DD219566A1 - Hochaufloesendes optisches laengenmessverfahren mit codiertem absolutmassstab zur durchfuehrung des verfahrens - Google Patents

Hochaufloesendes optisches laengenmessverfahren mit codiertem absolutmassstab zur durchfuehrung des verfahrens Download PDF

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Christian Troll
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Harry Trumpold
Christian Troll
Seidel Hans Hermann
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Abstract

Hochaufloesendes optisches Laengenmessverfahren mit codiertem Absolutmassstab zur Durchfuehrung des Verfahrens, vorzugsweise zur absoluten Wegmessung und Positionierung im allgemeinen Maschinen- und Geraetebau, besonders unter den Bedingungen der automatisierten Produktion. Ziel der Erfindung ist es, Verfahren und Einrichtung zur absoluten Laengenmessung zu schaffen, womit eine groessere Aufloesung bei gleichzeitig geringen Anforderungen an den Massstab moeglich ist. Dies wird dadurch erreicht, dass ein seriell codierter Absolutmassstab auf dem in Messrichtung zwischen den Massstabsstrichen eine Strichcodierung angebracht ist, durch einen optoelektronischen Zeilensensor in Messrichtung abgetastet wird und diese Information durch eine logische Schaltung zum Messergebnis weiterverarbeitet wird. Dieses Verfahren wird auch zur Winkelmessung genutzt.

Description

Hochauflösendes optisches Längenmeßverfahren mit codiertem Absolutmaßstab zur Durchführung des Verfahrens
' Anwendungsgebiet der Erfindung ,
" f ' - ·
\ Die Erfindung betrifft ein Längenmeßverfahren zur absoluten Wegmessung.und Positionierung z.B. im allgemeinen Masohinen-' und Gerätebau, besonders unter den Bedingungen der automatisierten Produktion*
Charakteristik der bekannten technischen Lösungen
Es sind Meßverfahren zur absoluten Längenmessung bekannt, bei denen der Maßstab senkrecht zur Meßrichtung abgetastet wird. Bei diesen Verfahren enthalten die Absolutmaßstäbe mehrere in Meßrichtung nebeneinander angeordnete Codespuren (Trumppid,H·; Längenprüftechnik - Eine Einführung, λ 1. Auflage, VEB Fachbuchverlag Leipzig 1980).. nachteilig wirkt sich aus, daß bei diese-n Verfahren der Auflösung'Grenzen durch die technologische Herstellung des Maßstabes gesetzt sind und die Anzahl der Codespuren mit zunehmender Meßlänge steigt. Die Auflösung entspricht somit dem kleinsten realisierbaren Abstand der Strichmarkierungen, Weiterhin sind Absolutmaßstäbe bekannt, bei denen die Positionsinformation in mehreren in Meßrichtung nebeneinander angeordneten Codespuren enthalten ist und(diese Spuren rechtwinklig zur Meßrichtung abgetastet werden. Dabei nimmt die Anzahl der Codespuren mit steigender Meßlänge und Auflösung zu. Hierbei ist die Auflösung vom kleinsten realisierbaren Abstand der Strichmarkierungen abhängig.
....·.- 2 - .'- : ·. Ziel der Erfindung , . ,
: Die Erfindung hat das Ziel,rein Verfahren und eine Einrichtung zur absoluten Längenmessung zu schaffen, mit der eine Verringerung der notwendigen Codespuren bei gleichzeitiger , 5 Verbesserung der Auflösung und geringeren Genauigkeitsan- forderungen an den Maßstab erreicht wird.
Darlegung des Wesens der Erfindung
Aufgabe-der Erfindung ist es, ein Längenmeßverfahren zu entwickeln mit welchem es möglich wird, höhere Auflösungen zu erzielen, als bei bisher bekannten Verfahren. Gleichzeitig : soll .mii;' geringeren Genauigkeitsanforderungen an den Haßstab ausgekommen werden als bisher. .
- Erfindungsgemäß wird das dadurch erreicht, daß dabei ein seriell codierter Absolutmaßstab längs in Meßrichtung so auf einen optoelektronischen Zeilensensor projiziert wird, daß mindestens ein Maßstabsstrich und eine Strichcodierung ,vollständig abgebildet werden. Das projizierte Bild wird im optoelektronischen Zeilensensor in elektrische Signale gewandelt, die einer logischen Schaltung zugeführt werden.
Dort wird dieses elektrische Signal so weiterverarbeitet, daß aus der Strichcodierung die absolute Position des zugehörigen Maßstabsstriches und aus der Zuordnung dieses Maßstabsstriches und eines Zeilensensoreleirfentes die Peinposition ermittelt wird. Damit entsteht in der'logischen Schaltung aus der absoluten Position und Peinposition das Meßergebnis. Dieses Meßergebnis kann durch abgespeicherte, gegebenenfalls in der Strichcodierung enthaltene Information korrigiert werden.
Zur- Durchführung des. Verfahrens wird dabei ein seriell codierter Absolutmaßstab verwendet, dessen Besonderheit darin besteht, daß sich zwischen den-Maßstabsstrichen in Meßrichtung eine Strichcodierung befindet, die die Information über ι die absolute Lage des Maßstabsstriches, auf dem -seriell codierten Äbsolutmaßstab enthält. Dabei kann der Maßstabsstrich Bestandteil der Strichcodierung selbst sein. , Durch eine geeignete'Wahl' der Strichcodierung wird eine sichere Fehlererkennung ermöglicht. ...
Ist der seriell codierte Absolutmaßstab kreisbogenförmig ausgebildet, kann bei bekanntem Radius aus. der gewonnenen Information der Winkelwert bestimmt werden.
Ausführungsbeispiel ' . ,
Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. .
Die auf dem Absolutmaßstab 1 seriell angeordneten Maßstabsstriche 2 und Strichcodierungen 3 werden über eine Optik 5 in Meßrichtung 7 abgetastet und auf einem optoelektronisehen Zeilensensor 4 so abgebildet, daß mindestens ein Maßstabsstrich2 und eine Strichcodierung 3 erfaßt werden. Dabei beinhaltet die Strichcodierung 3 die vollständige In-. formation der Lageposition des zugehörigen Maßstabsstriches und zusätzliche Informationen, die eine Lesefehlererkennung und eventuelle Fehlerkorrektur ermöglichen. Der optoelektronische Zeilensensor 4 ist mit einer logischen Schaltung 6 verbunden, die aus der elektrischen Information des Zeilensensors das Meßergebnis bildet. Im konkreten Beispiel wurde eine CCD-Zeile mit einem Mikrorechner verbunr den, der die Punktion der logischen Schaltung realisiert.

Claims (3)

Erfindungsanspruch .' -.- . ,
1. Hochauflösendes optisches, Längenmeßverfahren mit codiertem Absolutmaßstab zur Durchführung des 'Verfahrens unter Verwendung1 eine's an sich bekannten elektronischen Abtas:t systems, z.B.-eines optoelektronischen Zeilensensors, dadurch gekennzeichnet:i daß die Abtastung eines seriell codierten Absolutmaßstabes (1) in Meßrichtung (7), längs zum Absolutmaßstab (1), erfolgt, wobei mindestens ein-Maßstabsstrich (2) und eine Strichcodierung (3) yo11-; ständig erfaßt und aus.der Zuordnung von Maßstabsstrich (2) und Zeilensensorelement die Peinposition und aus der Strichcodierung die absolute Position über eine, logische Schaltung (6) gewonnen wird. :
2. Codierter'Absolutmaßstab zur Durchführung des Verfahrens nach Punkt' 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Maßstabsstrichen (2) eine Strichcodierung (3) angeordnet ist, wobei die Strichcodierung (3) die Positionsinformation des zugehörigen MaßstabsStriches sowie zusätzliche Informationen beinhaltet.
3· Codierter Absolutmaßstab nach Punkt 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Äbsolutmaßstab (1) auf einem Kreisbogen angeordnet ist.
Hierzu 1 Blatt Zeichnung' , .
DD25374483A 1983-08-05 1983-08-05 Hochaufloesendes optisches laengenmessverfahren mit codiertem absolutmassstab zur durchfuehrung des verfahrens DD219566A1 (de)

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