JPS62291507A - 測定装置 - Google Patents
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- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01D—MEASURING 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
- G01D5/00—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
- 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
- G01D5/244—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
- 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
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01D—MEASURING 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
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- G01D5/26—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 characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light
- G01D5/32—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 characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light
- G01D5/34—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 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
- G01D5/36—Forming the light into pulses
- G01D5/366—Particular pulse shapes
-
- 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
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- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
3、発明の詳細な説明
産業上の利用分野
本発明は2つの物体の相対位置を測定する測定装置に関
する。この装置では、測定器具は、目盛と、この目盛に
沿って目盛の測定方向に絶対的に割り当て\ある基準マ
ークを有し、走査ユニットが少なくとも一個の走査信号
を発生する目盛と基準信号を発生する基準マークを走査
し、基準マークの絶対値を目盛の走査で決定している。
する。この装置では、測定器具は、目盛と、この目盛に
沿って目盛の測定方向に絶対的に割り当て\ある基準マ
ークを有し、走査ユニットが少なくとも一個の走査信号
を発生する目盛と基準信号を発生する基準マークを走査
し、基準マークの絶対値を目盛の走査で決定している。
この種の測定装置は、特に加工しようとする工作物に関
して工具の相対距離を測定する工作機械、及び位置を調
べる及び/又は検査物体を測定する座標測定装置に導入
されている。
して工具の相対距離を測定する工作機械、及び位置を調
べる及び/又は検査物体を測定する座標測定装置に導入
されている。
従来の技術
この種の測定装置では、基準マークのところで生じる基
準信号をいろいろな方法で利用することができる。例え
ば、計数器の零点を再現するため、測定の初めに所定の
位置を出発するため及び後続する制御装置を動作させる
ためなどに利用される。
準信号をいろいろな方法で利用することができる。例え
ば、計数器の零点を再現するため、測定の初めに所定の
位置を出発するため及び後続する制御装置を動作させる
ためなどに利用される。
***特許第2540412号公報から、測定装置には向
い合わせに固定した間隔で目盛とこの目盛に絶対的に割
り当て\ある同一の基準マークがある。測定に必要な基
準マークの少なくとも1つを選択するためには、目盛板
の溝に滑動できる少なくとも1個の選択素子を磁石の形
にして配設している。走査ユニットは少なくとも1個の
週期信号を発生する目盛と基準信号を発生する基準マー
クを走査する。更に、この走査ユニットは、選択した基
準マーク令に属する選択要素を通り過ぎるとき、選択信
号を供給する開閉要素を保有している。選択した基準マ
ークの基準信号と付属する選択信号が同時に現われたと
きのみ後続する構成ユニットが制御信号を供給する。
い合わせに固定した間隔で目盛とこの目盛に絶対的に割
り当て\ある同一の基準マークがある。測定に必要な基
準マークの少なくとも1つを選択するためには、目盛板
の溝に滑動できる少なくとも1個の選択素子を磁石の形
にして配設している。走査ユニットは少なくとも1個の
週期信号を発生する目盛と基準信号を発生する基準マー
クを走査する。更に、この走査ユニットは、選択した基
準マーク令に属する選択要素を通り過ぎるとき、選択信
号を供給する開閉要素を保有している。選択した基準マ
ークの基準信号と付属する選択信号が同時に現われたと
きのみ後続する構成ユニットが制御信号を供給する。
しかしながら、この測定装置を工作機械に導入すると、
振動によって選択要素が溝の中でずれることがある。従
って、この選択要素を選択した基準マークに対して一義
的に割り当て\、この選択した基準マークを動作させる
ことは保証できない。狭い間隔で隣合っている基準マー
クでは、選択要素にそのようなずれがあると、誤った基
準マークが動作する。従って、誤った制御過程、例えば
零点にする過程が計数器の中で行われ、この計数器は誤
った測定結果になる。
振動によって選択要素が溝の中でずれることがある。従
って、この選択要素を選択した基準マークに対して一義
的に割り当て\、この選択した基準マークを動作させる
ことは保証できない。狭い間隔で隣合っている基準マー
クでは、選択要素にそのようなずれがあると、誤った基
準マークが動作する。従って、誤った制御過程、例えば
零点にする過程が計数器の中で行われ、この計数器は誤
った測定結果になる。
それ故、走査ユニットの移動方向に滑動できる各選択要
素は、選択しである各基準マークに関して再現性のある
位置で付加手段によって溝に固定されていなくてはなら
ない。
素は、選択しである各基準マークに関して再現性のある
位置で付加手段によって溝に固定されていなくてはなら
ない。
***特許第3245914号公報の測定器具には、目盛
とこの目盛に絶対的に割り当て\ある同一基準マークを
向い合わせに固設した間隔にしである測定装置が記載さ
れている。測定に必要な少なくとも1個の基準マークを
選択するために、その基準マークには走査ユニットの成
る要素によって走査される電気的に導入された少なくと
も一つの選択情報の目盛トラックが割り当て\ある。そ
れ故、基準マークの少なくとも一個を選択し、動作させ
ることができる。
とこの目盛に絶対的に割り当て\ある同一基準マークを
向い合わせに固設した間隔にしである測定装置が記載さ
れている。測定に必要な少なくとも1個の基準マークを
選択するために、その基準マークには走査ユニットの成
る要素によって走査される電気的に導入された少なくと
も一つの選択情報の目盛トラックが割り当て\ある。そ
れ故、基準マークの少なくとも一個を選択し、動作させ
ることができる。
この測定装置では、選択した基準マークに対して選択情
報を不変で一義的に割り当てることを保証しているが、
測定に必要な基準マークを選択するには、測定器具に所
属する選択情報を有する特別な目盛トラック及びこの選
択情報を走査する走査ユニット中に余分な要素が必要と
なる。
報を不変で一義的に割り当てることを保証しているが、
測定に必要な基準マークを選択するには、測定器具に所
属する選択情報を有する特別な目盛トラック及びこの選
択情報を走査する走査ユニット中に余分な要素が必要と
なる。
***特許第2952106号公報には、測定目盛板が目
盛とこの目盛に絶対的に割り当てた、それぞれ異なる線
条群の区分の基準マークを有する測定装置が提示されて
いる。測定に必要な個々の基準マークを選ぶには、走査
ユニット中で各基準マークにその都度同一の線条群の区
分を有する走査領分が割り当て\ある。この配置は比較
的経費がか\る。何故ならば、個々の基準マークを一義
的に指定できるために、個々の基準マークの線条群区分
及び所属する各走査領分自体を、最も厳密に相互に区分
しなければならない。この場合、走査装置は各基準マー
クに対する同一走査領分を持たなくてはならない。
盛とこの目盛に絶対的に割り当てた、それぞれ異なる線
条群の区分の基準マークを有する測定装置が提示されて
いる。測定に必要な個々の基準マークを選ぶには、走査
ユニット中で各基準マークにその都度同一の線条群の区
分を有する走査領分が割り当て\ある。この配置は比較
的経費がか\る。何故ならば、個々の基準マークを一義
的に指定できるために、個々の基準マークの線条群区分
及び所属する各走査領分自体を、最も厳密に相互に区分
しなければならない。この場合、走査装置は各基準マー
クに対する同一走査領分を持たなくてはならない。
***特許第8039488号公報は、測定目盛板に目盛
とこの目盛に絶対的に割り当てである同一基準マークを
同じ間隔にしである測定装置を引用している。個々の同
一基準マークを弁別するためには、各基準マークに符号
マークが割り当て\ある。しかし、この符号マークを走
査するため特別な走査領分が走査ユニットの走査板上に
必要となる。
とこの目盛に絶対的に割り当てである同一基準マークを
同じ間隔にしである測定装置を引用している。個々の同
一基準マークを弁別するためには、各基準マークに符号
マークが割り当て\ある。しかし、この符号マークを走
査するため特別な走査領分が走査ユニットの走査板上に
必要となる。
***特許第2416212号公報から、測定目盛板には
、目盛と、この目盛に絶対的に付属する同一基準マーク
のある測定装置が公知になっている。各基準マークの絶
対値はその基準マークから隣接する基準マークに対する
特別な間隔をその都度決めている。隣接する基準マーク
間の異なる間隔は増分式目盛を走査して検出される。
、目盛と、この目盛に絶対的に付属する同一基準マーク
のある測定装置が公知になっている。各基準マークの絶
対値はその基準マークから隣接する基準マークに対する
特別な間隔をその都度決めている。隣接する基準マーク
間の異なる間隔は増分式目盛を走査して検出される。
個別の同一基準マークを各々に識別するには、この基準
マーク及びそれに付属する隣接基準マークが走査され、
相互の特別な間隔を検出しなくてはならない。
マーク及びそれに付属する隣接基準マークが走査され、
相互の特別な間隔を検出しなくてはならない。
しかしながら、この測定装置では、測定距離そしてそれ
によって設置される同一基準マークの数が増加すればす
る程、より多くの異なった間隔が必要となる。従って、
割シ振っである間隔の量も長い基準マークは広い幅にな
っていて、そのような基準マークの絶対値を識別して測
定するためには、この基準マークと隣接するマークを走
査し、増分式の目盛が最大間隔に相当する目盛の長さを
通過しなければならない。従って、付属する長い間隔を
有するこれ等の基準マークを同定するには煩雑で時間が
か\す、このような測定装置を例えば、工作機械に導入
することは経済上杵されない。工作機械で工作中に、例
えば電源に問題が生じて、位置測定値を一時的に見失う
時には、他の測定過程に対する乱れを除去した後、前も
って測定装置の絶対基準位置を決めなければならない。
によって設置される同一基準マークの数が増加すればす
る程、より多くの異なった間隔が必要となる。従って、
割シ振っである間隔の量も長い基準マークは広い幅にな
っていて、そのような基準マークの絶対値を識別して測
定するためには、この基準マークと隣接するマークを走
査し、増分式の目盛が最大間隔に相当する目盛の長さを
通過しなければならない。従って、付属する長い間隔を
有するこれ等の基準マークを同定するには煩雑で時間が
か\す、このような測定装置を例えば、工作機械に導入
することは経済上杵されない。工作機械で工作中に、例
えば電源に問題が生じて、位置測定値を一時的に見失う
時には、他の測定過程に対する乱れを除去した後、前も
って測定装置の絶対基準位置を決めなければならない。
測定装置の絶対基準位置を再び決定することは、時間的
な理由から最も近くにある基準マークによって行われる
。
な理由から最も近くにある基準マークによって行われる
。
この最近接基準マークを識別し、これによって絶対基準
位置の再決定に対しその絶対値を測定するためには、こ
の基準マークとこのマークに付属する隣接基準マークが
走査され、対向する特別な間隔を増分式目盛の走査によ
って検出されなくてはならない。この特別な間隔が非常
に大きいときには、この基準マークを識別することはそ
れに応じて時間がか\す、工作機械の遊び時間を増大さ
せてしまう。結局、この種の大きい間隔を往々現在の工
作物の幾何学的な大きさに渡って走査することは不可能
である。
位置の再決定に対しその絶対値を測定するためには、こ
の基準マークとこのマークに付属する隣接基準マークが
走査され、対向する特別な間隔を増分式目盛の走査によ
って検出されなくてはならない。この特別な間隔が非常
に大きいときには、この基準マークを識別することはそ
れに応じて時間がか\す、工作機械の遊び時間を増大さ
せてしまう。結局、この種の大きい間隔を往々現在の工
作物の幾何学的な大きさに渡って走査することは不可能
である。
解決すべき課題
本発明の課題は、上記の類に属する測定装置で個々の基
準マークの絶対値を識別し測定するために時間の浪費を
低減する単位長さあたシの基準マークの数を増大するこ
とにある。
準マークの絶対値を識別し測定するために時間の浪費を
低減する単位長さあたシの基準マークの数を増大するこ
とにある。
課題を解決する手段
本発明により、上記課題は以下のようにして解決されて
いる。即ち、各基準マーク(R9)(n=1.、2.
g…)の絶対値を決めるだめには、この基準マーク(R
rl) と少なくとも二つの他の基準7−り(Rn−
2・Rn−1: Rn−1lRn+1 : Rn+1−
Rn−1−2)の間の間隔(dn−2+dn−1: d
n−1+dn : dn+dn+1 )を測定すること
である。
いる。即ち、各基準マーク(R9)(n=1.、2.
g…)の絶対値を決めるだめには、この基準マーク(R
rl) と少なくとも二つの他の基準7−り(Rn−
2・Rn−1: Rn−1lRn+1 : Rn+1−
Rn−1−2)の間の間隔(dn−2+dn−1: d
n−1+dn : dn+dn+1 )を測定すること
である。
発明の効果
本発明によって得られる利点は特に次のことにある、即
ち、各基準マークの絶対値を定める連続している少なく
とも二つの間隔を提示した検査によって、余分な出費な
しに、しかも余分な物なしで、測定目盛板上の基準マー
クの密な並びが得られ、測定装置中の計数器の計数状態
を制御したり、又はこの計数状態を補正することはより
狭い間隔で行うことができる。組み合わせによって主に
これ等の間隔の中の二つの間隔は幾重にもでき、これ等
の個々の間隔は一般に分離されなければならないので、
これ等の二つの間隔の全体の長さは既知の一つの間隔よ
りも短かい。従って、測定目盛板上に追加基準マークを
設置するためのスペースをかなり取ることができ、故障
したとき、基準位置を再度得るために、この故障を除去
したのち、隣接した基準マークの絶対値を決定する時間
の消費が少なくなる。
ち、各基準マークの絶対値を定める連続している少なく
とも二つの間隔を提示した検査によって、余分な出費な
しに、しかも余分な物なしで、測定目盛板上の基準マー
クの密な並びが得られ、測定装置中の計数器の計数状態
を制御したり、又はこの計数状態を補正することはより
狭い間隔で行うことができる。組み合わせによって主に
これ等の間隔の中の二つの間隔は幾重にもでき、これ等
の個々の間隔は一般に分離されなければならないので、
これ等の二つの間隔の全体の長さは既知の一つの間隔よ
りも短かい。従って、測定目盛板上に追加基準マークを
設置するためのスペースをかなり取ることができ、故障
したとき、基準位置を再度得るために、この故障を除去
したのち、隣接した基準マークの絶対値を決定する時間
の消費が少なくなる。
本発明の有利な構成は実施態様項に引用されている。
実施例及び作用
本発明の実施例を図面に基き詳しく説明する。
第1図には、増分式の光電式測長装置が模式的な側面図
にして示しである。この測長装置は、目盛板の形状をし
ている測長器具Mと相対距離を測る必要のある対象物体
に図示していないが接続されている走査ユニットAから
できている。
にして示しである。この測長装置は、目盛板の形状をし
ている測長器具Mと相対距離を測る必要のある対象物体
に図示していないが接続されている走査ユニットAから
できている。
上記の二つの対象物は、例えば工作機械の固定台と移動
台によって形成されている。目盛板M上には、増分式の
目盛Tが取シ付けである。この目盛Tは透過光で無接触
の光電方式にして走査ユニツ)Aにより走査される。走
査ユニットAには光源L1集束レンズに1走査板AP・
及び受光板PP、がある。
台によって形成されている。目盛板M上には、増分式の
目盛Tが取シ付けである。この目盛Tは透過光で無接触
の光電方式にして走査ユニツ)Aにより走査される。走
査ユニットAには光源L1集束レンズに1走査板AP・
及び受光板PP、がある。
第3図には、目盛板M1走査板AP及び受光板PPが平
面図にして示しである。目盛板Mには、周期間隔Pの増
分式目盛Tが等間隔の線状格子の形にしてあり、この目
盛Tに沿って測定方向Xに向けて不規則であるが一定し
た線状の割り付は区分を有する同一基準マークRn(n
−1,2,31111つがあり、この基準マークは増分
式の目盛Tに絶対的に付属させである。この基準マーク
Rnには、測定方向Xで定まる相対間隔dn(n= 1
.2.3 amつがあり、これを以下により詳しく説明
する。目盛Tを走査するには、走査板APに二個の走査
目盛ATa、 ATb がある。この走査目盛は目盛
Tと同じ周期長Pを有し、目盛Tと同一であるが、測定
方向Xで周期長Pの4分の1はどずらしである。目盛T
を走査するためには、更に受光素子板PP上に二個の受
光素子pa、pbが配設しである。これ等の素子はそれ
ぞれ走査板APの二つの走査目盛ATa、ATbに割り
当て\ある。
面図にして示しである。目盛板Mには、周期間隔Pの増
分式目盛Tが等間隔の線状格子の形にしてあり、この目
盛Tに沿って測定方向Xに向けて不規則であるが一定し
た線状の割り付は区分を有する同一基準マークRn(n
−1,2,31111つがあり、この基準マークは増分
式の目盛Tに絶対的に付属させである。この基準マーク
Rnには、測定方向Xで定まる相対間隔dn(n= 1
.2.3 amつがあり、これを以下により詳しく説明
する。目盛Tを走査するには、走査板APに二個の走査
目盛ATa、 ATb がある。この走査目盛は目盛
Tと同じ周期長Pを有し、目盛Tと同一であるが、測定
方向Xで周期長Pの4分の1はどずらしである。目盛T
を走査するためには、更に受光素子板PP上に二個の受
光素子pa、pbが配設しである。これ等の素子はそれ
ぞれ走査板APの二つの走査目盛ATa、ATbに割り
当て\ある。
目盛板Mに対して走査ユニットAを測定方向目盛Tと両
走査目盛板ATa 、ATbによって変調され、2つの
周期走査信号Sa、Sbを発生する2つの受光素子pa
、pbに入射し。上記走査信号はトリガー用の演算処
理装置AWのトリガ一段TSに導入される(第1図参照
)。このトリガ一段は2つの走査信号Sa 、 Sb
、から2つの矩形波信号[a 、IJbを発生する。こ
れ等の矩形波信号は演算処理装置AW中で方向識別器R
Dを経由して方向識別器RDによって発生したパルスJ
a、Ib ’t:指令された方向に計数するアップ・ダ
ウン計数器Zに導入される。アップ・ダウン計数器Zに
よって提令される向きに、目盛ユニットは目盛板Mの増
分式目盛Tの周期間隔を有しているが、2つの物体の相
対位置に対する測定値MWとしてこの位置測定値MWを
デジタル表示する表示ユニットに導入する。方向識別器
RD中における測定方向Xの識別は、2つの走査目盛A
Ta 。
走査目盛板ATa 、ATbによって変調され、2つの
周期走査信号Sa、Sbを発生する2つの受光素子pa
、pbに入射し。上記走査信号はトリガー用の演算処
理装置AWのトリガ一段TSに導入される(第1図参照
)。このトリガ一段は2つの走査信号Sa 、 Sb
、から2つの矩形波信号[a 、IJbを発生する。こ
れ等の矩形波信号は演算処理装置AW中で方向識別器R
Dを経由して方向識別器RDによって発生したパルスJ
a、Ib ’t:指令された方向に計数するアップ・ダ
ウン計数器Zに導入される。アップ・ダウン計数器Zに
よって提令される向きに、目盛ユニットは目盛板Mの増
分式目盛Tの周期間隔を有しているが、2つの物体の相
対位置に対する測定値MWとしてこの位置測定値MWを
デジタル表示する表示ユニットに導入する。方向識別器
RD中における測定方向Xの識別は、2つの走査目盛A
Ta 。
ATbの相互の位相のずれが周期間隔Pの4分の1はど
であるため、2つの矩形信号Ua、Ubの位相のすれが
90°であることに基いて行われる。
であるため、2つの矩形信号Ua、Ubの位相のすれが
90°であることに基いて行われる。
目盛板Mの個々の同一基準マークRnを走査するだめに
、走査板APは線状区分にして、基準マークRnの線状
区分と同一の基準走査素子RATを有する。個々の同一
な基準マークRnを走査するためには、更に受光素子板
PP上に基準受光素子RPが基準走査素子として設置し
である。この基準受光素子は走査板APの基準走査目盛
RATに付属している。
、走査板APは線状区分にして、基準マークRnの線状
区分と同一の基準走査素子RATを有する。個々の同一
な基準マークRnを走査するためには、更に受光素子板
PP上に基準受光素子RPが基準走査素子として設置し
である。この基準受光素子は走査板APの基準走査目盛
RATに付属している。
第2図には、よく知られた目盛板Mが周期間隔Pの増分
式目盛Tと、この目盛Tに沿って測定方向Xに向けて一
定の規則正しい線状区分の同一基準マークRnを有する
。この線条区分は増分式区分子に絶対的に割り当て\あ
る。この要素に関しては、第2図と第3図の両方の目盛
板Mの間に一致がある。
式目盛Tと、この目盛Tに沿って測定方向Xに向けて一
定の規則正しい線状区分の同一基準マークRnを有する
。この線条区分は増分式区分子に絶対的に割り当て\あ
る。この要素に関しては、第2図と第3図の両方の目盛
板Mの間に一致がある。
第2図には、左から右に向けて第1基準マークR1と第
2基準マークR2の間に第1間隔d1、第2と第3基準
マークd2.R5の間で第2間隔d2、第3と第4基準
マークR3,R4の間で第3間隔d3、等々がある。こ
の場合、間隔d1の数字1は間隔の単位で、間隔d2.
d3…の数字2,3…はこの間隔の単位の整数倍である
。この間隔の単位は実施例では増分式目盛Tの周期間隔
Pの2つの目盛間隔になる。基準マークRnの隣接する
基準マークRn + 1に対するこれ等の間隔dn(n
= j、2.3 aam )は増分式目盛Tに関して同
一基準マークRn。
2基準マークR2の間に第1間隔d1、第2と第3基準
マークd2.R5の間で第2間隔d2、第3と第4基準
マークR3,R4の間で第3間隔d3、等々がある。こ
の場合、間隔d1の数字1は間隔の単位で、間隔d2.
d3…の数字2,3…はこの間隔の単位の整数倍である
。この間隔の単位は実施例では増分式目盛Tの周期間隔
Pの2つの目盛間隔になる。基準マークRnの隣接する
基準マークRn + 1に対するこれ等の間隔dn(n
= j、2.3 aam )は増分式目盛Tに関して同
一基準マークRn。
Rn+1の絶対値を表わし、基準マークRn、Rn+1
の中心(基準中心)間に延びている。
の中心(基準中心)間に延びている。
走査ユニットAが第2図の目盛板Mに関して左から右の
測定方向に移動すると、第3図の走査板APの基準走査
区分RATと受光素子板PPの基準受光素子RPによっ
て基準マークR,、R2゜R3… を走査して、受光素
子RPは同一基準マークRnに付属する区別のできない
同一基準信号R8nを発生する。この基準信号R8nは
基準パルスRI。を出すトリガ段TSに導入される。上
記基準パルスRInは絶対値測定装置ABを動作させる
。この種の公知の絶対値測定装置ABは、例えば***特
許第2416212号公報に記載されていて、1個の計
数状態記憶器、1個の計数器比較器、1個の付属装置及
び論理結合回路を有する。
測定方向に移動すると、第3図の走査板APの基準走査
区分RATと受光素子板PPの基準受光素子RPによっ
て基準マークR,、R2゜R3… を走査して、受光素
子RPは同一基準マークRnに付属する区別のできない
同一基準信号R8nを発生する。この基準信号R8nは
基準パルスRI。を出すトリガ段TSに導入される。上
記基準パルスRInは絶対値測定装置ABを動作させる
。この種の公知の絶対値測定装置ABは、例えば***特
許第2416212号公報に記載されていて、1個の計
数状態記憶器、1個の計数器比較器、1個の付属装置及
び論理結合回路を有する。
例えば、第2基準マークR2の絶対値を決定するには、
左から右に正の測定方向Xに向けて、第1基準マークR
1、次いで第2基準マークR2を走査する。第1基準マ
ークR1を走査して生じた第1基準パルスR11はこの
第1時点で絶対値測定装置ABの計数状態記憶器中のア
ップ・ダウン計数器Zの計数状態を記憶する。第2基準
マークR2を走査して生ずる第2基準パルスRI2はこ
の第2時点でアップ・ダウン計数器Zの折々の計数状態
と計数状態記憶器の計数状態間の差を検出する計数状態
比較器と動作させる。両計数状態のこの差は第1基準マ
ークR1と第2基準マークR2の間の第1間@d1を表
わしている。計数状態比較器のこの第1間隔d1は、計
数状態を点検するため又は誤計数状態のときその計数状
態を修正するだめのアップ・ダウン計数器Zのところで
、第2基準マークR2の付属する絶対値を出力する所属
装置に導入される。
左から右に正の測定方向Xに向けて、第1基準マークR
1、次いで第2基準マークR2を走査する。第1基準マ
ークR1を走査して生じた第1基準パルスR11はこの
第1時点で絶対値測定装置ABの計数状態記憶器中のア
ップ・ダウン計数器Zの計数状態を記憶する。第2基準
マークR2を走査して生ずる第2基準パルスRI2はこ
の第2時点でアップ・ダウン計数器Zの折々の計数状態
と計数状態記憶器の計数状態間の差を検出する計数状態
比較器と動作させる。両計数状態のこの差は第1基準マ
ークR1と第2基準マークR2の間の第1間@d1を表
わしている。計数状態比較器のこの第1間隔d1は、計
数状態を点検するため又は誤計数状態のときその計数状
態を修正するだめのアップ・ダウン計数器Zのところで
、第2基準マークR2の付属する絶対値を出力する所属
装置に導入される。
第2基準マークR2の絶対値を右から左の負の測定方向
に向けて測定するためには、第3基準マークR3、次い
で第2基準マークR2を走査する。
に向けて測定するためには、第3基準マークR3、次い
で第2基準マークR2を走査する。
上述と同じ方法で第3基準パルスRI3と第2基準パル
スRI2によって検出される計数状態比較器の第2間隔
d2は、第2基準マークR2の付属する絶対値を計数状
態を同じように点検するアップ・ダウン計数器2に出力
するか、誤計数状態のときその計数状態を修正する付属
装置に導入される。
スRI2によって検出される計数状態比較器の第2間隔
d2は、第2基準マークR2の付属する絶対値を計数状
態を同じように点検するアップ・ダウン計数器2に出力
するか、誤計数状態のときその計数状態を修正する付属
装置に導入される。
各同一基準マークRnに属する絶対値は、正か又は負の
測定方向に応じて、付属する特別な間隔dn−1,dn
に依存し付属装置に表の形にして記憶しである。この場
合、正の測定方向Xに対して、間隔dn−1の表が、負
の測定方向Xに対して間隔dnO表が準備されている。
測定方向に応じて、付属する特別な間隔dn−1,dn
に依存し付属装置に表の形にして記憶しである。この場
合、正の測定方向Xに対して、間隔dn−1の表が、負
の測定方向Xに対して間隔dnO表が準備されている。
そのときの正又は負の測定方向は、方向識別器RDの方
向パルスRDIによって絶対値決定装置ABに引き渡さ
れる。更に、基準マークRnの絶対値を決定することに
よって、乱れで失われた基準位置が、この乱れを除去し
た後、隣接している基準マークRnの絶対値を決定して
再び獲得できる。
向パルスRDIによって絶対値決定装置ABに引き渡さ
れる。更に、基準マークRnの絶対値を決定することに
よって、乱れで失われた基準位置が、この乱れを除去し
た後、隣接している基準マークRnの絶対値を決定して
再び獲得できる。
しかしながら、この既知の目盛板Mの測定長が長くなり
、それによって用意する同一基準マークRnO数が増せ
ば増す程、より多くの異なった間隔dnが必要になる。
、それによって用意する同一基準マークRnO数が増せ
ば増す程、より多くの異なった間隔dnが必要になる。
従って、付属する最長間隔dnの基準マークRnが互に
幅を広くして置かれ、この基準マークRnと隣接する基
準マークRn +1を走査して、この基準マークR6を
識別し、決定するため、この最大間隔dnに対応する増
分式目盛Tの目盛の間隔を残しておく必要がある。
幅を広くして置かれ、この基準マークRnと隣接する基
準マークRn +1を走査して、この基準マークR6を
識別し、決定するため、この最大間隔dnに対応する増
分式目盛Tの目盛の間隔を残しておく必要がある。
この基準マークRnの絶対値を識別し、決定をする場合
時間の浪費を低減するため、そして、単位測定長あたり
の基準マークRnO数を増すために、各基準マークRn
の絶対値を決定する少々くとも2つの連続する間隔dn
−2+dn−1: dn−I Tdn’+dn vdn
+1 をこの基準マークRnと少なくとも2つの隣接す
る基準マークRn −2+ Rn−1: Rn−1rR
n−1−1:Rn−)−1tRn+2 の間で調べる
ことが推薦される。
時間の浪費を低減するため、そして、単位測定長あたり
の基準マークRnO数を増すために、各基準マークRn
の絶対値を決定する少々くとも2つの連続する間隔dn
−2+dn−1: dn−I Tdn’+dn vdn
+1 をこの基準マークRnと少なくとも2つの隣接す
る基準マークRn −2+ Rn−1: Rn−1rR
n−1−1:Rn−)−1tRn+2 の間で調べる
ことが推薦される。
例えば、第3図で3番目の基準マークR3の絶対値を決
めるためには、正の測定方向Xで左から右に第1基準マ
ークR1、次いで第2基準マークR2が走査される。第
1基準マークR1を走査して生ずる第1基準パルスRI
、は、この第1時点でアップ・ダウン計数器の計数状態
を絶対値測定装置ABの計数状態記憶器に記憶する。第
2基準マークR2を走査して生ずる第2基準パルスRI
2は、この第2時点でアップ・ダウン計数器のその時の
計数状態と計数状態記憶器の間の差を検出する計数状態
比較器を動作させる。2つの計数状態の間のこの差が第
1基準マークR1と第2基準マークR2の間の第1間隔
d1を表わす。
めるためには、正の測定方向Xで左から右に第1基準マ
ークR1、次いで第2基準マークR2が走査される。第
1基準マークR1を走査して生ずる第1基準パルスRI
、は、この第1時点でアップ・ダウン計数器の計数状態
を絶対値測定装置ABの計数状態記憶器に記憶する。第
2基準マークR2を走査して生ずる第2基準パルスRI
2は、この第2時点でアップ・ダウン計数器のその時の
計数状態と計数状態記憶器の間の差を検出する計数状態
比較器を動作させる。2つの計数状態の間のこの差が第
1基準マークR1と第2基準マークR2の間の第1間隔
d1を表わす。
つまり、計数状態比較器の第1間隔d1は付属装置に導
入され、アップ拳ダウン計数器Zのその時の計数状態が
、第2時点で計数状態記憶器に記憶される。
入され、アップ拳ダウン計数器Zのその時の計数状態が
、第2時点で計数状態記憶器に記憶される。
次に行われる第3基準マークR3を走査して生ずる第3
基準パルスRI3は、この第3時点で、アップ・ダウン
計数器のその時の計数状態と計数状態記憶器の計数状態
との差を検出する計数状態比較器を動作させる。両計数
状態の間のこの差は、第2基準マークR2と第3基準マ
ークR6間の第2間隔d1を表わしている。即ち、計数
状態比較器のこの第2間隔d1は、同じ様に付属装置に
導入される。第1間隔d1及び第2間隔d1が提出され
ると、付属装置は第3基準マークR3の付属する絶対値
を計数状態を制御する、あるいは計数状態が誤っている
ときその状態を修正するアップ・ダウン計数器Zに出力
する。
基準パルスRI3は、この第3時点で、アップ・ダウン
計数器のその時の計数状態と計数状態記憶器の計数状態
との差を検出する計数状態比較器を動作させる。両計数
状態の間のこの差は、第2基準マークR2と第3基準マ
ークR6間の第2間隔d1を表わしている。即ち、計数
状態比較器のこの第2間隔d1は、同じ様に付属装置に
導入される。第1間隔d1及び第2間隔d1が提出され
ると、付属装置は第3基準マークR3の付属する絶対値
を計数状態を制御する、あるいは計数状態が誤っている
ときその状態を修正するアップ・ダウン計数器Zに出力
する。
第3基準マークの絶対値を測定するため、第5番目の基
準マークR5、次いで第4番目の基準マークR4が右か
ら左に向う測定方向に走査される。第5番目の基準マー
クR5を走査して生じた第5基準パルスfttsはこの
最初の時点で絶対値測定装置ABの計数状態記憶器中で
アップ・ダウン計数器の計数状態を記憶する。第4基準
マークR4を走査して生ずる第4基準パルスRI4は、
この第2時点で、アップ・ダウン計数器のその時の計数
状態と計数状態記憶器の計数状態との間の差の値を検出
する計数比較器を動作させる。
準マークR5、次いで第4番目の基準マークR4が右か
ら左に向う測定方向に走査される。第5番目の基準マー
クR5を走査して生じた第5基準パルスfttsはこの
最初の時点で絶対値測定装置ABの計数状態記憶器中で
アップ・ダウン計数器の計数状態を記憶する。第4基準
マークR4を走査して生ずる第4基準パルスRI4は、
この第2時点で、アップ・ダウン計数器のその時の計数
状態と計数状態記憶器の計数状態との間の差の値を検出
する計数比較器を動作させる。
2つの計数状態間の差の値は第5基準マークR5と第4
基準マークR4間の第1間隔d2を表わしている。計数
状態比較器のこの第1間隔d2は、付属装置に導入され
、アップ・ダウン計数器のその時の計数状態が、この第
2時点で記憶される。
基準マークR4間の第1間隔d2を表わしている。計数
状態比較器のこの第1間隔d2は、付属装置に導入され
、アップ・ダウン計数器のその時の計数状態が、この第
2時点で記憶される。
次いで、第3基準マークR3を走査して生じた第3基準
パルスRI3は、この第3時点で、アップ・ダウン計数
器のその時の計数状態と計数状態記憶器の計数状態との
間の差の値を検出する計数状態比較器を動作させる。2
つの計数状態間のこの差の値は、第4基準マークR4と
第3基準マークR3間の第2間隔d2を表わす。計数比
較器のこの第2間隔d2は、同様に付属装置に導入され
る。第1間隔d2と第2間隔d2を提出して、付属装置
は第8基準マークR3の付属する絶対値を計数状態を調
べる、又はこの計数状態を誤りのある計数状態の場合に
、修正するアップ・ダウン計数器に出力する。
パルスRI3は、この第3時点で、アップ・ダウン計数
器のその時の計数状態と計数状態記憶器の計数状態との
間の差の値を検出する計数状態比較器を動作させる。2
つの計数状態間のこの差の値は、第4基準マークR4と
第3基準マークR3間の第2間隔d2を表わす。計数比
較器のこの第2間隔d2は、同様に付属装置に導入され
る。第1間隔d2と第2間隔d2を提出して、付属装置
は第8基準マークR3の付属する絶対値を計数状態を調
べる、又はこの計数状態を誤りのある計数状態の場合に
、修正するアップ・ダウン計数器に出力する。
第2図及び第3図に、基準マークR1+ Rn+ 1の
中点(基準中心)間の間隔dnが広げである。
中点(基準中心)間の間隔dnが広げである。
この基準中心は増分式目盛Tに対する基準マークの絶対
位置に印をつけている。間隔dnはn個の間隔単位に相
当するもので、この間隔単位は増分式目盛Tの周期の長
さPである目盛の単位の2倍に相当する。
位置に印をつけている。間隔dnはn個の間隔単位に相
当するもので、この間隔単位は増分式目盛Tの周期の長
さPである目盛の単位の2倍に相当する。
第2図には、よく知られた目盛板Mが7個の基準マーク
R1〜R7と6つの相対する特殊間隔d1〜d6を有す
し、これ等は互に区別されなくてはならない。第3図で
、目盛板Mには、11個の基準マークR1〜R11、及
び10の相体する間隔d1〜d3がある。この11個の
基準マークR1〜R11に対して、たった3つの異なる
間隔d1〜d3を必要とするので、第3図によるこの1
1個の基準マークR1〜R11は、第2図による7個の
基準マークR1〜R7よりもスペースの消耗が少ない。
R1〜R7と6つの相対する特殊間隔d1〜d6を有す
し、これ等は互に区別されなくてはならない。第3図で
、目盛板Mには、11個の基準マークR1〜R11、及
び10の相体する間隔d1〜d3がある。この11個の
基準マークR1〜R11に対して、たった3つの異なる
間隔d1〜d3を必要とするので、第3図によるこの1
1個の基準マークR1〜R11は、第2図による7個の
基準マークR1〜R7よりもスペースの消耗が少ない。
上に述べて来たように、基準マークRnの絶対値を識別
し、測定するためには、主に2つの連続する間隔dn−
2+ dn−1: dn−1+ dn : dn +
dn+1を関係づけている。しかし、この目的【対して
二つの間隔以上を選ぶこともできる。第3図から明らか
なように、2つの間隔の組み合わせは、等しい間隔又は
等しくない間隔を有している。正の測定方向X及び負の
測定方向Xで2つの間隔の同じ組み合わせが現われるが
、これは各測定方向Xを手がかりに区別できる。
し、測定するためには、主に2つの連続する間隔dn−
2+ dn−1: dn−1+ dn : dn +
dn+1を関係づけている。しかし、この目的【対して
二つの間隔以上を選ぶこともできる。第3図から明らか
なように、2つの間隔の組み合わせは、等しい間隔又は
等しくない間隔を有している。正の測定方向X及び負の
測定方向Xで2つの間隔の同じ組み合わせが現われるが
、これは各測定方向Xを手がかりに区別できる。
第3図には、測定長あたυできる限シ多くの基準マーク
Rnを設置するため、右から左に向けて最も狭い間隔d
nの異なった組み合わせが示しである。下表の第1列に
、第2図による間隔dnO数n1及び第2列に第3図に
よる間隔dnO数nが記載しである。この数nは間隔の
単位のn倍を意味するもので、こ\では、間隔の単位(
吐増分式目盛Tの周期長さPを有する目盛単位の2倍に
なる。
Rnを設置するため、右から左に向けて最も狭い間隔d
nの異なった組み合わせが示しである。下表の第1列に
、第2図による間隔dnO数n1及び第2列に第3図に
よる間隔dnO数nが記載しである。この数nは間隔の
単位のn倍を意味するもので、こ\では、間隔の単位(
吐増分式目盛Tの周期長さPを有する目盛単位の2倍に
なる。
この表から明らかになように、第2図の公知の目盛板M
では、18個の基準マークを持込むのに153の間隔の
単位の区間Sが、また第3図による本発明の目盛板Mで
は、同じように18個の基準マークを持込むには、わず
か41間隔の単位の区間を必要とする。
では、18個の基準マークを持込むのに153の間隔の
単位の区間Sが、また第3図による本発明の目盛板Mで
は、同じように18個の基準マークを持込むには、わず
か41間隔の単位の区間を必要とする。
基準マークの検出した絶対値を手がかりにして、この絶
対値に関する2つの間隔で測定方向に先行する基準マー
クを完結する。
対値に関する2つの間隔で測定方向に先行する基準マー
クを完結する。
上記の実施例では、有利な方法として同一な基準マーク
を設置したが、異なる基準マークを有する測定装置でも
、本発明は効果的に導入できる。
を設置したが、異なる基準マークを有する測定装置でも
、本発明は効果的に導入できる。
図示していないが、基準マークRnは少なくとも2本の
平行に並べた基準マーク用トラック上にも配設できる。
平行に並べた基準マーク用トラック上にも配設できる。
このようにすると、基準マークRnは互を非常に密に並
べることができる。各トラックの基準マークRnはそれ
に所属する基準マーク走査要素によって走査され、得ら
れた基準信号は演算処理装置中で適切な方法によシ演算
処理される。
べることができる。各トラックの基準マークRnはそれ
に所属する基準マーク走査要素によって走査され、得ら
れた基準信号は演算処理装置中で適切な方法によシ演算
処理される。
第1図は増分式光電側表装置の模式的側面図で、第2図
は基準マークを有する測定器具の平面図で、第3図は基
準マークを有する測定器具、走査板及び受光板の平面で
ある。 引用記号:A…走査ユニット、M…測定目盛板、AP…
走査板、PP…受光板、AW…演算処理装置。 算処理装置。
は基準マークを有する測定器具の平面図で、第3図は基
準マークを有する測定器具、走査板及び受光板の平面で
ある。 引用記号:A…走査ユニット、M…測定目盛板、AP…
走査板、PP…受光板、AW…演算処理装置。 算処理装置。
Claims (8)
- (1)測定目盛板には、目盛と測定方向に向けこの目盛
に沿って絶対的に配設した基準マークがあり、走査ユニ
ットが少なくとも1個の走査信号を発生する目盛と、基
準信号を発生する基準マークを走査し、基準マークの絶
対値を目盛の走査で決定している2つの物体の相対位置
を測定する測定装置において、各基準マーク(R_n;
n=1、2、3…)の絶対値を定めるため、この基準マ
ーク(R_n)と他の少なくとも2つの基準マーク(R
_n_−_2、R_n_−_4;R_n_−_1、R_
n_+_1;R_n_+_1R_n_+_2)との間の
間隔(d_n_−_2、d_n_−_1;d_n_−_
1、d_n;d_n、d_n_+_1)が検出されるこ
とを特徴とする測定装置。 - (2)上記の少なくとも2つの間隔(d_n_−_2、
d_n_−_1;d_n_−_1、d_n;d_n、d
_n_+_1)各基準マーク(R_n)の絶対値を定め
る絶対値測定装置(AB)に導入できることを特徴とす
る特許請求の範囲第1項記載の測定装置。 - (3)絶対値測定装置(AB)には、計数状態記憶器、
計数状態比較器及び予め作成された間隔の表を有する付
属装置があることを特徴とする特許請求の範囲第2項記
載の測定装置。 - (4)付属装置には、各基準マーク(R_n)の絶対値
を決定する少なくとも2つの間隔(d_n_−_2、d
_n_−_1;d_n_−_1、d_n;d_n、d_
n_+_1)が記憶されていることを特徴とする特許請
求の範囲第3項記載の測定装置。 - (5)正の測定方向X及び負の測定方向Xで少なくとも
2つの連続する間隔(d_n_−_2、d_n_−_1
;d_n_−_1、d_n;d_n、d_n_+_1)
の同一である組み合わせが、実際に行う測定方向Xごと
に区別できることを特徴とする特許請求の範囲第1項記
載の測定装置。 - (6)少なくとも2つの連続する間隔(d_n_−_2
、d_n_−_1;d_n_−_1、d_n、d_n、
d_n_+_1)の組み合わせは各測定方向で判別され
ていることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の測
定装置。 - (7)間隔(d_n)は増分式目盛(T)の周期長(P
)である目盛単位の整数倍であることを特徴とする特許
請求の範囲第1項記載の測定装置。 - (8)基準マーク(R_n)は少なくとも二つの並列目
盛トラック上に配設してあることを特徴とする特許請求
の範囲第1項記載の測定装置。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE8613887U DE8613887U1 (de) | 1986-05-22 | 1986-05-22 | Meßeinrichtung |
DE19863617254 DE3617254A1 (de) | 1986-05-22 | 1986-05-22 | Messeinrichtung |
DE3617254.5 | 1986-05-22 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS62291507A true JPS62291507A (ja) | 1987-12-18 |
JPH0551847B2 JPH0551847B2 (ja) | 1993-08-03 |
Family
ID=39414928
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP62097660A Granted JPS62291507A (ja) | 1986-05-22 | 1987-04-22 | 測定装置 |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4793067A (ja) |
EP (1) | EP0246404B1 (ja) |
JP (1) | JPS62291507A (ja) |
BR (1) | BR8702620A (ja) |
DE (2) | DE8613887U1 (ja) |
ES (1) | ES2037674T3 (ja) |
Cited By (4)
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---|---|---|---|---|
JPH0571984A (ja) * | 1991-03-12 | 1993-03-23 | Philips Gloeilampenfab:Nv | 絶対位置測定装置 |
JP2011220864A (ja) * | 2010-04-09 | 2011-11-04 | Mitsutoyo Corp | 光学式基準位置検出型エンコーダ |
JP2011226864A (ja) * | 2010-04-16 | 2011-11-10 | Mitsutoyo Corp | 光学式絶対位置測長型エンコーダ |
WO2016143039A1 (ja) * | 2015-03-09 | 2016-09-15 | 富士機械製造株式会社 | 検出装置及び介助ロボット |
Families Citing this family (28)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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