DE4402401C2

DE4402401C2 - Angle measuring device with several scanning points

Info

Publication number: DE4402401C2
Application number: DE19944402401
Authority: DE
Inventors: Kurt Feichtinger
Original assignee: Dr Johannes Heidenhain GmbH
Current assignee: Dr Johannes Heidenhain GmbH
Priority date: 1994-01-27
Filing date: 1994-01-27
Publication date: 1997-05-22
Anticipated expiration: 2014-01-28
Also published as: DE4402401A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Winkelmeßeinrichtung mit einer um einen Dreh punkt drehbaren Teilscheibe, die eine inkrementale Winkelteilung trägt und die von mehreren, am Umfang der Teilscheibe angeordneten Abtastein heiten abgetastet wird.The invention relates to an angle measuring device with one rotation point rotatable disc that carries an incremental angular division and that of several scanning stones arranged on the circumference of the graduated disk units is scanned.

Derartige Winkelmeßeinrichtungen werden insbesondere bei Bearbei tungsmaschinen zur Messung der Relativlage eines Werkzeuges bezüglich eines zu bearbeitenden Werkstückes sowie bei Koordinatenmeßmaschinen zur Ermittlung von Lage und/oder Abmessungen von Prüfobjekten einge setzt.Angle measuring devices of this type are used especially in machining processing machines for measuring the relative position of a tool with respect of a workpiece to be machined and for coordinate measuring machines to determine the position and / or dimensions of test objects puts.

Unter Winkelmeßeinrichtungen subsummiert man sowohl absolute als auch inkrementale - also relative - Winkelmeßeinrichtungen, bei denen die Tei lung eines Teilungsträgers von einer Abtasteinheit zur Erzeugung von peri odischen Abtastsignalen abgetastet wird, aus denen in einer Auswerteein richtung Meßwerte für die Relativlage der beiden zueinander verschiebba ren Objekte, beispielsweise des Werkzeuges und des Werkstückes bzw. der beiden zu gehörigen Maschinenteile der Bearbeitungsmaschine, gewonnen werden.Angle measuring devices subsume both absolute and incremental - i.e. relative - angle measuring devices in which the part Development of a graduation carrier from a scanning unit to generate peri or sampled scanning signals, from which in an evaluation direction Measured values for the relative position of the two displaceable to each other ren objects, for example the Tool and the workpiece or both associated machine parts of the processing machine, be won.

Bei einer Winkelmeßeinrichtung kann die Teilung des Teilungsträgers aber partielle Teilungsungenauig keiten aufweisen. Zudem können Exzentrizitäten zwischen der Winkelteilung und der Drehachse der beiden zu messenden Objekte auftreten. Diese vorge nannten Störeinflüsse können aber negative Aus wirkungen auf die geforderte Meßgenauigkeit haben. Bei derartigen Positionsmeßeinrichtungen können aber diese negativen Störeinflüsse auf die Meß genauigkeit dadurch weitgehend vermieden werden, daß die Teilung des Teilungsträgers von mehreren Abtasteinheiten beispielsweise an zwei oder vier Abtaststellen abgetastet und die von den Abtast einheiten erzeugten periodischen Abtastsignale gleicher Phasenlage einander analog überlagert werden. Durch diese analoge Überlagerung der periodischen Abtastsignale können partielle Tei lungsungenauigkeiten ausgemittelt werden. Mit zwei Abtasteinheiten können bei einer Winkelmeßeinrich tung Exzentrizitätsfehler und mit zwei weiteren Abtasteinheiten der sogenannte 2ϕ-Fehler der Teil scheibe eliminiert werden.In the case of an angle measuring device, the division of the Division carrier but partial division inaccurate have features. In addition, eccentricities can between the angular division and the axis of rotation of the occur both objects to be measured. This featured called disturbances can negative out have effects on the required measuring accuracy. With such position measuring devices can but these negative interferences on the measuring accuracy can be largely avoided, that the division of the division carrier by several Scanning units, for example on two or four Sampled points and those of the samples units generate periodic scanning signals same phase position superimposed on each other analog will. Through this analog overlay the periodic scanning signals can partial Tei inaccuracies are averaged out. With two Scanning units can be with an angle measuring device tion eccentricity error and with two more Scanning units the so-called 2ϕ error of the part disc are eliminated.

Die US 4,580,047 beschreibt eine Winkelmeßein richtung mit zwei Abtasteinheiten an zwei diametral gegenüberliegenden Abtaststellen zur Eliminierung von Exzentrizitätsfehlern und zur Überwachung der Phasenlage der periodischen Abtastsignale. US 4,580,047 describes an angle measurement direction with two scanning units on two diametrical opposite sampling points for elimination of eccentricity errors and for monitoring the Phase position of the periodic scanning signals.

Die DE-OS 18 11 961 offenbart ebenfalls eine Win kelmeßeinrichtung mit zwei Abtasteinheiten an zwei diametral gegenüberliegenden Abtaststellen, deren periodische Abtastsignale einander in analoger Form additiv überlagert werden, so daß neben der Unwirk sammachung von eventuellen Teilungsungenauigkeiten der Teilscheibe auch Exzentrizitätsfehler der Lagerung der Teilscheibe eliminiert werden.DE-OS 18 11 961 also discloses a win kelmeßeinrichtung with two scanning units on two diametrically opposite sampling points whose periodic scanning signals each other in analog form be additively superimposed, so that in addition to the ineffectiveness collection of possible division inaccuracies the indexing disc also the eccentricity error Storage of the index plate can be eliminated.

Die z. B. bei der Doppelabtastung der Winkelteilung einer Winkelmeßeinrichtung mittels der beiden Ab tasteinheiten an den beiden Abtaststellen gewon nenen zwei periodischen Abtastsignale gleicher Pha senlage weisen im theoretischen Fall einer nicht vorhandenen Exzentrizität keine gegenseitige Pha senverschiebung auf. Die praktisch immer vorhandene Exzentrizität bewirkt jedoch eine gegenseitige Pha senverschiebung der beiden periodischen Abtastsi gnale, die bis zu einem gewissen Grad ohne nach teilige Auswirkung auf die Meßgenauigkeit zugelas sen werden kann; die noch zulässige Exzentrizität sollte daher ein Zehntel der Gitterkonstanten (Periodenlänge) der Winkelteilung nicht überschrei ten. Bei Überschreitung dieses Grenzwertes besteht die Gefahr, daß das analoge Summensignal der beiden periodischen Abtastsignale zu klein wird. Beträgt die Exzentrizität ein Viertel der Gitterkonstanten der Winkelteilung, so eilen das erste periodische Abtastsignal der ersten Abtasteinheit an der ersten Abtaststelle um 90° in der Phase vor und das zweite Abtastsignal der zweiten Abtasteinheit an der zwei ten Abtaststelle um 90° in der Phase nach, so daß die beiden periodischen Abtastsignale einen gegen seitigen Phasenunterschied um 180° aufweisen, der zu einer Auslöschung ihres Summensignales führt, so daß kein Meßwert gebildet werden kann. The z. B. in the double scanning of the angular division an angle measuring device by means of the two Ab Probe units won at the two sampling points nenen two periodic scanning signals of the same Pha In the theoretical case, one location does not have one existing eccentricity no mutual Pha shift on. The practically always there However, eccentricity causes a mutual pha shift of the two periodic samples gnale that to a certain extent without after partial effect on the accuracy of measurement can be sen; the still allowed eccentricity should therefore be a tenth of the lattice constant (Period length) of the angular division must not be exceeded If this limit is exceeded, there is the danger that the analog sum signal of the two periodic scanning signals becomes too small. Amounts the eccentricity a quarter of the lattice constant the angular division, so hurry the first periodic Scanning signal of the first scanning unit on the first Sampling point in phase before 90 and the second Sampling signal of the second scanning unit on the two th sampling point by 90 ° in phase, so that the two periodic scanning signals one against side phase difference by 180 °, the leads to an extinction of their sum signal, so that no measured value can be formed.

Die Gefahr der Überschreitung dieses Grenzwertes besteht insbesondere bei großen Beschleunigungen durch Stöße oder Vibrationen der Bearbeitungs maschine bei einer Werkstückbearbeitung. In diesem Fall ist die Doppelabtastung, die im Normalbetrieb zur Erhöhung der Meßgenauigkeit dient, von Nach teil, da die beiden periodischen Abtastsignale bei ihrer Summenbildung sich gegenseitig ganz oder zu mindest teilweise aufheben können, so daß fehler hafte Meßergebnisse die Folge sind.The danger of exceeding this limit exists especially at high accelerations due to shocks or vibrations during machining machine during workpiece processing. In this The case is double scanning, which is in normal operation serves to increase the measuring accuracy, from after partly because the two periodic scanning signals at their total formation mutually or entirely can at least partially cancel, so that errors Adhesive measurement results are the result.

In der DE 37 26 260 A1 ist eine Winkelmeßeinrich tung mit mehreren Abtasteinheiten an mehreren Ab taststellen beschrieben, bei der die durch eine vorliegende Exzentrizität bedingten gegenseitigen Phasenverschiebungen der gewonnenen periodischen Abtastsignale überprüft werden. Ergibt diese Über prüfung der gegenseitigen Phasenverschiebungen der periodischen Abtastsignale der verschiedenen Ab tasteinheiten an den zugehörigen Abtaststellen eine unzulässige Überschreitung eines vorgegebenen Tole ranzbereiches, so werden die periodischen Abtastsi gnale der verschiedenen Abtasteinheiten mittels einer Steuereinrichtung ungleich gewichtet; dabei werden die Amplitude des einen periodischen Abtast signales vergrößert und die Amplitude des anderen periodischen Abtastsignales verringert, so daß eine teilweise oder sogar ganze Aufhebung bei ihrer Sum menbildung vermieden wird. Diese Positionsmeßein richtung ist aber wegen der Steuereinrichtung zur Gewichtung der periodischen Abtastsignale relativ aufwendig aufgebaut. DE 37 26 260 A1 describes an angle measuring device device with several scanning units on several described touch points, where the through a present eccentricity is mutual Phase shifts of the periodic obtained Scan signals are checked. Returns this about checking the mutual phase shifts of the periodic scanning signals of the various Ab scanning units at the associated sampling points inadmissible exceeding of a specified tole ranzbereiches, so the periodic scanning gnale of the different scanning units by means of a control device weighted unevenly; there become the amplitude of a periodic scan signals increased and the amplitude of the other periodic scanning signals reduced so that a partial or even total cancellation of their sum formation of men is avoided. This position measurement direction is because of the control device Weighting of the periodic scanning signals relative elaborately constructed.

Aus der DE 39 14 557 A1 ist eine ähnliche Winkelmeßeinrichtung bekannt. Anstelle der ungleichen Wichtung der Amplituden der Abtastsignale wird bei einer unzulässig großen Exzentrizität die Position nur aus Abtastsigna len einer einzigen Abtasteinheit gewonnen.A similar angle measuring device is known from DE 39 14 557 A1. Instead of the unequal weighting of the amplitudes of the scanning signals in the case of an impermissibly large eccentricity, the position only from the scanning signal len of a single scanning unit.

Mit keiner der vorbeschriebenen inkrementalen - also relativ messenden - Winkelmeßeinrichtungen ist eine absolute Positionsbestimmung der relativ zueinander beweglichen Elemente möglich.With none of the previously described incremental - i.e. relatively measuring - Angle measuring devices is an absolute position determination of the relative mutually movable elements possible.

In der Zeitschrift: Measurement Techniques Vol. 29/6, 1986, Seiten 501 bis 505 ist eine absolute Winkelmeßeinrichtung beschrieben, bei der die Ab solutposition durch Abtastung von drei Codespuren unterschiedlicher Auf lösung gewonnen wird. Die gröbste Spur ist ein exzentrisch zur Rotati onsachse angeordneter transparenter Ring.In the journal: Measurement Techniques Vol. 29/6, 1986, pages 501 to 505 an absolute angle measuring device is described in which the Ab solutposition by scanning three code tracks of different sizes solution is obtained. The coarsest track is an eccentric to the Rotati Transparent ring arranged on axis.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Positionsmeßeinrichtung der eingangs genannten Gattung anzugeben, bei der aus den periodischen Abtastsignalen mehrerer Abtasteinheiten an mehreren Abtaststellen die Absolutposition der relativ zueinander beweglichen, zu messenden Objekte ermittelt werden kann und die eine hohe Genauigkeit aufweist.The invention has for its object a position measuring device to specify the genus mentioned at the beginning, in the case of the periodic Sampling signals of several scanning units at several sampling points Absolute position of the objects to be measured that are movable relative to each other can be determined and which has a high accuracy.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruches 1 gelöst.This object is achieved by the features of the claim 1 solved.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen darin, daß bei einer Win kelmeßeinrichtung durch eine entsprechende Auswertung der Meßwerte der einzelnen Abtasteinheiten mittels wenigstens einem resultierenden Si gnal die Lage der Exzentrizität und damit die Absolutposition des Teilkrei ses ermittelt werden kann, wobei durch eine Mehrfachabtastung mit vier Abtasteinheiten der Exzentrizitätsfehler eliminiert und die Genauigkeit ge steigert wird. The advantages achieved by the invention are that in a win kelmeßeinrichtung by appropriate evaluation of the measured values of the individual scanning units by means of at least one resulting Si The position of the eccentricity and thus the absolute position of the partial circle ses can be determined by a multiple scan with four Scanning units of the eccentricity errors eliminated and the accuracy ge is increased.

Vorteilhafte Ausbildungen der Erfindung entnimmt man den Unteransprü chen.Advantageous developments of the invention can be found in the subclaims chen.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand der Zeichnung näher erläutert. Embodiments of the invention are illustrated by the drawing explained.

Es zeigenShow it

Fig. 1 eine Winkelmeßeinrichtung mit vier Abtasteinheiten und einer Auswerteeinrichtung, Fig. 1 shows an angle measuring device with four sensing units and an evaluation device,

Fig. 2 das Prinzip der Erfindung anhand von schematischen Darstellungen 2a bis 2c und Fig. 2 shows the principle of the invention with reference to schematic illustrations 2 a to 2 c, and

Fig. 3 eine mögliche Variante. Fig. 3 shows a possible variant.

In Fig. 1 ist eine Winkelmeßeinrichtung 1 schema tisch dargestellt, bei der eine Teilscheibe 2 mit einer Winkelteilung 3 an einer Welle 4 befestigt ist, die mit einem nicht gezeigten drehbaren Ob jekt, beispielsweise einer Spindel eines Maschinen tisches einer Bearbeitungsmaschine, verbunden ist. Zwei Gruppen 5, 7; 6, 8 von jeweils einander dia metral gegenüberliegenden Abtasteinheiten 5, 7; 6, 8 sind mit einem nicht gezeigten stationären Ob jekt, beispielsweise dem Bett der Bearbeitungsma schine, verbunden und tasten die Winkelteilung 3 der Teilscheibe 2 zur Erzeugung jeweils zweier periodischer Abtastsignale 5 _s, 5 _c, 7 _s, 7 _c; 6 _s, 6 _c; 8 _s, 8 _c bei einer Drehung der Teilscheibe bezüglich der vier Abtasteinheiten 5, 7; 6, 8 ab. Die beiden periodischen Abtastsignale 5 _s, 5 _c der ersten Ab tasteinheit 5 und die jeweils beiden periodischen Abtastsignale 7 _s, 7 _c; 6 _s, 6 _c; 8 _s, 8 _c der weiteren Abtasteinheiten 7; 6, 8 weisen jeweils einen gegen seitigen Phasenversatz um 90° auf, der in bekannter Weise zur Diskriminierung der Drehrichtung der Teilscheibe 2 dient. Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird jeweils nur eines der Abtastsignale 5 _s, 7 _s; 6 _s, 8 _s der Abtasteinheiten 5, 7; 6, 8 er örtert. In Fig. 1, an angle measuring device 1 diagrammatically shown schematically, is mounted in a disk 2 with an angular pitch 3 of a shaft 4, which ject with a not shown rotatable Ob, for example, a spindle of a machine table of a processing machine, is connected. Two groups 5 , 7 ; 6 , 8 of scanning units 5 , 7 ; 6 , 8 are connected to a stationary object (not shown), for example the bed of the processing machine, and feel the angular pitch 3 of the indexing disk 2 to generate two periodic scanning signals 5 _s , 5 _c , 7 _s , 7 _c ; 6 _s , 6 _c ; 8 _s , 8 _c when the indexing disk rotates with respect to the four scanning units 5 , 7 ; 6 , 8 from. The two periodic scanning signals 5 _s , 5 _{c from} the first scanning unit 5 and the two periodic scanning signals 7 _s , 7 _c ; 6 _s , 6 _c ; 8 _s , 8 _{c of} the further scanning units 7 ; 6 , 8 each have an opposite phase shift by 90 °, which is used in a known manner to discriminate the direction of rotation of the indexing disk 2 . To further explain the invention, only one of the scanning signals 5 _s , 7 _s ; 6 _s , 8 _{s of} the scanning units 5 , 7 ; 6 , 8 discussed.

Der Mittelpunkt 0 der Teilscheibe 2 bzw. die Win kelteilung 3 mögen gegenüber der Drehachse 9 der Welle 4 eine Exzentrizität e aufweisen. Diese Ex zentrizität e kann durch eine unvollkommene Zentrierung des Mittelpunktes 0 der Teilscheibe 2 bzw. der Winkelteilung 3 bezüglich der Drehachse 9 der Welle 4 oder durch Lagerfehler der Welle 4 oder durch Beschleunigungen infolge von Erschütterungen oder Vibrationen der Bearbeitungsmaschine, die die Teilscheibe 2 momentan - aus ihrer - Mittenlage ent fernen, bewirkt sein.The center 0 of the index plate 2 or the win kelteilung 3 may have an eccentricity e relative to the axis of rotation 9 of the shaft 4 . This ex centricity e of the disk 2 or the angle pitch 3, by an imperfect centering of the center point 0 with respect to the rotation axis 9 of the shaft 4 or by bearing faults of the shaft 4 or accelerations caused by shock or vibration of the machine tool, the disk 2 currently - removed from their - middle position, be effected.

Sie kann aber auch - und das ist für die Erfindung von Bedeutung - gezielt vorgegeben sein.But it can also - and that is for the invention of importance - be specified.

Durch diese Exzentrizität e wird eine Phasenver schiebung 2β wirksam, die so zu verstehen ist, daß die beiden periodischen Abtastsignale 5 _s, 7_s der ersten und dritten Abtasteinheit 5, 7 beispielswei se um die Phasenverschiebung +β voreilen be ziehungsweise -β nacheilen und die beiden periodi schen Abtastsignale 6 _s, 8 _s der zweiten und vierten Abtasteinheit 6, 8 keine Phasenverschiebung bezogen jeweils auf die geforderten Phasenlagen 0°, 90° bei nicht vorhandener Exzentrizität e aufweisen.By this eccentricity e a phase shift 2 β is effective, which is to be understood so that the two periodic scanning signals 5 _s , 7 _{s of} the first and third scanning units 5 , 7, for example, lead and lag by the phase shift + β and the two periodic scanning signals 6 _s , 8 _{s of} the second and fourth scanning units 6 , 8 have no phase shift relative to the required phase positions 0 °, 90 ° with no eccentricity e.

Dies erklärt sich daraus, daß bei einer wirksamen Exzentrizität e in einer Koordinatenrichtung in der dazu rechtwinkligen Koordinatenrichtung die Ex zentrizität maximal erkennbar ist, jedoch in der Koordinatenrichtung, in der die Exzentrizität wirk sam ist, jedoch nicht erkennbar ist.This can be explained by the fact that an effective Eccentricity e in a coordinate direction in the in addition to the right-angled coordinate direction, the Ex centricity is maximally recognizable, however in the Coordinate direction in which the eccentricity acts is sam, but is not recognizable.

In entsprechender Weise gilt das Vorstehende auch für die Signale der beiden diametralen Abtastein heiten 6 und 8. In a corresponding manner, the above also applies to the signals of the two diametrical scanning units 6 and 8 .

Die Lage der Exzentrizität e zu den diametralen Abtasteinheiten 5, 7; 6, 8 ist also ein Maß für die Absolutposition der Winkelteilung 3.The position of the eccentricity e to the diametrical scanning units 5 , 7 ; 6 , 8 is therefore a measure of the absolute position of the angular division 3 .

Aus den genannten Phasenverschiebungen der Abtast signale zueinander läßt sich in der Auswerteeinheit 10 ein resultierendes Signal erzeugen, das einen weitgehend sinusförmigen Verlauf hat. Dieses Signal wird in Abhängigkeit von der Auflösung der Winkel teilung 3 so fein unterteilt, daß ein eindeutiger Anschluß der inkrementalen Signale an daß resul tierende Signal möglich ist.From the mentioned phase shifts of the scanning signals to one another, a resulting signal can be generated in the evaluation unit 10 , which has a largely sinusoidal course. This signal is divided depending on the resolution of the angular division 3 so fine that a clear connection of the incremental signals to that resulting signal is possible.

Anhand der schematischen Darstellungen in der Fig. 2 mit ihren Teilfiguren 2A bis 2E wird erläutert, wie die Absolutposition aus der Exzentrizität e hergeleitet wird. In Teilfigur 2A ist eine schema tisierte Winkelmeßeinrichtung 1 gemäß Fig. 1 dar gestellt. Die Teilscheibe 2 bzw. die Winkelteilung 3 ist exzentrisch um einen Drehpunkt 9 gelagert, so daß der Mittelpunkt 0 der Winkelteilung 3 um eine Exzentrizität e vom Drehpunkt 9 abweicht. Von den vier Abtasteinheiten 5, 7; 6, 8 werden Abtastsi gnale 5 _s, 5 _c, 7 _s, 7 _c; 6 _s, 6 _c; 8 _s, 8 _c in der zu Fig. 1 vorbeschriebenen Weise erzeugt. Zur Verein fachung der nachstehenden Erläuterungen sei hier - wie bereits erwähnt - nur auf die Verhältnisse zwischen jeweils einem der Abtastsignale 0° bzw. 90° der Abtasteinheiten 5, 7; 6, 8 eingegangen, da sich die Gegebenheiten sinngemäß entsprechen.The schematic diagrams in FIG. 2 with its sub-figures 2A to 2E explain how the absolute position is derived from the eccentricity e. In figure 2A, a schematic angle measuring device 1 according to FIG. 1 is provided. The index plate 2 or the angular pitch 3 is mounted eccentrically around a pivot point 9 , so that the center 0 of the angular pitch 3 deviates from the pivot point 9 by an eccentricity e. Of the four scanning units 5 , 7 ; 6 , 8 are scanning signals 5 _s , 5 _c , 7 _s , 7 _c ; 6 _s , 6 _c ; 8 _s , 8 _c generated in the manner described for Fig. 1. To simplify the explanations below, here - as already mentioned - only the relationships between one of the scanning signals 0 ° and 90 ° of the scanning units 5 , 7 ; 6 , 8 received, since the conditions correspond accordingly.

In den Teilfiguren 2B, 2C, 2D ist die Teilscheibe 2 mit der Winkelteilung 3 jeweils um 90° gegenüber der Vorposition gedreht dargestellt, was eine um die Exzentrizität e verschobene Lage der Winkeltei lung 3 gegenüber den Abtasteinheiten 5, 6, 7 und 8 zeigt. In the sub-figures 2B, 2C, 2D, the index plate 2 is shown with the angular pitch 3 rotated by 90 ° relative to the previous position, which shows a position of the angular pitch 3 shifted by the eccentricity e relative to the scanning units 5 , 6 , 7 and 8 .

In linearer Darstellung wird dies in der Teilfigur 2E nochmals für die verschiedenen Abtasteinheiten 5, 6, 7, 8 und Winkelpositionen bis zu einer vollen Umdrehung bzw. vollen Periode von 360° gezeigt.In a linear representation, this is shown again in the partial figure 2E for the different scanning units 5 , 6 , 7 , 8 and angular positions up to a full revolution or full period of 360 °.

Die linear aufgetragene Winkelteilung zeigt für jeden Drehwinkel von 0°, 90°, 180°, 270°, 360° die Lage zur jeweiligen Abtasteinheit 5, 6, 7, 8 unter Einwirkung der Exzentrizität e, was zu der in Fig. 1 dargestellten Phasenverschiebung +β, 0, -β, 0 der Abtastsignale 5 _s, 5 _c, 7 _s, 7 _c; 6 _s, 6 _c; 8 _s, 8 _c führt.The linearly plotted angle division shows the position to the respective scanning unit 5 , 6 , 7 , 8 under the influence of the eccentricity e for each rotation angle of 0 °, 90 °, 180 °, 270 °, 360 °, which leads to the phase shift shown in FIG. 1 + β, 0, -β, 0 of the scanning signals 5 _s , 5 _c , 7 _s , 7 _c ; 6 _s , 6 _c ; 8 _s , 8 _c leads.

Daraus wird ersichtlich, daß bei der Abtastung einer inkrementalen Winkelteilung 3 mit mehreren Abtasteinheiten 5, 6, 7, 8 jederzeit die absolute Winkelposition ermittelt werden kann, da die Pha senverschiebung zwischen den Abtastsignalen 5 _s, 6 _s, 7 _s, 8 _s oder 5 _c, 6 _c; 7 _c; 8 _c direkt von der Ex zentrizität e abhängig ist.From this it can be seen that the absolute angular position can be determined at any time when scanning an incremental angle graduation 3 with a plurality of scanning units 5 , 6 , 7 , 8 , since the phase shift between the scanning signals 5 _s , 6 _s , 7 _s , 8 _s or 5 _c , 6 _c ; 7 _c ; 8 _{c is} directly dependent on the eccentricity e.

Das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 zeigt, daß die Abtasteinheiten (53, 73; 63, 83) nicht zwangs läufig diametral angeordnet sein müssen, wobei die Gruppen nicht im rechten Winkel zueinander stehen müssen. Die mit den Bauelementen gemäß Fig. 1 gleichartigen Bauelemente tragen die gleichen Be zugszeichen wie dort, die jedoch um den Figuren-In dex ergänzt sind. Zur Bestimmung der absoluten Po sition der Winkelteilung 33 muß in der Auswerteein heit 103 ein Rechner installiert sein, der die La gebeziehungen der Abtasteinheiten 53, 73; 63, 83 zueinander rechnerisch berücksichtigt und den Posi tionswert korrigiert.The embodiment according to FIG. 3 shows that the scanning units ( 53 , 73 ; 63 , 83 ) do not necessarily have to be arranged in a diametrical manner, the groups not having to be at right angles to one another. The similar components with the components of FIG. 1 have the same reference numerals as there, but which are supplemented by the figures-In dex. To determine the absolute position of the angular pitch 33 , a computer must be installed in the evaluation unit 103 , which stores the positional relationships of the scanning units 53 , 73 ; 63 , 83 are taken into account in relation to one another and the position value is corrected.

Claims

1. angle measuring device ( 1 ) with a rotatable about a pivot point ( 9 ) index plate ( 2 ) which carries an incremental angular pitch ( 3 ) with the center point ( 0 ) and of several, arranged on the circumference of the index plate ( 2 ) scanning units ( 5 , 7 ; 6 , 8 ) is scanned, which generate mutually phase-shifted scanning signals ( 5 _s , 5 _c , 7 _s , 7 _c ; 6 _s , 6 _c ; 8 _s , 8 _c ), the center ( 0 ) of the incremental Angular division ( 3 ) and the fulcrum ( 9 ) of the indexing disc ( 2 ) are shifted from one another by a predetermined eccentricity (e), and with an evaluation unit ( 10 ) which determines the absolute position of the incremental angular division ( 3 ) from the position of the eccentricity ( e) the incremental angular division ( 3 ) relative to the scanning units ( 5 , 7 ; 6 , 8 ) is determined.

2. Angle measuring device according to claim 1, characterized in that the determination of the absolute position of the incremental angular division ( 3 ) relative to the scanning units ( 5 , 7 ; 6 , 8 ) in the evaluation unit ( 10 ) by means of the relative phase shift of the scanning signals ( 5 _s , 6 _s , 7 _s , 8 _s or 5 _c , 6 _c ; 7 _c ; 8 _c ) to each other, from which at least one resultant signal is obtained, which represents the position of the eccentricity (e).

3. Angle measuring device according to claim 2, characterized in that the resulting signal is interpolated such that its interpola tion steps of the period of the incremental scanning signals ( 5 _s , 6 _s , 7 _s , 8 _s or 5 _c , 6 _c ; 7 _c ; 8 _c ) correspond and can be connected to them synchronously.

4. Angle measuring device according to claim 1, characterized in that the scanning units ( 5 , 7 ; 6 , 8 ) form two groups ( 5 , 7 ) and ( 6 , 8 ), of which the scanning units of each group pe ( 5 , 7 6 , 8 ) are diametrically opposite and the groups ( 5 , 7 ; 6 , 8 ) form a right angle to each other.