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Europäisches Patentamt

Optische Positionsmesseinrichtung | Optical position measuring device

Patentnummer:DE102005036180B4
IPC Hauptklasse:G01B001100
Anmelder:Dr. Johannes Heidenhain GmbH (0)
83301, Traunreut, DE
Erfinder:Hermann, Michael (0)
78050, Villingen-Schwenningen, DE
Anmeldung:02.08.05
Offenlegung:02.08.05
Patenterteilung:27.08.20

Abstract / Hauptanspruch
Positionsmesseinrichtung zur Erfassung der Relativposition einer Abtasteinheit sowie einer hierzu in mindestens einer Messrichtung (x) beweglichen Maßverkörperung, wobei die Maßverkörperung mindestens eine, sich in Messrichtung (x) erstreckende Messteilung (10; 110) umfasst und auf Seiten der Abtasteinheit mindestens eine Abtastteilung angeordnet ist, wobei die Messteilung (10; 110) aus periodisch in Messrichtung (x) angeordneten Teilungsbereichen (10.1, 10.2) besteht, die sich senkrecht zur Messrichtung (x) erstrecken, wobei die Teilungsbereiche (10.1, 10.2) längs ihrer Erstreckungsrichtung (y) differenzierbare Berandungskonturverläufe (s1(y), s2(y)) aufweisen, die derart dimensioniert sind, dass darüber unerwünschte Oberwellenanteile aus dem resultierenden Abtastsignal eliminierbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Teilungsbereiche (10.1, 10.2) der Messteilung (10; 110) entlang ihrer beiden Längsseiten in Erstreckungsrichtung (y) Berandungskonturverläufe (s1(y), s2(y)) gemäß den folgenden Beziehungen aufweisen: s1(y)=−xR−A∗sin(2π∗y/TP_My)s2(y)=+xR+A∗sin(2π∗y/TP_My+ϕ)wobei
s1(y), s2(y): linker und rechter Berandungskonturverlauf der Teilungsbereich-Längsseiten entlang der Erstreckungsrichtung y der Teilungsbereiche
TP_M y: Periodizität der Berandungskontur in Erstreckungsrichtung y der Teilungsbereiche
x R: Maß für den Offset der Berandungskontur
A: Amplitudeninformation
ϕ = 0° oder ϕ = 180°: Versatz des linken und rechten Berandungskonturverlaufs s1(y) und s2(y) entlang der Erstreckungsrichtung y der Teilungsbereiche

Position measuring device for detecting the relative position of a scanning unit and a measuring standard movable for this purpose in at least one measuring direction (x), the measuring standard comprising at least one measuring graduation (10; 110) extending in the measuring direction (x) and at least one scanning graduation being arranged on the scanning unit side , wherein the measuring graduation (10; 110) consists of graduation areas (10.1, 10.2) arranged periodically in the measuring direction (x), which extend perpendicular to the measuring direction (x), the graduation areas (10.1, 10.2) along their direction of extent (y) differentiable boundary contour courses (s1 (y), s2 (y)) which are dimensioned in such a way that undesired harmonic components can be eliminated from the resulting scanning signal, characterized in that the graduation areas (10.1, 10.2) of the measuring graduation (10; 110) along its two longitudinal sides in the direction of extent (y) have boundary contour courses (s1 (y), s2 (y)) according to the following relationships: s1(y)=−xR.−A.∗sin(2π∗y/TP_My)s2(y)=+xR.+A.∗sin(2π∗y/TP_My+ϕ)in which
s1 (y), s2 (y): left and right boundary contour course of the dividing area longitudinal sides along the extension direction y of the dividing areas
TP_M y: Periodicity of the boundary contour in the direction of extent y of the dividing areas
x R.: Measure for the offset of the boundary contour
A: amplitude information
ϕ = 0 ° or ϕ = 180 °: offset of the left and right boundary contour course s1 (y) and s2 (y) along the extension direction y of the dividing areas

DE102005036180B4


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