CN112171380B - 角度测量机构 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及角度测量机构，包括第一结构部件组（1）、第二结构部件组（2）以及支承件（3）。所述第一结构部件组（1）包括刻度元件（1.1；1.1'；1.1''），所述刻度元件具有第一分度（1.11；1.11'；1.11''）以及第二分度（1.12；1.12'；1.12''）。所述第二结构部件组（2）具有第一结构单元（2.1），所述第一结构单元具有位置传感器（2.11）。所述第二结构部件组（2）具有第二结构单元（2.2）以及补偿联接件（2.3），所述第二结构单元具有第一、第二、第三、第四、第五和第六位置接收器（2.21、2.22、2.23、2.24、2.25、2.26）。通过所述位置传感器（2.11）能够扫描所述第一分度（1.11；1.11'；1.11''）以用于确定在所述结构部件组（1、2）之间的相对的角度位置。

Description

角度测量机构
技术领域
本发明涉及根据权利要求1的具有刻度元件的角度测量机构，以用于测量刻度元件的相对的角度位置以及侧向的移位和倾斜。
背景技术
这种角度测量机构例如能够被装配在心轴或圆台处。所涉及的心轴或圆台经常用于加工机器或加工中心中。心轴或马达心轴经常在工具机器中保持旋转的工具、例如铣刀。在圆台处固定有如下工件，所述工件然后例如切削地进行加工。此外，圆台应用在测量机器中，其中，在所述应用中，固定在圆台上的工件被测量。角度测量机构尤其在工具机器或测量机器的情况下被用于测量旋转的运动。存在如下增加的期望，即提高这种心轴或圆台的效率、尤其在运行期间的精确度。
在JP 2010-217167 A中公开了如下测量机构，所述测量机构具有编码器，所述编码器允许套筒的转速测量并且此外产生如下信号，所述信号允许对套筒的轴向负载的推断。
发明内容
本发明以如下任务为基础，即提供角度测量机构，所述角度测量机构实现在进行的运行中确定转动轴线沿多个方向的位置。
根据本发明，所述任务通过权利要求1的特征来解决。
因此，角度测量机构包括第一结构部件组、第二结构部件组以及支承件。所述结构部件组相对于彼此绕转动轴线通过支承件或借助于支承件能够转动地进行布置。第一结构部件组包括刻度元件，所述刻度元件具有第一分度以及第二分度并且可选地具有另外的分度。第二结构部件组具有第一结构单元，所述第一结构单元本身具有至少一个位置传感器，所述至少一个位置传感器与刻度元件以空隙对置地进行布置。此外，第二结构部件组具有第二结构单元，所述第二结构单元具有第一、第二、第三、第四、第五和第六位置接收器。位置接收器同样与刻度元件以空隙对置地进行布置。此外，第二结构部件组具有补偿联接件。通过至少一个位置传感器能够扫描第一分度以用于确定在结构部件组之间的相对的角度位置。通过第一、第二和第三位置接收器能够扫描第一分度或布置在刻度元件处的另外的分度以用于确定刻度元件在如下平面中的移位，所述平面尤其相对于转动轴线正交地定向。此外，通过第四、第五和第六位置接收器能够扫描第二分度以用于在数量上确定刻度元件或转动轴线绕倾斜轴线的倾斜（倾斜角度），所述倾斜轴线处于所述平面中或平行于所述平面。第一结构单元借助于补偿联接件与第二结构单元转动刚性地（drehsteif）但是轴向和径向屈服地连接，从而位置传感器相对于位置接收器转动刚性地但是轴向和径向屈服地进行布置。
“转动刚性地”这一概念在下面应该如下地理解，即关于周缘方向，位置传感器相对于位置接收器的位置即使在补偿联接件的通常的负载的情况下也保持不改变。与此相对，由于补偿联接件的轴向的和径向的屈服性，位置传感器相对于位置接收器的位置在补偿联接件的通常的负载的情况下发生改变。位置传感器尤其相对于刻度元件（轴向和径向地）不能够运动地进行布置。
通过应用位置传感器和位置接收器这些概念，首先应该描述的是，所述元件被装配在不同的结构单元处。所涉及的元件（位置传感器、位置接收器）能够不同地或等同地进行构造。
通过位置传感器，刻度元件关于第二结构部件组的角度位置能够在一次旋转之内被绝对地确定。这能够例如通过如下方式来实现，即第一分度具有绝对的编码示踪部（Codespur）或但是参考标记被安置在刻度元件上，所述参考标记结合递增的分度允许在一次旋转之内绝对地确定角度位置。
第二分度能够设计为递增的分度或为绝对的分度。作为绝对的分度的设计方案具有如下优点，即刻度元件的轴向位置还能够在接入角度测量仪器之后被直接地确定，这例如在刻度元件的温度引起的轴向移动的情况下能够是有帮助的。
作为刻度元件例如考虑环形的体，所述体能够固定在套筒处。而备选地，第一和/或第二分度还能够直接地安置在套筒上。
位置传感器能够与刻度元件以空隙对置地进行布置，所述空隙沿径向方向或轴向方向延伸。位置接收器同样能够与刻度元件相应地以空隙对置地进行布置，所述空隙沿径向方向或轴向方向延伸，其中，在这种情况下，相应的空隙的大小能够通过负载引起的移动、移位或倾斜在补偿联接件的变形的情况下改变。
有利地，第一分度和可选的另外的分度包括规律的结构，所述结构沿着第一方向平行于彼此地彼此成排地进行布置。在此，第一方向具有沿周缘方向的方向分量并且第二分度包括规律的结构，所述结构沿着第二方向平行于彼此地彼此成排地进行布置。第二方向具有沿轴向方向的方向分量。
第一分度的规律的结构彼此成排地进行布置所沿着的第一方向能够与周缘方向等同。同样，第一方向能够相对于周缘方向偏斜或倾斜地（然而不垂直于周缘方向地）进行布置。第二分度的规律的结构彼此成排地进行布置所沿着的第二方向同样能够与轴向方向等同地（并且由此平行于转动轴线地）进行布置。同样，第二方向能够相对于轴向方向偏斜或倾斜地（然而不垂直于轴向方向地）进行布置。例如，第一分度的规律的结构和第二分度的规律的结构能够箭头形地相对于彼此定向。
在本发明的另外的设计方案中，第二结构部件组具有光源并且第一分度和位置传感器如下地设计，使得在结构部件组之间的相对的角度位置能够通过光学的原理确定。
有利地，刻度元件在所述平面中的移位能够通过磁的原理确定。在这种情况下，刻度元件的分度的结构尤其构造为磁的结构，也就是说，构造为一在位置上被界定的系列的磁的北极和南极。在所述设计方案中，位置传感器和/或位置接收器设计为磁传感器。位置传感器和/或位置接收器能够例如基于磁阻原理工作或设计为霍尔位置接收器。备选地，位置接收器还能够基于光学的或感应的测量原理，其中，所述原理的组合也是可行的，从而第一分度能够根据与第二分度不同的原理被扫描。
有利地，第一分度和第二分度至少部分重叠地进行布置。例如，第一分度和第二分度能够被安置在柱状的刻度元件的外周侧处并且第一分度和第二分度关于轴向方向重叠地进行设计。尤其第一分度能够设计为光学地能够扫描的分度并且第二分度能够设计为磁地能够扫描的分度。
在本发明的另外的设计方案中，用于确定刻度元件的移位的位置接收器中的至少两个以绕转动轴线为至少90°的圆心角错位地进行布置。因此也就是说，例如第一位置接收器相对于第二位置接收器或相对于第三位置接收器以绕转动轴线为至少90°的圆心角错位地进行布置。被理解为圆心角的应该是中心角，其中，所涉及的中心处于转动轴线上。
有利地，用于确定刻度元件绕倾斜轴线的倾斜的位置接收器中的至少两个以绕转动轴线为至少90°的圆心角错位地进行布置。在此，因此例如第四位置接收器相对于第五位置接收器或相对于第六位置接收器以绕转动轴线为至少90°的圆心角错位地进行布置。
在本发明的另外的设计方案中，位置接收器和可选地还有位置传感器沿着圆周线进行布置。
有利地，第二结构部件组包括如下壳体，其中，位置传感器以及多个位置接收器布置在所述壳体之内。
有利地，位置传感器和位置接收器与电子的模块电连接，其中，通过电子的模块能够确定刻度元件的角度位置、刻度元件在垂直于转动轴线的平面中的移位或位置以及刻度元件的倾斜。此外，可选地，能够通过电子的模块确定轴向位置。
在心轴或圆台的情况下（所述心轴或圆台根据性质相应地刚性地设计），这种倾斜相对小并且处于相对于理想的转动轴线少于一角分、例如100角秒向下直至50角秒的范围中。因此通过所述倾斜还出现仅仅极小的位置改变，从而位置接收器必须具有很高的分辨率，以便能够提供关于倾斜的可靠的结论或数量上的值。通过如有可能转动轴线旋转，所描述的倾斜能够导致刻度元件的摆动运动，其中，摆动运动通过角度测量机构尤其通过加上（Hinzunahme）所测量的角度位置能够在数量上被得到（festgehalten）。
有利地，角度测量机构具有存储模块，所述存储模块作为数据记录器能够应用于存储信息，所述信息基于由位置传感器和/或位置接收器产生的信号。
在本发明的另外的设计方案中，通过其能够扫描第一分度的位置传感器相对于通过其能够扫描第二分度的位置接收器关于轴向方向错位地进行布置。尤其位置传感器能够相对于第四、第五和第六位置接收器错位地进行布置。
有利地，至少第二分度（或所述两个分度）被安置在柱状的刻度元件的外周侧上。
也就是说，通过角度测量机构能够不仅在线探测角度位置，而且能够在线探测例如圆台的轴线移动。尤其基于刻度元件在垂直于转动轴线的平面中的位置和角度位置的测量值，能够在加工或测量过程中通过数字的控制来实行理论位置的校正。由此，例如工件在加工期间的位置能够被校正。角度测量机构尤其能够如下地进行配置，使得在与数字的控制共同作用的情况下产生校正值，所述校正值基于通过角度测量机构测量的位置数据结合绝对的角度位置。
位置接收器能够有利地具有少于2μm的、尤其少于1μm、尤其少于750nm的分辨率。针对分辨率的所述值不仅对于轴向的而且对于侧向的位置（也就是说在垂直于转动轴线的平面中）的确定能够得到实现。
也就是说，通过角度测量机构能够取决于所测量的角度位置在数量上探测刻度元件或转动轴线以剩余的五个自由度的运动或移动。
刻度元件能够具有另外的分度并且刻度元件能够如下地设计，使得能够根据光学的原理扫描第一分度并且能够根据磁的原理扫描另外的分度。在此，第一分度和另外的分度能够至少部分重叠地进行布置。例如第一分度和另外的分度能够安置在柱状的刻度元件的外周侧处并且第一分度和另外的分度关于轴向方向重叠地设计。
本发明的有利的构造方案由从属权利要求得出。
附图说明
根据本发明的角度测量机构的另外的细节和优点从根据附上的图对实施例的随后的描述中得出。
图1示出角度测量机构的分解图示，
图2示出角度测量机构的另外的分解图示，
图3示出朝着角度测量机构的俯视图，
图4示出角度测量机构的部分剖切图示，
图5示出角度测量机构的另外的部分剖切图示，
图6示出根据第一实施例的角度测量机构的刻度元件的细节视图，
图7示出根据第二实施例的角度测量机构的刻度元件的细节视图，
图8示出根据第三实施例的角度测量机构的刻度元件的细节视图。
具体实施方式
在图1和2中，分别示出角度测量机构的分解图示，如所述角度测量机构例如能够在工具机器、例如铣削机器的圆台轴线处装入的那样。所述角度测量机构包括第一结构部件组1和第二结构部件组2。根据图3，第一结构部件组1能够相对于第二结构部件组2绕转动轴线A转动，从而第一结构部件组1然后能够作为转子起作用并且第二结构部件组2还能够被称为定子。此外，根据图4的角度测量机构包括支承件3，所述支承件在此被设计为滚动支承件。
第一结构部件组1具有刻度元件1.1，所述刻度元件抗转动地固定在套筒1.2处（参见例如图4或5）。套筒1.2用于容纳轴、例如圆台，从而然后所述轴刚性地并且抗转动地与套筒1.2连接。
第二结构部件组2具有第一结构单元2.1，所述第一结构单元在此两件式地构造并且由此包括第一部件2.1a和第二部件2.1b，所述第一部件在此能够被称为固定滑块，所述第二部件在所提出的实施例中能够被称为支承板。在第一部件2.1a处固定有位置传感器2.11，所述位置传感器与刻度元件1.1以径向的空隙对置地进行布置（参见图4）。
此外，第二结构部件组2包括第二结构单元2.2，所述第二结构单元也两件式地构造。因此，第二结构单元2.2包括第一部件2.2a和第二部件2.2b，所述第二部件在此还能够被称为法兰。在设计为支架环的第一部件2.2a处直接装配有多个位置接收器2.20至2.26。根据图5，位置接收器2.20至2.26与刻度元件1.1以径向的空隙对置地进行布置。根据在此所描述的实施方式，角度测量机构详细地包括第一位置接收器2.21、第二位置接收器2.22、第三位置接收器2.23、第四位置接收器2.24、第五位置接收器2.25、第六位置接收器2.26以及第七位置接收器2.20。位置接收器2.20至2.26沿周缘方向u分别相对于彼此错位地进行布置。
第二结构部件组2包括补偿联接件2.3。所述补偿联接件用于对由于根据性质的制造和装配精确度所引起的移位进行补偿。借助于补偿联接件2.3，第一结构单元2.1与第二结构单元2.2转动刚性地但是轴向和径向屈服地连接。在所提出的实施例中，第一结构单元2.1的第一部件2.1b与补偿联接件2.3的三个搭板2.31、2.33、2.35通过螺纹连接件连接，所述螺纹连接件示例性地在图1中通过虚线示出。与此相对，第二结构单元2.2的第二部件2.2b与补偿联接件2.3的另外三个搭板2.32、2.34、2.36连接。以这种方式，位置传感器2.11相对于多个位置接收器2.20至2.26转动刚性地但是轴向和径向屈服地或柔性地进行布置。
在补偿联接件2.3与第一结构单元2.1并且与第二结构单元2.2以上面所描述的方式连接之后，第二结构单元2.2的第一部件2.2a能够与第二部件2.2b通过螺纹紧固件连接。之后，位置传感器2.11以及位置接收器2.20至2.26轴向地在刻度元件1.1的高度上进行布置。
根据图1应该尤其说明补偿联接件2.3的装入情况，而在图2中在第二结构单元2.2方面的情况应该被阐明，所述第二结构单元包括第一部件2.2a和第二部件2.2b。在装配的过程中，第二结构单元2.2轴向地运动经过第一结构单元2.1的第二部件2.1b。
此外，第二结构部件组2包括壳体2.4，所述壳体与第二结构单元2.2的第二部件2.2b连接并且通常为了测量运行刚性地固定在机器部件处。壳体2.4用于保护角度测量机构的内部空间以防环境影响。就此而言，在套筒1.2与壳体2.4之间经常设置有密封部，但是所述密封部为了清楚明了起见未在图中示出。
如上面所描述的那样，在角度测量机构的根据规定的运行中，套筒1.2刚性地并且抗转动地与能够转动的轴连接并且壳体或第二结构单元2.2的第二部件2.2b与固定的机器部件连接。所述轴相对于机器部件的偏心率、摆动运动或轴向的移位导致在角度测量机构中、尤其在支承件3中的反作用力。为了限制所述反作用力的大小设置有补偿联接件2.3，所述补偿联接件沿径向和轴向方向是屈服的或能够弹性地变形。另一方面，补偿联接件2.3是转动刚性的，从而角度位置的测量的精确度没有受到损害。位置传感器2.11刚性地与第一结构单元2.1的第二部件2.1b连接。补偿联接件2.3的变形对位置传感器2.11相对于刻度元件1.1的位置没有影响。与此相对，位置接收器2.20至2.26能够在补偿联接件2.3的弹性范围内相对于刻度元件1.1（轴向地和径向地）移动。
在所提出的实施例中，位置传感器2.11以及位置接收器2.20至2.26几乎等同地构造并且全部沿着圆周线进行布置。在图4中示出具有位置传感器2.11的剖切图示（通过在图3中的线D-D）并且在图5中示出具有位置接收器2.20至2.26中的位置接收器2.21的剖切图示（通过在图3中的线F-F）。所涉及的位置接收器2.11、2.21相应地包括LED2.111、2.211、聚光镜2.112、2.212和传感器元件2.113、2.213。传感器元件2.113、2.213在此被设计为在电路板上的所谓的Opto-ASIC。用作光源的LED2.111、2.211发送光通过聚光镜2.112、2.212到刻度元件1.1上。在此，LED2.111、2.211、聚光镜2.112、2.212和传感器元件2.113、2.213配属于角度测量机构的第二结构部件组2，也就是说配属于定子。在所提出的实施例中，每个位置接收器2.11、2.20至2.26具有壳体，在所述壳体中布置有相应的传感器元件2.113、2.213。与此备选地，还能够放弃壳体或还能够将多个传感器元件布置在同一壳体中。例如，多个或全部位置接收器2.11、2.20至2.26还能够装配在同一电路板上。
与此相对地，刻度元件1.1如已经提到的那样被固定在能够转动的套筒1.2处。根据图6，刻度元件1.1包括第一分度1.11以及第二分度1.12。刻度元件1.1在所提出的实施例中构造为柱状的或环形的体，在所述体的外周侧处不仅布置有第二分度1.12而且布置有第一分度1.11，其中，第二分度1.12相对于第一分度1.11关于轴向方向z错位地进行布置。
在图6中示出朝着刻度元件1.1的外周侧的视图的局部。第二分度1.12包括规律的结构或线，所述结构或线沿着第二方向平行于彼此地彼此成排地进行布置，其中，第二方向具有沿轴向方向的方向分量。在所提出的实施例中，第二方向与轴向方向z等同。
第一分度1.11包括规律的结构或线，所述结构或线沿着第二方向平行于彼此地彼此成排地进行布置，其中，第二方向具有沿轴向方向的方向分量。在所提出的实施例中，第二方向平行于转动轴线A或平行于方向z走向。此外，第一分度1.11包括参考标记1.111。
换言之，第一分度1.11包括规律的结构，所述结构在此设计为线并且沿第二方向定向并且平行于彼此地进行布置。在所提出的实施例中，第二方向平行于转动轴线A或平行于方向z走向。第二分度1.12同样包括规律的结构，所述结构在此环绕地设计并且其环绕的纵向侧沿第一方向定向并且平行于彼此地进行布置。第一方向沿周缘方向u走向。
在所提出的实施例中，第一分度1.11的结构和第二分度1.12的结构设计为对于光反射性的和非反射性的带。刻度元件1.1能够通过其第一分度1.11相应于刻度元件1.1或套筒1.2的角度位置地来调制（modulieren）射入的光。通过第二分度1.12，相应于刻度元件1.1或套筒1.2的轴向的位置地来调制射入的光。经调制的光在图4和5中最终碰上传感器元件2.113、2.213的光探测器。
通过位置传感器2.11，第一分度1.11能够以如下方式被扫描，即通过位置传感器2.11能够确定刻度元件1.1关于位置传感器2.11的角度位置。在此，角度位置在一次旋转之内能够被绝对地确定。为了这个目的，能够如在图6中示出的那样应用本身递增的第一分度1.11，通过所述第一分度结合参考标记1.111能够产生超过一次旋转的绝对的角度位置。备选地，第一分度1.11能够绝对地（例如作为伪随机编码（Pseudo-Random-Code）或格雷编码（Gray-Code））在编码的意义上、也就是说藉由明确的编码值的产生进行设计。位置传感器2.11的信号被导引到电子的模块，所述电子的模块装配在于第二结构部件组2中的合适的位置处。角度位置的尤其数字的值然后由电子的模块产生。同样，位置接收器2.20至2.26与电子的模块电连接。根据图3，位置接收器2.20至2.26在原则上成对地进行布置（第一对2.21、2.24，第二对2.22、2.25，第三对2.23、2.26）。在所提出的实施例中，通过第一位置接收器2.21、第二位置接收器2.22和第三位置接收器2.23对第一分度1.11进行扫描。
通过第四位置接收器2.24、第五位置接收器2.25和第六位置接收器2.26对第二分度1.12进行扫描，其中，通过所述位置接收器2.24、2.25、2.26还能够确定刻度元件1.1的轴向位置。不属于之前提及的对的位置接收器2.20同样用于扫描第一分度1.11以用于执行在此未更详细地描述的用于测定校正值的方法。
在电子的模块中，套筒1.2的绝对的角度位置还配属于轴向位置。
通过在电子的模块中的第一位置接收器2.21的位置信号、第二位置接收器2.22的位置信号和第三位置接收器2.23的位置信号的合适的结合，刻度元件1.1在平面P中的位置、也就是说转动轴线A的实际的位置的x、y坐标能够得到确定，所述平面P垂直于转动轴线A定向。还能够被称为侧向的位置的所述位置在给出的圆台的情况下取决于在加工期间的负载。此外，套筒1.2的绝对的角度位置还配属于当前的侧向的位置。
藉由角度测量机构还能够通过第四位置接收器2.24、第五位置接收器2.26和第六位置接收器2.26的位置信号的合适的结合来确定刻度元件1.1绕倾斜轴线B的倾斜的程度，以及确定摆动运动的程度和方向，所述倾斜轴线处于平面P中。平面P垂直于转动轴线A定向。
通过角度测量机构可行的是，尤其在圆台的情况下确定套筒1.2的绝对的角度位置并且取决于绝对的角度位置地来测量套筒1.2的侧向的和轴向的位置。通过所提及的圆台总归十分刚性地构造，在此执行如下位置测量，所述位置测量在μm范围或更小的范围内波动。因此，尤其位置传感器2.11以及位置接收器2.20至2.26的高分辨率是必要的。转动轴线A相对于壳体2.2绕倾斜轴线B的倾斜同样能够被测量。
经再处理的位置信号最终通过线缆输出到另外的仪器处，例如到机器的控制机构处。
也就是说，位置传感器2.11以及位置接收器2.20至2.26在所提出的实施例中是如下位置接收器，所述位置接收器探测角度位置或轴向位置。
按照根据同样示出朝着刻度元件1.1'的外周侧的视图的图7的第二实施例，刻度元件1.1'包括第一分度1.11'，所述第一分度具有规律的结构或线（在图中为黑色和白色的矩形），所述结构或线沿着第一方向平行于彼此地彼此成排地进行布置，其中，第一方向具有沿周缘方向u的方向分量。在所提出的实施例中，第一方向与周缘方向u等同。此外，第一分度1.11'包括参考标记1.111'。
第二分度1.12'包括规律的结构或线（在图中为黑色和白色的矩形），所述结构或线沿着第二方向平行于彼此地彼此成排地进行布置，其中，第二方向具有沿轴向方向的方向分量。在所提出的实施例中，第二方向与轴向方向z等同。
所述结构在所提出的第二实施例中设计为磁的北极和南极。
与此相应地，在第二实施例中，位置传感器以及位置接收器设计为磁的接收器。在所提出的实施例中，位置传感器和位置接收器具有磁阻的探测器。所述探测器尤其能够设计为在玻璃基底上的磁阻的结构。
根据图8阐释第三实施例。图8示出朝着刻度元件1.1''的外周侧的视图，所述刻度元件沿轴向方向具有相对小的扩展部。刻度元件1.1''包括第一分度1.11''，所述第一分度由规律的结构或线构成，所述结构或线沿着第一方向平行于彼此地彼此成排地进行布置，其中，第一方向具有沿周缘方向u的方向分量。在所提出的第三实施例中，第一方向与周缘方向u等同。此外，第一分度1.11''包括参考标记1.111''，所述参考标记同样由结构或线构成。第一分度1.11''和参考标记1.111''的结构类似于第一实施例地设计为对于光反射性的和非反射性的带。
与此相对，第二分度1.12''包括规律的结构或线，所述结构或线沿着第二方向平行于彼此地彼此成排地进行布置，其中，第二方向具有沿轴向方向的方向分量。在所提出的实施例中，第二方向与轴向方向z等同。第二分度1.12''的环绕的结构（可对照于第二实施例的磁的分度1.12'）在所提出的实施例中设计为磁的北极和南极。第一分度1.11''和第二分度1.12''至少部分重叠地进行布置，从而对于第一分度1.11''和第二分度1.12''的轴向的空间需求能够被降低。所述构造方式还具有如下优点，即绕倾斜轴线B的倾斜对测量几乎没有影响，因为这两个分度1.11''、1.12''几乎在相同的轴向高度上或在同一周缘区域上被扫描。
然后相应于图4，位置传感器2.11能够根据光学的原理对第一分度1.11''进行扫描，而位置接收器能够根据磁的原理工作。由此，在第三实施例中，角度位置被光学地探测并且刻度元件1.1''的倾斜或刻度元件1.1''在平面P中的移动通过磁的原理进行探测。

Claims (11)

1.角度测量机构，包括第一结构部件组（1）、第二结构部件组（2）以及支承件（3），其中，所述结构部件组（1、2）相对于彼此绕转动轴线（A）通过所述支承件（3）能够转动地进行布置，其中，
- 所述第一结构部件组（1）包括刻度元件（1.1；1.1'；1.1''），所述刻度元件具有第一分度（1.11；1.11'；1.11''）以及第二分度（1.12；1.12'；1.12''），
- 所述第二结构部件组（2）
具有第一结构单元（2.1），所述第一结构单元具有位置传感器（2.11），所述位置传感器与所述刻度元件（1.1；1.1'；1.1''）以空隙对置地进行布置，并且
具有第二结构单元（2.2），所述第二结构单元具有第一、第二、第三、第四、第五和第六位置接收器（2.21、2.22、2.23、2.24、2.25、2.26），所述位置接收器与所述刻度元件（1.1；1.1'；1.1''）以空隙对置地进行布置，
具有补偿联接件（2.3），其中，
通过所述位置传感器（2.11）能够扫描所述第一分度（1.11；1.11'；1.11''）以用于确定在所述结构部件组（1、2）之间的相对的角度位置，并且
通过所述第一、第二和第三位置接收器（2.21、2.22、2.23）能够扫描所述第一分度（1.11；1.11'；1.11''）或布置在所述刻度元件（1.1；1.1'；1.1''）处的另外的分度以用于确定所述刻度元件（1.1；1.1'；1.1''）在平面（P）中的移位，并且
通过所述第四、第五和第六位置接收器（2.24、2.25、2.26）能够扫描所述第二分度（1.12；1.12'；1.12''）以用于确定所述刻度元件（1.1；1.1'；1.1''）绕倾斜轴线（B）的倾斜，所述倾斜轴线处于所述平面（P）中或平行于所述平面（P），其中，
所述第一结构单元（2.1）借助于所述补偿联接件（2.3）与所述第二结构单元（2.2）转动刚性地但是轴向和径向屈服地连接，从而所述位置传感器（2.11）相对于所述位置接收器（2.21、2.22、2.23、2.24、2.25、2.26）转动刚性地但是轴向和径向屈服地进行布置。
2.根据权利要求1所述的角度测量机构，其中，所述第一分度（2.11）包括规律的结构，所述结构沿着第一方向平行于彼此地彼此成排地进行布置，其中，所述第一方向具有沿周缘方向（u）的方向分量，并且
所述第二分度（1.12；1.12'；1.12''）包括规律的结构，所述结构沿着第二方向平行于彼此地彼此成排地进行布置，其中，所述第二方向具有沿轴向方向（z）的方向分量。
3.根据权利要求1或2所述的角度测量机构，其中，所述第二结构部件组（2）具有光源（2.211）并且所述第一分度（1.11；1.11'；1.11''）和所述位置传感器（2.11）如下地设计，使得在所述结构部件组（1、2）之间的相对的角度位置能够通过光学的原理确定。
4.根据前述权利要求中任一项所述的角度测量机构，其中，所述刻度元件（1.1；1.1'；1.1''）在所述平面（P）中的移位能够通过磁的原理确定。
5.根据前述权利要求中任一项所述的角度测量机构，其中，所述第一分度（1.11''）和所述第二分度（1.12''）至少部分重叠地进行布置。
6.根据前述权利要求中任一项所述的角度测量机构，其中，用于确定所述刻度元件（1.1；1.1'；1.1''）的移位的位置接收器（2.21、2.22、2.23）中的至少两个以绕所述转动轴线（A）为至少90°的圆心角错位地进行布置。
7.根据前述权利要求中任一项所述的角度测量机构，其中，用于确定所述刻度元件（1.1；1.1'；1.1''）绕所述倾斜轴线（B）的倾斜的位置接收器（2.24、2.25、2.26）中的至少两个以绕所述转动轴线（A）为至少90°的圆心角错位地进行布置。
8.根据前述权利要求中任一项所述的角度测量机构，其中，所述位置接收器（2.20至2.26）中的至少三个沿着圆周线进行布置。
9.根据前述权利要求中任一项所述的角度测量机构，其中，所述第二结构部件组（2）包括壳体（2.4）并且所述位置传感器（2.11）以及多个位置接收器（2.20至2.26）布置在所述壳体（2.4）之内。
10.根据前述权利要求中任一项所述的角度测量机构，其中，所述刻度元件（1.1；1.1'；1.1''）具有柱状的形状并且所述第一分度（1.11）和/或所述第二分度（1.12；1.12'；1.12''）安置在所述刻度元件（1.1；1.1'；1.1''）的外周侧上。
11.根据前述权利要求中任一项所述的角度测量机构，其中，所述位置传感器（2.11）相对于所述第四、第五和第六位置接收器（2.24、2.25、2.26）关于所述轴向方向（z）错位地进行布置。
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