DE9201535U1 - Einrichtung zur Erfassung der Lage eines numerisch gesteuerten Maschinenteils, insbesondere der Winkellage eines Robotergelenkes - Google Patents

Einrichtung zur Erfassung der Lage eines numerisch gesteuerten Maschinenteils, insbesondere der Winkellage eines Robotergelenkes

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Description

92 ü 3 O <* &dgr; OE
Siemens Aktiengesellschaft
Einrichtung zur Erfassung der Lage eines numerisch gesteuerten Maschinenteils, insbesondere der Winkellage eines Robotergelenkes
Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Erfassung der Lage eines numerisch gesteuerten Maschinenteils, insbesondere der Winkellage eines Robotergelenkes.
Inkrementalgeber und Digitalabsolutgeber zur Bestimmung der Lage eines Maschinenteils sind in den verschiedenartigsten Formen bekannt. Bei einer bekannten Anordnung, wie sie beispielsweise in der europäischen Patentschrift 02 76 402 beschrieben ist, ist ein mit dem zu messenden Maschinenteil bzw. dessen Antriebsmotor gekuppelter Digitalabsolutgeber vorgesehen, der zur Bestimmung der Absolutlage bei Stillstand dient und bei dem mindestens eine Spur als Inkrementalspur zur Lageerfassung bei Bewegung dient.
Durch die zwangsläufig bei der Absolutmessung auftretende Zeitdifferenz zwischen den Abtastungen erhält man Meßwerte, die man nicht ohne weiteres regelungstechnisch weiter verwenden kann, z.B. als Maß für die Drehzahl oder zur zeitlich exakten Lagebestimmung während der Bewegung. Ferner bringt die unterschiedliche Meßwertdarstellung u.U. auch Schnittstellenprobleme zur übergeordneten Steuerung hin.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Einrichtung der eingangs genannten Art so auszubilden, daß sich eine einfache Übertragung und Verwendung anfallender Meßwerte ergibt.
Diese Aufgabe wird bei einer Einrichtung zur Erfassung der La-
Ch/Sie
92 G 3 O 1 b Ut
ge eines numerisch gesteuerten Maschinenteils, insbesondere der Winkellage eines Robotergelenkmotors, gelöst, bei der
a) ein mit dem Maschinenteil gekuppelter Digitalabsolutgeber vorgesehen ist, der zur Bestimmung der Absolutlage dient und bei dem mindestens eine Spur als Inkrementalspur zur Lageerfassung bei Bewegung dient,
b) eine inkrementelle Schnittstelle zum Verkehr mit der übergeordneten Steuerung vorgesehen ist, über die die aus den Inkrementalspuren abgeleiteten Zählpulse und die gebernah ebenfalls in Zählpulse gewandelten Absolutwerte vorzeichenrichtig in gleicher Weise führbar sind.
Die Wandlung der Pulse und die Meßwertaufbereitung wird vorteilhafterweise durch eine intelligente Baugruppe am Geber, z.B. durch einen entsprechend programmierbaren Prozessor erreicht, durch den z.B. eine mit dem Absolutwert gesetzte Zählzelle zwecks Wandlung in Zählpulse rückwärts gezählt wird und die einzelnen Zählpulse über die inkrementelle Schnittstelle an die übergeordnete Steuerung gegeben werden. Der Aufruf der einzelnen Meßwerte, d.h. Inkremental- oder Absolutmessung, wird ebenfalls durch diesen Prozessor gesteuert.
Anhand eines schematischen Ausführungsbeispiels sei die Erfindung näher erläutert:
an einem, das Maschinenteil 1 treibenden Motor 10, dessen Winkellage und gegebenenfalls Drehzahl zu erfassen ist, ist ein Digitalabsolutgeber 2 angeschlossen, der gestrichelt umrandet gezeichnet ist. Dieser Absolutgeber besteht bekannterweise aus mindestens einer Codierscheibe 3 mit mehreren Abtastspuren und einer zugeordneten Abtastmimik 4, die die einzelnen Spuren auswertet, und zwar derart, daß aus einer Vielzahl von Spuren der Absolutwert der Winkellage und aus mindestens einer Spur eine der Winkeldrehung der Scheibe proportionale Zahl von Impulsen gewonnen werden kann. Diese Meßvorgänge werden von einem ansteuerbaren Prozessor 5 entsprechend angestoßen und überwacht. Soll z.B. die Absolutlage im Stillstand ermittelt und übertra-
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gen werden, so wird durch den anfallenden Absolutwert eine Zählzelle 6 mit diesem Wert gesetzt und durch den Prozessor eine entsprechende Anzahl von Impulsen generiert. Damit wird der Absolutwert in eine entsprechende Folge von Pulsen verwandelt, die über die inkrementell Schnittstelle 7 und eine Leitung 8 an die übergeordnete numerische Steuerung 9 gegeben werden. Dies geschieht dann entsprechend mit den von der Inkrementalspur bei Bewegung abgeleiteten Impulsen, die naturgemäß sofort über die inkrementell Schnittstelle führbar sind. Die summierten Impulse sind ein Maß für die Winkellage, die Zahl der Impulse pro Zeiteinheit ein Maß für die Drehzahl. Die numerische Steuerung 9 berechnet aus den anfallenden Istwerten in Verbindung mit vorgegebenen Sollwerten entsprechende Ansteuerbefehle für das Stellglied 11 des Motors 10, der wiederum das betreffende Maschinenteil 1 antreibt.

Claims (2)

92 G 3 O 4 6 OE Schutzansprüche
1. Einrichtung zur Erfassung der Lage eines numerisch gesteuerten Maschinenteils, insbesondere der Winkellage eines Antriebsmotors für ein Robotergelenk, bei der
a) ein mit dem Maschinenteil (1) gekuppelter Digitalabsulutgeber (2) vorgesehen ist, der zur Bestimmung der Absolutlage dient und bei dem mindestens eine Spur als Inkrementalspur zur Lageerfassung bei Bewegung dient und
b) eine inkrementell Schnittstelle (7) zum Verkehr mit der übergeordneten Steuerung (9) vorgesehen ist, über die die aus der Inkrementalspur abgeleiteten Zählpulse und die gebernah ebenfalls in Zählpulse gewandelten Absolutwerte führbar sind.
2. Einrichtung nach Anspruch 1 mit einem mindestens am Absolutgeber angeordneten Prozessor (5) mit einer durch den Absolutwert setzbaren Zählzelle (6) zur Wandlung des Absolutwertes in Zählpulse.
DE9201535U 1992-02-07 1992-02-07 Einrichtung zur Erfassung der Lage eines numerisch gesteuerten Maschinenteils, insbesondere der Winkellage eines Robotergelenkes Expired - Lifetime DE9201535U1 (de)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE9422039U1 (de) * 1993-02-23 1997-09-25 Faro Technologies, Inc., Lake Mary, Fla. Koordinatenmeßmaschine zum Messen von dreidimensionalen Koordinaten

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