[发明专利]位置测量设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于确定绝对位置的位置测量设备。

背景技术

在许多领域越来越多地使用绝对位置测量设备，其中从具有在测量方向上相继布置的码元的码道中导出绝对位置信息。在此，码元是以伪随机分步设置的，使得一定数目的相继跟随的码元各自形成位模式。在将扫描设备相对于码道移动单个码元时，已经形成新的位模式，并且在整个要绝对检测的测量范围上有不同位模式的序列可用。

这样的顺序码被称为链码或伪随机码（PRC）。

例如在DE10200601016A1中阐述了具有伪随机码的位置测量设备。设置有多个彼此平行延伸的码道，所述码道各自具有码元的相同序列。通过扫描这些码道中的一个，确定在一个测量方向上的绝对位置，并且通过扫描另一码道确定与第一方向垂直的第二方向上的绝对位置。

在EP 1 468 254 B1中描述了作为本发明的出发点的绝对位置测量设备。该绝对位置测量设备具有这样的码，该码由在测量方向上相继布置的码元的序列构成，其中每个码元又各由两个部分区域构成，所述部分区域彼此互补并且相继跟随地布置在扫描方向上。该码由具有多个探测器的扫描设备扫描。在分析单元中，分别从码元的部分区域的扫描信号中形成比较结果，并且检查该比较结果是高于还是低于参考值，并且据此针对相应码元导出位“0”或“1”作为码信息。

发明内容

本发明所基于的任务是，提供一种绝对位置测量设备，该绝对位置测量设备实现紧凑的构造并且利用该绝对位置测量设备可以以高可靠性生成正确的绝对位置。

该任务通过权利要求1的特征来解决。

相应地，该位置测量设备包括：

－具有码元序列的码载体，其中每个码元由两个具有彼此互补的特性的部分区域构成，所述部分区域在测量方向X上相继跟随地布置；

－具有多个探测器的扫描设备，所述探测器用于扫描各定义一个码字的码元以及形成所述码元的部分区域中的各一个部分区域内的至少一个扫描信号；

－分析单元，其被构造为从扫描信号中为码元中的每个码元形成码信息并且从码信息中形成码字，其中

－所述码元布置在第一码道和与其平行延伸的第二码道中，所述码道分别具有码元的相同序列；以及

所述码字由第一码道的相继跟随的码元的N个码信息以及由第二码道的相继跟随的码元的K个码信息组成，其中N和K大于1。

码元的两个部分区域相继跟随地布置在测量方向X上，并且在测量方向上分别具有相同的宽度。

码元的构造以公知方式根据扫描原理来选择。因此，码元可以是能光学、磁、电容或电感扫描地构造的。根据码元的构造还选择探测器。

本发明的第一特别有利的构造是，第二码道的码元顺序相对于第一码道的码元顺序在测量方向X上如此移动地布置在码载体处，使得第一码道和第二码道的形成码字的码元至少部分重叠。

在此特别有利的是，所述移动为V＝N/2+K/2个码元。由此保证：第一道的形成码字的码元与另一道的形成码字的码元最大地重叠。通过该措施，可以特别有利地使用光学扫描原理。也就是说，码道可以由共同的扫描射束来照射，该扫描射束由照明单元发出。为了光学扫描，码元的两个部分区域具有彼此互补的光学特性，所述光学特性对于透射光扫描而言是不透明的和透明的，或者对于入射光扫描而言是反射性的和非反射性的。通过在多个码道中彼此移动地布置相同的码序列，可以利用共同的扫描射束来实现多个码道的要扫描的码元的均匀照射。

本发明的第二特别有利的构造是，不仅将第二码道用于从另外的码元中导出扫描信号，而且第二码道还被用于生成冗余扫描信号，所述冗余扫描信号也通过扫描第一轨道来获得。为此，给第二码道中的序列的至少一个码元分配用于形成冗余扫描信号的探测器，给该码元还在第一码道中分配用于形成扫描信号的探测器。由此从第一码道以及从第二码道中通过简单方式获得的冗余信号被输送给分析单元。

有利的是，分析单元包括比较设备，其中从探测器给所述比较设备各输送两个扫描信号，所述探测器在测量方向上具有与在测量方向上相继跟随地布置的两个部分区域相同的间隔，并且比较设备分别被构造为通过比较所输送的扫描信号来生成码信息。

特别有利的是，多个探测器布置在码元的部分区域内。由此保证，这些多个探测器中的至少一个可以为该部分区域生成单义的扫描信号并且从而可以从该扫描信号中导出可靠的码信息。

当探测器在测量方向上以与部分区域的一半长度相对应的间隔布置时，获得有利的和简单的构造。