DE4212990A1 - Absolute two-coordinate measuring system with angle of rotation determination - subdivides absolute coded reference surface into multiple coding fields and with one or more sensors for scanning reference surface in several coordinates - Google Patents

Absolute two-coordinate measuring system with angle of rotation determination - subdivides absolute coded reference surface into multiple coding fields and with one or more sensors for scanning reference surface in several coordinates

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Abstract

The system uses coding fields (4), respectively alternating in two directions, which contain the absolute coded information, for one or the other direction to allow the determination of the relative position of sensor to the reference surface in the plane or in space. These absolute coded coding fields, for each coordinate, are arranged adjacent to each other and pref. orthogonal and in lines (3) or columns (2). In respective lines (3) of the matrix (1), in each second coding field (4), the information for the y-coordinate (7) is located at least once. Also in each column (2) of the matrix in each second coding field, at least once, the information for the x-coordinate (6) is located. The coding inside the coding fields is in the form of a bar code. The arrangement of the fields carrying the information for the x and y coordinates is pref. the cheese board type. USE/ADVANTAGE - Fine precision work and automation engineering. Gives quick and exact positioning. At any position, absolute position can be determined.

Description

Die Erfindung betrifft ein absolutes Zweikoordinatenmeßsystem mit Drehwinkelerfassung für die Vermessung und/oder schnelle und genaue Positionierung räumlicher und flächenhafter Objekte insbesondere in der Feinwerk- und Automatisierungstechnik.The invention relates to an absolute two-coordinate measuring system with rotation angle detection for measuring and / or quick and precise positioning spatial and extensive objects, especially in precision engineering and automation technology.

Es ist bekannt, daß die Vermessung und/oder Positionierung räumlicher und flächenhafter Objekte mit Hilfe einzelner, vorzugsweise orthogonal zueinander angeordneter, linearer Meßsysteme erfolgt. Weiterhin ist bekannt, daß zur Vermessung oder Positionierung entlang einer Geraden oder in der Ebene inkrementale Meßsysteme eingesetzt werden. Diese können für eine (DE 33 22 738) oder für mehrere Koordinaten gleichzeitig (DD 2 15 645) ausgelegt sein. Desweitern zeigen DE 34 27 067 sowie DE 39 09 855 die Möglichkeit einer Absolutcodierung für einachsige Maßstäbe.It is known that the measurement and / or positioning is more spatial and areal Objects with the help of individual, preferably orthogonally arranged, linear Measuring systems are carried out. It is also known that for measurement or positioning incremental measuring systems are used along a straight line or in the plane. These can be used for one (DE 33 22 738) or for several coordinates at the same time (DD 2 15 645) be designed. DE 34 27 067 and DE 39 09 855 also show the possibility an absolute coding for uniaxial scales.

Ein Nachteil der Kombination einzelner linearer Meßsysteme besteht darin, daß sie über mechanische Koppelstellen verbunden werden müssen, wobei sich Fehler der Koppelstellen und Fehler der Einzelsysteme über die Koppelstellen fortpflanzen und zu Meß- oder Positionierfehlern in der Ebene oder im Raum führen. Weiterhin haben inkrementale Meßsysteme für eine oder mehrere Koordinaten die Eigenschaft, daß zu Beginn ihrer Inbetriebnahme Referenzmarken angefahren werden müssen und danach die Meßwert- oder Positionsermittlung durch Zählung von Inkrementen ausgehend von diesen Referenzmarken erfolgt, wobei durch verschiedene äußere Einflüsse Zählfehler auftreten können. Desweiteren führen bereits relativ geringe Verdrehungen des Abtastrasters eines inkrementalen Meßsystems gegenüber der linearen oder flächenförmigen Maßverkörperung zum Aussetzen der Funktion und damit zum Positions- oder Meßwertverlust. In DD 2 26 642 wird eine Einrichtung zum Erfassen der Verdrehung einer Abtasteinheit gegenüber einem Kreuzraster beschrieben, welche jedoch bereits bei kleinen Verdrehwinkeln ihre Funktionsfähigkeit einbüßt.A disadvantage of the combination of individual linear measuring systems is that they over mechanical coupling points must be connected, with errors of the coupling points and propagate errors of the individual systems via the coupling points and to measuring or Lead to positioning errors in the plane or in the room. Furthermore have incremental Measuring systems for one or more coordinates have the property that at the beginning of their Commissioning reference marks must be approached and then the measured value or Position determination by counting increments based on these reference marks occurs, whereby counting errors can occur due to various external influences. Furthermore, relatively small twists of the scanning grid lead one incremental measuring system compared to the linear or flat measuring standard to suspend the function and thus to lose position or measured value. In DD 2 26 642 becomes a device for detecting the rotation of a scanning unit described a cross grid, which, however, already at small angles of rotation Functionality loses.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein absolut codiertes Mehrkoordinatenmeßsystem zu schaffen. Dieses gestattet es, an jeder Position die Absolutlage zu erfassen.The invention has for its object an absolutely coded To create multi-coordinate measuring system. This allows the Absolute position.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß eine Bezugsfläche in absolut codierte Teilbereiche eingeteilt ist, welche die Information über die absolute Lage in zwei Koordinatenrichtungen enthalten. Dabei sind die als Codierfelder ausgelegten Teilbereiche in Zeilen und Spalten derart angeordnet, daß sich in jeder Zeile der Matrix mindestens einmal die Information für die y-Koordinate und in jeder Spalte mindestens einmal die Information für die x-Koordinate befindet. Die Codierung innerhalb der Felder erfolgt in Form eines Strichcodes, wobei die Strichcodes jeweils benachbarter Felder orthogonal zueinander angeordnet sind und die absolute Position der jeweiligen x- oder y-Koordinate enthalten.The object is achieved in that a reference surface in absolute Coded sub-areas is divided, which the information about the absolute location in two Coordinate directions included. Here are the sub-areas designed as coding fields arranged in rows and columns so that there is at least one in each row of the matrix once the information for the y coordinate and in each column at least once Information for the x coordinate is located. The coding within the fields is done in Form of a bar code, the bar codes of neighboring fields orthogonal  are arranged to each other and the absolute position of the respective x or y coordinate contain.

Das Auslesen des Codes der einzelnen Felder erfolgt vorzugsweise mit orthogonal zueinander angeordneten Sensorzeilen bzw. mit einer Sensormatrix für beide Koordinaten. Die Sensorelemente sind dabei so anzuordnen und der Abbildungsmaßstab so zu wählen, daß bei jeder Position der Sensoranordnung relativ zur Bezugsfläche mindestens die Information eines Codierfeldes jeder Koordinate vollständig ausgelesen werden kann oder, daß aus jeweils zwei nicht unmittelbar benachbarten aber in einer Linie liegenden Codierfeldern der gleichen Koordinatenrichtung so viel Information von der Sensoranordnung in Form von Codelinien ausgelesen wird, daß eine eindeutige Bestimmung der Relativlage von Sensor zu Bezugsfläche möglich ist. Im Falle einer schachbrettartigen Anordnung der Codierfelder für die verschiedenen Koordinaten ohne Überlappung derselben, erfolgt die Abtastung jeder Koordinatenrichtung mit mindestens zwei parallel angeordneten Sensorzeilen derart, daß immer ein Codierfeld jeder Koordinatenrichtung durch mindestens eine der Sensorzeilen erfaßt wird, wobei der Basisabstand zwischen den Sensorzeilen vorzugsweise 1/4 der Periode beträgt.The code of the individual fields is preferably read out orthogonally mutually arranged sensor rows or with a sensor matrix for both coordinates. The sensor elements are to be arranged and the imaging scale selected. that at any position of the sensor arrangement relative to the reference surface at least the Information of a coding field of each coordinate can be read out completely, or that of two not immediately adjacent but lying in a line Coding fields of the same coordinate direction as much information from the Sensor arrangement in the form of code lines is read that a unique Determination of the relative position of the sensor to the reference surface is possible. In case of a Checkerboard-like arrangement of the coding fields for the different coordinates without If they overlap, each coordinate direction is scanned with at least two sensor lines arranged in parallel such that there is always one coding field each Coordinate direction is detected by at least one of the sensor lines, the Base distance between the sensor lines is preferably 1/4 of the period.

Im Falle einer Anordnung der Codierfelder mit Überlappung ist zum Auslesen einer Koordinatenrichtung jeweils nur eine Sensorzeile erforderlich, welche dann bei jeder relativen Position zur Bezugsfläche mindestens ein zugeordnetes Codierfeld auslesen kann. Im Falle der Verwendung einer Sensormatrix zum Auslesen der Information aus einer Anordnung der Codierfelder mit oder ohne Überlappung wird die Ortsinformation durch spalten- bzw. zeilenweise Auswertung der Sensormatrix ermittelt.In the case of an arrangement of the coding fields with an overlap, one must be read out Coordinate direction only one sensor line required, which then for each relative position to the reference surface can read at least one associated coding field. In the case of using a sensor matrix to read the information from a Arrangement of the coding fields with or without overlap is the location information Column or row evaluation of the sensor matrix determined.

Zur Bestimmung kleinster Verdrehwinkel in der x-y Ebene können zwei in einem hinreichend großen Basisabstand parallel angeordnete Sensorzeilen oder Sensorzeilenpaare bzw. verschiedene Matrixzeilen oder -spalten einer Sensormatrix benutzt werden, wohingegen die Verdrehung des Abtastsystems um große Winkel mit Hilfe des sich ändernden Abildungsabstandes der auf die Sensorzeile abgebildeten Codelinienen ausgewertet wird.To determine the smallest twist angle in the x-y plane, two in one Sufficiently large basic spacing of sensor lines or sensor line pairs arranged in parallel or different matrix rows or columns of a sensor matrix are used, whereas the rotation of the scanning system by large angles with the help of the changing mapping distance of the code lines mapped on the sensor line is evaluated.

Die relative Lage der Sensoren zum zugeordneten Codierfeld wird durch Interpolation der aus den Codierfeldern ermittelten Werte innerhalb der Pixel des Sensors bestimmt.The relative position of the sensors to the assigned coding field is determined by interpolation values determined from the coding fields within the pixels of the sensor are determined.

Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere darin, daß die Maßverkörperung durch ein absolut codiertes Flächennormal gebildet wird, wobei die Information für die jeweilige x- und y-Koordinate in unmittelbar benachbarten Feldern codiert ist. Somit kann die Ortsinformation über die Lage des Sensors gegenüber der Bezugsfläche auf einer im Verhältnis zur gesamten Bezugsfläche relativ kleinen Teilfläche ermittelt werden. Durch die integrierte Maßverkörperung für beide Koordinaten reduzieren sich Justierfehler, verursacht bei der Montage der Einzelmeßsysteme, und Fehler die durch thermische Deformation oder Ausdehnung der Gestellanordnung bei Nutzung getrennter Maßverkörperungen für die verschiedenen Koordinaten auftreten. Damit hängt die Genauigkeit des Systems praktisch nur noch von der Qualität der integrierten Maßverkörperung ab und nicht mehr von den Koppelelementen zwischen den Einkoordinaten-Maßverkörperungen. Es bietet sich zudem durch die absolute Codierung der Positionsmarken in Form der Codierfelder die Möglichkeit, die einzelnen Codierfelder mit einem hochgenauen Maßstab zu kalibrieren, die daraus resultierenden Korrekturwerte in einem Speicher abzulegen und bei Messungen entsprechend zu berücksichtigen. Weiterhin wird durch die integrierte Anordnung der Maßverkörperung für beide Koordinaten auf einer Bezugsfläche der Bauraum gegenüber getrennten Maßverkörperungen für jede Koordinate auf mehreren Bezugsflächen erheblich reduziert. Neben der hochgenauen Erfassung der Koordinaten x und y bietet das System zusätzlich die Möglichkeit, Verdrehwinkel der Bezugsfläche gegenüber dem Sensor zu messen, wobei kleine Verdrehwinkel durch die parallele Anordnung von Sensorzeilen und Auswertung des Differenzsignals und größere Verdrehwinkel mit Hilfe des sich ändernden Abildungsabstandes der auf die Sensorzeile abgebildeten Codelinienen ausgewertet werden. Durch Reduzierung mechanischer Teile und Koppelglieder und eine integrierte Ausführung der Maßverkörperung für beide Koordinatenrichtungen erfolgt keine Fehlerfortpflanzung und Führungsfehler mechanischer Teile haben keine Auswirkung auf die Ungenauigkeit des Systems.The advantages that can be achieved with the invention are, in particular, that the Material measure is formed by an absolutely coded surface standard, the  Information for the respective x and y coordinate in immediately adjacent fields is encoded. The location information about the position of the sensor can thus be compared to the Reference area on a partial area that is relatively small in relation to the entire reference area be determined. Reduce for both coordinates using the integrated measuring standard misalignment caused by the assembly of the individual measuring systems, and errors caused by thermal deformation or expansion of the rack arrangement when using separate Measuring standards for the different coordinates occur. So that depends Accuracy of the system practically only depends on the quality of the integrated Material measure from and no longer from the coupling elements between the One-coordinate material measures. It also offers itself through the absolute coding of the Position marks in the form of the coding fields the possibility of using the individual coding fields calibrate on a highly accurate scale, the resulting correction values in to be stored in a memory and to be taken into account accordingly during measurements. Farther is based on the integrated arrangement of the measuring standard for both coordinates a reference area of the installation space versus separate material measures for each Coordinate on several reference surfaces significantly reduced. In addition to the highly accurate Recording the coordinates x and y, the system also offers the possibility Measure the angle of rotation of the reference surface relative to the sensor, taking small Angle of rotation due to the parallel arrangement of sensor lines and evaluation of the Differential signal and larger angle of rotation with the help of the changing Mapping distance of the code lines mapped on the sensor line can be evaluated. By reducing mechanical parts and coupling links and an integrated design the material measure for both coordinate directions does not propagate errors and misalignment of mechanical parts have no effect on the inaccuracy of the Systems.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben.Embodiments of the invention are shown in the drawings and are in following described in more detail.

Es zeigenShow it

Fig. 1 eine Matrix aus Codierfeldern für die x- und y-Koordinate die in Zeilen und Spalten angeordnet sind,A matrix of code fields for the x- and y-coordinate which are arranged in rows and columns, Fig. 1,

Fig. 2 eine schachbrettartige Anordnung von Codierfeldern sowie eine Anordnung von Sensorzeilenpaaren und Fig. 2 shows a checkerboard arrangement of coding fields and an arrangement of pairs of sensor lines and

Fig. 3 eine Anordnung von Codierfeldern mit Überlappung sowie eine mögliche Anordnung der Sensorzeile zum Auslesen der Ortsinformation bezüglich der x- bzw. y-Koordinate und des Verdrehwinkels ϕ in der x-y-Ebene. Fig. 3 shows an arrangement of code fields with overlap and a possible arrangement of the sensor line for reading out the location information with respect to the x or y-coordinate and the angle of rotation φ in the xy plane.

Fig. 1 zeigt die Art der Anordnung der Codierfelder 4 für die beiden Koordinatenrichtungen, wobei die einzelnen Teilbereiche, die hier als Codierfelder 4 bezeichnet werden, in Zeilen 3 und Spalten 2 derart angeordnet sind, daß sich in jeder Zeile 3 der Matrix 1 in jedem zweiten Feld jedoch mindestens einmal die Information für die y-Koordinate und in jeder Spalte 2 der Matrix in jedem zweiten Feld jedoch mindestens einmal die Information für die x-Koordinate befindet. Fig. 1 shows the type of arrangement of the coding fields 4 for the two coordinate directions, the individual sub-areas, which are referred to here as coding fields 4 , are arranged in rows 3 and columns 2 such that in each row 3 of the matrix 1 in each second field, however, at least once the information for the y-coordinate and in each column 2 of the matrix in every second field, however, at least once the information for the x-coordinate is located.

Fig. 2 zeigt eine schachbrettartige Anordnung der Codierfelder 4, wobei die Codierung innerhalb der Felder 4 in Form eines Strichcodes erfolgt und die Strichcodes jeweils benachbarter Felder orthogonal zueinander angeordnet sind und die absolute Position für die jeweilige Koordinatenrichtung enthalten 6, 7. In Abhängigkeit der Größe der Codierfelder im Verhältnis zur gesamten Bezugsfläche kann der verwendete Code hinsichtlich der Anzahl der verwendeten Bits zur Verschlüsselung der Ortsinformation vom hier gezeigten 6-Bit Code abweichen. Um bei einer Anordnung nach Fig. 2 bei jeder Position des Sensors bezüglich der die Codierfelder tragenden Bezugsfläche eine auswertbare Ortsinformation für jede Koordinate zu erhalten, bietet sich der Einsatz von Sensor- Doppelzeilen oder parallel angeordneten Einzelzeilen als Paaren an, wobei der Abstand zwischen den Zeilen vorzugsweise 1/4 der Periode 8 betragen sollte. Zur Auswertung gelangt jeweils das Signal jener Sensorzeile, welches die vollständige Information über die Position bezüglich der jeweiligen Koordinatenrichtung enthält. Entsprechend der orthogonalen Anordnung der Linien der Strichcodes für die x- bzw. y-Koordinate zueinander, schließen auch die den Code abtastenden Sensorzeilen vorzugsweise einen Winkel von 90° ein. Eine Anordnung der Codierfelder 4 nach Fig. 3 mit Überlappung 15 derselben gestattet ein Erfassen der Ortsinformation mit jeweils nur einer Sensorzeile pro Koordinatenrichtung. Damit ist es möglich, den auszuwertenden Datenstrom annähernd zu halbieren. Fig. 3 zeigt weiterhin eine zweite Sensorzeile zur Erfassung der y-Koordinate. Beide y-Sensorzeilen liefern nun bei geringsten Verdrehungen des Sensor bezüglich der Maßstabsfläche eine unterschiedliche Ortsinformation deren Differenz, in Abhängigkeit des Basisabstandes der beiden Zeilen, eine Aussage über den Verdrehwinkel zuläßt. Verdreht sich der Sensor um größere Winkelbeträge relativ zur Bezugsfläche, so ist auch eine Winkelbestimmung möglich, indem der sich scheinbar ändernde Abstand der auf die Sensorzeilen abgebildeten Codelinien ausgewertet wird. Da es sich hierbei um einen Fehler 2. Ordnung handelt, ist der Effekt nur bei entsprechend hoher Interpolation bzw. größeren Verdrehwinkeln sinnvoll ausnutzbar. Fig. 2 shows a checkered arrangement of the code fields 4, wherein the encoding is performed within the fields 4 in the form of a bar code and the bar codes of respective adjacent fields are arranged orthogonal to each other and the absolute position for the respective coordinate direction contain 6, 7. Depending on the size of the coding fields in relation to the entire reference area, the code used can differ from the 6-bit code shown here with regard to the number of bits used for encrypting the location information. In order to obtain evaluable location information for each coordinate in an arrangement according to FIG. 2 for each position of the sensor with respect to the reference surface carrying the coding fields, the use of sensor double lines or single lines arranged in parallel offers itself as pairs, the distance between the lines should preferably be 1/4 of period 8 . The signal of that sensor line, which contains the complete information about the position with respect to the respective coordinate direction, is evaluated in each case. Corresponding to the orthogonal arrangement of the lines of the bar codes for the x and y coordinates to one another, the sensor lines scanning the code preferably also enclose an angle of 90 °. An arrangement of the coding fields 4 according to FIG. 3 with an overlap 15 thereof allows the location information to be recorded with only one sensor line per coordinate direction. This makes it possible to approximately halve the data stream to be evaluated. Fig. 3 also shows a second sensor line for detecting the y-coordinate. With the slightest twists of the sensor with respect to the scale area, both y-sensor lines now provide different location information, the difference of which, depending on the basic distance between the two lines, allows a statement about the angle of rotation. If the sensor rotates by larger angular amounts relative to the reference surface, an angle determination is also possible by evaluating the apparently changing distance between the code lines mapped on the sensor lines. Since this is a 2nd order error, the effect can only be used effectively if the interpolation is correspondingly high or the angles of rotation are larger.

Aufstellung der verwendeten BezugszeichenList of the reference numerals used

 1 Matrix
 2 Spalte
 3 Zeile
 4 Codierfeld
 5 schachbrettartig angeordnete Codierfelder (ohne Überlappung der Codierfelder)
 6 x-Strichcode
 7 y-Strichcode
 8 Periode
 9 Sensorzeilenpaar zum Auslesen der x-Codierfelder
10 Sensorzeilenpaar zum Auslesen der y-Codierfelder
11 Anordnung der Codierfelder mit Überlappung
12 Sensorzeile zum Auslesen der x-Codierfelder
13 Sensorzeile zum Auslesen der y-Codierfelder
14 zusätzliche Sensorzeile zur Erfassung von Verdrehungen
15 Überlappung 1 matrix
2 column
3 line
4 coding field
5 checkerboard-like coding fields (without overlapping coding fields)
6 x barcode
7 y barcode
8 period
9 pairs of sensor lines for reading out the x-coding fields
10 pairs of sensor lines for reading out the y coding fields
11 Arrangement of the coding fields with overlap
12 sensor line for reading out the x coding fields
13 sensor line for reading out the y coding fields
14 additional sensor lines for the detection of twists
15 overlap

Claims (6)

1. Absolutes Zweikoordinatenmeßsystem mit Drehwinkelerfassung mit einer absolut codierten Bezugsfläche und mit mindestens einem oder mehreren Sensoren zur Abtastung der Bezugsfläche in mehreren Koordinaten, dadurch gekennzeichnet, daß die Bezugsfläche in eine Vielzahl von Codierfeldern (4) eingeteilt ist, welche in zwei Richtungen jeweils abwechselnd die absolut codierte Information für die eine oder die andere Richtung enthalten und mit einem oder mehreren Sensoren abgetastet, die Bestimmung der Relativlage von Sensor zu Bezugsfläche in der Ebene oder im Raum ermöglichen, wobei diese absolut codierten Codierfelder (4) für jede Koordinate benachbart und vorzugsweise orthogonal und in Zeilen (3) oder Spalten (2) derart zueinander angeordnet sind, daß sich in jeder Zeile (3) der Matrix (1) in jedem zweiten Codierfeld (4) jedoch mindestens einmal die Information für die y-Koordinate (7) und in jeder Spalte (2) der Matrix (1) in jedem zweiten Codierfeld (4) jedoch mindestens einmal die Information für die x-Koordinate (6) befindet, (Fig. 1) wobei die Codierung innerhalb der Codierfelder in Form eines Strichcodes erfolgt und die Anordnung der die Information für die x- bzw. y-Koordinate (6), (7) tragenden Codierfelder (4) vorzugsweise schachbrettartig ist (Fig. 2).1. Absolute two-coordinate measuring system with rotation angle detection with an absolutely coded reference surface and with at least one or more sensors for scanning the reference surface in several coordinates, characterized in that the reference surface is divided into a plurality of coding fields ( 4 ), which alternate in two directions contain absolutely coded information for one or the other direction and scanned with one or more sensors that enable the relative position of the sensor to the reference surface to be determined in the plane or in space, these absolutely coded coding fields ( 4 ) being adjacent for each coordinate and preferably orthogonal and are arranged in rows ( 3 ) or columns ( 2 ) in such a way that in each row ( 3 ) of the matrix ( 1 ) in every second coding field ( 4 ) the information for the y coordinate ( 7 ) and in every column ( 2 ) of the matrix ( 1 ) in every second coding field ( 4 ) however at least once the information for the x coordinate ( 6 ) is located ( FIG. 1), the coding within the coding fields being in the form of a bar code and the arrangement of the information for the x or y coordinate ( 6 ), ( 7 ) carrying coding fields ( 4 ) is preferably checkerboard-like ( Fig. 2). 2. Mehrkoordinatenmeßsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtastung der Codierfelder (4) für jede Koordinate mit parallel angeordneten Sensorzeilen (9), (10) derart erfolgt, daß bei jeder Position der Sensorzeilen (9), (10) relativ zur Bezugsfläche mindestens eine der parallel angeordneten Sensorzeilen die vollständige Information eines zugeordneten Codierfeldes (4) erfaßt oder, daß aus zwei nicht unmittelbar benachbarten aber in einer Linie liegenden Codierfeldern (4) der gleichen Koordinatenrichtung jeweils so viel Information in Form von Codelinien ausgelesen wird, daß eine eindeutige Bestimmung der Relativlage von Sensor zu Bezugsfläche möglich ist.2. Multi-coordinate measuring system according to claim 1, characterized in that the scanning of the coding fields ( 4 ) for each coordinate with sensor lines arranged in parallel ( 9 ), ( 10 ) takes place such that at each position of the sensor lines ( 9 ), ( 10 ) relative to Reference area at least one of the sensor lines arranged in parallel detects the complete information of an assigned coding field ( 4 ) or that so much information in the form of code lines is read out from two coding fields ( 4 ) of the same coordinate direction that are not immediately adjacent but are in a line, that a the relative position of the sensor to the reference surface can be clearly determined. 3. Mehrkoordinatenmeßsystem nach Anspruch 1-2, dadurch gekennzeichnet, daß die Codierung innerhalb der Felder in Form eines Strichcodes erfolgt und die Codierfelder (4) der Zeilen (3) für die y-Codierung sich innerhalb der Spalten (2) überlappen und sich die Codierfelder (4) der Spalten (2) für die x-Koordinate innerhalb der Zeilen (3) überlappen, (Fig. 3). 3. Multi-coordinate measuring system according to claim 1-2, characterized in that the coding takes place within the fields in the form of a bar code and the coding fields ( 4 ) of the lines ( 3 ) for the y-coding overlap within the columns ( 2 ) and the Coding fields ( 4 ) of the columns ( 2 ) for the x coordinate overlap within the rows ( 3 ), ( Fig. 3). 4. Mehrkoordinatenmeßsystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtastung der Codierfelder (4) für jede Koordinate mit jeweils nur einer Sensorzeile (12), (13) erfolgt, wobei bei jeder Position der Sensorzeile (12), (13) relativ zur Bezugsfläche die Sensorzeile (12), (13) die vollständige Information eines zugeordneten Codierfeldes (4) erfaßt oder aus zwei nicht unmittelbar benachbarten aber in einer Linie liegenden Codierfeldern (4) der gleichen Koordinatenrichtung jeweils so viel Information von der Sensorzeile (12), (13) in Form von Codelinien ausgelesen wird, daß eine eindeutige Bestimmung der Relativlage von Sensor zu Bezugsfläche möglich ist.4. Multi-coordinate measuring system according to claim 3, characterized in that the scanning of the coding fields ( 4 ) for each coordinate with only one sensor line ( 12 ), ( 13 ) takes place, with each position of the sensor line ( 12 ), ( 13 ) relative to The sensor line ( 12 ), ( 13 ) detects the complete information of an assigned coding field ( 4 ) or as much information from the sensor line ( 12 ) from two coding fields ( 4 ) of the same coordinate direction that are not immediately adjacent but lying in a line. 13 ) is read out in the form of code lines that a clear determination of the relative position of the sensor to the reference surface is possible. 5. Mehrkoordinatenmeßsystem nach Anspruch 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtastung der Bezugsfläche mit Hilfe einer Sensormatrix derart erfolgt, daß bei jeder Position der Sensormatrix relativ zur Bezugsfläche die vollständige Information mindestens eines x- und y-Codierfeldes (4) erfaßt wird oder, daß aus jeweils zwei nicht unmittelbar benachbarten aber in einer Linie liegenden Codierfeldern (4) der gleichen Koordinatenrichtung so viel Information in Form von Codelinien ausgelesen wird, daß eine eindeutige Bestimmung der Relativlage von Sensor zu Bezugsfläche möglich ist.5. Multi-coordinate measuring system according to claim 1 and 3, characterized in that the reference surface is scanned with the aid of a sensor matrix such that the complete information of at least one x and y coding field ( 4 ) is detected at each position of the sensor matrix relative to the reference surface or that so much information in the form of code lines is read out from two coding fields ( 4 ) of the same coordinate direction that are not immediately adjacent but are in a line that a clear determination of the relative position of the sensor to the reference surface is possible. 6. Mehrkoordinatenmeßsystem nach Anspruch 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß die Verdrehung des Abtastsystems relativ zur Bezugsfläche um kleine Winkel innerhalb der x-y Ebene mit Hilfe der Auswertung der Differenzsignale zweier in einem Basisabstand parallel angeordneter Sensorzeilen (12), (13) oder Sensorzeilenpaare (9), (10) erfaßt wird und die Verdrehung des Abtastsystems um große Winkel mit Hilfe des sich ändernden Abbildungsabstandes der auf die Sensorzeile abgebildeten Codelinienen ausgewertet wird.6. Multi-coordinate measuring system according to claims 1-4, characterized in that the rotation of the scanning system relative to the reference surface by small angles within the xy plane with the aid of the evaluation of the difference signals of two sensor lines ( 12 ), ( 13 ) or sensor line pairs arranged in parallel at a basic distance. 9 ), ( 10 ) is detected and the rotation of the scanning system through large angles is evaluated with the aid of the changing imaging distance of the code lines imaged on the sensor line.
DE4212990A 1992-04-18 1992-04-18 Absolute two-coordinate measuring system with angle of rotation determination - subdivides absolute coded reference surface into multiple coding fields and with one or more sensors for scanning reference surface in several coordinates Withdrawn DE4212990A1 (en)

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