DE7930941U1 - Lichtelektrische digitale Meßeinrichtung - Google Patents

Lichtelektrische digitale Meßeinrichtung

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DE7930941U1
DE7930941U1 DE19797930941 DE7930941U DE7930941U1 DE 7930941 U1 DE7930941 U1 DE 7930941U1 DE 19797930941 DE19797930941 DE 19797930941 DE 7930941 U DE7930941 U DE 7930941U DE 7930941 U1 DE7930941 U1 DE 7930941U1
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light source
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    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
    • G01D5/26—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light
    • G01D5/32—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light
    • G01D5/34—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light the beams of light being detected by photocells
    • G01D5/347—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light the beams of light being detected by photocells using displacement encoding scales
    • G01D5/34707—Scales; Discs, e.g. fixation, fabrication, compensation
    • G01D5/34715—Scale reading or illumination devices

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Description

QB. JOHAMSS HEIDENHAIN QMM 29. Oktober 1979
lichtelektrische digitale Meßeinrichtung
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine digitale elektrische Längen- oder Winkelmeßanordnung nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.
Es sind lichtelektrische Längen— oder Winkelmeßeinrichtungen bekannt (DS-OS 19 15 478, DE-OS Ί9 55 878, DE-FS 21 44 835). Bei derartigen Neßeinrichtungen wird eine Auslenkung dadurch gemessen, daß Licht auf Gitter mit durchlässigen und undurchlässigen oder reflektierenden und nicht reflektierenden Abschnitten gestrahlt wird und die Gitter gegeneinander auegelenkt werden.
Wird bei derartigen Meßeinrichtungen der Lichtstrom unterbrochen, z.B. durch Ausfall der Beleuchtung, so ist die Messung gestört. Um die Störung zu beheben, müssen die Lichtquellen (Glühlampen oder Leuehtdioden) ausgewechselt und der jeweilige.Lichtstrom aufs neue abgeglichen werden. In diesem Zeitraum kann keine Messung stattfinden, somit ist die Maschine, an der das Meßsystem eingesetzt ist, für diese Zeitspanne nicht zu nutzen.
Es ist Aufgabe der Erfindung, diese Stillstandzeiten und damit der Hutzungssrasfall za verringern, vmä eine Heßein— richtung zu schaffen, die keine wesentliche Betriebsunterbrechung hervorruft, wenn eine Beleuchtung ausfällt.
ErfindungsgemäS wird diese Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 gelost.
Weitere vorteilhafte Ausbildungen der Erfindung sind durch die Merkmale der Unteranspruche angegeben.
Die Erfindung soll durch einige Ausführungsbeispiele anhand schematischer Zeichnungen erläutert werden.
Es zeigt
Figur 1 zwei Beleuchtungseinheiten auf einem Schieber,
Figur 2 zwei Lampen auf einem Schieber,
Figur 3 zwei Lampen auf einem Drehteller,
• Figur M- zwei Lampen mit Umlenkspiegel,
Figur 5 zwei Lampen mit Schiebeprisma,
Figur 6 einen Lampenschieber mit Prinzip— schaltung zum Lichtstromabgleich.
In der Figur Λ sind zwei komplette Beleuchtungseinrichtungen B. und Bp auf einem Schieber S angeordnet. Außer den Lampen Lx. und L2 sind noch Hohlspiegel Hx. und Hp sowie Kondensoren K. und K2 vorgesehen, so daß eine Beleuchtungseinheit Bx. oder Bp aus jeweils drei Elementen Lx., Hx. und Kx.. bzw. Lp, Hp und Kp besteht. Beide Beleuch— tungseinheiten Bx. und Bp sind auf dem Schieber S fest— montiert. Durch den Schieber S läßt sich jeweils eine der Beleuchtungseinrichtungen Bx. oder B2 an die richtige Position zur Abtastung bringen. Abgetastet wird bei digitalen, lichtelektrischen Heßeinrichtungen eine mit Teilungsspuren Tx. _ versehene Haßverkorperung H mit
Hilfe einer Abtasteinheit A. Eine der Beleuchtungseinrichtungen Bx. oder B2 beleuchtet die Abtaststelle an der Mafiverkorperung M. Die Abtasteinheit A befindet sich im
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Strahlengang der Beleuchtung. Durch ReIa ti verschiebung von Maßverkörperung M und Abtasteinheit A wird der durchtretende Lichtstrom beeinflußt. Dieser modulierte Licht*- strom wird von lichtempfindlichen Elementen P^ bis P^ in Abtastsignale umgewandelt, die in bekannter Weise verstärkt und digitalisiert werden. Bei inkrementalen Meßeinrichtungen kann durch Zählen der aus den Abtastsignalen gewonnenen Impulse die Art der Relativbewegung von Maßverkörperung M und Abtasteinheit A ermittelt werden. Maßverkörperung M und Abtasteinheit A können beispielsweise am Werkzeugschlitten bzw. am Bett einer Bearbeitungsmaschine angeordnet sein.
In Figur 2 sind auf einem Schieber S zwei Lichtquellen L.. und Lg (Lampen oder Leuchtdioden) angeordnet. Ein Hohlspiegel Hy. und ein Kondensor Kx. sind ortsfest angebracht und einer Abtaststella der Maßverkörperung M zugeordnet. Mit Hilfe des Schiebers S läßt sich sowohl die Lampe L^ als auch die Lampe L2 in die richtige Abtastposition bringen. Eine bewegliche Anordnung von zwei kompletten Beleuchtungseinheiten kann dadurch entfallen.
Die Figur 3 zeigt eine Abwandlung der Anordnung nach Figur 2. Die Lampen L^. und Lp sind um einen Drehpunkt D schwenkbar auf einem Drehteller W angeordnet und werden durch Verschwenkung des Drehtellers W in die korrekte Abtastposition gebracht. Diese Bauform ist für Winkel— raeßeinrichtungen besonders günstig.
Bei der Anordnung nach Figur 4 sind zwei Lampen L^ und L2 mit jeweils einem Hohlspiegel H,. und H2 ortsfest angeordnet. Ein schwenkbarer Umlenkspiegel ü lenkt den jeweiligen Beleuchtungsstrahlengang durch den Kondensor Kx. auf die Abtaststelle an der Maßverkörperung M.
Eine Variante dieser Lampenanordnung ist gemäß Figur 5 mit Hilfe eines verschiebbaren Prismas P möglich. Die Lampe L^ mit Hohlspiegel H^ sowie die Lampe Lg mit Hohlspiegel Hp sind ortsfest. Ein Prisma P ist derart verschiebbar angeordnet, daß der Beleuchtungsstrahlengang der jeweils eingeschalteten Lampe L^ oder Lg durch den Kondensor K,. auf die Abtaststelle an der Maßverkörpe— rung M gelenkt wird.
Es liegt auch im Fahmen der Erfindung, den Beleuchtungsstrahlengang mit Hilfe flexibler Lichtleitfasern von ortsfesten Lichtquellen auf die Abtaststelle an der Maßverkörperung M zu lenken.
In Figur 6 ist eine Prinzipschaltung angegeben, mit der in besonders vorteilhafter Weise jeder der zur Beleuchtung der Abtaststelle vorgesehenen Lichtquelle ein gesonderter Abgleichzweig zugeordnet werden kann. Bei dieser Schaltung erfolgt der Abgleich des individuellen Lichtstromes jeder Lichtquelle L^ oder L~ bei der ersten Inbetriebnahme der gesamten Anordnung und bleibt bis zu einem eventuellen Lampenwechsel erhalten. Es ist immer nur eine Lichtquelle in Betrieb und der jeweils nicht betriebene Abgleichzweig ist rückwirkungsfrei im Hinblick auf den betriebenen Abgleichzweig. In jedem Abgleichzweig wird ein lichtempfindliches Element PG,. bzw. PG2 von der jeweils betriebenen Lampe L- oder L~ zusammen mit der Abtaststelle beleuchtet. Das lichtempfindliche Element PG^ bzw. PG2 liefert ein Gleichlichtsignal, das in Verstärkern V- bzw. V2 verstärkt und mit Hilfe von einstellbaren Widerständen EG1 bzw. RG2 abgeglichen wird. Dies geschieht in einer Auswerte— schaltung, die für jede Teilungsspur T- vorge-
% » · « η sehen ist.
Die Umschaltung der Lichtquellen kann automatisch, bei Ausfall einer der Lichtquellen erfolgen. Die diesbezüglichen Einzelmaßnahmen liegen im Kennen eines Durch— Schnittsfachmannes, so daß über die vielfältigen Möglichkeiten (elektronisch, elektromagnetisch, thermisch usw.) hier nicht näheres gesagt werden muß.
Besonders vorteilhaft ist die Anwendung einer Alarmvorrichtung, die dem Anwender signalisiert, wenn eine der Lichtquellen ausgefallen ist. Der Anwender kann dann bei einer ohnehin fällxgen Maschineninspektion eine neue Lichtquelle einsetzen und deren Abgleich— zweig neu eichen.
Die aufgeführten Beispxele sind von einem Durchschnittsfachmann im Rahmen der Erfindung noch ergänzbar.
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Claims (6)

  1. · UO
    DR. JOHANNES HEIDENHAIN GmbH 31.5.1985
    Neue Ansprüche
    Digitale elektrische Längen- oder Winkelmeßeinrichtung zur Erzeugung von Signalen durch berührungslose Abtastung einer Mafiverkörperung, mit mindestens zwei Lichtquellen und lichtempfindliehen Abtastelementen, dadurch gekennzeichnet, daß einer Abtaststelle der MaBverkörperung (M) mindestens zwei - wechselweise schaltbare - Lichtqueller» (L1, L2) zugeordnet sind
  2. 2. Meßeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß einer Abtaststelle der MaBverkörperung (M) zwei wechselweise schaltbare Belerchtungseinheiten (B1, B-) bestehend aus Lichtquelle (L1, L), Spiegel (H1, E?) und Kondensor (K1, K2) zugeordnet sind. ,
  3. 3. Meßeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtquellen (L1 und L2) auf einem Drehteller (W) angeordnet sind, der bei Ausfall einer Lichtquelle (L1 oder L2) in eine andere Betriebslage gebracht wird,,
  4. 4. Meßeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtquellen (L1 und L2) auf einem Schieber (S) angeordnet sindι der nach Ausfall einer Lichtquelle (L1 oder L2) In eine andere Betriebslage geschoben wird./
    ·· im > ■ · • · ι ι ■
  5. 5. Meßeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dsß die Lichtquellen (L1, L2) ortsfest sind und daß ein schwenkbarer umlenkspiegel (U) den jeweiligen Strahlengang auf die Abtaststelle umlenkt.x
  6. 6. Meßeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtquellen (L1, L_) ortsfest sind und daß ein verschiebbares Prisma (H den jeweiligen Strahlengang auf die Abtaststelle lenkt.
    vorgese-
    Lichtquelle (L1
    SAobonspr "^ fc BL
DE19797930941 1979-11-02 1979-11-02 Lichtelektrische digitale Meßeinrichtung Expired DE7930941U1 (de)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3790038T1 (de) * 1986-03-14 1988-03-31

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