DE2731321B2

DE2731321B2 - Device for determining the position of a point on a linear path

Info

Publication number: DE2731321B2
Application number: DE2731321A
Authority: DE
Inventors: Vernon C. Farmington Hills Mich. Kamm (V.St.A.)
Original assignee: Data Automation Corp Farmington Hills Mich (vsta)
Current assignee: Aristo Graphic Systeme & Co Kg 2000 Hamburg GmbH
Priority date: 1976-08-20
Filing date: 1977-07-12
Publication date: 1980-10-23
Also published as: DE2731321C3; SE7709176L; FR2362365B2; DE2731321A1; FR2362365A2

Description

Das Hauptpatent bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Bestimmen von Lagekoordinaten auf einer Arbeitsfläche mit einer ersten sich in einer Ebene parallel zur Arbeitsfläche erstreckenden GiUerwicklung, deren Leiterbahnen sich senkrecht zu einer ersten Koordinatenachse erstrecken, einer sich in einer zweiten Ebene parallel zur Arbeitsfläche erstreckenden, der ersten Gitterwicklung eng benachbarten zweiten Gitterwicklung, deren Leiterbahnen sich senkrecht zu einer zweiten Koordinatenachse erstrecken, wobei beide Gitterwicklungen koplanar zueinander liegen, und einem mit Induktionswicklung versehenen verschieblichen Meßfühler, der in einer zur Arbeitsfläche parallelen Ebene in beliebige Positionen bewegbar ist und ein induziertes Signal liefert, welches jeweils dieThe main patent relates to a device for determining position coordinates on a Work surface with a first base winding extending in a plane parallel to the work surface, whose conductor tracks extend perpendicular to a first coordinate axis, one in a second plane extending parallel to the working surface, the first lattice winding closely adjacent to the second Lattice winding, the conductor tracks of which extend perpendicular to a second coordinate axis, wherein both lattice windings are coplanar to one another, and a sliding one provided with an induction winding Sensor which can be moved into any position in a plane parallel to the work surface and provides an induced signal, which in each case

Corresponds to the position of the sensor above the work surface After the main patent, the new and

ίο Fortschrittliche in der Kombination folgender Merkmale gesehen:ίο Advanced in the combination of the following features seen:

a) die beiden Gilterwicklungen sind in sich regelmäßig wiederholende Leiterbahnengruppen unterteilt, in der die Leiterbahnen jeweils mit vorgegebenema) the two windings of gold are inherently regular subdivided repeating conductor track groups, in which the conductor tracks each with a predetermined

Distance run parallel to each other;

b) die Gitterwicklungen sind an einen Impulsgeber angeschlossen, dessen Strom in vorgegebener Weise auf die Leiterbahnen der einzelnen Leiterbahnengruppen aufgeteilt ist;b) the grid windings are connected to a pulse generator, the current of which is specified Way is divided into the conductor tracks of the individual conductor track groups;

c) Leiterbahnenabstand und Stromverteilung sind so gewählt, daß sich das resultierende Magnetfeld etwa sinusförmig als Funktion der Verschiebung entlang der sich senkrecht zu den Leiterbahnen erstreckenden Koordinatenachse ändert und eine Periode jeweils einer Leiterbahnengruppe entspricht c) Interconnect distance and current distribution are chosen so that the resulting magnetic field approximately sinusoidal as a function of the displacement along the perpendicular to the conductor tracks Extending coordinate axis changes and a period corresponds to a group of conductor tracks

Bei der Weiterentwicklung einer solchen Vorrichtung zum Bestimmen von Koordinaten hat sich gezeigt, daß diese nicht nur in der Lage ist, Lagelioordinaten in einer Fläche zu digitalisieren, sondern daß man mit ihr auch die Lage eines Punktes auf einer linienförmigen Bahn erfassen kann.In the further development of such a device for determining coordinates, it has been shown that this is not only able to have positional coordinates in a To digitize surface, but that one can also use it to determine the position of a point on a linear path can capture.

Durch den Fortfall einer Koordinatenachse genügt jetzt im Prinzip eine halbe Anordnung. Die Zusatzerfindung beinhaltet somit nach Anspruch 1:With the omission of a coordinate axis, half an arrangement is now in principle sufficient. The additional invention thus includes according to claim 1:

1) Eine einzige relativ schmal ausgebildete, die linienförmige Bahn rechtwinklig kreuzende und sie flächenhaft überdeckende Gitterwicklung, wobei1) A single relatively narrow, the linear path crossing at right angles and it extensive overlapping lattice winding, whereby

2a) die Gitterwicklung in sich regelmäßig wiederholende Leiterbahmangruppen unterteilt ist, in der die Leiterbahnen jeweils mit vorgegebenem Abstand parallel zueinander verlaufen,2a) the grid winding in regularly repeating Ladder bahman groups is divided into which the Conductor tracks run parallel to each other at a given distance,

2b) die Gitterwicklung an einen Impulsgeber angeschlossen ist, dessen Strom in vorgegebener Weise auf die Leiterbahnen der einzelnen Leiterbahnengiuppen aufgeteilt ist,2b) the grid winding is connected to a pulse generator, the current of which is in a predetermined manner is divided between the conductor tracks of the individual conductor track groups,

2c) Leiterbahnenabstand und Stromverteilung so gewählt sind, daß sich das resultierende Magnetfeld2c) Interconnect spacing and current distribution are chosen so that the resulting magnetic field

etwa sinusförmig als Funktion der Verschiebung entlang der sich senkrecht zu den Leiterbahnen erstreckenden linienförmigen Bahn ändert und eine Periode jeweils einer Leiterbahnengruppe entspricht. approximately sinusoidal as a function of the displacement along the perpendicular to the conductor tracks extending linear path changes and a period corresponds to a group of conductor tracks.

Bei der vorerwähnten linienförmigen Bahn kann es sich beispielsweise um eine gerade Strecke handeln, etwa ein Maßstab, nach dem ein Teil einer Werkzeugoder auch Zeichenmaschine eingestellt werden soll. Die linienförmige Bahn kann aber auch ein beliebig geformter Kurvenabschnitt sein, genauso wie es denkbar ist, die kurvenförmige Bahn als in sich geschlossene Kurve auszubilden. Handelt es sich beispielsweise um ein Gerät, welches mit Polarkoordinaten arbeitet, wie ein Polar-Koordinatograph, kann die linienförmige Bahn ein in sich geschlossener Kreis sein, auf dem sich die Winkelwerte der Polarkoordinaten erfassen lassen.The aforementioned linear path can be, for example, a straight stretch, for example a scale according to which a part of a tool or drawing machine is to be adjusted. the however, a linear path can also be any curved section of any shape, just like it it is conceivable to design the curved path as a self-contained curve. Is it for example, a device that works with polar coordinates, such as a polar coordinatograph, can linear path can be a closed circle on which the angular values of the polar coordinates are located let capture.

Für die spezielle Ausbildung einer Vorrichtung gemäß dieser Zusatzerfindung, wird auf die F i g. 14 des Hauptpatentes verwiesen, wobei jedoch alle Teile und Bauelemente in Fortfall kommen, die der einen Koordinatenachse, beispielsweise der Y-Achse, entsprechen. For the special design of a device according to this additional invention, reference is made to FIG. 14 of the main patent, but all parts and components that correspond to one coordinate axis, for example the Y axis, are omitted.

In Obereinstimmung mit dem Hauptpatent kann auch hier die Gitterwicklung als Mehrphasenwicklung ausgebildet sein und mit einer Schaltvorrichtung zusammenarbeiten, welche in zeitlich festgelegter Folge den einzelnen vielphasigen Wicklungen nacheinander Stromimpulse zuführtIn accordance with the main patent, the grid winding can also be used here as a multi-phase winding be designed and work together with a switching device, which in a fixed time sequence successively supplies current pulses to the individual polyphase windings

Ein weiteres Merkmal der Erfindung liegt in Übereinstimmung mit dem Patentanspruch 3 des Hauptpatentes darin, daß man zur Beseitigung der Mehrdeutigkeit von Lagebestimmungen in paralleler Anordnung zur Gitterwicklung eine init einer geringeren Anzahl von Leiterbahnen versehene weitere Gitterwicklung vorsieht, in der sich ebenfalls in Gruppen aufgeteilte und aus einer Erregerstromquelle gespeiste Leiterbahnen parallel zu den Leiterbahnen der ersterwähnten Gitterwickiung erstrecken, damit in der Sondenwicklung durch die weitere Gitterwicklung sin entsprechendes Signal induziert wird.Another feature of the invention is in accordance with claim 3 of the The main patent is that one can eliminate the ambiguity of positional determinations in parallel Arrangement for lattice winding a further provided with a smaller number of conductor tracks Provides grid winding in which is also divided into groups and from an excitation current source fed conductor tracks extend parallel to the conductor tracks of the first-mentioned grid winding, so that in the probe winding is induced by the further grid winding sin corresponding signal.

Der Vollständigkeit halber wird noch darauf hingewiesen, daß die einzelnen Leiterbahnen nur dannFor the sake of completeness, it is pointed out that the individual conductor tracks are only then

ίο parallel zueinander verlaufen, wenn es sich um eine geradlinige Bahn handelt In allen anderen Fällen sind die einzelnen Leiterbahnen derart winklig zueinander angestellt, daß sie die kurvenförmige Bahn senkrecht schneiden. Bei einer kreisförmigen Bahn sind dann die einzelnen Leiterbahnen radial auf den Kreismittelpunkt ausgerichtetίο run parallel to each other if it is a rectilinear path acts In all other cases, the individual conductor paths are at such an angle to one another employed that they intersect the curved path perpendicularly. In the case of a circular path, the individual conductor tracks aligned radially to the center of the circle

Claims

Patent claims:

1. Device for determining position coordinates on a work surface with a first in a plane parallel to the work surface extending grid winding, whose conductor tracks are perpendicular extend to a first coordinate axis, one in a second plane parallel to the work surface extensive, the first development closely adjacent second grid winding, the conductor tracks of which are perpendicular to a second coordinate axis extend, with both grid windings are coplanar to each other, and one with induction winding provided displaceable sensor, which in a plane parallel to the work surface in Any positions can be moved and provides an induced signal, which in each case the position of the The measuring sensor above the work surface corresponds to the main patent 2647 053 marked by combining the following features:

1) to determine the position of a point on a linear path, only a narrow, lattice winding (13) that crosses this path at right angles and covers it over the entire area intended;

2a) the GiUerwickel (13) is divided into regularly repeating groups of conductor tracks (A - E) , in which the conductor tracks (23) each run parallel to one another at a predetermined distance;

2b) the grid winding (13) is connected to a pulse generator (31), the current of which is divided in a predetermined manner between the conductor tracks (23) of the individual conductor track groups (AE) ;

2c) Interconnect spacing and current distribution are chosen so that the resulting magnetic field changes approximately sinusoidally as a function of the displacement along the linear path extending perpendicular to the interconnects and one period corresponds to one group of interconnects (A - E ^.

2. Device according to claim 1, characterized in that in a parallel arrangement to the GiUerwickel (13) with a smaller number of conductor tracks (21) provided further grid winding (11) is provided in which is also divided into groups (A - E) and from a pulse generator (31) fed conductor tracks (21) parallel to the conductor tracks (23) of the first mentioned GiUerwickel (13) extend over the same path lengths, so that a signal is induced in the sensor (7) by the other GiUerwickel (11) with which can eliminate the ambiguity of the orientation.