ES2601500T3

ES2601500T3 - Instalación de medición de posición

Info

Publication number: ES2601500T3
Application number: ES06021389.9T
Authority: ES
Inventors: Rudolf Mittmann; Erich Strasser
Original assignee: Dr Johannes Heidenhain GmbH
Current assignee: Dr Johannes Heidenhain GmbH
Priority date: 2006-02-15
Filing date: 2006-10-12
Publication date: 2017-02-15
Anticipated expiration: 2026-10-12
Also published as: EP1821073B1; EP1821073A2; DE102006007184A1; US20070186431A1; JP2007218907A; CN101021426B; EP1821073A3; US7461464B2; JP4966044B2; CN101021426A

Abstract

Instalación de medición de posición con una disposición de elementos de escaneo (D1 a D12) para el escaneo de un código absoluto (C), que está dispuesto en una pista y consiste en elementos de código (C1 a C5) que se suceden entre sí en la dirección de medición X, que forman un código de cadena, asignándose a cada elemento de código (C1 a C5) respectivamente varios de los elementos de escaneo (D1 a D12), siendo la separación entre centros de los elementos de escaneo (D1 a D6) una fracción de la longitud de un elemento de código (C1 a C6); una instalación de selección (3, 4) para la selección de señales de escaneo (S1 a S12) de estos elementos de selección (D1 a D12); una instalación de descodificación (5) para la formación de un valor de medición de posición absoluto (POS1) a partir de las señales de escaneo (S1 a S12) seleccionadas, caracterizada por que la instalación de medición de posición está configurada para fijar una primera información de selección (A1) y una segunda información de selección (A2) según diferentes criterios y comprende una instalación de selección (3, 4) que está configurada para la selección según un primer método, así como para la selección según un segundo método, que se distingue del primer método en cuanto que las señales de escaneo (S1 a S12) en el primer método se eligen en base a la primera información de selección (A1) y en el segundo método se eligen en base a la segunda información de selección (A2), y determinándose a partir de las señales de escaneo (S1 a S12) elegidas según el primer método, un primer valor de medición de posición absoluto (POS1) y determinándose a partir de las señales de escaneo (S1 a S12) elegidas según el segundo método, un segundo valor de medición de posición absoluto (POS2).

Description

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

DESCRIPCION

Instalacion de medicion de posicion

La invencion se refiere a una instalacion de medicion de posicion para la determinacion de la posicion absoluta segun el preambulo de la reivindicacion 1, asf como a un metodo para el manejo de una instalacion de medicion de posicion absoluta segun el preambulo de la reivindicacion 9.

Las instalaciones de medicion de posicion se usan ampliamente en forma de instalaciones de medicion de angulos y longitudes en la industria de las maquinas herramienta y en otros sistemas de produccion, manipulacion y prueba. En todos los casos de aplicacion gana cada vez mas en significado, una alta seguridad funcional, ya que un fallo de operacion puede causar danos sustanciales.

Para la medicion de posicion se emplean cada vez mas instalaciones de medicion de posicion absolutas, que en cada posicion relativa pueden proporcionar inmediatamente una informacion de la posicion correcta, incluso tras una interrupcion de la energfa de suministro. La posicion absoluta se materializa en este caso mediante un codigo de una pista, que consiste en elementos de codigo colocados unos detras de otros en la direccion de medicion con un ahorro particular de espacio. Los elementos de codigo estan colocados en este caso unos tras otros en una distribucion pseudo-aleatoria, de manera que un numero determinado de elementos de codigo que se suceden unos a otros, conforma respectivamente un patron de codigo o un patron de bits, que define inequvocamente la posicion absoluta como palabra codificada. Durante el desplazamiento de la instalacion de escaneo a razon de un unico elemento de codigo, ya se forma un nuevo patron de codigo y por la totalidad de la zona de medicion absoluta a detectar hay disponible una secuencia de palabras codificadas diferentes. Un codigo secuencial de este tipo se designa como codigo en cadena o como codigo pseudo-aleatorio.

A partir del estado de la tecnica se han dado a conocer diferentes medidas para garantizar un escaneo seguro de los elementos de codigo. Es comun a estas medidas, que ha de asegurarse que los elementos de codigo se escanean en la zona inequvoca, o sea, no en la zona de paso a los elementos de codigo adyacentes. Para esto se obtiene de una pista auxiliar o de la pista de codigo misma una informacion de seleccion, por medio de la cual los elementos de escaneo se seleccionan para el escaneo y generacion seguros de una palabra codificada. La informacion binaria de los elementos de escaneo seleccionados se lleva a una instalacion de descodificacion para la formacion de la posicion absoluta momentanea. Como instalacion de descodificacion son usuales tablas de asignacion memorizadas o generadores.

Tales instalaciones y metodos de medicion de posicion se describen por ejemplo, en los documentos DE 42 09 629 A1, DE 39 42 625 A1, DE 43 09 863 C1, DE 38 25 097 C2 y WO 03/060431 A1.

Para elevar la seguridad de funcionamiento y para descubrir un fallo de funcionamiento de instalaciones de medicion de posicion absolutas, es usual emplear unidades de escaneo redundantes. Una instalacion de medicion de posicion de este tipo se describe en el documento EP 0789226 B1 y en el documento JP 4-1522 A. Se escanean varias palabras codificadas separadas entre sf y se comparan entre ellas. Por medio de esta redundancia multiple se eleva el esfuerzo de hardware y unido a ello, tambien los costes. En la instalacion de medicion de posicion segun el documento DE 10104373 A1 se produce un control de funcionamiento en el que varios valores de medicion de posicion se forman a partir de las senales de escaneo segun reglas de fusion diferentes.

Por ello es tarea de la invencion descubrir de forma fiable un fallo de funcionamiento de la instalacion de medicion de posicion con el menor esfuerzo posible de hardware.

Esta tarea se resuelve por medio de una instalacion de medicion de posicion con las caractensticas de la reivindicacion 1, asf como con un metodo para el manejo de una instalacion de medicion de posicion absoluta con las caractensticas de la reivindicacion 9.

La ventaja de la invencion consiste en particular en que puede comprobarse de manera sencilla la ausencia de errores de las palabras codificadas escaneadas o de los valores de medicion de posicion producidos y en caso de una aparicion de un error en un estado seguro, transmitirse a una unidad de accionamiento, cuya posicion absoluta se determina con la instalacion de medicion de posicion.

Por medio de la diversidad de la funcion seleccion de elementos de escaneo, puede utilizarse de manera ventajosa el hardware ya presente de todas formas para el escaneo seguro, lo cual minimiza los costes y el tamano de construccion.

Configuraciones ventajosas de la invencion se proporcionan en las reivindicaciones secundarias.

Ejemplos de realizacion de la invencion se explican mas detalladamente mediante los dibujos.

Muestran:

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

La figura 1, una representacion de principio de una instalacion de medicion de posicion absoluta; la figura 2, una primera forma de realizacion de la instalacion de medicion de posicion en detalle; la figura 3, una segunda forma de realizacion de la instalacion de medicion de posicion en detalle; la figura 4, el escaneo de un codigo en detalle y la figura 5, un diagrama de senal.

En la figura 1 se representa esquematicamente una instalacion de medicion de posicion absoluta configurada segun la invencion. Esta instalacion de medicion de posicion es una instalacion de medicion de longitudes, sin embargo, la invencion puede tambien utilizarse en instalaciones de medicion de angulos.

Para la medicion de la posicion se dispone un codigo C de una escala 1 movil con respecto a una instalacion de escaneo 2. Para la medicion de longitudes, la escala 1 esta configurada en forma de barra o banda, y para la medicion de angulos, la escala esta configurada en forma de tambor o disco.

El codigo C se dispone en una pista y consiste en elementos de codigo C1 a C5 que se suceden unos a otros en direccion de medicion X. Estos elementos de codigo C1 a C5 forman un codigo de cadena, es decir, estan distribuidos pseudo-aleatoriamente en direccion de medicion X y forman una secuencia continua de palabras codificadas diferentes. En las figuras 1 y 2 los elementos de codigo C1 a C5 se designan con 0 o 1. Esta designacion caracteriza simbolicamente la diferente propiedad ffsica de los elementos de codigo individuales C1 a C5. Si se trata de un codigo C legible fotoelectricamente, entonces los elementos de codigo C1, C4 designados con 0 son no transparentes y los elementos de codigo C2, C3, C5 designados con 1, transparentes, o los elementos de codigo C1, C4 designados con 0, no reflectores, y los elementos de codigo C2, C3, C5 designados con 1, reflectores. La diferente caractenstica 0 y 1 puede tambien generarse por medio de la secuencia de sectores parciales dentro de un elemento de codigo C1 a C5, como se divulga en el documento WO 03/060431 A1 y mas tarde se explicara mas detalladamente mediante un ejemplo.

La instalacion de escaneo 2 contiene una disposicion de elementos de escaneo D1 a D6 para el escaneo del codigo C. A cada elemento de codigo C1 a C5 estan asignados respectivamente varios elementos de escaneo D1 a D6, lo que significa, que la separacion entre centros de los elementos de escaneo D1 a D6 es una fraccion de la longitud de un elemento de codigo C1 a C6. Las senales de escaneo S1 a S6 de los elementos de escaneo D1 a D6 se suministran a una primera instalacion de seleccion 3. Esta primera instalacion de seleccion 3 selecciona debido a una primera informacion de seleccion A1 algunas de las senales de escaneo S1 a S6 para su procesamiento posterior y para la formacion de una palabra codificada CW1. Esta palabra codificada CW1 se suministra a un dispositivo de descodificacion 5 para la conformacion de una primera posicion absoluta POS1.

Las senales de escaneo S1 a S6 de los elementos de escaneo D1 a D6 se suministran tambien a una segunda instalacion de seleccion 4. Esta segunda instalacion de seleccion 4 selecciona debido a una segunda informacion de seleccion A2 algunas de las senales de escaneo S1 a S6 para el procesamiento posterior y para la conformacion de una palabra codificada CW2. Esta palabra codificada CW2 se suministra al dispositivo de descodificacion 5 o a un dispositivo de descodificacion propio (no representado) para la formacion de una segunda posicion absoluta POS2.

La descodificacion se produce o bien mediante una tabla de asignacion memorizada, donde cada palabra codificada CW tiene asignado el valor de medicion de posicion POS1, POS2 correspondiente o por medio de un generador, que genera la secuencia de palabras codificadas con un contador simultaneo y al coincidir la palabra codificada generada con la palabra codificada CW escaneada, proporciona el estado del contador como medida de la posicion. La ultima version puede realizarse con un registro de desplazamiento.

Las informaciones de seleccion A1 y A2 se fijan segun diferentes criterios, con ello la seleccion tiene lugar de forma diversa. Por medio de la diversidad de la seleccion, se asegura que incluso sin redundancia de hardware completa del escaneo, se descubra un escaneo erroneo. Para descubrir este error, en el caso mas simple se comprueba la igualdad de las dos posiciones POS1 y POS2, y en caso de desigualdad se genera una senal de error.

La seleccion de senales de escaneo S1 a S6 asegura que para la conformacion de las palabras codificadas CW1, CW2 en cada posicion relativa entre la escala 1 y la instalacion de escaneo 2, solo se usen senales de escaneo S2, S4, S6 inequvocas. Las senales de escaneo S2, S4, S6 inequvocas se generan en el ejemplo segun la figura 1 solo por parte de los elementos de escaneo D2, D4, D6, que escanean ineqrnvocamente solo un elemento de codigo C2, C3, C4 respectivamente, o sea, la zona central de un elemento de codigo C1 a C5. Por medio de la seleccion se asegura que las senales de escaneo S1, S3, S5 no seguras no se utilizan para el procesamiento posterior, es decir, para la determinacion de la posicion. Son inseguras las senales de escaneo S1, S3, S5 que son generadas por elementos de escaneo D1, D3, D5, que escanean zonas de paso entre correspondientemente dos elementos de codigo C1 a C5 consecutivos, es decir, son influidos por estados ffsicos de dos elementos de codigo C1 a C5 simultaneamente.

Mediante la figura 1 se explica un procesamiento posterior especialmente ventajoso de la primera posicion absoluta POS1 y de la segunda posicion absoluta POS2. Para incluir tambien la interfaz 9 particularmente serial y la transferencia entre la instalacion de medicion de posicion y una unidad de secuencia 10 en la comprobacion de la

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

exactitud, ambos valores de medicion de posicion absolutos POS1 y POS2 se transmiten a la unidad de secuencia 10, por ejemplo, a un control numerico o a una unidad de accionamiento, donde solo entonces tiene lugar la comparacion para la comprobacion de error.

Es ventajoso en este caso, cuando al menos uno de los valores de medicion de posicion absolutos POS1 y POS 2 se modifica de tal manera antes de la transmision, que los dos valores transmitidos por la interfaz 9 son diferentes. En el caso mas simple, a uno de los valores de medicion de posicion absolutos POS1 se le conecta un desplazamiento OF conocido en una unidad de modificacion 8, que luego puede volver a considerarse durante la comparacion en la unidad de secuencia 10.

Para la medicion de posicion de alta precision, en muchos casos no es suficiente meramente la resolucion de la medicion de posicion absoluta por medio del codigo C. Debido a ello existen diversas posibilidades para completar la posicion absoluta POS1 por medio de un valor de medicion de posicion POS3 de mas alta resolucion. Este valor de medicion de posicion POS3 de mas alta resolucion puede obtenerse de diferentes maneras, por ejemplo, directamente del codigo C mismo, en cuanto que adicionalmente se evalua la posicion de los cantos de los elementos de codigo C1 a C5 (pasos) en relacion con los elementos de escaneo D1 a D6 y a partir de ello se obtiene una senal incremental periodica, que se interpola de una forma conocida. Otra posibilidad para obtener un valor de medicion de posicion POS3 de mas alta resolucion, consiste en que se dispone una informacion adicional Z paralela al codigo C, por ejemplo, en forma de una o varias pistas incrementales (figura 2).

Este valor de medicion de posicion POS3 de mas alta resolucion se vincula con al menos uno de los valores de medicion de posicion absolutos POS1, POS2 y el valor de medicion de posicion absoluto POS4 resultante obtenido de esta forma, se transmite con el desplazamiento OF aplicado, como valor (POS1+POS3+OF) a la unidad de secuencia 10. El valor de medicion de posicion absoluto POS4 resultante consiste en una secuencia de bits, de los cuales los bits de menor valor obtenidos por medio de la medicion de posicion de mas alta resolucion, precisan aun mas el valor de medicion de posicion absoluto POS1. Si el valor de medicion de posicion de mas alta resolucion POS3 se vincula solo con uno de los valores de medicion de posicion absolutos POS1 para la comprobacion de errores en la unidad de secuencia 10, se comparan solo entre sf los bits de valores mas altos comunes.

A continuacion, se explican ahora posibilidades para la conformacion de la informacion de seleccion A1 y A2.

Mediante la figura 2 se explica con mayor detalle un primer ejemplo de realizacion para la generacion de la informacion de seleccion A1, A2. En este ejemplo, la escala 1 presenta ademas del codigo C, una informacion adicional Z. Esta informacion adicional Z sobre la escala 1 esta dispuesta paralela al codigo C y por medio del escaneo se obtiene a partir de ella una posicion POS3, que divide un elemento de codigo C1 a C5 en varias secciones, es decir, define ineqmvocamente la posicion absoluta POS3 dentro de un elemento de codigo C1 a C5. Esta informacion adicional Z es por ejemplo, una particion incremental con un periodo de particion, que corresponde al ancho de un elemento de codigo C1 a C5. Por medio del escaneo de la particion incremental se generan senales de escaneo K1, K2 desplazadas en fase entre sf, a partir de las cuales se calcula en una unidad de interpolacion 6 la posicion absoluta POS3 dentro de un periodo de particion. Debido a que la posicion de la particion incremental esta asignada de forma fija a los elementos de codigo C1 a C5, puede determinarse con ello la posicion exacta de la instalacion de escaneo 2 frente a la escala 1 y con ello la posicion exacta de los elementos de escaneo D1 a D6 en relacion con los elementos de codigo C1 a C5, y concretamente de una forma absolutamente inequvoca respectivamente dentro de un elemento de codigo C1 a C5. Esta posicion absoluta POS3 completa por un lado el valor de posicion POS1, en cuanto que se forma un valor de medicion de posicion absoluto POS4 resultante en una logica de conexion 7 en sf conocida y forma por otro lado la informacion de seleccion A1. Un metodo de seleccion de este tipo se describe tambien en el documento DE 39 42 625 A1 y en el documento DE 42 09 629 A1.

Segun la invencion, se produce ahora otra seleccion diversa. En el ejemplo segun la figura 2 se produce la seleccion adicional con ayuda del codigo C mismo. Esto se explica claramente mediante las figuras 4 y 5. Los elementos de codigo C1, C2, C3 (por motivos de espacio solo se representan 3) consisten respectivamente en dos zonas parciales A y B de igual longitud dispuestas de manera que se suceden directamente en direccion de medicion X. Las zonas parciales A y B de un elemento de codigo C1, C2 y C3 estan configuradas de forma complementaria entre sf, esto es, que poseen propiedades inversas, o sea son por el principio de escaneo optico segun la figura 4, transparentes y no transparentes, o en escaneo por reflexion, reflectantes o no reflectantes.

Para generar para cada elemento de codigo C1 a C3 un valor digital, o sea un bit, las senales de escaneo S1 a S12 de las dos zonas parciales A, B de un elemento de codigo C1 a C3 se comparan correspondientemente entre sf. En el caso de un desplazamiento de la instalacion de escaneo 2 frente al codigo C a razon del ancho o la longitud de un elemento de codigo C1, C2, C3, se genera una palabra codificada nueva y a traves de la zona de medicion que va a ser medida de forma absoluta se conforma una variedad de palabras codificadas diferentes.

La figura 4 muestra una posicion momentanea del codigo C en relacion con la instalacion de escaneo 2. Los elementos de escaneo D1 a D12 estan dispuestos unos seguidos de los otros con una separacion entre centros con la mitad del ancho de una zona parcial A, B del codigo C. De esta forma se asegura que en cada posicion, al menos un elemento de escaneo D1 a D12 esta asignado ineqmvocamente a una zona parcial A, B de un elemento de

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

codigo C1, C2, C3 y no escanea un paso entre dos zonas parciales A, B. En la posicion representada, la zona parcial C1,A es escaneada por el elemento de escaneo D1 y la zona parcial C1,B es escaneada por el elemento de escaneo D3. Los elementos de escaneo D1, D3 detectan la distribucion de luz y generan dependiendo de la intensidad de la luz una senal de escaneo analoga S1, S3 proporcional a la intensidad de la luz. Ya que las dos zonas parciales C1,A y C1,B estan construidas de forma complementaria entre sf, la intensidad de las senales de escaneo S1 y S3 tambien es inversa entre sf, o sea, los niveles de senal estan por lo tanto ampliamente distanciados entre sl

Esta separacion entre senales se aprovecha ahora para la generacion de la informacion binaria B1, en cuanto que se comprueba cual de ambas senales de escaneo S1, S3 de elemento de codigo C1 es mayor. Esta comprobacion puede producirse por formacion de cociente o por diferencia. En el ejemplo se usa la diferencia, para lo cual, segun la figura 4, un componente desencadenante T1 sirve como instalacion de comparacion. El componente desencadenante T1 genera B1 = 0, cuando S1 es menor que S3 y B1 = 1 cuando S1 es mayor que S3. De igual forma se obtienen informaciones binarias B2 a B6 por medio del escaneo de los elementos de codigo C2, C3 y comparacion de las senales de escaneo analogas S1 a S12 por medio de componentes desencadenantes T2 a T6. En la figura 4 no se representan por motivos de espacio todos los elementos de comparacion (componentes desencadenantes), asf en la practica tambien se comparan las senales de escaneo S3 del elemento de escaneo D3 con la senal de escaneo S5 del elemento D7, S4 con S6, S7 con S9, S8 con S10, etc.

A una primera secuencia de las zonas parciales A, B configuradas de forma complementaria entre sf, se le asigna por tanto un primer valor digital y a una segunda secuencia de las zonas parciales A, B configuradas de forma complementaria entre sf, un segundo valor digital. En el ejemplo, a la secuencia es opaco ^ transparente se le asigna el valor 0 y a la secuencia transparente ^ opaco, el valor 1.

Ya que ambas zonas parciales A y B de cada elemento de codigo C1, C2, C3 son complementarias entre sf, la relacion senal-ruido de las senales de escaneo S1 a S12 es muy grande. Una modificacion de la intensidad de la luz de la fuente de luz L influye en las senales de escaneo S1 a S12 de ambas zonas parciales A y B de igual manera.

Debido a la configuracion complementaria de correspondientemente dos zonas parciales A, B de un elemento de codigo C1, C2, C3, en el funcionamiento correcto de la instalacion de medicion de posicion han de producirse por medio del escaneo de esta zona parcial A, B correspondientemente senales de escaneo analogas S1 a S12, cuya diferencia sobrepasa un valor determinado. Por medio de la observacion de este valor diferencial, es posible una buena comprobacion de errores. La base de esta comprobacion de errores es que se puede suponer que al no sobrepasar el valor diferencial a razon de un valor predeterminado, la informacion binaria B1 a B6 es insegura y por ello para esta informacion binaria B1 a B16 se genera una senal de error F.

Por medio de la diferencia (S1-S3) de las senales de escaneo analogas S1 y S3 del elemento de codigo C1, se comprueba si el valor de la diferencia sobrepasa o no sobrepasa un valor de comparacion V predeterminado. Cuando el valor diferencial (S1-S3) no sobrepasa el valor de comparacion V prefijado, se emite una senal de error F. En la figura 5 se representan estas relaciones entre senales.

La disposicion de las dos zonas parciales A y B de cada elemento de codigo C1, C2, C3 seguidos uno de los otros, directamente unos junto a otros, en la direccion de medicion X, tiene la ventaja de que los elementos de escaneo D1 a D12 pueden disponerse a una distancia pequena en la direccion de medicion X unos junto a otros, y con ello la instalacion de medicion de posicion es insensible al giro de la instalacion de escaneo 2 frente al codigo C, o sea, frente a fluctuaciones tipo Moire. Ademas, la sensibilidad al ruido por contaminacion es baja, ya que puede suponerse que ambas zonas parciales A y B de un elemento de codigo Cl, C2, C3 son influidos por igual.

En el ejemplo de los elementos de escaneo D1 y D2 puede reconocerse facilmente en la figura 4, que en la posicion momentanea representada los elementos de escaneo pares D2, D4, D6, D8, D10, D12 estan respectivamente en un paso entre dos zonas parciales A, B y con ello los componentes desencadenantes T2, T4, T6 no suministran ninguna informacion binaria B2, B4, B6 correcta asignada a un elemento de codigo C1, C2, C3.

A continuacion, se explican ahora medidas con las cuales se asegura que para la generacion de la palabra codificada se utilizan los elementos de escaneo D1 a D12 correctos, o sea, los elementos de escaneo D1 a D12 que respectivamente escanean las zonas parciales A, B de un unico elemento de codigo C1, C2, C3.

Para la seleccion de los elementos de escaneo D1 a D12 que escanean respectivamente de forma segura e inequvoca una zona parcial A, B de los elementos de codigo C1 a C3 o de las senales de escaneo S1 a S12 generadas por ellos, los elementos de escaneo D1 a D12, que estan separados entre sf a la distancia de la longitud de una zona parcial A, B, se comparan entre sl Esta comparacion se produce segun la figura 4 con elementos de comparacion T1 a T6, que proporcionan en dependencia de la diferencia de las senales de entrada, una senal de error F y/o un valor binario B1 a B6 = 0 o 1. Los resultados de la comparacion de los elementos de escaneo D1 a D12, que estan dispuestos en un retfculo en correspondencia con la longitud de un elemento de codigo C1, C2, C3, forman un grupo. Ahora se seleccionan los elementos de escaneo D1 a D12 del grupo cuya secuencia presente menos senales de error F. En la figura 4 los elementos de escaneo pares forman un grupo y los elementos de

5

10

15

20

25

30

35

40

escaneo impares otro grupo. En la posicion relativa representada se eligen los elementos de escaneo pares, o sea, las senales de salida B1, B3, B4 (palabra codificada CW2) de los elementos de comparacion inferiores T1, T3, T5. Esta rutina de seleccion descrita genera la segunda informacion de seleccion A2. Con la segunda informacion de seleccion A2 se seleccionan por tanto las senales de escaneo de un grupo de elementos de escaneo o senales de escaneo para el procesamiento posterior y la conformacion del valor de medicion de posicion POS2.

La informacion adicional Z no tiene que ser forzosamente solo una particion incremental, tambien puede consistir en varias particiones incrementales. La informacion adicional Z consiste de manera ventajosa en una combinacion de codificaciones absolutas con una particion incremental, de una pista o de varias pistas o de una particion incremental con una senalizacion integrada, como se describe en el documento DE 102 44 234 A1. En este caso la particion incremental puede presentar como informacion adicional Z tambien de manera ventajosa un periodo de particion menor, como la longitud de un elemento de codigo C1 a C5, ya que para la determinacion de la posicion absoluta inequvoca POS3 dentro de un elemento de codigo C1 a C5, sirve la codificacion absoluta o la senalizacion.

La obtencion de la primera informacion de seleccion A1 a partir de una informacion adicional Z, que esta dispuesta paralela al codigo C, y la obtencion de la segunda informacion de seleccion A2 a partir del codigo C, tiene la ventaja de que ambas informaciones de seleccion A1, A2 se obtienen de diferentes sitios de la escala 1. Para esto no se requiere ninguna redundancia de hardware adicional, ya que esta informacion adicional Z sirve simultaneamente para la obtencion de un valor de medicion de posicion POS3 que completa el valor de medicion de posicion absoluto POS1.

En la figura 3 se representa otro ejemplo de realizacion. Los componentes que actuan igual estan provistos en todas las figuras de los mismos signos de referencia. A diferencia de las configuraciones de la invencion arriba mencionadas, aqrn la particion incremental IN sirve solo para completar el valor de medicion de posicion POS1 a partir de la codificacion C. La segunda informacion de seleccion A2, como se describe arriba y como se representa aqrn esquematicamente como componente 11, se obtiene directamente a partir del codigo por medio de la diferencia de senales de escaneo S1 a S12 de las zonas parciales A, B de los elementos de codigo C1 a C3. La primera informacion de seleccion A1 se obtiene igualmente a partir del codigo C, solo que segun otro criterio, en particular mediante la medicion de los cantos (pasos) de zonas parciales A, B que se suceden de los elementos de codigo C1 a C3. El componente 12 para la obtencion de la senal de seleccion A1 esta igualmente representado solo esquematicamente. En este caso se aprovecha que cada elemento de codigo C1 a C3 consiste en una secuencia de zonas parciales A, B configuradas de forma inversa entre sf y con ello presenta un canto en forma de un paso desde una propiedad ffsica a una propiedad ffsica inversa. Estos cantos estan dispuestos en un reffculo constante correspondiente a la longitud de un elemento de codigo C1 a C3, de manera que a partir de ah puede obtenerse una senal periodica, que se interpola de una forma conocida y por medio de ello se obtiene un valor de medicion de posicion POS30 que subdivide de manera absoluta la longitud de un elemento de codigo C1 a C3. Para ello se remite por ejemplo, al documento WO 02/01160 A1. El valor de medicion de posicion POS1 de resolucion relativamente baja y el valor de medicion de posicion POS30 de mayor resolucion, asf como el valor de medicion de posicion POS3 de alta resolucion se vinculan entre sf en la logica de conexion 7 para el valor de medicion de posicion POS4 absoluto resultante.

La invencion puede emplearse para escaneo fotoelectrico, asf como para otros principios de escaneo, por ejemplo, magnetico, capacitivo e inductivo.

Claims

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

REIVINDICACIONES

1. Instalacion de medicion de posicion con

una disposicion de elementos de escaneo (D1 a D12) para el escaneo de un codigo absoluto (C), que esta dispuesto en una pista y consiste en elementos de codigo (C1 a C5) que se suceden entre sf en la direccion de medicion X, que forman un codigo de cadena, asignandose a cada elemento de codigo (C1 a C5) respectivamente varios de los elementos de escaneo (D1 a D12), siendo la separacion entre centros de los elementos de escaneo (D1 a D6) una fraccion de la longitud de un elemento de codigo (C1 a C6);

una instalacion de seleccion (3, 4) para la seleccion de senales de escaneo (S1 a S12) de estos elementos de seleccion (D1 a D12);

una instalacion de descodificacion (5) para la formacion de un valor de medicion de posicion absoluto (POS1) a partir de las senales de escaneo (S1 a S12) seleccionadas, caracterizada por que la instalacion de medicion de posicion esta configurada para fijar una primera informacion de seleccion (A1) y una segunda informacion de seleccion (A2) segun diferentes criterios y

comprende una instalacion de seleccion (3, 4) que esta configurada para la seleccion segun un primer metodo, asf como para la seleccion segun un segundo metodo, que se distingue del primer metodo en cuanto que las senales de escaneo (S1 a S12) en el primer metodo se eligen en base a la primera informacion de seleccion (A1) y en el segundo metodo se eligen en base a la segunda informacion de seleccion (A2), y determinandose a partir de las senales de escaneo (S1 a S12) elegidas segun el primer metodo, un primer valor de medicion de posicion absoluto (POS1) y determinandose a partir de las senales de escaneo (S1 a S12) elegidas segun el segundo metodo, un segundo valor de medicion de posicion absoluto (POS2).
2. Instalacion de medicion de posicion segun la reivindicacion 1, caracterizada por que paralela al codigo (C) hay dispuesta una informacion adicional (Z), a partir de la cual se obtiene la primera informacion de seleccion (A1) por medio de escaneo, que resulta en una primera instalacion de seleccion (3), y por que esta prevista una segunda instalacion de seleccion (4), a la que se conduce la segunda informacion de seleccion (A2), la cual se deduce de las senales de escaneo (S1 a S12) del codigo (C).
3. Instalacion de medicion de posicion segun la reivindicacion 1, caracterizada por que esta prevista una primera instalacion de seleccion (3) a la cual se conduce la primera informacion de seleccion (A1), que se deduce de las senales de escaneo (S1 a S12) del codigo (C), y por que esta prevista una segunda instalacion de seleccion (4) a la cual se conduce la segunda informacion de seleccion (A2), que igualmente se deduce de las senales de escaneo (S1 a S12) del codigo (C).
4. Instalacion de medicion de posicion segun una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que el primer valor de medicion de posicion (POS1) y el segundo valor de medicion de posicion (POS2) resultan en una interfaz (9) para la transmision a una unidad de secuencia (10) externa.
5. Instalacion de medicion de posicion segun la reivindicacion 4, caracterizada por que esta prevista una unidad de modificacion (8), a la cual se conduce al menos uno de los primeros o segundos valores de medicion de posicion (POS1, POS2), para modificar al menos uno de los primeros o segundos valores de medicion de posicion (POS1, POS2) de tal manera, que los valores de medicion de posicion (POS2, POS1+POS3+OF) que se resultan en la interfaz (9) para la transmision a la unidad de secuencia (10) externa, son diferentes.
6. Instalacion de medicion de posicion segun una de las reivindicaciones anteriores 2 a 5, caracterizada por que

el codigo (C) consiste en una secuencia de elementos de codigo (C1 a C5) dispuestos unos detras de otros en la direccion de medicion X, consistiendo cada elemento de codigo (C1 a C5) respectivamente en dos zonas parciales (A, B) que son complementarias entre sf;

siendo la separacion entre centros de elementos de escaneo (D1 a D12) sucesivos, menor que la longitud de una zona parcial (A, B);

conduciendose respectivamente senales de escaneo (S1 a S12) de elementos de escaneo (D1 a D12) con una separacion entre centros mutua correspondiente a la longitud de una zona parcial (A, B) respectivamente a una instalacion de comparacion (T1 a T6), que dependiendo del resultado de comparacion conforma una informacion binaria (B1 a B6) para el elemento de codigo (C1 a C5).
7. Instalacion de medicion de posicion segun la reivindicacion 6, caracterizada por que las instalaciones de comparacion (T1 a T6) estan configuradas para comparar la diferencia de las senales de escaneo (S1 a S12) con una diferencia nominal (V) y para proporcionar una senal de error (F) cuando no se alcanza la diferencia nominal (V).
8. Instalacion de medicion de posicion segun la reivindicacion 7, caracterizada por que la segunda instalacion de seleccion (4) selecciona senales de escaneo (S1 a S12) de un grupo de elementos de escaneo (D1 a D12), que estan dispuestos a una separacion entre centros mutua correspondiente a la longitud de una zona parcial (A, B), donde se elige el grupo cuyas senales de escaneo (S1 a S12) proporcionan menos senales de error (F).
9. Metodo para el manejo de una instalacion de medicion de posicion absoluta, con los siguientes pasos de metodo:

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

escaneo de un codigo absoluto (C) con una disposicion de elementos de escaneo (D1 a D12), donde el codigo (C) esta dispuesto en una pista y consiste en elementos de codigo (C1 a C5) que se suceden en la direccion de medicion X, que forman un codigo de cadena, donde a cada elemento de codigo (C1 a C5) estan asignados respectivamente varios elementos de escaneo (D1 a D12), siendo la separacion entre centros de los elementos de escaneo (D1 a D6) una fraccion de la longitud de un elemento de codigo (C1 a C6); seleccion de senales de escaneo (S1 a S12) de estos elementos de escaneo (D1 a D12); conformacion de un valor de medicion de posicion absoluto (POS1) a partir de las senales de escaneo seleccionadas (S1 a S12), caracterizado por la fijacion de una primera informacion de seleccion (A1) y de una segunda informacion de seleccion (A2) segun diferentes criterios;

seleccion de senales de escaneo (S1 a S12) segun un primer metodo en dependencia de la primera informacion de seleccion (A1), asf como seleccion segun un segundo metodo en dependencia de la segunda informacion de seleccion (A2), que se diferencia del primer metodo;

conformacion de un primer valor de medicion de posicion (POS1) a partir de las senales de escaneo (S1 a S12) seleccionadas segun el primer metodo;

conformacion de un segundo valor de medicion de posicion (POS2) a partir de las senales de escaneo (S1 a S12) seleccionadas segun el segundo metodo, y puesta a disposicion del primer valor de medicion de posicion (POS1) y del segundo valor de medicion de posicion (POS2) para la comprobacion de errores.
10. Metodo segun la reivindicacion 9, caracterizado por que la primera informacion de seleccion (A1) se obtiene por medio del escaneo de una informacion adicional (Z) dispuesta en paralelo al codigo (C), y por que la segunda informacion de seleccion (A2) se obtiene por medio del escaneo del codigo (C).
11. Metodo segun la reivindicacion 9, caracterizado por que la primera informacion de seleccion (A1) se obtiene por medio del escaneo del codigo (C), y por que la segunda informacion de seleccion (A2) se obtiene igualmente por medio del escaneo del codigo (C).
12. Metodo segun una de las reivindicaciones 9 a 11, caracterizado por que el primer valor de medicion de posicion (POS1) y el segundo valor de medicion de posicion (POS2) se comparan entre sf para la comprobacion de errores.
13. Metodo segun la reivindicacion 12, caracterizado por que el primer valor de medicion de posicion (POS1) y el segundo valor de medicion de posicion (POS2) se transmiten a una unidad de secuencia (10).
14. Metodo segun la reivindicacion 13, caracterizado por que al menos uno de los primeros o segundos valores de medicion de posicion (POS1, POS2) se modifica antes de la transmision de tal manera, que los valores de medicion de posicion transmitidos (POS2, POS1+POS3+OF) son diferentes.
15. Metodo segun una de las reivindicaciones anteriores 9 a 14, caracterizado por los siguientes pasos del metodo:

escaneo de un codigo (C), consistente en una secuencia de elementos de codigo (C1 a C5) dispuestos unos tras otros en direccion de medicion X, donde los elementos de codigo (C1 a C5) consisten respectivamente en zonas parciales (A, B) complementarias entre sf y

generacion de senales de escaneo (S1 a S12) a partir de elementos de escaneo (D1 a D12), que estan dispuestos con una separacion entre centros mutua menor que la longitud de una zona parcial (A, B), y conduccion de respectivamente dos senales de escaneo (S1 a S12) de elementos de escaneo (D1 a D12), que estan dispuestos en correspondencia con la longitud de una zona parcial (A, B), a una instalacion de comparacion (T1 a T6) que en dependencia del resultado de la comparacion conforma una informacion binaria (B1 a B6) para el elemento de codigo (C1 a C5).
16. Metodo segun la reivindicacion 15, caracterizado por que el resultado de la comparacion se compara con un valor nominal (V) y en caso de desviacion del valor nominal (V) se genera una senal de error (F).
17. Metodo segun la reivindicacion 16, caracterizado por que en el segundo metodo las informaciones binarias (B1 a B6) de los pares de elementos de escaneo se seleccionan en un retfculo correspondiente a la longitud de un elemento de codigo (C1, C2, C3) para la conformacion del segundo valor de medicion de posicion absoluto (POS2), cuya secuencia genera menos errores (F).