FR2493509A1 - Optical-electrical position measuring appts. accuracy improving device - adjusts magnitude of secondary voltage by displacing conductors on movable object - Google Patents
Optical-electrical position measuring appts. accuracy improving device - adjusts magnitude of secondary voltage by displacing conductors on movable object Download PDFInfo
- Publication number
- FR2493509A1 FR2493509A1 FR8023237A FR8023237A FR2493509A1 FR 2493509 A1 FR2493509 A1 FR 2493509A1 FR 8023237 A FR8023237 A FR 8023237A FR 8023237 A FR8023237 A FR 8023237A FR 2493509 A1 FR2493509 A1 FR 2493509A1
- Authority
- FR
- France
- Prior art keywords
- movement
- graduation
- lines
- conductors
- respect
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 239000004020 conductor Substances 0.000 title claims abstract description 37
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 10
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims description 10
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims description 6
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims description 5
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 claims description 2
- 238000003491 array Methods 0.000 claims 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 claims 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 abstract description 7
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 11
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
- G01D5/26—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light
- G01D5/32—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light
- G01D5/34—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light the beams of light being detected by photocells
- G01D5/36—Forming the light into pulses
- G01D5/38—Forming the light into pulses by diffraction gratings
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
- G01D5/12—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means
- G01D5/14—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage
- G01D5/20—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage by varying inductance, e.g. by a movable armature
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optical Transform (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
Abstract
Description
L'invention se rapporte de manière générale à un appareil de mesure de précision et plus particulièrement à un procédé et un appareil permettant d'améliorer la précision d'une mesure optique ou électrique de position. The invention relates generally to a precision measuring apparatus and more particularly to a method and an apparatus for improving the precision of an optical or electrical position measurement.
L'invention se rapporte à un procédé et un dispositif d'amélioration de la précision d'un appareil optique ou électrique de mesure de position destiné à la mesure du déplacement d'un objet par rapport à un autre. Un système connu utilise des enroulements primaire et secondaire dont chacun se compose de plusieurs conducteurs connectés en série et disposés sur les surfaces voisines d'éléments de matière isolante mobiles l'un par rapport à l'autre. Dans un autre système, un réseau optique de franges moirées est déplacé sur la même distance et dans le même sens que le déplacement de l'objet et le nombre des franges déplacées par rapport à la ligne fiducielle est compté.Le perfectionnement selon l'invention est applicable à l'un ou l'autre de ces systèmes et consiste à placer une série de lignes parallèles ou de conducteurs parallèles sur la graduation ou l'objet mobile sous un angle par rapport à la trajectoire du déplacement de l'objet et à placer un autre groupe de lignes parallèles ou de conducteurs parallèles sur le curseur ou élément de lecture, puis à provoquer un mouvement réglé de la graduation transversalement par rapport à la trajectoire du déplacement de l'objet de manière à faire varier le "comptage" (c'est-à-dire la lecture) des lignes ou conducteurs de la graduation par rapport aux lignes ou conducteurs du curseur ou élément de lecture afin d'effectuer une compensation de l'erreur de la machine ou de la graduation et de rendre précis les "comptages" résultant de cette opération par rapport au mouvement réel de l'objet. Des brides réglables de serrage de la graduation sont utilisées pour permettre l'ajustement latéral réglé des graduations. The invention relates to a method and a device for improving the accuracy of an optical or electrical position measuring device intended for measuring the displacement of one object relative to another. A known system uses primary and secondary windings, each of which consists of several conductors connected in series and disposed on the neighboring surfaces of insulating elements movable relative to each other. In another system, an optical network of moire fringes is moved the same distance and in the same direction as the movement of the object and the number of fringes displaced relative to the fiducial line is counted. is applicable to either of these systems and consists of placing a series of parallel lines or parallel conductors on the scale or the movable object at an angle to the trajectory of movement of the object and to place another group of parallel lines or parallel conductors on the cursor or reading element, then to cause a regulated movement of the graduation transversely with respect to the trajectory of the movement of the object so as to vary the "counting" ( that is to say the reading) of the lines or conductors of the graduation with respect to the lines or conductors of the cursor or reading element in order to compensate for the error of the machine or of the graduation and to make precise the "counts" resulting from this operation compared to the real movement of the object. Adjustable graduation clamps are used to allow the adjusted lateral adjustment of the graduations.
Le principe consistant à utiliser des éléments de mesure pour calculer ou mesurer la longueur ou la dimension d'une course linéaire d'un objet par rapport à un autre est bien connu. Par exemple, il existe des appareils connus de vérification et de contrôle de la précision avec laquelle des pièces ont été usinées. Ces appareils de contrôle comportent des graduations combinées avec leurs différentes pièces de mesure du mouvement linéaire des composants de l'appareil suivant les axes X, Y et Z afin de faciliter le processus de contrôle. The principle of using measuring elements to calculate or measure the length or dimension of a linear travel of one object relative to another is well known. For example, there are known devices for checking and controlling the precision with which parts have been machined. These control devices have graduations combined with their different parts for measuring the linear movement of the components of the device along the X, Y and Z axes in order to facilitate the control process.
I1 est aussi bien connu que ce mouvement peut se mesurer avec encore plus de précision électroniquement. Ces mesures ont été effectuées essentiellement par deux méthodes différentes. It is also well known that this movement can be measured even more precisely electronically. These measurements were carried out essentially by two different methods.
Un systeme généralement utilisé consiste à utiliser des transformateurs sous la forme de bobinages primaire et secondaire, dont chacun se compose de plusieurs conducteurs connectés en série et placés sur les surfaces en regard de l'objet mobile ou graduation et du curseur qui se trouve au-dessus de la graduation. Lorsque les conducteurs d'un bobinage sont alimentés en tension alternative, le courant circulant dans chaque conducteur de ce bobinage induit une tension dans le conducteur de l'autre bobinage qui est momentanément voisin et ces tensions s'ajoutent aux bornes de l'autre bobinage pour produire une tension secondaire dont la valeur varie en fonction de la position relative de l'objet mobile et du curseur, ce qui permet de mesurer la course. A system generally used consists in using transformers in the form of primary and secondary windings, each of which consists of several conductors connected in series and placed on the surfaces facing the moving object or scale and the cursor which is located above the graduation. When the conductors of one winding are supplied with alternating voltage, the current flowing in each conductor of this winding induces a voltage in the conductor of the other winding which is momentarily close and these voltages are added to the terminals of the other winding. to produce a secondary voltage whose value varies as a function of the relative position of the moving object and the cursor, which makes it possible to measure the stroke.
Dans ce système, les conducteurs sont placés sur la graduation et le curseur qui se trouve au-dessus de cette dernière. Ces conducteurs sont disposés à 900 par rapport à la trajectoire de la course et une onde sinusoldale créée peut être lue électroniquement pour la mesure du mouvement linéaire. In this system, the conductors are placed on the scale and the cursor which is above it. These conductors are arranged at 900 relative to the path of the race and a created sine wave can be read electronically for the measurement of linear movement.
Un second système consiste à utiliser une série de lignes parallèles à la graduation et à mettre en oeuvre une tête de lecture sur-jacente qui comporte plusieurs lignes qui sont sous un angle différent de celui des lignes de la graduation par rapport à la trajectoire du mouvement. Lorsque la tête de lecture passe sur la graduation, un réseau optique de franges moirées est créé et la distance sur laquelle le mouvement a eu lieu peut être lue par lecture des impulsions qui sont créées par des cellules photo-électriques lors du mouvement des lignes en travers les unes des autres. La fluctuation de l'énergie électrique produit un cycle qui est décomposé en distance et "comptage" et qui est ensuite affiché sur un dispositif de lecture numérique. A second system consists in using a series of lines parallel to the graduation and in implementing an overhead reading head which comprises several lines which are at an angle different from that of the lines of the graduation with respect to the trajectory of the movement. . When the read head passes over the graduation, an optical network of moire fringes is created and the distance over which the movement has taken place can be read by reading the pulses which are created by photoelectric cells during the movement of the lines in through each other. The fluctuation of electrical energy produces a cycle which is broken down into distance and "counting" and which is then displayed on a digital reading device.
L'effet produit par ce système est en général dénommé effet de franges moirées. Par définition, lorsqu'une famille de lignes est superposée à une autre famille de lignes de manière qu'elles se croisent sous un certain angle, une nouvelle famille de courbes apparaît, ces courbes passant par les intersections des lignes initiales. Ces courbes produisent optiquement ce qui est fréquemment appelé une ligne d'ombre. De toute manière, le mouvement linéaire relatif le long de la trajectoire de la course de l'appareil ou de la machine est ensuite lu électriquement par réflexion de ces lignes d'ombre en déplacement. The effect produced by this system is generally called the effect of moire fringes. By definition, when a family of lines is superimposed on another family of lines so that they cross at a certain angle, a new family of curves appears, these curves passing through the intersections of the initial lines. These curves optically produce what is frequently called a shadow line. In any case, the relative linear movement along the trajectory of the course of the apparatus or the machine is then read electrically by reflection from these moving shadow lines.
Bien que les systèmes de mesure évoqués ci-dessus permettent en principe de mesurer la course de l'objet par rapport à un autre, leur application aux différentes machines telles que, par exemple, les machines ou appareils' de contrôle mentionnés plus haut soulève un problème. Toutes les machines et tous lan appareils de cette nature comportent des imprécisions, soit de leurs échelles, soit de leurs géométries propres avec, pour conséquence, des imprécisions. Although the above-mentioned measuring systems make it possible in principle to measure the travel of the object relative to another, their application to different machines such as, for example, the machines or apparatuses of control mentioned above raises a problem. All machines and devices of this nature have inaccuracies, either in their scales or their own geometries with, as a consequence, inaccuracies.
dans les mesures. Toutes ces machines ou appareils étant affectés de ces erreurs, il serait souhaitable de pouvoir en effectuer la compensation ou d'éliminer cette erreur par ajustement ou réglage de la machine ou de l'appareil avec des tolérances admissibles.in the measurements. All these machines or devices being affected by these errors, it would be desirable to be able to compensate for them or to eliminate this error by adjusting or adjusting the machine or the device with admissible tolerances.
Les appareils de l'art antérieur sont en général incapables d'effectuer cette c9mpensation et donc la précision extrême souvent exigée des machines de ce type ne peut pas être obtenue facilement. La disposition normale du premier système décrit plus haut entre les conducteurs de la graduation et ceux du curseur est celle dans laquelle ils sont les uns et les autres normalement à 900 par rapport à la dimension longitudinale de la graduation ou, en d'autres termes, à l'axe de la course de l'objet. Dans le second système à franges moirées, les lignes du curseur sont disposées sous un angle différent de 900, tandis que les lignes de la graduation sont en général à 900 par rapport à la trajectoire du mouvement.Toutefois, bien que ces dispositions donnent une précision raisonnable, elles ne permettent pas d'apporter une compensation aux variations ou erreurs de la machine ou de la graduation elles-mêmes. The devices of the prior art are generally incapable of carrying out this compensation and therefore the extreme precision often required of machines of this type cannot be easily obtained. The normal arrangement of the first system described above between the conductors of the graduation and those of the cursor is that in which they are each normally at 900 with respect to the longitudinal dimension of the graduation or, in other words, to the axis of the object's course. In the second system with moire fringes, the lines of the cursor are arranged at an angle other than 900, while the lines of the graduation are generally at 900 with respect to the trajectory of the movement. However, although these provisions give precision reasonable, they do not allow compensation for variations or errors of the machine or the graduation themselves.
I1 a été découvert conformément à l'invention que lorsque les lignes ou conducteurs aussi bien de la graduation que de l'élément de lecture ou curseur sont inclinés par rapport à la trajectoire du mouvement de la graduation, il est possible de mettre en oeuvre les systèmes de mesure optiques ou électriques de manière classique, mais il est aussi possible d'effectuer une compensation de l'erreur de la graduation ou de la géométrie de la machine ou appareil. It has been discovered in accordance with the invention that when the lines or conductors of both the scale and the reading element or cursor are inclined relative to the trajectory of the movement of the scale, it is possible to implement the optical or electrical measurement systems in a conventional manner, but it is also possible to compensate for the error in the graduation or in the geometry of the machine or apparatus.
I1 a été observé qu'il est avantageux d'incliner les deux groupes de lignes du système à franges moirées et non pas d'incliner l'un de ces groupes et de disposer l'autre à 900 par rapport à la trajectoire de la course, comme dans les appareils classiques. L'avantage obtenu est que le déplacement latéral ou transversal de la graduation par rapport à la trajectoire de la course modifie la longueur réelle entre les points d'intersection des lignes inclinées de la graduation et des lignes inclinées du curseur. It has been observed that it is advantageous to tilt the two groups of lines of the moiré fringe system and not to tilt one of these groups and arrange the other at 900 relative to the trajectory of the race. , as in conventional devices. The advantage obtained is that the lateral or transverse displacement of the graduation with respect to the trajectory of the race modifies the real length between the points of intersection of the inclined lines of the graduation and the inclined lines of the cursor.
Le même principe est utilisable lorsque des conducteurs sont utilisés et que ceux-ci sont disposés sous un angle par rapport à la trajectoire du mouvement. I1 en résulte une modification du "comptage" ou de la lecture finale, car le mouvement latéral de la graduation a pour conséquence un mouvement linéaire des conducteurs. En d'autres termes, il a été découvert que le comptage obtenu sur une longueur donnée de course peut être augmenté ou diminué par le mouvement latéral de la graduation. The same principle can be used when conductors are used and these are arranged at an angle to the path of the movement. This results in a modification of the "counting" or of the final reading, because the lateral movement of the graduation results in a linear movement of the conductors. In other words, it has been discovered that the count obtained over a given length of stroke can be increased or decreased by the lateral movement of the scale.
I1 a été découvert que le mouvement peut s'obtenir simplement et facilement par un appareillage de serrage amovible relativement simple qui autorise l'ajustement latéral de la graduation de manière à permettre de mettre en oeuvre facilement et rapidement le procédé d'amélioration de la précision de la lecture ou de la mesure finale de la course de l'objet mobile. It has been discovered that the movement can be obtained simply and easily by a relatively simple removable clamping device which allows the lateral adjustment of the graduation so as to allow the method of improving the precision to be implemented quickly and easily. of the reading or the final measurement of the travel of the moving object.
L'invention va être décrite plus en détail en regard des dessins annexés à titre d'exemples nullement limitatifs et sur lesquels
la figure 1 est une représentation schématique illustrant les conducteurs du curseur et de la graduation d'un appareil de mesure de type à induction qui sont superposés les uns aux autres de la manière normale
la figure 2 est une représentation semblable à celle de la figure 1 et montre la position des conducteurs du curseur et de la graduation après qu'ils ont été placés obliquement ;
la figure 3 est une représentation analogue à celle de la figure 2, mais après ajustement ou déplacement latéral de la graduation
la figure 4 est une représentation schématique illustrant les lignes du curseur et de la graduation d'un système à franges moirées qui sont superposées les unes aux autres de la manière normale ;;
la figure 5 est une représentation semblable à celle de la figure 4 et illustre la position des lignes du curseur et de la graduation après que cette dernière a été déplacée le long de la trajectoire du mouvement de la machine ou appareil et montre les points d'intersection ou points auxquels apparaîtraient les lignes d'ombre
les figures 4A et 5A sont des représentations analogues à celles des figures 4 et 5 et montrent une variante de la disposition des franges moirées dans laquelle les lignes du curseur ainsi que celles de la graduation sont disposées sous un angle différent de 900 par rapport à la trajectoire du mouvement
la figure 6 est une représentation semblable à celle de la figure 4A
la figure 7 est une représentation semblable à celle de la figure 5A et illustre le mouvement de la graduation le long de la trajectoire du mouvement de la machine ou appareil après que cette graduation a été ajustée transversalement par rapport à cette trajectoire, cette figure représentant également le mouvement des lignes d'ombre permettant d'obtenir le nouveau comptage
la figure 8 est une vue en plan partielle de la graduation et du curseur du système à induction et en montre schématiquement les conducteurs dont la disposition a été modifiée conformément à l'invention ;
la figure 9 est une coupe transversale partielle représentant la graduation et le curseur de la figure 8 ainsi qu'un dispositif permettant d'effectuer l'ajustement transversal de la graduation ;
la figure 10 est une vue en plan partiel du système à franges moirées qui est modifié conformément à l'invention ; et
la figure ll est une coupe transversale partielle représentant la graduation et le curseur de la figure 10 ainsi qu'un dispositif permettant d'effectuer l'ajustement transversal.The invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings by way of non-limiting examples and in which
Figure 1 is a schematic representation illustrating the conductors of the cursor and the graduation of an induction type measuring device which are superimposed on each other in the normal way
FIG. 2 is a representation similar to that of FIG. 1 and shows the position of the conductors of the cursor and of the graduation after they have been placed obliquely;
Figure 3 is a representation similar to that of Figure 2, but after adjustment or lateral displacement of the graduation
FIG. 4 is a schematic representation illustrating the lines of the cursor and of the graduation of a system with moire fringes which are superimposed on each other in the normal manner;
Figure 5 is a representation similar to that of Figure 4 and illustrates the position of the cursor lines and the scale after the latter has been moved along the path of movement of the machine or apparatus and shows the points of intersection or points at which the shadow lines would appear
FIGS. 4A and 5A are representations similar to those of FIGS. 4 and 5 and show a variant of the arrangement of the moire fringes in which the lines of the cursor as well as those of the graduation are arranged at an angle other than 900 with respect to the movement trajectory
Figure 6 is a representation similar to that of Figure 4A
Figure 7 is a representation similar to that of Figure 5A and illustrates the movement of the scale along the path of movement of the machine or apparatus after this scale has been adjusted transversely to this path, this figure also representing the movement of the shadow lines to obtain the new count
FIG. 8 is a partial plan view of the graduation and of the cursor of the induction system and schematically shows the conductors thereof, the arrangement of which has been modified in accordance with the invention;
Figure 9 is a partial cross section showing the scale and the slider of Figure 8 and a device for performing the transverse adjustment of the scale;
Figure 10 is a partial plan view of the moire fringes system which is modified according to the invention; and
Figure 11 is a partial cross section showing the scale and the cursor of Figure 10 and a device for performing the transverse adjustment.
Avant de décrire les figures, il convient de rappeler que le brevet des Etats-Unis d'Amérique NO 2 799 835 décrit clairement le concept consistant à utiliser des transformateurs et conducteurs de mesure de position tels que ceux qui ont été mentionnés plus haut. Before describing the figures, it should be recalled that United States patent No. 2,799,835 clearly describes the concept of using position measuring transformers and conductors such as those mentioned above.
De même, le concept général du phénomène des franges moirées est bien connu et a également été évoqué dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique NO 1 415 627. Donc, ce phénomène lui-même ne sera pas expliqué plus en détail dans le présent mémoire. Likewise, the general concept of the phenomenon of moire fringes is well known and has also been mentioned in US Patent No. 1,415,627. Therefore, this phenomenon itself will not be explained in more detail in the present brief.
I1 convient également de remarquer que, bien qu'il soit fréquemment question de "lignes" dans la présente demande, les principes décrits sont également applicables à des "conducteurs
De plus, les différents appareillages électroniques ou optiques nécessaires à permettre l'utilisation de ce phénomène électriquement ou optiquement sont décrits en détail dans les brevets cités ci-dessus.It should also be noted that, although frequent reference is made to "lines" in the present application, the principles described are also applicable to "conductors
In addition, the various electronic or optical devices necessary to allow the use of this phenomenon electrically or optically are described in detail in the patents cited above.
Donc, les dessins et leur description ne sont donnés qu'en termes généraux dans le présent mémoire, étant bien entendu que l'appareillage électronique nécessaire à la mise en oeuvre du procédé de l'invention et son adaptation au principe de l'invention sont facilement compréhensibles aux spécialistes, compte tenu en particulier de la description des brevets cités ci-dessus.Therefore, the drawings and their description are given only in general terms in the present specification, it being understood that the electronic equipment necessary for implementing the method of the invention and its adaptation to the principle of the invention are easily understood by specialists, taking into account in particular the description of the patents cited above.
Les figures 1 à 3 illustrent essentiellement le système électrique à induction mentionné en préambule ; la figure 1 représente schématiquement la graduation 10 et le coulisseau 20. La graduation 10 comporte une série de lignes 11 destinées à représenter les conducteurs de ce système de mesure, tandis que le curseur 20 comporte une série de lignes brisées 21 destinées à représenter schématiquement ses conducteurs. Sur la figure 1, ils occupent la position usuelle ou, en d'autres termes, ils sont à angle droit par rapport à la trajectoire du mouvement indiquée par une flèche 30. Figures 1 to 3 essentially illustrate the induction electrical system mentioned in the preamble; FIG. 1 schematically represents the graduation 10 and the slide 20. The graduation 10 comprises a series of lines 11 intended to represent the conductors of this measurement system, while the cursor 20 comprises a series of broken lines 21 intended to represent schematically its conductors. In FIG. 1, they occupy the usual position or, in other words, they are at right angles to the trajectory of the movement indicated by an arrow 30.
La figure 2 représente la manière dont les conducteurs 11 de la graduation 10 et les conducteurs 21 du curseur 20 ont été disposés sous un angle par rapport à la trajectoire du mouvement 30. Cette figure montre également la manière dont le mouvement le long de la trajectoire de la course 30 de la machine peut être mesuré sous forme d'une dimension A. FIG. 2 represents the manner in which the conductors 11 of the scale 10 and the conductors 21 of the cursor 20 have been arranged at an angle with respect to the trajectory of the movement 30. This figure also shows the manner in which the movement along the trajectory stroke 30 of the machine can be measured as an A dimension.
La figure 3 représente la manière suivant laquelle une lecture différente désignée par la dimension B est obtenue lorsque la graduation 10 a été ajustée transversalement par rapport à la trajectoire du mouvement 30 dans le sens de la flèche 50. Sur la figure 3, la référence 22 désigne l'ajustement latéral de la graduation, la référence 23 désigne la nouvelle ligne de la graduation après ajustement et la référence 24 désigne la ligne de la graduation de la figure 2. Ce genre d'ajustement permet de compenser les erreurs de la graduation ou de la géométrie de la machine et modifie la lecture engendrée par le mouvement du curseur 20 par rapport à la graduation 10 en permettant ainsi d'obtenir une lecture précise. Ainsi, le comptage linéaire d'un mouvement linéaire donné est modifié par l'ajustement latéral. FIG. 3 represents the manner in which a different reading designated by the dimension B is obtained when the graduation 10 has been adjusted transversely with respect to the trajectory of the movement 30 in the direction of the arrow 50. In FIG. 3, the reference 22 designates the lateral adjustment of the graduation, the reference 23 designates the new line of the graduation after adjustment and the reference 24 designates the line of the graduation in FIG. 2. This kind of adjustment makes it possible to compensate for the errors of the graduation or of the geometry of the machine and modifies the reading generated by the movement of the cursor 20 relative to the graduation 10, thereby making it possible to obtain an accurate reading. Thus, the linear counting of a given linear movement is modified by the lateral adjustment.
Sur les figures 4 et 5 qui représentent le système à franges moirées, la graduation représentée schématiquement et portant la référence générale 110 comporte plusieurs lignes parallèles 111 qui sont disposées à 900 par rapport à la trajectoire du mouvement ou de la course 130 de la machine ou de l'appareil. Suivant une disposition couramment utilisée en pratique, il existe 40 lignes par mm, bien que ce nombre de lignes puisse varier et n'ait aucune importance dans le cadre de l'invention. In FIGS. 4 and 5 which represent the system with moire fringes, the graduation represented schematically and bearing the general reference 110 comprises several parallel lines 111 which are arranged at 900 with respect to the trajectory of the movement or of the stroke 130 of the machine or of the device. According to an arrangement commonly used in practice, there are 40 lines per mm, although this number of lines can vary and is of no importance within the scope of the invention.
Le curseur 120 qui est disposé au-dessus de la graduation comporte également un réseau de lignes parallèles 121 qui sont disposées sous un angle par rapport à la trajectoire du mouvement 130. Cette disposition est celle qui est normale dans un système à franges moirées et le mouvement dans la direction de la flèche 130 donne la mesure linéaire
C.The cursor 120 which is placed above the scale also comprises a network of parallel lines 121 which are arranged at an angle with respect to the trajectory of the movement 130. This arrangement is that which is normal in a system with moire fringes and the movement in the direction of arrow 130 gives the linear measurement
vs.
Les lignes 121 sont représentées sous forme de lignes brisées pour la clarté des dessins. I1 est bien entendu qu'en pratique, il s'agirait de traits pleins, comme les lignes 111. Lines 121 are shown as broken lines for clarity of the drawings. It is understood that in practice, these would be solid lines, such as lines 111.
La figure 4A représente une variante de la disposition à franges moirées dans laquelle les lignes de la graduation et celles du curseur sont disposées sous un angle différent de 900 par rapport à la trajectoire du mouvement 130, la référence 122 indiquant la ligne d'ombre. FIG. 4A represents a variant of the arrangement with moire fringes in which the lines of the graduation and those of the cursor are arranged at an angle other than 900 relative to the trajectory of the movement 130, the reference 122 indicating the shadow line.
La figure 5A illustre les lignes du curseur et celles de la graduation après que cette dernière a été déplacée dans la direction de la flèche 130. Dans ce cas, les "lignes d'ombre" produites par l'effet de franges moirées apparaissent à l'intersection des lignes 121 et des lignes 111, ce point d'intersection étant indiqué par la référence 140 sur la figure 5 et l'ancienne "ligne d'ombre" de la figure 4 étant indiquée par la référence 141, l'ancienne ligne d'ombre de la figure 4A étant indiquée par la référence 122. Celle-ci donne le "comptage" qui peut être traduit en une mesure réelle de la distance de la course linéaire indiquée par la lettre D. FIG. 5A illustrates the lines of the cursor and those of the graduation after the latter has been moved in the direction of the arrow 130. In this case, the "shadow lines" produced by the effect of moire fringes appear at l intersection of lines 121 and lines 111, this point of intersection being indicated by the reference 140 in FIG. 5 and the old "shadow line" of FIG. 4 being indicated by the reference 141, the old line the shadow of FIG. 4A being indicated by the reference 122. This gives the "count" which can be translated into an actual measurement of the distance of the linear stroke indicated by the letter D.
La figure 6 est semblable aux figures 4 et 5 ainsi qu'aux figures 4A et 5A et représente à nouveau la graduation et le curseur en position initiale, les lignes de la graduation ainsi que celles du curseur étant sous un angle différent de 900 par rapport à la trajectoire du mouvement 130 de la machine. FIG. 6 is similar to FIGS. 4 and 5 as well as to FIGS. 4A and 5A and again represents the graduation and the cursor in the initial position, the lines of the graduation as well as those of the cursor being at an angle other than 900 relative to to the path of movement 130 of the machine.
La figure 7 montre par contre que la graduation 110 a été déplacée dans la direction de la flèche 150, latéralement ou transversalement par rapport à la direction de la flèche 130, et donc le nouveau comptage est indiqué par la lettre E, la ligne d'ombre étant indiquée par la référence 123. Après ce déplacement et lorsque l'ajustement a été effectué à l'aide de l'appareil qui sera décrit plus bas, la graduation et la machine sont ensuite déplacées dans la direction de la flèche 130 en provoquant à nouveau l'apparition des lignes d'ombre à l'intersection des lignes de la graduation et du curseur ou élément de lecture. Une ligne d'ombre est également indiquée par la référence 140, mais dans ce cas, le comptage a été modifié par suite du mouvement de la graduation dans la direction de la flèche 150, le nouveau comptage (c'est-à-dire la nouvelle lecture) étant indiqué par la lettre E.Il est possible de produire soit une augmentation, soit une diminution du comptage, selon le sens de l'ajustement de la graduation. FIG. 7 shows, on the other hand, that the graduation 110 has been moved in the direction of arrow 150, laterally or transversely with respect to the direction of arrow 130, and therefore the new count is indicated by the letter E, the line of shadow being indicated by the reference 123. After this movement and when the adjustment has been carried out using the apparatus which will be described below, the scale and the machine are then moved in the direction of the arrow 130 causing again the appearance of the shadow lines at the intersection of the lines of the graduation and the cursor or reading element. A shadow line is also indicated by the reference 140, but in this case the counting has been modified as a result of the movement of the scale in the direction of arrow 150, the new counting (i.e. the new reading) being indicated by the letter E. It is possible to produce either an increase or a decrease in the count, depending on the direction of adjustment of the graduation.
I1 est possible de compenser ainsi les erreurs de géométrie de la machine ou de la graduation elle-même et d'assurer une précision raisonnable de la mesure et du fonctionnement de la machine. It is thus possible to compensate for errors in the geometry of the machine or in the graduation itself and to ensure reasonable accuracy in the measurement and operation of the machine.
A titre d'exemple, pour 40 lignes par mm et lorsque les lignes de la graduation sont inclinées de 100, un déplacement latéral de 0,254 mm a pour conséquence une modification du comptage de 0,0447 mm et un mouvement de 0,0508 mm a pour conséquence une modification du comptage de 0,00889 mm. La distance sur laquelle le mouvement est exécuté dépend naturellement de l'erreur particulière de la géométrie de la machine et il est en principe possible d'effectuer un réglage de la graduation de manière à permettre une lecture avec une précision de 0,00254 mm dans des intervalles de mesure de 76,2 mm, de manière que l'erreur totale sur une course de 1270 mm demeure dans la plage de 0,00254 mm. For example, for 40 lines per mm and when the graduation lines are inclined by 100, a lateral displacement of 0.254 mm results in a change in the count of 0.0447 mm and a movement of 0.0508 mm a as a consequence a change in the count of 0.00889 mm. The distance over which the movement is executed naturally depends on the particular error in the geometry of the machine and it is in principle possible to adjust the graduation so as to allow reading with an accuracy of 0.00254 mm in measurement intervals of 76.2 mm, so that the total error over a stroke of 1270 mm remains in the range of 0.00254 mm.
Suivant un autre exemple, s'il existe une erreur de graduation de 0,0127 mm sur une course de 1270 mm et une erreur de la machine qui est également de 0,0127 mm, il en résulterait une erreur possible de 0,0254 mm. Le réglage pouvant être effectué conformément à l'invention permet de réduire l'erreur à 0,00254 mm. According to another example, if there is a graduation error of 0.0127 mm over a stroke of 1270 mm and a machine error which is also 0.0127 mm, this would result in a possible error of 0.0254 mm . The adjustment which can be carried out in accordance with the invention makes it possible to reduce the error to 0.00254 mm.
Les figures 8 et 9 représentent un exemple d'appareil pour la mise en oeuvre de ce procédé par le système à induction. Figures 8 and 9 show an example of an apparatus for implementing this method by the induction system.
Dans cette représentation, la graduation 10 consiste en un élément plan et allongé qui comporte à la surface plusieurs lignes parallèles 11. Ces lignes représentent schématiquement les conducteurs. In this representation, the graduation 10 consists of a flat and elongated element which comprises on the surface several parallel lines 11. These lines schematically represent the conductors.
Le curseur 20 comporte des lignes 21 qui représentent aussi schématiquement des conducteurs. The cursor 20 has lines 21 which also schematically represent conductors.
La graduation 10 est maintenue en place sur la machine 70 au moyen de brides de réglage 60 qui sont fixées à la machine au moyen de vis 61. The scale 10 is held in place on the machine 70 by means of adjustment flanges 60 which are fixed to the machine by means of screws 61.
Dans ce mode de réalisation particulier, les brides de serrage 60 ont un profil en cornière dont une branche est logée dans une cavité 71 de la machine elle-meme. In this particular embodiment, the clamps 60 have an angle profile, one branch of which is housed in a cavity 71 of the machine itself.
Ces brides de serrage comportent des surfaces inclinées 62 et la graduation comporte sur les bords des surfaces complémentaires inclinées 12, de sorte que le desserrage d'une bride et le serrage de l'autre imposent à la graduation un déplacement dans la direction de la flèche 50 pour effectuer l'ajustement.These clamps have inclined surfaces 62 and the scale comprises on the edges of inclined complementary surfaces 12, so that the loosening of one flange and the tightening of the other impose on the scale a displacement in the direction of the arrow 50 to make the adjustment.
Les figures 10 et 11 représentent un système à franges moirées qui est modifié conformément à l'invention, ces figures illustrant des lignes 111 et 121 qui représentent les lignes usuelles de la graduation 1f0 et du curseur 120. FIGS. 10 and 11 represent a system with moire fringes which is modified in accordance with the invention, these figures illustrating lines 111 and 121 which represent the usual lines of the graduation 1f0 and of the cursor 120.
La graduation 110 est tenue en place sur la pièce mobile de la machine 170 au moyen de brides de réglage 160 qui sont disposées à recouvrement sur les bords transversaux de la graduation 110 et sont fixées de manière réglable et amovible à la machine 170 au moyen de vis 161. Le curseur 120 est superposé à la graduation et il apparaît clairement qu'il suffit de desserrer les vis 161 pour permettre de déplacer la graduation latéralement ou transversalement par rapport à la ligne de la course 130 dans la direction de la flèche 150.
Les vis peuvent ensuite être resserrées et le réglage de compensation est effectué par la machine. Par la suite, bien entendu, le mouvement et le fonctionnement normaux de la machine dans la direction de la flèche 30 donnent le "comptage" corrigé de la figure 7 et en dernier ressort la lecture corrigée.The scale 110 is held in place on the moving part of the machine 170 by means of adjustment flanges 160 which are arranged overlapping on the transverse edges of the scale 110 and are fixed in an adjustable and removable manner to the machine 170 by means of screw 161. The cursor 120 is superimposed on the scale and it is clear that it suffices to loosen the screws 161 to allow the scale to be moved laterally or transversely with respect to the line of the stroke 130 in the direction of the arrow 150.
The screws can then be tightened and the compensation adjustment is carried out by the machine. Subsequently, of course, the normal movement and operation of the machine in the direction of the arrow 30 gives the corrected "count" in Figure 7 and ultimately the corrected reading.
Les figures 8 et 9 représentent un mécanisme de réglage de l'ajustement transversal, tandis que les figures 10 et 11 en représentent un autre. Ces mécanismes peuvent être interversés dans les deux systèmes. Figures 8 and 9 show a mechanism for adjusting the transverse adjustment, while Figures 10 and 11 show another. These mechanisms can be reversed in both systems.
Claims (7)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8023237A FR2493509A1 (en) | 1980-10-30 | 1980-10-30 | Optical-electrical position measuring appts. accuracy improving device - adjusts magnitude of secondary voltage by displacing conductors on movable object |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8023237A FR2493509A1 (en) | 1980-10-30 | 1980-10-30 | Optical-electrical position measuring appts. accuracy improving device - adjusts magnitude of secondary voltage by displacing conductors on movable object |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR2493509A1 true FR2493509A1 (en) | 1982-05-07 |
| FR2493509B1 FR2493509B1 (en) | 1985-05-24 |
Family
ID=9247504
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR8023237A Granted FR2493509A1 (en) | 1980-10-30 | 1980-10-30 | Optical-electrical position measuring appts. accuracy improving device - adjusts magnitude of secondary voltage by displacing conductors on movable object |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| FR (1) | FR2493509A1 (en) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2799835A (en) * | 1955-05-18 | 1957-07-16 | Inductosyn Corp | Position measuring transformer |
| US2994051A (en) * | 1956-07-18 | 1961-07-25 | Emi Ltd | Displacement measuring devices |
| GB886347A (en) * | 1958-11-10 | 1962-01-03 | Dehavilland Aircraft | Improvements in measuring apparatus |
| FR1282212A (en) * | 1960-12-14 | 1962-01-19 | Inductosyn Corp | Multiple precision transducers |
| GB937468A (en) * | 1960-07-01 | 1963-09-18 | Kollsman Instr Corp | Optical pick off for pressure transducer |
-
1980
- 1980-10-30 FR FR8023237A patent/FR2493509A1/en active Granted
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2799835A (en) * | 1955-05-18 | 1957-07-16 | Inductosyn Corp | Position measuring transformer |
| US2994051A (en) * | 1956-07-18 | 1961-07-25 | Emi Ltd | Displacement measuring devices |
| GB886347A (en) * | 1958-11-10 | 1962-01-03 | Dehavilland Aircraft | Improvements in measuring apparatus |
| GB937468A (en) * | 1960-07-01 | 1963-09-18 | Kollsman Instr Corp | Optical pick off for pressure transducer |
| FR1282212A (en) * | 1960-12-14 | 1962-01-19 | Inductosyn Corp | Multiple precision transducers |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2493509B1 (en) | 1985-05-24 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8068230B2 (en) | Real-time measurement of ultrashort laser pulses | |
| FR2473702A1 (en) | ELECTRO-OPTICAL MEASURING APPARATUS | |
| FR2490554A1 (en) | METHOD AND DEVICE FOR CONTROLLING AND CONTROLLING THE COLOR PRINTING OF A POLYCHROME PRINTER | |
| US4800270A (en) | Galvanometric optical scanning system having a pair of closely located synchronization | |
| WO2015193253A1 (en) | Device and method for characterization of a light beam | |
| FR2513371A1 (en) | METHOD FOR DETERMINING THE GEOMETRIC PARAMETERS OF THE SURFACE OF AN OBJECT AND ITS DEVICE FOR IMPLEMENTING IT | |
| FR2554223A1 (en) | CAPACITY HEIGHT GAUGE AND METHOD AND APPARATUS FOR CALIBRATING SAID GAUGE | |
| FR2615280A1 (en) | DEVICE FOR MEASURING THE DISTANCE IN RELATIVE MOTION OF TWO MOBILE OBJECTS IN RELATION TO EACH OTHER | |
| EP0227591B1 (en) | Device for the capacitive measurement of lengths and angles | |
| EP0240396B1 (en) | Process and device to measure during its movement the diameter of a filamentary object like an optical fibre | |
| EP0622610A1 (en) | Calibration method and apparatus for flat product transversal profile thickness measuring unit | |
| FR2493509A1 (en) | Optical-electrical position measuring appts. accuracy improving device - adjusts magnitude of secondary voltage by displacing conductors on movable object | |
| FR2614223A1 (en) | SPINNING MACHINING DEVICE CONTROLLING THE PRECISION OF MACHINING. | |
| EP0717265A1 (en) | Magnetic coder for reading marks on an associated magnetic track | |
| CH643058A5 (en) | Method and device for measuring motion | |
| EP0670487B1 (en) | Method and device for the determining of the absorption of an electromagnetic radiation by a gas | |
| FR2735923A1 (en) | PIEZOELECTRIC ACTUATOR OF VERY HIGH PRECISION | |
| EP0035423B1 (en) | System to detect and localize surface discontinuities with a light probe | |
| EP0136238A1 (en) | Device for measuring the proximity of a metallic conductive surface | |
| DE19749926A1 (en) | Recording device with laser scanning | |
| FR2623899A1 (en) | METHOD FOR MEASURING DIAMETERS OF WIRES OR CIRCULAR PROFILES OR PARTS BY DIFFRACTION OF LUMINOUS RADIUSES AND DEVICE FOR IMPLEMENTING SAID METHOD | |
| FR2932731A1 (en) | METHOD AND SYSTEM AND VEHICLE FOR DETERMINING THE WEAR OF A CATENARY WIRE | |
| FR2640812A1 (en) | DIRECT WRITING APPARATUS AND METHOD | |
| FR2647897A1 (en) | Method and optical sensor for determining the position of a moving body | |
| FR2580403A1 (en) | Automatic crack parameter measurement |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| ST | Notification of lapse |