to 33,

übertragen. Jedoch werden während dieser Zeit die am Anschluß 11 anfallenden Zählimpulse aufsummiert und gespeichert. Kehrt sich die Bewegung der überlagerten Schwingung wieder um, dann dreht sich zwar die Scheibe 1 wieder in Richtung 33, die Weiterleitung der Zählimpulse bleibt aber noch so lange gesperrt, bis eine der Summe der gezählten Impulse entsprechende Anzahl von Impulsen entstanden ist. Übersteigt die Zahl der angefallenen Impulse den gespeicherten Wert, so werden die Zählimpulse wiederum an den Ausgangtransfer. However, during this time the counting pulses occurring at connection 11 are added up and saved. If the movement of the superimposed oscillation is reversed again, then it will indeed rotate Disk 1 again in direction 33, but the forwarding of the counting pulses remains blocked until a The number of pulses corresponding to the sum of the counted pulses has arisen. Exceeds the number If the accumulated pulses change the saved value, the counting pulses are again sent to the output

13 übertragen.13 transferred.

Die Bewegungsrichtungserkennungsschaltung 9 enthält zwei monostabile Kippstufen 14, 15, die mit dem Ausgang 7 verbunden sind. Die monostabile KippstufeThe direction of movement detection circuit 9 contains two monostable flip-flops 14, 15, which with the Output 7 are connected. The monostable multivibrator

14 wird durch eine positiv verlaufende Signalflanke an ihrem Eingang zur Abgabe eines Impulses angeregt. Die Kippstufe 15 gibt bei negativ verlaufender Signalflanke einen Impuls ab. Der nichtinvertierende Ausgang der Kippstufe 14 speist zwei NAND-Glieder 16,17. Weitere zwei NAND-Glieder 18, 19 sind mit dem nichtinvertierenden Ausgang der Kippstufe 15 verbunden. Während die NAND-Glieder 16,19 unmittelbar an den Ausgang 8 gelegt sind, stehen die NAND-Glieder 17, 18 über ein Inverterglied 20 mit dem Ausgang 8 in Verbindung. Die NAND-Glieder 16, 18 speisen ein NAND-Glied 21. Ein NAND-Glied 22 ist mit den NAND-Gliedern 17, 19 verbunden. Bei den NAND-Gliedern 21, 22 sind Invertierglieder 23, 24 nachgeschaltet, an die ein UND-Glied 25 angeschlossen ist, das den Ausgang 11 speist. Die Invertierglieder 23, 24 sind je mit einem Eingang eines aus zwei NAND-Gliedern 26, 27 bestehenden ÄS-Flipflop verbunden, dessen nichtinvertierender Ausgang an den Anschluß 10 gelegt ist.14 is stimulated to emit a pulse by a positive signal edge at its input. the Trigger stage 15 emits a pulse when the signal edge goes negative. The non-inverting outcome of the Trigger stage 14 feeds two NAND elements 16, 17. Another two NAND gates 18, 19 are connected to the non-inverting one Output of flip-flop 15 connected. While the NAND gates 16, 19 directly to the output 8 are placed, the NAND gates 17, 18 are connected to the output 8 via an inverter element 20. the NAND elements 16, 18 feed a NAND element 21. A NAND element 22 is connected to the NAND elements 17, 19 tied together. In the case of the NAND elements 21, 22, inverting elements 23, 24 are connected downstream to the AND gate 25 is connected, which feeds the output 11. The inverters 23, 24 are each with one The input of an AES flip-flop consisting of two NAND gates 26, 27 is connected, its non-inverting Output is applied to terminal 10.

Der Ausgang 10 ist an den Steuereingang für Vor-, Rückwärtszählung eines Zählers 28 gelegt. Der Zähieingang des Zählers 28 steht mit einem ODER-Glied 29 in Verbindung, das von einem Invertierglied 30 und dem Ausgang Ii gespeist wird. Der Zähler 28 spricht auf positiv verlaufende Signalflanken am Zähieingang an. Der Übertrag-Ausgang des Zählers 28 ist mit dem Invertierglied 30 und einem Eingang eines NOR-Glieds 31 verbunden, das den Ausgang 13 speist. Der zweite Eingang des NOR-Glieds 31 ist über eine Impulsverzögerungsschaltung 32 an den Ausgang 11 gelegt. Die Impulsverzögerungsschaltung 32 enthält nicht näher bezeichnete Elemente, z. B. einen Widerstand, einen Kondensator und eine Diode, die parallel zum Widerstand gelegt ist. Die Reihenschaltung von Widerstand und Kondensator bildet ein Integrierglied. Mit Hilfe der Diode werden die positiv verlaufenden Signalflanken unverzögert über die Verzögerungsschaltung 32 geleitet.The output 10 is applied to the control input for upward and downward counting of a counter 28. Of the The counter input of the counter 28 is connected to an OR gate 29, which is supplied by an inverter 30 and the output Ii is fed. The counter 28 responds to positive signal edges am Counting input on. The carry output of the counter 28 is connected to the inverter 30 and one input NOR gate 31 connected, which feeds the output 13. The second input of the NOR gate 31 is via a Pulse delay circuit 32 is applied to output 11. The pulse delay circuit 32 includes unspecified elements, e.g. B. a resistor, a capacitor and a diode in parallel is put to resistance. The series connection of resistor and capacitor forms an integrating element. With the aid of the diode, the positive signal edges are instantaneously transmitted via the delay circuit 32 headed.

In dem in F i g. 3 dargestellten Zeitdiagramm von Signaiesi tier in den F ι g. i und 2 gezeigten Schaltungen sind in Abszissenrichtung die Zeit t und in Ordinatenrichtung jeweils für jedes Signal die beiden binären Werte »0« und »1« eingetragen. In den NAND-Gliedern 16 und 19 werden jeweils die von den monostabilen Kippstufen 14, 15 abgegebenen Impulse mit dem von der Impulsformerstufe 6 erzeugten Rechtecksignal B verknüpft Es sei angenommen, daß das Signal B gegenüber A um 90° nacheilend phasenverschoben ist, wenn sich die Scheibe 1 in der Richtung 33 dreht Da die kurzzeitigen Impulse der Kippstufe 14 vor dem Obergang des Signals B auf den binären Wert »1« abgeklungen sind, steht am Ausgang des NAND-Glieds 16 der binäre Wert »1« an. Ebenso sind die von der Kippstufe 15 abgegebenen kurzzeitigen Impulse bereits vor dem Übergang des Signals B auf eine binäre »0< abgeklungen, so daß auch der Ausgang des NAND Glieds 18 eine binäre »1« führt. Demgegenüber treffei die von den Kippstufen 14,15 erzeugten Impulse an dei NAND-Gliedern 17, 19 mit dem Signal B, bzw. den invertierten Signal von B zusammen. Dies bedeutet, dal für die Dauer dieser Impulse die Ausgänge de NAND-Glieder 17,19 die binären Werte »0« annehmen Durch die Verknüpfung der Ausgangssignale dei NAND-Glieder 17, 19 im NAND-Glied 22 ergibt siel ein Signal, das bei jedem Impuls der Kippstufen 14, Ii den binären Wert »1« aufweist und im übrigen dei binären »0« entspricht. Dem vom NAND-Glied 2Ά abgegebenen Signal, das in F i g. 3 mit Iv bezeichnet ist ist die Drehrichtung 33 der Scheibe 1 zugeordnet. Da; NAND-Glied 21 ist an beiden Eingängen mit binärer »1 «-Signalen beaufschlagt und gibt daher eine binän »0« ab. Dem Ausgangssignal des NAND-Glieds 21, den die zur Richtung 33 entgegengesetzte Richtunj zugeordnet ist, entspricht einer binären »0«. Di( Zählimpulse des Signals Iv gelangen nach dei Invertierung im Element 24 zum UND-Glied 25, desser Ausgangssignal Z auf den Ausgang 11 übertragen wird Weiterhin beaufschlagen die Zählimpulse das NAND Glied 27 des Flipflops, an dessen nichtinvertierten Ausgang eine binäre »1« ansteht, die über den Ausgang 10 den Zähler 28 auf Vorwärtszählung einstellt. Da; Signal am Überlauf-Ausgang des Vor-, Rückwärtszäh lers ist in F i g. 3 mit £7bezeichnet. Solange der Zähler 2i seinen maximalen Zählstand nicht erreicht hat, gibt ei an seinem Überlauf-Ausgang eine binäre »1« ab Deshalb herrscht an einem Eingang des ODER-Glied; 29 eine binäre »0«. Die Zählimpulse am Ausgang 11 gelangen deshalb über das ODER-Glied 29 als Signa CL zum Zähler 28 und erhöhen dessen Zählstand Aufgrund der binären »1« am Überlauf-Ausgang de: Zählers 28 wird das NOR-Glied 31 zur Ausgabe einei binären »0« veranlaßt Die Weilerbildung der Zählimpulse zum Ausgang 13 wird deshalb gesperrt. Das in F i g. 3 mit !"bezeichnete Signal weist daher eine binäre »0« auf.In the one shown in FIG. 3 shown time diagram of Signaiesi tier in F ι g. The circuits shown in i and 2 show the time t in the abscissa direction and the two binary values "0" and "1" for each signal in the ordinate direction. In the NAND gates 16 and 19 are emitted by the monostable multivibrators 14, 15 pulses are with the signal generated by the pulse shaper 6 square-wave signal B associated Assume that the signal is shifted in phase B relative to A by 90 ° lagging when the Disk 1 rotates in direction 33 Since the short-term impulses of flip-flop 14 have decayed before the transition of signal B to the binary value "1", the binary value "1" is available at the output of NAND element 16. Likewise, the short-term pulses emitted by flip-flop 15 have already decayed before the transition of signal B to a binary "0", so that the output of NAND element 18 also has a binary "1". In contrast, the pulses generated by the flip-flops 14, 15 at the NAND gates 17, 19 meet with the signal B or the inverted signal from B. This means that the outputs of the NAND elements 17, 19 assume the binary values "0" for the duration of these pulses The pulse of the flip-flops 14, Ii has the binary value "1" and otherwise corresponds to the binary "0". The signal output by the NAND gate 2Ά , which is shown in FIG. 3 is denoted by Iv, the direction of rotation 33 of the disk 1 is assigned. There; NAND element 21 has binary "1" signals applied to both inputs and therefore emits a binary "0". The output signal of the NAND element 21, to which the direction opposite to the direction 33 is assigned, corresponds to a binary "0". Di (after inversion in element 24, counting pulses of signal Iv reach AND gate 25, whose output signal Z is transmitted to output 11. which sets the counter 28 to count up via the output 10. The signal at the overflow output of the up / down counter is denoted by £ 7 in Fig. 3. As long as the counter 2i has not reached its maximum count, ei indicates its overflow output therefore has a binary “1” at one input of the OR element 29. The counting pulses at output 11 are therefore sent via the OR element 29 as a signal CL to the counter 28 and increase its count Due to the binary "1" at the overflow output de: counter 28, the NOR element 31 is caused to output a binary "0". The formation of the count pulses to output 13 is therefore blocked Sign al therefore has a binary "0".

Wenn der Inhalt des Zählers 28 die maximale Zählkapazität erreicht hat dann wechselt das Signal C von einer binären »1« auf eine binäre »0« über. Der Zeitpunkt dieses Wechsels ist in F i g. 3 mit t\ bezeichnet Der Übergang erfolgt mit einer gewissen Signalverzögerung nach der positiv verlaufenden Flanke des Zählimpulses. Die Signalverzögerung ist durch Laufzeiten im Zähler 28 bedingt. Der Zählimpuls, der den Zählstand auf den maximalen Wert erhöht hat, kann aufgrund der Laufzeitverzögerung das NOR-Glied 31 nicht passieren. Nach der Umschaltung des Signals L auf eine binäre »0« ist das ODER-Glied 29 und der Zähieingang des Zählers 28 ständig mit einer binären »1« beaufschlagt Der Zähler 28 ist somit gesperrt Die Impulse des Signals Z gelangen zum NOR-Glied 31, dessen einer Eingang von der binären »0« des Überlauf-Ausgangs des Zählers 28 beaufschlagt ist Das NOR-Glied 31 leitet deshalb die Impulse an seinem Eingang invertiert weiter zum Ausgang 13. Nach dem Zeitpunkt fi treten deshalb Zählimpulse am Ausgang 13 auf, die nachgeschalteten, nicht dargestellten Einrichtungen zugeführt werden. Der maximale Zählstand des Zählers 28 ist kleiner als die bei einer Abtastung einer vollen Umdrehung der Scheibe 1 auftretende Zahl von Impulsen.When the content of the counter 28 has reached the maximum counting capacity, the signal C changes from a binary “1” to a binary “0”. The time of this change is shown in FIG. 3 denoted by t \ The transition takes place with a certain signal delay after the positive edge of the counting pulse. The signal delay is caused by the transit times in the counter 28. The counting pulse that has increased the count to the maximum value cannot pass the NOR element 31 due to the delay in running time. After the signal L has been switched to a binary "0", the OR element 29 and the counting input of the counter 28 are constantly subjected to a binary "1". The counter 28 is thus blocked. The pulses of the signal Z reach the NOR element 31, one input of which is acted upon by the binary "0" of the overflow output of the counter 28. The NOR element 31 therefore forwards the pulses at its input in an inverted manner to the output 13. After the time fi, counting pulses appear at the output 13, the downstream ones , not shown devices are supplied. The maximum count of the counter 28 is smaller than the number of pulses occurring when scanning a full revolution of the disk 1.

Wenn die Scheibe 1 zu Beginn eines Arbeitsgangs anläuft kann die Freigabe der Zählimpulse des Signals TIf the disk 1 starts up at the beginning of an operation, the counting pulses of the signal T

an nachgeschaltete Einrichtungen zum Zeitpunkt t\ erfolgen.to downstream facilities at time t \ .

Es sei angenommen, daß zum Zeitpunkt fc infolge einer überlagerten Schwingung die Drehrichtung der Scheibe 1 umgekehrt wird. In diesem Fall eilt das Signal B dem Signal A um 90° vor. Bei Verknüpfung des Signals B mit den von den Kippstufen 14,15 erzeugten Impulsen ergibt sich als Signal Iv am NAND-Glied 22 eine binäre »0«. Dagegen treten nun am Ausgang des NAND-Glieds 21 als Signal Ir Impulse auf, deren erster über den Inverter 23 das Flipflop zurücksetzt. Die Zurücksetzung erfolgt mit der positiv verlaufenden Flanke dieses Impulses. Daher wechselt das Signal V am Voreinstelleingang des Zählers 28 von einer binären »1« auf eine binäre »0« über. Dies bewirkt eine Umschaltung '.es Signals Ü von einer binären »0« auf eine binäre »1«, da bei Rückwärtszählung ein anderer maximaler Zählstand für die Überlauf-Anzeige maßgebend istIt is assumed that the direction of rotation of the disk 1 is reversed at the point in time fc due to a superimposed oscillation. In this case, signal B leads signal A by 90 °. When the signal B is combined with the pulses generated by the flip-flops 14, 15, the signal Iv at the NAND element 22 is a binary “0”. On the other hand, pulses now appear at the output of the NAND element 21 as signal Ir , the first of which resets the flip-flop via the inverter 23. The reset takes place with the positive edge of this pulse. Therefore the signal V at the preset input of the counter 28 changes from a binary “1” to a binary “0”. This causes a switchover of the signal Ü from a binary “0” to a binary “1”, since a different maximum count is decisive for the overflow display when counting down

Da die Umschaltung des Signals Ü von der negativ verlaufenden Flanke des Zählimpulses Zausgelöst wird, ist trotz der Signallaufzeiten im Flipflop, im Zähler 28 und im Invertierglied 30 die binäre »0« am ODER-Glied 29 vorhanden, wenn die positiv verlaufende Flanke des Zählimpulses am ODER-Glied 29 eintrifft. Der Zählimpuls wird daher gleichzeitig zur Verminderung des Zählstands des Zählers 28 ausgenutzt. Durch die Signalverzögerung im Element 32 gelangt die negativ verlaufende Flanke des Zählimpulses in einem Zeitpunkt zum NOR-Glied 31, zu dem das Signal Ü bereits eine binäre »1« aufweist Der Zählimpuls wird somit nicht an den Ausgang 13 weitergeleitet Alle Zählimpulse des Signals Ir vermindern den Inhalt des Zählers 28, während am Ausgang 13 kein Zählimpuls auftritt.Since the switching of the signal Ü is triggered by the negative going edge of the counting pulse Z, the binary "0" is present at the OR element 29 when the positive going edge of the counting pulse on the OR gate 29 arrives. The counting pulse is therefore used at the same time to reduce the count of the counter 28. By the signal delay in the element 32, the negative going edge of the count arrives at a time to the NOR gate 31 to which the signal Ü already has a binary "1", the count is thus not forwarded to the output 13 reduce all counts of signal Ir the content of the counter 28, while at the output 13 no counting pulse occurs.

Zum Zeitpunkt h kehrt sich die Richtung der überlagerten Schwingung um und verläuft gemäß der Richtung 32. Die Zählimpulse treten daher wieder am Ausgang des NAND-Glieds 22 auf und schalten über das Flipflop den Zähler 28 auf Vorwärtszählung um. Da jedoch der Inhalt des Zählers 28 kleiner als der maximale Zählstand ist, steht am Übertag-Ausgang weiterhin die binäre »1« an, mit der das NOR-Glied 31 gegen die Weiterleitung von Zählimpulsen gesperrt wird. Die Zählimpulse erhöhen aber den Zählstand. Sobald der maximale Zählstand erreicht ist, treten die oben in Verbindung mit dem Zeitpunkt fi beschriebenen Vorgänge auf und die Zählimpulse gelangen anschließend zum Ausgang 13.At time h , the direction of the superimposed oscillation is reversed and runs according to direction 32. The counting pulses therefore occur again at the output of NAND element 22 and switch counter 28 to count up via the flip-flop. However, since the content of the counter 28 is less than the maximum count, the binary "1" is still present at the daytime output, with which the NOR element 31 is blocked against the forwarding of counting pulses. The counting pulses increase the count. As soon as the maximum count is reached, the processes described above in connection with time fi occur and the counting pulses then reach output 13.

Zählimpulse werden bei überlagerten Schwingungen vom Zeitpunkt der Umkehr der Bewegungsrichtung bis zu dem Zeitpunkt nicht weitergeleitet, an dem die Scheibe 1 wieder an der vor Beginn der Störung eingenommenen Lage angekommen ist. Es wird dadurch verhindert, daß nachgescbiltete Einrichtungen Zählimpulse erhalten, die von störenden Schwingungen hervorgerufen worden sind.In the case of superimposed vibrations, counting pulses are generated from the time the direction of movement is reversed to not forwarded at the point in time when the disk 1 returned to before the start of the fault assumed position has arrived. This prevents post-filtering devices Receive counting pulses that have been caused by disruptive vibrations.

to Die Vorrichtung der oben beschriebenen Art kann vorteilhafterweise bei Werkzeugmaschinensteuerungen mit inkrementaler Messung der Lageistwerte eingesetzt werden. Auch bei der Registerregelung läßt sich die Vorrichtung verwenden, wenn die Erfassung derThe device of the type described above can advantageously be used in machine tool controls can be used with incremental measurement of the actual position values. The Use device when capturing the

!5 Drehwinke! mittels einer rotierenden Scheibe 1 nach dem Inkrement-Verfahren erfolgt.! 5 angles of rotation! by means of a rotating disk 1 the increment method takes place.

Es reicht aus, wenn die mit dem Ausgang 13 verbundenen Schaltkreise, bei denen z. B. Istwertzähler für Lageregeleinrichtungen benutzt werden, nur in einer Zählrichtung arbeiten. Durch die Verwendung dieser Elemente ergeben sich erhebliche schaltungstechnische Einsparungen. Da die überlagerten Störbewegungen in der Regel nur kleine Amplituden aufweisen, kann die Zählkapazität des vor-, Rückwärtszählers 28 klein sein.It is sufficient if the circuits connected to the output 13, in which z. B. Actual value counter are used for position control devices, only work in one counting direction. By using this Elements result in considerable savings in terms of circuitry. Since the superimposed disturbance movements in usually only have small amplitudes, the counting capacity of the up / down counter 28 can be small.

Dies bedeutet eine weitere Reduzierung des Aufwands.This means a further reduction in effort.

Die oben beschriebene Anordnung arbeitet sowohlThe arrangement described above works both

bei Bewegung in der Richtung 33 als auch bei umgekehrter Bewegung der Scheibe 1 einwandfrei. Mit der Umschaltung der Bewegungsrichtungen wird eine der Zählkapazität bzw. dem Voreinstellwert entsprechende Anzahl von Impulsen gesperrt. Diese Eigenschaft kann dazu ausgenutzt werden, die richtige Anzahl von Zählimpulsen trotz Spiel in den Antriebselementen auszugeben. Hierfür wird die Zählkapazität bzw. der Voreinstellwert auf einen dem Spiel entsprechenden Wert eingestellt Es ergeben sich dabei mehrere Vorteile. So wird trotz Umkehr der Bewegungsrichtung und Spiel in den Antrieben stets die der Lage des zu steuernden Elements entsprechende Zahl von Zählimpulsen ausgegeben. Ein gesondertes Signal, das die Umschaltung der Bewegungsrichtung den nachgeschaiteten Lageregelkreisen meldet, ist bereits im Richtungsdiskriminator enthalten. Dieses Signal kann an die Steuereingänge für die Zählrichtung der Istwertzähler der Lageregelkreise gelegt werden.when moving in the direction 33 as well as when the disk 1 moves in the opposite direction. With the switchover of the directions of movement becomes one that corresponds to the counting capacity or the preset value Number of pulses blocked. This property can be exploited to get the correct number of counting pulses despite play in the drive elements. The counting capacity or the The preset value is set to a value that corresponds to the clearance. There are several Advantages. Despite the reversal of the direction of movement and play in the drives, the position of the is always closed The corresponding number of counting pulses is output for the controlling element. A separate signal that the Switching of the direction of movement reports to the downstream position control loops, is already in the direction discriminator contain. This signal can be sent to the control inputs for the counting direction of the actual value counter the position control loops are placed.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

I. Arrangement for scanning a grid scale moved in a fixed direction for the generation of counting pulses while avoiding those generated by superimposed perturbing movements Errors by moving against the specified direction while disabling the output of counting pulses to downstream processing elements ι ο the counting pulses incurred in an up, down counter are added up and the output of counting pulses only after the disturbance movement has passed in the specified direction is released when the number of counting pulses occurred is opposite to the sum of the Direction of counting pulses incurred, marked by the union following features:

a) the up, down counter (28), its predeterminable Counting capacity less than that when scanning the entire length of the grid scale The number of pulses incurred is designed to be pre-settable and with only one counter input provided, which can be acted upon with the counting pulses occurring in both directions of rotation is,

b) the counting direction of the up and down counter (28) is the direction of movement of the Directional discriminator (9) monitoring the grid scale when moving in the specified area Direction (33) to count up and in the opposite direction to count down switchable;

c) with a sum of pulses corresponding to the preset value, the display is that of Counting pulses derived from the grid scale (1) can be controlled via a gate circuit (31).

2. Arrangement according to claim 1, characterized in that the counting capacity or the presetting «ο value of the up, down counter (28) is set to the size of the game of a drive device.

3. Arrangement according to claim 1 or 2, characterized in that from the grid scale (1) two 90 ° phase-shifted signals (A, B) can be generated, which can be fed to the direction discriminator (9), in which a signal (A) two monostable multivibrators (14, 15) can each be triggered with the positive or negative signal edge that the multivibrators (14, 15) each feed two NAND elements (16, 17, 18, 19), two of which (16, 19 ) with the second signal (B) and two (17, 18) are acted upon by the inverted second signal (B) and that in each case by the non-inverted and inverted signal (B) applied NAND gates (16, 19 and 17, 18 ) are connected to a further NAND element (22, 21), the further NAND elements (22, 21) being followed by inputs of an Ä5 flip-flop (26, 27), with its output (10) of the counting direction device output of the counter (28) is connected.

4. Arrangement according to claim 1 or one of the following, characterized in that the counting input of the counter (28) via an OR gate (29) with the inverted signal (Ü) of the carry output and counting pulses of the grid scale (1) can be acted upon is that the carry output of the counter (28) is still connected to a NOR element (31), at whose output (13) the counting pulses can be removed, and that the second input of the NOR element (31) transfers the counting pulses a circuit (32) delaying negative pulse edges can be supplied.