ES2329878T3 - Instalacion de medicion de la posicion. - Google Patents
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Abstract
Instalación de medición de la posición, que está constituida por una escala (10) y por una unidad de exploración (20) móvil con relación a la escala (10) en una dirección de medición (x), - en la que sobre la escala (10) están dispuesta una primera y una segunda pista (12, 13) con zonas parciales sucesivas de diferente capacidad de reflexión, a partir de cuya exploración con la ayuda de la unidad de exploración (20)se pueden generar una primera y una segunda señales de exploración (INC G2, ABS) en función de la posición, y - la unidad de exploración (20) está configurada de tal forma que a partir de una de las dos pistas (12, 13) se puede generar una tercera señal de exploración (INC G2), que presenta un comportamiento de cabecero diferente, en virtud de movimientos de cabeceo de la unidad de exploración (20) o de la escala (10) alrededor de un eje, que está orientado en el plano de la escala o en paralelo al plano de la escala y perpendicularmente a la dirección de medición (x), que la otra señal de exploración (INCG1) generada a partir de esta pista (12, 13), a cuyo fin la trayectoria de los rayos de exploración para la generación de la tercera señal de exploración (INC G2) se diferencia de la trayectoria de los rayos de exploración para la generación de la otra señal de exploración (INCG1) generada a partir de esta pista (12, 13), y - a la instalación de medición de la posición está asociada, además, una unidad de comparación, que compara para la detección de una eventual inclinación de cabeceo las dos señales de exploración (INC G1, INC G2) entre sí.
Description
Instalación de medición de la posición.
La presente invención se refiere a una
instalación de medición de la posición, que es especialmente
adecuada para la determinación de la posición absoluta de dos
objetos móviles entre sí. Por lo demás, la invención se refiere a
un procedimiento para el funcionamiento de una instalación de
medición de la posición.
Una categoría de instalaciones de medición de la
posición conocidas para la determinación de la posición absoluta
comprende en el lado de la escala explorada una pista incremental
que se extiende en la dirección de medición así como una pista
absoluta dispuesta paralela a ella, que presenta, por ejemplo, una
codificación absoluta en serie. Una instalación de medición de la
posición constituida de forma correspondiente se describe, por
ejemplo, en el documento DE 195 05 176 A1. Para la determinación de
la posición exacta deben sincronizarse entre sí las señales de
exploración resultantes en función de la posición a partir de las
dos pistas. Esto es especialmente crítico cuando estas señales se
diferencian claramente entre sí en el orden de magnitud de la
resolución local respectiva. Se plantean problemas adicionales en el
caso de utilización de cintas metálicas finas en el lado de la
escala, puesto que su alineación paralela a la dirección de medición
no siempre es posible de una manera óptima. Resultan errores de
medición cuando existe, por ejem-
plo, una rotación de la escala alrededor de un eje, que está orientado perpendicularmente a la superficie de la escala.
plo, una rotación de la escala alrededor de un eje, que está orientado perpendicularmente a la superficie de la escala.
Para la solución de estos problemas se ha
propuesto, por lo tanto, en la solicitud de patente alemana Nº 199
62 278.7 generar a partir de la exploración de una pista incremental
adecuada al menos dos señales incrementales de diferente
resolución. Además de la configuración correspondiente de la pista
incremental explorada se requiere a tal fin también una
configuración correspondiente de las disposiciones de detección
respectivas en la unidad de exploración. En la solicitud de patente
mencionada se proponen dos variantes de detección adecuadas con
esta finalidad, con las que se puede resolver el problema explicado,
que se plantea en caso de revoluciones eventuales de la unidad de
exploración o bien de la escala alrededor de un eje, que está
orientado perpendicularmente a la superficie de la escala.
Además de rotaciones no deseadas alrededor de
este eje, pueden resultar en el modo de medición adicionalmente
movimientos de cabecero de la unidad de exploración o de la escala
alrededor de ejes que están orientados en el plano de la escala o
paralelamente al plano de la escala y perpendicularmente a la
dirección de medición. También tales movimientos de cabeceo pueden
conducir a errores durante la sincronización de las señales de
exploración de diferente resolución local, especialmente cuando las
señales de exploración procedentes de diferentes pistas muestran un
comportamiento de cabeceo diferente.
Se conoce a partir del documento EP 0 555 507 A1
un sistema codificado de medición de la longitud, en el que el
ángulo de cabeceo de la unidad de exploración con respecto a la
escala, provocado por errores de guía, es calculado a través de dos
divisiones incrementales dispuestas longitudinalmente y se corrige,
dado el caso, una lectura errónea de la división de codificación.
Por lo tanto, aquí se detecta un error eventual que resulta de la
inclinación de la unidad de exploración con relación a la escala
alrededor de un eje perpendicularmente al plano de la escala. Sin
embargo, de esta publicación no se pueden deducir instrucciones para
la eliminación adecuada de los problemas descritos en caso de
movimientos de cabeceo.
En el documento EP 1 081 457 A2 se publica una
instalación óptica de medición de la posición, en la que en la
trayectoria de los rayos de exploración está dispuesta una división
de la proyección configurada de forma especial, a través de la cual
es posible una reducción al mínimo de la sensibilidad de la
exploración frente a modificaciones en la distancia de exploración.
Con respecto a la problemática de eventuales movimientos de cabeceo
no se encuentran instrucciones en esta publicación.
Otra instalación óptica de medición de la
posición se propone en el documento DE 199 08 328. Esta comprende
en el lado de la escala dos divisiones de medición parciales
diferentes, que son impulsadas en el transcurso de la exploración
por medio de un elemento retro reflector previsto en el lado de la
exploración. Tampoco de este documento se pueden deducir
instrucciones sobre la reducción al mínimo de eventuales errores en
virtud de movimientos de cabeceo.
Se conoce a partir del documento EP 0 770 850 A2
una instalación óptica de medición de la posición, en la que se
prevé una configuración especial de una marca de referencia en el
lado de la escala. No obstante, tampoco se aborda en este documento
la problemática de eventuales inclinaciones de pandeo.
El cometido de la presente invención es, por lo
tanto, indicar una instalación de medición de la posición, que
garantiza siempre una determinación exacta de la posición. Por lo
demás, debe indicarse un procedimiento para el funcionamiento de
una instalación de medición de la posición de este tipo.
Este cometido se soluciona a través de una
instalación de medición de la posición con las características de
la reivindicación 1.
Las formas de reivindicación ventajosas de la
instalación de medición de la posición de acuerdo con la invención
se deducen a partir de las características que se indican en las
reivindicaciones de patente dependientes de la reivindicación
1.
Por lo demás, este cometido se soluciona a
través de un procedimiento para el funcionamiento de una instalación
de medición de la posición con las características de la
reivindicación 13.
Otras formas de realización ventajosas del
procedimiento de acuerdo con la invención se deducen a partir de
las medidas que se indican en las reivindicaciones de patente que
dependen de la reivindicación 13.
De acuerdo con la invención, ahora está previsto
generar, además de las primeras y segundas señales de exploración
generadas a partir de la primera y segunda pista, a partir de una de
las dos pistas exploradas en la escala una tercera señal de
exploración, que presenta un comportamiento de cabeceo diferente que
la otra señal de exploración generada a partir de esta pista. Por
ejemplo, la tercera señal de exploración presenta un comportamiento
de cabeceo similar a la señal de exploración de la otra pista
respectiva. A partir de la supervisión de las señales de
exploración obtenidas a partir de la misma pista con diferente
comportamiento de cabeceo, por ejemplo en una unidad de comparación
asociada a la instalación de medición de la posición, se puede
supervisar, regular, etc. el comportamiento de cabecero del
sistema.
En un ejemplo de realización preferido, la
instalación de medición de la posición de acuerdo con la invención
en el lado de la escala comprende una primera pista configurada como
pista incremental así como una pista absoluta dispuesta paralela a
ella como segunda pista. En el lado de la unidad de exploración
móvil con relación a la escala están previstas dos disposiciones de
detección de la señal incremental así como una disposición de
detección de la señal de posición absoluta. Con la ayuda de las
disposiciones de detección de la señal incremental se generan como
señal de exploración primeras y segundas señales incrementales
aproximadas con el periodo de la señal aproximado idéntico. A
través de la disposición de detección de la señal de posición
absoluta se genera una señal de la posición absoluta a partir de la
exploración de la pista absoluta. La generación de las dos señales
incrementales aproximadas se distingue en que éstas presentan en
cada caso un comportamiento de cabeceo diferente. Esto significa
que las señales de exploración generadas a través de diferentes
trayectorias de los rayos de exploración se comportan de manera
diferente en el caso de un eventual movimiento de cabeceo, es
decir, una inclinación de la unidad de exploración y la escala
alrededor de un eje, que se extiende en la superficie de la escala
perpendicularmente a la dirección de medición. De esta manera, en
este caso no se influye sobre una señal incremental aproximada,
mientras que, por ejemplo, la otra señal incremental aproximada
experimenta una influencia en el sentido de que no se indica ya la
posición correcta.
La tercera señal de exploración generada de
acuerdo con la invención en forma de una segunda señal incremental
aproximada presenta en el caso de una inclinación de la unidad de
exploración y de la escala, por ejemplo alrededor de un eje, que se
extiende en la superficie de la escala perpendicularmente a la
dirección de medición, un comportamiento similar a la segunda señal
de exploración, es decir, la señal de posición absoluta. Esto tiene
como consecuencia que la sincronización de estas dos señales de
exploración es posible también en este caso libre de errores.
En una forma de realización preferida, la
instalación de medición de la posición de acuerdo con la invención
es, por lo tanto, insensible tanto frente a movimientos de rotación
alrededor de un eje, que está orientado perpendicularmente a la
escala, como también frente a movimientos de cabeceo. En todos los
casos, se garantiza la determinación de la posición absoluta
precisa a partir de las señales de exploración generadas.
Además, se ha revelado que es ventajoso que a
partir de la comparación de las dos señales de exploración con
diferentes comportamientos de cabeceo, es decir, por ejemplo, de las
generales incrementales aproximadas generadas, especialmente a
partir de la medición de la diferencia de fases, se puede derivar
ahora también una medida para la inclinación entre la unidad de
exploración y la escala alrededor de un eje de cabeceo, que está
orientado, por ejemplo, en la superficie de la escala
perpendicularmente a la dirección de medición. Esta información
puede ser evaluada para las más diferentes finalidades, como por
ejemplo para la alineación exacta de la unidad de exploración
durante el montaje.
Con relación a la configuración de las pistas
existe una serie de posibilidades, Así, por ejemplo, la codificación
absoluta en la pista absoluta puede estar configurada también en
forma de una o varias marcas de referencia, etc.
La instalación de medición de la posición de
acuerdo con la invención se puede configurar evidentemente también
como instalación de medición de la posición lineal como también como
instalación de medición de la posición giratoria.
Fundamentalmente, el principio en el que se basa
la presente invención se puede transferir a cualquier instalación
de medición de la posición, en la que se exploran varias pistas en
una escala y las señales de exploración generadas a partir de las
diferentes pistas muestran en el caso de una eventual inclinación de
cabeceo un comportamiento diferente. A partir de una de las pistas
se pueden deducir entonces a través de una exploración
correspondiente, o bien una configuración de la unidad de
exploración, dos señales de exploración con diferente
comportamiento en el caso de una inclinación de cabeceo de este
tipo. El desplazamiento de fases respectivo entre estas dos señales
de exploración suministra entonces una medida para la inclinación de
cabeceo presente actualmente y se puede supervisar o regular en el
transcurso de la medición.
Otras ventajas así como detalles de la presente
invención se deducen a partir de la descripción siguiente de un
ejemplo de realización con la ayuda de las figuras que se
acompañan.
En este caso:
La figura 1 muestra una representación
esquemática de la trayectoria de los rayos de exploración de un
ejemplo de realización de la instalación de medición de la posición
de acuerdo con la invención.
Las figuras 2a y 2b muestran, respectivamente,
una vista en planta superior sobre la escala de la figura 1.
La figura 3 muestra una vista en planta superior
sobre la placa de exploración de la instalación de medición de la
posición de la figura 1.
La figura 4 muestra una vista del plano de
detección de la unidad de exploración de la figura 1.
Las figuras 5a - 5d muestran diferentes
representaciones para la explicación de las relaciones en el lado
de la instalación de medición de la posición de acuerdo con la
invención en el caso de un eventual movimiento de cabeceo de la
unidad de exploración.
La figura 6 muestra una vista parcial
esquemática de la instalación de medición de la posición de acuerdo
con la invención para la explicación de diferentes magnitudes
geométricas.
Un ejemplo de realización de la instalación de
medición de la posición de acuerdo con la invención se explica a
continuación con la ayuda de las figuras 1 a 6. En este caso se
trata de un dispositivo para la determinación de la posición
absoluta.
La figura 1 muestra la trayectoria básica de los
rayos de exploración de un ejemplo de realización de la instalación
de medición de la posición de acuerdo con la invención, que está
configurada como sistema de medición con luz incidente. La
instalación de medición de la posición comprende una escala 10, que
se extiende en dirección de medición x así como una unidad de
exploración 20 móvil con relación a la escala 10 en dirección de
medición x. La dirección de medición x está orientada en la
representación de la figura 1 perpendicularmente al plano del
dibujo. La escala de medición 10 y la unidad de exploración 20 están
conectadas, por ejemplo, con partes de la máquina móviles entre sí,
cuya posición entre sí se puede determinar. En este caso se puede
tratar, por ejemplo, de la herramienta y de la pieza de trabajo de
una máquina herramienta controlada numéricamente; las señales
generadas por la instalación de medición de la posición de acuerdo
con la invención son procesadas posteriormente en este caso por un
control de máquina herramienta -no representado.
La escala 10 de la instalación de medición de la
posición de acuerdo con la invención comprende en esta forma de
realización dos pistas 12, 13, que están dispuestas sobre un
porta-escala 11 y son exploradas por la unidad de
exploración 20 para la determinación de la posición absoluta. Las
dos pistas 12, 13 se extienden en la dirección de medición x y
están constituidas en la variante de luz incidente representada de
la instalación de medición de la posición, respectivamente, por una
secuencia de zonas parciales con diferentes propiedades de
reflexión, a saber, por zonas parciales de alta capacidad de
reflexión y zonas parciales de reducida capacidad de reflexión.
En la vista en planta superior de la escala de
la figura 2a se puede reconocer la configuración de las dos pistas
12, 13 del ejemplo de realización representado. Una primera pista
13, designada a continuación como pista absoluta 13, presenta en el
presente ejemplo una codificación absoluta en forma de un código
seudo-aleatorio. El código
seudo-aleatorio está constituido por una secuencia
aperiódica de zonas parciales 13.1, 13.2 de alta capacidad de
reflexión y de reducida capacidad de reflexión, que poseen,
respectivamente, la misma anchura en la dirección de medición x. A
partir de la exploración de la pista absoluta 13 se puede generar de
manera conocida como señal de exploración una señal de posición
absoluta aproximada ABS, cuya resolución no es suficiente, sin
embargo, para la medición de la posición de alta precisión deseada.
Evidentemente, se pueden realizar también codificaciones en serie
alternativas en la pista absoluta 13, como por ejemplo códigos de
bloque, códigos de Manchester, etc. Pero, por lo demás, también es
posible que la pista absoluta presente como codificación absoluta
una o varias marcas de referencia, que se pueden utilizar de la
misma manera de forma conocida para la generación de una señal de
posición absoluta aproximada ABS.
Directamente adyacente a la pista absoluta 13
está dispuesta en paralelo la segunda pista 12, que se designa a
continuación como pista incremental 12. Como la pista absoluta 13,
la pista incremental 12 se extiende de la misma manera en la
dirección de medición x. La pista incremental 12 sirve para la
generación de señales de exploración en forma de señales
incrementales periódicas, de elevada resolución INC_{F},
INC_{G1}, INC_{G2}, que se utilizan para la determinación de la
posición relativa de la escala 10 y de la unidad de exploración 20.
En las tres señales incrementales en total diferentes INC_{F},
INC_{G1}, INC_{G2}, se trata, en particular, de señales
incrementales finas INC_{F}, primeras señales incrementales
aproximadas INC_{G1} así como segundas señales incrementales
aproximadas INC_{G2}. De manera adecuada, las diferentes señales
incrementales INC_{F}, INC_{G1}, INC_{G2} se combinan con las
señales de la posición absoluta ABS de la pista absoluta 13, para
determinar de esta manera la posición absoluta de las partes móviles
entre sí. En este caso, se puede realizar la determinación de la
posición absoluta respectiva a partir de las diferentes señales de
exploración tanto en el lado del sistema de medición como también ya
en una unidad de evaluación dispuesta a continuación, por ejemplo
en un control numérico de máquina herramienta.
En el ejemplo representado, a partir de la
exploración de la pista incremental 12 se generan como señales de
exploración las señales incrementales INC_{F}, INC_{G1},
INC_{G2}. Las señales incrementales finas INC_{F} poseen el
periodo de la señal SP_{F}, mientras que las primeras y segundas
señales incrementales aproximadas INC_{G1}, INC_{G2} presentan,
respectivamente, el periodo idéntico de la señal SP_{G}. Los
periodos de las señales SP_{F} y SP_{G} se diferencian
habitualmente claramente entre sí.
La pista incremental 12 explorada presenta dos
periodos de división TP_{F} y TP_{G} diferentes t está
constituida en este ejemplo de realización por una secuencia
periódica de primeros y segundos bloques B1, B2. A través de la
suma de las anchuras de dos bloques B1, B2 consecutivos se define el
periodo de división TP_{G}, que representa el mayor de los dos
periodos de división TP_{G} y TP_{F} en la pista incremental
12. En esta forma de realización, las anchuras de los dos bloques
B1, B2 están seleccionadas idénticas; sin embargo, para la
exploración es importante sobre todo el periodo de división TP_{G}
aproximado definido a través de la suma de las anchuras. Pero de
acuerdo con el tipo de exploración de la pista incremental 12
también es posible configurar los bloques B1, B2, dado el caso, de
diferente anchura.
Los primeros bloques B1 están configurados con
reducida capacidad de reflexión; los segundos bloques B2 están
constituidos, en cambio, por una secuencia periódica de otras zonas
parciales 12.1, 12.2 con propiedades ópticas de alta capacidad de
reflexión. Una representación de un fragmento ampliado de un segundo
bloque B2 se representa en la figura 2b. Como se puede reconocer a
partir de la figura 2b, las zonas parciales 12.1, 12.2 en los
segundos bloques B2 están configuradas como zonas rectangulares
estrechas, cuyos ejes longitudinales se extienden en
dirección-y en el plano de la escala, es decir, que
están orientados perpendicularmente a la dirección de medición x.
Las diferentes zonas parciales 12.1, 12.2 en los segundos bloques B2
presentan en cada caso las mismas dimensiones. A través de la suma
de las anchuras de dos zonas parciales 12.1, 12.2 sucesivas en los
primeros bloques B1 se define el periodo de división fina TP_{F}
de la pista incremental 12, como se ilustra igualmente en la figura
2b.
En la forma de realización representada de la
instalación de medición de la posición de acuerdo con la invención,
el periodo de división fina TP_{F} de la pista incremental 12 se
ha elegido menos en el factor 8 que el periodo de división más
grosero TP_{G} de la pista incremental 12, es decir, TP_{G} =
160 \mum y TP_{F} = 20 \mum.
En principio, el periodo de división TP_{G}
más grosero de la pista incremental 12 debería seleccionarse como
múltiplo entero del periodo de división más fino TP_{F}. Solamente
de esta manera se garantiza que bloques B2 sucesivos representen
partes de una división incremental continua con el periodo de
división más fino TP_{F}. Por consiguiente, debe asegurarse que
sobre toda la longitud de medición están dispuestas alternando
siempre zonas parciales de reducida capacidad de reflexión 12.1 y
zonas parciales de alta capacidad de reflexión 12.2; especialmente
también cuando la división incremental con el periodo de división
más fino TP_{F} es interrumpida por los bloques de reducida
capacidad de reflexión B1. De esta manera, a una zona parcial de
reducida capacidad de reflexión 12.1 en el borde de un bloque B2 en
el bloque B2 inmediatamente adyacente en la dirección de medición
sigue una zona parcial de alta capacidad de reflexión 12.2, etc. No
obstante, esto no se muestra en detalle en la representación de la
pista incremental 12 en la figura 2a.
Al periodo de división más grosero TP_{G} de
la división incremental 12 se ajusta en este ejemplo de realización,
además, la anchura binaria del código
seudo-aleatorio de la pista absoluta 13. Esto
significa que la anchura de las zonas parciales 13.1, 13.2 en la
pista absoluta 13 en la dirección de medición x está seleccionada
idéntica al periodo de división TP_{G} de la pista incremental
12.
Alternativamente a la forma de realización
explicada de la escala 10, naturalmente es posible configurar las
diferentes zonas parciales de las dos pistas 12, 13 sobre el
porta-escala 11 con otras propiedades ópticas es
decir, intercambiar, por ejemplo, zonas parciales de alta y baja
capacidad de reflexión.
Además, en principio se puede prever también
configurar la pista incremental de tal forma que se obtengan a
partir de ella más de tres señales incrementales con diferentes
periodos de las señales, etc.
La unidad de exploración 20 representada, por lo
demás, de forma esquemática en la figura 1, comprende una fuente de
luz 21, por ejemplo un LED, una óptica de colimación 22, una placa
de exploración 23 así como una unidad de detección 24 para la
detección de las diferentes señales de exploración.
A continuación se explican por separado las
trayectorias de los rayos de exploración para la generación de las
señales incrementales INC_{F}, INC_{G1}, INC_{G2} así como de
las señales de posición absoluta ABS.
El haz de rayos emitido desde la fuente de luz
21, que contribuyen a la generación de las diferentes señales
incrementales INC_{F}, INC_{G1}, INC_{G2}, llegan en el
ejemplo representado después de la colimación a través de la óptica
de colimación 22 sobre la placa de exploración 23. Una vista de la
placa de exploración 23 se representa en la vista en planta
superior en la figura 3. Por parte de la placa de exploración 23,
los haces de luz, que contribuyen a la generación de las señales
incrementales INC_{F}, INC_{G1}, INC_{G2} atraviesan ahora
diferentes zonas, de acuerdo con las diferentes señales
incrementales INC_{F}, INC_{G1}, INC_{G2}, a las que
contribuyen. Las diferentes zonas sobre la placa de exploración 23
están asociadas, por otra parte, también de forma definida a
diferentes zonas en el plano de detección, en las que se genera,
respectivamente, un sistemas de bandas Vernier.
De esta manera, los haces de luz utilizados en
último término para la generación de las señales incrementales
finas INC_{F} y de las primeras señales incrementales aproximadas
INC_{G1} atraviesan la zona de la ventana transparente de la
placa de exploración 23, designada con el signo de referencia 23.1.
Los haces de luz utilizados para la generación de las segundas
señales incrementales aproximadas INC_{G2} atraviesan, en cambio,
las dos zonas, en las que está dispuesta en cada caso una
estructura de exploración 23.2, 23.3. Las estructuras de
exploración 23.2, 23.3 están configuradas, respectivamente, como
zonas parciales transparentes y opacas configuradas periódicamente
en la dirección de medición x. Las zonas parciales transparentes de
las estructuras de exploración 23.2, 23.3 están configuradas
aproximadamente en forma de rombo en la representación de la figura
3; en el caso ideal, sin embargo, las zonas parciales transparente
presentan contornos exteriores sinusoidales. Con respecto a otras
medidas de dimensionado en el lado de las estructuras de exploración
23.2, 23.3 se remite a la descripción siguiente.
Después de recorrer las estructuras de
exploración 23.2, 23.3 o bien la zona de ventana transparente 23.1,
los haces de rayos respectivos para la generación de las señales
incrementales INC_{F}, INC_{G1}, INC_{G2} inciden sobre la
pista incremental 12 sobre la escala 10 y se reflejan desde allí de
nuevo de retorno en la dirección de la placa de exploración 23. En
la placa de exploración 23 circulan los haces de rayos reflejados a
través de una zona de ventana transparente 23.4, antes de incidir
sobre las disposiciones de detección 24.1, 24.2, 24.3 de señales
incrementales respectivas en la unidad de detector 24. En la figura
1 solamente se puede reconocer una de las disposiciones de
detección 24.2, 24.2, 24.3 de las señales incrementales, por lo que
con respecto a la estructura concreta de la unidad de detección 24
se remite a la vista en planta superior representada de forma
esquemática sobre el plano de detección en la figura 4. Como se
deduce a partir de la figura 4, en el lado de la unidad de
detección 24 está prevista una primera disposición de detección 24.1
de señales incrementales para la generación de las señales
incrementales finas INC_{F} con el periodo de la señal SPF así
como para la generación simultánea de las primeras señales
incrementales aproximadas INC_{G1} con el periodo de la señal
SP_{G}. Por lo demás, la unidad de exploración 20 comprende de
acuerdo con la invención al menos una segunda disposición de
detección 24.2, 24.3 de señales incrementales para la generación de
las segundas señales incrementales aproximadas INC_{G2}, que
presentan igualmente el periodo de la señal SP_{G}.
Evidentemente, en el lado de partida, se genera respectivamente una
pareja de señales incrementales, de manera que éstas están
desfasadas 90º entre sí. Con relación a la estructura detallada de
la unidad de detección 24 se remite a la descripción detallada
siguiente de la figura 4.
Los haces de rayos que se utilizan en este
ejemplo para la generación de las señales aproximadas de la posición
absoluta ABS, pasan después de la colimación a través de la óptica
de colimación 22 la zona de ventana transparente 23.4 de la placa
de exploración 23 y llegan sobre la pista absoluta 13 sobre la
escala 10. Desde allí se realiza una reflexión de retorno en la
dirección de la placa de exploración 23, donde los haces de rayos
reflejados pasan de nuevo la zona de ventana transparente 23.4,
antes de que éstos incidan sobre la disposición de detección 24.4
de la señal de posición absoluta en la unidad de detección 24. A
través de esta trayectoria de los rayos se realiza, por
consiguiente de manera conocida solamente una reproducción o
proyección de sombras de la sección precisamente detectada del
código seudo-aleatorio sobre la disposición de
detección 24.4 de la señal de posición absoluta.
Una vista del plano de detección de la unidad de
detección 24 se representa en forma esquemática en la figura 4. En
la parte superior se puede reconocer en este caso la disposición de
detección 24.4 de la señal de posición absoluta, que está
constituida por una pluralidad de elementos de detección
optoelectrónicos individuales, que se disponen sucesivamente en la
dirección de medición x. Dos elementos de detección adyacentes
respectivos sirven en el ejemplo de realización representado para
la exploración de un bit del código seudo-aleatorio
en la pista absoluta 13, es decir, que existen dos grupos de
elementos de detección, que se utilizan para la exploración de los
bits del código seudo-aleatorio. En el modo de
medición, sin embargo, solamente se leen en cada caso uno de los
dos elementos de detección por bit, lo que se ilustra en la figura 4
sobre los elementos de conmutación SA - SN indicados sólo
esquemáticamente sobre los elementos de detección. En el presente
ejemplo de realización, por lo tanto, a dos elementos de detección,
que están asociados a una anchura binaria, está asociado de nuevo
un elemento de conmutación SA - SN de este tipo. En este caso, la
lectura selectiva del elemento de detección respectivo se realiza
en función de cual de los dos grupos de elementos de detección está
más cerca en el centro de los campos binarios respectivos del código
seudo-aleatorio. Para decidir esto, se utiliza en
el modo de medición la señal incremental INC_{G1} con el periodo
de señal SP_{G} aproximado.
Las señales de exploración generadas en los
elementos de detección de la disposición de detección 24.4son
alimentas en cada caso -no se representa- a elementos de disparo,
que suministrar en el lado de salida señales con niveles lógicos
ALTO y BAJO, que se procesan posteriormente para la determinación de
la posición absoluta. Con preferencia, los elementos de disparo
están dispuestos en forma integrada de la misma manera sobre el
sustrato de soporte de la unidad de detección 24. Para la generación
de las señales de partida, en los elementos de disparo se
encuentra, por lo demás, una señal de referencia, que o bien
presenta un nivel constante de la señal o, en cambio, se varía de
manera conocida en función del nivel de las señales de exploración.
Las señales de salida de los elementos de disparo son alimentadas a
una unidad de procesamiento de señales tampoco representada, que
las procesa como también las señales incrementales generadas y
genera una señal de salida ABS, que indica la posición absoluta
aproximada deseada.
En la parte inferior de la vista del plano de
detección en la figura 4 se pueden reconocer las dos disposiciones
de detección 24.1, 24.2a, 24b de señales incrementales, que sirven
en este ejemplo de realización para la exploración de la pista
incremental y para la generación de las señales incrementales
INC_{F}, INC_{G1}, INC_{G2} con los periodos de las señales
SP_{F}, SP_{G}.
En particular, la primera disposición de
detección media 24.1 de señales incrementales se utiliza para la
generación de las señales incrementales finas INC_{F} y de las
primeras señales incrementales aproximadas INC_{G1}. Con relación
a la generación de estas señales incrementales INC_{F},
INC_{G1}, se remite, por lo demás, a la solicitud de patente
alemana Nº 199 62 278.7 ya mencionada, especialmente al segundo
ejemplo de realización descrito allí.
La segunda disposición de detección 24.2a, 24.2b
de señales incrementales, que se utiliza para la generación de la
segunda señal incremental aproximada INC_{G2}, está constituida en
el presente ejemplo de realización, en total, por dos unidades de
detección 24.2a, 24,2b separadas, que están configuradas como
disposiciones de detección o bien como series de elementos de
detección idénticas, llamadas estructuradas. En principio, en el
marco de la presente invención, la segunda disposición de detección
de señales incrementales podría comprender también solamente una
única unidad de detección de este tipo.
Las unidades de detección 24.2a, 24.2b
representadas están constituidas de manera conocida por una
pluralidad de elementos detectores optoelectrónicos rectangulares
individuales, que están configurados, en general, idénticos dentro
de una unidad de detector 24.2a, 24.2b y están dispuestos adyacentes
entre sí en la dirección de medición x. Los elementos de detección
de una unidad de detección 24.2a, 24.2b, que están interconectados
entre sí, respectivamente, en el lado de salida, suministran las
señales de exploración de las mismas fases. En la forma de
realización mostrada, en las dos unidades de detección 24.2a, 24,2b,
cada elemento de detección está conectado de tal manera que por
cada unidad de detección 24.2a, 24.2b en el lado de salida están
presentes, en total, cuatro señales incrementales parciales
desfasadas 90º en cada caso. Éstas son conectadas en diferencia
entre sí de manera conocida para la generación de dos señales
incrementales aproximadas INC_{G2} desfasadas 90º, lo que no se
representa en la figura 4. Para mayor simplicidad se ha hablado
anteriormente sólo de una segunda señal incremental aproximada
INC_{G2}, lo que se realiza de la misma manera en el desarrollo
siguiente de la descripción.
En el plano de detección, en la zona de la
segunda disposición de detección 24.2a, 24.2b de señales
incrementales existen en cada caso patrones de franjas periódicas,
que resulta de la interacción de los haces de rayos emitidos por la
fuente de luz 21 con la pista incremental 12 así como con las
estructuras de exploración 23.2, 23.3 asociadas en cada caso en la
placa de exploración y se utilizan para la generación de las segunda
señales incrementales aproximadas INC_{G2} con el periodo de la
señal SP_{G}. En este lugar hay que mencionar todavía que las
zonas transparentes de las estructuras de exploración 23.2, 23.3
presentan en la placa de exploración 23 en la dirección de medición
una anchura máxima b_{AS}, que es menor que la anchura b_{DET}
de los elementos de detección asociados en las disposiciones de
detección estructuradas de la segunda disposición de detección
24.2a, 24,2b de la señal incremental.
En principio, la generación de la segunda señal
incremental aproximada INC_{G2} corresponde, por lo tanto, a la
generación de una señal incremental en el primer ejemplo de
realización de la solicitud de patente alemana Nº 199 62 278.7
mencionada. Con respecto a los detalles de este tipo de generación
de señales se remite, por lo tanto, a la publicación de este
documento.
En este contexto hay que mencionar especialmente
medidas en el lado de las estructuras de exploración 23.2, 23.3,
que provocan una filtración de porciones de señales no deseadas en
la segunda señal incremental aproximada INC_{G2}. Para una
filtración de este tipo, está previsto en el ejemplo representado
que las estructuras de exploración 23.2, 23.3 configuradas como
rejillas de amplitud estén provistas con propiedades de filtro. A
tal fin se emplean medidas de filtración conocidas y, por ejemplo,
las zonas parciales transparentes de las estructuras de exploración
23.2, 23.3 están configuradas con aberturas sinusoidales, como se
conoce, por ejemplo, a partir del documento GB 2 116 313 A. En la
representación de la figura 3, esta configuración de las
estructuras de exploración 23.2, 23.3 solamente se indica, por lo
demás, de forma esquemática por razones de diseño.
Alternativamente a ello, se podría asegurar una
filtración de porciones de harmónicos no deseadas también de manera
conocida a través de desplazamientos adecuados de nervaduras en el
lado de las estructuras de exploración 23.2, 23.3, etc. De acuerdo
con ello, para la filtración de porciones de señales no deseadas,
están disponibles diferentes medidas conocidas en el marco de la
presente invención.
La configuración explicada de la instalación de
medición de la posición de acuerdo con la invención proporciona a
partir de la exploración de la pista incremental 12 ahora una señal
incremental fina INC_{F} con el periodo de la señal SP_{F} y
las dos señales incrementales aproximadas INC_{G1}, INC_{G2} con
el periodo de la señal DP_{G} idéntico. A través de la
combinación de estas señales con la señal aproximada de la posición
absoluta ABS desde la pista absoluta 13 se puede asegurar de manera
conocida la determinación de la posición absoluta de alta
resolución. En este caso, se pueden calcular o bien combinar de una
manera adecuada entre sí las diferentes señales de exploración ya
en el lado del dispositivo de acuerdo con la invención para
determinar de manera precisa la posición absoluta actual
respectiva; pero de la misma manera es posible también transmitir
las diferentes señales de exploración a una unidad de evaluación
subordinada, donde la determinación de la posición absoluta se
realiza a partir de estas señales, etc.
Las medidas de acuerdo con la invención aseguran
ahora durante el cálculo o bien la sincronización de las diferentes
señales de exploración INC_{F}, INC_{G1}, INC_{G2} y ABS que
tampoco se produzcan errores, en el caso de un eventual movimiento
de cabeceo de la unidad de exploración con relación a la escala. Por
un movimiento de cabeceo o bien inclinación de cabeceo se define en
este caso una inclinación de la escala y de la unidad de
exploración alrededor de un eje que se encuentra en el plano de la
escala o paralelamente al plano de la escala y está orientado
perpendicularmente a la dirección de medición. Para la explicación
adicional se remite a las figuras 5a - 5d y 6. En este caso, en el
lado izquierdo de las figuras 45a - 5d se representa el caso de una
alineación correcta de la escala 10 y de la unidad de exploración 20
en combinación con las dos señales incrementales aproximadas
INC_{G1}, INC_{G2} resultantes así como con la señal de
posición absoluta ABS; en la derecha se representa el caso de una
eventual inclinación de
cabeceo.
cabeceo.
En virtud de la configuración de la instalación
de medición de la posición se garantiza que en el caso de un
movimiento de cabeceo de este tipo, por una parte, resulte el mismo
comportamiento de la señal incremental fina INC_{F} y de la
primera señal incremental aproximada INC_{G1}; por otra parte, en
este caso se garantiza de acuerdo con la invención que la segunda
señal incremental aproximada INC_{G2} y la señal de posición
absoluta ABS muestren un comportamiento en gran medida similar en el
caso de un eventual movimiento de cabeceo. En el caso de un
eventual movimiento de cabeceo resulta entre las dos señales
INC_{G1}, INC_{G2} un desplazamiento de fases
\Delta_{G1-G2}, en función del ángulo de cabeceo
\phi, en el que entre la diferencia relativamente reducida de la
altura de as disposiciones de detección respectivas sobre la escala.
Las dos señales de exploración generadas a partir de una pista en
forma de las dos señales incrementales aproximadas INC_{G1},
INC_{G2} presentan, por lo tanto, un comportamiento de cabeceo
diferente.
Si existe una alineación ideal correcta de la
unidad de exploración y de la escapa, es decir, que no existe
ningún movimiento de cabeceo, entonces las dos señales incrementales
aproximadas INC_{G1}, INC_{G2} con el mismo periodo de la señal
están en igualdad de fases; este caso se ilustra en el lado
izquierdo de las dos figuras 5a y 5b.
No obstante, en el caso de un eventual
movimiento de cabeceo, resulta un desplazamiento de fases
\Delta_{G1-G2} o bien una diferencia de fases
entre las dos señales incrementales aproximadas INC_{G1},
INC_{G2}, como se deduce a partir de la parte derecha de las
figuras 5b y 5c. El desplazamiento de fases
\Delta_{G1-G2} entre las dos señales
incrementales aproximadas INC_{G1}, INC_{G2} está condicionado
por la diferente generación o la diferente trayectoria de rayos de
exploración de las dos señales incrementales aproximadas
INC_{G1}, INC_{G2}. De esta manera, en el caso de la generación
de la primera señal incremental aproximada INC_{G1}, cuando
existe una inclinación de cabeceo, el patrón de franjas generado en
el plano de detección emigra en función del ángulo de inclinación y
muestra de esta manera una presumible modificación de la posición,
resultando un error en la determinación de la posición. En cambio,
en la generación de las segundas señales incrementales aproximadas
INC_{G2}, el patrón de franjas que resulta en el plano de
detección permanece también en el caso de tal inclinación de
cabeceo casi estacionario sobre la unidad de detección respectiva,
es decir, que resulta el valor de posición correcto también en el
caso de una inclinación de cabeceo de este tipo.
La diferencia de fases
\Delta_{G1-G2} medida entre las dos señales
incrementales aproximadas INC_{G1}, INC_{G2} se puede detectar,
por lo tanto, como medida para una inclinación de cabeceo
eventualmente presente entre la escala y la unidad de exploración y
se puede evaluar de manera adecuada. La relación entre la diferencia
de fases \Delta_{G1-G2} y el ángulo de cabeceo
\phi se puede indicar en el ejemplo de realización descrito, por
lo demás, también a través de consideraciones geométricas en cuanto
a la fórmula a través de la relación siguiente:
Ec.
(1)\Delta_{G1-G2} = (2 * \phi * h_{1}
* 2\pi) /
SPG
o
bien
Ec. (1')\phi =
(\Delta_{G1-G2} * SP_{G}) / (2 * h_{1} *
2\pi)
con
- \phi =
- ángulo de cabecero/rueda
- SP_{G} =
- periodo de la señal incremental aproximada
- H_{1} =
- altura de la segunda disposición de detección de la señal incremental a través de la escala.
Sobre el significado de las diferentes variables
se remite como complemento a la figura 6, que muestra una vista
parcial esquemática de la instalación de medición de la posición de
acuerdo con la invención. En otras disposiciones de exploración,
resultan evidentemente otras relaciones entre la diferencia de fases
y el ángulo de cabeceo respectivo.
En el caso de una eventual inclinación de
cabeceo alrededor del ángulo de cabeceo \phi resulta también una
diferencia de fases \Delta_{G2-ABS}
insignificante entre la segunda señal incremental aproximada
INC_{G2} y la señal de posición absoluta ABS. Ésta se puede
indicar de la siguiente manera:
Ec.
(2)\Delta_{G2-ABS} = (2 * \phi *
h_{1} - h_{2}) * 2\pi) /
SP_{G}
Con h_{2} se indica de acuerdo con la
representación de la figura 6 la altura de la disposición de
detección 24.4 de la señal de posición absoluta sobre la escala 10.
Puesto que en la Ec. (2), como se muestra, solamente entra la
diferencia de las dos variables h_{1} y h_{2}, solamente existe
una única diferencia de fases \Delta_{G2-ABS}
en el caso de un movimiento de cabeceo.
El comportamiento de la señal de posición
absoluta ABS en el caso de una eventual inclinación de cabeceo se
ilustra, por lo demás, en la figura 5d. Como se deduce de ello,
también la señal de posición absoluta ABS experimenta un
desplazamiento en el caso de movimiento de cabeceo, condicionada por
la trayectoria de los rayos de exploración correspondientes, pero
en este caso se comporta solamente de una manera insignificantemente
diferente a la segunda señal incremental aproximada INC_{G2}. La
posición relativa de la señal de posición absoluta ABS con respecto
a la segunda señal incremental INC_{G} permanece inalterada
también en el caso de un movimiento de cabeceo en determinados
límites.
En el caso de la sincronización necesaria para
la determinación de la posición absoluta de una señal incremental
aproximada INC_{G2} o INC_{G1} y de la señal de posición
Absoluta ABS debe asegurarse ahora que no se exceda un
desplazamiento de fases máximo admisible entre estas señales.
Solamente entonces es posible una determinación correcta de la
posición absoluta. Esto se puede conseguir ahora de acuerdo con la
invención, supervisando la diferencia de fases
\Delta_{G1-G2} con respecto a una diferencia de
fases máxima admisible \Delta_{G1-G2, \ max}.
El desplazamiento de fases máximo admisible
\Delta_{G1-G2, \ max} es en el presente caso un
semi-periodo de la señal incremental aproximada, es
decir, \Delta_{G1-G2, \ max} = SP_{G}/2.
A partir de la supervisión corriente de la
diferencia de fases de las dos señales incrementales aproximadas
INC_{G1}, INC_{G2} con diferencias sensibilidades de cabeceo,
por ejemplo durante el montaje de la instalación de medición de la
posición, se puede deducir, por lo tanto, si se ha excedido, dado el
caso, el desplazamiento de fases máximo admisible para la
sincronización correcta con la señal de posición absoluta ABS. Se
asegura que también en el caso de una inclinación de cabeceo
eventualmente presente, sea posible la determinación de la posición
absoluta correcta.
Una supervisión y determinación correspondientes
de la diferencia de fases \Delta_{G1-G2} se
puede realizar en una unidad de comparación, que está asociada a la
instalación de medición de la posición y a través de la cual se
comparan entre sí para la detección de una eventual inclinación de
cabeceo las dos señales de exploración generadas a partir de una
pista con diferente comportamiento de cabeceo. Una unidad de
comparación de este tipo puede estar dispuesta en este caso tanto
en el lado de la instalación de medición de la posición, como
también, por ejemplo, en el lado de una unidad de evaluación, que
está dispuesta a continuación de la instalación de medición de la
posición. Sobre la base del resultado de la comparación se realiza
entonces una corrección de la alineación espacial de la escala y de
la unidad de exploración cuando se excede una inclinación de cabeceo
máxima admisible. En el caso de que se exceda una inclinación de
cabeceo máxima admisible se genera una señal de alarma óptica o
acústica.
La supervisión de puede realizar en este caso,
por ejemplo, durante el montaje en forma de una representación
visual inmediata de la diferencia de fases
\Delta_{G1-G2} calculada realmente en una unidad
de representación adecuada. Pro de una manera alternativa también
se puede prever realizar esta comparación de forma continua
automática y general una señal de alarma solamente en el caso de
error, es decir, cuando \Delta_{G1-G2} >
\Delta_{G1-G2, \ max}. Pero de la misma manera
también se puede supervisar esta diferencia de fases en el modo de
medición propiamente dicho y se puede generar una señal de alarma
adecuada en el caso de error.
En el marco de la presente invención existen,
además del ejemplo explicado, evidentemente todavía otras variantes
de realización.
Claims (18)
1. Instalación de medición de la posición, que
está constituida por una escala (10) y por una unidad de exploración
(20) móvil con relación a la escala (10) en una dirección de
medición (x),
- -
- en la que sobre la escala (10) están dispuesta una primera y una segunda pista (12, 13) con zonas parciales sucesivas de diferente capacidad de reflexión, a partir de cuya exploración con la ayuda de la unidad de exploración (20)se pueden generar una primera y una segunda señales de exploración (INC_{G2}, ABS) en función de la posición, y
- -
- la unidad de exploración (20) está configurada de tal forma que a partir de una de las dos pistas (12, 13) se puede generar una tercera señal de exploración (INC_{G2}), que presenta un comportamiento de cabecero diferente, en virtud de movimientos de cabeceo de la unidad de exploración (20) o de la escala (10) alrededor de un eje, que está orientado en el plano de la escala o en paralelo al plano de la escala y perpendicularmente a la dirección de medición (x), que la otra señal de exploración (INC_{G1}) generada a partir de esta pista (12, 13), a cuyo fin la trayectoria de los rayos de exploración para la generación de la tercera señal de exploración (INC_{G2}) se diferencia de la trayectoria de los rayos de exploración para la generación de la otra señal de exploración (INC_{G1}) generada a partir de esta pista (12, 13), y
- -
- a la instalación de medición de la posición está asociada, además, una unidad de comparación, que compara para la detección de una eventual inclinación de cabeceo las dos señales de exploración (INC_{G1}, INC_{G2}) entre sí.
\vskip1.000000\baselineskip
2. Instalación de medición de la posición de
acuerdo con la reivindicación 1, en la que la tercera señal de
exploración (INC_{G2}) generada presenta un comportamiento de
cabeceo similar a la señal de exploración (ABS) a partir de la otra
pista (12, 13) respectiva.
3. Instalación de medición de la posición de
acuerdo con la reivindicación 1, en la que
- sobre la escala (10)
- -
- como primera pista (13) está dispuesta una pista absoluta (13), que se extiende en la dirección de medición (x) con una codificación absoluta y
- -
- como segunda pista (12) está dispuesta una pista incremental (12), que se extiende en la dirección de medición (x) paralelamente a la pista absoluta (13), con una división incremental, así como
- sobre el lado de la unidad de exploración
(20)
- -
- una primera disposición de detección de la señal incremental (24.1) está dispuesta en un plano de detección, que es adecuado para la generación de las primeras señales de exploración (INC_{G1}) en forma de señales incrementales aproximadas (INC_{G1}) con un periodo aproximado de la señal (SP_{G}) y
- -
- una disposición de detección de la señal de posición absoluta (24.4) está dispuesta en el plano de detección, que es adecuado para la generación de las segundas señales de exploración (ABS) en forma de una señal de la posición absoluta, y
- -
- una segunda disposición de detección de la señal incremental (24.2, 24.3) está dispuesta en el plano de detección, que es adecuado para la generación de las terceras señales de exploración (INC_{G2}) en forma de segundas señales incrementales aproximadas (INC_{G2}) con el periodo aproximado de la señal (SP_{G}), y
- -
- en la que la unidad de exploración (20) comprende, además, una placa de exploración (23), que
- -
- comprende al menos una estructura de exploración (23.2, 23.3), que está asociada en la trayectoria de los rayos de exploración a la segunda disposición de detección de la señal incremental (24.2, 24.3), y
- -
- comprende al menos una zona de ventana transparente (23.1), que está asociada en la trayectoria de los rayos de exploración a la primera disposición de detección de la señal incremental (24.1), de manera que las primeras y segundas señales incrementales aproximadas (INC_{G1}, INC_{G2}) presentan un comportamiento de cabeceo diferente.
\vskip1.000000\baselineskip
4. Instalación de medición de la posición de
acuerdo con la reivindicación 3, en la que la placa de exploración
(23) comprende otra zona de ventana transparente (23.4), que está
asociada a la disposición de detección (24.4) de la señal de
posición absoluta.
5. Instalación de medición de la posición de
acuerdo con la reivindicación 3, en la que la segunda disposición
de detección (24.2, 24.3) de señales incrementales comprende al
menos una unidad de detección, que está dispuesta en la dirección
de medición (x) adyacente a la primera disposición de detección
(24.1) de la señal incremental.
6. Instalación de medición de la posición de
acuerdo con la reivindicación 5, en la que la unidad de detección
está configurada como disposición de detección estructurada, que
está constituida por varios elementos de detección rectangulares,
que suministrar señales incrementales parciales desplazadas de
fase.
7. Instalación de medición de la posición de
acuerdo con la reivindicación 6, en la que la segunda disposición
de detección (24.2, 24.3) de señales incrementales comprende dos
unidades de detección configuradas idénticas, que están dispuestas
en la dirección de medición (x) adyacentes a la primera disposición
de detección (24.1) de señales incrementales.
8. Instalación de medición de la posición de
acuerdo con la reivindicación 6, en la que la estructura de
exploración (23.2, 23.3) comprende aberturas dispuestas
periódicamente, cuya anchura máxima (b_{AS}) en la dirección de
medición (x) se selecciona menor que la anchura (b_{DET}) de los
elementos de detección asociados en las disposiciones de detección
estructuradas de la segunda disposición de detección (24.2a, 24.2b)
de señales incrementales.
9. Instalación de medición de la posición de
acuerdo con la reivindicación 8, en la que las aberturas presentan
limitaciones, que corresponden al desarrollo de una función
sinusoidal.
10. Instalación de medición de la posición de
acuerdo con la reivindicación 3, en la que la pista incremental
(12) presenta sobre la escala (10) una primera división incremental
con un periodo de división aproximado (TP_{G}) y una segunda
división incremental con un periodo de división fino (TP_{F}) y
los dos periodos de división (TP_{G}, TP_{F}) están en una
relación de número entero entre sí.
11. Instalación de medición de la posición de
acuerdo con la reivindicación 10, en la que la primera disposición
de detección (24.1) de señales incrementales es adecuada, por lo
demás, para la generación de señales incrementales finas
(INC_{F}) con un periodo de señal fina (SP_{F}).
12. Procedimiento para el funcionamiento de una
instalación de medición de la posición, que está constituido por
una escala (10) y una unidad de exploración (20) móvil con relación
a la escala (10) en una dirección de medición (x),
- -
- en el que sobre la escala (10) están dispuestas una primera y una segunda pista (12, 13) con zonas parciales sucesivas de diferente capacidad de reflexión, a partir de cuya exploración se generan con la ayuda de la unidad de exploración (20) una primera y una segunda señal de exploración (INC_{G1}, ABS) en función de la posición, y
- -
- las primeras y segundas señales de exploración (INC_{G1}, ABS) generadas a partir de las diferentes pistas (12, 13) presenta, en el caso de una inclinación de cabeceo de la unidad de exploración (20) o de la escala (10), un comportamiento de cabeceo diferente, en virtud de movimientos de cabeceo de la unidad de exploración (20) o de la escala (10) alrededor de un eje, que está orientado en el plano de la escala o en paralelo al plano de la escala y perpendicularmente a la dirección de medición (x), en el sentido de que la primera señal de exploración (INC_{G1}) indica entonces una posición errónea, mientras que la segunda señal de exploración (ABS) indica, además, una posición correcta, y
- -
- en el sentido de que a partir de una de las dos pistas (12, 13) se genera una tercera señal de exploración (INC_{G2}), que presenta un comportamiento de cabeceo diferente que la otra señal de exploración (INC_{G1}) generada a partir de esta pista (12, 13), y
- -
- para la detección de una eventual inclinación de cabeceo, se comparan entre sí las dos señales de exploración (INC_{G1}, INC_{G2}) generadas a partir de una pista.
\vskip1.000000\baselineskip
13. Procedimiento de acuerdo con la
reivindicación 12, en el que la tercera señal de exploración
(INC_{G2}) generada presenta un comportamiento de cabeceo similar
a la señal de exploración (ABS) desde la otra pista (12, 13)
respectiva.
respectiva.
14. Procedimiento de acuerdo con la
reivindicación 12, en el que para la comparación de la primera y de
la tercera señales de exploración (INC_{G1}, INC_{G2}), se
forma la diferencia de fases (\Delta_{G1-G2}) a
partir de la primera y la tercera señales de exploración
(INC_{G1}, INC_{G2}).
15. Procedimiento de acuerdo con la
reivindicación 14, en el que se supervisa la diferencia de fases
(\Delta_{G1-G2}) para que no se exceda una
diferencia de fases máxima admisible
(\Delta_{G1-G2, \ max}).
16. Procedimiento de acuerdo con la
reivindicación 15, en el que la diferencia de fases máxima
admisible
(\Delta_{G1-G2, \ max}) se selecciona igual a la mitad del periodo de la señal (SP_{G}/2) de la primera señal de exploración (INC_{G1}).
(\Delta_{G1-G2, \ max}) se selecciona igual a la mitad del periodo de la señal (SP_{G}/2) de la primera señal de exploración (INC_{G1}).
17. Procedimiento de acuerdo con la
reivindicación 12, en el que sobre la base del resultado de la
comparación se realiza una corrección de la alineación espacial
relativa de la escala (10) y de la unidad de exploración (20),
cuando se excede una inclinación de cabeceo máxima admisible.
18. Procedimiento de acuerdo con la
reivindicación 12, en el que se genera una señal de alarma, cuando
el resultado de la comparación indica un exceso de una inclinación
de cabeceo máxima admisible.
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