ES2618065T3 - Dispositivo de medición de la longitud - Google Patents

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ES2618065T3 ES15162724.7T ES15162724T ES2618065T3 ES 2618065 T3 ES2618065 T3 ES 2618065T3 ES 15162724 T ES15162724 T ES 15162724T ES 2618065 T3 ES2618065 T3 ES 2618065T3
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Abstract

Dispositivo de medición de la longitud con una escala (1), que se extiende en una dirección longitudinal (X) y que presenta una división de medición (11) para la medición de la posición en dirección longitudinal (X), en el que la escala (1) está fijada rígidamente en una posición fija (F) en la dirección de medición (X) por medio de un adhesivo (4) aplicado en una superficie de montaje (31) de un soporte (3) y en la zona restante está desacoplada del soporte (3), de manera que la escala (1) y el soporte (3) se pueden desplazar relativamente entre sí en dirección longitudinal (X) en el caso de modificaciones de la temperatura, caracterizado porque está previsto un elemento de montaje (6) que está diseñado para ser fijado en un objeto a medir, en el que el elemento de montaje (6) está conectado libre de juego en la posición fija (F) por medio de un pasador de ajuste (7) con el soporte (3), siendo introducido éste a presión, por una parte, en el taladro de ajuste (62) del elemento de montaje (6) y, por otra parte, en un taladro de ajuste (32) del soporte (3) perpendicularmente a la dirección de medición (X), y en el que el pasador de ajuste (7) en el soporte (3) forma sobre un primer recorrido (A1) una unión positiva libre de juego, en el que esta unión positiva se extiende en la superficie de montaje (31) del soporte (3) hasta un segundo recorrido (A2), siendo el segundo recorrido (A2) menor que el primer recorrido A1.

Description

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DESCRIPCION
Dispositivo de medicion de la longitud Campo de la tecnica
La presente invencion se refiere a un dispositivo de medicion de la longitud de acuerdo con el preambulo de la reivindicacion 1.
Estado de la tecnica
Tales dispositivos de medicion de la longitud se emplean en maquinas de mecanizacion para la medicion de la posicion relativa de una herramienta con relacion a una pieza de trabajo a mecanizar en maquinas de medicion de coordenadas para la determinacion de la posicion y de las dimensiones de objetos de ensayo asf como tambien en la industria de semiconductores. En este caso, se fija la escala, en general, por el fabricante del dispositivo de medicion de la longitud para mejorar la manipulacion en un soporte y este soporte se monta entonces por el usuario en un primer objeto a medir. Estacionaria frente a la escala movil esta dispuesta una unidad de exploracion del dispositivo de medicion de la longitud en un segundo objeto, cuya posicion relativa frente al primer objeto a medir debe medirse.
Los documentos EP 0 114 972 A2, EP 0 884 563 A2, EP 0 566 828 A2, DE 10 2005 027 025 A1 muestran diversas posibilidades para la fijacion de una escala en un soporte asf como la figuracion del soporte en un objeto a medir.
Segun el documento EP 0 114 972 A2, la escala esta fijada en un soporte por medio de una capa adhesiva, de manera que en su centro esta configurado un punto fijo frente al soporte. Un elemento de montaje para la fijacion del soporte en un objeto a medir esta fijado por medio de un pasador de ajuste en el soporte.
Para la formacion de un punto fijo de la escala frente al soporte se conoce fijar este en un lugar en el soporte en la direccion de fijacion de forma fija estacionaria.
De acuerdo con el documento DE 26 43 304 A1, la fijacion fija estacionaria de la escala en el punto fijo se realiza por medio de un adhesivo inelastico. Fuera del punto fijo, la escala esta desacoplada del soporte, estando dispuesto un adhesivo inelastico entre el soporte y la escala. De esta manera se pueden desplazar la escala y el soporte en el caso de modificaciones de la temperatura relativamente entre sf, sin que se ejerzan fuerzas de restriccion.
Resumen de la invencion
La presente invencion tiene el cometido de indicar un dispositivo de medicion de la longitud, que esta constituido compacto y con el que se posibilita una medicion exacta de la longitud.
Este cometido se soluciona de acuerdo con la invencion por medio de un dispositivo de medicion de la longitud con las caractensticas de la reivindicacion 1.
Las formas de realizacion ventajosas del dispositivo de medicion de la longitud de acuerdo con la invencion se deducen a partir de las medidas que se indican en las reivindicaciones dependientes.
Otros detalles y ventajas de la presente invencion se explican con la ayuda de la siguiente descripcion de un ejemplo de realizacion en conexion con las figuras.
Breve descripcion de los dibujos
La figura 1 muestra una representacion esquematica de un dispositivo de medicion de la longitud de acuerdo con la invencion.
La figura 2 muestra una seccion transversal del dispositivo de medicion de la longitud segun la figura 1.
La figura 3 muestra una seccion longitudinal del dispositivo de medicion de la longitud segun la figura 1 y La figura 4 muestra un fragmento A representado ampliado de la figura 3.
Un ejemplo de realizacion de la invencion se explica a continuacion con la ayuda de las figuras 1 a 4. Este dispositivo de medicion de la longitud configurado de acuerdo con la invencion comprende una escala 1, que se extiende en una direccion longitudinal X y que presenta una division de medicion 11. La division de medicion 11 esta configurada como division incremental explorable de forma fotoelectrica para la medicion de la posicion de la alta exactitud en direccion longitudinal X. De manera alternativa, la division de medicion puede ser tambien una
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codificacion absoluta. Para la medicion de la posicion se explora la division de medicion 11 de la escala 1 por una unidad de exploracion 2, que se representa solo de forma esquematica en la figura 2.
La escala 1 y la unidad de exploracion 2 estan dispuestas protegidas en el espacio interior de un perfil hueco. El perfil hueco forma el soporte 3 para la escala 1. Este soporte 3 esta constituido de un material, que posee un coeficiente de dilatacion termica de la longitud que se desvfa de la escala 1. La escala 1 esta constituida, por ejemplo, de un material de vidrio o de vitroceramica (por ejemplo, ZERODUR) y el soporte 3 esta constituido de un material, especialmente a aluminio.
La escala 1 esta constituida con preferencia de un material de un coeficiente de dilatacion termica de la longitud insignificantemente pequeno, especialmente con un coeficiente de dilatacion termica de la longitud a en el intervalo de temperatura de 0° a 50° menor que 1,5 x 10-6K"1, pero especialmente menor que 1,5 x 10-6K"1. De esta manera, el valor de la posicion objetivo a traves de la exploracion de la division de medicion 11 es independiente de las oscilaciones de la temperatura.
Para que la escala 1 y el soporte 3 se puedan desplazar relativamente entre sf en el caso de modificaciones de la temperatura, sin que aparezcan fuerzas de constriccion y, por lo tanto, errores de medicion, la escala 1 esta fijada en una posicion fija - llamada tambien punto fijo - ngidamente en el soporte 3, y en la zona restantes esta desacoplada mecanicamente del soporte 3, de tal modo que el soporte se puede extender libremente a partir de este punto F frente a la escala 1. La fijacion ngida de la escala 1 en el punto de fijacion F se realiza a traves de un adhesivo inelastico 4, que esta previsto entre una superficie de la escala 1 y una superficie de montaje 31 del soporte 3. en la zona restante - en la direccion de medicion X a ambos lados del punto fijo F - se realiza el desacoplamiento de la escala 1 desde el soporte 3, estando dispuesto entre la superficie de montaje 31 (superficie de apoyo) y la escala 1 un adhesivo 5 de alta elasticidad. Este adhesivo 5 es, por ejemplo, un pegamento elastico, una cinta adhesiva bilateral o una pelfcula lfquida viscosa o viscoelastica, por ejemplo pelfcula de aceite. Pero el desacoplamiento se puede realizar tambien a traves de un cojinete de bolas o un alojamiento neumatico.
En el ejemplo de realizacion representado, la escala 1 esta retenida fuera del punto fijo F por medio de un adhesivo 5 en forma de una cinta adhesiva bilateral en la superficie de montaje 31 en el soporte 3.
Para la formacion del punto fijo F, la escala 1 esta fijada, por un lado, en la direccion de medicion X fija estacionaria en el soporte 3. Esta fijacion estacionaria de la escala 1 en el soporte 3 se realiza a traves del adhesivo 4, que esta insertado superficialmente en un intersticio entre la superficie de montaje 31 y la escala 1. Si el adhesivo 5 es una cinta adhesiva bilateral, entonces el espesor del intersticio adhesivo para el adhesivo inelastico 4 esta predeterminado por el espesor de la cinta adhesiva.
Para la configuracion de una superficie adhesiva definida sobre la superficie de montaje 31 del soporte 3 en la direccion de medicion X, en la superficie de montaje 31 estan previstas dos escotaduras 33, 34 o bien ranuras, distanciadas una de la otra en la direccion de medicion X, en el soporte 3, que actuan como tope de flujo para el adhesivo 4 y delimitan la zona adhesiva en la direccion de medicion X a ambos lados.
El adhesivo 4 es con preferencia un adhesivo que se endurece con la luz, en particular un adhesivo que se endurece con luz UV (adhesivo que se endurece bajo la accion de luz ultravioleta). Esto tiene la ventaja de que durante la formacion del punto fijo no repercute calor excesivo sobre la escala 1 y el soporte 3 y de esta manera no se influye de forma negativa perjudicial sobre la exactitud de medicion del dispositivo de medicion de la longitud.
Para transmitir este punto fijo F, por otra parte, tambien hacia un objeto a medir, esta previsto un elemento de montaje, que esta disenado para ser fijado en el objeto a medir. Este elemento de montaje 6 esta conectado por medio de un pasador de ajuste 7 con el soporte 3, siendo introducido a presion este, por una parte, en un taladro de ajuste 62 del elemento de montaje 6 y, por otra parte, en un taladro de ajuste 32 del soporte 3 perpendicularmente a la direccion de medicion y de esta manera se extiende allf libre de juego.
El pasador de ajuste 7 forma en el soporte 3 sobre un primer recorrido A1 una union positiva libre de juego, de manera que este ajuste configurado libre de juego se extiende lo mas lejos posible en la superficie de montaje 31 del soporte 3, es decir, en la adhesion ngida. El ajuste libre de juego en el soporte 3 se extiende al menos hasta un segundo recorrido A2 en la superficie de montaje 31, que es menor que el primer recorrido A1. La distancia A2 es, por lo tanto, menor que el recorrido A1. Esto garantiza una transmision optima del cierre del material ngido, generado a traves de la adhesion, hacia el elemento de montaje 6.
El material del elemento de montaje 6 esta adaptado al material del objeto a medir, en el que se monta el elemento de montaje 6 para la medicion de la posicion. Con preferencia, el elemento de montaje 6 esta constituido de hierro o bien de acero.
El eje longitudinal L del pasador de ajuste 7 se extiende perpendicularmente a la superficie de montaje 31 del
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soporte 3 y corta la adhesion superficial. Considerado en la direccion de medicion X, el eje longitudinal L del pasador de ajuste 7 se extiende tambien en el centro con respecto a las dos escotaduras 33, 34. Esta configuracion se representa especialmente en las figuras 3 y 4.
Adicionalmente al pasador de ajuste 7, se puede fijar el elemento de montaje 6 por medio de tornillos 65, 66 en el soporte 3, que fijan el elemento de montaje 6 en la direccion longitudinal L del pasador de ajuste 7 en el soporte 3. Los tornillos 65, 66 enroscados en el soporte 3 no forman un ajuste libre de juego, de manera que en la configuracion del pasador de ajuste 7 como pasador cilmdrico el elemento de montaje 6 puede compensar las tolerancias de montaje, porque se puede girar en una medida insignificante alrededor del eje longitudinal L del pesador de ajuste 7 frente al soporte 3.
A ambos lados y simetricamente al pasador de ajuste 7 y, respectivamente, en la direccion de medicion X a distancia del pasador de ajuste 7, esta previsto un talado 63, 64, respectivamente, en el elemento de montaje 6. Los dos taladros 63 y 64 estan disenados para fijar el elemento de montaje 6 con el objeto a medir por medio de tornillos 67, 68. A tal fin, el elemento de montaje 6 presenta una superficie de montaje plana 69, que se extiende paralela a la direccion de medicion X y paralela al eje longitudinal L del pasador de ajuste 7. Los taladros 63, 64 se extienden, respectivamente, perpendiculares a la direccion de medicion X y perpendicularmente al eje longitudinal L del pasador de ajuste 7.
El pasador de ajuste 7 se extiende con preferencia en el elemento de montaje 6 hasta los dos taladros 63 y 64, con preferencia incluso mas alla de ellos.
Los taladros 63, 64 se representan en la figura 3 y los tornillos 67, 68 no se representan en la figura 1.
La invencion no esta limitada al principio de exploracion fotoelectrico. La division de medicion puede estar configurada tambien explorable especialmente magnetica o inductiva.

Claims (13)

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    REIVINDICACIONES
    1. - Dispositivo de medicion de la longitud con una escala (1), que se extiende en una direccion longitudinal (X) y que presenta una division de medicion (11) para la medicion de la posicion en direccion longitudinal (X), en el que la escala (1) esta fijada ngidamente en una posicion fija (F) en la direccion de medicion (X) por medio de un adhesivo (4) aplicado en una superficie de montaje (31) de un soporte (3) y en la zona restante esta desacoplada del soporte (3), de manera que la escala (1) y el soporte (3) se pueden desplazar relativamente entre sf en direccion longitudinal (X) en el caso de modificaciones de la temperatura, caracterizado porque esta previsto un elemento de montaje (6) que esta disenado para ser fijado en un objeto a medir, en el que el elemento de montaje (6) esta conectado libre de juego en la posicion fija (F) por medio de un pasador de ajuste (7) con el soporte (3), siendo introducido este a presion, por una parte, en el taladro de ajuste (62) del elemento de montaje (6) y, por otra parte, en un taladro de ajuste (32) del soporte (3) perpendicularmente a la direccion de medicion (X), y en el que el pasador de ajuste (7) en el soporte (3) forma sobre un primer recorrido (A1) una union positiva libre de juego, en el que esta union positiva se extiende en la superficie de montaje (31) del soporte (3) hasta un segundo recorrido (A2), siendo el segundo recorrido (A2) menor que el primer recorrido A1.
  2. 2. - Dispositivo de medicion de la longitud de acuerdo con la reivindicacion 1, en el que el eje longitudinal (L) del pasador de ajuste (7) se extiende perpendicularmente a la superficie de montaje (31) del soporte (3).
  3. 3. - Dispositivo de medicion de la longitud de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, en el que el adhesivo (4) esta aplicado en la direccion de medicion (X) superficialmente sobre la superficie de montaje (31) y el eje longitudinal (L) del pasador de ajuste (7) corta en el centro el adhesivo (4) aplicado en la superficie en la direccion de medicion (X).
  4. 4. - Dispositivo de medicion de la longitud de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, en el que el adhesivo (4) es un pegamento que se endurece con la luz.
  5. 5. - Dispositivo de medicion de la longitud de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, en el que a ambos lados simetricamente al pasador de ajuste (7) y a distancia entre sf en la direccion de medicion (X) esta previsto, respectivamente, un taladro (63, 64), que se extiende perpendicularmente a la direccion de medicion (X) y perpendicularmente al eje longitudinal (L) del pasador de ajuste (7) en el elemento de montaje (6), en el que los dos taladros (63, 64) estan disenados para fijar el elemento de montaje (6) con el objeto a medir por medio de tornillos (67, 68).
  6. 6. - Dispositivo de medicion de la longitud de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, en el que la escala (1) y el soporte (3) estan constituidos de materiales con diferentes coeficientes de dilatacion termica longitudinal.
  7. 7. - Dispositivo de medicion de la longitud de acuerdo con la reivindicacion 6, en el que la escala (1) esta constituida de vidrio o de vitroceramica.
  8. 8. - Dispositivo de medicion de la longitud de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, en el que la escala (1) esta constituida de un material de un coeficiente de dilatacion termica longitudinal a en el intervalo de temperatura de 0° a 50° menor que 1,5 x 10-6K-1.
  9. 9. - Dispositivo de medicion de la longitud de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, en el que el soporte (3) esta constituido de aluminio.
  10. 10. - Dispositivo de medicion de la longitud de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, en el que la escala (1) esta fijada en lugares fuera de la posicion fija (F) por medio de un adhesivo (5) de alta elasticidad en el soporte (3).
  11. 11. - Dispositivo de medicion de la longitud de acuerdo con la reivindicacion 10, en el que el adhesivo (5) de alta elasticidad es una cinta adhesiva bilateral.
  12. 12. - Dispositivo de medicion de la longitud de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, en el que el elemento de montaje (6) esta constituido de acero.
  13. 13. - Dispositivo de medicion de la longitud de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, en el que el soporte (3) es un perfil hueco, en cuyo espacio interior estan dispuestas la escala (1) y una unidad de exploracion (8) para la exploracion de la escala (1), en el que el pasador de ajuste (7) esta dispuesto en un taladro de ajuste (32) del perfil hueco y se extiende hacia el elemento de montaje (6) dispuesto fuera del perfil hueco.
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