DE3345489A1 - Optische winkelcodiervorrichtung - Google Patents
Optische winkelcodiervorrichtungInfo
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Description
HOEGER1 stellrecht'&'partner 33^5489
PATENTANWÄLTE UHLANDSTRASSE 14C-D 7OOO STUTTGART 1
A 45 823 b Anmelder: Honeywell Inc.
k - 176 Honeywell Plaza
12. Dezember 1983 Minneapolis, Minnesota 5540!
USA
Optische Winkelcodiervorrichtung
Die Erfindung betrifft eine optische Winkelcodiervorrichtung mit mindestens einem Codiersystem mit einer
drehbaren/ mit Fenstern versehenen Codierscheibe im Strahlengang zwischen einer Lichtquelle und einer Lichtsensoranordnung
zum Erzeugen impulsförrniger Ausgangssignale bei einer Drehung der Codierscheibe und mit
Einrichtungen zum Erfassen der Drehrichtung der Codierscheibe.
Gemäß dem Stande der Technik erfolgt bei optischen Codiervorrichtungen die Berücksichtigung der Drehrichtung
mittels spezieller Schaltungen und/oder Masken. Im allgemeinen besitzen optische Codierer dabei Codierscheiben
mit radialen Schlitzen oder Öffnungen. Auf einer Seite der Scheibe befindet sich eine Lichtquelle
wie z.B. eine Glühlampe oder eine Leuchtdiode. Auf der anderen Seite der Codierscheibe befindet sich ein Lichtsensor,
der das durch die Codierscheibe bei der Drehung derselben immer wieder unterbrochene Licht empfängt,
da sich zwischen den einzelnen öffnungen der Codierscheibe jeweils Stege befinden, die den Lichtstrahl
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unterbrechen. Auf diese Weise kann mit Hilfe des Lichtsensors ein pulsierendes Ausgangssignal erhalten werden,
wobei die Anzahl der erzeugten Impulse von der Anzahl der Unterbrechungen des Lichtstrahls abhängig
ist und dem Drehwinkel der Codierscheibe entspricht, die im betrachteten Fall als Inkrementgeber arbeitet.
Zum Unterscheiden der beiden Drehrichtungen der Scheibe, die einer Vorwärts- und einer Rückwärtsdrehung entsprechen,
wird häufig eine Maske verwendet. Diese Maske besitzt Fenster bzw. Öffnungen in Form von Segmenten,
die in spezieller Weise bezüglich der Öffnungen der Codierscheibe ausgerichtet sind. Je nach Drehrichtung
der Codierscheibe werden auf diese Weise vor- oder nacheilende Signale erhalten.
Diese Signale, d.h. die Ausgangssignale des Lichtsensors, werden dann in einer Decodierschaltung ausgewertet,
die relativ kompliziert ist und häufig bis zu vier integrierte Schaltungen umfasst. Dies verteuert
die Signalauswertung bei den bekannten Winkelcodierern, so daß diese aus Kostengründen für zahlreiche Anwendungen,
wie z.B. in Spielautomaten mit in X- und Y-Richtung beweglichen Steuerhebeln oder Steuerkugeln
nicht verwendet werden können.
Zusammenfassend lässt sich hinsichtlich des Problems der Erfassung der Drehrichtung also feststellen, daß
entweder spezielle Fensteranordnungen für die Codier-
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scheiben und/oder spezielle Auswerteschaltungen vorgesehen sein müssen, um zwischen einer Vorwärtsdrehung
und einer Rückwärtsdrehung unterscheiden zu können und um die entsprechenden Ausgangssignale des Lichtsensors
zu decodieren.
Ausgehend vom Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte optische Winkelcodiervorrichtung
anzugeben, bei der es möglich ist, eine sehr einfach aufgebaute Codierscheibe in Verbindung
mit einer besonders einfachen Auswerteschaltung einzusetzen und dennoch eine zuverlässige Aussage über
die Drehrichtung der Codierscheibe zu erhalten.
Diese Aufgabe wird bei einer optischen Winkelcodiervorrichtung der eingangs angegebenen Art dadurch gelöst,
daß die Lichtsensoranordnung mindestens zwei Lichtsensoreinheiten umfasst, und daß die Einrichtungen zum Erfassen
der Drehrichtung eine den Strahlengang zwischen der Lichtquelle und der einen oder der anderen Lichtsensoreinheit
in Abhängigkeit von der Drehrichtung der Codierscheibe unterbrechende Blendenanordnung umfassen.
Es ist ein besonderer Vorteil der erfindungsgemäßen Codiervorrichtung, daß mittels einer einfachen Blendenanordnung,
die vorzugsweise insgesamt relativ zu der Codierscheibe beweglich ist, für die eine Drehrichtung
ein erster Lichtsensor abgedeckt werden kann, so daß er kein Licht aus der Lichtquelle empfängt und folglich
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auch keine Ausgangssignale erzeugt, während bei der entgegengesetzten Drehrichtung der zweite Lichtsensor
abgedeckt wird, so daß die impulsförmigen Ausgangssignale bei einer Drehung der Codierscheibe nunmehr
von dem ersten Lichtsensor erzeugt werden. Die Drehrichtung lässt sich daher einfach daran erkennen, welcher
der beiden Lichtsensoren Ausgangssignale erzeugt.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Codierscheibe mit einem einfachen, mit einer
Öffnung versehenen Blendenelement über eine Rutschkupplung verbunden, so daß das Blendenelement bei einer
Drehung der Codierscheibe in die eine oder andere Richtung bis zu einer definierten Endstellung mitgenommen
wird, in der der Strahlengang zu dem einen oder anderen Lichtsensor unterbrochen wird. Auf diese Weise lassen
sich die Ausgangssignale für Vorwärtsdrehung und Rückwärtsdrehung
eindeutig unterscheiden, da die Ausgangsimpulse entweder nur von dem einen oder nur von dem
anderen Lichtsensor erzeugt werden.
Eine optische Winkelcodiervorrichtung gemäß der Erfindung kann ein einziges Codiersystem mit nur einer Codierscheibe
oder zwei Codiersysteme umfassen. Letzteres ist besonders dann günstig, wenn- eine Steuerkugel vorgesehen
ist, welche mit beiden Codiersystemen in der Weise zusammenwirkt, daß X- und Y-Koordinatensignale
erzeugt werden, wobei für jedes dieser Signale gleichzeitig eine Information über die Drehrichtung vorliegt.
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Auf komplizierte elektronische Auswerteschaltungen kann folglich gemäß der Erfindung verzichtet werden.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfasst eine
Codiervorrichtung gemäß der Erfindung eine Codierscheibe, welche auf einer Welle sitzt/ die in zwei
Drehrichtungen drehbar ist, wobei mit der Codierscheibe eine Blende gekuppelt ist, mit deren Hilfe je nach
Drehrichtung der Codierscheibe der Strahlengang zu dem einen oder dem anderen von zwei Lichtsensoren unterbrochen
werden kann, woraus die Drehrichtung deutlich wird, in der sich die Welle dreht.
Weiterhin 'wird eine optische Codiervorrichtung gemäß
der Erfindung, vorzugsweise in Verbindung mit einer Steuerkugel oder mit anderen Einrichtungen zum Verdrehen
einer mit Öffnungen versehenen, auf einer Welle sitzenden Codierscheibe eingesetzt, um Impulse zu erzeugen,
die der Winkelstellung der Welle entsprechen. Die Welle ist dabei auf einem Rahmen innerhalb eines
Gehäuses gelagert und kann sich in zwei Richtungen drehen. Weiterhin kann die Welle mit Lagern versehen
sein und gemäß einer bevorzugten Ausführungsform mittels eines Drehknopfes verdrehbar sein. Mit Hilfe einer
Steuerkugel können auch gleichzeitig zwei Wellen verdreht werden, welche in Reibkontakt mit der Mantelfläche
der Steuerkugel stehen. Als Lichtquelle kann erfindungsgemäß eine Leuchtdiode vorgesehen sein, von
der der Strahlengang über die Codierscheibe zu den Lichtsensoren bzw. zu jeweils einem Lichtsensor führt.
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Letztlich lässt sich gemäß der Erfindung nicht nur der Drehwinkel einer Welle in Abhängigkeit von der Anzahl
der an einem Lichtsensor erzeugten Impulse bestimmen, sondern auch die Drehrichtung, da der jeweils
aktivierte Lichtsensor Auskunft über die Drehrichtung gibt.
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden nachstehend anhand von Zeichnungen noch näher erläutert
und/oder sind Gegenstand der ünteransprüche. Es zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische Draufsicht auf die Oberseite eines Gehäuses einer
mit einer Steuerkugel ausgestatteten optischen Codiervorrichtung gemäß der Erfindung;
Fig. 2 eine perspektivische Darstellung des unterhalb der Abdeckung gemäß Fig. 1
befindlichen Teils der Codiervorrichtung gemäß Fig. 1, wobei die Steuerkugel
zur Verbesserung der Übersichtlichkeit gegenüber ihrer Betriebslage nach oben angehoben ist;
Fig. 3 eine Seitenansicht der Codiervorrichtung gemäß Fig. 3, gesehen von der
Linie 3-3 in Richtung der Pfeile, wobei einige Teile einschließlich der in Fig. 1 gezeichneten Abdeckung im Schnitt
dargestellt und andere weggebrochen sind;
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Fig. 4 einen Querschnitt durch die Anordnung gemäß Fig. 3 längs der Linie
4-4 in dieser Figur;
Fig. 5 eine Detaildarstellung der Anordnung gemäß Fig. 2,gesehen von der Linie
5-5 in dieser Figur;
Fig. 6 eine perspektivische Rückansicht der in Fig. 5 gezeigten Elemente;
Fig. 7 eine Detaildarstellung der Anordnung gemäß Fig. 2, gesehen von der Linie
7-7 in dieser Figur;
Fig. 8 eine perspektivische Rücksansicht der in Fig. 7 gezeigten Elemente und
Fig. 9 einen Längsschnitt durch eine weitere bevorzugte Ausführungsform einer optischen
Codiervorrichtung gemäß der Erfindung, wobei mit der die Codierscheibe tragenden Welle eine Anzeige- bzw. Wählscheibe
und ein Drehknopf verbunden sind.
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Im einzelnen zeigen Fig. 1 bis 8 eine Steuervorrichtung
gemäß der Erfindung mit einem Gehäuse 10, welches einen Deckel 12 aufweist, der mittels Schrauben 14 an
mehreren Zapfen des Gehäusebodens befestigt ist, zu denen ein rechteckiger Zapfen 16 und zwei runde Zapfen
18,20 gehören. Dabei sind die runden Zapfen 18,20 in
definierter Weise bezüglich eines zweiten rechteckigen Zapfens 22 ausgerichtet, welcher dazu dient, den Gehäusedeckel
12 bezüglich des Gehäusebodens exakt zu positionieren.
Die beiden rechteckigen Zapfen 16,22 umfassen jeweils
ein zweites senkrechtes Teilstück 24 bzw. 26. Die Teilstücke 24,26 sind mit Schlitzen 28 bzw. 30 versehen.
Die Schlitze 28,30 liegen Schlitzen 32 bzw. 34 der rechteckigen Zapfen 16,22 gegenüber. Die Schlitze 32,
34 und 28,30 enden gemäß Fig. 3 in einem Basisteil 36, welcher die Pfosten 16,22 mit ihren Teilstücken 24,26
verbindet und an seinem oberen Ende halbkreisförmig zur Aufnahme eines Lagers 38 ausgebildet ist.
Ein zweites Lager 40 ist im Abstand von diesem ersten Lager 38 in einer halbkreisförmigen Aussparung einer
Lagerstütze 42 angeordnet. Eine zweite Lagerstütze 44 mit einer halbkreisförmigen Aussparung 46 dient der
Aufnahme bzw. Abstützung eines Lagers 48 einer zweiten Welle. Das Lager 48 ist dabei im Abstand von einem
weiteren Lager 50 angeordnet, welches in die Schlitze 30 und 34 des rechteckigen Pfostens 22 und seines
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Teilstücks 26 eingesetzt ist. Durch die vorstehend angesprochenen Elemente erfolgt die Lagerung zweier Wellen
52 und 54, welche dazu dienen, bei Bewegungen einer Kugel 56 X- bzw. Y-Ausgangssignale zu erzeugen. Die
Kugel 56 liegt .an den Wellen 52 und 54 an und dient dem direkten Antrieb derselben. Jede Antriebskraft,
die von der Kugel 56 auf die Wellen 52 und 54 übertragen wird, führt zu einer Drehbewegung der Wellen, welche
letztlich eine Codierung der Kugelbewegungen bzw. der Kugelposition ermöglicht.
Die Kugel 56 wird zusätzlich von einer frei drehbaren Stützrolle 62 abgestützt, die zwischen den gegabelten
Enden 66, 68 eines weiteren Zapfens 64 drehbar auf einer Achse 70 sitzt. Anstelle der Stützrolle kann irgendein
anderes drehbares Element, beispielsweise auch eine Kugel, vorgesehen sein, welches die Kugel 56 abstützt,
ohne deren freie Verdrehbarkeit zu behindern.
Auf den Wellen 52,54 sitzt jeweils eine Codierscheibe 72 bzs. 74. Die Codierscheiben besitzen Öffnungen 76
und 78. Zwischen den Öffnungen 76 und 78 befinden sich Stege, welche bei einer Drehung der Scheiben einen von
einer Lichtquelle 84 bzw. 86 ausgehenden Lichtstrahl 80 bzw. 82 unterbrechen. Als Lichtquellen können Leuchtdioden
oder andere Typen von Lichtquellen, wie z.B. Glühlampen, verwendet werden. Leuchtdioden haben sich
jedoch als besonders vorteilhaft erwiesen. Beim Ausführungsbeispiel sind die beiden Lichtquellen 84 und
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86 Leuchtdioden, weshalb nachstehend nur noch von den Leuchtdioden 84 und 86 gesprochen wird. Die Leuchtdiode
84, welche den Lichtstrahl 80 erzeugt, wirkt mit zwei ihr gegenüberliegenden Lichtsensoren 88 zusammen,
von denen in der Zeichnung nur einer gezeigt ist. Die Leuchtdiode 86 wirkt gemäß Fig. 7 und 8 mit Lichtsensoren
90,92 zusammen, die auf der von der Leuchtdiode 86 abgewandten Seite der Codierscheibe 74 angeordnet
sind und nicht nur dazu dienen, die Anzahl der vorbeilaufenden Öffnungen 78 in Form von Impulsfolgen erkennbar
zu machen, sondern gleichzeitig der Codierung der Drehrichtung der zugeordneten Welle, nämlich der Welle
54, dienen.
Die beiden Lichtsensoren 90,92 entsprechen den Lichtsensoren
88, von denen in Fig. 3 nur einer sichtbar ist. Die Lichtsensoren 90,92 sind über Anschlüsse 94
mit einer gedruckten Schaltung 96 verbunden. Diese ist so ausgebildet, daß sie die verschiedenen Punktionen
einer Reihe elektronischer Bauelemente ermöglicht, wie dies nachstehend noch näher erläutert wird.
Aus Fig. 4 wird deutlich, daß das Lager 38 ein Kugellager mit Kugeln 39 ist, welches mittels eines Sicherungsringes
41 in seiner Lage gesichert ist. Der Sicherungsring 41 kann dadurch ersetzt werden, daß man
das Kugellager 38 auf andere Weise fest mit der Welle 52 verbindet, beispielsweise mittels eines wärmehärtenden
Kunststoffs verklebt. Die Codierscheibe 72 besitzt
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eine Nabe 98, die drehfest mit der Welle 52 verbunden
ist.
Auf der der Leuchtdiode 84 zugewandten Seite der Codierscheibe 72 befindet sich eine im Querschnitt L-förmige
Blende 100. Eine entsprechende Blende 102 ist der Codierscheibe 74 zugeordnet. Die Blenden 100,102
dienen dazu, die Drehrichtung der Codierscheiben 72,74 erkennbar zu machen. Die Blende 100 besitzt in ihrem
senkrechten Schenkel 106 eine öffnung 104, welche von
der Welle 52 durchgriffen wird. Eine Feder 108 in Form einer Schraubenfeder drückt den Schenkel 106 der Blende
100 gegen die Nabe 98 der Codierscheibe 72.Mit ihrem
von der Codierscheibe 72 abgewandten Ende stützt sich die Feder 108 an einem Widerlager 58 ab, welches beim
Ausführungsbeispiel als eine auf der Welle 52 sitzende Unterlagscheibe ausgebildet ist, jedoch auch in beliebiger
anderer Weise ausgebildet sein kann. Mit Hilfe der Feder 108 wird eine reibschlüssige Kuppelung zwischen
der Blende 100 und der Nabe 98 bewirkt, so daß sich die Blende 100, die frei auf der Welle 52 sitzt, bei
einer Drehung der Codierscheibe je nach Drehrichtung derselben in der einen oder anderen Richtung verschwenken
lässt. Eine entsprechende Blendenkonstruktion mit einer Blende 102 ist auch für die Codierscheibe 74
vorgesehen.
Aus Fig. 5 wird deutlich, daß ein Verdrehen der Kugel 56 im Uhrzeigersinn zu einer Drehung der Welle 54 im
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Gegenuhrzeigersinn führt. Gemä-ß Fig. 6 führt eine Drehung der Kugel in entgegengesetzter Richtung dazu,
daß sich die Welle 54 im Uhrzeigersinn dreht. Ein Wechsel der Drehrichtung der Welle 54 hat eine entsprechende
Schwenkbewegung der Blende 102 zur Folge, wie dies aus Fig. 5 und 6 deutlich wird. Weiterhin
wird aus Fig. 5 und 6 deutlich, daß der kurze, hori-
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zontale Schenkel/der Blende 102 durch zwei Stege und 118 --'.auf beiden Seiten des unteren Endes 110 des senkrechten Schenkels 106 gebildet wird. Die Stege 118 befinden sich auf beiden Seiten der Anschlüsse 94, welche bei Schwenkbewegungen der Blende 102 als Anschläge dienen könnten. Beim Ausführungsbeispiel sind die Lichtsensoren 90 und 92 von einem ovalen Dämpfungselement 120 aus elastomerem Material umgeben. Das Dämpfungselement 120 dient als weicher, elastischer Anschlag für die Stege 116 und 118. Die Schwenkbewegung der Blenden 100 und 102 ist also in definierter Weise begrenzt. Eine Öffnung 122 in jeder der Blenden 100 und 102 ist so bemessen, daß das Licht in der einen Endstellung der Blenden jeweils auf den einen Lichtsensor fällt und in der anderen Endstellung der Blenden auf den anderen Lichtsensor. In Fig. 7 fällt das Licht, welches durch die Öffnung 122 hindurchtritt, beispielsweise auf den Lichtsensor 90, während das von der Lichtquelle 86 ausgehende Licht für den zweiten Lichtsensor 92 abgeblendet wird. Bei entgegengesetztem Drehsinn der Codierscheibe 74 - vgl. Fig. 8 - wird das Licht bei in ihrer anderen Endstellung befindlicher Blende
zontale Schenkel/der Blende 102 durch zwei Stege und 118 --'.auf beiden Seiten des unteren Endes 110 des senkrechten Schenkels 106 gebildet wird. Die Stege 118 befinden sich auf beiden Seiten der Anschlüsse 94, welche bei Schwenkbewegungen der Blende 102 als Anschläge dienen könnten. Beim Ausführungsbeispiel sind die Lichtsensoren 90 und 92 von einem ovalen Dämpfungselement 120 aus elastomerem Material umgeben. Das Dämpfungselement 120 dient als weicher, elastischer Anschlag für die Stege 116 und 118. Die Schwenkbewegung der Blenden 100 und 102 ist also in definierter Weise begrenzt. Eine Öffnung 122 in jeder der Blenden 100 und 102 ist so bemessen, daß das Licht in der einen Endstellung der Blenden jeweils auf den einen Lichtsensor fällt und in der anderen Endstellung der Blenden auf den anderen Lichtsensor. In Fig. 7 fällt das Licht, welches durch die Öffnung 122 hindurchtritt, beispielsweise auf den Lichtsensor 90, während das von der Lichtquelle 86 ausgehende Licht für den zweiten Lichtsensor 92 abgeblendet wird. Bei entgegengesetztem Drehsinn der Codierscheibe 74 - vgl. Fig. 8 - wird das Licht bei in ihrer anderen Endstellung befindlicher Blende
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dagegen durch deren Öffnung 122 hindurch zu dem zweiten
Lichtsensor 92 durchgelassen, während der Lichtstrahl für den ersten Sensor 90 unterbrochen ist.
Gemäß Fig. 9 ist ein Rahmen 124 mit zwei senkrechten
Schenkeln 126,128 vorgesehen, wobei der Schenkel 128
der Abstützung eines Lagers 130 der Welle 5 4 dient, auf der eine Codierscheibe 132 mit einer Nabe 134 sitzt.
Weiterhin ist wieder eine den Blenden 100,102 entsprechende Blende 136 vorgesehen, die mittels einer Feder
108 gegen die Nabe 134 der Codierscheibe 132 vorgespannt
ist. Die Codierscheibe 132 ist ähnlich wie die Codierscheiben 72,74 mit Öffnungen 78 versehen, so daß
das von einer Leuchtdiode 87 ausgehende Licht auf seinem Weg zu den Lichtsensoren 90,92 durch die Stege zwischen
den Öffnungen 78 unterbrochen werden kann.
Das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 9 unterscheidet sich dadurch von dem zuvor betrachteten Ausführungsbeispiel, daß auf der Welle 54 ein Knopf 138 sitzt,
mit dessen Hilfe die Codierscheibe 132 verdreht werden
kann, so daß je nach Drehrichtung ein Ausgangssignal von dem Lichtsensor 90 oder dem Lichtsensor 9 2 erhalten
wird. Zusätzlich sitzt auf der Welle 54 noch eine Scheibe 140, beispielsweise eine Ziffernscheibe oder
dergleichen.
der vorstehenden Beschreibung wird deutlich, daß Gegenstand der Erfindung eine optisch,© Codiervorrichtung
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ist, mit deren Hilfe bei Drehung einer Welle mittels zwei Sensoren, die dem positiven und dem negativen
Drehsinn zugeordnet sind, Impulsfolgen an den Ausgängen eines der Sensoren erzeugt werden können. Dabei bedeutet
im vorliegenden Zusammenhang die Bezeichnung "positive bzw. negative Drehrichtung" einfach, daß
zwei entgegengesetzte Drehrichtungen vorliegen, die einer Aufwärts- und Abwärtsbewegung, einer Vorwärts-
und Rückwärtsbewegung oder zwei entgegengesetzten seitlichen Bewegungen zugeordnet sein könne, wobei
die Drehbewegung der betreffenden Welle gemäß den Ausführungsbeispielen entweder mit Hilfe des Drehknopfes
138 oder durch Verdrehen der Kugel 56 herbeigeführt
werden kann. Der besondere Vorteil des erfindungsgemäßen Konzeptes besteht darin, daß keine komplizierten
Decodier- und Auswerteeinrichtungen vorgesehen werden müssen, um die Drehrichtung einer Welle zu ermitteln,
deren Drehwinkel durch die Anzahl der von dem jeweils aktivierten Lichtsensor abgegebenen Impulse in codierter
Form dargestellt wird. Man erkennt, daß die Verwendung einer relativ einfachen Blendenanordnung hinsichtlich
des erforderlichen Aufwands für die Drehrichtungserkennung beachtliche Fortschritte gegenüber
dem Stand der Technik mit sich bringt.
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Claims (5)
1./ Optische Winkelcodiervorrichtung mit mindestens einem
Codiersystem mit einer drehbaren, mit Fenstern versehenen Codierscheibe im Strahlengang zwischen
einer Lichtquelle und einer Lichtsensoranordung zum Erzeugen impulsförmiger Ausgangssignale bei
einer Drehung der Codierscheibe und mit Einrichtungen zum Erfassen der Drehrichtung der Codierscheibe,
dadurch gekennzeichnet, daß" die Lichtsensoranordnung mindestens zwei Lichtsensoreinheiten
(88; 90,92) umfasst, und daß die Einrichtungen zum Erfassen der Drehrichtung eine
den Strahlengang (80; 82) zwischen der Lichtquelle (84; 86; 87) und der einen oder der anderen Lichtsensoreinheit
(88; 90,92) in Abhängigkeit von der Drehrichtung der Codierscheibe (72; 74; 132) unterbrechende
Blendenanordnung (58,108,100; 102; 136) umfassen.
2. Codiervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Blendenanordnung eine Blende (100; 102; 136) umfasst, welche mit der Codierscheibe
(72,74,1.32) derart gekuppelt ist, daß sie mit dieser zu einer Drehbewegung antreibbar ist.
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3. Codiervorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die Blende (100; 102; 136) mittels
einer Federkraft gegen die Codierscheibe (72; 74; 132) vorgespannt ist.
4. Codiervorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch
gekennzeichnet, daß die Blende (100; 102; 136) auf einer die Codierscheibe (72; 74; 132) tragenden
Welle (52; 54) angeordnet und mit der Welle (52; 54) verdrehbar ist.
5. Codiervorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Blende (100; 102; 136) mit einer
Öffnung (122) versehen ist, durch die hindurch das Licht von der Lichtquelle (84; 86; 87) je nach Drehrichtung
der Codierscheibe (72; 74; 132) zu der einen oder anderen Lichtsensoreinheit (88; 90,92)
hindurchleitbar ist.
6. Codiervorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,
daß die Kuppelung zwischen der Blende (100; 102; 136) und der Codierscheibe (72; 74; 132)
nach Art einer Rutschkupplung ausgebildet ist und daß Anschlageinrichtungen (116,118,120) vorgesehen
sind, durch die zwei Endstellungen für die Schwenkbewegung der Blende(100; 102; 136) vorgegeben sind.
7. Codiervorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
daß eine Steuerkugel (56) vorgesehen ist, mit deren Hilfe eine Drehbewegung der die Codierscheibe
(72; 74; 132) tragenden Welle (52; 54) herbeiführbar ist.
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8. Codiervorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, daß eine mit der die Codierscheibe (132) tragenden Welle (54) zusammenwirkende
Wählscheibe (140) vorgesehen ist und daß Einrichtungen (138) vorgesehen sind, mit deren Hilfe die
Codierscheibe (132) entsprechend der Stellung der Wählscheibe (140) ausrichtbar ist.
9. Codiervorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß Einrichtungen (16,24,42;
22,26,44; 126,128) zur Abstützung der Welle (52;54) gegenüber einer Basis (124) vorgesehen sind.
10. Codiervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet, daß jede der beiden Lichtsensoreinheiten jeweils einen Lichtsensor (88; 90,92)
umfasst, daß die Lichtquelle (84; 86; 87) und die Lichtsensoren (88; 90,92) auf gegenüberliegenden
Seiten der Codierscheibe (72; 74; 136) angeordnet sind und daß die Lichtsensoren (88; 90,92) mit einer
Schaltung (96) zur Erzeugung von Ausgangsimpulsen in Abhängigkeit von Unterbrechungen des Lichtstrahls
durch die Codierscheibe (72; 74; 132) verbunden sind.
11. Codiervorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 10,
dadurch gekennzeichnet, daß die Blende (100; 102;
136) ein bezüglich der sie tragenden Welle (52; 54) nach unten hängendes Teilstück (106) mit einer
öffnung (122) aufweist, welches den Strahlengang zu
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der einen oder der anderen Lichtsensoreinheit (88; 90,92) in Abhängigkeit von der Drehrichtung der
Welle (52; 54) unterbricht, und daß an der Blende (100; 102; 136) Anschläge (116,118) zum Begrenzen
der Schwenkbewegung der Blende (100; 102; 136) auf einen spitzen Winkel vorgesehen sind.
12. Codiervorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis
11, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung der der Kuppelung zwischen der Codierscheibe (72; 74;
132) und der Blende (100; 102; 136) dienenden Federkraft
mit der Blende (100; 102; 136) und einer sie tragenden Welle (52; 54) zusammenwirkende Federmittel
(108) vorgesehen sind.
13. Codiervorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet,
daß Anzeigeeinrichtungen (140) zum Anzeigen der von der Codierscheibe (72; 74; 136) eingenommenen
Winkelstellung vorgesehen sind.
14. Codiervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13,
dadurch gekennzeichnet, daß zwei Codiersysteme vorgesehen sind, die an einem gemeinsamen Rahmen montiert
sind und daß eine Steuerkugel (56) vorgesehen ist, die durch den Rahmen derart drehbar gehaltert
ist, daß die Wellen (52,54) der Codierscheiben (72,74) durch ihre Mantelfläche zu einer Drehbewegung
antreibbar sind.
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1.5. Codiervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis
14, dadurch gekennzeichnet, daß die Fenster in der Codierscheibe (72; 74; 136) als durchgehende, durch
Stege getrennte öffnungen (78) ausgebildet sind.
16. Codiervorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß ein Drehknopf (138) vorgesehen ist,
mit dessen Hilfe die Codierscheibe (136) zur Erzeugung einer ihrem Drehwinkel entsprechenden Ausgangsimpulsfolge
verdrehbar ist.
17. Codiervorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet,
daß die Federmittel eine Schraubenfeder (108) umfassen, welche die die Codierscheibe (72;
74; 136) tragende Welle umschließt.
18. Codiervorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Wellen (52,54) bezüglich
der Steuerkugel (56) derart angeordnet sind, daß mit Hilfe der beiden Codiersysteme in Abhängigkeit
von einer Drehbewegung der Kugel (56) ein X-Koordinatensignal und ein Y-Koordinatensignal, jeweils in Form
einer Impulsfolge, erzeugbar sind und daß für jedes der Koordinatensignale gleichzeitig ein Drehrichtungssignal
erzeugbar ist.
19. Codiervorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß für die Steuerkugel (56) eine als
Widerlager dienende Abstützung (62 bis 70) vorgesehen ist.
A 45 823 b
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12. Dezember 1983
20. Codiervorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet,
daß die Abstützung ein frei drehbares, an der Mantelfläche der Steuerkugel (56) anliegendes
Element (62) umfasst.
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Family Applications (1)
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