JPS59173711A - 測定装置 - Google Patents

測定装置

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JPS59173711A
JPS59173711A JP59045727A JP4572784A JPS59173711A JP S59173711 A JPS59173711 A JP S59173711A JP 59045727 A JP59045727 A JP 59045727A JP 4572784 A JP4572784 A JP 4572784A JP S59173711 A JPS59173711 A JP S59173711A
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    • 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
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    • G01D5/245—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 characteristics of pulses or pulse trains; generating pulses or pulse trains using a variable number of pulses in a train
    • G01D5/2454—Encoders incorporating incremental and absolute signals
    • G01D5/2455—Encoders incorporating incremental and absolute signals with incremental and absolute tracks on the same encoder
    • G01D5/2457—Incremental encoders having reference marks
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03M—CODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
    • H03M1/00—Analogue/digital conversion; Digital/analogue conversion
    • H03M1/12—Analogue/digital converters
    • H03M1/22—Analogue/digital converters pattern-reading type
    • H03M1/24—Analogue/digital converters pattern-reading type using relatively movable reader and disc or strip
    • H03M1/28—Analogue/digital converters pattern-reading type using relatively movable reader and disc or strip with non-weighted coding
    • H03M1/30—Analogue/digital converters pattern-reading type using relatively movable reader and disc or strip with non-weighted coding incremental
    • H03M1/308—Analogue/digital converters pattern-reading type using relatively movable reader and disc or strip with non-weighted coding incremental with additional pattern means for determining the absolute position, e.g. reference marks

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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は特許請求の範囲第１項の前提概念による測定装
置に関する。
この種の測定装置では参照マークで生ずる電気制御パル
スは種々の方法で、例えばゼロ位置の再生のためにカウ
ンタに、測定の開始時に所定の位置に到達するため、及
び妨害パルスの制御及び次の制御装置への入力のために
使用される。
西独国特許明細書２４１６２１２からインクレメンタル
長さ又は角度測定装置が公知であり、その際測定尺土に
インクレメンタル目盛の外に参照マークが別のトラック
上に設けられている。
この参照マークの絶対値は個々の参照マークの間の相異
なる距離から決定される。この参照マークの間の距離は
インクレメンタル目盛の走査によって検出される。従っ
て参照マークの絶対的位置の認識のために常に二つの参
照マークが走査されなければならない。この方法は例え
ば二つのこの種の参照マークが相互に広く位置する場合
に面倒で、時間がか＼る。このため二つの参照マークの
間のインクレメンタルの誤った計数をすると参照マーク
のだめの距離の誤シ従って絶対的誤差が検出されうる。
西独国特許明細書２９５２１０／＋においてインクレメ
ンタル長さ又は角度測定装置が記載されており、その際
測定尺土に目盛の外缶々相異な兎けい線群目盛を備えた
参照マークが設けられている。個々の参照マークは走査
窓によって走査装置において走′査され、その際参照マ
ークに各走査窓が所属しておシ、こうして同一のけい線
群目盛を有する。この構成は比較的コスト高である、そ
のわけは個々の参照マニクのけい線群目盛は個々の参照
マークの明らかな識別を可能にするためにできる限シ、
相違したものとされるか′らである。その際走査装置は
各参照マークのだめに同一の走査窓を有する。
西独国特許公開公報５０５９４８３からインクレメンタ
ル長さ又は角度測定装置が把握さへその際測定尺土に目
盛トラックの外相互に平行に参照マークトラックとコー
ドマークトラックと−が配設されている。しかし参照マ
ークと各所属のコードマーク部分の走査のだめに走査装
置の走査板上に別個の走査窓が必要とされ、そａ際各コ
ードマーク部分に固有の走査窓が所属している。
本発明は参照マークと各所属のコードマークの走査が実
質上簡単化されうる上記の種類の測定装置を提供するこ
とを課題の基礎とする。
この課題は本発明によれば、特許請求の範囲第１項の特
徴によって解決される。
本発明によって得られる利点は特に参照マークと各所属
のコードマーク部分の走査のために走査装置の走査板上
に唯一つの走査窓しか必要とされないととにある、その
わけは参照マークとコードマーク部分は少なくとも測定
方向に同一の構造を有するからである。この参照マーク
とコードマーク部分のか＼る構造的一致によって測定尺
の製造並びに走査窓の製造が簡単にされ、その結果ニス
上の安い測定装置が得られる。
本発明の有利外利点は実施態様項に記載されている。
第１図において、光電的インクレメンタル長さ測定装置
が示されておシ、この装置は測定尺Ｍと走査ユニットＡ
゛から成シ、それぞれ図示しない方法で工作機械の被測
定対象物に結合されている。測定尺Ｍ上には直線（けい
線）格子の・　４Ｑ 形（第２図）のインクレメンタル目盛Ｔが設けられてお
シ、目盛は走査ユニツ）Ａによって照射光によシ光電的
に無接触で走査される。目盛ＴＫ沿って測定尺Ｍ上にで
列の参照マークＲｎ（ｎ　＝　１．２，５．−−−　）
が設けられており、参照マークはそれぞれ所定の直線目
盛と同一の直線群を有する。目盛Ｔの走査によって生ず
る周期的走査信号ＳＩ、ｓ２は走査ユニッ）Ａにおいて
増「１〕されかつ矩形信号ｓＩ　＋　”２に変形され、
測定値をデジタル表示する電子カウンタ２を制御する。
目盛Ｔの目盛ピッチの％だけ位相のずれだ矩形信号Ｓ１
　ｒ　”’２は走査方向の区別に役立つ。参照マークＲ
ｎ　　で生じた参照信号Ｒ８ｎは走査ユニットＡにおい
て増巾され、矩形波Ｒ８ｎ′に変形され同様にカウンタ
２に入力される。
得られた参照信号Ｒ８ｎによって種々の機能が始動され
ることができる。不変のゼロ点に関する絶対位置を示す
数が各参照マークＲｎ　　に所属している場合、例えば
インクレメンタル測定装置から参照信号Ｒ８ｎの評価に
よって略絶対的な測定方向が示される。更に所定の参照
マーク九から得られた参照信号ＲＳｎが生じた際にカウ
ンタ２を値「ゼロ」にするために役立つ。しかしこの機
能は選択された参照マーク札　が明らかに識別されうる
場合にのみ実施可能である。
識別のために各個々の参照マークＲｎ　　に連続的にコ
ードマークＣｎ　　が所属しており、コードマークは少
なくとも一つのコードマーク部分Ｏｎｍ　（ｎ　＋　ｍ
−Ｉ　＋　２１５−−−　）から成シ、その際各コード
マーク部分Ｃは少なくとも測定方向におの間のコードマ
〜り部分０は測定尺Ｍ上参照マークＲｎ　　に対してシ
リー７に配設されている。
参照マークＲｎ　　の列からコードマークＯｎ１〜Ｃｎ
４が所属する参照マークＲｎ　　のみが示されている。
参照マークＲｎ　　からコードマーク部分Ｃｎ１〜Ｏｎ
４を区別するためにコードマーク部分よればａ　＝　１
１）／２である。
測定尺Ｍの走査のために走査ユニツ）Ａにお↓ いて第２図による走査板ＡＰ　が設けられておシ、走査
板は目盛Ｔの走査のために目盛Ｔの格子定　。
数の％だけずれた二つの走査窓ＡＴＩ　　＊　ＡＴ２を
有し、走査窓は目盛Ｔと同−巾である。走査窓ム’ｒｌ
、　ＡＴｇに走査信号ｓ１１８２の発生のための図示し
ない光電要素が付設されている。参照マークＲｎ　　と
コードマーク部分Ｏｎ１　’−Ｃｎ４の走査のために走
査板ＡＰ　上に走査窓ＡＲが設けられておシ、走査窓に
は参照信号ＲＳｎとコード信号０８ｎ１−Ｃ８ｎ４の発
生のための光電要素が付設されており走査窓ＡＲは参照
マークＲｎ　　と一致す際に発生するコード信号Ｃ８ｎ
、〜Ｇ５ｎ４は所属の参照マークＲｎ（第３図）の識別
のための二進数［１ｏｌｏＪを生ずる。参照マークＲｎ
　　の巾すがコードマーク部分Ｃｎ１　　’ｎ４の巾ａ
の二倍であるので、コードマークａＳｎ、〜Ｃ３ｎ４は
相異なる信号高さのだめに参照信号Ｒ８ｎとははつさシ
相違する。巾ａとｂとの間の比は任意に選ばれることが
できる。コード信号ＣＢｎ、〜Ｃ３ｎ４はカウンタ２の
評価装置に入力される。
走査ユニツ）Ａが測定尺Ｍを正の測定方向Ｘにおいて左
方から右方へ走査すると、参照マークＲｎ　上に次のコ
ードマーク部分Ｏｎ＋１．ｍ　がそしてその上に所属の
参照マークＲｎ＋１　　等（第２図には示されていない
）が従う。この走査方向で第一のコードマーク部分Ｃｎ
＋１，１　　を認識することができるためにこのコード
マーク部分Ｃｎ＋１　、１　　は例えば二進数「１」を
有する。全く一般的にコードマーク部分Ｃｎｍはスター
ト及び終了情報を有する。スタート情報によってカウン
タ２中の評価装置がスタート情報につづいてコード情報
が読取られるように準備される。最終情報は全コード情
報が読取られることを確保するために役立ち、それによ
ってコード情報の走置中の測定方向Ｘの同時の反転が認
められうる。
左方から右方への正の測定方向Ｘの走査ユニットムの運
動では所属の参照マークＲｎ　　の走査のためにコード
マーク部分Ｃｎｍのコード情報の走査が行われる。右方
から左方への負の測定方向−Ｘの走査運動ではコード情
報の方向に依存した評価によってコードマーク部分Ｃｎ
＋１．Ｉｎ　　の後に参照マークＲｎ　従わねばならな
いことが認められる。
コードマーク部分Ｃｎｍと所属の参照マークＲｎは相互
にすきま寿ぐ続き又は相互に所定の間隔を有する。
すきまのない配列は個々の参照マークＲｎ　　の間に僅
かのスペースしかない時に推奨される。コードマーク部
分Ｃと参照マークＲｎ　は合理的にインクレメンタル目
盛Ｔの目盛ピッチの整数部分及び又は整数倍として設け
られ；その結果コードマーク部分○と参照マークＲｎ　
　の走歪はインクレメンタル目盛Ｔの走査と同期して行
われ断面上参照マークＲｎ　　並びに所属のコードマー
ク部分”ｎ１〜Ｃｎ４　及び正の測定方向Ｘに従う図示
しない参照マークＲｎや、の第一コードマーク部分”ｎ
＋１．１がシリースに配設されている。
コードマーク部分０／、−０１ｎ４とＣ／、ヤ４，１は
参照マークＲｎ　　と完全に同一でありかつ第２図によ
る走査板ＡＰ　　の走査窓ＡＲによって走査される。
所属のコードマーク部分”ｎ　１〜Ｃ′ｎ４　　からの
参照マークＲｎ　　の区別のために参照マークＲｎと次
のコードマーク部分”ｎ　４との間の距離ｒは個々の隣
接したコードマーク部分Ｃ′ｎ１〜Ｃ′ｎ４０間の距離
Ｃとは区別される。正の測定方向Ｘに従う図示しないコ
ードマーク部分”ｎ＋１　、１　から参照マークＲｎ　
　を区別するために対拡距離Ｕが設けられている。発生
したコード信号Ｃ６′ｎ１〜Ｃ８′ｎ４は二進数ＩＩ　
Ｉ　０１Ｊを生じる。
区別のために距離ｃ、　、　ｒ　、　ｕの代りに参照マ
ークＴＬｎ　　とコードマーク”ｎｍ　　との間の対応
した距離ｃ’、ｒ’、ｕ’も関連するようにすることが
できる。参照マークＲｎ　　とコードマーク部分”ｎｍ
並びに距離Ｃ，ｒ、ｕ、Ｃ’、ｒ’、ｕ’は測定方向に
おいて測定尺Ｍ上にインクレメンタル目盛Ｔの整数部分
及び又は整数倍として形成されることができる。
発生したコード信号ａＳヤ並びに距離ｃ　、　ｒ。
ｕ　、　ｃ’　：　ｒ’ｕ’の評価はカウンタ２の評価
装置において行われる。この評価装置は選択装置を含み
え、それによって参照マークＲｎ　　０列から特定の参
照マークＲｎ　　が選択され、かつ作用に持ち来される
ことができる。
【図面の簡単な説明】
第１図はインクレメンタル長さ測定装置の図式第６図は
参照信号及びコード信号の信号ダイヤグラム、そして シ 第４図は第２図による測定尺の部分を示す。 図中符号 Ｒｎ　　　参照マーク Ｃ！１　　　コードマーク Ｃ１１１ｍ　　コードマーク部分 Ｘ　　測定方向 代理人　　江　崎　光　好 代理人　　江　崎　光　史

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）測定装置、特にインクレメンタル測定装置であっ
    て、測定方向において測定尺の目盛に沿って設けられた
    参照マークを備え、参照マークは目盛に絶対的に所属し
    ており、かつ参照マークで走査装置と共働して再生可能
    な電気パルスが発生され、電気パルスは測定装置のカウ
    ンタ及び又は制御装置に入力される、測定装置において
    、 一つのコードマーク（Ｏｎ）が同一の参照マーク（Ｒｎ
    ）の各々にシリースに付設されておシ、コードマークは
    少なくとも一つのコードマーク部分（Ｃｎｍ）　（ｎ＋
    ｍ　””　Ｌ２＋３＋−−−）から成シ、各コードマー
    ク部分（Ｃｎｍ）は少なくとも測定方向Ｘにおいて参照
    マーク（Ｒｎ）と構造的に一致している、ことを特徴と
    する測定装置。
  2. （２）　　参照マーク（Ｒｎ）とコードマーク部分（Ｃ
    ｎｍ）の連続的走査のために走査板（ＡＰ）上に単一の
    走査窓（ＡＲ）が設けられている、特許請求の範囲第１
    項記載の測定装置。
  3. （３）参照マーク（Ｒｎ）カラコードマーク部分（Ｃｎ
    ｍ）を区別するために測定方向Ｘに対して垂直のコード
    マーク部分（Ｃｎｍ）の巾ａは参照マーク（Ｒｎ）の巾
    すよシも小さい、特許請求の範囲第１項記載の測定装置
    。
  4. （４）所属のコードマーク部分（”　ｎｍ）　　から参
    照マーク（Ｒｎ）を区別するために参照マーク（Ｒｎ）
    と次に位置する所属のコードマーク部分（”ｎｍ）　　
    との間の距離ｒは隣接した所属のコードマーク（”　ｎ
    ｍｌ”　ｎ、ｍ＋１又は”　ｎｍ、”　ｎ、ｍ−１）の
    間の距離Ｃと区別されている、特許請求の範囲第１項記
    載の測定装置。
  5. （５）　　次の所属のコードマーク（”ｎ、ｍ２と次の
    所属してないコードマーク部分（０１０ヤ１，１）から
    参照マーク（Ｒｎ）を区別するために参照マーク（Ｒｎ
    ）と次の所属のコードマーク部分（”　ｎｍ）　　との
    間の距離ｒは参照マーク（Ｒｎ）と次に位置する所属し
    ないコードマーク部材（０”ｆｉ＋１．１’）との間の
    距離Ｕから区別されている、特許請求の範囲第１項記載
    の測定装置。
  6. （６）　　コードマーク部分（Ｃ□）が所属の参照マー
    ク（Ｒｎ’）のだめの識別特徴の外に伺少なくとも完全
    認識のための情報を有する、特許請求の範囲第１項記載
    の測定装置。
  7. （７）　　コードマーク部分（０゜）と参照マーク（Ｒ
    ｎ）並びに距離ｃ、ｒ、ｕが測定方向において測定尺（
    Ｍ）の目盛のピッチの整数部分及び又は整数倍として形
    成されている、特許請求の範囲第１項記載の測定装置。
JP59045727A 1983-03-12 1984-03-12 測定装置 Granted JPS59173711A (ja)

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DE3308814.4 1983-03-12
DE3308814A DE3308814C2 (de) 1983-03-12 1983-03-12 Meßeinrichtung

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JPS59173711A true JPS59173711A (ja) 1984-10-01
JPH043810B2 JPH043810B2 (ja) 1992-01-24

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EP (1) EP0118673B1 (ja)
JP (1) JPS59173711A (ja)
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