DE3829636C2 - Positionserfassungssystem - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft ein Positionserfassungssystem mit drei
äquidistante Markierungen für unterschiedliche Schrittmaße
tragenden Spuren, von denen sich wenigstens die eine längs
der Bahn erstreckt, entlang deren die zu bestimmenden Posi
tionen liegen, einer Leseeinrichtung für die Markierungen
und einer Signalverarbeitungselektronik.
Sofern man sich mit einer inkrementalen Bestimmung der Posi
tion begnügt, ist der Aufwand für das Positionserfassungssy
stem gering, da eine einzige Spur genügt und die Leseeinrich
tung nur zwei Leseköpfe aufzuweisen braucht, um auch die Be
wegungsrichtung erkennen zu können. Ein erheblicher Nachteil
dieser Systeme besteht jedoch darin, daß vor dem Einschalten
der Energieversorgung, nach Stromausfällen oder sonstigen
Störungen die Leseköpfe in eine bekannte, genau definierte
Position gefahren werden müssen, da nur von dieser Position
aus die Messung durchgeführt werden kann. Ferner ist es ohne
das vorherige Anfahren einer bekannten Position nicht mög
lich, während des Betriebs zu prüfen, ob eine korrekte Posi
tionserfassung erfolgt.
Oftmals wird die erforderliche bekannte Position in der
Art festgelegt, daß auf einer weiteren Spur eine Kon
troll- b.z.w. Referenzmarke aufgebracht wird. In der
Patentschrift DD-PS 1 44 957 sind auf einer solchen
Spur mehrere Kontrollmarken aufgebracht, was der
Flexibilisierung des Systems dient. Ist jedoch die für
einen betreffenden Betriebsfall günstigste Einstellung
einmal festgelegt, so muß auch hier stets immer die
selbe Kontrollmarke zur Verifizierung der absoluten
Position angefahren werden.
Von diesen Nachteilen sind zwar diejenigen bekannten Positions
erfassungssysteme der eingangs genannten Art frei, welche
eine absolute Positionsmessung durchführen. Sie erfordern
aber in der Regel eine relativ große Anzahl von parallelen
Spuren und eine noch wesentlich größere Anzahl von Leseköp
fen. Daher sind sie aufwendig. Ferner fehlt in vielen Fällen
der erforderliche Einbauraum für ein so umfangreiches System.
Nachteilig ist außerdem, daß ein Dualcode in der Regel nicht
brauchbar ist, da er immer dann zu Fehlern führt, wenn in
mehreren Spuren gleichzeitig ein Signalwechsel erfolgen müßte,
wegen unvermeidbarer Ungenauigkeiten aber diese Signalwechsel
nicht gleichzeitig erfolgen. Man muß deshalb mit einem ein
schrittigen Code arbeiten, was, um zu einer stetigen Folge
von Positionsnummern zu gelangen, eine zusätzliche Umcodie
rungsschaltung erforderlich macht.
Zwar ermöglicht ein bekanntes Positionserfassungssystem
(DE-PS 30 28 055), diese Nachteile zu vermeiden. Bei diesem
System muß jedoch über die gesamte Länge der Bahn, längs de
ren die Positionen zu bestimmen sind, ein die einzelnen Po
sitionen repräsentierender Code aufgebracht sein, was bedeu
tet, daß eine Folge von Bit-Muster verwendet werden muß, die
sich an keiner Stelle wiederholen darf. Mit diesem Nachteil,
welcher insbesondere bei der fertigungstechnischen Realisie
rung Probleme aufwerfen kann, sind allerdings auch jene Po
sitionserfassungssysteme behaftet, welche nur eine absolute
Positionsmessung durchführen und nicht im Bereich zwischen
zwei benachbarten absoluten Positionen eine inkrementale Mes
sung verwenden.
Diesbezüglich stellt das System gemäß EP 0 268
558 A2 eine Verbesserung dar. Es müssen sich aber
alle Spuren in voller Länge längs der Bahn
erstrecken, entlang derer die zu ermittelnden Posi
tionen liegen. Die Marken aller Spuren sind über eine
Tabelle oder Rechenvorschrift auszuwerten und
müssen bezüglich Lage und Auflösung dieselbe Prä
zision wie die Inkrementalspur aufweisen. Zur
Erfassung mehrgängiger Drehbewegungen muß ein
präzises und spielfreies Untersetzungsgetriebe vorge
schaltet werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Positionserfas
sungssystem zu schaffen, das nicht nur von der Bewegungsrich
tung und Bewegungsgeschwindigkeit der Spur relativ zur Lese
einrichtung unabhängig ist, sondern bei dem die Wahl und der
Werteumfang des Codes keiner Einschränkung unterliegt und
sich eine hohe Informationsdichte erreichen läßt, aber den
noch der Aufwand gering und die fertigungstechnische Realisie
rung problemlos ist. Diese Aufgabe löst ein Positionserfas
sungssystem mit den Merkmalen des Anspruches 1.
Da nur drei Spuren und höchstens vier Leseköpfe benötigt
werden, sind der Aufwand und der Raumbedarf gering. Die Be
schränkung auf drei Spuren und die verwendbaren einfachen
Bit-Muster schließen Probleme bei der fertigungstechnischen
Realisierung aus.
Das Prinzip, auf dem die erfindungsgemäße Lösung beruht, be
steht darin, die absoluten Positionen, welche durch äquidi
stante Markierungen einer Spur bestimmt sind, aufgrund der
Anzahl von Schritten einer anderen Spur mit äquidistanten
Markierungen zu ermitteln, um die sich die zu bestimmende Po
sition von einem ganzzahligen Vielfachen der sich wiederholen
den Markierungsfolge der anderen Spur unterscheidet, wobei
erforderlich ist, daß sich die beiden Spuren relativ zueinan
der schlupffrei bewegen, wenn die Leseeinrichtung relativ zur
Bahn längs dieser sich bewegt. Die Wahl und der Wert des Code
umfanges unterliegen deshalb keiner Einschränkung. Darüber
hinaus läßt sich, weil nur drei Spuren erforderlich sind,
eine hohe Informationsdichte erreichen.
Da die absolute Position aufgrund einer Schrittzählung be
stimmt wird, bietet es sich an, gemäß Anspruch 2 die Positions
bestimmung zwischen zwei benachbarten absoluten Positionen
aufgrund einer inkrementalen Schrittzählung vorzunehmen. Da
bei kann der Abstand zwischen zwei benachbarten absoluten Po
sitionen so gering gewählt werden, daß es nicht störend ist,
beim Einschalten der Energieversorgung, nach einer Unterbre
chung der Energieversorgung oder einer sonstigen Störung zu
nächst eine der beiden benachbarten absoluten Positionen an
fahren zu müssen, ehe gültige Positionswerte ausgegeben werden
können.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist nur der eine Spur
träger drehbar gelagert und gemäß Anspruch 3 ausgebildet. Es
ist aber auch möglich, statt einer langgestreckten Ausbildung
des anderen Spurträgers diesen als Scheibe auszubilden und
ebenfalls drehbar zu lagern. In diesem Falle kann man die Bewe
gungsübertragungseinrichtung so ausbilden, daß bei einer vollen
Umdrehung der einen Scheibe der Drehwinkel der anderen um die
vorbestimmte Anzahl von Schritten der ersten Spur kleiner
oder größer als eine volle Umdrehung ist. Es genügt dann eine
einzige Marke auf der zweiten Scheibe.
Die Bewegungsübertragungseinrichtung zwischen den relativ zu
einander bewegbaren Spurträgern muß nur eine schlupffreie Kop
pelung gewährleisten. Im übrigen kann sie beliebig ausgebil
det sein. Vorzugsweise weist sie zwei ineinandergreifende Ver
zahnungen gemäß Anspruch 5 auf. Da in der Regel eine Positions
erfassung sowohl in der einen Bewegungsrichtung als auch der
anderen Bewegungsrichtung längs der Bahn erforderlich ist,
ist gemäß Anspruch 6 vorzugsweise ein Vorwärts/Rückwärts-Zähler
an den der ersten Spur zugeordneten Teil der Leseeinrichtung
angeschlossen. Für diesen Zähler liefert der der dritten Spur
zugeordnete Teil der Leseeinrichtung bei jeder Markierung ein
Rückstellsignal. Weiterhin ist bei dieser Ausführungsform die
sem Zähler ein setzbarer Zähler nachgeschaltet, an den von dem
der zweiten Spur zugeordneten Teil der Leseeinrichtung bei
jeder Markierung ein Übernahmesignal für die Übernahme des
Zählwertes des Vorwärts/Rückwärts-Zählers liefert. Für den
Fall, daß eine Zählung in beiden Richtungen erfolgen muß, ist
ferner gemäß Anspruch 7 zwischen den beiden Zählern eine
Borger/Übertrag-Schaltung vorgesehen.
Vorzugsweise ist ferner eine logische Schaltung gemäß Anspruch
8 vorgesehen, die nur dann ein Ausgangssignal erzeugt, wenn
ein gültiger Positionswert abgefragt werden kann.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform sind die Marken der
dritten Spur oder der ihnen zugeordnete Teil der Leseeinrich
tung so angeordnet, daß das Lesen dieser Marken zwischen den
Lesen der Marken der ersten Spur erfolgt.
Sofern man die erste Marke der dritten Spur wegläßt und den
mechanischen Nullpunkt beispielsweise auf die zweite Marke
legt, können die Marken dieser Spur sowie diejenigen der zwei
ten Spur nie gleichzeitig abgetastet werden. Werden nun diese
Marken so gelegt, daß ihre Erfassung auf verschiedenen Flanken
der Marken der ersten Spur zu liegen kommt, so können die Mar
ken der zweiten und dritten Spur mit einem einzigen Lesekopf
erfaßt werden, da anhand der Flanken der Auswerteschaltung
eindeutige Unterscheidungskriterien zur Verfügung stehen. Wäre
beispielsweise die zweite Spur einer längs der dritten Spur
abrollenden Scheibe zu geordnet, dann könnte man die Marke
der zweiten Spur an einer Fahne vorsehen, welche über den
Scheibenrand hinausragt und sich bis in die dritte Spur hinein
erstrecken kann.
Im folgenden ist die Erfindung anhand eines in der Zeichnung
dargestellten Ausführungsbeispieles im einzelnen erläutert.
Es zeigen
Fig. 1 eine schematische Darstellung des Ausführungs
beispieles einschließlich des zugehörigen
Blockschaltbildes,
Fig. 2 einen vergrößert dargestellten Ausschnitt der
Fig. 1.
Ein Positionserfassungssystem zur Erfassung und Angabe der
absoluten Positionswerte längs einer langgestreckten Bahn
weist eine sich längs dieser Bahn erstreckende Zahnstange 1
auf. Längs der Bahn und dieser Zahnstange 1 ist ein als
Ganzes mit 2 bezeichneter Sensorkopf sowohl in der durch den
Pfeil V in Fig. 1 angegebenen Vorwärtsrichtung als auch in
der entgegengesetzten Richtung bewegbar, welche durch den Pfeil
R in Fig. 1 gekennzeichnet ist. Der Sensorkopf 2, dessen tra
gende Struktur nicht dargestellt ist, weist eine drehbar gela
gerte Scheibe 3 auf, die an ihrem Umfang mit einer Stirnver
zahnung 4 versehen ist, welche mit der korrespondierend aus
gebildeten Verzahnung der Zahnstange 1 in Eingriff steht. Wie
die Fig. 1 und 2 zeigen, kreuzt die Drehachse der Scheibe 3
die Längsachse der Zahnstange 1 im rechten Winkel.
Auf einer zur Drehachse der Scheibe 3 konzentrisch verlaufen
den ersten Spur sind äquidistant siebzehn Marken S angeordnet,
deren Erstreckung in Richtung der ersten Spur 5 1/34 der mitt
leren Spurlänge beträgt. Die Flanken der Marken S verlaufen
radial zur Drehachse. Eine zweite zur Drehachse der Scheibe 3
konzentrische Spur 6, welche sich an den äußeren Rand der er
sten Spur 5 anschließt, ist mit einer einzigen Marke R verse
hen, welche die Form eines radial verlaufenden Striches hat,
wobei der Strich auf diejenige Flanke einer der Marken S aus
gerichtet ist, welche bei einer Bewegung des Sensorkopfes 1
in Vorwärtsrichtung die hintere Flanke bildet.
Längs der auch als Spurträger dienenden Zahnstange 1 verläuft
eine dritte Spur 7, die mit Marken T versehen ist. Der Abstand
von zwei aufeinanderfolgenden Marken T in Bahnlängsrichtung,
d. h. das Schrittmaß der dritten Spur 7, beträgt das 16-fache
des Schrittmaßes der ersten Spur 5, also des Abstandes der
Vorderflanke einer Marke S von der Vorderflanke der nächsten
Marke S.
Eine als Ganzes mit 8 bezeichnete Lese-Einrichtung weist einen
Lesekopfträger 9 auf, welcher im Ausführungsbeispiel einen
von der Drehachse der Scheibe 3 durchdrungenen und sich stets
lotrecht zur Längserstreckung der dritten Spur 7 über diese
hinweg erstreckenden Hauptarm sowie einen von diesem aus sich
über die erste Spur 5 hinweg erstreckenden Nebenarm hat. Der
Hauptarm des Lesekopfträgers 9 trägt einen auf die erste Spur
ausgerichteten ersten Lesekopf L1, einen auf die zweite Spur 6
ausgerichteten Lesekopf L2 und einen auf die dritte Spur 7
ausgerichteten dritten Lesekopf L3. Der Nebenarm trägt einen
auf die erste Spur 5 ausgerichteten Lesekopf L1′, der so bezüg
lich des ersten Lesekopfes L1 angeordnet ist, daß erkennbar
ist, ob sich der Sensorkopf 2 in Vorwärtsrichtung oder in
Rückwärtsrichtung bewegt.
Die Marken T, von denen in Fig. 1 die der 0-Position zugeordnete
mit T₀, die der ersten absoluten Position zugeordnete mit T₁,
die der zweiten absoluten Position zugeordnete mit T₂ bezeich
net sind, sind so bezüglich der Marken S angeordnet, daß sie
vom Lesekopf L3 erfaßt werden, wenn der Lesekopf L1 zwischen
den Vorderflanken von zwei aufeinanderfolgenden Marken S steht.
Die beiden Leseköpfe L1 und L1′ sind an die beiden Eingänge
eines Vorwärts/Rückwärts-Zählers angeschlossen, dessen einer
Ausgang über eine nicht dargestellte Borger/Übertrag-Schaltung
mit dem Eingang eines setzbaren, vor- und rückwärtszählenden
Zählers 11 verbunden ist. Ein anderer Ausgang des Vorwärts/
Rückwärts-Zählers 10 ist mit einem zweiten Eingang des setzba
ren Zählers 11 sowie mit einer ersten, vierstelligen Zähler
standsanzeige 12 verbunden, welche den niederwertigeren Posi
tionswert wiedergibt. Eine zweite, ebenfalls vierstellige Zäh
lerstandsanzeige 13, die mit dem Ausgang des setzbaren Zäh
lers 11 verbunden ist, gibt dessen Zählerstand als den höher
wertigeren Positionswert wieder. Über einen weiteren Eingang
wird dem setzbaren Zähler 11 ein vom zweiten Lesekopf L2 beim
Abtasten der Marke R erzeugter Übernahmeimpuls zugeführt. Die
ser Impuls wird auch an den einen Eingang einer Signalauswerte
schaltung 14 angelegt, die nur dann ein Gültig-Signal abgibt,
wenn zuvor ein richtiger Positionswert gebildet worden ist.
Der andere Eingang der Signalauswerteschaltung 14 ist ebenso
wie der Rücksetzeingang des Vorwärts/Rückwärts-Zählers 10 mit
dem dritten Lesekopf L3 verbunden, der beim Abtasten jeder
der Marken T einen Rücksetzimpuls abgibt.
Im Ausführungsbeispiel erfolgt mittels des ersten Lesekopfes
L1 eine 1-Flanke-Zählung, d. h., der Zählvorgang wird nur durch
die vordere Flanke jeder Marke S ausgelöst, wobei die Signale
des Lesekopfes L1′ in bekannter Weise zur Bestimmung der Dreh
richtung herangezogen werden. Wird in der in den Fig. 1 und 2
dargestellten Stellung des Lesekopfes 2, in dem sich der Haupt
arm des Lesekopfträgers 9 zwischen den Marken T₀ und T₁ befin
det, der Sensorkopf 2 eingeschaltet, dann kann aufgrund des
Zählerstandes des Vorwärts/Rückwärts-Zählers 10 und des setz
baren Zählers 11 zunächst noch kein gültiger Positionswert
angegeben werden. Die Signalauswerteschaltung 14 gibt, da an
ihrem Eingang noch keine Signale aufgetreten sind, ein Ungül
tig-Signal oder kein Gültig-Signal aus. Wird nun der Sensor
kopf 2 in Vorwärtsrichtung, also in Richtung des Pfeiles V
bewegt, dann erkennt der erste Lesekopf L1 die vordere oder
1-Flanke der in Fig. 2 mit S₁ bezeichneten Marke S. Dieser
erste Zählschritt wird vom Vorwärts/Rückwärts-Zähler 10 er
faßt. Bei der weiteren Bewegung des Sensorkopfes 2 in Vorwärts
richtung erscheint die Marke T₁ unter dem dritten Lesekopf L3,
wodurch der Vorwärts/Rückwärts-Zähler 10 zurückgesetzt, also
auf 0 gestellt wird. Diesen Rücksetzimpuls speichert die Sig
nalauswerteschaltung 14. Während der weiteren Bewegung löst
als nächstes die 1-Flanke der Marke S₂ einen Zählschritt aus,
so daß der Vorwärts/Rückwärts-Zähler 10 nunmehr den Zähler
stand 1 aufweist, den auch die Zählerstandsanzeige 12 anzeigt.
Im weiteren Verlauf dieser Bewegung erscheint die als Referenz
merke dienende Marke R der zweiten Spur 6 unter dem zweiten
Lesekopf L2, wodurch der Zählerstand des Vorwärts/Rückwärts-
Zählers 10 in den setzbaren Zähler 11 übernommen und in der
Zählerstandsanzeige 13 angezeigt wird. Dieser Übernahmeimpuls
wird in der Signalauswerteschaltung 14 mit dem zuvor gespei
cherten Rücksetzimpuls verknüpft. Das Ergebnis wird gespeichert
und als Gültig-Signal zur Bestätigung oder Weiterverarbeitung
des ermittelten Positionswertes ausgegeben. Die beiden Zäh
lerzustandsanzeigen 12 und 13 zeigen nun je den Wert 1 an.
Da der Positionswert im Hexadezimalsystem wiedergegeben wird
und die erste Zählerzustandsanzeige 12 der niederwertigeren
Stelle zugeordnet ist, hat die augenblickliche Position des
Sensorkopfes 2 den Hexadezimalwert 11, der dem Dezimalwert 17
entspricht. Dieser Wert ist richtig, weil Marke T₁ um 16
Schritte von der Marke T₀ entfernt ist und der Hexadezimalwert
11 erst erscheint, wenn die Marke T₁ um einen Schritt der
ersten Spur 5 überfahren ist.
Wird die Bewegung des Sensorkopfes 2 in Vorwärtsrichtung fort
gesetzt, dann bewirkt jede 1-Flanke der vom ersten Lesekopf L1
erkannten Marken S einen Zählimpuls, welche der Vorwärts/Rück
wärts-Zähler 10 addiert. Der von der ersten Zählerstandsan
zeige 12 ablesbare Wert ändert sich entsprechend. Wird die
Marke T₂ abgetastet, dann wird der Vorwärts/Rückwärts-Zäh
ler 10 wieder zurückgesetzt. Nun müssen noch zwei Marken S
erfaßt und damit zwei Zählimpulse abgegeben werden, bis die
Marke R wieder einen Übernahmeimpuls erzeugt. Dieser Impuls
veranlaßt, daß beide Zählerstandsanzeigen 12 und 13 nun je
die Zahl 2 anzeigen. Die Zahl 22 im Hexadezimalsystem ent
spricht der Zahl 34 im Dezimalsystem. Tatsächlich befindet
sich nun der Sensorkopf 2 in einer Position, welche um zwei
Schritte gegenüber der durch die Marke T₂ bestimmten absoluten
Position mit dem Wert 16 versetzt ist. Dementsprechend nimmt
bei jeder folgenden Marke T die Versetzung um einen weiteren
Schritt zu.
Bei einer Bewegung des Sensorkopfes 2 in der Rückwärtsrichtung,
die durch den Pfeil R dargestellt ist, arbeitet das Positions
erfassungssystem analog, wobei die Borger/Übertrag-Schaltung
zwischen dem Vorwärts/Rückwärts-Zähler 10 und dem setzbaren
Zähler 11 dafür sorgt, daß letzterer auch zwischen den einzel
nen Übernahmeimpulsen, die vom zweiten Lesekopf L2 erzeugt
werden, stets die korrekte Position wiedergibt.
Statt der gewählten 1-Flanken-Zählung könnte zur Erhöhung der
Auflösung selbstverständlich auch eine 2- oder 4-Flanken-Zäh
lung gewählt werden. Zweckmäßigerweise wären dann dementspre
chend auf der Scheibe 3 zwei bzw. 4 Marken R vorzusehen.
Man könnte aber auch statt dessen das niederwertigste oder die
beiden niederwertigsten Bits aus dem Vorwärts/Rückwärts-Zähler
10 nicht in den setzbaren Zähler 11 übernehmen.
Weiterhin wäre es beispielsweise möglich, die Rollen der bei
den Leseköpfe L2 und- L3 und dementsprechend die Funktion der
Marken R und T zu vertauschen. Dann kann auch bei Verwendung
von nur einer Marke auf der zweiten Spur 6 eine 2- oder
4-Flankenzählung vorteilhaft sein. So würden sich bei sechzehn
Marken S auf der ersten Spur 5 bei einer 4-Flanken-Zählung
64 Schritte ergeben. Das Schrittmaß x der dritten Spur 7 wäre
dann auf 65 Schritte festzulegen. Allerdings müßte man dann
die Stellenzahl sowohl des Vorwärts/Rückwärts-Zählers 10 als
auch des setzbaren Zählers 11 auf jeweils sechs Bit (binär)
erweitern.
Zur Erhöhung der zulässigen Toleranzen der Marken R und T
könnten diese auch derart gestaltet und mit den Zählern 10
und 11 verknüpft werden, daß eine Abfrage dieser Marken nur
beim Auftreten einer Zählflanke der Marken S erfolgen kann.
Ferner wäre es möglich, die Marke T₀ nicht zu benutzen, den
mechanischen Nullpunkt also beispielsweise auf die Marke T₁
zu legen. Man könnte dabei, falls notwendig, bei der Signal
auswertung durch Abzug eines Offset-Wertes die Position elek
trisch wieder auf Null beziehen. Der Vorteil einer solchen
Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Lösung besteht darin, daß
die Marken T und R nie gleichzeitig unter die Leseköpfe L2
bzw. L3 kämen. Würden die Marken T und R nun so gelegt, daß
ihre Erfassung auf verschiedene Flanken der Marken S fällt,
dann könnten die Marken T und R mit einem einzigen Lesekopf
erfaßt werden. Die Marke R würde dann beispielsweise durch
eine Fahne gebildet, welche über die Scheibe 3 hinaus verlän
gert ist und in den Lesebereich des dritten Lesekopfes L3
hineinragen kann. Der Sensorkopf würde nur drei Leseköpfe
benötigen.
Claims (11)
1. Positionserfassungssystem mit drei äquidistante Mar
kierungen für unterschiedliche Schrittmaße tragenden Spuren,
von denen sich wenigstens die eine längs der Bahn erstreckt,
entlang deren die zu bestimmenden Positionen liegen, einer
Leseeinrichtung für die Markierungen und einer Signalverar
beitungslelektronik, dadurch gekennzeichnet, daß
- a) das Schrittmaß der dritten Spur (7) um eine vorbestim te Anzahl von Schritten der ersten Spur (5) kleiner oder größer ist als das Schrittmaß der zweiten Spur (6), das ein vorbestimmtes Vielfaches des Schrittmaßes der ersten Spur (5) beträgt,
- b) die zweite und dritte Spur (6, 7) auf je einem Spur träger (1, 3) vorgesehen sind, von denen der eine (1) derjenige ist, der sich längs der Bahn erstreckt,
- c) die beiden Spurträger (1, 3) relativ zueinander schlupf frei bewegbar und über eine Bewegungsübertragungsein richtung miteinander gekoppelt sind,
- d) die erste Spur (5) an einem der beiden Spurträger (1, 3) vorgesehen ist,
- e) die Signalverarbeitungselektronik die absoluten Posi tionen aufgrund der Anzahl von Schritten der ersten Spur (5) bestimmt, um welche die bei einer Positions abtastung längs der Bahn jeweils aufeinanderfolgenden Marken (R, T) der zweiten und dritten Spur (6, 7) ge geneinander versetzt sind.
2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Signalverarbeitungselektronik alle Positionen zwischen
zwei aufeinanderfolgenden Positionen, von denen die absolu
ten Positionswerte bestimmbar sind, durch Berücksichtigung
der inkrementalen Schrittzählung zwischen diesen beiden Po
sitionen aufgrund der ersten Spur (5) bestimmt.
3. System nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß zumindest der eine Spurträger (3) drehbar gelagert ist,
jede von ihm getragene Spur (5, 6) konzentrisch zu seiner
Drehachse verläuft und dieser Spurträger (3) sich bei einer
Drehbewegung relativ zum anderen Spurträger (1) längs dessen
Spur (7) bewegt.
4. System nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß
die erste und zweite Spur (5, 6) gemeinsam auf dem drehbar
gelagerten Spurträger (3) angeordnet sind.
5. System nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Bewegungsübertragungseinrichtung zwei inein
andergreifende Verzahnungen aufweist, von denen je eine an
jedem Spurträger (1, 3) vorgesehen ist.
6. System nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekenn
zeichnet, daß an den der ersten Spur (5) zugeordneten Teil
(L1, L1′) der Leseeinrichtung (8) ein Vorwärts/Rückwärts-Zähler
(10) angeschlossen ist, der der zweiten Spur (6) zugeordnete
Teil (L2) der Leseeinrichtung (8) bei jeder Marke (R) ein Rück
setzsignal für den Vorwärts/Rückwärts-Zähler (10) liefert,
dem Vorwärts/Rückwärts-Zähler (10) ein setzbarer Zähler (11)
nachgeschaltet ist, der der dritten Spur (7) zugeordnete Teil
(L3) der Leseeinrichtung (8) bei jeder Marke (R) ein Übernahme
signal an den setzbaren Zähler (11) für die Übernahme des
Zählerstandes des Vorwärts/Rückwärts-Zählers (10) liefert,
und daß der Zählerstand des Vorwärts/Rückwärts-Zählers (10)
als die niederwertigere Stelle dem die höherwertigere Stelle
bildenden Zählerstand des setzbaren Zählers (11) zur Bildung
der den absoluten Wert der Position kennzeichnenden Zahl zu
geordnet ist.
7. System nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß
zwischen dem Ausgang des Vorwärts/Rückwärts-Zählers (10) und
dem Eingang des setzbaren Zählers (11) eine Borger/Übertrag-
Schaltung angeordnet ist.
8. System nach einem der Ansprüche 1 bis 7, gekennzeich
net durch eine logische Schaltung (14) mit Eingängen für das
Rücksetzsignal und das Übernahmesignal zur Erzeugung eines
Gültig-Signals für den ermittelten Positionswert.
9. System nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Anordnung der Marken (T) der dritten
Spur (7) und/oder der ihnen zugeordnete Teil (L3) der Leseein
richtung (8) so getroffen ist, daß das Lesen dieser Marken (T)
zwischen dem Lesen der Marken (S) der ersten Spur (1) erfolgt.
10. System nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch ge
kennzeichnet, daß die erste Marke (T₀) der dritten Spur (7)
weggelassen ist und durch eine Korrekturschaltung ein Offset-
Wert vom Positionswert abgezogen wird.
11. System nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch ge
kennzeichnet, daß die erste Marke (T₀) der dritten Spur wegge
lassen ist, die Marken (R, T) der zweiten und dritten Spur
unterschiedlichen Flanken der Marken (S) der ersten Spur (5)
zugeordnet sind und die Ablesung der Marken (R, T) der zweiten
und dritten Spur (6, 7) mit einem einzigen Abtaster (L3) der
Leseeinrichtung (7) erfolgt.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19883829636 DE3829636C2 (de) | 1988-09-01 | 1988-09-01 | Positionserfassungssystem |
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DE3829636A1 DE3829636A1 (de) | 1990-03-15 |
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DE19883829636 Expired - Fee Related DE3829636C2 (de) | 1988-09-01 | 1988-09-01 | Positionserfassungssystem |
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Cited By (1)
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DE10056448B4 (de) * | 2000-11-14 | 2005-12-08 | Dr. Johannes Heidenhain Gmbh | Absolutes Längenmeßsystem |
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DE19605910B4 (de) * | 1996-02-17 | 2005-04-21 | Schenck Process Gmbh | Vorrichtung zum Messen eines Massestroms nach dem Coriolis-Meßprinzip |
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DD144957A1 (de) * | 1979-07-16 | 1980-11-12 | Dieter Bock | Wegmesseinrichtung fuer be-und verarbeitungsmaschinen |
DE3028055A1 (de) * | 1980-07-24 | 1982-02-11 | Manfred 7121 Gemmrigheim Taake | Erfassungssystem fuer informationen |
EP0268558A2 (de) * | 1986-11-19 | 1988-05-25 | Leica AG | Längen- oder Winkelmesseinrichtung |
-
1988
- 1988-09-01 DE DE19883829636 patent/DE3829636C2/de not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
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DE3829636A1 (de) | 1990-03-15 |
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