DE3720828A1 - Messeinrichtung und verfahren zur lageistwerterfassung - Google Patents
Messeinrichtung und verfahren zur lageistwerterfassungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Meßeinrichtung nach dem Oberbe
griff des Patentanspruches 1, wie sie zur Steuerung eines
Servoantriebes z. B. zur Lageregelung von Werkzeugmaschinen,
Industrierobotern usw. verwendet wird.
An einfachen und kostengünstigen Maschinen werden für die La
geistwerterfassung überwiegend inkrementale Drehgeber verwen
det, die mechanisch mit dem Antrieb verbunden sind (indirekt
tes Meßsystem). Hierbei wird jedoch nach dem Einschalten eine
aufwendige, zeitraubende Prozedur erforderlich, um den Aus
gangswert des Lagegebers zu erfassen. Üblicherweise wird
hierbei ein genau vermessener Referenzpunkt mit geringer Ge
schwindigkeit angefahren und der dort bekannte Lageistwert
eingestellt. Dies läßt sich vermeiden, wenn anstelle des in
krementalen Drehgebers ein Absolutwertgeber verwendet wird,
über dessen Signale sich in jeder Lage der Lageistwert ermit
teln läßt.
Werden inkrementale Drehgeber verwendet, müssen üblicherwei
se zusätzliche Maßnahmen ergriffen werden, die verhindern,
daß durch Störimpulse oder Ausfall von Einzelimpulsen eine
Fehlmessung erfolgt, wobei vor allem das Aufaddieren von Feh
lern verhindert werden muß. Hierbei ist es bekannt, über das
Referenzsignal einer Nullwert-Referenzmarke, mit Hilfe einer
Zählkontrolle der Inkrementalimpulse, Fehler zu erkennen.
Zur genauen Steuerung (im Mikrometerbereich) werden hochauf
lösende Präzisions-Meßeinrichtungen erforderlich, die sehr
aufwendig und teuer sind. Während sich hochauflösende inkre
mentale Drehgeber verhältnismäßig kostengünstig herstellen
lassen und nur wenige Signale abgeben, die über abgeschirmte
Leitungen mit geringer Übersprechempfindlichkeit zur Steue
rung geführt werden müssen, ist die Herstellung von Absolut
wertgebern aufwendig und es müssen, vor allem wenn der maxi
male Verfahrweg groß ist, sehr viele Signale über getrennte
Leitungen zur Steuerung geführt werden. Weiterhin steigt
durch die wesentlich größere Anzahl von Signalgebern auch die
Ausfallrate.
Um dies zu vermeiden, ist es bekannt, siehe EP-OS 02 01 106)
einen Inkrementalgeber zusätzlich über Zahnräder mit weiteren
Geberscheiben zu verbinden, auf denen sich jeweils eine zu
sätzliche Referenzmarke befindet, die nach jeder Umdrehung
eine andere Stellung einnimmt. In einem Mikroprozessor wird
dann aus der Lage der zusätzlichen Referenzsignale der Dreh
wert des inkrementalen Drehgebers errechnet. Die Ermittlung
der Umdrehungszahl erfolgt dort in ähnlicher Weise wie bei
der Meßeinrichtung gemäß der DE-PS 24 16 212.
Bei einer Meßeinrichtung gemäß der EP-OS 02 01 106 wird ins
besondere für hochauflösende inkrementale Drehgeber eine hohe
Präzision erforderlich, da die zusätzlichen Signale aus den
zusätzlichen Referenzsignalgebern zu einem vorgegebenen In
krement des inkrementalen Drehgebers abgegeben werden müssen.
Bei dem dort angegebenen Beispiel mit 4000 Teilungsperioden
auf der Inkrementalscheibe müssen nach der maximalen Drehzahl
die zusätzlichen Referenzsignale 5,4 Minuten (0,09 Winkel
grade) genau erzeugt werden. Dies bedeutet, daß sehr große
Scheiben verwendet werden müssen oder eine Eichung im Mikro
meterbereich erfolgen muß, die bei einer Anordnung am Antrieb
mit den dort vorhandenen großen Temperaturänderungen kaum
möglich ist. Weiterhin kann durch Störimpulse oder fehlende
Impulse ein falscher Umdrehungswert initialisiert werden, der
erhebliche Störungen verursachen kann.
Aufgabe der Erfindung ist es, diese Nachteile zu vermeiden
und mit einem hochauflösenden inkrementalen Drehgeber eine
Lageistwerterfassung zu ermöglichen, mit der nach kurzem Ver
fahrweg der genaue absolute Lageistwert ohne größeren Aufwand
ermittelt werden kann. Diese Aufgabe wird durch die im Pa
tentanspruch 1 gekennzeichneten Merkmale gelöst. Die Getriebe
und Absolutwertgeber benötigen hierbei keine große Präszision,
da nur die jeweilige Umdrehungszahl erfaßt werden muß. Eine
Abfrage des Absolutwertgebers kann gezielt immer dann erfol
gen, wenn das Referenzsignal Rz des Drehwertgebers anliegt,
so daß Toleranzen bis nahezu einer Umdrehung des Drehwertge
bers keine Rolle spielen.
Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung er
gibt sich, wenn direkt am Inkremental- und Absolutwertgeber
eine Zähllogik vorgesehen ist, die abhängig vom Umdrehungs
wert versetzte, zusätzliche Referenzsignale der Steuerung zu
geführt. Hierbei wird die Übertragung der Signale über ein
Kabel möglich, das dem entspricht, wie es bei Anlagen mit in
krementalen Drehgebern als indirektes Meßsystem erforderlich
ist. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind
in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
Die Erfindung wird anhand der in den Zeichnungen dargestell
ten Ausführungsformen näher erläutert.
Fig. 1 zeigt den mechanischen Aufbau und das Schaltungsprin
zip einer erfindungsgemäßen Meßeinrichtung,
Fig. 2 ein Prinzipschaltbild für die Verarbeitung der Signale
aus der Meßeinrichtung gemäß Fig. 1,
Fig. 3 ein Signal-Diagramm der Meßeinrichtung zur Errechnung
des Lageistwertes und
Fig. 4 ein Signal-Diagramm gemäß Fig. 3 für einen Drehgeber
mit 2500 Inkrementen.
Das Meßsystem gemäß Fig. 1 besteht aus einem herkömmlichen,
hochauflösenden inkrementalen Drehgeber 1 für zwei um 90 Grad
versetzte Inkrementalsignale A, B und einem Referenzsignal Rz
je Umdrehung. Der Drehgeber 1 ist über ein Untersetzungsge
triebe 5 mit einer Vier-bit-Absolutwertscheibe 6 und diese
über ein zweites Untersetzungsgetriebe 7 mit einer zweiten
Vier-bit-Absolutwertscheibe 8 verbunden. Entsprechend der
Auflösung der beiden Absolutwertscheiben beträgt die Unter
setzung der beiden Getriebe 5 und 7 16 : 1. Der Absolutwert
geber aus den Teilen 5 bis 8 kann so 256 Umdrehungen des
Drehgebers 1 direkt erfassen. Die gleiche Umdrehungszahl läßt
sich auch mit einem Untersetzungsgetriebe mit 256 : 1 und
einer 8-bit-Absolutwertscheibe erfassen, wenn z. B. aus
Platzgründen dies vorteilhafter sein sollte. Wird eine höhere
maximale Umdrehungszahl erforderlich, kann durch zusätzliche
Absolutwertscheiben oder eine höhere Auflösung der Absolut
wertscheiben mit entsprechenden Getriebeuntersetzungen diese
höhere Umdrehungszahl erfaßt werden. Zum Beispiel mit zwei
5-bit-Scheiben und Untersetzungsgetriebe mit 32 : 1 eine
maximale Umdrehung von 1024.
Die Absolutwertsignale 9 sind einer einfachen Zähllogik 10
zugeführt, die über eine Leitung 11 die Inkrementalsignale A
der ersten und über eine Leitung 12 der zweiten Spur des
Drehgebers 1 erhält. Ausgehend von dem über eine weitere Lei
tung 13 zugeführten Referenzsignal Rz erzeugt die Zähllogik
10 ein zusätzliches Referenzsignal Rc, das über ein Undglied
14 in den Signalweg 15 eingespeist wird. Zur besseren Über
wachung und Störunterdrückung werden die zwei Inkrementalsig
nale A und B und das Referenzsignal Rz mit dem zusätzlichen
Referenzsignal Rc über Verstärkerstufen 16 zusätzlich auch
negiert übertragen, wie das bei Inkrementalgebern als indi
rektes Meßsystem üblich ist.
Die Zähllogik 10 kann störsicher aufgebaut direkt am Meß
system angeordnet sein und die erforderliche Betriebsspannung
von der Betriebsspannung für die Signalgeber (nicht darge
stellt) erhalten. Würde das ganze Meßsystem als Absolutwert
geber aufgebaut werden, müßten für einen Inkrementalgeber mit
4000 Inkrementen und 256 Umdrehungen ein 20-bit-Signal über
tragen werden. Um dies in gleicher Weise sicher (auch ne
giert) parallel der Steuerung zuzuführen, wäre hierzu ein
40adriges Kabel erforderlich und der Aufwand für die Fehler
überwachung und Störunterdrückung entsprechend groß. Es ist
bekannt, diesen Aufwand durch Verwendung einer seriellen
Schnittstelle zu reduzieren, jedoch steht dann die Lageist
wertinformation nicht ständig und aktuell zu jedem beliebigen
Zeitpunkt zur Verfügung und es ergibt sich eine geringere
Störsicherheit.
Die Wirkungsweise der Zähllogik 10 ist in Fig. 3 dargestellt.
Die Zähllogik erhält das Absolutsignal ABS (9) der Absolut
wertscheiben 6 und 8, die beiden Inkrementalsignale A und B
und das Referenzsignal Rz. Bei Eintreffen eines Referenzsig
nales wird der Wert des Absolutsignales ABS mit n - 1, n,
n + 1, n + 2 usw. abgespeichert. Die Werte dazwischen können
im Toleranzbereich des Absolutwertgebers liegen (n ist die
Zahl der momentanen absoluten Umdrehung des Drehgebers 1).
Ist k eine Teilungsperiode der Inkrementalsignale A und B und
a die Anzahl der Teilungsperioden pro Umdrehung des Drehge
bers 1, erzeugt die Zähllogik 10 in jeder Zählrichtung nach
jeder Umdrehung alle a + 1k ein zusätzliches Referenzsignal
Rc. Die Zählrichtung wird in bekannter Weise aus der jewei
ligen Phasenlage der Inkrementalsignale A und B ermittelt.
Das erste zusätzliche Referenzsignal c 1 wird hierbei über
den Zählerstand eines Auf-/Abwärtszählers bei positiver Zähl
richtung nach X 1 mit a/2 + (n - 1) · k + k hinter dem ersten
Referenzsignal z 1 dann erzeugt, wenn die beiden Inkremen
talsignale A und B einen "High"-Pegel führen. Nach y 1 mit
a/2 - n · k erfolgt dann die Ausgabe einer weiteren zyklischen
Referenzmarke z 2 vom Inkrementalgeber. Nach x 2 mit
a/2 + n · k + k erfolgt dann das zweite zusätzliche Referenz
signal c 2. y 2 entspricht dann a/2 - (n + 1) · k; x 3 =
a/2 + (n + 1) · k + k und y 3 = a/2 - (n + 2) + k. Hierbei
entspricht z dem zyklischen Referenzsignal und c dem um
drehungscodierten Referenzsignal.
Um ausgehend von jedem zyklischen Referenzsignal Rz des in
krementalen Drehgebers in der Logikstufe 10 ein zusätzliches
Referenzsignal Rc zu erzeugen, das unabhängig von der Dreh
richtung in einem Abstand der zyklischen Referenzmarke liegt,
aus dem sich der genaue Lageistwert ermitteln läßt, erzeugt
die Logikstufe 10 bei positiver Drehrichtung ein zusätzliches
Referenzsignal nach
x = a/2 + n · k + k
und bei negativer Drehrichtung nach
y = a/2 - n · k.
Hierbei ist n immer der absolute mit Rz abgetastete Drehzahl
wert aus dem Absolutwertgeber (5 bis 8) bzw. den Signalen 9.
In Fig. 4 ist das gleiche Signal-Diagramm für einen inkremen
talen Drehgeber mit 2500 Teilungsperioden k dargestellt. Wird
hiermit z. B. die Spindel für ein Werkzeugmaschinen-Schlitten
mit einer Steigerung von 10 mm angetrieben, ergibt sich bei der
üblichen Vierfachauswertung in der Empfänger-Elektronik bei
einer Auflösung von 1 Mikrometer eine absolute Meßlänge von
2,560 Metern. Hierbei ist der Abstand zwischen einem zykli
schen Referenzsignal Rz und einem codierten Referenzsignal Rc
eindeutig, d. h. über die Vielzahl der Umdrehungen kommt je
der Abstand zahlenmäßig nur einmal vor. Somit ist über den
unterschiedlichen Abstand zwischen den zyklischen und umdre
hungscodierten Referenzsignalen eindeutig die jeweilige Um
drehung festgelegt. Die Position des Systems ist demnach für
die Empfänger-Elektronik in der Steuerung eindeutig, absolut
und inkrementgenau ermittelbar.
Mit dem erfindungsgemäßen Drehgeber ist auch eine Lageist
werterrechnung bei einem Endlos-Drehen möglich. Hierbei er
folgt die Ermittlung des Lageistwertes unabhängig von der
Nullstellung der Absolutwertscheiben 6 und 8. Dies hat vor
allem den Vorteil, daß bei der Montage des kompletten Drehge
bers nicht auf dessen Drehstellung geachtet werden muß bzw.
ein Justieren überflüssig wird. Hierbei ergibt sich dann ein
Sonderfall bei den Übergängen zwischen der "nullten" Um
drehung und der "maximalen" Umdrehung.
Beispiel:
a= 2500 k ABS= 8 Bit = 256 Umdrehungen absolut
a= 2500 k ABS= 8 Bit = 256 Umdrehungen absolut
Die codierte Referenz-Marke c würde normalerweise bei nega
tiver Drehrichtung von der zyklischen Referenzmarke 0 vorge
geben nach Gleichung Y = a/2 - n · k.
Diese liefert für n = 0 den Wert a/2, was jedoch nach der De
finition nicht zulässig ist, weil sonst die Eindeutigkeit
nicht mehr vorhanden wäre. Andererseits muß unabhängig von
der Drehrichtung auch beim Nullübergang die zusätzliche Refe
renzmarke immer im entsprechenden Abstand erfolgen. Um dies
sicherzustellen, überwacht die Logikstufe den Umdrehungswert
auf einen Wert n = Null und schaltet bei negativer Drehrich
tung die Erzeugung der zusätzlichen Referenzmarke dahingehend
um, daß diese - nur in diesem Fall - mit
Y = a/2 - n max · k - k
erzeugt wird.
n max entspricht hierbei dem höchsten Umdrehungswert bzw.
der maximalen absoluten Umdrehung -1.
Beispiel:
Die Empfänger-Elektronik kann gemäß Fig. 2 aufgebaut sein.
Die Inkrementsignale A, und B, werden, in einer Impuls
aufbereitungsstufe 20 von Störsignalen befreit, einem Auf-/
Abwärtszähler 21 zugeführt, der diese Impulse in bekannter
Weise drehrichtungsgemäß zählt. Der jeweilige Zählerstand
wird über einen Signalbus 24 von einem Mikroprozessor 22 der
Steuerung abgefragt. Gleichzeitig wird beim Eintreffen
aller Referenzsignale R = Rz + Rc von einer Latch-Stufe 23
der jeweilige Zählerstand zwischengespeichert und gleichfalls
dem Mikroprozessor 22 über den gleichen Signalbus 24 zur
Verfügung gestellt.
Aus diesen Daten, z. B. durch Vergleich der anliegenden Werte
mit zuvor anliegenden Werten, ermittelt der Mikroprozessor
den Verfahrweg. Die absolute Position der ersten überfahrenen
Referenzmarke in Bezug auf die zyklische Referenzmarke 0 er
rechnet sich hierbei (in Teilungsperioden k) aus:
Daraus ergibt sich die absolute Position in mm:
Xabs (mm) = Xabs (k) · k (Gleichung 2)
In Gleichung 1 und 2 bedeuten:
Xabs (k)= Abstand zwischen der ersten überfahrenen Refe
renzmarke und der Referenzmarke 0 in Teilungs
perioden k Xabs (mm)= Abstand zwischen der ersten überfahrenen Refe
renzmarke und der Referenzmarke 0 in mmd= 2 · |dX| - a dX= Vorzeichenrichtige Anzahl der Teilungsperioden
zwischen der ersten und der zweiten in einer Rich
tung überfahrenen Referenzmarkea= Anzahl der Teilungsperioden k pro Umdrehungk= Teilungsperiode (repräsentiert über die Spindel
steigung ein Längenmaß)
sign= Signum-Funktion
Bei dem Beispiel gemäß Fig. 4 kann sich hierbei folgendes er
geben:
a
= 2500 k
ABS
= 256 Umdrehungen
E
= Einschalt-Position innerhalb Umdrehung 6
(siehe nachfolgendes Bild)
negative Drehrichtung während der Initialisierung
negative Drehrichtung während der Initialisierung
Bei der angenommenen Einschalt-Position E wird zunächst bei
negativer Drehrichtung die zyklische Referenzmarke 6 über
fahren. Nach weiteren 1244 Teilungsperioden wird von der
Zähllogik 10 die umdrehungscodierte Referenzmarke c erzeugt.
Nach Gleichung 1 ergibt sich die absolute Position der ersten
überfahrenen Referenzmarke zu:
Nach Gleichung 2 ergibt sich die absolute Position in mm:
Das Initialisieren erfolgt hierbei selbsttätig nach dem Ein
schalten der Steuerung, wobei die Steuerung sicherstellt, daß
sich hierbei das Werkzeug außerhalb des Werkstückes bewegt
oder sich von diesem wegbewegt. Wird hierzu eine Bewegung in
positiver Drehrichtung erforderlich, erfolgt die Berechnung
wie folgt:
Bei der angenommenen Einschalt-Position E wird zunächst bei
positiver Drehrichtung die codierte Referenzmarke c über
fahren. Nach weiteren 1245 Teilungsperioden wird vom Inkre
mentalgeber die zyklische Referenzmarke 5 erzeugt. Nach
Gleichung 1 ergibt sich die absolute Position der ersten
überfahrenen Referenzmarke zu:
Nach Gleichung 2 ergibt sich die absolute Position in mm:
Ist der Verfahrweg zur Initialisierung zu lang, kann dieser
durch weitere Referenzmarken auf dem Drehgeber 1 z. B. bei
180° verkürzt werden.
Durch eine entsprechende Anpassung der Untersetzungsgetriebe
für die Absolutwertscheiben oder durch Zusatzreferenzmarken
auf einer getrennten Spur oder mit verändertem Signal können
dann codierte Referenzsignale ausgegeben werden, die bei
jeder Umdrehung mehrfach jeweils um ein Inkrement versetzt
ausgegeben werden.
Ist die Logikstufe 10 durch eine entsprechende Nullumschal
tung (bei Umdrehungszahl Null und negativer Drehrichtung) für
ein Endlosdrehen ausgebildet, kann der Nullpunkt der Meßein
richtung im beliebigen Abstand zum Maschinennullpunkt liegen.
Es wird dann lediglich einmal der Maschinennullpunkt angefah
ren, dort z. B. über die numerische Steuerung der Abstand der
beiden Nullpunkte zueinander ermittelt und bei der späteren
Lageistwerterfassung berücksichtigt.
Während bei inkrementalen Drehgebern als indirektes Meßsystem
jeweils nur nach einer vollen Umdrehung, z. B. über eine
Zählkontrolle, eine Überwachung auf Vollständigkeit der In
kremente erfolgen kann, wird beim erfindungsgemäßen Meßver
fahren eine Kontrolle auch bei den codierten Referenzsignalen
möglich. Gleichzeitig können durch eine Plausibilitätskon
trolle auch die codierten Referenzsignale und mit diesen die
Absolutwertgebersignale überwacht werden, da sich diese je
nach Drehrichtung jeweils nur um eine Teilungsperiode gegen
über dem zyklischen Referenzsignal verschieben. Ist nur eine
Referenzmarke vorgesehen und gemäß Fig. 4 maximal 256 Umdreh
ungen möglich, ergibt sich ein codiertes Referenzsignal das
nur um 0 . . . 256 Teilungsperioden von dem 180° Wert bei Tei
lungsperiode 1250 abweicht, so daß eine Zählkontrolle bei je
der halben Umdrehung (0 . . . 256 Teilungsperioden) des Dreh
gebers 1 möglich ist. Werden zusätzlich zyklische Referenz
marken verwendet, kann diese Kontrolle noch weiter verbessert
werden.
Claims (14)
1. Meßeinrichtung zur Lageistwerterfassung mit einem
hochauflösenden inkrementalen Drehgeber, der neben
Inkrementalsignalen zumindest ein Referenzsignal je
Umdrehung abgibt, einer Einrichtung, die ein entspre
chend der Umdrehung des Drehgebers versetztes Referenz
signal erzeugt, und einem Mikroprozessor, mit dessen
Hilfe der absolute Lageistwert bei mehr als einer
Umdrehung errechnet wird, dadurch gekennzeichnet, daß
der Drehgeber (1) über Untersetzungsgetriebe (5) mit
zumindest einem Absolutwertgeber (5 bis 8) verbunden
ist, der die Umdrehungen des inkrementalen Drehgebers
(1) erfaßt, und daß aus den Signalen des Absolutwert
gebers (5 bis 8) und des inkrementalen Drehgebers (1)
im Mikroprozessor (22) der absolute Lageistwert
errechnet wird.
2. Meßeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der Absolutwertgeber ein Drehgeber mit Absolutwert-
Scheibe (6) ist, deren Auflösung den maximalen Umdrehun
gen des inkrementalen Drehgebers (1) entspricht, oder
über weitere Getriebe (7) weitere Absolutwertscheiben
vorgesehen sind, die zusammen die maximalen Umdrehungen
erfassen.
3. Meßeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Signale (9) des Absolutwertgebers
(5 bis 8) und das Referenzsignal (Rz) des inkrementalen
Drehgebers (1) einer Logikstufe (10) zugeführt sind,
die über das Referenzsignal (Rz) einen Umdrehungswert
aus den Signalen (9) des Absolutwertgebers (5 bis 8)
abtastet.
4. Meßeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß eine Logikstufe (10) vorgesehen ist,
die ausgehend vom Referenzsignal (Rz) des inkremen
talen Drehgebers (1) ein zusätzliches Referenzsignal (Rc)
erzeugt, das entsprechend dem Umdrehungswert aus den
Signalen (9) des Absolutwertgebers um Teilungsperiodenan
zahlen versetzt ausgegeben wird.
5. Meßeinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
daß das zusätzliche Referenzsignal (Rc) in den Signalweg
(15) für das Referenzsignal (Rz) des inkrementalen Dreh
gebers (1) eingespeist und neben den Inkrementalsignalen
(A, B) des Drehgebers über Signalauswertstufen (21) dem
Mikroprozessor (22) zugeführt ist, der aus diesen Signa
len ständig den Lageistwert ermittelt.
6. Meßeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß der inkrementale Drehgeber (1) und
der Absolutwertgeber (5 bis 8) zusammen mit einer Logik
stufe (10) am Meßort angeordnet sind und von dort über
über ein Verbindungskabel der Inkrementalsignale (A, B)
und die Referenzsignale (Rz, Rc) einer Steuerung
zugeführt sind, in der aus diesen Signalen der Lage
istwert ermittelt wird.
7. Meßeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch
gekennzeichnet, daß der inkrementale Drehgeber (1) zumin
dest eine weitere Referenzmarke aufweist, welche die vol
le Umdrehung des Drehwertgebers (1) aufteilt und ein wei
teres Zusatzreferenzsignal in der Zähllogik (10) erzeugt.
8. Meßverfahren mit einer Meßeinrichtung nach einem der
Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß in an sich
bekannter Weise die Inkrementalsignale (A, B) mit entspre
chend der Durchführung phasenversetzten Inkrementalsigna
len nach einer Impulsaufbereitung in einem Auf-/Abwärts
zähler (21) drehrichtungsabhängig gezählt werden, der je
weilige Zählerstand durch die Referenzsignale (Rz) des
Drehwertgebers (1) und den zusätzlichen Referenzsignalen
(Rc) in eine Latchstufe (23) eingelesen wird, und daß
der Zählerstand des Auf-/Abwärtszählers (21) und der
Latchstufe (23) über einen Datenbus vom Mikroprozessor
(22) abgerufen wird, der über eine Subtraktion des ab
gerufenen Wertes vom zuvor abgerufenen Wert den Ist
verfahrweg ermittelt.
9. Meßverfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,
daß über die Zählerstände bei Eintreffen der beiden Re
ferenzsignale (Rz, Rc) eine Vollständigkeitskontrolle
der Inkrementalsignale (A, B) erfolgt, über eine Plausibi
litätskontrolle der richtige Zählerstand für das
zusätzliche Referenzsignal (Rc) überprüft wird und bei
einem fehlerhaften Signal ein Fehlersignal erzeugt wird.
10. Meßverfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 9, dadurch
gekennzeichnet, daß zumindest einmal nach dem ersten
Einschalten eine gesteuerte Einfahrbewegung erfolgt,
hierbei, ausgehend vom ersten Referenzsignal (Rz) des
Drehwertgebers (1), nach einer vorgegebenen Anzahl
Inkrementen in der Zähllogik (10) ein zusätzliches
Referenzsignal (Rc) erzeugt wird, und die vorgegebene
Anzahl Inkremente einem festen Zahlenwert entspricht,
der um die aus dem Absolutwertgeber (5 bis 8) ausgele
senen Anzahl der Umdrehungen des Drehwertgebers (1)
abweicht.
11. Meßverfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet,
daß der feste Zahlenwert der Hälfte der Gesamtzahl an
Inkrementen zwischen zwei Referenzsignale (Rz) des
Drehwertgebers (1) entspricht.
12. Meßverfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 11,
dadurch gekennzeichnet, daß der Lageistwert unabhängig
vom Wert der Signale (9) des Absolutwertgebers (5 bis 8)
aus dem Abstand der Referenzsignale (Rz) zu den zusätz
lichen Referenzsignalen (Rz) ausgehend von einem vorge
gebenem Maschinennullpunkt errechnet wird.
13. Meßverfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 12, da
durch gekennzeichnet, daß ausgehend vom Referenzsignal
(Rz) das zusätzliche Referenzsignal (Rc) bei einem Drehen
in positiver Richtung nach a/2 + n · k + k, und in nega
tiver Richtung nach a/2 - n · k erzeugt wird, wobei:
a der Anzahl der Teilungsperioden bei einer Umdrehung,
n der Zahl der absoluten Umdrehung des Drehgebers (1),
und k einer Teilungsperiode der Inkrementsignale (A, B)
entspricht.
14. Meßverfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet,
daß bei einem Umdrehungswert n = Null und negativer Dreh
richtung eine Umschaltung der Erzeugung des zusätzlichen
Referenzsignales erfolgt und dieses nach a/2 - n max · k - k
erzeugt wird, wobei: n max der höchsten Zahl der abso
luten Umdrehung des Drehgebers entspricht.
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