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热词
    • 1. 发明授权
    • Absolute position transducer having a non-binary code-track-type scale
    • 具有非二进制码轨型刻度的绝对位置传感器
    • US6271661B2
    • 2001-08-07
    • US26870299
    • 1999-03-16
    • MITUTOYO CORP
    • ANDERMO NILS INGVARMASRELIEZ KARL GSTEINKE KURT E
    • G01B7/00G01D5/245G01D5/249C08C19/06G01B7/14G01D5/20H03M1/22
    • G01D5/2495
    • An absolute position transducer system has two members movable relative to each other and includes a code track transducer and at least one fine wavelength transducer. The code track is arranged to form a sequential pattern of base-N code words, where N is greater than two (i.e., non-binary). Each sequential non-binary code word identifies an absolute position of one member with respect to the other at a first resolution. Alternatively, the code track is arranged to form a pseudo-random non-binary code word pattern. In this case, the transducer system compares a non-binary code word with a look-up table to determine an absolute position of one member with respect to the other at a first resolution. In order to generate a non-binary code word pattern, code track transducer employs different-sized flux disrupters, different-sized flux enhancers, or a combination of flux disrupters and enhancers.
    • 绝对位置传感器系统具有可相对于彼此移动的两个构件,并且包括码轨换能器和至少一个精细波长换能器。 代码轨道被布置成形成基本N个码字的顺序模式,其中N大于2(即,非二进制)。 每个顺序非二进制码字以第一分辨率识别一个成员相对于另一个成员的绝对位置。 或者,代码轨道被布置成形成伪随机非二进制码字模式。 在这种情况下,换能器系统将非二进制代码字与查找表进行比较,以在第一分辨率下确定一个成员相对于另一个成员的绝对位置。 为了生成非二进制码字模式,代码轨道传感器采用不同大小的通量扰乱器,不同大小的通量增强器,或通量破坏器和增强器的组合。
    • 2. 发明专利
    • SYSTEME UND VERFAHREN ZUR LOCHMESSUNG UNTER VERWENDUNG EINES NICHT DREHENDEN CHROMATISCHEN PUNKTSENSOR- (CPS) STIFTS
    • DE102014224246B4
    • 2023-01-12
    • DE102014224246
    • 2014-11-27
    • MITUTOYO CORP
    • ALTENDORF ERIC HERBERT
    • G01B11/02G01B11/12
    • Verfahren zum Verwenden eines Systems mit einem chromatischen Punktsensor (CPS), um ein geometrisches Merkmal eines Lochs zu inspizieren, das mindestens teilweise von einer Innenfläche umgeben ist, wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst:Bereitstellen eines CPS-Systems, das Folgendes umfasst:einen Elektronikabschnitt, der einen Ausgangslicht-Generierungsabschnitt, ein Spektrometer und einen Signalprozessor umfasst; undeinen optischen Stift, der ein Gehäuse, das sich entlang einer mittleren Z-Achse des optischen Stifts erstreckt, eine konfokale Apertur, die Ausgangslicht ausgibt, einen Abschnitt mit einer axialen chromatischen Aberration, der eingerichtet ist, um das Ausgangslicht einzugeben und Messlicht auszugeben, das mit der axialen chromatischen Aberration fokussiert wird, und ein strahlenteilendes Ablenkelement, das eingerichtet ist, um das Messlicht gleichzeitig in mindestens drei Messrichtungen quer zur mittleren Z-Achse zu verteilen, umfasst;Positionieren des optischen Stifts in einer Position im Innern des Lochs, so dass das Messlicht auf die Innenfläche in den mindestens drei Messrichtungen einfällt;Empfangen des Messlichts, das aus den mindestens drei Messrichtungen zurück durch die konfokale Apertur des optischen Stifts in der Position reflektiert wird;Betätigen des CPS-Systems, um ein spektrales Intensitätsprofil des Messlichts zu erzielen, wobei das spektrale Intensitätsprofil spektrale Spitzenkomponenten umfasst, die Entfernungen zur Innenfläche entsprechen, die innerhalb des Messbereichs des optischen Stifts in den mindestens drei Messrichtungen liegen; undBestimmen des geometrischen Merkmals, mindestens teilweise auf Signalverarbeitungsvorgängen basierend, die das Analysieren des spektralen Intensitätsprofils, um mindestens eine erste Abstandmessung von dem optischen Stift zu der Innenfläche entlang mindestens einer ersten Messrichtung zu bestimmen, umfassen.
    • 3. 发明专利
    • Chromatisches Punktsensorsystem
    • DE102012223873B4
    • 2022-11-10
    • DE102012223873
    • 2012-12-20
    • MITUTOYO CORP
    • SESKO DAVID WNAHUM MICHAEL
    • G01B11/14G01B9/04G01C3/08
    • Chromatisches Punktsensor- (CPS-) System (100), das dazu konfiguriert ist, mögliche Fehler zu kompensieren, einschließlich Fehlern, die auf Auswirkungen des Werkstückmaterials zurückgehen, wobei das CPS-System Folgendes umfasst:einen ersten konfokalen optischen Weg (120), der ein längsstreuendes Element aufweist, wobei der erste konfokale optische Weg (120) dazu konfiguriert ist, unterschiedliche Wellenlängen in unterschiedlichen Entfernungen in der Nähe eines Werkstücks (170) zu fokussieren;einen zweiten optischen Weg (130), der dazu konfiguriert ist, unterschiedliche Wellenlängen im Wesentlichen in der gleichen Entfernung in der Nähe des Werkstücks (170) zu fokussieren;eine Lichtquelle (164), die verbunden ist, um ein erstes Eingabespektralprofil von Wellenlängen in den ersten konfokalen optischen Weg (120) einzugeben;eine Lichtquelle (164), die verbunden ist, um ein zweites Eingabespektralprofil von Wellenlängen in den zweiten optischen Weg (130) einzugeben;ein Deaktivierungselement für den ersten konfokalen optischen Weg (120), das dazu konfiguriert ist, zu verhindern, dass das erste Eingabespektralprofil über den ersten konfokalen optischen Weg (120) an ein Werkstück (170) übertragen wird;ein Deaktivierungselement für den zweiten optischen Weg (130), das dazu konfiguriert ist, zu verhindern, dass das zweite Eingabespektralprofil über den zweiten optischen Weg (130) an ein Werkstück (170) übertragen wird; undCPS-Elektronik (160), die einen CPS-Wellenlängendetektor (162) umfasst, der eine Vielzahl von Pixeln umfasst, die entlang einer Messachse des CPSWellenlängendetektors (162) verteilt sind, wobei die Vielzahl der Pixel jeweilige Wellenlängen empfängt und eine Ausgabe von Spektralprofildaten bereitstellt,wobei das CPS-System (100) derart konfiguriert ist, dass:wenn das Blockierungselement des ersten konfokalen Wegs nicht aktiviert ist, das erste Eingabespektralprofil mit dem ersten konfokalen optischen Weg (120) verbunden ist, der erste konfokale optische Weg (120) entsprechende Strahlung an das Werkstück (170) ausgibt und reflektierte Strahlung des ersten Wegs von der Werkstückoberfläche aufnimmt, wobei die reflektierte Strahlung des ersten Wegs ein erstes Ausgabespektralprofil aufweist, das eine entfernungsabhängige Profilkomponente mit einer Spitze, die eine Messentfernung (Z) vom ersten konfokalen optischen Weg (120) zum Werkstück (170) angibt, und eine entfernungsunabhängige Profilkomponente umfasst, die eine Werkstückmaterialkomponente aufweist, und die CPS-Elektronik (160) entsprechende erste Ausgabespektralprofildaten bereitstellt; undwenn das Blockierungselement des zweiten Wegs (130) nicht aktiviert ist, das zweite Eingabespektralprofil mit dem zweiten optischen Weg (130) verbunden ist, wobei der zweite optische Weg (130) entsprechende Strahlung an die Werkstückoberfläche ausgibt und reflektierte Strahlung des zweiten Wegs von der Werkstückoberfläche empfängt, wobei die reflektierte Strahlung des zweiten Wegs ein zweites Ausgabespektralprofil aufweist, das eine entfernungsunabhängige Profilkomponente umfasst, die die Werkstückmaterialkomponente aufweist, und die CPS-Elektronik (160) entsprechende zweite Ausgabespektralprofildaten bereitstellt, die dazu benutzbar sind, die ersten Ausgabespektralprofildaten in Bezug auf mögliche Entfernungsmessfehler im Zusammenhang mit der Werkstückmaterialkomponente zu kompensieren.
    • 4. 发明专利
    • Absolut-Positionsgeberskala mit Platten, die mit variierenden Vertiefungen abwechseln
    • DE102015209288B4
    • 2022-10-27
    • DE102015209288
    • 2015-05-21
    • MITUTOYO CORP
    • COOK TED STATON
    • G01D5/245G01B3/20G01B7/00G01B7/14
    • Positionsmessvorrichtung (100), die verwendbar ist, um eine Position eines ersten Elements im Verhältnis zu einem zweiten Element entlang einer Messachse zu messen, wobei die Positionsmessvorrichtung (100) Folgendes umfasst:eine Skala (102), die einen Abschnitt umfasst, der ein Skalenmuster (170) umfasst, das sich in einer Messachsenrichtung (MA) erstreckt; undeinen Lesekopf (164), der mit Bezug auf das Skalenmuster (170) in der Messachsenrichtung (MA) zu bewegen ist, wobei der Lesekopf (164) einen Erregerabschnitt (430, 530), der Wirbelströme in dem Skalenmuster (170) erregt, und einen Signalabschnitt (410, 510), der Positionssignale ausgibt, die in Abhängigkeit von den Wirbelströmen variieren, umfasst; wobei:das Skalenmuster (170) Folgendes umfasst:eine Vielzahl von ersten Skalenelementzonen (FZ), die in der Messachsenrichtung (MA) regelmäßig angeordnet ist, wobei die ersten Skalenelementzonen (FZ) einen ersten Typ von Skalenelement aufweisend eine leitfähige Plattenfläche (P) umfassen; undeine Vielzahl von zweiten Skalenelementzonen (SZ), die in der Messachsenrichtung (MA) regelmäßig angeordnet ist und mit der Vielzahl von ersten Skalenelementzonen (FZ) derart verschachtelt ist, dass sich die ersten und zweiten Skalenelementzonen (FZ, SZ) in der Messachsenrichtung (MA) gemäß einer Skalenwellenlänge P regelmäßig wiederholen, wobei die zweiten Skalenelementzonen (SZ) einen zweiten Typ von Skalenelement aufweisend eine vertiefte Fläche (R) in einem Leiter umfassen, der ein Kennzeichen aufweist, das in einem absoluten Signalbereich variiert wird, um eine andere jeweilige Wirbelstromreaktion in verschiedenen jeweiligen zweiten Skalenelementzonen (SZ) in dem absoluten Signalbereich bereitzustellen, wobei eine Tiefe jeder vertieften Fläche (R) geringer ist als eine Höhe jeder angrenzenden leitfähigen Plattenfläche (P), und das Kennzeichen jeder vertieften Fläche, das in dem absoluten Signalbereich entlang dem Skalenmuster (170) variiert wird, mindestens eines umfasst von a) der Vertiefungstiefe der vertieften Fläche (R), oder b) einer Größe der vertieften Fläche (R); undder Signalabschnitt (410, 510) auf die jeweiligen Wirbelströme reagiert, um absolute Positionssignale auszugeben, die einen Signalverlauf aufweisen, der über den absoluten Signalbereich variiert, um einzigartig jeweilige Positionen über den absoluten Signalbereich anzugeben.
    • 5. 发明专利
    • Front-End-Schaltung und Codierer
    • DE102022105431A1
    • 2022-09-29
    • DE102022105431
    • 2022-03-08
    • MITUTOYO CORP
    • HIRATA SHUTAHARA TOMOHIROKAWAI AKIOMUGIKURA SHUN
    • G01D5/245G01D5/12H03F3/00
    • Ein Vorverstärker verstärkt Signale, die in einen ersten und einen zweiten Eingangsanschluss eingegeben werden. Eine erste Schaltschaltung empfängt ein erstes und ein zweites Eingangssignal und gibt diese an den ersten und den zweiten Eingangsanschluss aus. Eine Schaltung mit geschalteten Kondensatoren tastet zwei durch den Vorverstärker verstärkte Signale ab. Die durch die Schaltung mit geschalteten Kondensatoren abgetasteten Differenzsignale werden in den dritten bzw. den vierten Eingangsanschluss einer Integrationsschaltung eingegeben, wobei die Integrationsschaltung die durch diese Eingangssignale erhaltenen Differenzsignale an den ersten und den zweiten Ausgangsanschluss ausgibt. Eine zweite Schaltschaltung schaltet eine Verbindungsbeziehung zwischen der Schaltung mit geschalteten Kondensatoren und der Integrationsschaltung um. Jedes Mal, wenn sich der Zyklus ändert, schalten die erste und die zweite Schaltschaltung die Verbindungsbeziehungen um, um zu verursachen, dass die durch den Vorverstärker verstärkten Signale durch doppelte Korrelationsabtastung abgetastet werden.
    • 6. 发明专利
    • Codiereinrichtung
    • DE102017010627B4
    • 2022-09-01
    • DE102017010627
    • 2017-11-16
    • MITUTOYO CORP
    • KAWATOKO OSAMUTAHARA TOMOHIROKOBAYASHI HIROKAZU
    • G01D5/36G01B3/22G01D5/347
    • Codiereinrichtung (10), umfassend:eine Lichtquelle (11),eine Skala (21), welche Licht von der Lichtquelle (11) empfängt;einen Fotoempfänger (5; 23), welcher das Licht von der Skala (21) empfängt und welcher ein Signal entsprechend dem empfangenen Licht ausgibt; undeine Signalverarbeitungsschaltung (25; 100), welche eine Positionsbeziehung zwischen dem Fotoempfänger (5; 23) und der Skala (21) in Übereinstimmung mit dem Signal von dem Fotoempfänger (5; 23) berechnet, wobei die Signalverarbeitungsschaltung (25; 100) umfasst:eine Referenzspannungs-Generatorschaltung (1), welche eine Referenzspannung (REF) entsprechend einer Stromversorgungsspannung (VDD) erzeugt;eine Strom/Spannungs-Konverterschaltung (2), welche einen Fotostrom (Ipda), welcher durch einen Fotoempfänger (5; 23) ausgegeben wird, in eine Spannung (Viva) umwandelt und welche ein Spannungssignal ausgibt, welches durch ein Addieren der umgewandelten Spannung (Viva) und der Referenzspannung (REF) erhalten wird;eine Abtast- und Halteschaltung (3), welche eine Spannung eines ersten Kondensators (C31) in Antwort auf ein Abtast- und Haltesignal hält, wobei der erste Kondensator (C31) das Spannungssignal, welches von der Strom/Spannungs-Konverterschaltung (2) ausgegeben wird, an einem Ende eingegeben und die Referenzspannung (REF) an einem anderen Ende eingegeben aufweist, wobei die Spannung des ersten Kondensators (C31) eine Spannung an einem Ende auf einer Seite ist, wo das Spannungssignal eingegeben wird; undeine Verstärkerschaltung (4), welche ein Ausgangssignal ausgibt, wo die Spannung, welche durch die Abtast- und Halteschaltung (3) gehalten wird, mit der Referenzspannung (REF) als eine Referenz verstärkt wird; wobei:die Strom/Spannungs-Konverterschaltung (2) umfasst:einen zweiten Operationsverstärker (A2), wo die Referenzspannung an einem Eingangsanschluss eingegeben wird, ein anderer Eingangsanschluss mit einem Ende des Fotoempfängers (5; 23) verbunden ist und das Spannungssignal von einem Ausgangsanschluss ausgegeben wird; undeinen zweiten Kondensator (C21) und einen ersten Widerstand (R21), welche parallel zwischen dem Eingangsanschluss des zweiten Operationsverstärkers (A2), welcher mit dem Fotoempfänger (5; 23) verbunden ist, und dem Ausgangsanschluss des zweiten Operationsverstärkers (A2) verbunden sind,die Verstärkerschaltung (4) umfasst:einen zweiten Widerstand (R41), welcher ein Ende mit dem Ausgangsanschluss des ersten Operationsverstärkers (A3) verbunden aufweist;einen dritten Operationsverstärker (A4), wo die Referenzspannung an einem Eingangsanschluss eingegeben wird und das Ausgangssignal von einem Ausgangsanschluss ausgegeben wird; undeinen dritten Widerstand (R42), welcher ein Ende mit dem Ausgangsanschluss des dritten Operationsverstärkers (A4) verbunden aufweist, undein anderer Eingangsanschluss des dritten Operationsverstärkers (A4) mit einem anderen Ende des zweiten Widerstands (R41) und einem anderen Ende des dritten Widerstands (R42) verbunden ist.
    • 8. 发明专利
    • Codiereinrichtung
    • DE102016015225B4
    • 2022-08-11
    • DE102016015225
    • 2016-12-21
    • MITUTOYO CORP
    • KIMURA AKIHIDE
    • G01D5/347G01D5/36
    • Codiereinrichtung (100), umfassend:eine Skala (1), welche eine Mehrzahl von Musterbereichen aufweist, welche eine Mehrzahl von Muster (11, 12) aufweisen, welche in einer Messrichtung mit einem vorbestimmten Abstand angeordnet sind und wenigstens einen Musterbereich beinhalten, welcher mit einem Versatz von einem benachbarten Musterbereich in der Messrichtung um 1/(2xs) des Abstands versetzt ist, wobei „s“ eine ganze Zahl von 1 ist;einen Detektionskopf (2), welcher konfiguriert ist, um relativ in der Messrichtung unter Bezugnahme auf die Skala bewegbar zu sein, und Interferenzstreifen zu detektieren, welche durch gebeugte Strahlen positiver s-ter Ordnung und gebeugte Strahlen negativer s-ter Ordnung bewirkt werden, welche durch die Skala gebeugt werden, und ein Detektionsresultat auszugeben; undeine Signalverarbeitungseinheit (3), welche konfiguriert ist, um eine Bezugsposition basierend auf einer Position zu detektieren, wo eine Lichtintensität geringer als ein vorbestimmter Wert ist, welcher in einer Lichtintensitätsverteilung der Interferenzstreifen auftritt, und inkrementelle Positionen basierend auf den Interferenzstreifen zu detektieren, welche an Positionen verschieden von der Position aufscheinen, wo eine Lichtintensität niedriger als der vorbestimmte Wert ist,wobei der Detektionskopf (2) beinhaltet:eine Lichtquelle (4) , welche konfiguriert ist, Strahlen auf die Skala zu strahlen;eine detektierende Einheit (6) zum Detektieren der Lichtintensitätsverteilung, wobei die detektierende Einheit eine Mehrzahl von Licht empfangenden Vorrichtungen aufweist, welche in der Messrichtung angeordnet sind, und konfiguriert ist, um das Detektionsresultat der Strahlen, welche auf die Mehrzahl von Licht empfangenden Vorrichtungen gestrahlt werden, an die Signalverarbeitungseinheit auszugeben; undein optisches System (5, 30, 40), welches zwischen der Skala und der detektierenden Einheit angeordnet ist und konfiguriert ist, um gebeugte Strahlen positiver s-ter Ordnung und gebeugte Strahlen negativer s-ter Ordnung abzubilden, welche generiert werden, wenn die Strahlen auf die Skala auf der detektierenden Einheit gestrahlt werden.
    • 10. 发明专利
    • Schnelle, variable Einfallswinkelbeleuchtung für Maschinensichtinspektionssystem
    • DE102010031678B4
    • 2022-06-30
    • DE102010031678
    • 2010-07-22
    • MITUTOYO CORP
    • GLADNICK PAUL G
    • G01M11/00G02B21/06G02B26/08G02B27/09
    • Schnelle, variable Einfallswinkel-Beleuchtungskonfiguration zur Verwendung in einem Maschinensichtinspektionssystem, mit zumindest einer ersten Objektivlinse (23), die eine optische Achse (25) aufweist, wobei die schnelle, variable Einfallswinkel-Beleuchtungskonfiguration (100) umfasst:- eine erste Lichtquelle (30a), die dazu konfiguriert ist, einen Lichtstrahl entlang eines ersten optischen Wegabschnitts (41) zu leiten;- eine Strahlsteuerungsanordnung (50a), die dazu konfiguriert ist, den Lichtstrahl entlang des ersten optischen Wegabschnitts (41) zu empfangen und den Lichtstrahl entlang eines zweiten optischen Wegabschnitts (43) zu steuern; und- eine Strahlablenkungsanordnung (38) mit mehreren jeweiligen Oberflächenabschnitten, die an Positionen angeordnet sind, die jeweiligen nominalen Einfallswinkeln auf ein Sichtfeld (46) der Objektivlinse (23) entsprechen, wobei die Strahlablenkungsanordnung (38) dazu konfiguriert ist, den Lichtstrahl entlang des zweiten optischen Wegabschnitts (43) zu empfangen und den Lichtstrahl entlang eines dritten optischen Wegabschnitts (45) abzulenken, um das Sichtfeld (46) der Objektivlinse (23) zu beleuchten, wobei:die Strahlsteuerungsanordnung (50a) umfasst:- zumindest ein bewegliches Strahlsteuerungselement (51) und eine steuerbare Betätigungsvorrichtung (52), die das bewegliche Strahlsteuerungselement (51) bewegt;- zumindest einen ersten Strahlsteuerungs-Oberflächenabschnitt (54N), der einen ersten nominalen Divergenzbetrag (θN) für den Lichtstrahl entlang des zweiten optischen Wegabschnitts (43) liefert, wobei der Divergenzbetrag in einer Ebene definiert ist, die die optische Achse (25) einschließt; und- zumindest einen zweiten Strahlsteuerungs-Oberflächenabschnitt (54W), der einen zweiten nominalen Divergenzbetrag (θW) für den Lichtstrahl entlang des zweiten optischen Wegabschnitts (43) liefert; wobei der Divergenzbetrag in einer Ebene definiert ist, die die optische Achse (25) einschließt,der erste nominale Divergenzbetrag (θN) dem Lichtstrahl entspricht, der ungefähr einen einzelnen jeweiligen Oberflächenabschnitt der Strahlablenkungsanordnung (38) so beleuchtet, dass die schnelle, variable Einfallswinkel-Beleuchtungskonfiguration das Sichtfeld (46) aus einem schmalen Winkelbereich beleuchtet, der dem jeweiligen nominalen Einfallswinkel jenes einzelnen jeweiligen Oberflächenabschnitts entspricht,der zweite nominale Divergenzbetrag (θW) dem Lichtstrahl entspricht, der zumindest zwei jeweilige Oberflächenabschnitte der Strahlablenkungsanordnung (38) beleuchte, so dass die schnelle, variable Einfallswinkel-Beleuchtungskonfiguration (100) das Sichtfeld (46) aus einem breiteren Winkelbereich beleuchtet, der breiter als der schmale Winkelbereich ist und der die jeweiligen nominalen Einfallswinkel der zumindest zwei jeweiligen Oberflächenbereiche einschließt, unddie Strahlsteuerungsanordnung (50a) dazu konfiguriert ist, den Lichtstrahl entlang des zweiten optischen Wegabschnitts (43) mit dem ersten nominalen Divergenzbetrag (θN) dem einzelnen jeweiligen Oberflächenabschnitt der Strahlablenkungsanordnung (38) bereitzustellen, um das Sichtfeld (46) aus dem schmalen Winkelbereich zu einem ersten Zeitpunkt zu beleuchten, und dazu konfiguriert ist, den Lichtstrahl entlang des zweiten optischen Wegabschnitts (43) mit dem zweiten nominalen Divergenzbetrag (θW) den zumindest zwei jeweiligen Oberflächenabschnitten der Strahlablenkungsanordnung (38) bereitzustellen, um das Sichtfeld (46) aus dem breiteren Winkelbereich zu einem zweiten Zeitpunkt zu beleuchten.