DE3139430A1 - "anordnung zum erfassen der bezugsposition eines beweglichen bauteils" - Google Patents
"anordnung zum erfassen der bezugsposition eines beweglichen bauteils"Info
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Description
Die Erfindung betrifft eine Anordnung zvm Erfassen der Bezugsoder Referenzposition eines beweglichen Bauteils.
Genauer gesagt, betrifft die Erfindung eine Anordnung dieses Typs, mit der ein elektrisches Logiksignal erzeugt werden soll, sobald
das Bauteil durch die erwähnte Bezugs- oder Referenzposition geht.
Die Erfindung ist insbesondere, jedoch nicht ausschließlich, in dem Fall anwandbar, daß ein Manipulatorarm aus mehreren, relativ
zueinander beweglichen Segmenten, von denen das letzte Segment mit
einem Werkzeug versehen ist, von einem Rechner gesteuert wird. Sie ist insbesondere anwendbar in dem Falle, wo die Informationen bezüglich
der Bewegungen der Armsegmente von Inkrementalwandlern erzeugt werden, die einen elektrischen Impuls pro durchlaufenem Vfeginkrement
erzeugen. Es ist klar, daß dann, wenn die üikreirentalwandler in der
Lage sind, eine Bewegungsinformation zu liefern, sie keine Positionsinformation
liefern können, solange man nicht eine BeBugsposition festgelegt
hat, die den Beginn einer solchen Bewegung definiert.
2o
Die vorliegende Erfindung erlaubt es, ein elektrisches Signal zu erzeugen, das diese Bezugs- oder Referenzposition^iner leicht mit
den inkrementalen Bewegungssignalen kompatiblen Form darstellt.
Im Fall vcn linearen Bewegungen besteht eine bekannte Lösung
zum Erzeugen eines solchen Signals darin, die Bezugsposition durch ei= nen stationären elektrischen Kontakt zu definieren, der aktiviert wird,
sobald ein Teil des beweglichen Bauteils den Kontakt betätigt« Ein solches System weist zahlreiche Nachteile auf. Es erlaubt keine große Präzision
bei der Definition der Bezugsposition. Darüberhinaus kann sich
diese Bezugsposition je nach dem Einsatz verändern, ierner gibt es
ein Problem des Synchronismus zwischen dem mechanischen Bezugskontakt und dem optisch-mechanischen System, das die verschiedenen Vfeginkremente
definiert.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Anordnung zum Erfassen der
Bezugsposition des Bauteils zu schaffen,, die leicht mit den Inkremental·=
Signalen der Bewegung des Bauteils synchronisierbar ist= Dabei soll die
Anordnung so ausgebildetsein, daß die Bezugsposition mit großer Präzision
dargestellt wird, und die Bezugsposition soll darüberhinaus über längere Zeiten strikt konstant sein.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Anordnung eine erste Erfassungsbaugruppe für die "Feinerfassung" aufweist
und eine zweite Erfassungsbaugruppe für die "Groberfassung", sowie Mittel
zum Verarbeiten des ναι jeder Baugruppe gelieferten elektrischen
Signals, um schließlich ein Signal zu erzeugen, das repräsentativ ist
für den Durchgang des Bauteils durch die Bezugs- oder Referenzposition.
Die erste Erfassungsbaugruppe weist ein mechanisches Organ auf, um auf
eine erste Markierung eine Drehbewegung zu übertragen-entsprechend der
Bewegung des betreffenden Bauteils, sowie eine stationäre Detektoranordnung,
die den Durchlauf der ersten Markierung erfaßt und ein elektrisches Signal im Zeitpunkt dieses Durchlaufs erzeugt. Beispielsweise
umfaßt diese Anordnung eine Lichtquelle und einen Lichtempfänger,,
wcbei das von der Lichtquelle ausgesandte Lichtstrahlenbündel periodisch von der Markierung unteibrochen wird, so daß der vom Lichtempfanger
erfaßte Lichtstrahl moduliert ist- Dar Empfanger liefert ein erstes
elektrisches Signal, dessen Amplitude die Intensität dos Lichtstrahls
repräsentiert. Die zweite Erfassungsbaugruppe umfaßt eine zweite Markierung,
die mit dem Bauteil verbunden ist, sowie eine zweite Detektoranordnung, die den Durchgang der zweiten Markierung erfaßt und ein
elektrisches Signal erzeugt im Augenblick dieses Durchgangs; dieses zweite Detektoranordnung ist stationär. Ein elektronischer Verarbeitungsschaltkreis
verarbeitet die von den Detektoranordnungen erzeugten Signale, um beispielsweise den Zeitpunkt zu erfassen, in welchem die
erste Markierung vor der ersten Detektoranordnung erstmals vorbeigeht, nachdem die zweite Markierung ihrerseits vor der zweiten Detektoran-Ordnung
vorbeigelaufen ist.
In einer Variante kann die zweite Markierung stationär sein
und die zweite Detektoranordnung mit dem betreffenden Bauteil fest verbunden
sein.
Auf den Inhalt des Patentanspruchs 1 wird demgemäß Bezug genennen.
Weitere Merkmale des Gegenstandes der Erfindung sind in den Unteransprüchen
definiert, und die daraus resultierenden Vorteile lassen
sich am einfachsten aus der nachfolgenden Erläuterung eines bevorzugten
Ausführungsbeispiels entnehmen. Dabei wird auf die beigefügten Zeichnungen Bezug gencmnen.
Fig. 1 zeigt in Seitenansicht eine Vorrichtung gemäß der
Erfindung, montiert an einem translationsbeweglichen Teil,
ELg. 2 a zeigt in Vertikalschnitt die Verrichtung nach
Fig. 1, während
Fig. 2b die Scheibe zeigt, die die erste Marke trägt,
Fig. 3 zeigt ein vereinfachtes Ausfuhrungsbeispiel des Verarbeitungsschaltkreises für die elektrischen
Signale, und
Fig. 4 zeigt die Zeitdiagranne der Signale des Schaltkrei- - ses nach Fig. 3
Die Figuren 1 und 2 zeigen die Gesamtheit der Vorrichtung für das Erfassen der Bezugsposition eines translationsbeweglidien Teils„
In dem betrachteten Beispiel handelt es sich um ein Segment 2, das
translationsbeweglich ist und Teil eines Manipulationsanns M bildet (der Doppelpfeil F symbolisiert die Bewegung) „ Die Figur zeigt schematisch
ein zweites Segment 4, das an das Ende des Segments 2 angelenkt ist, sowie ein Teil 6, in dem das Segnent 2 gleiten kann unter der
Wirkung eines nicht dargestellten Aktuators. Das Teil 6 seinerseits
ist translationsbeweglich in Vertikalrichtung (Doppelpfeil F") relativ
zu einer Säule 8. Die Beschreibung betrifft die Definition einer Bezugsposition oder Nullposition für das Segnent 2 hinsichtlich seiner Translationsbewegung.
Die Vorrichtung gemäß der Erfindung umfaßt eine Baugruppe zum
Erfassen de^'Feiaposition", die die allgemeine Bezeichnung A trägt,
eine Baugruppe für die Festlegung der"Grobposition" B sowie einen Schaltkreis C für die Verarbeitung der elektrischen Signale „ die von
den Baugruppen A und B geliefert werden«
Die Baugrvppe A umfaßt im wesentlichen Mittel 9, um auf eine
Marke 1o eine Drehbewegung zu übertragen entsprechend der Trans lationsbewegung
des Teils 2, sowie eine Detektoranordnung 12 ^ die derart ausgebildet
ist, daß ein elektrisches Signal unterschiedlichen Niveaus erzeugt, je nachdem,ob vor ihm die Marke 1o erscheint oder nicht.
Die Baugruppe B umfaßt im wesentlichen eine Marke If, fest verbunden
mit dem Teil 2, und eine zweite Detektoranordnung 16 zum Erzeugen eines
elektrischen Signals mit einem Pegel, der unterschiedlich ist„ je
nachdem ob die Marke 14 vor der Datektoranordnung 16 erscheint oder
nicht.
Fig. 1 berücksichtigt nicht den Maßstab für die verschiedenen Organe der Vorrichtung. Insbesondere wurde die Länge des Scheibenradius',
Teil der Mittel 9, erheblich vergrößert relativ zu den Abmessungen, die die Scheibe hätte, wenn sie mit demselben Maßstab gezeigt wäre wie das
Segment 2. Daraus ergibt sich, daß dann„ wenn das Teil 2 seinen gesamten
Hub durchläuft, die Scheibe in Wirklichkeit eine große Anzahl von Umläufen
ausführtο Das von der Datektoranordnung 12 abgegebene Signal
bildet demgemäß eine Aufeinanderfolgen entsprechender Pegel bei den aufeinanderfolgenden
Durchgängen der Marke 1o vor der Datektoranordnung 12. Diese Anordnung liefert demgemäß eine genaue Bezugsposition, jedoch bei
η Umläufen der Scheibe. Demgegenüber geht die Flanke 14a der Marke 14
nur ein einziges Mal an der Datektoranordnung 16 vorbei, liefert jedoch einen nur wenig genauen Bezugswart. Man kann leicht verstehen, daß durch
Konto !nieren dieses *«=niq genauen Bezuaswertes. der jettfoch nur einmal auftaucht, «mit dem genauen, jedoch periodisch auftauchenden Bezugswert
man einen einzigen und zugleich genauen Bezugswert, erhalten kann.
Die Fig. 2a und 2b erlauben ein besseres Verständnis der Erfindung.
Diese Figuren zeigen mehr ins einzelne gehend die Erfassvngsbaugruppen A und B. Wie in diesen Figuren deutlicher erkennbar, ist das Segment 2
auf seiner Cberseite mit einer Zahnstange 2o versehen, die im Eingriff steht mit einem Zahnrad 22. Dieses Zahnrad 22 ist auf eine Vfelle 24 mit
der Achse XX1 aufgekeilt, die drehbar in Lagern 26 und 26* gelagert ist.
Diese Lager 26 und 26' sind bezüglich nur der Translationsbewegung des
Teiles 2 statienär, das heißt, wenn das Teil 6 als stationär angesehen
wird. Wenn dagegen das Teil 6 bei einer vertikalen Translationsbewegung, symbolisiert durch den Pfeil F1, selbst beweglich ist, ist zu berücksichtigen,
daß die Lager 26 und 26' mit dem Teil 6 verbunden sind. Auf diese Vfelle 24 ist femer eine transparente Scheibe 28 aufgekeilt, die
in Fig. 2b deutlicher erkennbar ist. Es ist diese Scheibe 28, die die.
Markierung 1o aus Fig. 1 trägt. Diese Markierung 1o, die beispielsweise
die Form eines Teiringes aufweist, ist auf die Scheibe 28 mit einem
opaken Material aufgetragen. Je nach der Drehrichtung der Scheibe 28
weist die Markierung 1o einen Beginn 1oa und ein Ende 1ob auf. Diese Scheibe weist außerdem einen Ring aus in gleichförmigem Abstand angebrachten
Strichen 3o auf, deren Funktion später erläutert wird.
Aus der vorangehenden Erläuterung ergibt sich, daß die Markierung
1o zu einer Drehbewegung um die Achse XX1 angetrieben wird, entsprechend
der Translationsbewegung des Teils 2 dank des Zusammenwirkens der Zahnstange 2o mit dem Zahnrad 22 und dank der starren Verbindung, realisiert
von der Welle 24, zwischen Scheibe 28 und Zahnrad 22. Diese Baugruppe 2o, 22, 24, 28 bildet demgemäß die Mittel 9 zum Umsetzen der Translations-
-r- a
bewegung des Segmentes 2 in eine Drehbewegung,
Die Vorrichtung A umfaßt ferner die Detektoranordnung 12 aus
Fig. 1. Die Anordnung 12 umfaßt einen Supportträger 32, dar die Peripherie der Scheibe 28 umgreift, und der bei der Translationsbewsgung des Teils
2 stationär ist. Allgemein ausgedrückt, ist der Supportträger 32 fest verbunden mit demselben Teil wie die Lager 26 und 26 ·. Auf einer der
Flanken 32a des Supportträgers 32 sind zwei Lichtquellen 34 und 34'
befestigt, die gegenüber dem Strichring 3o bzw. der Ringbahn der Markierung Io angeordnet sind. Auf der anderer Flanke 32b sind zwei Lichtenpfanger
36, 36' angeordnet, deren Achsen mit jenen der Lichtquellen
34, 34· zusanrnenfallen. Darüberhinaus ist ein Teilring 38 an dem
Supportträger 32 derart befestigt, daß dieser Teilring zwischen der Scheibe 28 und der Lichtquelle 34 liegt. Dieser Teilring 38 ist mit
einem Baster . von Strichen 4o versehen, deren Abstand genau gleich
dem zwischen den Strichen 3o der Scheibe 28 ist» Wenn demgemäß die
Scheibe 28 umläuft, d.h.wenn das Teil sich bewegt, wird der vco der
Quelle 34' ausgesandte Lichtstrahl von dem Lichtempfänger 36' aufgefangen,
solange nicht die Markierung 1o zwischen der Quelle 34' und
dem Empfänger 36' liegt. Dar Empfänger 36' empfängt jedoch kein Licht,
solange die Markierung 1o zwischen Quelle 34 und Empfänger 36 liegt.
Der Lichtstrahl wird moduliert durch die Bewegung der Markierung Ίο.
Die Lichtquellen 34 und 34' sind vorbei Ihafterweise Glühlampen
oder lichtemittierende Dioden. Hinsichtlich der Lichtenpfanger 36 und
36' kann man Fototransistoren, Fotodioden, Fotcwiderstände usw„ verwenden,
jedenfalls Komponenten, die ein elektrisches Signal erzeugen, dessen Amplitude proportional der Intensität des auf treffenden Licht"
Strahls ist.
Die Bezugsbaugruppe B umfaßt die einzige Markierung 14, fest
verbunden mit dem Teil 2 und opak, sowie die Detektor anordnung 16. Die Datektoranordnung 16 umfaßt einen Lichtsender 42, identisch mit
den Sendern 34 und 34', sowie einen Empfänger 44, identisch den Empfängern36 und 36'. Die Elemente 42 und 44 sind auf Supports 46
bzw. 46' angeordnet, welche stationär sind bei der Translaticnsbawegung
-r-
des Teils 2, d.h. daß diese Supports fest verbunden sind mit denselben
Bauteil wie der Trägerssupport 32 und die Lager 26, 26'. Die Elemente
42 und 44 sind derart angeordnet, daß ihre Achsen zusammenfallen und
senkrecht stehen zur Bahn der Markierung 14. Es ist klar, daß das von
dem Empfänger 44 erzeugte Signal in Minimum ist, sobald die Markierung 14 den Lichtstrahl ausblendet, der von der Quelle 42 erzeugt wird,
jedoch maximal während der übrigen Zeit.
Die von Empfängern 36' und 44 erzeugten Signale werden in dem
Schaltkreis C verarbeitet, von dem Fig.3 eine mögliche Ausführungsform
darstellt. Elektrische Leiter 48 und 5o verbinden den Ausgang der Empfänger mit den Eingängen C1 bzw. C2 des Schaltkreises C. Die Eingänge
C1 und C- des Schaltkreises C sind mit den Eingängen von Pulsfornerschaltkreisen
52 bzw. 54 verbunden. Diese Pulsformer, beispielsweise Schwellenschaltkreise, liefern Logiksignale S1.. bzw. S'2, abgeleitet
aus den Signalen S1 bzw. S-, die von den Empfängern 36' bzw. 44 stammen.
Es versteht sich, daß das Signal S^ de«,Logikpegel Null aufwäist, solange
die Markierung 1o den Lichtstrahl abblendet, und daß das Signal S'2 den Logikpagel Null aufweist, solange die Markierung 14 cten Lichtstrahl
unterbricht. Das Signal S'- wird an den Takteingang CIK
eines -D-Flipflops 56 gelegt. Der Ausgang vcn Flipflop 56 ist
verbunden mit dem Null-Pücksetzeingang CL des Flipflops 57, während
der Ausgang des Flipflops 57 mit dem D-Eingang des Flipflops 56 verbunden
ist. Ferner ist der D-Eingang des Flipflops 57 auf Logikpegel 1 gehalten.
Beim Auftreten der Anstiegsflanke des Signals S' geht der Ausgang
Q des Flipflops 57 auf 1. Die Anstiegsflanke des ersten Impulses
des Signals S1.., der danach folgt, bringt den Ausgang Q des Flipflops
56 auf 1. Der Flipflop 56 liefert demgemäß auf seinem Ausgang Q ein
Logiksignal S3, das eine Anstiegs flanke a aufweist, welche zusanrnenfällt
mit der ersten Anstiegs flanke des Signals S1·.., die auftritt nach
der Anstiegsflanke des Signals S'2. Das Signal S3 wird an den Eingang
eines monostabilen Multivibrators 58 mit einer Zeitkonstante Tgelegt,
sowie an den Null-Rücksetzeingang CL des Fipflops 57. Der Flipflop 57 wird demgemäß auf Null rückgesetzt und bleibt in diesem Zustand, bis
während das Signal S'2 an den Takteingang CLK eines
> zweiten D-Flipflops 57 gelegt ist.
-*- AA
erneut eine Anstiegsflanke des Signals S' erscheint. Der monostabile
Multivibrator 58 liefert auf seinem Ausgang das Signal S., das an den Ausgang C3 des Schaltkreises C geführt wird. Das Signal S. stellt einen
Impuls I der Dauer T dar und damit das Positionsbezugssignal für das
Bauteil 2 in seiner Translaticnsbewegung. Da ferner der Eingang D des Flipflops 57 auf Null liegt, verschwindet das Signal S3, sobald
der folgende Impuls des Signals S'^ erscheint.
Es ergibt sich deutlich, daß die Anstiegsflanke des Impulses I des Signals S^ zusammenfällt mit dem Augenblick, in dem zum ersten
Mal der Beginn 1oa der Markierung 1o den Lichtstrahl unterbricht, der
von der Quelle 34' ausgesandt wird, nachdem die Anstiegsflanke 14a
der Markierung 14 den von der Quelle 32 ausgesandten Lichtstrahl unterbrochen hatte, so daß also das Teil 2 sich von links nach rechts bewegt.
Es ist offensichtlich, daß im umgekehrten Fall, wenn also das Teil 2 sich rechts nach links bewegt, die gleiche Situation keinerlei
Impuls des Signals S. hervorrufen würde, das auf Null bliebe. Wenn man nämlich von einer Situation ausgeht, in der das Signal S- auf 1-Pegel
liegt, so legt der Übergang auf Null dieses Signals keinerlei Irrpuls
an den Takteingang des Flipflops 57, und der Ausgang dieses Flipflops bleibt auf Null. Infolgedessen bleibt der D-Eingang des Flipflops 56
auf Null, und das Signal S bleibt demgemäß auf Null, wenn die Impulse
des Signals S'.. an seinen Takteingang angelegt werden. Daraus folgt
eine sehr genaue und vollständig reproduzierbare geoiretrische Definition
der Bezugsposition oder der Null-Position.
Es ist hinzuzufügen, daß die Definition der Signale S , S ,
ausgehend von den Signalen S9 1 und S'~, in anderer Weise vorgenommen
werden könnte. Es ist leicht zu verstehen, daß das einzige Problem darin
besteht, daß diese Definition immer gleichbleibend ist.
Es ist femer zu präzisieren, daß die Scheibe 28 einen Radius
aufweisen kann, der sehr viel größer ist als derjenige des Zahnrades 22„ Daraus folgt, daß die Genauigkeit der Definition des Durchgangs
des Aifangs 1oa der Markierung 1o vor der Lichtquelle um einen Faktor
verbessert werden kann gleich dem Verhältnis zwischen den Radien van
- a
Scheibe 28 und Zahnrad 22. Es ist femer klar, daß die optische Anordnung
16 mit dem Teil 2 verbunden sein könnte, Wobei die Markierung 14 dann
stationär wäre. Man kann nämlich leicht erkennen, daß es genügt, daß die Markierung 14 und die Baugruppe Lichtquelle 42, Lichtempfänger 44
zueinander eine Relativbewegung ausführen entsprechend der Translaticnsbewegung des Teiles 2.
Dar Trägersupport 32 umfaßt ferner einen Ringabschnitt 38 mit Strichteilung 4o sowie eine Lichtquelle 34, zugeordnet einem Lichtempfänger
36,und deren Funktion soll nachstehend erläutert werden.
Diese den Strichen 3o auf der Scheibe 28 zugeordneten Elemente dienen
dazu, üe Bewegungen des Teiles 2 nach dem "Moire-Prinzip" zu erfassen.
Diese Technik ist an sich bekannt und braucht daher hier nicht im einzelnen erläutert zu werden. Das Netzwerk von Strichen 3o auf der Scheibe
28 und das Netzwerk vcn Strichen 4o auf dem Ringabschnitt 38 werden zwisehen
die Lichtquelle 34 und den Lichtenpfanger 36 gebracht. Darüberhinaus
heben die Striche der Teilungen 3o und 4o eine Breite gleich dem Abstand,
der zwei aufeinanderfolgende Striche trennt. Während der Drehung der Scheibe 28 folgen die Striche 3o aufeinander. Entweder sind sie in
Uberdeckung mit den Strichen 4o, so daß der vom Empfänger 36 aufgefangene
Lichtstral maximal ist, oder sie sind in teilweiser Überlappung · mit den Strichen 4o, so daß das aufgefangene Lichtsignal einen mittleren
Wert hat, oder schließlich gibt es den Fall, daß keinerlei Uberdeckung mit den Strichen 3o vorliegt, so daß der Empfänger 36 keinerlei Lichtstrahl
oder praktisch kein Licht empfängt. Das vco dem Empfänger 3o
erzeugte elektrische Signal weist demgemäß eine Aufeinanderfolge von Maxima auf, die voneinander durch Zeitintervalle getrennt sind entsprechend
der Zeit, die die Scheibe benötigt, um den Winkel zu durchlaufen, welcher zwei aufeinanderfolgende Striche trennt. Nach der Verarbeitung im Schaltkreis 6o erhält man ein inkrementales Iogiksignal,
bei dem jeder Impuls einer Versetzung der Scheibe und damit des Teiles
2 um einen Schritt entspricht.
Daraus ergibt sich, daß durch Kombination des Inkrementalsignals der Bewegung, erzeugt vom Schaltkreis 6o, mit dem Positicnsbezugssignal
S4, erzeugt vom Schaltkreis C, die Möglichkeit besteht,
- Kb
jede · beliebige Position des Teiles 2 anzuzeigen. Darüberhinaus ergibt
sich deutlich, daß der Beginn 1oa der Markierung 1o, die ja auf derselben Scheibe 28 angebracht ist wie die Strichteilung 3o für das Erfassen
der Bewegung, eine einfache "Synchronisation" der Bezugsposition 5 oder Null-Position mit den Bewegungsinformationen erlaubt. Darüberhinaus
ist erkennbar, daß die Bezugsposition endgültig definiert wird durch die
Markierung 1o, was ermöglicht, eventuelle Fluktuationen der Position
der Markierung 14 unbeachtlich zu halten unter der Bedingung, daß diese Fluktuationen kleiner sind als die Bewegungen des Teiles 2 entsprechend
einem halben Qnlauf der Scheibe 28.
Schließlich kann man gemäß einem bekannten Verfahren durch Hinzufügen
einer zweiten Strichteilung 4o,die um einen Viertelschritt versetzt ist, auch die Bewegungsrichtung des Teiles 2 erfassen. Es ist auf
diese Waise möglich, sicherzustellen, daß beim Null-Durchgang wirklich
die Flanke 14a den Lichtstrahl unterbrochen hat.
Es ist hinzuzufügen, daß der optische Empfänger und die Lichtquelle
durch andere Detektoranordnungen für den Durchgang der Markierung ersetzt werden kennen. Für die Vorrichtung A ist es erforderlich, daß
die Erfassung mit sehr hoher Präzisicn erfolgt. Kapazitive Waidler,
induktive oder magnetische Wandler könnten verwendet werden. Es versteht sich, daß die Markierung 1o dann eine an den Typ des jeweiligen
Detektors angepaßte Form anzunehmen hat.
Was die Erfassungs-vorrichtung B angeht, könnte man die gleiche
Bauart verwenden wie für die Vorrichtung A. Da es jedoch genügt, daß die Erfassung des Markierungsdurchgangs mit geringerer Präzision erfolgt,
könnte sogar ein System mit elektrischem Kontakt eingesetzt werden. Es wurde nämlich bereits erläutert, daß es die Vorrichtung A ist, die
die Genauigkeit für die Gesamtdefinition der Bezugsposition liefert.
Es versteht sich von selbst, daß die Erfindung nicht auf die
Festlegung einer Bezugsposition für ein translationsbewegliches Bauteils
beschränkt ist, sondern daß sie sich im Gegenteil auch auf die
Festlegung einer Bezugspositicn für bewegliche Teile erstreckt,
die irgendeinen anderen Bewegungspfad durchlaufen, beispielsweise Rotation oder eine Überlagerung aus Translation und Rotation.
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Claims (1)
- Patentansprüche\ .J Anordnung zum Erfassen der Bezugsposition eines bewegliehen Bauteils, dadurch gekennzeichnet, daß die Anordnung umfaßt!- eine erste Erfassungsbaugruppe (A) mit Einrichtungen (9) zum übertragen einer der Bewegung des Bauteils (2) entsprechenden Drehbewegung auf eine erste Markierung (10) und einer ersten Detektoranordnung (12) zum Erzeugen eines ersten elektrischen Signals (S0U im Zeitpunkt des Durchgangs der Markierung (10) vor der Datektoranordnung (12),- eine zweite Erfassungsbaugruppe (B) mit einer zweiten Markierung (14) und einer zweiten Detektoranordnung (16), wobei eines dieser zwei Elemente (14 oder 16) mit dem Bauteil (2) verbunden ist, während das andere ortsfest ist, wobei die zweite Detektoranordnung (16) ein zweites elektrisches Signal (S'2) im Zeitpunkt des Durchgangs der zweiten Markierung (14) vor der zweiten Detektoranordnung (16) erzeugt, und- ein Schaltkreis (C) für die Verarbeitung des ersten und des zweiten elektrischen Signals zum Erzeugen eines dritten Signals (S4) im Zeitpunkt eines Durchgangs der ersten Markierung (10) vor der Detektoranordnung (12) nach dem Durchgang der zweiten Markierung (14) vor der zweiten Detektoranordnung (16).2 „ Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,, daß der genannte eine Durchgang der erste Durchgang der ersten Markierung (10) vor der Detektoranordnung (12) nach dem Durchgang der zweiten Markierung (14) vor der zweiten Detektoranordnung C16) 1st.3. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (9) zum übertragen einer Drehbewegungauf die erste Markierung (1o) eine Zahnstange (2o) umfaßt, die mit dem Bauteil (2) verbunden ist, femer ein Zahnrad (22) im Eingriff mit der Zahnstange (2o) umfaßt, das um eine stationäre Achse (24) drehbeweglich ist, sowie eine transparente Scheibe (28), die drehfest mit dem Zahnrad (22) verbunden ist und die Markierung (To) trägt.4. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens die erste Detektoranordnung (12) eine Lichtquelle (34*) zum Erzeugen eines ersten Lichtstrahls umfaßt, die auf einer Seite der von der Markierung (1o) durchlaufenen Bahn angeordnet ist, sowie einen fotoempfindlichen Empfanger (36') umfaßt, der auf der anderen Seite dieser Bahn angeordnet ist in Ausfluchtung mit der Lichtquelle (341) und ein elektrisches Signal erzeugt, das repräsentativ ist für die Intensität des Bündels, das vom Durchgang der Markierung (1o) moduliert wird und von dem Empfänger (36*) erfaßt wird.5. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Verarbeitungsschaltkreis (C) Einrichtungen (54) umfaßt zum Erfassen des Zeitpunkts, in welchem die zweite Markierung vor der zweiten Detektoranordnung (16) vorbeigeht, Einrichtungen (52) umfaßt zum Erfassen des Zeitpunkts, in welchem die erste Markierung (1o) den ersten Lichtstrahl unterbricht, sowie Einrichtungen (56, 57, 58) umfaßt zum Erzeugen eines Signals (S4),das repräsentativ ist für den Zeitpunkt, in welchem die erste Markierung (1o) beginnt, den ersten Lichtstrahl zu unterbrechen ,nachdem die zweite Markierung ihren Durchgang vor der zweiten Detektoranordnung beendet hat.6. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß sie zusätzlich ein Strichraster (3o) umfaßt, das in gleichförmiger Verteilung auf dem Umfang der transparenten Scheibe (28) angeordnet ist, ferner ein stationäres Gitter (38) mit einem Strichraster (4o) umfaßt, identisch mit dem auf der transparenten Scheibe (28), ferner eine optische Anordnung umfaßt mit einer Lichtquelle (34) und einem Empfänger (36), die beidseits der Baugruppe aus der Scheibe (28) und dem festen Gitter (38) angeordnet sind,zum Erzeugen eines elektrischen Signals, das repräsentativ ist für den Durchgang des Strichrasters (3o) vorder optischen Anordnung (34, 36), sowie schließlich einen Verarbeitungsschaltkreis (6o) umfaßt für das elektrische Signal, erzeigt von der optischen Anordnung (34, 36) zum Erzeugen eines Logiksignals, das ei= nen Inpuls pro Durchgang eines Striches (3o) umfaßt.7. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Bauteil (2) translationsbeweglich ist.8, Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Markierung (1o) pro vollständigem Hub des beweglichen Bauteils (2) eine Mehrzahl von vollständigen Umdrehungendurchläuft.9. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Markierung (14) mit dem Bauteil (2) verbunden ist und die zweite Detektoranordnung (16) stationär ist«
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