JPH0426158B2 - - Google Patents

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JPH0426158B2
JPH0426158B2 JP59216479A JP21647984A JPH0426158B2 JP H0426158 B2 JPH0426158 B2 JP H0426158B2 JP 59216479 A JP59216479 A JP 59216479A JP 21647984 A JP21647984 A JP 21647984A JP H0426158 B2 JPH0426158 B2 JP H0426158B2
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JP
Japan
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signal
circuit
scanning
conductor
periodic
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Shumitsuto Uaruteru
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Dr Johannes Heidenhain GmbH
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Dr Johannes Heidenhain GmbH
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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
    • G01D5/12Mechanical 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
    • G01D5/244Mechanical 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
    • G01D5/245Mechanical 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
    • G01D5/2454Encoders incorporating incremental and absolute signals
    • G01D5/2455Encoders incorporating incremental and absolute signals with incremental and absolute tracks on the same encoder
    • G01D5/2457Incremental encoders having reference marks

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
  • Optical Transform (AREA)
  • Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)
  • Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
  • Dc Digital Transmission (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は特に長さ又は角度の測定装置における
少なくとも2つの信号導線を備えた装置における
信号伝送方法にして、2つの信号状態を有する少
なくとも1つの周期的信号が第1信号導線上で、
そして少なくとも1つの非周期的信号が第2信号
導線上に伝送される信号伝送方法及びこの方法を
実施するための装置に関する。
この種の信号伝送方法及びその装置は例えば数
値制御工作機械における加工物の加工のための工
具の位置決めに使用される。
(従来の技術) ***国特許公開公報3039483から測定尺の目盛
に同一の参照マークが絶対的に付設されており、
参照マークには各々識別のためにコードマークが
所属している。目盛の走査の際、走査ユニツトに
よつて2つの周期的走査信号が発生し、走査信号
90°だけ測定方向の識別のために相互に移送がず
らされており(目盛ピツチの1/4)、そして各々走
査信号導線を介して測定されるべき対象物の相対
位置の検出のための評価装置に供給される。参照
マークの走査の際、走査ユニツトによつて各々1
つの参照パルスが発生し、参照パスは参照パルス
導線を介して評価装置に供給される。同様に所属
のコードマークの走査の際に走査ユニツトによつ
て発生するコードパルスはコードパルス導線を介
して評価装置に供給される。
この測定装置では参照マークで発生する電気的
参照パルスは種々の方法で例えばカウンタへのゼ
ロ位置のリセツトのため、測定のはじめに所定の
位置のスタートのために及び妨害パルスの遮断の
ために、並びに後続する制御装置の供給のために
使用されことができる。
(発明の課題) 本発明は冒頭に記載した形式の装置で必要な伝
送導線の数を減少させることを課題とする。
(課題の解決のための手段) 本発明によれば、この課題は特許請求の範囲第
1項及び特許請求の範囲第4項記載の構成によつ
て解決される。
本発明の有利な他の構成はその他の特許請求の
範囲に記載されている。
(実施例) 第1図に密閉型インクリメンタル長さ測定装置
が横断面図で示されており、中空型材であるハウ
ジング1はねじ2により図示しない工作機械の往
復台である被測定物3に固定されている。ハウジ
ング1の内方には弾性接着層4によつて測定尺M
が固定されており、測定尺は走査装置Aによつて
走査される。工作機械のベツドである被測定物5
には組立足部6が任意の方法で固定されており、
組立足部は連行体7を介して走査ユニツトAと結
合している。ハウジング1は縦方向に延在するス
リツト8を有し、スリツト8はパツキング9によ
つて閉鎖されており、パツキング9の間を通り連
行体7がその剣形範囲7′を以て貫通している。走
査ユニツトAはローラ10によつて測定尺Mの案
内面に沿つてそしてローラ11によつてハウジン
グ1の案内面12に沿つて移動可能である。
第2図によれば測定尺Mは線格子であるインク
リメンタル目盛Tを有し、目盛Tは走査ユニツト
Aによつて走査される。目盛Tに沿つて測定尺M
上に一列の同一の参照マークRn(n=1、2、
3)が設けられており、参照マークは目盛Tに絶
対的(絶対的位置関係を以て)に付設されてい
る。識別のための各個々の参照マークRnにそれ
ぞれ1つのコードマークCnが付設されている。
測定尺Mの目盛Tの走査のために走査ユニツト
Aに走査板APが配設されており、走査板APはピ
ツチTの格子定数(ピツチ)の1/4だけ相互にず
らされた走査フイールドAT1,AT2を有し、そ
の目盛は目盛Tと同一である。参照マークRnの
走査のために走査板AP上に走査フイールドAR
が、コードマークCnの走査のために走査フイー
ルドACが設けられている。
走査フイールドAT1,AT2,AR,ACには走
査ユニツトA中に各々1つの図示しない光電要素
が付設されている。走査フイールドAT1,AT2
に付設された光電要素は目盛Tの格子定数(ピツ
チ)の1/4だけの相互に位置のずれた2つの走査
信号を発生し、走査信号は走査ユニツトA中で図
示しない方法で増幅されかつ第3a図、第3b図
による周期的な矩形の走査信号S1,S2の間の90°
の位相ずれは走査方向の弁別を可能にする。
走査フイールドARに付設された光電要素は参
照マークRnの走査の際に非周期的な参照パルス
を、そして走査フイールドACに付設された光電
要素は所属のコードマークCnの走査の際に非周
期的コードパルスを生じ、コードパルスは走査ユ
ニツトAで増幅されかつ矩形参照パルスRSn(第
3c図)及び所属の矩形コードパルスCSn(第3
d図)に変換される。走査信号S1,S2及びパルス
RSn、CSnは第3図において被測定対象物3、5
の相対位置に依存して表わされている。
得られた参照パルスRSnによつて種々の機能が
始動されることができる。参照パルスRSnの評価
によつて例えばインクリメンタル測定装置から各
参照マークRnに不変のゼロ点に関するその絶対
的な測定装置が示される。更に特定の参照マーク
Rnは特定の参照マークRnから得られる参照パル
スRSnの発生の際には測定装置のカウンタを値
「ゼロ」にリセツトするために使用される。
第4図によれば周期的走査信号S1,S2が走査ユ
ニツトAによつて各々固有の導線L1,L2を介し
て被測定対象物3,5の相対位置の検出のための
評価装置Wに供給される。これらの導線L1,L2
は特に長さが長い場合端部にそれぞれ1つの送信
機T1,T2並びに受信機E1,E2を有する。同様な
方法で走査ユニツトAによつて生じた参照パルス
RSnも導線LRを経て評価装置Wに供給され、導
線は同様に送信機TRと受信機ERを有する。送
信機T1,T2,TR及び受信機E1,E2,ERは伝達
の際に信号品質と妨害信号の防止のために使用さ
れる。
走査ユニツトAによつて生じたコードパルス
CSnの評価装置Wへの伝達は固有の導線を介して
行われるのではなく、本発明によれば参照パルス
RSnのための導線LRを介して行われ、即ち区別
のためにコードバルスCSnは例えば低い信号状態
SU1に、そして参照パルスRSnは両周期的走査信
号S1,S2の高い信号状態SO1,SO2に所属する
(高い信号状態SO1,SO2は論理1を表し、低い
信号状態SU1,SU2は周期的な矩形走査信号S1
S2の論理0を表わす。
この目的で走査ユニツトAに2つのアンド回路
U1,U2が接続している。両アンド回路U1,U2
第1の入力は導線L1と、第2入力は導線L2と接
続している。アンド回路U1の第3入力には参照
パルスRSnが、そしてアンド回路U2の第3入力
にはコードパルスCSnが接続している。アンド回
路U2の第1入力及び第2入力は反転入力である。
アンド回路U1の入力に同時に参照パルスRSn及
び両走査信号S1,S2の高い信号状態SO1,SO2
重なる場合、アンド回路U1の出力にピツチTの
格子定数の1/4のパルス長さの参照パルスRSn′が
現れる。(第3e図)。その両反転入力のためにア
ンド回路U2は走査信号S1,S2のこの高い信号状
態SO1,SO2では阻止される。アンド回路U2の入
力には同時にコードパルスCSnと両走査信号S1
S2の低い信号状態SU1,SU2が重なると、アンド
回路U2の出力にピツチTの格子定数の1/4のパル
ス長さのコードパルスCSn′が現れ、アンド回路
U1、はこの低い信号状態SU1,SU2の際に阻止さ
れる。参照パルスRn′及びコードパルスCSn′パル
スは両走査信号S1,S2のともに高い信号状態
SO1,SO2及び両走査信号S1,S2のともに低い信
号状態SU1,SU2において信号を出すためにその
長さが制限されており、このパルス長さがこれよ
りも長いと上記の信号状態の識別が不可能とな
る。
コードパルスCSn′と参照パルスRSn′は共にオ
ア回路0並びに導線LRの発信機TR及び受信機
ERを経てアンド回路U3の第3入力及びアンド回
路U4の第3入力に達する。両アンド回路U3,U4
の第1入力は導線L1と第2入力は導線L2と接続
している。アンド回路U4の第1入力及び第2入
力は反転入力である。アンド回路U4の入力に同
時にコードパルスCSn′及び両走査信号S1,S2
低い信号状態SU1,SU2が重なると、コードパル
スCSn′はアンド回路U4の出力から評価装置Wの
コードパルス入力に供給される。アンド回路U3
はこの信号状態SU1,SU2では阻止されている。
アンド回路U3の入力に同時に参照パルスRSn′と
両走査信号S1,S2の高い信号状態SO1,SO2が重
なると、参照パルスRSn′はアンド回路U3の出力
から評価装置Wの参照パルス入力に供給される。
アンド回路U4はこの信号状態SO1,SO2では阻止
される。
第4図による切換回路では両アンド回路U1
U2は参照パルスRSnとコードパルスCSnのパルス
長が周期的走査信号S1,S2の所属の信号状態
SO1,SO2,SU1,SU2の範囲内にある場合に省
略されうる。参照パルRSnとコードパルスCSnは
直接オア回路0の両入力に供給される。
図示しない方法で参照パルスRSnもコードパル
スCSnのための信号導線に伝達されることがで
き、その結果参照パルスRSnのための信号導線
LRは省略されることができる。この場合参照パ
ルスRSnは例えば走査信号S1の高い信号状態SO1
と走査信号S2の低い信号状態SU2に、そしてコー
ドパルスCSnは走査信号S1の低い信号状態SU2
そしてコードパルスCSnは走査信号S1の低い信号
状態SU1及び走査信号S2の高い信号状態SO2に所
属することができる。
そのような測定装置では参照マークRSにコー
ドマークCnが付設されず、むしろ個々の同一の
参照マークRnの識別は個々の参照マークRnの間
の相異なる間隔によつて行われ、コードパルス
CSnの代わりに他の追加的信号パルス、例えば任
意の監視パルスも参照パルスRSnのための導線
LR上の伝送されることができる。
本発明は測定装置に制限されず、むしろ信号導
線を備えた任意の装置に使用されうる。
(発明の効果) 本発明によつて得られる利点は特に伝送導線の
多重化によつてその数を減少することができ、そ
の結果特に長い伝送導線ではかなりのコストダウ
ン及び簡単化並びに容易な組立が得られることが
できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は密閉型インクリメンタル測定装置の横
断面図、第2a図及び第2b図は測定尺及び走査
板、第3a図〜第3e図はそれぞれの信号チヤー
ト、そして第4図は信号伝送回路図である。 図中符号、A……走査ユニツト、CSn……コー
ドパルス、L1,L2……第1信号導線、LR……第
2信号導線、RSn……参照パルス、O……オア回
路、S1,S2……周期的走査信号、U1,U2,U3
U4……アンド回路。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 特に長さ又は角度の測定装置における少なく
    とも2つの信号導線を備えた装置における信号伝
    送方法にして、2つの信号状態を有する少なくと
    も1つの周期的信号が第1信号導線上で、そして
    少なくとも1つの非周期的信号が第2信号導線上
    に伝送される信号伝送方法において、 第2信号導線LR上で少なくとも1つの追加的
    非周期的信号RSn、CSnを伝送してアンド回路U
    による論理演算の下に第1信号導線L上の少なく
    とも1つの周期的走査信号Sのそれぞれ相異なる
    信号状態SO,SUを識別するために、前記非周期
    的信号RSn,CSnが第2信号導線LR上の前記ア
    ンド回路Uに入力されることを特徴とする前記信
    号伝送方法。 2 測定尺の目盛並びにこの目盛に絶対的に付設
    され、コードバーを有する同一の参照マークは繰
    作ユニツトによつて走査され、そして2つの信号
    状態を有する少なくとも1つの周期的走査信号は
    第1信号導線上でそして同一の参照パルスは第2
    信号導線上で伝送される信号伝送方法において、 第2信号導線LR上で所属のコードパルスCSn
    を伝送してアンド回路Uによる論理演算の下に第
    1信号導線L上に少なくとも1つの周期的走査信
    号Sのそれぞれ相異なる信号状態SO,SUを識別
    するために、参照パルスRSn及びコードパルス
    CSnが第2信号導線LR上の前記アンド回路Uに
    入力される特許請求の範囲第1項記載の信号伝送
    方法。 3 追加的非周期的信号が監視信号から成る、特
    許請求の範囲第1項記載の信号伝送方法。 4 特に長さ又は角度の測定装置における少なく
    とも2つの信号導線を備えた装置における信号伝
    送方法にして、2つの信号状態を有する少なくと
    も1つの周期的信号が第1信号導線上で、そして
    少なくとも1つの非周期的信号が第2信号導線上
    で伝送される信号伝送方法を実施するための装置
    において、 第1アンド回路U1の少なくとも1つの反転さ
    れない第1入力並びに第2アンド回路U2の少な
    くとも1つの反転された第1入力はそれぞれ第1
    信号導線Lと接続しており、第1アンド回路U1
    の反転されない第2入力は非周期的信号RSnと、
    そして第2アンド回路U2の反転されない第2入
    力は追加的な非周期的信号CSnを入力され、両ア
    ンド回路U1,U2の出力はオア回路Oの入力に接
    続されており、その出力は第2信号導線LRを経
    て第3アンド回路U3及び第4アンド回路U4の反
    転されない第2入力と接続しており、そして第3
    アンド回路U3の少なくとも1つの反転されない
    第1入力と第4アンド回路U4の少なくとも1つ
    の反転された第1入力とはそれぞれ少なくとも1
    つの第1信号導線Lに接続していることを特徴と
    する信号伝送装置。 5 少なくとも1つの第1信号導線Lと第3アン
    ド回路U3及び第4アンド回路U4の出力が評価装
    置Wに接続されている、特許請求の範囲第4項記
    載の信号伝送装置。
JP59216479A 1983-10-17 1984-10-17 信号伝送方法及びその方法の実施のための装置 Granted JPS60101700A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE3337653.0 1983-10-17
DE19833337653 DE3337653A1 (de) 1983-10-17 1983-10-17 Verfahren zur signaluebertragung und einrichtung zur durchfuehrung des verfahrens

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS60101700A JPS60101700A (ja) 1985-06-05
JPH0426158B2 true JPH0426158B2 (ja) 1992-05-06

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ID=6212016

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US (1) US4688019A (ja)
EP (1) EP0155348B1 (ja)
JP (1) JPS60101700A (ja)
AT (1) ATE60966T1 (ja)
DE (2) DE3337653A1 (ja)

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