JPH056845B2 - - Google Patents

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JPH056845B2
JPH056845B2 JP60082746A JP8274685A JPH056845B2 JP H056845 B2 JPH056845 B2 JP H056845B2 JP 60082746 A JP60082746 A JP 60082746A JP 8274685 A JP8274685 A JP 8274685A JP H056845 B2 JPH056845 B2 JP H056845B2
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JP
Japan
Prior art keywords
scanning
scale
graduation
measuring device
reference mark
Prior art date
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JP60082746A
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Japanese (ja)
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JPS60236010A (en
Inventor
Burukuharuto Horusuto
Erunsuto Arufuonsu
Dangushafuto Hoorumeru
Uogatsutsuke Horusuto
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Dr Johannes Heidenhain GmbH
Original Assignee
Dr Johannes Heidenhain GmbH
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Publication date
Application filed by Dr Johannes Heidenhain GmbH filed Critical Dr Johannes Heidenhain GmbH
Publication of JPS60236010A publication Critical patent/JPS60236010A/en
Publication of JPH056845B2 publication Critical patent/JPH056845B2/ja
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01DMEASURING 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
    • G01D5/00Mechanical 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
    • G01D5/26Mechanical 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
    • G01D5/32Mechanical 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
    • G01D5/34Mechanical 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
    • G01D5/347Mechanical 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 using displacement encoding scales
    • G01D5/3473Circular or rotary encoders

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optical Transform (AREA)
  • Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
  • Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は特許請求の範囲第1項の上位概念によ
る位置測定装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The invention relates to a position measuring device according to the preamble of claim 1.

位置装定装置ではそこまで進んだ路長を検出
し、かつメモリし、又は参照マークを値「ゼロ」
の参照位置に対して明らかにするために、相対的
に運動可能な機械部分又は測定装置部分を出発位
置から参照位置まで走行させることが参照位置の
検出用として公知である。
The positioning device detects the path length traveled so far and stores it in memory, or sets the reference mark to the value "zero".
It is known for the detection of a reference position to run relatively movable machine parts or measuring device parts from a starting position to a reference position.

そのような方法は西独国特許明細書1964381に
記載されているようなインクリメンタル長さ又は
角度測定装置によつて可能にされる。
Such a method is made possible by an incremental length or angle measuring device as described in German patent specification 1964381.

しかしこの方法は被測定物の妨げられない相対
運動可能性を必要とする、そのわけは測定装置の
構成部分が被測定物と固着されておりかつ被測定
物と共に参照マークに対し調整されねばならない
からである。
However, this method requires the possibility of unimpeded relative movement of the object to be measured, since the components of the measuring device must be fixed to the object to be measured and adjusted together with the object to the reference mark. It is from.

西独国特許公開公報1673887から機械ベツドに
クランプされた機械往復台で参照点の検出を可能
にする;機械の測定装置が公知である。そこでは
第一に往復台が後でゼロ点に対する参図点として
明らかにされる位置に往復台が走行されなければ
ならない。その後往復台が機械ベツド上にクラン
プされる。続いて測定装置の走査板が参照マーク
に達するまでスケールに対して移動する。参照マ
ークに達すると、測定装置の電子カウンタが値ゼ
ロにセツトされる。それから再び往復台のクラン
プは解かれ、かつ往復台は所望の位置に走行され
る。参照マークの位置は他の加工工程のためにの
参照位置を示す。
A mechanical measuring device is known from DE 1673887, which allows the detection of a reference point on a mechanical carriage clamped to the machine bed. There, the carriage must first be driven into a position which will later be determined as a reference point for the zero point. The carriage is then clamped onto the machine bed. The scanning plate of the measuring device is then moved relative to the scale until it reaches the reference mark. When the reference mark is reached, the electronic counter of the measuring device is set to the value zero. The carriage is then unclamped again and the carriage is driven to the desired position. The position of the reference mark indicates a reference position for other processing steps.

しかし固有の加工工程の前に行われる出発位置
として定義された参照位置の検出のための公知の
方法は既に加工工程が行われておりかつ例えば進
行中の加工が中断されれた場合には記載のインク
リメンタル測定装置によつては最早不可能であ
る。例えば市販の自動機械では―一般に工業ロボ
ツトと称される―進行中の加工工程の中断は停電
によつて生じうる。ロボツトはその時その瞬間的
位置に留まる。しかし元の参照位置に関する測定
値は停電によつて失われる、そのわけは測定も中
断されるからである。しかし中断した加工工程の
続行のために参照位置が知られなければならな
い。その瞬間的位置から原出発位置へのロボツト
の戻り運動は一般的には排除される、何故ならば
例えば工具は加工物と係合しているからである。
However, the known methods for detecting a reference position defined as a starting position which is carried out before a specific machining step cannot be used if a machining step has already taken place and, for example, if the ongoing machining is interrupted. This is no longer possible with incremental measuring devices. For example, in commercially available automatic machines--commonly referred to as industrial robots--interruption of an ongoing machining process can be caused by a power outage. The robot then remains in that momentary position. However, the measured values relating to the original reference position are lost due to a power outage, since the measurements are also interrupted. However, a reference position must be known in order to continue the interrupted machining process. A return movement of the robot from its instantaneous position to its original position is generally excluded, since, for example, the tool is engaged with the workpiece.

(解決せんとする課題) 本発明は冒頭の種類の位置測定装置を公知の装
置の欠点を除去しかつ未知の瞬間的位置における
位置情報の失われた後に被測定物の運動なしに参
照位置を再現することを可能にするように改良す
ることを課題の基礎とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a position-measuring device of the type mentioned above, which eliminates the drawbacks of the known devices and which allows the reference position to be determined without movement of the object to be measured after the loss of position information at an unknown instantaneous position. The basis of the task is to improve it so that it can be reproduced.

(解決手段) この課題は本発明によれば特許請求の範囲第1
項の特徴部によつて解決される。
(Solution Means) According to the present invention, this problem can be solved in the first claim.
solved by the features of the term.

(発明の効果) 本発明の位置測定装置は、参照走査ユニツトと
して前記走査ユニツトとその構成が同様な少なく
とも1つの他の走査ユニツトが設けられており、
参照走査ユニツトは少なくとも1つの前記走査ユ
ニツト従つて両対象物とは無関係にスケールに対
して運動可能であり、そして第1インクリメンタ
ル目盛の走査によつて少なくとも1つの参照マー
ク又は参照コード目盛の零点から少なくとも1つ
の前記走査ユニツトまでの距離を検出するように
作用する。
(Effects of the Invention) The position measuring device of the present invention is provided with at least one other scanning unit having the same configuration as the scanning unit as a reference scanning unit,
The reference scanning unit is movable relative to the scale independently of at least one said scanning unit and thus both objects, and is capable of moving from the zero point of the at least one reference mark or reference code graduation by scanning the first incremental graduation. It serves to detect the distance to at least one said scanning unit.

工具の形のそのような被測定物は測定程及び加
工過程の中断の際故障によつて工作物に係合した
まゝとなり、その結果故障の排除及び参照位置の
再検出の後に中断されていた加工工程が直ちに再
び続行されることができる。工作物への係合個所
からの工具の引き戻し及びこの係合個所の新たな
再走行は時間がかゝりかつ困難であり、工作物の
損傷に連なる。更に例えば工業ロボツトでは個々
の加工経過の間の各参照位置のプログラム制御さ
れた検査が可能であり、それによつてそのような
システムの運転安全性が著しく高められる。
Such a measured object in the form of a tool remains engaged with the workpiece due to a fault during interruptions in the measuring and machining process, so that it cannot be interrupted after elimination of the fault and redetection of the reference position. The processed machining process can immediately be continued again. Retracting the tool from its point of engagement with the workpiece and retracing this point of engagement is time consuming and difficult, and can lead to damage to the workpiece. Furthermore, for example in industrial robots, a program-controlled inspection of each reference position during the individual machining steps is possible, which significantly increases the operational safety of such systems.

本発明の有利な構成は実施態様項から把握され
る。
Advantageous developments of the invention can be gleaned from the exemplary embodiment section.

(実施例) 図示の実施例に基いて本発明を詳しく設明す
る。
(Example) The present invention will be explained in detail based on the illustrated example.

第1図に示す位置測定装置1は本発明にとつて
本質的装置に限定されておりかつそのために図式
的に示してある。位置測定装置1によつて二つの
対象物2と3の相対位置が測定される。これらの
対象物2及び3は図示しない機械、例えば工作機
械のベツド及び往復台でありうる。
The position-measuring device 1 shown in FIG. 1 is limited to the essential device for the invention and is therefore shown diagrammatically. A position measuring device 1 measures the relative positions of two objects 2 and 3. These objects 2 and 3 may be machines (not shown), such as the bed and carriage of a machine tool.

往復台3にはアングル5a及び5bによつて中
空体4が固定されている。
A hollow body 4 is fixed to the carriage 3 by angles 5a and 5b.

中空体4の内方には公知の方法でスケール6が
配設されている。このスケール6は同様に公知の
方法で走査ユニツトA1によつて走査されるイン
クリメンタル目盛T1を担持する。走査ユニツト
A1は機械のベツド2と固着され、かつベツド2
と往復台3との間の相対運動の際スケール6に対
して運動する。スケールは後で詳しく説明するい
わゆるインクリメンタル目盛を有するので、静止
ベツド2に対する往復台3の位置は常に検出され
ることができる。何故ならば運動中走査ユニツト
A1によつて走査されたインクリメンタル目盛T
1の間隔は図示しない評価装置において把握され
かつ行程又は位置の値として指示されるからであ
る。
A scale 6 is disposed inside the hollow body 4 using a known method. This scale 6 likewise carries an incremental graduation T1 which is scanned by a scanning unit A1 in a known manner. The scanning unit A1 is fixed to the machine bed 2 and
and the carriage 3 move relative to the scale 6. The scale has a so-called incremental graduation, which will be explained in more detail below, so that the position of the carriage 3 relative to the stationary bed 2 can be detected at any time. This is because the incremental graduation T scanned by scanning unit A1 during movement
This is because the interval of 1 is grasped by an evaluation device (not shown) and indicated as a stroke or position value.

走査ユニツトA1に加えて、参照走査ユニツト
RAとして表わされる別の走査構成ユニツトが設
けられておりかつベツド2及び往復台3とは無関
係にスケール6に対して移動可能である。
In addition to scanning unit A1, a reference scanning unit
A further scanning unit, designated as RA, is provided and is movable with respect to the scale 6 independently of the bed 2 and carriage 3.

この参照走査ユニツト、RAによつていつでも
スケール6の参照点に対する走査ユニツトA1の
位置が検出されることができる。参照点は参照マ
ークR1によつて決定され、参照位置はスケール
のインクリメンタル目盛T1に対して絶対的に確
定されている。この参照点検出を第3図に基いて
次に記載する。
With this reference scanning unit, RA, the position of scanning unit A1 relative to the reference point of scale 6 can be determined at any time. The reference point is determined by a reference mark R1, the reference position being absolutely fixed with respect to the incremental graduation T1 of the scale. This reference point detection will be described below based on FIG.

第2図は第1図によるものの構成の平面図であ
る。中空体4はその上面で、走査ユニツトA1と
RAの範囲に配置されたシール要素4aと4bと
によつて緊塞されることが明らかであり、このた
め走査ユニツトA1とRAはそれぞれ連結部材を
有する。この連結部材の範囲ではシール要素4a
と4bが開脚され、かつ連結部材の外域を潤滑し
ており、その横断面積は略両刃の剣に等しい。
FIG. 2 is a plan view of the configuration according to FIG. 1. The hollow body 4 has a scanning unit A1 and a scanning unit A1 on its upper surface.
It can be seen that the sealing elements 4a and 4b arranged in the area of RA are sealed, so that scanning units A1 and RA each have a coupling member. In the area of this connecting member the sealing element 4a
and 4b are spread apart and lubricate the outer area of the connecting member, the cross-sectional area of which is approximately equal to a double-edged sword.

第3図においてスケール6の一部分が拡大して
示されている。スケール6はガラスから成り、か
つ光を通さない層を備えている。ここでは光は、
本発明が光電的位置測定装置に限定されるべきで
はないとしても光学的領域に入るものを対象とし
て説明する。
In FIG. 3, a portion of the scale 6 is shown enlarged. The scale 6 is made of glass and includes a layer that does not transmit light. Here the light is
Although the invention should not be limited to photoelectric position measuring devices, it will be described with reference to those that fall within the optical domain.

写真的方法によつてスケール6上にインクリメ
ンタル目盛T1が形成されている。参照点として
定義された個所には同様な方法でスケール6上に
一つの参照点R1が配設されている。勿論複数の
参照マークも設けられることができる。
Incremental graduations T1 are formed on the scale 6 by a photographic method. One reference point R1 is placed on the scale 6 in a similar manner at a location defined as a reference point. Of course, multiple reference marks can also be provided.

インクリメンタル目盛T1の走査は公知の方法
で行われる。第4図に基いて、本発明による方法
でいかに参照位置が検出されるかを説明する。
The scanning of the incremental graduation T1 takes place in a known manner. With reference to FIG. 4, it will be explained how the reference position is detected with the method according to the invention.

側面図としてスケール6上にある走査ユニツト
A1はインクリメンタル目盛T1を走査する。任
意の個所において走査ユニツトA1とスケール6
が休止位置にあるものとする。この休止位置は機
械のエネルギ供給の中断によつて生じうる。しか
し一般に停電によつて、インクリメンタル測定装
置では位置値も失われる。
A scanning unit A1 on the scale 6 in side view scans an incremental graduation T1. Scanning unit A1 and scale 6 at any location
is assumed to be in the rest position. This rest position can be caused by an interruption in the energy supply of the machine. However, as a result of power outages, incremental measuring devices generally also lose position values.

この位置値を再現するためには、技術レベルで
は(冒頭に記載した文献参照)参照マークを走査
ユニツトの相応した走査フイールドと一致させ、
そして評価装置を所定の値、例えば「ゼロ」にセ
ツトする参照パルスが生ずるように往復台を走行
させることが必要である。こうして往復台は再び
位置決めされることができる。この先行技術から
生じた欠点は既に論議されて、本発明による参照
位置の検出方法が案出された。
In order to reproduce this position value, it is necessary at a technical level (see the document mentioned at the beginning) to align the reference mark with the corresponding scanning field of the scanning unit.
It is then necessary to run the carriage in such a way that a reference pulse is generated which sets the evaluation device to a predetermined value, for example "zero". The carriage can thus be repositioned. The drawbacks arising from this prior art have already been discussed and the method for detecting a reference position according to the invention has been devised.

スケール6を有する往復台3はベツド2と走査
ユニツトA1に対して未知の位置を占め、そしし
て往復台はこの個所から他の個所に動かされる。
参照マークR1に対する走査ユニツトA1の位
置、従つてベツド2に対する往復台3の位置の検
出のために走査ユニツトA1からの参照マークR
1の距離が特定されねばならない。
The carriage 3 with the scale 6 occupies an unknown position relative to the bed 2 and the scanning unit A1, and the carriage is moved from this location to another location.
The reference mark R from the scanning unit A1 is used to detect the position of the scanning unit A1 with respect to the reference mark R1 and thus of the carriage 3 with respect to the bed 2.
1 distance must be specified.

このためには追加的な参照走査ユニツトRAが
手動又は図示しない駆動装置によつてスケール6
に対して走行される。参照走査ユニツトRAを走
査ユニツトA1も指示器ユニツト7及び8を有す
る。これらの指示器ユニツト7及び8が一致する
位置に持ち来されると、これらはいわゆるゼロイ
ンジケータ78を形成する。ゼロインジケータは
相異なる構造を有し、走査された参照マークも厳
密に云えばゼロインジケータである。
For this purpose, an additional reference scanning unit RA is operated manually or by means of a drive (not shown) on the scale 6.
is run against. The reference scanning unit RA and the scanning unit A1 also have indicator units 7 and 8. When these indicator units 7 and 8 are brought into matching position, they form a so-called zero indicator 78. The zero indicator has a different structure, and the scanned reference mark is also strictly a zero indicator.

ゼロインジケータの一つ(両インジケータユニ
ツト7及び8によつて形成されるゼロインジケー
タ8又は参照マークR1)を通過した後、評価装
置は所定の位置値、例えば「ゼロ」にセツトされ
る。続いて参照走査ユニツトRAが他のゼロイン
ジケータの方向に走行し、そして参照走査ユニツ
トによつて通過された目盛インクリメントが検出
されかつ評価装置において合計される。ゼロイン
ジケータ(R1又は78)を通過するとこの計数
は停止され、ゼロインジケータ78即ち第一走査
ユニツトA1から参照マークR1までの距離が参
照値として示される。こうして第1走査ユニツト
の未知の位置に対して参照走査ユニツトをこの第
1走査ユニツトと一致する位置まで移動すること
によつてその都度の第1走査ユニツトの位置が検
出される。
After passing one of the zero indicators (zero indicator 8 or reference mark R1 formed by both indicator units 7 and 8), the evaluation device is set to a predetermined position value, for example "zero". The reference scanning unit RA then moves in the direction of another zero indicator, and the graduation increments passed by the reference scanning unit are detected and summed in the evaluation device. After passing the zero indicator (R1 or 78), the counting is stopped and the distance from the zero indicator 78, ie the first scanning unit A1, to the reference mark R1 is indicated as a reference value. In this way, the position of the respective first scanning unit is detected by moving the reference scanning unit relative to the unknown position of the first scanning unit to a position coincident with this first scanning unit.

それによつて機械構成部分の一つを動かす必要
なしに参照位置が再成される。
The reference position is thereby re-established without having to move one of the mechanical components.

参照走査ユニツトRAが必要に応じて案内され
なければならない。このことは―例に示すように
―位置測定装置1の内方を見て、参照走査ユニツ
トRAが勿論位置測定装置1の外方でも直接機械
に案内されることができる。
The reference scanning unit RA must be guided as required. This means that - as shown in the example - looking inside the position-measuring device 1, the reference scanning unit RA can of course also be guided directly to the machine outside the position-measuring device 1.

第5図において第3図に対応したスケール65
が示されており、その際インクリメンタル目盛T
5の傍に別のインクリメンタル目盛TR5が設け
られている。このインクリメンタル目盛TR5は
インクリメンタル目盛T5のようにつくられうる
が、同一の格子定数を有するものである必要はな
い。両インクリメンタル目盛T5とTR5が同一
の格子定数を有する場合、二つの分離したインク
リメンタル目盛T5とTR5の代りに―第5図と
は異なり―単一の広いインクリメンタル目盛が設
られるのがよい。
In Fig. 5, the scale 65 corresponds to Fig. 3.
is shown, with an incremental graduation T
A further incremental graduation TR5 is provided next to 5. This incremental graduation TR5 can be made like the incremental graduation T5, but need not have the same lattice constant. If both incremental graduations T5 and TR5 have the same grating constant, instead of two separate incremental graduations T5 and TR5 - in contrast to FIG. 5 - a single wide incremental graduation can be provided.

インクリメンタル目盛T5の走査のために走査
構成ユニツトA15の外に他の走査ユニツトも設
けられており、そのうち走査ユニツトA25のみ
が示されている。共通のインクリメンタル目盛を
走査する多くの走査ユニツトは非常に長い機材で
は複数の機械往復台が一軸線中に相互に無関係に
走行する。走査ユニツトとA25の各々は目盛ゼ
ロ点又は参照点R15に関して別の参照位置を有
する。走査ユニツトA15又はA25の各々は固
有のインジケータユニツト85又は95を有す
る。相応しして接続された評価装置によつて前記
の方法で各走査ユニツトA15,A25等毎に目
盛ゼロ点又は参照マークR1からの距離が検出さ
れることができる。
In addition to the scanning unit A15, other scanning units are also provided for scanning the incremental graduation T5, of which only the scanning unit A25 is shown. Many scanning units scan a common incremental graduation, and in very long machines several mechanical carriages run independently of one another in one axis. Each of the scanning units and A25 has a separate reference position with respect to the scale zero point or reference point R15. Each scanning unit A15 or A25 has its own indicator unit 85 or 95. The distance from the zero point of the graduation or from the reference mark R1 can be determined for each scanning unit A15, A25, etc. in the manner described above by means of a correspondingly connected evaluation device.

本発明の領域内においても、参照走査ユニツト
のための走査路長が短かく保持されるべき場合又
は走査ユニツトA15,A25等の各々に固有の
参照マークが所属されるべき場合スケール上に複
数の参照マークを設ける。
Within the scope of the present invention, it is also possible to use multiple scanners on the scale if the scanning path length for the reference scanning unit is to be kept short or if a unique reference mark is to be assigned to each scanning unit A15, A25, etc. Provide a reference mark.

この場合のために、個々の参照マークが符号化
されねばならない、即ち個々の参照マークの各々
について目盛ゼロ点からの個々の距離が知られね
ばならず、かつ参照走査ユニツトRA5によつて
解読されることができるる。
For this case, the individual reference marks must be encoded, ie for each individual reference mark the individual distance from the scale zero point must be known and decoded by the reference scanning unit RA5. can be done.

第6図における例は本発明の特別に有利な構成
を示す。
The example in FIG. 6 shows a particularly advantageous configuration of the invention.

インクリメンタル目盛T6はスケール66上に
配設されておりかつ走査ユニツトA16とA26
によつて走査される。スケール66は参照マーク
を有さず、従つて最も簡単な構造のインクリメン
タル位置測定装置を形成する。しかしスケールは
前述のようにハウジング内に格納されねばならな
い。
The incremental graduation T6 is arranged on the scale 66 and the scanning units A16 and A26
scanned by The scale 66 has no reference marks and thus forms an incremental position measuring device of the simplest construction. However, the scale must be stored within the housing as described above.

目盛ゼロ点に対する走査ユニツトA16とA2
6の参照位置は他の位置測定装置によつて検出さ
れ、この位置測定装置はインクリメンタル目盛
TR6と照マークR16とを備えた固有のスケー
ル106を有し、これらの目盛及びマークは参照
走査ユニツトRA6で走査される。両スケール6
6と106又は相応した両位置測定装置は機械に
スケール106の参照マークR16は正確に他の
スケール66のインクリメンタル目盛T6の目盛
ゼロ点に合致するように組付けられる。走査ユニ
ツトA16とA26並びに参照走査ユニツトRA
6は同様にインジケータ構成ユニツト86,96
及び76を担持する。参照点検出は前記過程と同
様であり、その結果くり返しの回避ためにここで
は詳しく記載しない。
Scanning units A16 and A2 for scale zero point
The reference position of 6 is detected by another position-measuring device, which position-measuring device has an incremental graduation.
It has its own scale 106 with TR6 and reference marks R16, which graduations and marks are scanned by a reference scanning unit RA6. both scales 6
6 and 106 or two corresponding position measuring devices are mounted on the machine in such a way that the reference mark R16 of the scale 106 exactly coincides with the zero point of the incremental graduation T6 of the other scale 66. Scanning units A16 and A26 and reference scanning unit RA
6 similarly indicates indicator configuration units 86, 96.
and 76. The reference point detection is similar to the process described above and therefore will not be described in detail here to avoid repetition.

第6図による構成の特別の利益は本発明による
位置測定装置1が二つの簡単な標準的インクリメ
ンタル測定装置から構成されることができ、その
うち他の参照マークの目盛に対して絶対的に確定
されている唯一つの参照マークのみを有すればよ
いことにある。相応した調整によつてこの要請は
容易に充足される。
A particular advantage of the configuration according to FIG. 6 is that the position-measuring device 1 according to the invention can consist of two simple standard incremental measuring devices, of which the graduations of other reference marks can be absolutely determined. The advantage is that only one reference mark is required. With appropriate adjustments, this requirement can be easily met.

第7図においてもう一つの実施例が示されてお
り、この実施例において、分離した目盛は参照コ
ード目盛TRCとして形成されている。参照位置
を定義する参照マークを備えたインクリメンタル
目盛の代りにいわゆる絶対目盛が固有の測定のた
めに利用されるインクリメンタル目盛T7の参照
コード目盛TRCとしてスケール67上に形成さ
れている。ここでは走査ユニツトは示されていな
い、何故ならば走査ユニツトは前記のものに相応
し、その際相応して形成された走査ユニツトによ
つて参照コード目盛TRCの走査が行われるから
である。絶対的位置は―参照コード目盛TRCの
ゼロ点に関して―いつでも、インクリメンタル目
盛T7のための走査ユニツトのインジケータユニ
ツトが参照コード目盛TRCのための走査ユニツ
トのインジケータユニツトと一致するとき直ちに
図示しない評価装置でいつでも読取れる。
A further embodiment is shown in FIG. 7, in which the separate graduation is formed as a reference code graduation TRC. Instead of an incremental graduation with reference marks defining reference positions, a so-called absolute graduation is formed on the scale 67 as a reference code graduation TRC of the incremental graduation T7 used for the specific measurement. The scanning unit is not shown here, since it corresponds to that described above, with the reference code graduation TRC being scanned by a correspondingly designed scanning unit. The absolute position - with respect to the zero point of the reference code graduation TRC - is determined in an evaluation device (not shown) as soon as the indicator unit of the scanning unit for the incremental graduation T7 coincides with the indicator unit of the scanning unit for the reference code graduation TRC. Readable at any time.

第8図に軸線断面図で示されたインクリメンタ
ル角度測定装置はハウジングGによつて第二被測
定対象02、例えば図示しない工業ロボツトのハ
ウジングに固定されている。ハウジングGの内方
には軸Wが第一軸受L1によつて回転可能に支承
されかつ第一インクリメンタル目盛T18を備え
た第一部分円板S1を担持しており、第一インク
リメンタル目盛はハウジングGに固定された第一
走査ユニツトA18によつて光電的に走査され、
第一走査ユニツトは第一照明装置B1、第一コン
デンサK1、図示しない二つの第一目走査フイー
ルドを備えた第一走査板AP1並びに二つの第一
光電要素P1を有する。ラジアル格子の形の第一
インクリメンタル目盛T18は透過光測定方法の
ために交互に並ぶ光透過性しま及び光不透過性し
まから成る。第一部分円板S1の第一インクリメ
ンタル目盛T18には第一走査プレートAP1上
で両第一目盛走査フイールドが所属し、第一目盛
走査フイールドは第一円板S1の回転方向の識別
のために第一インクリメンタル目盛T18のピツ
チの1/4だけずらされている、それぞれ一つの第
一光電要素P1が所属している両第一目盛走査フ
イーールドの目盛は第一インクリメンタル目盛T
18と一致する。ハウジングGから突出する軸W
は工業ロボツトの形の第一被測定対象01と結合
している。
The incremental angle measuring device shown in axial cross-section in FIG. 8 is fixed by a housing G to a second object to be measured 02, for example, the housing of an industrial robot (not shown). Inside the housing G, a shaft W is rotatably supported by a first bearing L1 and carries a first partial disk S1 with a first incremental graduation T18, the first incremental graduation being attached to the housing G. scanned photoelectrically by a fixed first scanning unit A18;
The first scanning unit has a first illumination device B1, a first capacitor K1, a first scanning plate AP1 with two first scanning fields (not shown) and two first optoelectronic elements P1. The first incremental graduation T18 in the form of a radial grating consists of alternating light-transparent and light-opaque stripes for the transmitted light measurement method. On the first scanning plate AP1, two first graduation scanning fields are assigned to the first incremental graduation T18 of the first partial disk S1, the first graduation scanning field being the first graduation scanning field for identification of the direction of rotation of the first disk S1. The graduations of the two first graduation scanning fields, to which a first photoelectric element P1 belongs in each case, are offset by 1/4 of the pitch of one incremental graduation T18.
Matches 18. A shaft W protruding from the housing G
is connected to a first object to be measured 01 in the form of an industrial robot.

固有の測定過程では軸W従つて第一部分円板S
1の回動の際に第一インクリメンタル目盛T18
がハウジングに固定の第一走査フイールドAP1
上の両第一目盛走査フイールドに対して回動され
る。第一照明装置B1から出た光は第一インクリ
メンタル目盛T18及び両第一目盛走査フイール
ドの相互に運動する目盛によつて変調されかつ所
属の両第一光電要素P1に入射し、両第一光電要
素は相互に位置のずれた二つの周期的アナログ信
号を供給し、両アナログ信号は角度測定装置の図
示しない評価装置でパルスに変換される。これら
のパルスは計数のための評価装置のカウンタに入
力され、かつ後読の指示装置においてデジタル形
の位置測定値として表示され、又は直接工業ロボ
ツトの数値制御装置に入力されることができる。
In the specific measuring process, the axis W and therefore the first partial disk S
When turning 1, the first incremental scale T18
is the first scanning field AP1 fixed to the housing.
The upper and lower first graduations are rotated relative to the scanning fields. The light emerging from the first illumination device B1 is modulated by the first incremental graduation T18 and the mutually moving graduations of the two first graduation scanning fields and impinges on the two associated first photovoltaic elements P1. The element supplies two periodic analog signals offset from each other, which are converted into pulses in a not shown evaluation device of the angle measuring device. These pulses are input to a counter of the evaluation device for counting and can be displayed as digital position measurements in a post-reading indicating device or can be input directly to the numerical control device of the industrial robot.

軸Wには第一部分円板S1に対して同心に、第
二インクリメンタル目盛T2と第一インクリメン
タル目盛T18に絶対的に所属した参照マークR
を備えた第二部分円板S2が固定されている。第
二インクリメンタル目盛T2及び第二部分円板S
2上の参照マークRは同様に第二走査ユニツトA
2によつて光電的に走査され、第二走査ユニツト
は第二照明装置B2、第二コンデンサK2、第二
走査プレートAP2、並びに三つの第二光電要素
P2を有しかつハウジングG内で軸W上に第二軸
受L2によつて第二部分円板S2及びハウジング
Gに対して回動可能に支承されている。
On the axis W there is a reference mark R which absolutely belongs to the second incremental graduation T2 and to the first incremental graduation T18, concentrically with respect to the first partial disk S1.
A second partial disk S2 is fixed. Second incremental scale T2 and second partial disk S
The reference mark R on 2 is likewise the second scanning unit A.
2, the second scanning unit has a second illumination device B2, a second capacitor K2, a second scanning plate AP2, as well as three second photoelectric elements P2 and has an axis W in the housing G. It is rotatably supported on the second partial disk S2 and the housing G by a second bearing L2.

第二走査ユニツトA2の第二走査プレートAP
2上には第二部分円板S2上の第二インクリメン
タル目盛T2に図示しない二つの第二部分走査フ
イールドが所属しており、第二部分走査フイール
ドは第二走査板K2の回転方向の識別のために所
属の第二インクリメンタル目盛T2のピツチの1/
4だけずらされており、両第二目盛走査フイール
ドの目盛は第二インクリメンタル目盛T2と一致
する。両第二目盛走査フイールドにはそれぞれ第
二走査ユニツトA2中の第二光電要素P2が付設
されている。
Second scanning plate AP of second scanning unit A2
2, two second partial scanning fields (not shown) are assigned to the second incremental graduation T2 on the second partial disk S2, and the second partial scanning fields are used to identify the direction of rotation of the second scanning plate K2. 1/ of the pitch of the second incremental scale T2 belonging to
4, the graduations of both second graduation scanning fields coincide with the second incremental graduation T2. A second photoelectric element P2 in a second scanning unit A2 is assigned to each of the two second graduation scanning fields.

第二部分円板S2の参照マークRは不規則の線
目盛を備えた線群から成り、線群には第二走査ユ
ニツトA2の第二走査板AP2上に同一の線目盛
を備えた参照マーク走査フイールドが所属してい
る。第二走査板AP2上の参照マーク走査フイー
ルドには第二走査ユニツトA2中の第二光電要素
P2が所属している。
The reference mark R on the second partial disk S2 consists of a group of lines with an irregular line graduation, which includes a reference mark with an identical line graduation on the second scanning plate AP2 of the second scanning unit A2. To which the scan field belongs. A second photoelectric element P2 of a second scanning unit A2 is assigned to the reference mark scanning field on the second scanning plate AP2.

ハウジングGにはインジケータユニツトとして
第三照明装置B3と第三光電要素P3とを備えた
光電ゼロセンサNが固定されている。軸W上に回
転可能に支承された第二走査ユニツトA2によつ
てインジケータユニツトとして結像光学系OTが
固定されており、この光学系は第三照明ユニツト
B3と第三光電要素P3との間の特定の位置にお
ける第二走査ユニツトA2の回動の際第三照明装
置B3から発する光を第三光電要素P3に焦点を
結ばせ、その結果第三光電要素P3はハウジング
Gに関する回転可能な第二走査ユニツトA2の所
定の絶対位置を特徴づけるゼロ信号を発する。
A photoelectric zero sensor N having a third illumination device B3 and a third photoelectric element P3 is fixed to the housing G as an indicator unit. A second scanning unit A2, which is rotatably mounted on the axis W, fixes an imaging optical system OT as an indicator unit, which optical system is connected between the third illumination unit B3 and the third optoelectronic element P3. The rotation of the second scanning unit A2 in a particular position causes the light emitted by the third illumination device B3 to be focused on the third photoelectric element P3, so that the third photoelectric element P3 Two scanning units emit a zero signal characterizing a predetermined absolute position of the scanning unit A2.

冒頭に述べたように、インクリメンタル位置測
定装置では測定のはじめから、測定の出発位置と
しして役立ちかつ故障後も再現されることができ
る第一部分円板S1のための参照位置を特定する
ことは重要である。
As mentioned at the outset, in the case of an incremental position measuring device it is not possible from the beginning of the measurement to determine a reference position for the first partial disk S1 which can serve as a starting position for the measurement and which can be reproduced even after a failure. is important.

測定開始の前に又は―例えば停電によつて―イ
ンクリメンタル位置測定装置では位置測定値が失
われる故障の後も相対運動可能な被測定物01,
02は静止状態にあることが前提となる。
The measured object 01, which is capable of relative movement before the start of the measurement or even after a failure in which the position measurement is lost in the case of an incremental position measuring device - for example due to a power outage;
02 is assumed to be in a stationary state.

第一部分円板S1はハウジングGに対する目盛
ゼロの点の位置が未知である位置にある。
The first partial disk S1 is in a position where the position of the scale zero point relative to the housing G is unknown.

この参照位置の取得のためにハウジングGに関
する第一部分円板S1の瞬間的位置が決定されね
ばならない。この目的で校正運転が投入され、こ
の間に電気的ゼロセンサNの結像光学系OTを含
めた第二走査ユニツトA2がハウジングGに固定
されたモータMによつて伝動装置Zを介して回転
される。まづ例えばゼロセンサNの結像系OTが
第三照明装置B3及び第三光電要素P3と一致す
る位置に達し、その結果第三光電要素P3は評価
装置のカウンタを値ゼロにセツトし、かつ同時に
始動させるゼロ信号を供結する。
To obtain this reference position, the instantaneous position of the first partial disk S1 with respect to the housing G must be determined. For this purpose, a calibration run is started, during which the second scanning unit A2, including the imaging optics OT of the electrical zero sensor N, is rotated via the transmission Z by the motor M fixed in the housing G. . First, for example, the imaging system OT of the zero sensor N reaches a position coincident with the third illumination device B3 and the third photoelectric element P3, so that the third photoelectric element P3 sets the counter of the evaluation device to the value zero and at the same time Connect the zero signal to start.

この時点から静止している第二部分円板の第二
インクリメンタル目盛T2は回転する第二走査板
AP2の両第二目盛走査フイールドによつて走査
され、そして、所属の第二光電要素P2によつて
生じた周期的アナログ信号は評価されかつ、カン
タパルスがカウンタに入力される。
From this point on, the second incremental graduation T2 of the stationary second partial disk is replaced by the rotating second scanning plate.
The periodic analog signals scanned by the two second graduation scanning fields of AP2 and generated by the associated second photoelectric element P2 are evaluated and the counter pulses are input to a counter.

カウンタスタート及び第二インクリメンタル目
盛T2の目盛インクリメントの計数の開始後停止
している第二部分円板S2の参照マークRが回転
する第二走査板AP2上の所属の参照マーク走査
フイールドによつて走査されかつ第二走査ユニツ
トA2の所属の第二光電要素P2の信号によつて
評価装置のカウンタは停止する。ゼロセンサNと
第二部分円板S2の上の参照マークRとの間の第
二走査ユニツトの回転角の形の調整路程のための
カウンタで検出された計数値は直接絶対的位置値
を付与し、その位置値は第一部分円板S1と第二
部分円板S2がハウジングGに対して瞬間的に占
める位置を示す、そのわけは参照マークRは第一
部分円板S1上の直接所属の第一インクリメンタ
ル目盛T18の目盛ゼロ点を示すからである。モ
ータMは停止しかつ校正正過程が終る。
After starting the counter and counting the graduation increments of the second incremental graduation T2, the stationary reference mark R of the second partial disk S2 is scanned by the associated reference mark scanning field on the rotating second scanning plate AP2. The counter of the evaluation device is stopped by the signal of the second optoelectronic element P2, which is assigned to the second scanning unit A2. The count values detected in the counter for the adjustment path in the form of the angle of rotation of the second scanning unit between the zero sensor N and the reference mark R on the second partial disk S2 directly give an absolute position value. , whose position value indicates the position instantaneously occupied by the first partial disk S1 and the second partial disk S2 with respect to the housing G, since the reference mark R is directly associated with the first partial disk S1 on the first partial disk S1. This is because it indicates the zero point of the incremental scale T18. Motor M stops and the calibration process ends.

第2部分円板S2上の参照マークRの走査の時
点から固有の測定過程のためのカウンタが再び計
パルスによつて負荷されることができ、計数パル
スはハウジングGに関する第一部分円板S1の回
転の際ハウジングに固定の第一走査板AP1上の
両第一目盛走査フイールド及び第一走査ユニツト
A18の所属の両第一光電要素P1による第一イ
ンクリメンタル目盛の走査によつて発生する。故
障、例えば停電の際ハウジングGに関する第一部
分円板S1の参照位置は第一部分円板S1がその
瞬間的位置から動かされることができない場合で
も前記校正過程によつて再現されることができ
る。何故ならば例えば工業ロボツトのアームを介
して軸Wと作用結合している工具は故障の発生の
際に加工されるべき加工物と係合しているからで
ある。
From the moment of scanning of the reference mark R on the second partial disk S2, the counter for the specific measuring process can again be loaded with a counting pulse, which is the counting pulse of the first partial disk S1 with respect to the housing G. This is caused by the scanning of the first incremental graduation by the two first graduation scanning fields on the first scanning plate AP1, which is fixed to the housing during rotation, and by the two first photoelectric elements P1 assigned to the first scanning unit A18. In the event of a failure, for example a power outage, the reference position of the first partial disk S1 with respect to the housing G can be reproduced by said calibration process even if the first partial disk S1 cannot be moved from its instantaneous position. This is because the tool, which is operatively connected to the shaft W, for example via the arm of an industrial robot, is engaged with the workpiece to be machined in the event of a failure.

第二走査ユニツトA2の回転は校正過程又は再
生過程に関しては第二照明ユニツトB2及び第二
光電要素P2と結合した導線E1のために360゜よ
りも幾分大きい旋回範囲に亘つてかつ両回転方向
に行われる。回転角測定装置は導線E2を介して
評価装置及び給電装置と接続している。
The rotation of the second scanning unit A2 is carried out over a swivel range somewhat larger than 360° and in both directions of rotation due to the conductor E1 connected to the second illumination unit B2 and the second photoelectric element P2 for the calibration or regeneration process. It will be held on. The rotation angle measuring device is connected to the evaluation device and the power supply device via a conductor E2.

図示しない方法で第二走査ユニツトA2の給電
は導線の代りにスリツプリングによつても行われ
ることができ、この場合第二走査ユニツトA2は
両回転方向において任意の複数回回転させること
ができる。
In a manner not shown, the second scanning unit A2 can also be powered by a slip ring instead of a conductor, in which case the second scanning unit A2 can be rotated any number of times in both rotational directions.

第二部分円板B2上には参照マークRの代りに
複数の参照マークが設けられることもでき、参照
マークはコードの識別を必要とする。
Instead of the reference mark R, a plurality of reference marks can also be provided on the second partial disc B2, the reference marks requiring code identification.

そのようにコード化された参照マークは例えば
西独国特許公開公報3039483に記載されている。
参照マークのためのコードマークの走査のために
第二走査板AP2上に所属のコードマーク走査フ
イールドが存在する。
Such coded reference marks are described, for example, in DE-A-3039483.
For scanning the code marks for reference marks, an associated code mark scanning field is present on the second scanning plate AP2.

第二部分円板S2上の一つの参照マークのみの
存在は第二部分円板S2の特別に簡単な製造利点
を有する、そのわけは単一の参照マークは識別の
ためのコードを必要としないからである。後述の
ように第二部分円板S2上の複数の参照マークの
存在は第二走査ユニツトA2による次の参照マー
クの走査のための校正過程又は再生過程の際に小
さい角度行程しか戻る必要がなく、かつ両回転方
向に行われるという利点を有する。この反転運転
は反転伝動装置として形成された伝動装置Zによ
つて迅速かつ簡単な方法で個々の加工過程例えば
各参照位置のプログラム制御された検査を可能に
する。
The presence of only one reference mark on the second partial disk S2 has the advantage of a particularly simple manufacturing of the second partial disk S2, since the single reference mark does not require a code for identification. It is from. As will be explained below, the presence of a plurality of reference marks on the second partial disk S2 means that only a small angular step has to be returned during the calibration or reproduction process for the scanning of the next reference mark by the second scanning unit A2. , and has the advantage of being carried out in both rotational directions. This reversing operation allows a program-controlled inspection of individual machining processes, for example of each reference position, in a quick and simple manner by means of the transmission Z, which is designed as a reversing transmission.

第9図に軸線断面として示したインクリメンタ
ル角度測定装置は基本構造及び作用法の点で第8
図に示す測定装置に相応し、その結果くり返して
説明しない。
The incremental angle measuring device shown as an axial cross section in Fig. 9 is the 8th in terms of basic structure and operation method.
This corresponds to the measuring device shown in the figure and therefore will not be described again.

等価の構成要素は第9図に相応した「9」を付し
た同一符号で示す。
Equivalent components are designated by the same reference numerals with a ``9'' corresponding to FIG.

軸W9に第一部分円板S19と同心に第二部分
円板S29が第一部分円板S19の第一インクリ
メンタル目盛T19に付設された第一参照マーク
R19と固着しているる(第10)。第二部分円
板S29の平面内にはその周縁に同心的にリング
状の第三部分円板S39が配設されており、第三
部分円板は透明の担持板TP9を介してハウジン
グG9に固定されており、かつ第二インクリメン
タル目盛T29と第二インクリメンタル目盛T2
9に絶対的に付設された第二参照マークR29を
有する。(第11図)。
A second partial disk S29 is concentrically attached to the first partial disk S19 on the axis W9 and is fixed to a first reference mark R19 attached to the first incremental scale T19 of the first partial disk S19 (10th). In the plane of the second partial disk S29, a ring-shaped third partial disk S39 is disposed concentrically around its periphery, and the third partial disk S39 is attached to the housing G9 via a transparent support plate TP9. fixed, and the second incremental scale T29 and the second incremental scale T2
It has a second reference mark R29 attached absolutely to 9. (Figure 11).

第二部分円板S29の第一参照マークR19並
びに第二インクリメンタル目盛T29及び第三部
分円板S39の第二参照マークR29は同様に光
電的に第二走査ユニツトA29によつて走査さ
れ、第二走査ユニツトは第二照明装置B29、第
二コンデンサK29、第二走査板AP29、、及び
第二光電要素P29、第三光電要素P39を有し
かつハイジングG9内で軸9上軸受L29によつ
て第二部分円板S29及び第三部分円板S39に
対して回転可能に支承されている。
The first reference mark R19 of the second partial disk S29 as well as the second incremental graduation T29 and the second reference mark R29 of the third partial disk S39 are likewise scanned photoelectrically by the second scanning unit A29 and the second The scanning unit has a second illumination device B29, a second capacitor K29, a second scanning plate AP29, a second photoelectric element P29, a third photoelectric element P39, and is connected by a bearing L29 on the shaft 9 in the housing G9. It is rotatably supported on the two-part disc S29 and the third disc S39.

第二走査装置A29の第二走査板A29上に第
三部分円板S39の第二インクリメンタル目盛T
29に二つの第二目盛走査フイールドTF21,
TF22が所属しており、第二目盛走査フイール
ドは第二走査板AP29の回転方向の識別のため
に所属の第二インクリメンタル目盛T29のピツ
チの1/4だけ相互にづらされている。両第二目盛
走査フイールドTF21,TF22の目盛は第二イ
ンクリメンタル目盛T29と一致する。
The second incremental graduation T of the third partial disk S39 is placed on the second scanning plate A29 of the second scanning device A29.
29 with two second graduation scanning fields TF21,
TF22 is assigned, the second graduation scanning field being offset from one another by 1/4 of the pitch of the associated second incremental graduation T29 for identification of the direction of rotation of the second scanning plate AP29. The graduations of the two second graduation scanning fields TF21, TF22 coincide with the second incremental graduation T29.

第二部分円板S29の第一参照マークR19及
び第三部分円板S39の第二参照マークR29は
それぞれ、所定の不規則な線―を有する同一の線
群から成り、第二走査装置A29の第二走査板
AP29上の線群には同一の線群を有する第一参
照マーク走査フイールドRF1及び第二参照マー
ク走査フイールドRF2が付設されている(第1
2図)。第二走査板A29上の第一参照マーク走
査フイールドRF1には第二光電要素P29が、
そして両第二部分走査フイールドTF21,TF2
2及び第二参マーク走査フイールドRF2にはそ
れぞれ第二走査装置A29の第三光電要素P39
が付設されている。
The first reference mark R19 of the second partial disk S29 and the second reference mark R29 of the third partial disk S39 each consist of the same group of lines with predetermined irregular lines, and Second scanning plate
A first reference mark scanning field RF1 and a second reference mark scanning field RF2 having the same line group are attached to the line group on AP29 (the first
Figure 2). A second photoelectric element P29 is located in the first reference mark scanning field RF1 on the second scanning plate A29.
and both second partial scanning fields TF21, TF2
2 and the second reference mark scanning field RF2 respectively have a third photoelectric element P39 of the second scanning device A29.
is attached.

この角度測定装置でも参照位置の取得のために
ハウジングG9に関する第一部分円板S19の瞬
間的位置が決定される。この目的で校正運転が投
入され、この間に第二走査装置A29はハウジン
グG9に固定されたモータM9によつて伝動装置
29を介して駆動される。まず例えば回転する第
二走査板AP29上の第二参照マーク走査フイー
ルドRF2はハウジングに固定の第三分円板S3
9上の第二参照マークR29を走査し、その結果
回転する第二走査装置A29の所属の第三光電要
素P39は評価装置のカウンタにセツトしかつこ
れを同時に始動させる信号を供給する。この時点
から所属の第三光電要素P39がハウジンクに固
定の第三部分円板S39の第二インクリメンタル
目盛T29の走査の際に所属の第二目盛走査フイ
ールドTF21,TF22によつて回転する第二走
査板AP29上で発生する周期的アナログ信号が
評価されかつ計数パルスはカウンタに入力され
る。
This angle measuring device also determines the instantaneous position of the first partial disk S19 with respect to the housing G9 in order to obtain a reference position. For this purpose, a calibration run is started, during which the second scanning device A29 is driven via the transmission 29 by the motor M9, which is fixed to the housing G9. First, for example, a second reference mark scanning field RF2 on a rotating second scanning plate AP29 is connected to a third segment disk S3 fixed to the housing.
The third photoelectric element P39 of the second scanning device A29 which scans the second reference mark R29 on the second scanning device A29 and which rotates as a result supplies a signal which sets the counter of the evaluation device and simultaneously starts it. From this point on, the associated third photoelectric element P39 is rotated by the associated second graduation scanning field TF21, TF22 during the scanning of the second incremental graduation T29 of the third partial disk S39 fixed to the housing. The periodic analog signal occurring on plate AP29 is evaluated and the counting pulses are input to a counter.

カウンタスタート及び第二インクリメンタル目
盛T29の目盛インクリメントの計数の開始後、
停止している第二部分円板S29上の第一参照マ
ークR19が回転する第二走査板AP29上の第
一参照マーク走査フイールドRF1によつて走査
され、かつ第二走査装置A29の第二光電要素P
29の信号によつて評価装置のカウンタが停止す
る。カウンタで計数された第一参照マークR19
と第二参照マークR29との間の第二走査装置A
29の調整路長のための計数値はハウジングG9
に対する第一部分円板が瞬間的に占める絶対的位
置を付与する、そのわけは両参照マークR19,
R29は直接所属のインクリメンタル目盛T1
9,T29の目盛ゼロ点を示すからである。第二
走査装置A29は再びその出発位置に戻され、か
つモータM9が停止する。それによつて校正過程
は終る。
After starting the counter and counting the scale increments of the second incremental scale T29,
A first reference mark R19 on a stationary second partial disk S29 is scanned by a first reference mark scanning field RF1 on a rotating second scanning plate AP29 and a second photoelectric field of a second scanning device A29 is scanned. Element P
The counter of the evaluation device is stopped by the signal No. 29. First reference mark R19 counted by counter
and the second scanning device A between the second reference mark R29 and the second reference mark R29.
The count value for adjustment path length of 29 is housing G9
gives the absolute position instantaneously occupied by the first partial disc relative to the reference mark R19,
R29 is the directly attached incremental scale T1
This is because it indicates the scale zero point of 9, T29. The second scanning device A29 is returned to its starting position again and the motor M9 is stopped. This concludes the calibration process.

第一参照マークR19の走査の時点から固有の
測定過程のためのカウンタが再び計数パルスを供
給され、計数パルスはハウジングG9に関する第
一部分円板S19の回転の際ハウジングに固定の
第一走査板AP19上の第一部分走査フイールド
による第一インクリメンタル目盛T19の走査及
び第一走査装置A19の所属の両第一光電要素P
19による第一インクリメンタル目聖T19の走
査によつて発生する故障、例えば停電の際第一部
分円板S19がその瞬間的位置から動かされるこ
とができない場合でも第一部分円板S19のため
の参照位置が前記校正過程によつて再生されるこ
とができる。何故ならば故障、例えばインジケー
タユニツトのアームを介して軸W9と結合してい
る工具が、加工されるべき加工物に係合している
からである。
From the moment of scanning of the first reference mark R19, the counter for the specific measuring process is again supplied with counting pulses, which are applied to the first scanning plate AP19 fixed to the housing during rotation of the first partial disk S19 with respect to the housing G9. Scanning of the first incremental graduation T19 with the first partial scanning field above and the two first photoelectric elements P assigned to the first scanning device A19
19, the reference position for the first partial disk S19 is maintained even if the first partial disk S19 cannot be moved from its instantaneous position during a fault, for example during a power failure, due to the scanning of the first incremental target T19. It can be reproduced through the calibration process. This is because a malfunction occurs, for example, when the tool, which is connected to the axis W9 via the arm of the indicator unit, engages in the workpiece to be machined.

第二部分円板S29上の第一参照マークR19
のみ及び第三部分円板S39上の第二照マークR
29の存在は両部分円板S29,39の特別に簡
単な製造の利点を有する。
First reference mark R19 on second partial disk S29
Second sight mark R on chisel and third partial disc S39
29 has the advantage of a particularly simple manufacture of the two partial disks S29, 39.

角度測定装置は多数の参照マークR1をも備え
ることができる。相応して形成された部分円板は
第13図,第14図及び第15図に記載されてい
る。軸W9には第一部分円板S19と同心に第二
部分円板S29が第一部分円板S19の第一イン
クリメンタル目盛T19に絶対的に付設された第
一参照マークR1i(i=1,2,……n)を備
えて固定されており、その第一参照マークには同
一化のためそれぞれ第一コードマークC1iが所
属している(第13図)。第二部分円板S29の
平面内にその周縁に同心にリング状の第三部分円
板S39が配設されており、第三部分円板は透明
な担持板TP9を介してハウジングG9に固定さ
れておりそして第二インクリメンタル目盛T29
及び第二インクリメンタル目盛T29に絶対的に
付設された第二参参照マークR2i(i=1,2,
……n)を用し、同一化のために、第二参参照マ
ークR2iには各々第二コードマークC2iが付設
されている(第14図)。
The angle measuring device can also include a number of reference marks R1. Correspondingly designed partial disks are illustrated in FIGS. 13, 14 and 15. On the axis W9, concentrically with the first partial disk S19, a second partial disk S29 has a first reference mark R1 i (i=1,2, . A ring-shaped third partial disk S39 is disposed concentrically around the periphery within the plane of the second partial disk S29, and the third partial disk S39 is fixed to the housing G9 via a transparent support plate TP9. and the second incremental scale T29
and a second reference mark R2 i (i=1, 2,
. . n), and for the purpose of identification, a second code mark C2 i is attached to each second reference mark R2 i (FIG. 14).

第一参照マークR1i及び第二部分円板S29
の所属の第一コードマークC1i並びに第二イン
クリメンタル目盛T29、第二参照マークR2i
及び所属の第二コードマークC2iは同様に第二
走査ユニツトA29によつて光電的に走査され、
第二走査ユニツトは前記のように形成されており
かつ第二部分円板S29及び第三部分円板S39
に対して回転可能に支承されている。
First reference mark R1 i and second partial disk S29
The first code mark C1 i as well as the second incremental graduation T29 and the second reference mark R2 i belong to
and the associated second code mark C2 i are likewise photoelectrically scanned by a second scanning unit A29;
The second scanning unit is formed as described above and has a second partial disk S29 and a third partial disk S39.
is rotatably supported against.

第二部分円板S29の第一参照マークR1i
び第三部分円板S39の第二参照マークR2i
それぞれ所定の不規則な線目盛を備えた同一の線
群から成り、第二走査装置A29の第二走査板上
の前記線群には同一の線目盛を備えた第一参照マ
ーク走査フイールドRF1と第二参照マーク走査
フイールドRF1と第二参照マーク走査フイール
ドRF2が付設されてい(第15図)。第1インク
リメンタル目盛T19の目盛ゼロ点に対する第一
参照マークR1iの絶対的位置は所属の第一コー
ドマーク1iによつて、そして第二インクリメン
タル目盛T29の目盛ゼロ点に対するる第二参照
マークR2iの絶対的位置は所属の第二コードマ
ークC2iによつて特徴づけられ、前記コードマ
ークにはそれぞれ所属の第一参照マークR1i
第二参照マークR2iの絶対的位置がコード化さ
れた情報、例えばいわゆるバーコードとして含ま
れている。第一コードマークC1iには第二走査
板AP29上の第一コードマーク走査フイールド
CF1がそして第二コードマークC2iには第二コ
ードマーク走査フイールドCF2が付設されてい
る。
The first reference mark R1 i of the second partial disk S29 and the second reference mark R2 i of the third partial disk S39 each consist of the same group of lines with a predetermined irregular line graduation, and the second scanning device A first reference mark scanning field RF1, a second reference mark scanning field RF1 and a second reference mark scanning field RF2 with the same line graduation are attached to the line group on the second scanning plate of A29 (15th figure). The absolute position of the first reference mark R1 i with respect to the scale zero point of the first incremental graduation T19 is determined by the associated first code mark 1 i and with respect to the scale zero point of the second incremental graduation T29. The absolute position of i is characterized by an associated second code mark C2 i , in which the absolute position of the associated first reference mark R1 i and second reference mark R2 i is encoded, respectively. information, such as a so-called barcode. The first code mark C1 i has the first code mark scanning field on the second scanning plate AP29.
CF1 and a second code mark C2 i is associated with a second code mark scanning field CF2.

第二走査板AP29上の第一参照マーク走査フ
イールドRF1及び第一コードマーク走査フイー
ルドCF1にはそれぞれ第二光電要素P29が、
そして両第二参照マーク走査フイールドTF21,
TF22;第二参照マーク走査フイールドRF2、
及び第二コードマーク走査フイールドCR2には
それぞれ第二走査装置A29中の第三光電要素P
39が付設されている。
A second photoelectric element P29 is provided in the first reference mark scanning field RF1 and the first code mark scanning field CF1 on the second scanning plate AP29, respectively.
and both second reference mark scanning fields TF21,
TF22; second reference mark scanning field RF2;
and the second code mark scanning field CR2 respectively have a third photoelectric element P in the second scanning device A29.
39 is attached.

参照位置の取得のためにハウジングG9に関す
る第一部分円板S19の瞬間的位置が決定されな
ければならない。この目的で前記のように校正運
転が行われる。
To obtain the reference position, the instantaneous position of the first partial disk S19 with respect to the housing G9 must be determined. For this purpose, a calibration run is carried out as described above.

参照位置の取得のために第二走査板AP29上
の第一コードマーク走査フイーールドCF1は走
査された第一参照マークR1iに所属する第一コ
ードマークC1iから第一参照マークR1iの絶対
的位置値を読取る。第二参照マークR2iの走査
の際同時に所属の第二コードマーC2iから第二
走査板AP29上の所属の第二コードマーク走査
フイールドCF2からこの第二参照マークR2i
読取られる。第一参照マークR1iと第二参照マ
ークR2iのこの両絶対的位置値は評価装置に入
力される。第一参照マークR1iの絶対的位置値
に第二参照マークR2iの絶対的位置値及び第一
参照マークR1iと第二参照マークR2iの間の角
距離に相応する計数値が正の方向に合成される。
評価装置において瞬間的にハウジング9に第一部
分円板S19が占める絶対的位置値が存在する。
第二走査装置A29は再び略その出発位置に戻さ
れ、そしてモータM9は停止し、それによつて校
正は終了する。
To obtain the reference position, the first code mark scanning field CF1 on the second scanning plate AP29 is moved from the first code mark C1 i belonging to the scanned first reference mark R1 i to the absolute position of the first reference mark R1 i . Read position value. During the scanning of the second reference mark R2 i , this second reference mark R2 i is simultaneously read out from the associated second code mark C2 i from the associated second code mark scanning field CF2 on the second scanning plate AP29. These two absolute position values of the first reference mark R1 i and of the second reference mark R2 i are input to the evaluation device. The absolute position value of the first reference mark R1 i, the absolute position value of the second reference mark R2 i and the count value corresponding to the angular distance between the first reference mark R1 i and the second reference mark R2 i are positive. are combined in the direction.
In the evaluation device, there is an absolute position value occupied by the first partial disk S19 in the housing 9 at an instant.
The second scanning device A29 is again returned to approximately its starting position and the motor M9 is stopped, thereby ending the calibration.

第二走査装置A29を二つの走査ユニツトから
構成することが可能である。この場合、透明な担
持板TP9は直接第三部分円板S39として形成
されることができ、その結果製造の困難なリング
状の第三部分円板S39は省略されうる。
It is possible for the second scanning device A29 to consist of two scanning units. In this case, the transparent carrier plate TP9 can be formed directly as the third partial disk S39, so that the ring-shaped third partial disk S39, which is difficult to manufacture, can be omitted.

第13図によれば第二部分円板S29上に尚一
つの第三インクリメンタル目盛T39が設けられ
ており、この第三インクリメンタル目盛は校正又
は再生過程の際回転する第二走査板AP29上の
第三目盛走査フイールドTF3によつて走査され
る。この走査の際第二走査装置A29の所属の第
二光電要素によつて得られたアナログ信号は第一
参照マークR1iから得られる参照信号と論理的
に連係され、その結果この参照信号は次の評価の
ために調整される。
According to FIG. 13, a third incremental graduation T39 is also provided on the second partial disk S29, which third incremental graduation T39 corresponds to the third incremental graduation T39 on the rotating second scanning plate AP29 during the calibration or regeneration process. It is scanned by a three-scale scanning field TF3. During this scanning, the analog signal obtained by the associated second optoelectronic element of the second scanning device A29 is logically linked to the reference signal obtained from the first reference mark R1 i , so that this reference signal adjusted for evaluation.

実際上第1部分円板S19と第二部分円板S2
9は完全に正確に同心には組付けられることがで
きないので、偏心誤差によつて誤差が生じうる。
Actually, the first partial disk S19 and the second partial disk S2
9 cannot be assembled completely accurately and concentrically, errors may occur due to eccentricity errors.

第16図から明らかなように第一部分円板S19
と第二部分円板S29との間の偏心誤差の消去の
ために、第一部分円板S19上にも少なくとも一
つの参照マークROiが配設されており、位置固定
の第一走査装置A19による走査によつて前以つ
て検出された参照マークR1iと他の参照マーク
R2iとの間の距離が偏心誤差だけ修正される。
As is clear from FIG. 16, the first partial disk S19
In order to eliminate eccentricity errors between the first partial disk S19 and the second partial disk S29, at least one reference mark RO i is also arranged on the first partial disk S19, and the position-fixed first scanning device A19 The distance between the reference mark R1 i previously detected by scanning and the other reference mark R2 i is corrected by the eccentricity error.

実際上前記校正は二、三ビツト(Bit)まで正
確であり、このことは測定結果の最後の桁の不確
さが指示される。
In practice, the calibration is accurate to a few bits, which indicates the uncertainty of the last digit of the measurement result.

この不正確さは第一部分円板S19と第二部分
円板S29の組立の際に実際上排除されない偏心
に起因する。
This inaccuracy is due to eccentricity which cannot be practically ruled out during the assembly of the first partial disk S19 and the second partial disk S29.

インクリメンタル目盛T19に対する第一参照
マークR1iの位置は一般に目盛ゼロ点として、
校正の際測定結果の最後の桁が「ゼロ」として現
わさないように選ばれる。測定結果の最後の桁が
「ゼロ」でないと、差は偏心誤差である。
The position of the first reference mark R1 i with respect to the incremental scale T19 is generally taken as the zero point of the scale,
The last digit of the measurement result is chosen so that it does not appear as a "zero" during calibration. If the last digit of the measurement result is not "zero", the difference is an eccentricity error.

第一部分S19上に設けられた追加の参照マー
クROiは目盛製作の際既に事実かつ誤差なしに目
盛ゼロ点を確定するように目盛ゼロ点上に正確に
位置づけされる。有利な方法ではインクリメンタ
ル目盛T19に対して同心に他の追加の参照マー
クROiが例えば部分円板S19上に270取付け
られ、その結果角度50毎に参照マークROiの一つ
が現われる。
The additional reference mark RO i provided on the first part S19 is positioned precisely on the zero point of the scale so as to determine the zero point of the scale already in fact and without error during the production of the scale. In an advantageous manner, other additional reference marks RO i are mounted concentrically with respect to the incremental graduation T19, for example 270 on the partial disk S19, so that one reference mark RO i appears at every angle of 50.

部分円板S19が最大5゜だけ回されるや否や走
査装置A19によつて参照マークROiの一つでパ
ルスが発生し、このパルスは測定結果の最後の桁
を「ゼロ」にセツトする。
As soon as the partial disk S19 has been turned by a maximum of 5°, a pulse is generated by the scanning device A19 at one of the reference marks RO i , which pulse sets the last digit of the measurement result to "zero".

既に述べたようにカウンタは再び参照マーク
ROiによつて作動され、その結果部分円板S19
の角度が把握され、その際偏心誤差を含んでい
る。
As already mentioned the counter is again a reference mark
actuated by RO i , resulting in partial disk S19
The angle is determined, including the eccentricity error.

校正の際例えば51.38゜の角定値が検出される
と、部分円板S19の位置は0.38゜の誤差をもつ
て決定される、そのわけは参照マークR1iは目
盛ゼロ点に関するものであるべきだからである。
If, for example, an angular constant of 51.38° is detected during calibration, the position of the partial disk S19 is determined with an error of 0.38°, since the reference mark R1 i should be relative to the zero point of the scale. It is.

校正後に再び計数がはじまると、絶対角度
55.00゜の場合参照マークROiがあらわれる。しか
し指示は測定値55.38゜を示す。この瞬間に本発明
によれば最後の桁が「ゼロ」にセツトされ、それ
によつて測定は偏心誤差だけ修正される。
When counting starts again after calibration, the absolute angle
At 55.00°, the reference mark RO i appears. However, the instructions show a measured value of 55.38°. At this moment, according to the invention, the last digit is set to "zero", whereby the measurement is corrected by the eccentricity error.

校正過程が記載の参照マークR1i及びR2i
関与せず、むしろ任意のゼロインジケータが利用
されかつ偏心誤差が根本的に排除されない場合は
本発明の領域内にある。
It is within the scope of the invention if the calibration process does not involve the described reference marks R1 i and R2 i , but rather any zero indicators are utilized and eccentricity errors are not fundamentally excluded.

光電的ゼロインジケータの代りに、磁気的、容
易的又は誘導的なベースによるゼロインジケータ
も使用されることができる。
Instead of a photoelectric zero indicator, a magnetic, facile or inductive based zero indicator can also be used.

既に相異なる目盛形成が示されるように、本発
明はインクリメンタル位置測定装置に制限され
ず、むしろ混合形も使用されることができる。
As already indicated with different graduation formations, the invention is not restricted to incremental position measuring devices, but rather mixed forms can also be used.

同様に物理的走査原理も本発明の本質ではな
く、磁気的、誘導的、光電的、圧電的位置測定装
置が反射光型又は透過光型及びその組合せとして
作用されることができる。
Likewise, the physical scanning principle is not essential to the invention; magnetic, inductive, photoelectric, piezoelectric position measuring devices can be operated as reflected or transmitted light types and combinations thereof.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は被測定機械構成部分につけられた長さ
測定装置、第2図は第1図による長さ測定装置の
平面図、第3図は第1図及び第2図による長さ測
定装置のスケールの拡大図、第4図は二つの走査
構成ユニツトを備えたた第3図によるスケールの
側面図、第5図は二つのインクリメンタル目盛及
び参照マークを備えたスケール、第6図は各1つ
のインクリメンタル目盛を備えた、2つのスケー
ルであつて、その一方が参照マークを持つている
もの、第7図はインクリメンタル目盛及び参照コ
ード目盛をもつたスケール、第8図は角度測定装
置の軸線断面図、第9図は他の角度測定装置の軸
線断面図、第10図は第二部分円板の一部分の正
面図、第11図は第三部分円板の一部分の正面
図、第12図は第二走査円板の正面図、第13図
は他の第二部分円板の一部分の正面図、第14図
は他の第三部分円板の一部分の正面図、第15図
は他の第二走査板の正面図、第16図は追加の参
照マークを備えた第一部分円板の一部分の正面図
である。 図中符号、2,3……対象物、6,65,6
6,106,67……スケール、A1……走査ユ
ニツト、R1……参照マーク、RA,RA5,RA
6……参照走査ユニツト、T1,TR,TR6,
TRC……目盛、TRC……参照コード目盛。
Figure 1 shows a length measuring device attached to a mechanical component to be measured, Figure 2 is a plan view of the length measuring device shown in Figure 1, and Figure 3 shows the length measuring device shown in Figures 1 and 2. An enlarged view of the scale, FIG. 4 is a side view of the scale according to FIG. 3 with two scanning components, FIG. 5 is a scale with two incremental graduations and a reference mark, FIG. Two scales with incremental graduations, one of which has a reference mark; FIG. 7 is a scale with incremental graduations and a reference code graduation; FIG. 8 is an axial cross-sectional view of the angle measuring device. , FIG. 9 is an axial sectional view of another angle measuring device, FIG. 10 is a front view of a portion of the second partial disk, FIG. 11 is a front view of a portion of the third partial disk, and FIG. 12 is a front view of a portion of the third partial disk. 13 is a front view of a portion of the other second partial disk, FIG. 14 is a front view of a portion of the other third partial disk, and FIG. 15 is a front view of a portion of the other second partial disk. A front view of the scanning plate, FIG. 16, is a front view of a portion of the first partial disc with additional reference marks. Code in the figure, 2, 3...Object, 6, 65, 6
6,106,67...Scale, A1...Scanning unit, R1...Reference mark, RA, RA5, RA
6...Reference scanning unit, T1, TR, TR6,
TRC...scale, TRC...reference code scale.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 相対運動可能な2つの対象物2,3の位置の
測定のため及び測定されるべき対象物2,3の任
意の瞬間の未知の位置での参照位置の再生のため
の位置測定装置にして、少なくとも1つのスケー
ル6,65,66,67が第1の対象物3と、そ
してスケール6,65,66,67の第1のイン
クリメンタル目盛T1、T5、T6、T7の走査のため
の少なくとも1つの走査ユニツトA1、A15、
A16は第2対象物2と結合しており、そしてス
ケール6,65,66の第1のインクリメンタル
目盛T1、T5、T6、T7に少なくとも1つの参照マ
ークR1、R15、R16又は参照コード目盛
TRCが付設されている、位置測定装置において、 参照走査ユニツトRA、RA5、RA6として前
記走査ユニツトとその構成が同様な少なくとも1
つの他の走査ユニツトが設けられており、参照走
査ユニツトは少なくとも1つの前記走査ユニツト
A1、A15、A16、従つて両対象物2,3と
は独立にスケール6,65,66,10,7,6
7に対して運動可能でありそして第1インクリメ
ンタル目盛T1又は他の目盛TR5、TR6、TRC
の走査によつて少なくとも1つの参照マークR
1、R15、R16から又は参照コード目盛
TRCの零点から少なくとも1つの前記走査ユニ
ツトA1、A15、A16までの距離を検出する
ことを特徴とする位置測定装置。 2 第1走査ユニツトA1と参照走査ユニツト
RAとがインジケータユニツト8,7を有し、両
インジケータユニツトは一致の際ゼロインジケー
タユニツト78を形成する、特許請求の範囲第1
項記載の位置測定装置。 3 スケール65,66の第1目盛T5,T6の
走査のための複数の相互に運動可能な前記走査ユ
ニツトA15,A16,A25,A26がインジ
ケータユニツト85,86,95,96を備えて
おり、そして参照走査ユニツトRA5,RA6の
インジケータユニツト75,76は他方の前記走
査ユニツトA15,A16,A25,A26の
各々と一致する位置に持ち来すことができる特許
請求の範囲第1項記載の位置測定装置。 4 参照走査ユニツトRA,RA5,RA6が手動
又は自動的に別々の駆動装置によつてスケール
6,65,106に対して移動可能である、特許
請求の範囲第1項記載の位置測定装置。 5 参照走査ユニツトRA5,RA6のために参
照マークR15,R16を備えた別々の目盛TR
5,TR6又は参照コード目盛TRCが設けられて
おり、その際参照マークR15,R16又は参照
コード目盛TRCのゼロ点が第1目盛T5,T6,
T7に絶対的に付設されている、特許請求の範囲
第1項記載の位置測定装置。 6 別々の目盛TR6が固有のスケール106上
に設けられている、特許請求の範囲第1項又は第
5項記載の位置測定装置。 7 第1目盛T5,T6の走査のために相互に独
立に運動可能の複数の前記走査ユニツトA15,
A16,A25,A26が設けられており、参照
マークR15,R16を備えた別々の目盛TR
5,TR6の走査のための参照走査ユニツトRA
5,RA6が設けられており、そのインジケータ
ユニツト75,76が各前記走査ユニツトA1
5,A16,A25,A26の各インジケータユ
ニツト85,86,95,96と一致する位置に
持ち来されることができる、特許請求の範囲第1
項、第3項又は第6項のうちのいずれか1つに記
載の位置測定装置。 8 第1目盛T7の前記走査ユニツトがインジケ
ータユニツトを有し、インジケータユニツトが参
照コード目盛TRCのための走査ユニツトのイン
ジケータユニツトと一致する位置に持ち来される
ことができる、特許請求の範囲第1項又は第5項
記載の位置測定装置。 9 距離検出が対象物の1つの運動中に行われ
る、特許請求の範囲第1項記載の位置測定装置。 10 目盛の各1つが所属の走査ユニツトと共に
他方の前記走査ユニツトの故障の際に緊急機能を
担う特許請求の範囲第1項、第5項、第6項又は
第8項のうちのいずれか1つに記載の位置測定装
置。 11 部分円板S2の形の第2スケールが同様に
部分円板S1の形の第1スケールと同心に固着し
ており、そしてインジケータユニツト0Tを含め
た参照走査ユニツトA2が第2部分円板S2と同
心に回転可能に支承されておりかつ駆動装置M,
Zによつて回転可能である、特に角度を測定する
特許請求の範囲第1項又は第6項記載の位置測定
装置。 12 ゼロセンサNが照明装置B3と付設の光電
要素P3から成り、これら第2対象物と固着して
おり、かつそれらの間にインジケータユニツトと
して光電要素P3上への照明装置B3の結像をつ
くるための結像光学系0Tが回転可能に支承され
ている、特に角度を測定する特許請求の範囲第1
1項記載の位置測定装置。 13 a 第1目盛T19を備えた第1目盛担体
S19は第2目盛担体S20と固着しており、
第2目盛担体は第1目盛T19に絶対的に付設
された第1参照マークR1i、i=1,2,3
……nを有すること、 b 第2対象物O29と第3目盛担体S39が固
着しており、第3目盛担体は少なくとも1つの
第2参照マークR2iを備えた第2目盛T29
を有すること、 c 第2目盛担体S29の少なくとも1つの第1
参照マークR1iの走査のため及び少なくとも
1つの第2参照マークR2iを備えた第3目盛
S39の第2目盛T29の走査のために、第2
走査装置A29が第2目盛担体S29及び第3
目盛担体S39に対して位置調整可能であるこ
と、 d 第1走査装置A29の調整路程が第1参照マ
ークR1iと第2参照マークR2iとの間の距
離に相応して調整可能である、特に角度を測定
する特許請求の範囲第1項又は第2項記載の位
置測定装置。 14 a 第2部分円板S29の形の第2目盛担
体が第1部分円板S19の形の第1目盛担体と
同心的に固着されていること、 b リング状の第3部分円板S39の形の第3目
盛担体が第2部分円板S29と同心的に第2対
象物O29に固着されていること、 c 第2走査装置A29が第2部分円板S29及
び第3部分円板S39に対して同心的に駆動装
置M9,Z9によつて回動可能である、特に角
度位置を測定する特許請求の範囲第13項記載
の位置測定装置。 15 第1参照目盛マークR1iに各第1コード
マークC1iが、そして第2参照マークR1iに
は各第2コードマークC2iが付設されており、
その際コードマークC1i,C2iが解読された
形で所属の参照マークR1i,R2iの絶対的位
置値を有する、特に角度を測定する特許請求の範
囲第13項記載の位置測定装置。 16 第2目盛担体S2が第3インクリメンタル
目盛T3を有する、特許請求の範囲第13項記載
の位置測定装置。 17 第1部分円板S19と第2部分円板S29
との間の偏心誤差の打ち消しのために第1部分円
板S19上にも少なくとも1つの参照マークR0
が配設されており、位置固定の第1走査装置A
19による前記マークの走査によつて参照マーク
と他の参照マークR1iとの間の前以て検出され
た距離が偏心誤差だけ修正される、特に角度を測
定する特許請求の範囲第14項記載の位置測定装
置。 18 修正が距離の測定値の位の最後の桁の切上
げによつて行われる、特に角度を測定する特許請
求の範囲第17項記載の位置測定装置。 19 第1のインクリメンタル目盛T5と他の目
盛TR5とが1つの目盛に統合されている、特許
請請求の範囲第1項記載の位置測定装置。
[Claims] 1. For the measurement of the position of two objects 2, 3 capable of relative movement and for the reproduction of a reference position at an unknown position of the object 2, 3 to be measured at any moment. position measuring device, in which at least one scale 6, 65, 66, 67 is connected to the first object 3 and a first incremental graduation T 1 , T 5 , T 6 of the scale 6, 65, 66, 67 , at least one scanning unit A1, A15, for scanning T7 ,
A16 is connected to the second object 2 and at least one reference mark R1, R15, R16 or reference is attached to the first incremental graduation T 1 , T 5 , T 6 , T 7 of the scale 6, 65, 66 code scale
In the position measuring device, which is equipped with a TRC, at least one reference scanning unit RA, RA5, RA6 which is similar in its configuration to said scanning unit is provided.
Further scanning units are provided, the reference scanning unit being at least one of the scanning units A1, A15, A16 and thus the scales 6, 65, 66, 10, 7, independently of the two objects 2, 3. 6
7 and the first incremental graduation T 1 or other graduations TR5, TR6, TRC
at least one reference mark R by scanning
1, R15, R16 or reference code scale
A position measuring device characterized in that it detects the distance from the zero point of the TRC to at least one of the scanning units A1, A15, A16. 2 First scanning unit A1 and reference scanning unit
RA has indicator units 8, 7, both indicator units forming a zero indicator unit 78 when coincident.
Position measuring device as described in section. 3. A plurality of said mutually movable scanning units A15, A16, A25, A26 for scanning the first graduations T5, T6 of the scales 65, 66 are equipped with indicator units 85, 86, 95, 96, and Position measuring device according to claim 1, wherein the indicator units 75, 76 of the reference scanning units RA5, RA6 can be brought into a position coincident with each of the other scanning units A15, A16, A25, A26. . 4. Position measuring device according to claim 1, wherein the reference scanning units RA, RA5, RA6 are movable manually or automatically by separate drives relative to the scales 6, 65, 106. 5 Separate graduations TR with reference marks R15, R16 for reference scanning units RA5, RA6
5, TR6 or reference code scale TRC is provided, in which case the zero point of the reference mark R15, R16 or reference code scale TRC is the first scale T5, T6,
2. A position measuring device according to claim 1, which is attached absolutely to T7. 6. Position measuring device according to claim 1 or 5, in which separate scales TR6 are provided on a unique scale 106. 7 a plurality of said scanning units A15, movable independently of each other for scanning the first graduations T5, T6;
A16, A25, A26 are provided and separate scale TR with reference marks R15, R16
5. Reference scanning unit RA for scanning TR6
5, RA6 are provided, the indicator units 75, 76 of which are connected to each scanning unit A1.
5, A16, A25, A26 in a position coinciding with each indicator unit 85, 86, 95, 96.
6. The position measuring device according to any one of item 1, item 3, and item 6. 8. Claim 1, wherein the scanning unit of the first graduation T7 has an indicator unit, which can be brought into a position coinciding with the indicator unit of the scanning unit for the reference code graduation TRC. The position measuring device according to item 1 or 5. 9. Position measuring device according to claim 1, wherein the distance detection is performed during one movement of the object. 10. Any one of claims 1, 5, 6 or 8, in which each one of the graduations, together with its associated scanning unit, assumes an emergency function in the event of a failure of the other scanning unit. The position measuring device described in . 11 A second scale in the form of a partial disk S2 is likewise fastened concentrically to the first scale in the form of a partial disk S1, and a reference scanning unit A2 including an indicator unit 0T is attached to the second partial disk S2. is rotatably supported concentrically with the drive device M,
7. Position-measuring device according to claim 1, which is rotatable in the Z direction and, in particular, for measuring angles. 12. The zero sensor N consists of an illumination device B3 and an attached photoelectric element P3, which are fixed to the second object and between them form an image of the illumination device B3 onto the photoelectric element P3 as an indicator unit. The imaging optical system OT is rotatably mounted, in particular for measuring angles.
The position measuring device according to item 1. 13 a The first scale carrier S19 provided with the first scale T19 is fixed to the second scale carrier S20,
The second graduation carrier is a first reference mark R1i, i=1, 2, 3, which is attached absolutely to the first graduation T19.
...n, b the second object O29 and the third graduation carrier S39 are fixed together, the third graduation carrier having a second graduation T29 with at least one second reference mark R2i;
c at least one first scale of the second graduation carrier S29;
For scanning the reference mark R1i and for scanning the second graduation T29 of the third graduation S39 with at least one second reference mark R2i, a second
The scanning device A29 scans the second scale carrier S29 and the third scale carrier S29.
d the adjustment path of the first scanning device A29 is adjustable in accordance with the distance between the first reference mark R1i and the second reference mark R2i, in particular the angle 2. A position measuring device according to claim 1 or 2, which measures: 14 a. A second graduation carrier in the form of a second partial disk S29 is fixed concentrically to a first graduation carrier in the form of a first partial disk S19; b. A third graduation carrier in the form of a ring-shaped third partial disk S39. a third graduation carrier of the shape of a shape is fixed to the second object O29 concentrically with the second partial disk S29; c the second scanning device A29 is attached to the second partial disk S29 and the third partial disk S39; 14. Position-measuring device according to claim 13, which is rotatable by means of drives M9, Z9 concentrically relative to each other and for measuring angular positions. 15 Each first code mark C1i is attached to the first reference scale mark R1i, and each second code mark C2i is attached to the second reference mark R1i,
14. Position-measuring device according to claim 13, in particular for measuring angles, in which the code marks C1i, C2i have in decoded form the absolute position values of the associated reference marks R1i, R2i. 16. Position measuring device according to claim 13, wherein the second graduation carrier S2 has a third incremental graduation T3. 17 First partial disk S19 and second partial disk S29
At least one reference mark R0 is also provided on the first partial disk S19 for canceling eccentricity errors between
1 is arranged and the first scanning device A is fixed in position.
19. The method according to claim 14, wherein by scanning the mark by 19 the previously determined distance between the reference mark and another reference mark R1i is corrected by an eccentricity error, in particular for measuring angles. Position measuring device. 18. Position measuring device according to claim 17, in particular for measuring angles, in which the correction is carried out by rounding up the last digit of the distance measurement. 19. The position measuring device according to claim 1, wherein the first incremental scale T5 and the further scale TR5 are integrated into one scale.
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