DE8816853U1 - Lichtelektrische Positionsmeßeinrichtung - Google Patents
Lichtelektrische PositionsmeßeinrichtungInfo
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Description
Lichtelektrische Positionsmeßeinrichtung
Pie Erfindung betrifft eine lichtelektrische Positionsiraßei
..richtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs f.
Derartige Positionsmeßeinrichtungen werden insbesondere bei Bearbeitungsmaschinen zur Messung der £elativlage
eines Werkzeugs bezüglich eines zu bearbeitenden Werkstücks eingesetzt.
Aus dem Sonderdruck aus Zeiss Informationen Heft 77
"Zeiss Phocosin" von Adolf Weyrauch, Scho. VI/70 Pto ist im Absatz "Phocosin-Geber" eine lichtelektrische Positionsmeßeinrichtung bekannt, bei der die Teilung eines mit dem einen Objekt verbundenen Teilungsträgers von einer mit dem anderen Objekt verbundenen Abtasteinrichtung im Durch3icht abgetastet wird, die eine Beleuchtungseinheit in Form eines Lichtleiters und eines
Kondensors, eine Abtastplatte mit einer Abtastteilung sowie eine Sensoreinheit aus vier in Meßrichtung beabstandeten Photoelementen zur Erzeugung von vier
"Zeiss Phocosin" von Adolf Weyrauch, Scho. VI/70 Pto ist im Absatz "Phocosin-Geber" eine lichtelektrische Positionsmeßeinrichtung bekannt, bei der die Teilung eines mit dem einen Objekt verbundenen Teilungsträgers von einer mit dem anderen Objekt verbundenen Abtasteinrichtung im Durch3icht abgetastet wird, die eine Beleuchtungseinheit in Form eines Lichtleiters und eines
Kondensors, eine Abtastplatte mit einer Abtastteilung sowie eine Sensoreinheit aus vier in Meßrichtung beabstandeten Photoelementen zur Erzeugung von vier
periodischen Abtastsignalen mit einem gegenseitigen
Phasenversatz von 90° aufweist. Durch partielle Ver-
Phasenversatz von 90° aufweist. Durch partielle Ver-
schmuczungen der Teilung und örtliche Teilungsfehler
können durch diese vier nebeneinanderliegenden, örtlich voneinander getrennten Abtastfelder für die
vier Photoelemente unterschiedliche Amplituden der paarweise voneinander zu subtrahierenden Abtastsignale
auftreten. Diese Fehlerquelle wird durch die Verwendung eines einzigen Abtastfeldes vermieden.
Bei dieser Einfeldabtastung wird ein bestimmter Abstand zwischen der Teilung des Teilungsträgers und
der Abtastteilung der Abtastplatte vorgesehen und erfolgt die Durchstrahlung der Teilung und der Abtastteilung
mit unterschiedlicher Neigung für die vrier Photoelemente, so daß die vier Abtastsignale
den gegenseitigen Phasenversatz von 90° aufweisen.
Diese statisch wirkende Meßeinrichtung ist relativ abstands- und verschmutzungsempfindlich.
In der Internationalen Veröffentlichung WO 87/07944
ist eine lichtelektrische Positionsmeßeinrichtung zur Messung der Relativlage zweier Objekte offenbart,
bei der die Teilung eines iriit dem einen Objekt
verbundenen Teilungsträgers von einer mit dein anderen Objekt verbundenen Abtasteinrichtung im Auflicht abgetastet wird, die drei in Meßrichtung ver-
setzt angeordnete Lichtquellen, eine zweigeteilte Abtastplatte mit zwei gegeneinander phasenverschobenen
Abtastteilungen sowie drei zugeordnete Photoelemente zur Erzeugung dreier gegei.exnander phasenverschobener
periodischer Abtastsignale aufweist. Bei dieser statisch wirkenden Meßeinrichtung mit Einfeldabtastung
bedingt die zweigeteilte Abtastplat'ze einen großen
Abstand zwischen der Abtastplatte und dem Teilungs träger, der eine relativ grobe Teilungsperiode der
Teilung und der Abtastteilungen zur Folge hat, so daß
"7 —
die Meßgniu uiykeit nicht ausreichend ist; durch
dlespii großen Abstand ist die Meßeinrichtung empfindlich
gegenüber Verbieyunyen des Teilungsträ-'jcr:i
und gegenüber Verunreinigungen.
In der US-PS 3 344 'MO ist eine lichtelektrische
FfJS &iacgr; t. iuriKIIKJ ßi_" ill I. ii.i'i !.üny /.Ul" MSaaUn-'J d? &Ggr;
laye zweier Objekte beschrieben, bei der die Teiluny
eines mit dem einen Objekt verbundenen Teilunysträgers
von einer mit dem anderen Objekt verbundei
in Abtasteinrichtung im Auflicht abgetastet
wird, die zwei Lichtquellen, eire Mikrop i smen-Abtastplatte
sowie ein Photoelement aufweist; die beiden Lichtquellen sind mit gegeneinander um 180°
phasenversetzten Versorgungsspannungen beaufschlagt.
Diese dynamisch wirkende Meßeinrichtung mit Einfeldabtastung
ist wegen der schwierig herzustellenden Mikroprismen-Abtastplatte aufwendig aufgebaut und
relativ abstands- und verschmutzungsempfindlich .
Aus dem Buch "Winkel- und Wegmessung im Maschinenbau"
von Dr.-Iny. Hans Walcher, zweite Auflage 1985 VDI-Verlag
GmbH, Düsseldorf im Absatz 3.7.5. "Dynamische photoelektrische Rasterabtastung" Seiten 83-89 ist
noch eine dynamisch wirkende Positionsmeßeinrichtung bekannt, bei der die Teilung eines mit dem einen Objekt
verbundenen Teilungsträgers von einer mit dem anderen Objekt verbundenen Abtasteinrichtung im Auflicht abgetastet wird, die eine Lichtquelle, einen
Teilerspiegel, eine Feldlinse und ein Objektiv sowie eine Sensoreinheit in Form einer selbtabtastenden Photoelementenanordnung
aufweist. Diese Photoelementenanordnung, die gleichzeitig eine Abtastteilung darstellt, auf
die die Teilung des Te i lungs trägers abgebildet wird,- erzeugt
ein periodisches Abtastsignal, das die relative Weg information enthält; aus diesem periodischen Abtast-
signal werden nach einer Filterung in einer Interpolationseinrichtung
die Meßwerte für die Relativlaqe der beiden Objekte gewonnen. Diese aufwendig
aufgebaute Meßeinrichtung ist empfindlich gegenüber partiellen Verunreinigungen.
In der DE-OS 29 40 847 ist eine lichtelektrische "CDcrxrii. J-^HUUiiy iiiiu GLJTiSIT t-jrutCjCX".*. ITCCp
Abtastung und Interpolation zur Messung der Relativlage
zweier Objekte beschrieben, ^ei der die Teilung eines mit dem einen Objekt verbundenen Teilungsträgers
von einer mit dem anderen Objekt verbundenen Abtasteinrichtung im Durchlicht abgetastet wird. Die Abtasteinrichtung
enthält zwei Lichtquellen, eine Abtastplatte mit vier jeweils um ein Viertel der Gitterkonstanten der Teilung
zueinander versetzten Abtastteilungen sowie vier den Abtastteilungen zugeordnete Photoelemente. Zwei
periodische Versorgungsspannungen mit einem gegenseitigen Phasenversatz von 90° beaufschlagen jeweils
eine der beiden Lichtquellen; jeweils zwei Abtast-T.eilungen
sind einer Lichtquelle zugeordnet. Aus den
Abtastsignalen der vier Photoelemente wird ein Summensignal gebildet, dessen Phase mit der Phase einer
der Versorgungsspannungen der beiden Lichtquellen zur Gewinnung der Meßwerte für die Relativlage der
beiden Objekte verglichen wird. Diese Meßeinrichtung weist keine Einfeldabtastung auf und ist empfindlich
gegenüber partiellen Verunreinigungen.
Aus der DE-OS 33 11 118 ist eine lichtelektrische
Positionsmeßeinrichtung zur Messung der Relativlage zweier Objekte bekannt, bei der die Teilung eines
mit dem einen Objekt verbundenen Teilungsträgers von einer mit dem anderen Objekt verbundenen Abtasteinrichtung
abgetastet wird. Zur Vermeidung einer Störung des Strahlengangs der lichtelektrischen Abtastung
durch Flüssigkeitstropfen sind die Abtasteinrichtung hermetisch verschlossen und der Abstand
zwischen den von den Lichtstrahlen beaufschlagten Flächen des Teilungsträgers und der Abtasteinrichtung
so gering bemessen, daß aus gegebenenfalls auf diesen Flächen des Teilungsträgers befindlichen
r> Flüssigkeitstropfen im Bereich der Abtasteinrichtung
eine durchgehend homogene benetzende Flüssigkeitsschicht gebildet wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine lichtelektrische
Positionsmeßeinrichtung der genannten Gattung anzugeben, die unempfindlich geyenüber
Verunreinigungen ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden
Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß die vorgeschlagenen Maßnahmen
bei einer lichtelektrischen Positionsmeßeinrichtung auf einfache Weise eine hohe Meßgenauigkeit und
Msßsichsrheit trotz auftretender Verunreiniaungen ermöglichen,
die bei einem Einsatz der Positionsmeßeinrichtung bei Bearbeitungsmaschinen nicht zu vermeiden
sind, so daß bei der Bearbeitung von Werkstücken Fehlzeiten und Ausschuß reduziert werden. Derartige Verunreinigungen
können zwar die Amplitude des vom Photoelement erzeugten Wechselspannungssignals verändern,
nicht jedoch seine Phasenlage, aus der die Meßwerte für die Relativlage der beiden Objekte ermittelt werden,
Vorteilhafte Ausbildungen der Erfindung entnimmt man den Unteransprüchen.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der
Zeichnuna näher erläutert.
Es zeigen
Figur 1 eine lichtelektrische Por-itionsmeßeinrichtung
in einer Längsansicht und
Fiqur 2 einen Teilungsträger mit einer Anordnung von Lichtquellen.
J.I1 rj-yui. &igr; xisc üCiifcMUci L J. &agr;&igr;.: ii e.Liit;
sitionsmeßeinrichtung zur Messung der Relativlagc zweier
Objekte in einer Längsansicht dargestellt. Die Oilterteilung T eines transparenten Teilungs'.rägers TT, der
mit dem nicht gezeigten beweglichen O' jekt verbunden ist, &ngr; rd von einer mit dem nicht anzeigten stationären
Objekt verbundenen Abtasteinrichtung A abgetastet, Diese Abtasteinrichtung A weist eine Beleuchtungseinheit
B, eine Abtastplatte AP mit einer Abtastgitterteilung AT sowie eine Sensoreinheit SS auf. Die beiden Objekte
können durch einen beweglichen Schlitten und das stationäre
Bet': einer nicht gezeigten Bearbeitungsmaschine gebildet sein.
Die Beleuchtungseinheit B enthält drei diskrete Lichtquellen
L1 , L2, L3 sowie einen Kondensor K zur Beleuchtung eines Teilungsbereichs TB der Teilung T des Teilungsträgers
TT für eine sogenannte Einfeldabtastung. Die drei periodischen Versorgungsspannungen VS1, VS2,
VS3 für die drei diskreten Lichtquellen L1, L2, L3 besetzen
für jeweils benachbarte Lichtquellen L1, L2, L3 einen jeweiligen gegenseitigen Phasenversatz von 36 0°/3
= 120°.
Die drei diskreten Lichtquellen L1, L2, L3 weisen in
Meßrichtung X einen gegenseitigen Abstand b auf, so daß die drei aus dem Kondensor K austretenden parallelen
- 11 -
Lichtstrahlenbündel LB1, LB2, LB3 der drei Lichtquellen
L1, L2, L3 für jeweils benachbarte Lichtquellen L1 , L2, L3 einen Winkel °L miteinander einschließen.
Zwischen der Abtastteilung AT der Abtastplatte AP und der Teilung T des Teilungsträgers TT
besteht ein relativ großer paralleler Abstand a; die Abtastteilung AT und die Teilung T besitzen eine
identische Gitterkonstante C.
Der Winkel ot zwischen den drei Lichtstrahlenbündeln
LB1, LB2, LB3 der drei Lichtquellen L1, L2, L3 sowie
der parallele Abstand a zwischen der Abtastteilung AT der Abtastplatte AP und der Teilung T des
Teilungsträgers TT werden derart vorgegeben, daß die parallelen Lichtstrahlenbündel LB1, LB2, LB3 jeweils
benachbarter Lichtquellen L1, L2, L3 im vom Kondensor
K beleuchteten Teilungsbereich TB der Teilung T in Meßrichtung X einen gegenseitigen Versatz V = C/3
aufweisen.
Den drei Lichtquellen L1, L2, L3/ die in der Brennebene
des Kondensors K angeordnet sind, ist in dor Sensoreinheit SE ein gemeinsames Photoelement P zugeordnet.
Die drei Lichtstrahlenbündel LB1, LB2, LB3 der drei Lichtquellen L1, L2, L3 durchsetzen die Abtastteilung
&Lgr;&Tgr; der transparenten Abtastplatte AP und den jeweiligen gemeinsamen Teilungsbereich TB der Teilung
T des transparenten Teilungsträgers TT und fallen auf das gemeinsame Photoelement P, das ein periodisches
Abtastsiqnal S in Form eines Wechselspannunqssignals erzeugt. Dieses periodische Abtastsignal S wird mitsamt
einer Versorgungsspannung VS1 der drei Versorgungs^annungen VS1 , VS2, VS3 der drei Lichtquellen
L1, L2, L3 einer Phasenauswerteeinheit in Form eines PhasenvergleIchers PV zugeführt. Die drei Versorgungsspannungen
VS1, VS2, VS3 werden von
- 12 -
einer Versorgungsspannungsquelle VSQ geliefert und
besitzen die gemeinsame Frequenz fv.
Die Frequenz fa des vom Photoelement P erzeugten periodischen Abtastsignals S ist beim Stillstand
der Positionsmeßeinrichtung mit der Frequenz fv der drei Versorgungsspannungen VS1, VS2, VS3 identisch.
Beim Meßvorgang ändert sich jedoch die Phasenlage PA des periodischen Abtastsignals S gegenüber der Phasenlage
PV der periodischen Versorgungsspannung VSI
infolge der Relativbewegung des Teilungsträgers TT gegenüber der Abtasteinrichtung A in Meßrichtung X.
Die Phasendifferenz PD zwischen der Phasenlage PA des periodischen Abtastsignals S und der Phasenlage
PV der periodischen Versorgungsspannung VS1 wird
vom Phasenvergleicher PV ermittelt und einer Aus- J
Werteeinrichtung AW zur Bildung von interpolierten |
Meßwerten MW für die Relativlage der beiden Objekte I
zugeführt; bei diesen interpolierten Meßwerten MW %
sind Unterteilungsfaktoren 100 und höher möglich. %
Die Abtastplatte AP ist so angeordnet, daß die Ab- §
tastteilung AT den relativ großen parallelen Abstand J
a von der Teilung T des Teilungsträgers TT aufwaist k
und trotzdem zwischen der Abtastplatte AP und dem £
Teilungsträger TT nur ein kleiner paralleler Abstand c besteht; dieser gegenüber dem großen Ab- >
stand a kleine Abstand c wird dadurch erzielt, daß die Abtastteilung AT auf der dem Teilungsträger TT
abgewandten Oberfläche der Abtastplatte AP angeordnet ist. Dieser parallele Abstand c ist so gering
&bgr; » · I
• < · ■
• · · t
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bemessen, daß gegebenenfalls auf dem Teilungsträger TT befindliche Flüssigkeitstropfen im Bereich
der Abtastplatte AP eine durchgehend homogene benetzende Flüssigkeitsschicht zwischen der Abtastplatte
AP und dem Teilungsträger TT bilden; Flüssigkeitstropfen
mit optisch wirksamen Oberflächen sind somit zwischen der Abtastplatte AP und dem
Teilungsträger TT nicht möglich.
Die Meßgenauigkeit dieser Positionsmeäeinrichtung hängt entscheidend davon ab, daß der Abstand a
zwischen der Abtastteilung AT der Abtastplatte AP und der Teilung T des Teilungsträgers TT konstant
gehalten wird, da sich durch den Winkel oL zwischen den parallelen Lichtstrahlenbündeln LB1, LB2, LB3
der drei Lichtquellen L1, L2, L3 die Phasenlage PA des periodischen Abtastsignals S des Photoeler-ants
P bei Abstandsänderungen Aa des Abstandes &agr; ändert.
Die Konstandhaltung dieses Abstandes a kann in nicht dargestellter Weise dadurch erfolgen, daß die Abtasteinrichtung
A auf Gleitschuhen oder auf Kugellagern auf der Oberfläche des Teilungsträgers TT geführt
wird. Durch Wahl einer relativ großen Gitterkonstanten C für die Teilung T und für die Abtastteilung AT
werden ein großer Abstand a und damit ein sehr kleiner Winkel ^- ermöglicht, so daß beispielsweise durch
Unrundlauf der Kugellager der Abtasteinrichtung A bedingte Abstandsänderungen Aa des Abstandes a keinen
merklichen Einfluß auf die Meßgenauigkeit haben.
Als Zahlenbeispiel beträgt der in Meßrichtung X wirksame Abstand b zwischen den Lichtquellen L1, L2, L3
bei einer Brennweite &zgr; = 15 nun des Kondensors K, ei-
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nem Abstand a = 1mm zwischen der Abtastteilung AT und der Teilung T und einer Gitterkonstanten C =
1OC tim der Abtastteilung AT und der Teil' ig T:
b = &zgr; · C/3a = 0,5 mm.
Ein derartig kleiner Abstand b kann durch e^ae
spezielle Halbieiterlichtquelle realisiert werden, bei der die drei Lichtquellen L1, L2, L3 in Meßrichtung
X auf einem Substrat iix integrierter Form in
diesem entsprechenden Abstand b nebeneinander aufgebracht sind. Sine andere Möglichkeit besteht nach
Figur 2 darin, drei handelsübliche Halbleiterlichtquellen L1, L2, L3 so anzuordnen, daß sie auf einer
Linie schräg zur Meßrichtung X liegen und in Meßrichtung X den entsprechenden Abstand b aufweisen.
Besitzen die drei periodischen Versorgungsspannungen VS1, VS2, VS3 für die drei Lichtquellen L1 , L2, L3
einen sinusförmigen Verlauf, so erzeugt das gemeinsame Photoelement P ein periodisches Abtastsignal S
mit einem weitgehend oberwellenfreien sinusförmigen Verlauf. Bei einem rechteckförmigen Verlauf der
drei periodischen Versorgungsspannungen VS1, 7S2,
VS3 ist das periodische Abtastsignal S mit Oberwellen behaftet, die durch ein nicht gezeigtes Filter
weitgehend beseitigt werden können. Eine weitere Reduzierung der Oberwellen des periodischen Abtastsignals
S kann dadurch erzielt werden, daß die drei Veryorgungsspannungen
VS1, VS2, VS3 folgende sich überlappende Einschaltzustände für die drei Lichtquellen
L1, L2, L3 aufweisen:
- 1
| Zustande | Lichtquellen | LI |
| 1 | + L2 | |
| 2 | L1 | L2 |
| 3 | + L3 | |
| 4 | 1 &igr; Z | L 3 |
| 5 | + L1 u.s.w. | |
| G | L3 |
Leuchten beispielsweise die beiden Lichtquellen L1 ,
L2 gl 'ichzeitig, so entsteht ein periodisches Abtastsignal
S wie von einer Lichtquelle, die zwischen den beiden Lichtquellen L1, L2 angeordnet ist.
Um sicherzustellen, daß die drei Lichtquellen L1,
L2, L3 gleiche Helligkeiten über ihre gesamte Lebensdauer aufweisen, kann in nicht dargestellter Weise
ein Teil ihrer Lichtströme auf ein Referenzphotoelement geleitet und die drei Versorgungsspannungen
VSI VS2 VS^ so '"'ere^s 11 werden - dä^ ei1"1 den1 ^ef2renz~
photoelement immer ein konstantes Ausgangsignal erzeugt wird.
Die Meßgenauigkeit der vorgeschlagenen Positionsmeßeinrichtung wird durch partielle Verunreinigungen
der Teilung T des Teilungsträgers TT und/oder der Abtastteiiung AT der Äbtastpiatte AP wegen der Einfeldabtastung
nicht beeinträchtigt. Die Amplitude des periodischen Abtastsignals S des Photoelements
P kann aber durch derartige Verunreinigungen im Laufe der Zeit allmählich abnehmen. Durch einen nicht
gezeigten weiteren Regler können aber die drei Lichtquollen L1 , L2, L3 zur Kompensation derartiger Verunreinigungen
und/oder einer Alterung der Lichtquellen L1. L2, L3 heller geregelt werden, so daß die Amplitude
5 des vom Photoelement P erzeugten Wechselspannungssignals S konstant bleibt.
• ■
• *
- 16 -
Ganz allgemein werden n Lichtquellen Ln mit &eegr; =
3, 4, ... verwendet; die periodischen Versorgungsspannungen VSn jeweils benachbarter Lichtquellen Ln
besitzen einen gegenseitigen Phasenversatz von 3f>ü°/n
3, 4, ... verwendet; die periodischen Versorgungsspannungen VSn jeweils benachbarter Lichtquellen Ln
besitzen einen gegenseitigen Phasenversatz von 3f>ü°/n
und die parallelen Lichtstrahlenbündel LBn weisen in i<
Meßrichtung X einen gegenseitigen Versatz V = C/n auf.
Mit wachsender Anzahl &eegr; der Lichtquellen Ln reckizifiren sich die Oberwellen im periodischen Abtastsignal
S des Photoelements P.
Mit wachsender Anzahl &eegr; der Lichtquellen Ln reckizifiren sich die Oberwellen im periodischen Abtastsignal
S des Photoelements P.
In bekannter Weise können zum Schutz gegen Verunreinigungen
der Teilungsträger TT mit der Teilung T und die
Abtasteinrichtung A in einem Gehäuse untergebracht
ssin, dessen Längsschlitr durch Dichtlippen verschlos-
Abtasteinrichtung A in einem Gehäuse untergebracht
ssin, dessen Längsschlitr durch Dichtlippen verschlos-
sen ist, durch die ein Mitnehmer zur Verbindung der
Abtasteinrichtung A mit dem zu messenden Objekt hindurchgreift; eine derartige gekapselte Positionsmeßeinrichtung ist in der DE-OS 33 11 118 beschrieben.
Abtasteinrichtung A mit dem zu messenden Objekt hindurchgreift; eine derartige gekapselte Positionsmeßeinrichtung ist in der DE-OS 33 11 118 beschrieben.
Weiterhin können die Teilung T des Teilungsträgers ;
TT durch ein aufgekittetes Deckglas (nicht dargestellt) und das Photoelement P durch eine vorge- '
setzte transparente Platte TP vor einer Benetzung &zgr;
durch Flüssigkeiten geschützt sein. Zwischen der ^
Oberfläche der transparenten Platte TP und der zu- '?
gewandten Oberfläche des Teilungsträgers TT besteht |
ebenfalls der Abstand c. %
Das Photoelement P kann in nicht gezeigter Weise Z
auch durch ein Photoelement mit kleiner lichtem- |
pfindlicher Fläche und entsprechend geringerer Ka- *
pazität ersetzt werden, dem eine Sammellinse vorge- \
schaltet ist. I
- 17 -
Der den &eegr; diskreten Lichtquellen Ln gemeinsame Kondensor K kann auch entfallen oder es werden in nicht
gezeigter Weise jeder Lichtquelle Ln ein eigener Kondensor zugeordnet.
Die Erfindung ist bei lichtelektrischen Positionsmeßeinrichtungen in Form von Langenmeßeinrichtungen
oder Winkelmeßeinrichtungen einsetzbar.
Claims (11)
1. Lichtelektrische Positionsir.eßeinrichtung zu &ugr; Messung der Relativlage zweier Objekte, bei der die
Gitterteilung eines mit dem einen Objekt verbundenen Teilungsträgers von einer mi' dem anderen
Obj kt verbundenen Abtasteinrichtung berührungsfrei
abgetastet wird, die eine Beleuchtungseinheit, eine Abtastplatte mit einer Abtastgitterteilung
sowie eine Sen-soreinheit aufweist, bei der die Beleuchtungseinheit nehrere in Meßrichtung versetzt
angeordnete Lichtquellen aufweist, die mit gegeneinander phasenversetzten Versorgungsspannungen beaufschlagt
sind, bei der die von den Lichtquellen ausgehenden Lichtstrahienbündei die Gitterteilung des
Teilungsträgers und die Abtastgitterteilung der Abtastplatte durchsetzen und auf die Sensoreinheit
fallen und bei der eine Phasenauswerteeinneit vorgesehen
ist, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
a) die Beleuchtungseinheit (B) enthält mindestens
drei Lichtquellen (Ln) (n - 3, 4, 5 ...) zur Beleuchtung eines gemeinsamen Teilungsbereiches
(TB) der Gitterteilung (T) des Teilungsträgers (TT) ;
b) die &eegr; periodischen Versorgungsspannungen (VSn) jeweils benachbarter Lichtquellen (Ln) besitzen
einen gegenseitigen Phäsenversatz von 360°/n;
c) der Abstand c zwischen benachbarten Oberflächen der Abtastplatte (AP) und des Teilungsträgers
(TT) ist wesentlich geringer als der Abstand a zwischen der Abtastgitterteilung (AT) und der
Gitterteilung (T);
d) der Abstand a zwischen der Abtastgitterteilung (AT) der Abtastplatte (AP) und der Gitterteilung
(T) des Teilungsträgers (TT) und ein WinkeloC
zwischen den Lichtstrahlenbündeln (LBn) jeweils benachbarter Lichtquellen (Ln) sind derart
vorgegeben, daß die Lichtstrahlenbündel (LBn) jeweils benachbarter Lichtquellen (Ln) im beleuchteten
Teilungsbereich (TB) der Gitterteilung (T) mit der Teilungsperiodo C einen gegenseitigen Versatz
V = C/n in Ileßrichtung X aufweisen;
e) das von der Sensoreinheit (SE) erzeugte periodische Abtastsignal (S) wird der Phasenauswerteeinheit
(PV) zugeführt.
2. Meßeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß den &eegr; Lichtquellen (Ln) ein gemeinsamer
Kondensor (K) zugeordnet ist.
3. Meßeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtastteilung (AT) der Abtasteinrichtung
(A) auf der einen Oberfläche der Abtastplatte (AP) angeordnet ist, die der Teilung (T) des Teilungsträgers
(TT) zur Erzielung des Abstandes a abgewandt ist, und daß zwischen der anderen Oberfläche der Abtastplatte
(AP) und der zugewandten Oberfläche des Teilungsträgers (TT) der Abstand c besteht..
4. Meßeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtasteinrichtung (A) zur Konstandhaltung
des Abstandes a zwischen der Abtastteilung (AT) und der Teilung (T) auf dem Teilungsträger
(TT) geführt ist.
5. Meßeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn- I zeichnet, daß die &eegr; Lichtquellen (Ln) in inte- |
grierter Form auf einem Substrat mit einem gegen- "
seitigen Abstand b in Meßeinrichtung X angeordnet
sind. §
6. Meßeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die &eegr; Lichtquellen (Ln) gesondert auf einer Linie schräg zur Meßrichtung X mit einem
gegenseitigen Abstand b in Meßrichtung X angeordnet sind.
7. Meßeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß den &eegr; Lichtquellen (Ln) ein Referenzphotoelement
und ein Regler zur Regelung der &eegr; Versorgungsspannungen (VSn) zugeordnet ist.
8. Meßeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Teilung (T) des Teilungsträgers (TT) durch ein aufgekittetes Deckglas geschützt
ist.
9. Meßeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Photoelement (P) der Sensoreinheit
(SE) durch eine vorgesetzte transparente Platte (TP) geschützt ist.
10. Meßeinrichtung nach den Ansprüchen 3 und 9, da-
t ·
durch gekennzeichnet, daß zwischen der Oberfläche der transparenten Platte (TP) und der zugewandten
Oberfläche des Teilungsträgers (TT) ebenfalls der Abstand c besteht.
11. Meßeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das periodische Abtastsignal (S) gemeinsam mit einer Versorgungsspannung (VSn)
der Phasenauswerteeinheit (PV) zugeführt wird.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE8816853U DE8816853U1 (de) | 1988-07-09 | 1988-07-09 | Lichtelektrische Positionsmeßeinrichtung |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE8816853U DE8816853U1 (de) | 1988-07-09 | 1988-07-09 | Lichtelektrische Positionsmeßeinrichtung |
| DE3823314A DE3823314A1 (de) | 1988-07-09 | 1988-07-09 | Lichtelektrische positionsmesseinrichtung |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE8816853U1 true DE8816853U1 (de) | 1990-10-31 |
Family
ID=25869938
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE8816853U Expired - Lifetime DE8816853U1 (de) | 1988-07-09 | 1988-07-09 | Lichtelektrische Positionsmeßeinrichtung |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE8816853U1 (de) |
-
1988
- 1988-07-09 DE DE8816853U patent/DE8816853U1/de not_active Expired - Lifetime
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