JP2006145523A - 第一の物体の第二の物体に対する空間的な位置の測定装置及び方法 - Google Patents
第一の物体の第二の物体に対する空間的な位置の測定装置及び方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2006145523A JP2006145523A JP2005313644A JP2005313644A JP2006145523A JP 2006145523 A JP2006145523 A JP 2006145523A JP 2005313644 A JP2005313644 A JP 2005313644A JP 2005313644 A JP2005313644 A JP 2005313644A JP 2006145523 A JP2006145523 A JP 2006145523A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- measurement
- incremental
- absolute
- measuring device
- along
- 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
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 32
- 230000009466 transformation Effects 0.000 claims abstract description 11
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 254
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 20
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 11
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 claims description 7
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims description 6
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims description 6
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims description 6
- 230000005670 electromagnetic radiation Effects 0.000 claims description 3
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 claims description 2
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 claims 2
- 230000001131 transforming effect Effects 0.000 claims 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 10
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 7
- 238000012795 verification Methods 0.000 description 3
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 description 2
- 230000004044 response Effects 0.000 description 2
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 1
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B19/00—Programme-control systems
- G05B19/02—Programme-control systems electric
- G05B19/18—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
- G05B19/408—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by data handling or data format, e.g. reading, buffering or conversion of data
- G05B19/4086—Coordinate conversions; Other special calculations
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B19/00—Programme-control systems
- G05B19/02—Programme-control systems electric
- G05B19/18—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
- G05B19/19—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by positioning or contouring control systems, e.g. to control position from one programmed point to another or to control movement along a programmed continuous path
- G05B19/39—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by positioning or contouring control systems, e.g. to control position from one programmed point to another or to control movement along a programmed continuous path using a combination of the means covered by at least two of the preceding groups G05B19/21, G05B19/27 and G05B19/33
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/30—Nc systems
- G05B2219/33—Director till display
- G05B2219/33269—Convert cartesian to machine coordinates
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/30—Nc systems
- G05B2219/37—Measurements
- G05B2219/37263—Absolute and incremental encoder, detector combined
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Human Computer Interaction (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
Abstract
【解決手段】測定方向(A1)に沿った絶対位置測定装置(25)の絶対測定値と測定方法(R1,R2)に沿ったインクリメンタル位置測定装置(30a,30b)のインクリメンタル測定値の両方又は一方に対して、座標変換(T)を実施して、その結果この変換の実施後に、絶対測定値とインクリメンタル測定値を、それぞれ同じ測定方向(R1,R2)に関連付けるとともに、この変換後に得られる絶対測定値とインクリメンタル測定値とから、第一の物体(M1)の第二の物体(M2)に対する空間的な位置を求めるものと規定する。
【選択図】 図1
Description
2 第二の物体(機械部分)
10 工具
20 駆動装置(アクチュエーター)
21 駆動モーター
22 駆動スピンドル
23 スピンドルナット
25,25a,25b,25c 絶対位置測定装置
30a,30b,30c インクリメンタル位置測定装置
31a,31b,31c 放射源(光源)
32,32a,32b,32c 検出器(検出器配列)
A1,A2,A3 機械軸
R1,R2,R3 測定方向
S 放射(光)ビーム路
TCP 工具中心点
X,Y,Z 平行座標(空間方向)
Claims (13)
- 第一の物体の第二の物体に対する空間的な位置を測定するための方法であって、その際、
a)少なくとも二つの測定方向(R1,R2)に沿って、第一の物体(1)の第二の物体(2)に対する位置の相対的な変化を検出するインクリメンタル位置測定装置(30a,30b)を用いて、第一の物体(1)の位置を測定し、
b)更に、絶対位置測定装置(25)を用いて、少なくとも一つの別の測定方向(A1)に沿った、第一の物体(1)の第二の物体(2)に対する絶対位置を測定し、
c)インクリメンタル位置測定装置(30a,30b)は、少なくとも一つの絶対位置測定装置(25)より高い測定精度を有する方法において、
当該の測定方向(A1)に沿った絶対位置測定装置(25)の絶対測定値と当該の測定方法(R1,R2)に沿ったインクリメンタル位置測定装置(30a,30b)のインクリメンタル測定値の両方又は一方に関して、座標変換(T)を実施して、その結果この変換の実施後に、絶対測定値とインクリメンタル測定値が、それぞれ同じ測定方向(R1,R2)に関連付けられるとともに、この変換後に得られる絶対測定値とインクリメンタル測定値から、第一の物体(M1)の第二の物体(M2)に対する空間的な位置が求められる方法。 - 当該のインクリメンタル測定値は、コード結合方法を用いて、各測定方向(R1,R2)に沿ったインクリメンタル測定値を絶対測定値に結合することによって、絶対測定値を補正して、第一の物体(1)の第二の物体(2)に対する空間的な位置の測定精度を改善する機能を果たすことを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 当該の少なくとも一つの絶対位置測定装置(25)の絶対測定値によるコード結合によって、インクリメンタル位置測定装置(30a,30b)の実際の信号周期に関連付けられた第一の物体(1)の第二の物体(2)に対する空間的な絶対位置が求められることと、これらの絶対測定値が、インクリメンタル位置測定装置(30a,30b)の周期的な出力信号の補間によって、更に細かく計測されることを特徴とする請求項2に記載の方法。
- 各インクリメンタル位置測定装置(30a,30b)が、送信部としての光源(31a,31b)と、光の形の電磁放射を受信するための検出器配列(32)とを有し、これらは、それぞれ両方の物体(1,2)の中の一つに配置されていることを特徴とする請求項1から3までのいずれか一つに記載の方法。
- 少なくとも一つの絶対位置測定装置(25)に対応する別の測定方向(A1)は、インクリメンタル位置測定装置(30a,30b)の測定方向(R1,R2)に対して、この別の測定方向(A1)に沿った第一の物体(1)の第二の物体(2)に対する位置の変化が、インクリメンタル位置測定装置(30a,30b)の少なくとも二つの測定方向(R1,R2)に沿った第一の物体(1)の第二の物体(2)に対する位置の変化に対応する方向を向いていることを特徴とする請求項1から4までのいずれか一つに記載の方法。
- 第一の物体(1)と第二の物体(2)として、工作機械の二つの互いに動く機械部分を使用することと、第一の物体(1)の第二の物体(2)に対する動きが、複数の機械軸(A1)に沿って起こることと、これらの機械軸(A1)の中の少なくとも一部は、それぞれ絶対位置測定装置(25)に属しており、その際各絶対位置測定装置は、それぞれ機械軸(A1)に沿った第一の物体(1)の第二の物体(2)に対する動きを検出することとを特徴とする請求項1から5までのいずれか一つに記載の方法。
- インクリメンタル位置測定装置(30a,30b)に対応する測定方向(R1,R2)は、機械軸(A1)に対して平行に延びないことを特徴とする請求項6に記載の方法。
- 機械軸(A1)は、それぞれ回転可能な、又は長手方向の動きを起こす駆動部品(22)によって形成されることを特徴とする請求項6又は7に記載の方法。
- 絶対位置測定装置(25)として、ロータリーエンコーダーを使用することを特徴とする請求項8に記載の方法。
- 第一の物体の第二の物体に対する空間的な位置を測定するための装置であって、
a)少なくとも二つの測定方向(R1,R2)に沿って、第一の物体(1)の第二の物体(2)に対する位置の相対的な変化を測定するためのインクリメンタル位置測定装置(30a,30b)と、
b)少なくとも一つの別の測定方向(A1)に沿った、第一の物体(1)の第二の物体(2)に対する絶対位置を測定するための絶対位置測定装置(25)であって、インクリメンタル位置測定装置(30a,30b)より低い測定精度を有する、少なくとも一つの絶対位置測定装置(25)と、
c)当該の測定方向(A1)に沿った絶対位置測定装置(25)の絶対測定値と当該の測定方法(R1,R2)に沿ったインクリメンタル位置測定装置(30a,30b)のインクリメンタル測定値の両方又は一方の座標を新しい方向に対して変換して、その結果この座標変換の実施後に、絶対測定値とインクリメンタル測定値を、それぞれ共通の測定方向(R1,R2)に関連付ける変換装置と、
d)この変換後に得られる絶対測定値とインクリメンタル測定値とから、絶対測定値を共通の測定方向に対して関連付けられたインクリメンタル測定値とそれぞれ結合させることによって、第一の物体(1)の第二の物体(2)に対する空間的な位置を求めるための評価装置と、
を有する装置。 - 第一の物体(1)は、第二の物体(2)に対して、機械運動系を用いて動かすことが可能であることと、インクリメンタル位置測定装置(30a,30b)は、それらが、この機械運動系とは独立して、直接的に、非接触方式により、第一の物体(1)の第二の物体(2)に対する空間的な位置の相対的な変化を測定するように配置されていることとを特徴とする請求項10に記載の装置。
- 少なくとも一つの絶対位置測定装置(25)の測定方向(A)が、当該の機械運動系によって規定される第一の物体(1)の第二の物体(2)に対する可能な運動方向と一致することを特徴とする請求項10又は11に記載の装置。
- 少なくとも一つの絶対位置測定装置(25)の測定方向(A)が、当該の機械運動系の運動軸に沿って延びることを特徴とする請求項12に記載の装置。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102004056726.3 | 2004-11-19 | ||
DE200410056726 DE102004056726B4 (de) | 2004-11-19 | 2004-11-19 | Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung der räumlichen Lage eines ersten Objektes bezüglich eines zweiten Objektes |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2006145523A true JP2006145523A (ja) | 2006-06-08 |
JP4854267B2 JP4854267B2 (ja) | 2012-01-18 |
Family
ID=36313880
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2005313644A Expired - Fee Related JP4854267B2 (ja) | 2004-11-19 | 2005-10-28 | 第一の物体の第二の物体に対する空間的な位置の測定装置及び方法 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4854267B2 (ja) |
DE (1) | DE102004056726B4 (ja) |
Citations (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS4977948A (ja) * | 1972-11-29 | 1974-07-26 | ||
JPS5649915A (en) * | 1979-09-21 | 1981-05-06 | Heidenhain Gmbh Dr Johannes | Length*angle measuring device |
JPS63120215A (ja) * | 1986-11-08 | 1988-05-24 | Opt:Kk | 船台の位置決め方法及びその装置 |
JPH04133107A (ja) * | 1990-09-26 | 1992-05-07 | Citizen Watch Co Ltd | 直線駆動軸の位置検出装置 |
JPH0571984A (ja) * | 1991-03-12 | 1993-03-23 | Philips Gloeilampenfab:Nv | 絶対位置測定装置 |
JPH06194186A (ja) * | 1992-12-22 | 1994-07-15 | Okuma Mach Works Ltd | リニアエンコーダ |
JPH07182046A (ja) * | 1993-12-24 | 1995-07-21 | Mitsutoyo Corp | 位置制御システム |
JPH08211934A (ja) * | 1995-02-03 | 1996-08-20 | Honda Motor Co Ltd | 移動体の操向制御装置 |
JPH106179A (ja) * | 1996-06-18 | 1998-01-13 | Sony Corp | 直動装置の原点設定方法及び直動装置 |
JPH11183174A (ja) * | 1997-12-17 | 1999-07-09 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | 移動体の位置計測装置 |
JPH11271043A (ja) * | 1998-03-25 | 1999-10-05 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | 移動体の位置計測装置 |
JP2000502176A (ja) * | 1995-08-22 | 2000-02-22 | キラジス,デモス | インテリジェント製造プロセスの測定および制御のための動的に剛性ある広バンド幅計測システム |
JP2003015738A (ja) * | 2001-06-27 | 2003-01-17 | Fuji Heavy Ind Ltd | 作業用走行体の制御システム |
JP2003515153A (ja) * | 1999-11-26 | 2003-04-22 | ドクトル・ヨハネス・ハイデンハイン・ゲゼルシヤフト・ミツト・ベシユレンクテル・ハフツング | 角度測定系 |
JP2005506543A (ja) * | 2001-10-23 | 2005-03-03 | ドクトル・ヨハネス・ハイデンハイン・ゲゼルシヤフト・ミツト・ベシユレンクテル・ハフツング | 位置測定装置 |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5028180A (en) * | 1989-09-01 | 1991-07-02 | Sheldon Paul C | Six-axis machine tool |
DE19752290A1 (de) * | 1997-11-26 | 1999-06-02 | Hueller Hille Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zur Messung von Lage und/oder Orientierung zusammenwirkender Maschineneinheiten |
-
2004
- 2004-11-19 DE DE200410056726 patent/DE102004056726B4/de not_active Expired - Fee Related
-
2005
- 2005-10-28 JP JP2005313644A patent/JP4854267B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS4977948A (ja) * | 1972-11-29 | 1974-07-26 | ||
JPS5649915A (en) * | 1979-09-21 | 1981-05-06 | Heidenhain Gmbh Dr Johannes | Length*angle measuring device |
JPS63120215A (ja) * | 1986-11-08 | 1988-05-24 | Opt:Kk | 船台の位置決め方法及びその装置 |
JPH04133107A (ja) * | 1990-09-26 | 1992-05-07 | Citizen Watch Co Ltd | 直線駆動軸の位置検出装置 |
JPH0571984A (ja) * | 1991-03-12 | 1993-03-23 | Philips Gloeilampenfab:Nv | 絶対位置測定装置 |
JPH06194186A (ja) * | 1992-12-22 | 1994-07-15 | Okuma Mach Works Ltd | リニアエンコーダ |
JPH07182046A (ja) * | 1993-12-24 | 1995-07-21 | Mitsutoyo Corp | 位置制御システム |
JPH08211934A (ja) * | 1995-02-03 | 1996-08-20 | Honda Motor Co Ltd | 移動体の操向制御装置 |
JP2000502176A (ja) * | 1995-08-22 | 2000-02-22 | キラジス,デモス | インテリジェント製造プロセスの測定および制御のための動的に剛性ある広バンド幅計測システム |
JPH106179A (ja) * | 1996-06-18 | 1998-01-13 | Sony Corp | 直動装置の原点設定方法及び直動装置 |
JPH11183174A (ja) * | 1997-12-17 | 1999-07-09 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | 移動体の位置計測装置 |
JPH11271043A (ja) * | 1998-03-25 | 1999-10-05 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | 移動体の位置計測装置 |
JP2003515153A (ja) * | 1999-11-26 | 2003-04-22 | ドクトル・ヨハネス・ハイデンハイン・ゲゼルシヤフト・ミツト・ベシユレンクテル・ハフツング | 角度測定系 |
JP2003015738A (ja) * | 2001-06-27 | 2003-01-17 | Fuji Heavy Ind Ltd | 作業用走行体の制御システム |
JP2005506543A (ja) * | 2001-10-23 | 2005-03-03 | ドクトル・ヨハネス・ハイデンハイン・ゲゼルシヤフト・ミツト・ベシユレンクテル・ハフツング | 位置測定装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE102004056726A1 (de) | 2006-05-24 |
DE102004056726B4 (de) | 2014-12-24 |
JP4854267B2 (ja) | 2012-01-18 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9341500B2 (en) | Calibration method and angle measuring method for an angle measuring device, and angle measuring device | |
US7571552B2 (en) | Scale reading apparatus | |
CN109075690B (zh) | 位置编码器 | |
CN101166951B (zh) | 扫描工件表面的方法 | |
US7461464B2 (en) | Position measuring arrangement | |
JP7295114B2 (ja) | 絶対位置を決定するためのリニア式変位測定装置およびそのような変位測定装置を備えるリニアガイド | |
US9273946B2 (en) | Location determination apparatus with an inertial measurement unit | |
JP2008129018A (ja) | 位置測定装置 | |
US8020310B2 (en) | Measuring element comprising a track used as a material measure and corresponding measurement method carried out by means of such a measuring element | |
JP5128368B2 (ja) | エンコーダ用のスケール及びエンコーダ | |
JP5660671B2 (ja) | エンコーダの信号処理装置 | |
CN101300463A (zh) | 刻度尺和读取头系统 | |
CN106029474B (zh) | 根据指数信号的上升沿和下降沿确定动力转向系统的角参考位置的方法 | |
JP7464446B2 (ja) | 角度測定機構および角度測定機構の動作方法 | |
JP6850818B2 (ja) | センサ装置 | |
JP5455428B2 (ja) | 測定装置 | |
JP4854267B2 (ja) | 第一の物体の第二の物体に対する空間的な位置の測定装置及び方法 | |
JP2009271076A6 (ja) | 位置および/または速度を検出する測定装置 | |
US7031031B1 (en) | Position measuring system | |
JP4995270B2 (ja) | 少なくとも一つのスライド方向に沿って移動可能な物体の位置を計測するための装置 | |
JPH04250307A (ja) | 真直度計測装置 | |
US20240035861A1 (en) | Device and Method for Determining a Reference Curve for the Rotational Position of a Rotary Component | |
US20230366702A1 (en) | Absolute position encoder for measuring instrument | |
JP4629458B2 (ja) | リニアエンコーダ装置 | |
JP2021076587A (ja) | エンコーダ装置、その使用方法、その位置決め方法、及び位置検出方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20080605 |
|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20100517 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20110419 |
|
A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20110712 |
|
A602 | Written permission of extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602 Effective date: 20110715 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20110805 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20110927 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20111025 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20141104 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4854267 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |