DE2912913A1

DE2912913A1 - Vorrichtung zur erzeugung von positionssignalen an maschinen

Info

Publication number: DE2912913A1
Application number: DE19792912913
Authority: DE
Inventors: Eduard Hermle
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1979-03-31
Filing date: 1979-03-31
Publication date: 1980-10-09
Also published as: FR2453394A1; IT1130375B; GB2045443A; IT8021058A0; JPS55134302A; DE2912913C3; DE2912913B2

Description

DIW.-WYS. on.

DR.-IN3. DIPL.-INC3. M. SC. OT¹I .-f'HV 3. DR. DIPL.-PHV5.

HÖGER - STELLRECHT - CaRIESSBACH - HAECKER ⁵

PATENTANWÄLTE IN STUTTGART 9912913

A 43 135 b Anmelder: Herr Eduard Hermle

b - 177 Kirchstr. 20

28. März 1979 7303 Neuhausen a.d.F.

Vorrichtung zur Erzeugung von Positionssignalen an Maschinen

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Erzeugung von Positionssignalen in Abhängigkeit von der Relativstellung zweier Maschinenteile zueinander, von denen mindestens das eine relativ zum anderen längs-verschiebbar ist, mit einem sich in Verschieberichtung erstreckenden, auf einer ebenen Fläche mindestens eine Informationsspur tragenden Informationsträger zur Befestigung am einen Maschinenteil und einem Abtaster zur Befestigung am anderen Maschinenteil.

Derartige Positionssignale sind zum Beispiel bei NC-Werkzeugmaschinen erforderlich, um der Maschinensteuerung ständig eine Information über die Position eines Schlittens oder dergleichen liefern zu können. Für diesen Zweck sind schon lineare Weggeber bekannt, die mit einem Glasmaßstab arbeiten, welcher optisch abgetastet wird, um digitale Positionssignale zu liefern.

Es ist aber auch schon bekannt, an einem Maschinenschlitten eine Platte mit einer Schar von sich in Verschieberichtung erstreckenden Nuten zu befestigen, in denen Nocken verschieb- und feststellbar montiert werden können. Diese Nocken werden von mechanisch betätigten elektrischen Schaltern oder berührungslos ansteuerbaren elektronischen Schaltern abgetastet, so dass durch Lage und Länge der Nocken Phasenlage und Länge der durch die Schalter erzeugten Positionssignale gewählt werden können.

Der Erfindung lag nun die Aufgabe zugrunde, eine Alternative für diese bekannten Vorrichtungen zur Erzeugung von Positionssignalen zu entwickeln, die sich billiger herstellen läßt, als

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die bekannten Konstruktionen.

Ausgehend von einer Vorrichtung der eingangs erwähnten Art wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Informationsspur in im wesentlichen gleichem senkrechtem Abstand zum Abtaster mindestens zwei in Verschieberichtung hintereinander liegende Abschnitte mit unterschiedlichen elektrischen oder magnetischen oder dielektrischen oder optischen Eigenschaften zur Steuerung des auf eine Änderung dieser Eigenschaften ansprechenden Abtasters aufweist, wobei mindestens der eine Abschnitt von einer dünnen Materialschicht gebildet ist.

Die Erfindung eröffnet also die Möglichkeit, mit ganz einfachen und im Handel erhältlichen Bauteilen Vorrichtungen zur Erzeugung von Positionssignalen zu erstellen, indem zum Beispiel auf eine Kunststoffplatte metallische Folienklebebänder aufgebracht werden, deren Lage und Länge Phasenlage und Dauer der Positionssignale bestimmen, die durch Abtaster erzeugt werden, welche auf das Reflexionsvermögen oder die elektrischen oder magnetischen Eigenschaften der Metallfolien ansprechen. Die Informationsspurabschnitte können sich aber auch in ihren dielektrischen Eigenschaften unterscheiden, so dass sie sich durch bekannte kapazitive Geber abtasten lassen.

Eine besonders einfach aufgebaute und besonders leicht programmierbare Vorrichtung, mit der sich die gewünschten Positionssignale besonders genau erzeugen lassen, zeichnet sich dadurch aus, dass die Informationsspur von einer magnetisierbaren Schicht, insbesondere einer bekannten Magnetbandschicht gebildet und der Abtaster als Magnetlesekopf ausgebildet ist. Es würde also völlig genügen, ein herkömmliches Magnetband auf eine ebene Fläche des °inen ^laschir.sntoilo aufzukleben, es in bekannter Weise mit magnetischen Markierungen zu beschreiben und einen handelsüblichen

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Magnetlesekopf, wie er zum Beispiel in Tonbandgeräten verwendet wird, mit dem anderen Maschinenteil zu verbinden. In einem solchen Fall würde es sich um eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung handeln, bei der der Hagnetlesekopf als induktiver Aufnehmer ausgebildet ist. Vorteilhaft ist es aber auch, als Magnetlesekopf einen Hallgenerator zu verwenden, da dieserauch dann ein Lesesignal erzeugt , wenn der Lesekopf gegenüber der Informationsspur stillsteht, während es bei induktiven Aufnehmern einer Relativbewegung bedarf, um die Flußänderungen zu erzeugen, die für die Signalerzeugung erforderlich sind.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung weist der Informationsträger nebeneinander mehrere Informationsspuren auf, welche insbesondere durch eine einzige Magnetbandschicht gebildet werden, wobei der Abtaster als Mehrspur-Magnetlesekopf ausgebildet ist. Auf diese Weise lassen sich also dieselben Programme erstellen, wie mit den bekannten nockenbestückten Nutenfeldern, jedoch mit einem weit geringeren Aufwand, einer größeren Genauigkeit hinsichtlich Phasenlage und Dauer der Positionssignale und der Möglichkeit, das Programm einfacher zu ändern. Auch kann eine solche erfindungsgemäße Vorrichtung fernprogrammiert werden, was bisher gleichfalls nicht möglich war.

Zweckmäßigerweise sieht man zum Aufzeichnen von Informationen auf die Informationsspur einen in Längsrichtung der letzteren relativ zu dieser verschiebbaren Magnetschreibkopf vor, der zum Beispiel an dem den Abtaster tragenden Maschinenteil angebracht sein kann. Mit diesem Magnetschreibkopf lassen sich dann "magnetische Nocken" setzen oder andere Informationen aufzeichen, die dann beim Lesen der Informationsspur zu Positionsbzw. Steuersignalen führen.

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Bai einer bevorzugten Äusführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit mehreren Infornationsspuren besitzt der Abtaster für wenigstens zwei dieser Informationsspuren jeweils einen Magnetlese- und einen Magnetschreibkopf zur Informationsübertragung von der einen auf die andere Informationsspur. Dadurch kann ein "Verblassen" des in eine der Informationsspuren eingeschriebenen Inhalts vermieden werden, indem zum Beispiel bei jedem Neueinschalten der Maschine die aufgezeichnete Information aus der einen Informationsspur ausgelesen und auf die andere Informationsspur übertragen wird; es ist aber auch denkbar, bei jedem Abfahren der Informationsspuren durch Auslesen und Aufzeichnen die Information abwechselnd von der einen auf die andere Informationsspur zu übertragen.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung eignet sich aber vor allem in besonderem Maß dazu, einen Weggeber hoher Auflösung zur Verfügung zu stellen, wozu so vorgegangen wird, dass die Informationsspur dadurch einen "magnetischen Maßstab" bildet, dass die magnetisierbare Schicht mit einem in Längsrichtung periodischen magnetischen Muster beschrieben wird, welches vorzugsweise die Form eines Rechtecksignals besitzt. Versuche haben ergeben, dass bei an Werkzeugmaschinen üblichen Kriechgeschwindigkeiten in der

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Größenordnung von 3 χ 10 mm/sec, und Eilgangsgeschwindigkeiten in der Grössenordnung von 250 mm/sec mit herkömmlichen induktiven Sprech- und Wiedergabekopfen sich eine Auflösung des "magneti-

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sehen Maßstabs" von 10 mm erreichen läßt, wobei dann die Periode des auf die Informationsspur aufgezeichneten magnetischen

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Musters in der Größenordnung von 10 mm liegt. Zur Erzeugung des "magnetischen Maßstabs" wird der iiagnetschreibkopf mit einem Rechtecksignal von beispielsweise 25 kHz gespeist und mit der Eilgangsgeschwindigkeit von 250 mm/sec der Informationsspur entlanggeführt.

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Werden induktive Magnetleseköpfe verwendet, so wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, zur Stillstandslesung der Informationsspur Mittel vorzusehen, durch die der Magnetlesekopf relativ zu der niagnetisierbaren Schicht hin- und herbewegbar ist. Oszilliert nämlich der Magnetlesekopf zum Beispiel in Richtung senkrecht zur Längsrichtung der Informationsspur oder in Längsrichtung derselben, so werden die für eine Auslesung der Informationsspur erforderlichen Flußänderungen im Spalt des Lesekopfs auch dann erzeugt, wenn die beiden in Rede stehenden Maschinenteile relativ zueinander stillstehen. Ist bei einer Oszillation des Magnetlesekopfs in Längsrichtung der Informationsspur die Amplitude der Lesekopfbewegung größer als die Periode des aufgezeichneten magnetischen Musters, so werden bekannte elektronische Mittel angewandt, um ein Zählen der dabei zuviel erzeugten Impulse zu verhindern.

Um Positionssignale erzeugen zu können, die die Position eines Maschinenteils eindeutig wiedergeben, ohne dass es hierzu eines Zählers zum Zählen von Positionsimpulsen bedarf, sind bei einer bevorzugten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung mit "magnetischem Maßstab" mehrere Informationsspuren mit unterschiedlichen magnetischen Mustern beschrieben, welche zusammen einen digitalen Längenmeßcode bilden.

Es wurde bereits eingangs darauf hingewiesen, dass sich das Grundprinzip der Erfindung auch auf andere Weise als auf dem Prinzip der Erzeugung magnetischer Flußänderungen verwirklichen läßt. Geht es nicht darum, eine Alternative zu einem bekannten Weggeber zu schaffen, sondern die bekannten Nockenfelder zum Steuern, Programmieren und Positionieren von Maschinen durch einfachere Befehlsgeber zu ersetzen, so empfiehlt sich das folgende erfindungsgemäße Prinzip: bei einer Vorrichtung der eingangs erwähnten Art wird als Abtaster ein bekannter berührungslos steuerbarer elektronischer Schalter eingesetzt, v/elcher eine die Informationsspur abtastende und von einem Oszillator gespeiste Tastspule auf v/eist; erfindungsgemäß

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werden dann die elektrische Leitfähigkeit und/oder der Querschnitt der Informationsspurabschnitte so unterschiedlich gewählt, dass der Schalter im Bereich des einen Informationsspurabschnitts bedämpft,im Bereich des anderen Informationsspurabschnitts jedoch unbedämpft ist. In diesem Zusammenhang soll unter den Zuständen "bedämpft" und "unbedämpft" verstanden werden, dass der bistabile Schalter im Bereich des einen Informationsspurabschnitts seinen einen und im Bereich des anderen Informationsspurabschnitts seinen anderen Schaltzustand einnimmt, d. h. "unbedämpft" bedeutet nicht, dass der Oszillator des Schalters überhaupt nicht bedämpft wird, sondern die Bedämpfung liegt lediglich unter einem von der Schaltung bestimmten Schwellwert.

Die erwähnten bekannten induktiven Näherungsschalter lassen sich durch die Annäherung eines beliebigen Teils aus elektrisch leitendem Material betätigen. Bei einer besonders einfachen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird mindestens der eine Abschnitt der Informationsspur von einem insbesondere folienförmigen Metallstreifen gebildet. Erfindungsgemäß kann man also so vorgehen, dass die Nocken des bekannten Nockenfelds zur Betätigung mechanischer Schalter durch insbesondere selbstklebende Metallfolienstreifen ersetzt werden, die auf eine Kunststoffplatte aufgeklebt werden, so dass die Länge der Metallstreifen die Dauer und die Lage der Metallstreifen die Phasenlage der Steuersignale bestimmen.

Bei einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird von dem bekannten Folien- oder Skin-Effekt Gebrauch gemacht: je größer die Frequenz des vor der Ansprechfläche der bekannten induktiven Näherungsschalter gebildeten elektromagnetischen Wechselfelds ist, desto geringer ist die Dicke derjenigen Oberflächenschicht des metallischen Körpers, der zur Betätigung des Schalters diesem genähert wird, in v/elcher durch das Wechsel-

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feld Wirbelströme erzeugt werden. Andererseits spricht ein solcher induktiver Näherungsschalter umso früher an, je mehr Energie diese Wirbelströme dem den Schalter speisenden Oszillator entziehen. Diese beiden Effekte führen nun dazu, dass, wenn man zum Beispiel Kupferfolien unterschiedlicher Dicke einem solchen bekannten induktiven Näherungsschalter nähert, dessen Ansprechabstand (Abstand der Kupferfolie von der aktiven Fläche des Näherungsschalters, wenn dieser bei Annäherung der Folie schaltet) umso größer ist, je geringer die Dicke der Metallfolie ist, d.h. ein und derselbe Schalter spricht früher an, wenn man ihm eine dünne Metallfolie nähert wie wenn man eine Metallfolie mit grösserer Querschnütsflache an ihn heranführt. Diese Gesetzmäßigkeit gilt natürlich nur solange, als nicht Folien verwendetverden, deren Schichtdicke über der Eindringtiefe des Wechselfelds des jeweiligen Schalters liegt. Deshalb ist es nicht unbedingt erforderlich, Informationsspurabschnitte unterschiedlicher elektrischer Leitfähigkeit, d. h. also zum Beispiel aus Metall bzw. aus Kunststoff, vorzusehen, sondern erfindungsgemäß ist auch eine Ausfuhrungsform möglich, bei der die Informationsspurabschnitte von Metallschichten unterschiedlichen Querschnitts gebildet werden. Bei einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird der eine Informationsspurabschnitt von einer metallischen Oberfläche und der andere Informationsspurabschnitt von einem Metallstreifen gebildet, welcher aus einem anderen Metall als die metallische Oberfläche des einen Informationsspurabschnitts besteht und/oder eine andere Schichtdicke als die metallische Oberfläche des einen Informationsspurabschnitts aufweist. Es ist also auch möglich, auf einen mit einer dünnen Metallfolie beschichteten Kunststoff-Informationsträger Metallstreifen als Positionssignal erzeugende Elemente aufzubringen, die aus einem anderen Metall als der Informationsträger bestehen oder lediglich dicker sind als die metallische Schicht des Informationsträgers; sobald nämlich die Dicke eines solcnen Metallstreifens so groß ist, daß bei dem gegebenen Abstand vom Näherungsschalter dieser durch den Metallstreifen nicht hinreichend bedämpft wird, hebt der Metallstreifen die

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bedämpfende Wirkung der darunter liegenden Metallfolie auf, die natürlich so beinessen sein muß, dass der gegebene Schalter bei dem vorgegebenen Abstand durch die Grundfolie geschaltet wird. Zu bedenken ist dabei, daß die Schaltschwellwerte der Näherungsschalter stets so eingestellt werden können,
dass der dickere Metallstreifen

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den Schalter nicht hinreichend bedämpft, hingegen eine einen Schaltvorgang auslösende Bedämpfung durch die dünne metallische Grundfolie hervorgerufen wird.

Weitere Merkmale, Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den beigefügten Ansprüchen und/oder aus der nachfolgenden Beschreibung und der beigefügten zeichnerischen Darstellung einiger bevorzugter Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung; es zeigen:

Fig. 1 eine schaubildliche Darstellung einiger Teile einer Werkzeugmaschine mit einem Maschinenschlitten und einem diesen abtastenden Befehlsgeber;

Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie 2-2 in Fig. 1 ;

Fig. 3 eine an eine Werkzeugmaschine angebaute erfindungsgemäße Weggebervorrichtung mit "magnetischem Maßstab";

Fig. 4 einen Schnitt nach der Linie 4-4 in Fig. 3, und Fig. 5 einen Schnitt nach der Linie 5-5 in Fig. 3.

Die Fig. 1 zeigt einige Teile einer Werkzeugmaschine mit einem in Richtung des Doppelpfeils A hin- und herfahrbaren Schlittens 10, der sich entweder zusammen mit dem zu bearbeitenden Werkstück oder zusammen mit dem dieses Werkstück bearbeitenden Werkzeug hin- und herbewegen kann. Diesem Schlitten ist ein Befehlsgeber in Form eines bekannten sog. Reihengrenztasters 12 zugeordnet, welcher auf einem stationären Maschinenteil 14 befestigt ist. Zur Auslösung bestimmter Maschinenfunktionen in ganz bestimmten Stellungen des Schlittens 10 und zur Aufrechterhaltung dieser Maschinenfunktionen bis zur Erreichung anderer bestimmter Positionen des Schlittens ist an diesem ein den Reihen-

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grenztaster 12 steuernder Programmspeicher 16 angebracht, v/elcher bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel aus einem Informationsträger in Form einer Kunststoffplatte 13, einer sich übe* die ganze Oberfläche dieser Kunststoffplatte erstreckenden unteren Metallschicht 20 und Metallfolienstreifen 22¹, 24², 26³, 28³, 30 etc. zusammengesetzt ist. Er umfaßt mehrere Informationsspuren, nämlich bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel die Spuren 1-4, die von den Metallfolienstreifen und den gestrichelt markierten BereicSⁿder Metallschicht 20 gebildet werden. Erfindungsgemäß handelt es sich bei den Metallfolienstreifen 22 -

30 um selbstklebende Metallfolienstreifen, die leicht angebracht und ausgetauscht v/erden können.

Wie die Fig. 2 zeigt, enthält der Reihengrenztaster 12 für jede der vier Spuren einen bekannten induktiven Näherungsschalter 40 ,

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40 , 40 , 40 , deren aktive Flächen 42, hinter denen sich die nicht dargestellten Tastspulen der Schalter befinden, dem Programmspeicher 16 zugekehrt sind. Wie die Fig. 2 erkennen läßt, baut die erfindungsgemäße Vorrichtung ausserordentlich flach, da der Reihengrenztaster 12 nahe an den Schlitten 10 herange-

1 4 rückt werden kann, da sich die Metallfolienstreifen 22 - 30 im Gegensatz zu den sonst üblichen Nocken kaum über die Oberfläche der Metallschicht 20 erheben.

12 rfindungsgemäß sind nun Material und Dicke der Metallschicht so gewählt und auf die Eigenschaften der Näherungsschalter 40

- 40 sov/ie den Abstand der Metallschicht 20 von den Näherungsschaltern abgestimmt, dass diese Schalter ausserhalb derjenigen Informationsspurbereiche, die von den Metallfolienstreifen 22 -

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30 gebildet werden, d. h. in den Informationsspurbereichen 23 ,

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25 , 27 , 29 , 31 etc. bedämpft sind und sich infolgedessen i:i ainam orcton Schaltzustand befinden, während das Material

1 4 für die Metallfolienstreifen 22 - 30 bzw. der Querschnitt dieser Metallfolienstreifen, insbesondere deren Dicke, so ausge-

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wählt und auf die Eigenschaften der Näherungsschalter 40 - 40 abgestimmt werden, dass bei dem gegebenen Abstand der Metallfolienstreifen von den Näherungsschaltern diese durch die Metallfolienstreifen nicht bedämpft werden und sich in ihrem zweiten Schaltzustand befinden, wenn sich ihre aktiven Flächen 42 über einem der Metallfolienstreifen befinden.

Erfindungsgemäß könnten dünnere Metallfolienstreifen aber auch unmittelbar auf einer elektrisch nicht leitenden Platte, wie der Kunststoffplatte 18, befestigt werden, um eine Umkehrung der Schalterzustände zu erreichen. In diesem Fall treten dann die Metallfolienstreifen 22 - 30 an die Stelle der Nocken bekannter Befehlsgeber mit durch die Nocken betätigten elektromechanischen Schaltern eines Reihengrenztasters.

Nach einer weiteren Variante der Erfindung könnte der Programmspeicher an seiner dem Reihengrenztaster zugewandten Oberfläche mit einer aufgalvanisierten, aufgedampften oder in anderer geeigneter Weise aufgebrachten Metallschicht versehen sein, die dem gewünschten Programm entsprechend mit länglichen Fenstern

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anstelle der Metallfolienstreifen 22 - 30 oder der Informationsspurbereiche 23 - 31 versehen ist, wobei diese Fenster z„ B. durch Ätzen erzeugt worden sein können. Wenn eine solche Metallschicht zum Beispiel auf eine schwarze Kunststoffplatte wie die Kunststoffplatte 18 aufgebracht wird, leuchtet es ohne weiteres ein, dass an die Stelle der induktiven Näherungsschalter 40 40 optische Äbtastelemente treten können, die z. B. aus einer Leuchtdiode und einem Fototransistor für die Aufnahme des von der Metallschicht reflektierten Lichts bestehen.

Anhand der Fig. 3-5 soll nun eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Erzeugung von Positionssignalen erläutert werden, die dem Zweck dient, stets die genaue Position eines Maschinenteils wie eines Schlittens zu ermitteln und in Form digitaler Signale zum Beispiel an eine Maschinensteuerung zu geben. Die in dieser Ausführungsform verwendeten Bauteile

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könnten aber genauso gut dazu herangezogen werden, zwischen bestimmten Postitionen des Schlittens Dauersignale auszulösen, wie dies bei der Ausführungsform nach den Fig. 1 und 2 der Fall ist.

Die Ausführungsform nach den Fig. 3-5 ist mit einem "magnetischen Maßstab" versehen, der die Form eines Magnetbands 50 besitzt, welches sich in Längsrichtung eines Schlittens 52 erstreckt und fest mit diesem verbunden ist. Zu diesem Zweck ist auf dem Schlitten 52 ein Informationsträger 54 befestigt, bei dem es sich zum Beispiel um eine sich in Verschieberichtung des Schlittens 52 erstreckende Kunststoffplatte handeln kann, auf die statt des Magnetbands 50 eine magnetisierbare Schicht, wie sie Magnetbänder aufweisen, auch unmittelbar aufgebracht sein kann. An einem stationären Maschinenteil 56 ist ein Mehrspur-Schreib- und Lesekopf 58 mit sieben Schreib- und Leseköpfen 58 58 angeordnet, bei denen es sich um übliche Schreib- und Leseköpfe von Tonbandgeräten handeln kann. Da solche Schreib- und Leseköpfe bekannt sind, bedarf es keiner Erläuterung ihres Aufbaus ; mit ihnen kann auf eine Spur des Magnetbands 50 eine Information aufgezeichnet und sofort ausgelesen werden, wie dies auch als sog. Hinterbandkontrolle bei Tonbandgeräten üblich ist.

Erfindungsgemäß befindet sich über dem Informationsträger 54 eine auch den Mehrspur-Schreib- und Lesekopf 58 umfassende Abdeckung 60, an der und am Informationsträger 54 flexible Dichtlippen 62 angebracht sind, die normalerweise abdichtend gegeneinander anliegen, jedoch den Durchtritt eines den Mehrspur-Schreib- und Lesekopf tragenden Schafts 64 gestatten.

Nachzutragen bleibt noch, dass in Fig. 4 die strichpunktiert angedeuteten

worden sind.

angedeuteten Spuren des Magnetbands 50 mit 50 - 50 bezeichnet

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Die soeben beschriebene Vorrichtung kann nun zum Beispiel wie folgt verwendet werden: auf eine der Spuren, zum Beispiel die Spur 50 , wird mit Hilfe des Schreib- und Lesekopfs 58 ein Rechtecksignal mit einer Periode von 10 mm aufgezeichnet. Verwendet man ein inkrementales System für den erfindungsgemäßen Weggeber, so wird der Ausgang des Lesekopfteils des Schreib- und Lesekpfs 58 über einen Entzerrerverstärker, einen weiteren Verstärker und einen Schmitt-Trigger auf einen vor- und rückwärtszählenden Zähler gegeben, der im Bedarfsfall mit einer Messwertanzeige verbunden werden kann. Die anderen

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Spuren 50 - 50 des Magnetbands 50 können dann dazu verwendet werden, irgend welche anderen Marken zur Auslösung von Steuerbefehlen zu speichern.

1 2

Mit Hilfe der verschiedenen Spuren 50 , 50 etc. des Magnetbands 50 kann aber auch eine codierte Wegmessung verwirklicht werden, wobei dann auf die verschiedenen Spuren Rechtecksignale aufgezeichnet werden, die hinsichtlich ihrer Länge und relativen Phasenlage dem gewünschten Code entsprechen, so dass mit den Ausgangssignalen der zugeordneten Leseköpfe stets eine eindeutige digitale Positionsangabe erzeugt werden kann.

Werden induktive Leseköpfe verwendet, so empfiehlt es sich, die Leseköpfe relativ zum Magnetband 50 mit kleiner Amplitude schnell hin- und her zu bewegen, um auch bei stillstehendem Schlitten 52 Lesesignale erzeugen zu können. Dieses Prinzip ist von den Videorecordern für die Stillstandsprojektion bekannt. Eine solche Bewegung des Mehrspur-Schreib- und Lesekopfs 58 wird zweckmäßigerweise dadurch herbeigeführt, dass man den Schaft 64 um seine Längsachse oszillieren oder in Richtung seiner Längsachse hin- und herschwingen läßt, es ist aber auch möglich, den Mehrspur-Schreib- und Lesekopf

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vom Magnetband 50 rasch zu entfernen und ihm wieder zu nähern, d. h. den Kopf eine Schwingung senkrecht zur Ebene des Magnetbands 50 durchführen zu lassen. Entsprechende Antriebsmittel könnten an dem stationären Maschinenteil 56 angebracht sein.

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Claims

DH.-INS, DSPL.-IMC5. M. SO. DIA.-OHVS.DH. D1PL.-PHVS. "IW-WfYS. OR.

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A 4313 5 b Anmelder: Herr Eduard Hermle

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nsprüche

1. Vorrichtung zur Erzeugung von Positionssignalen in Abhängigkeit von der Relativstellung zweier Maschinenteile zueinander, von denen mindestens das eine relativ zum anderen längs-verschiebbar ist, mit einem sich in Verschieberichtung erstreckenden, auf einer ebenen Fläche mindestens eine Informationsspur tragenden Informationsträger zur Befestigung am einen Maschinenteil und einem Abtaster zur Befestigung am anderen Maschinenteil, dadurch gekenn-

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zeichnet, dass die Informationsspur (1, 2, 3, 4; 50 , 50 "") in im wesentlichen gleichem senkrechtem Abstand zum Abtaster (12; 58) mindestens zwei in Verschieberichtung hin-

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tereinander liegende Abschnitte (zum Beispiel 25 , 24 ;

magnetische und unmagnetische Bereiche von 50 ...} mit unterschiedlichen elektrischen oder magnetischen oder dielektrischen oder optischen Eigenschaften zur Steuerung des auf eine Änderung dieser Eigenschaften ansprechenden Abtasters aufweist, wobei mindestens der eine Abschnitt von einer dünnen Materialschicht (20 bzw. 22¹ ; 50) gebildet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass

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die Informationsspur (50 , 50 ····) von einer magnetisierbaren Schicht, insbesondere einer Magnetbandschicht (50), gebildet und der Abtaster als Magnetlesekopf (58) ausgebildet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass dar Magnetlesekopf (58) als induktiver Aufnehmer ausgebildet ist.

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4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Ilagnetlesekopf (58) als Hallgenerator ausgebildet ist.

5. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 2 - 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Informationsträger (54) nebeneinander mehrere Informationsspuren (50 - 50 ) aufweist, welche insbesondere durch eine einzige Magnetbandschicht (50) gebildet sind, und dass der Abtaster als Mehrspur-Magnetlesekopf (58) ausgebildet ist.

6. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 2-5,

dadurch gekennzeichnet, dass ein in Längsrichtung der In-

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formationsspur (50 - 50 ) relativ zu dieser verschiebbarer Magnetschreibkopf (zum Beispiel Schreibkopf von 58 ) zum Aufzeichen von Informationen auf die Informationsspur vorgesehen ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass

der Abtaster (58) für wenigstens zwei Informationsspuren

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(z. B. 50 und 50 ) jeweils einen Magnetlese- und einen

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Magnetschreibkopf (z. B. 58 und 58 ) zur Informationsübertragung von der einen auf die andere Informationsspur aufweist.

8. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 2-7, dadurch gekennzeichnet, dass die Informationsspur (50 50 ) dadurch einen magnetischen Maßstab bildet, dass die magnetisierbare Schicht (50) mit einem in Längsrichtung periodischen magnetischen Muster beschrieben ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Periode des magnetischen Musters in der Größenordnung

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von 10 mm liegt.

10. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 2, 3 und 5-8, dadurch gekennzeichnet, dass zur Stillstandslesung der Informationsspur (50 - 50 ) der Magnetlesekopf (53) relativ zu der magnetisierbaren Schicht hin- und herbewegbar ist.

. Vorrichtung nach den Ansprüchen 5 und 8, dadurch gekenn-

1 7 zeichnet, dass mehrere Informationsspuren (50 - 50 ) mit unterschiedlichen magnetischen Mustern beschrieben sind, welche zusammen einen digitalen Längenmesscode bilden.

12. Vorrichtung nach Anspruch 1, mit einem berührungslosen steuerbaren elektronischen Schalter als Abtaster, welcher insbesondere eine die informationsspur abtastende und von einem Oszillator gespeiste Tastspule aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Leitfähigkeit und/oder

1 der Querschnitt der Informationsspur«<Abschnitte (22 - 30

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bzw. 23 - 31 ) so unterschiedlich gewählt sind, dass der

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Schalter (40 - 40 ) im Bereich des einen Informationsspurabschnitts (z. B. 22 ) bedämpft, im Bereich des anderen Informationsspurabschnitts (z.B. 23 ) jedoch unbedämpft ist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens der eine Informationsspurabschnitt (z.B. 22 ) von einem insbesondere folienförmigen Metallstreifen gebildet wird.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass

ι · der eine Informationsspurabschnitt (z.B. 23 ) von einer metallischen Oberfläche (Oberfläche von 20) und der andere Informationsspurabschnitt (z.B. 22 ) von dem Metallstreifen gebildet wird, welcher aus einem anderen Metall als die me-

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tallische Oberfläche des einen Informationsspurabschnitts
besteht und/oder eine andere Schichtdicke als die metallische Oberfläche des einen Informationsspurabschnitts aufweist.

15. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der eine Inforitiationsspurabschnitt von einer Kunststoffoberfläche gebildet wird, auf die der den anderen Informationsspurabschnitt bildende Metallstreifen aufgebracht ist.

16. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 13 - 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Metallstreifen (z. B. 22 } abnehmbar angebracht, insbesondere aufgeklebt, ist.

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