EP1085291A2

Device for determination of positions and faults in guidance

Abstract

Device has a position scale (10) with graduation divisions (11.1, 11.2) and guide error scales (12a, 12b) arranged perpendicularly to the position scale. Combined position and guide error scanning units (20, 30) are arranged above the scales so that they move relative to the scales. A common light source is used for scanning both scales.

EP1085291A2, drawing sheet 1
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9 claims: 9 independent, 0 dependent

  1. 1
    Apparatus for determining the position and determination of management errors, consisting ofa scale (10;100) arranged in a position measuring direction (x) Position measuring scale (11;111) and adjacent on both sides for position measurement scale (11;111) arranged guide error measuring graduations (12a, 12b;112a, 112b) perpendicular to the position measuring graduation (X) are arranged,a position determination scanning unit (20, 30), said and the scale (10;100) are movable relative to each other and the position determination scanning unit (20, 30) for generating position measuring signals the position measuring graduation (11;111) and scansat least one guide error scanning unit (30;300), wherein the Guide error scanning unit (30;300) along with the position determination scanning unit (20) relatively with respect to the scale (10;100) movable and to generate guidance error measuring signals the at least one guide error scanning unit (30;300), the guide error measuring graduations (11;111) scans. Vorrichtung zur Positionsbestimmung und Ermittlung von Führungsfehlern, bestehend aus - einem Maßstab (10;100) mit einer in Positions-Meßrichtung (x) angeordneten Positions-Meßteilung (11;111) sowie beidseitig benachbart zur Positions-Meßteilung (11;111) angeordneten Führungsfehler-Meßteilungen (12a, 12b;112a, 112b), die senkrecht zur Positions-Meßteilung (x) angeordnet sind,- einer Positionsbestimmungs-Abtasteinheit (20, 30), wobei diese und der Maßstab (10;100) relativ zueinander beweglich sind und die Positionsbestimmungs-Abtasteinheit (20, 30) zur Erzeugung von Positions-Meßsignalen die Positions-Meßteilung (11;111) abtastet sowie- mindestens einer Führungsfehler-Abtasteinheit (30;300), wobei die Führungsfehler-Abtasteinheit (30;300) zusammen mit der Positionsbestimmungs-Abtasteinheit (20) relativ gegenüber dem Maßstab (10;100) beweglich ist und zur Erzeugung von Führungsfehler-Meßsignalen die mindestens eine Führungsfehler-Abtasteinheit (30;300) die Führungsfehler-Meßteilungen (11;111) abtastet.
  2. 2
    Device according to claim 1, wherein the two guide error measuring graduations (12a, 12b;112a, 112b) in each case the identical grating period as the position-measuring scale (11;111) and extending over the entire Measuring length (ML) extend. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die beiden Führungsfehler-Meßteilungen (12a, 12b;112a, 112b) jeweils die identische Teilungsperiode wie die Positions-Meßteilung (11;111) aufweisen und sich über die gesamte Meßlänge (ML) erstrecken.
  3. 3
    Device according to claim 1, wherein the position-measuring scale (11;111) as well as the guide error measuring graduations (12a, 12b;112a, 112b) on the arranged;surface of a common carrier element (113 13) are. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Positions-Meßteilung (11;111) sowie die Führungsfehler-Meßteilungen (12a, 12b;112a, 112b) auf der Oberfläche eines gemeinsamen Trägerelementes (13;113) angeordnet sind.
  4. 4
    Device according to claim 1, wherein the position-measuring scale (11) and the guide error measuring graduations (12a, 12b) in each case as a reflection measuring graduations are formed. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die die Positions-Meßteilung (11) sowie die Führungsfehler-Meßteilungen (12a, 12b) jeweils als Reflexions-Meßteilungen ausgebildet sind.
  5. 5
    Device according to claim 1, wherein the position determination scanning unit (20) and the guide error scanning unit (30;300) are identical are formed and arranged perpendicularly to each other. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Positionsbestimmungs-Abtasteinheit (20) und die Führungsfehler-Abtasteinheit (30;300) identisch ausgebildet und senkrecht zueinander angeordnet sind.
  6. 6
    Device according to claim 1, wherein the position determination scanning unit (20) and / or the guide error scanning unit (30;300) a Light source (32;132), a scanning graduation (21, 31;131), a retroreflective unit (33;133) and a plurality of detector elements (34a, 34b, 34c;134a, 134b, 134c include). Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Positionsbestimmungs-Abtasteinheit (20) und/oder die Führungsfehler-Abtasteinheit (30;300) eine Lichtquelle (32;132), eine Abtastteilung (21, 31;131), eine Retroreflexions-Baueinheit (33;133) sowie mehrere Detektorelemente (34a, 34b, 34c;134a, 134b, 134c) umfassen.
  7. 7
    Device according to claim 4 and 6, wherein the guide error scanning unit (20) is designed and with respect to the two guide error measuring graduations (12a, 12b) is arranged such that the of the Light source (32) emitted radiation beam initially the scanning through (31), then the guide error measuring graduations (12a, 12b) are incident and from there toward the retroreflective unit (33) are reflected back to the incident radiation beam toward the guide error measuring graduations (12a, 12b) reflected back, from where in turn a reflection in the direction of the scanning (31) takes place before the radiation beam on the detector elements (34a, 34b, 34c) incident. Vorrichtung nach Anspruch 4 und 6, wobei die Führungsfehler-Abtasteinheit (20) derart ausgebildet und in Bezug auf die beiden Führungsfehler-Meßteilungen (12a, 12b) derart angeordnet ist, daß die von der Lichtquelle (32) emittierten Strahlenbündel zunächst die Abtastteilung (31) durchlaufen, anschließend auf die Führungsfehler-Meßteilungen (12a, 12b) auftreffen und von dort in Richtung der Retroreflexions-Baueinheit (33) zurückreflektiert werden, die die einfallenden Strahlenbündel in Richtung der Führungsfehler-Meßteilungen (12a, 12b) zurückreflektiert, von wo wiederum eine Reflexion in Richtung der Abtastteilung (31) erfolgt, ehe die Strahlenbündel auf die Detektorelemente (34a, 34b, 34c) auftreffen.
  8. 8
    Device according to claim 7, wherein the respective widths of the two Guidance error measuring graduations (12a, 12b) and the position determination measurement division (11) perpendicular to the position measuring direction (x) in such a way are dimensioned such that identically designed position determination scanning units (20) and guide error scanning units (30) used are. Vorrichtung nach Anspruch 7, wobei die jeweiligen Breiten der beiden Führungsfehler-Meßteilungen (12a, 12b) und der Positionsbestimmungs-Meßteilung (11) senkrecht zur Positions-Meßrichtung (x) derart dimensioniert sind, daß identisch ausgebildete Positionsbestimmungs-Abtasteinheiten (20) und Führungsfehler-Abtasteinheiten (30) verwendbar sind.
  9. 9
    Device according to claim 7, wherein the position determination scanning unit and the guide error scanning unit in a common Housing are arranged, which movable relative to the scale is arranged in the position measuring direction. Vorrichtung nach Anspruch 7, wobei die Positionsbestimmungs-Abtasteinheit und die Führungsfehler-Abtasteinheit in einem gemeinsamen Gehäuse angeordnet sind, welches gegenüber dem Maßstab beweglich in der Positions-Meßrichtung angeordnet ist.