DE1264803B

DE1264803B - Position measuring device with electrical switches

Info

Publication number: DE1264803B
Application number: DE1961M0048413
Authority: DE
Inventors: Gerhard Beyer
Original assignee: MAN Maschinenfabrik Augsburg Nuernberg AG
Current assignee: MAN AG
Priority date: 1961-03-16
Filing date: 1961-03-16
Publication date: 1968-03-28

Description

Positionsmeßeinrichtung mit elektrischen Schaltern Die Erfindung betrifft eine Positionsmeßeinrichtung für ein in einem ruhenden System mit relativ kurzen Schrittweiten bewegbares Organ, dessen jeweilige Stellung durch Raster festgelegt ist, wobei in dem ruhenden System in gleichen Abständen elektrische Schalter angeordnet sind, die von dem bewegbaren Organ betätigt werden und dadurch dessen jeweilige Position gemeldet wird.Position measuring device with electrical switches The invention relates to a position measuring device for a relatively short in a stationary system Incremental movable organ, the respective position of which is determined by a grid is, wherein in the dormant system electrical switches are arranged at equal intervals are actuated by the movable member and thereby its respective Position is reported.

Besonders für vollautomatisch arbeitende Schwenk-oder Stellsysteme, wie sie beispielsweise bei Neutronenbeugungsanlagen Verwendung finden, ist eine exakt arbeitende Positionsmeßeinrichtung von ausschlaggebender Bedeutung. Aus einer großen Anzahl möglicher Stellungen eines Organs müssen bestimmte Stellungen in bezug auf einen Festpunkt genau gemessen, angezeigt und registriert werden können. Especially for fully automatic swiveling or positioning systems, as they are used, for example, in neutron diffraction systems, is one precisely working position measuring device of decisive importance. From a large number of possible positions of an organ must have certain positions in relation can be measured, displayed and registered precisely to a fixed point.

Es ist bekannt, ein Zählwerk, dessen Nullstellung mit dem Bezugspunkt übereinstimmt, auf dem Verstellorgan anzubringen und die jeweilige Stellung des Zählers in den Haltepunkten zu registrieren. Dieses System läßt sich jedoch für größere Genauigkeiten nur mit erheblichem Aufwand ausführen. Andere bekannte Einrichtungen sehen Rast- oder Kontaktleisten vor, deren Raster- oder Kontaktzahl gleich der Anzahl der möglichen Stellungen des bewegbaren Organs ist. Soll z. B. ein Schwenkarm über einen Bereich von 100 Winkelgraden geschwenkt werden und sollen kleinste Einheiten von 5 Winkelminuten angezeigt werden, so wären hierzu also 1200 Kontakte erforderlich. It is known, a counter whose zero position with the reference point agrees to be attached to the adjusting element and the respective position of the Register counter in the breakpoints. However, this system can be used for execute greater accuracies only with considerable effort. Other known bodies provide locking or contact strips, the grid or contact number of which equals the number of the possible positions of the movable organ. Should z. B. a swivel arm over be swiveled over a range of 100 degrees and should be the smallest units of 5 angular minutes are displayed, 1200 contacts would be required for this.

Bekannt sind ferner sogenannte Analogmeßeinrichtungen, bei denen jeder Position des Stellorgans eine elektrische Größe (Widerstand, Kapazität, Induktivität, magnetische Feldstärke u. dgl.) zugeordnet ist. Die jeweils gemessene elektrische Größe entspricht dann der jeweiligen Position des Stellorgans. Also known are so-called analog measuring devices in which an electrical variable for each position of the actuator (resistance, capacitance, inductance, magnetic field strength and the like) is assigned. The electrical measured in each case The size then corresponds to the respective position of the actuator.

Aber auch diese Einrichtungen sind sehr aufwendig und vor allem sehr empfindlich gegen äußere Einwirkungen. Außerdem setzen sie einen konstanten Meßstrom bzw. eine konstante Spannung voraus.But these facilities are also very complex and, above all, very sensitive to external influences. They also set a constant measuring current or a constant voltage ahead.

Die Positionsmeßeinrichtung gemäß vorliegender Erfindung ist demgegenüber weniger aufwendig und gestattet bei Verwendung normaler elektrischer Schalter bzw. Mikroschalter eine exakte Positionsmessung. Die Erfindung besteht in der Kombination folgender zwei Merkmale: a) In dem ruhenden Teil des Meßsystems sind Schalter in Abständen angeordnet und mittels einer am bewegbaren Organ angeordneten Schaltleiste der gleichen Länge in einem Schaltbereich einschaltbar; b) an dem bewegbaren Organ ist eine der Anzahl von Positionen im Schaltbereich entsprechende Zahl von Schaltern auf Bänken und/oder in Reihen angeordnet und mittels am ruhenden Teil angebrachter Schaltleisten und/oder von den Rastorganen schaltbar. The position measuring device according to the present invention is in contrast less complex and allows using normal electrical switches or Microswitch an exact position measurement. The invention consists in the combination the following two features: a) In the stationary part of the measuring system there are switches in Arranged at intervals and by means of a switching strip arranged on the movable member the same length can be switched on in one switching range; b) on the movable organ is a number of switches corresponding to the number of positions in the switching area arranged on benches and / or in rows and attached by means of the stationary part Switching strips and / or switchable by the locking elements.

Das im folgenden beschriebene Ausführungsbeispiel zeigt in Fig. 1 den Meßtisch einer Neutronenbeugungsanlage mit dem Zählrohrträger im Grundriß, F i g. 2 das Schaltschema für diese Einrichtung und F ig. 3 die Positionsanzeigetafel. The exemplary embodiment described below is shown in FIG. 1 the measuring table of a neutron diffraction system with the counter tube support in plan, F i g. 2 the circuit diagram for this facility and Fig. 3 the position indicator board.

Hierin bedeutet a einen Meßtisch mit einer Rasterreihe b, auf dem der Zählrohrträger c um den Mittelpunkt der Rasterreihe b schwenkbar gelagert ist. Der Meßtisch a bildet somit das ruhende System, in dem der Zählrohrträger c als Stellorgan bewegbar ist. Im gleichen Abstand bzw. Radius von der Schwenkachse wie die Rasterreihe b sind auf dem Zählrohrträger c zwölf elektromagnetisch betätigte Rastbolzen d angebracht. Die Teilung der Rasterreihe b und die der Rastbolzen d ist nach Art einer Noniusteilung so aufeinander abgestimmt, daß kleinste Schrittweiten von 5 Winkelminuten eingestellt werden können. Here a means a measuring table with a grid row b on which the counter tube carrier c is mounted pivotably about the center point of the grid row b. The measuring table a thus forms the resting system in which the counter tube carrier c as Actuator is movable. At the same distance or radius from the swivel axis as the grid row b are twelve electromagnetically operated on the counter tube carrier c Locking bolt d attached. The division of the grid row b and that of the locking bolts d are matched to one another in the manner of a vernier scale so that the smallest increments of 5 angular minutes can be set.

Zur Anzeige bzw. Meldung oder auch zur Registrierung der jeweiligen Stellung des Zählrohrträgers c sind nun mehrere elektrische Schalterreihen angeordnet. Am Außenumfang des Meßtisches a befinden sich in dem Winkel von 100 entsprechenden Abständen die Dekadenschalter und die Hunderter-Schalter, und zwar rechts von dem mit + 00 bezeichneten die Schalter 10, 20, 30... 110 für den positiven Schwenkbereich von 0 bis 119°55'. Links von dem Schalter +00 ist der Schalter - 00 für einen negativen Schwenkbereich von 0 bis - 9055' Dieser Schalter ist zusätzlich mit einem Vorzeichenumsteuerkontakt (-) versehen. Die Dekadensehalter und die Hunderter-Schalter werden von der am Außenende des Trägers c angebrachten Schaltleiste e betätigt, deren Länge so bemessen ist, daß der jeweilige Schalter so lange eingeschaltet bleibt, als sich der Zählrohrträger in dem durch diesen gekennzeichneten Bereich befindet. To display or report or to register the respective In the position of the counter tube carrier c, several rows of electrical switches are now arranged. On the outer circumference of the measuring table a are located at the angle of 100 corresponding Clearance the decade switches and the hundreds switches to the right of that with + 00 marked the switches 10, 20, 30 ... 110 for the positive swivel range from 0 to 119 ° 55 '. To the left of the +00 switch is the - 00 switch for a negative one Swivel range from 0 to - 9055 'This switch is also equipped with a sign reversal contact (-) Mistake. The decade holder and the hundreds switch are from the one at the outer end the safety edge e attached to the beam c is actuated, the length of which is dimensioned in such a way that that the respective switch remains switched on as long as the counter tube carrier is located in the area marked by this.

Jedem Dekadenschalter 00, t 00, 10, 20 .. und Hunderter-Schalter 100, 110 ist eine Schaltleiste y zugeordnet, welche die Einer-Schalter 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 betätigen. Auch diese Schaltleisten sind in ihrer Länge so bemessen, daß der jeweilige Einer-Schalter so lange eingeschaltet bleibt, als der Träger c sich in dem durch ihn gekennzeichneten Einer-Bereich befindet. In F i g. 1 ist der Zählrohrträger c mit aufgebrochenem Deckbiech dargestellt. Es ist daraus zu ersehen, daß die Einer-Schalter 0 bis 9 auf einer Kontaktbank g angeordnet sind. Every decade switch 00, t 00, 10, 20 .. and hundreds switch 100, 110 is assigned a switching strip y, which has one-switch 0, 1, 2, Press 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9. These safety edges are also dimensioned in their length so that that the respective one switch remains switched on as long as the carrier c is in the ones area marked by it. In Fig. 1 is the Counter tube carrier c shown with the cover sheet broken open. It can be seen from this that the one-switch 0 to 9 are arranged on a contact bank g.

Zur Anzeige der kleinsten Schwenkeinheiten sind unnnttelbar an den die Rastbolzen d betätigenden Elektromagnetenh die Minutenschalter 0', 5', 10', 15'... 55' angebracht, die von den Rastbolzen offengehalten und jeweils geschlossen werden, wenn der ihnen zugeordnete Bolzen einrastet. To display the smallest swivel units, the the locking bolts d actuating electromagnets h the minute switches 0 ', 5', 10 ', 15 '... 55' attached, which are held open by the locking bolts and each closed when the bolt assigned to them engages.

Die Anzeige der jeweiligen Position des Zählrohrträgçrs c erfolgt in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel mittels Anzeigetableau mit aufleuchtenden Glühlampen. Das Anzeigetablean i weist vier Skalen auf: die Minutenskala MS, die Einer-SkalaES, die Zehner-Skala-ZS sowie die Hunderter-Skala HS. The respective position of the counter tube holder c is displayed in the present embodiment by means of a display panel with illuminating Lightbulbs. The display table i has four scales: the minute scale MS, the One-scale ES, the tens-scale ZS and the hundreds-scale HS.

Außerdem sind noch Anzeigeleuchten + und - für die Anzeige - des positiven bzw. negativen Schwenk bereichs vorgesehen.There are also indicator lights + and - for the display - of the positive or negative swivel area provided.

Die Verbindung der verschiedenen Anzeigeleuchten mit den zugehörigen Schaltern zeigt das Schema der Fig.2, in dem der besseren Übersicht halber lediglich die ersten und die letzte Anzeigelampe(n) bzw. die ersten und der letzte Schalter eingezeichnet sind. Die Dekadenschalter 00 bis 90 sowie die Hunderter-Schalter 100, 110 sind unmittelbar mit den Lampen der Zehnerskala ZS bzw. der Hunderterskala HS verbunden. Die Minutenschalter 0' bis 55' sowie Elie Einer-Schalter 0 bis 9 hingegen sind über Wechselschalter wl und w2 mit den ihnen zugeordneten Lampen verbunden. Die Wechselschalter w1 und w2 werden von den Vorzeichenumsteuerrelais k, und k2 mittels Schaltstangen ist und 12 betätigt. Sobald die Schaltleiste e den Dekadenschalter -00 schließt, wird gleichzeitig der hier befindliche - -Umschaltkontakt geschlossen, wodurch das - -Zeichen aufleuchtet. Die Relais kr und k2 sprechen an und legen die Wechselschalter w1 und w2 auf den anderen Kontakt um, so daß die Lampen der Minuten- und Einerskala in der gegenüber dem positiven Schwenkbereich umgekehrten Reihenfolge aufleuchten. Beim Auflaufen z. B. des im positiven Schwenkbereich 90 anzeigenden Einer-Schalters 9 auf die Schaltleiste f des Dekadenschalters - ()0 wird also in der Skala ES das den tatsächlichen Winkelbetrag 10 angebende Feld beleuchtet. The connection of the various indicator lights with the associated The scheme of FIG. 2 shows switches in which, for the sake of clarity, only the first and last indicator lamp (s) or the first and last switch are shown. The decade switches 00 to 90 and the hundreds switches 100, 110 are directly connected to the lamps on the tens scale ZS or the hundreds scale HS tied together. The minute switches 0 'to 55' and Elie Eins switches 0 to 9, on the other hand are connected to the lamps assigned to them via changeover switches wl and w2. The changeover switches w1 and w2 are controlled by the sign reversing relays k, and k2 is operated by means of shift rods and 12. As soon as the switching strip e the decade switch -00 closes, the - switchover contact located here is closed at the same time, causing the - sign to light up. The relays kr and k2 respond and set the Changeover switch w1 and w2 to the other contact so that the lamps of the minute and one scale in the reverse order of the positive swivel range light up. When accruing z. B. in the positive pivot range 90 indicating One switch 9 on the switching strip f of the decade switch - () 0 is therefore in the scale ES illuminates the field indicating the actual angular amount 10.

Je ein Kontakt der Hunderter-Schalter ist mit der zugehörigen Lampe der Hunderter-Skala, im vorliegenden Fall also mit 0 bzw. 1 verbunden. Ein dritter Kontakt ist mit der jeweiligen Lampe der Zehner-Skala, 100 also mit 0 und 110 mit 1, vexbunde. The hundreds switch has one contact with the associated lamp on the hundreds scale, in this case connected to 0 or 1. A third Contact is with the respective lamp on the tens scale, 100 with 0 and 110 with 1, vexbunde.

In der Position 112Q15' z. B. sind also Schalter 110, Schalter 2 und Schalter 1S' geschlossen. In der Hunderter- und in der Zehner-Skala leuchtet Feld 1 auf, in der Einer-Skala Feld 2 und in der Minutenskala Feld 15. In the position 112Q15 'e.g. B. are thus switch 110, switch 2 and switch 1S 'closed. Lights up in the hundreds and tens scales Field 1, in the units scale field 2 and in the minute scale field 15.

In der Position -9055' ist der Schalter -00 geschlossen, die Vorzeichenumsteuer-Relais kj und k2 haben die Anzeigelampen der Minuten- und der Einer-Skala den Schaltern 5' bis 55' und 1 bis 9 in der umgekehrten Reihenfolge zugeordnet. Beim Auflaufen des Schalters 1 der Kontaktbank g auf die Schaltleiste f des Schalters -00 leuchtet auf dem Tableau i also nicht die 1, sondern die 9 auf. Der analoge Vorgang spielt sich bei den Minutenschaltern und den Lampen der Minutenskala ab. Wenn der den maximalen Schwenkbereich bestimmende Schalter 5' geschlossen ist, leuchtet in der Skala MS nicht die 5, sondern die 55 auf. Gleichzeitig leuchtet das Minus zeichen auf, so daß der tatsächliche Schwenkbereich von 9055 angezeigt wird. In position -9055 'switch -00 is closed, the sign reversal relay kj and k2 have the indicator lamps for the minute and units scale on the switches Assigned 5 'to 55' and 1 to 9 in the reverse order. When running up of switch 1 of contact bank g on switching strip f of switch -00 lights up So on the panel i not the 1, but the 9. The analog process plays at the minute switches and the lamps on the minute scale. If the maximum The swivel range-determining switch 5 'is closed, lights up in the scale MS not the 5, but the 55. At the same time the minus sign lights up, like this that the actual swivel range of 9055 is displayed.

Claims

Claims: 1. Position measuring device for one in a dormant System with relatively short step sizes movable organ, its respective position is determined by grid, being in the dormant system at equal intervals electrical switches are arranged which are operated by the movable member and its respective position is reported as a result, g e k e n n - indicated by the union of the following features: a, l In the stationary part (a) of the measuring system switches (00, 10 ..) are arranged at intervals (o;) and can be moved by means of an on Organ (c) arranged switching strip (e) of the same length (a) in a switching area switchable; b) on the movable member (c) is one of the number of positions Corresponding number of switches in the switching area on banks (g) and / or in rows (e.g. 0 '... 55') and by means of switching strips attached to the stationary part (f) and / or switchable by the locking elements (d).

2. Position measuring device according to claim 1, characterized in that that for a system with a negative position range, those in the negative range Decade switches also have a sign reversal contact (-), the sign reversal relay (ki and k2) switches which, by means of toggle switches (wt and w2), the sequence the switch located on the movable member (1 to 9 and 5 to 55 ') reverses.

3. Position measuring device according to claim 1, characterized in that that the switches for three-digit position numbers (hundreds switch (? 0, 110) have at least two contacts, one of which with the associated display lamp of the hundreds scale (HS) and the other with the associated indicator lamp of the Decimal scale (ZS) is connected.

Documents considered: German Patent No. 963496