ES2641457T3 - Dispositivo de medición de longitudes - Google Patents

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ES2641457T3 ES10163232.1T ES10163232T ES2641457T3 ES 2641457 T3 ES2641457 T3 ES 2641457T3 ES 10163232 T ES10163232 T ES 10163232T ES 2641457 T3 ES2641457 T3 ES 2641457T3
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Abstract

Dispositivo de medición de longitudes con una carcasa, que está constituida por un perfil hueco (21) extendido alargado y por al menos una tapa (22) dispuesta allí en el lado frontal; por una escala (1) de material no conductor de electricidad, que está dispuesto dentro de la carcasa y que presenta una división de medición (11), que puede ser explorada por una instalación de exploración móvil en la dirección de medición (X) con relación a la carcasa; por un elemento de derivación (13) aplicado sobre la escala (1) y que se extiende en la dirección de medición (X) de material conductor de electricidad; por un elemento de unión (41) conductor de electricidad, que establece una conexión eléctrica entre el elemento de derivación (13) y al menos una de las piezas de la carcasa el perfil hueco (21) y la tapa (22), caracterizado porque el elemento de unión (41) conductor de electricidad es componente de una junta de estanqueidad (4), que está dispuesta con efecto de obturación entre el perfil hueco (21) y la tapa (22).

Description

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DESCRIPCION
Dispositivo de medicion de longitudes
La invencion se refiere a un dispositivo de medicion de longitudes de acuerdo con el preambulo de la reivindicacion 1.
Un dispositivo de medicion de longitudes de este tipo se describe en el documento DE 197 46 532 A1. Estos dispositivos de medicion de longitudes sirven para la medicion de longitudes asf como de recorridos y se emplean en particular en maquinas de procesamiento para la medicion de movimientos relativos de una herramienta con respecto a la pieza de trabajo a procesar, en maquinas de medicion de coordenadas y a menudo tambien en la industria de semiconductores.
Este dispositivo de medicion de longitudes esta constituido por una carcasa, que protege la escala contra influencias del medio ambiente. La carcasa presenta a tal fin un perfil tubular extendido alargado, cuyos extremos frontales estan cerrados, respectivamente, con una tapa. En al menos una de estas tapas esta atornillada una lengueta de chapa elastica, que contacta elasticamente con la escala y de esta manera establece una conexion electrica entre la division de medicion de la escala y la tapa.
Esta lengueta de chapa es una pieza diffcil, cuya fabricacion y montaje son relativamente costosos.
Por lo tanto, la invencion tiene el cometido de indicar una instalacion de medicion de longitudes a prueba de interferencias, que esta constituida sencilla y facil de montar.
Este cometido se soluciona de acuerdo con la invencion por medio de las caractensticas de la reivindicacion 1.
En las reivindicaciones dependientes se indican configuraciones ventajosas de la invencion.
De acuerdo con la invencion, el dispositivo de medicion de longitudes presenta una carcasa, que esta constituida por un perfil hueco extendido alargado y por al menos una tapa dispuesta allf en el lado frontal. En el espacio interior del perfil hueco esta dispuesta una escala, que presenta una division de medicion, que puede ser explorada para la medicion de la posicion por una instalacion de exploracion movil en la direccion de medicion con relacion a la carcasa. Sobre una superficie de la escala y extendiendose a lo largo de la escala esta previsto un elemento de derivacion, que deriva cargas electricas, que se acumulan en la superficie. Un elemento de union conductor de electricidad establece un contacto electrico entre este elemento de derivacion de la escala y al menos una de las piezas de la carcasa el perfil hueco y la tapa. Este elemento de union conductor de electricidad es componente de una junta de estanqueidad que se inserta con efecto de obturacion entre el perfil hueco y la tapa. Esta derivacion electrica realizada de acuerdo con la invencion esta realizada al menos en un extremo frontal del perfil hueco. Pero de manera ventajosa la derivacion se realiza en ambos extremos frontales.
Es especialmente ventajoso que el elemento de union este constituido de un elastomero conductor de electricidad. Ademas, es ventajoso que el elemento de union este formado integralmente en una sola pieza en la junta de estanqueidad. De esta manera, se puede fabricar la junta de estanqueidad y el elemento de union por medio de fundicion por inyeccion en un procedimiento de fabricacion comun a parir del elastomero.
Con preferencia, la junta de estanqueidad esta realizada en forma de placa y se apoya en un lado frontal del perfil hueco, de manera que presiona en la tapa. Esta junta de estanqueidad en forma de placa presenta al menos una proyeccion, que forma el elemento de union y contacta elasticamente con la escala.
La division de medicion esta disenada especialmente para la exploracion fotoelectrica y esta constituida de marcaciones dispuestas distanciadas entre sf en la direccion de medicion de material conductor de electricidad, que estan unidas entre sf de forma conductora de electricidad por medio de un recubrimiento conductor de electricidad de la escala. El recubrimiento se extiende hasta los extremos frontales del perfil hueco y el elemento de derivacion, donde esta conectado electricamente con el elemento de union.
Por medio de la invencion se aprovecha la propiedad elastica del material de la junta de estanqueidad de manera ventajosa adicionalmente para el contacto elastico del elemento de derivacion de la escala. Puesto que el material de la junta de estanqueidad se realiza tambien de manera conductora de electricidad, se garantiza un buen contacto electrico del elemento de derivacion asf como una buena conexion electrica con al menos una de las partes de la carcasa el perfil hueco y la tapa. Al menos esta pieza de la carcasa esta configurada para ser contactada electricamente con un potencial de referencia . La pieza de la carcasa esta constituida, por lo tanto, con preferencia de material conductor de electricidad, de manera que durante el montaje en un maquina entra en contacto electrico con esta y de esta manera se conecta simplemente a traves de montaje - por ejemplo atornillamiento - con el potencial de referencia.
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La invencion se explica en detalle con la ayuda de un ejemplo de realizacion. En este caso:
La figura 1 muestra una instalacion de medicion de longitudes antes del montaje.
La figura 2 muestra una vista de la instalacion de medicion de longitudes de acuerdo con la figura 1 en el estado montado; y
La figura 3 muestra una vista en planta superior sobre la escala de la instalacion de medicion de longitudes.
La invencion se explica en detalle con la ayuda de una instalacion de medicion de longitudes fotoelectrica. Esta instalacion de medicion de longitudes esta constituida de los componentes basicos escala 1 y unidad de exploracion, que son moviles relativamente entre sf en la direccion de medicion X. La unidad de exploracion explora durante la medicion de la posicion una division de medicion 11 de la escala 1 y a partir de ello forma valores de medicion de la posicion 11. Puesto que la invencion no se refiere a la unidad de exploracion, esta no se representa en las figuras por razones de claridad.
Para la exploracion fotoelectrica de la division de medicion 11, esta esta constituida por marcas opacas 111, 112 (figura 3) en forma de un recubrimiento y la escala 1 de material aislante de electricidad, en particular de vidrio o de vitroceramica, sobre el que esta aplicada la division de medicion 11.
La escala 1 esta alojada protegida en la una carcasa. La carcasa esta constituida a tal fin de un perfil hueco 21 extendido alargado. El perfil hueco 21 presenta unos labios de estanqueidad 3 que se extienden en la direccion de medicion X, a traves de los cuales encaja de manera conocida un elemento de arrastre, en el que esta fijada la unidad de exploracion. Los dos extremos frontales del perfil hueco 21 estan cerrados en cada caso con una tapa 22. Entre el perfil hueco 21 y la tapa 22 esta insertada una junta de estanqueidad 4.
La escala 1 esta dispuesta dentro del perfil hueco 21 y esta fijada en este por medio de una capa adhesiva elastica 12. De esta manera se puede dilatar libremente la escala 1 en el caso de modificaciones de la temperatura en gran medida de manera independiente del perfil hueco 21.
A traves de diferentes influencias, como campos electricos externos o la conduccion de la unidad de exploracion en la escala 1 por medio de rodillos o zapatas de friccion se puede cargar electricamente la superficie de la escala 1, con lo que resulta una diferencia de potencial frente a otras partes conductoras de electricidad del dispositivo de medicion de longitudes, en particular frente a la unidad de exploracion guiada a poca distancia de la escala 1. Esta diferencia de potencial puede conducir a una descarga del tipo de impulso. Estas descargas se superponen a las senales de exploracion electrica, lo que puede conducir a errores de medicion.
Para descargar estas cargas electricas desde la superficie de la escala 1 a ser posible sobre toda la longitud de la escala 1, con preferencia un elemento de derivacion 13 que se extiende sobre la longitud de la escala 1 esta aplicado sobre la superficie de la escala 1. El elemento de derivacion 13 es con preferencia una capa continua ininterrumpida en la direccion de medicion X de material conductor de electricidad sobre la superficie de la escala 1. En este caso, la division de medicion 11 y la capa que forma el elemento de derivacion 13 son aplicados en un procedimiento de recubrimiento comun sobre la superficie de la escala 1. Si la division de medicion 11 esta realizada en forma de un recubrimiento conductor de electricidad, esta capa conecta las marcaciones 111, 112 individuales de la division de medicion electricamente entre sf y conduce al menos hasta uno de los dos extremos frontales de la escala 1. De manera alternativa o adicional - como se representa en la figura 3 - puede estar previsto un elemento de derivacion 13 separado y distanciado de la division de medicion 11 en forma de una tira que se extiende en la direccion de medicion X de material conductor de electricidad.
El elemento de derivacion 13 puede ser de manera alternativa una tira de metal laminada sobre la superficie de la escala 1 o puesta de otra manera en contacto mtimo con la superficie de la escala.
De una manera no mostrada, en lugar de la capa metalica, tambien una capa transparente electricamente puede formar el elemento de derivacion 13. Esto tiene la ventaja de que esta capa transparente no perturba opticamente las marcaciones 111, 112 de la division de medicion y de esta manera se puede aplicar - en particular evaporar - en una superficie grande tambien por debajo o por encima de estas marcaciones 111, 112.
Un elemento de union 41 conductor de electricidad contacta ahora con el elemento de derivacion 13, es decir, la capa conductora de electricidad y establece una conexion electrica con la carcasa, es decir, la pieza de la carcasa del perfil hueco 21 y/o la tapa 22. Esta pieza de la carcasa del perfil hueco 21 y/o la tapa 22 esta configurada de forma conductora de electricidad, en particular esta constituida de un metal conductor de electricidad como aluminio o acero. Puesto que la carcasa y la unidad de exploracion estan montadas en la operacion de medicion, en general, en elementos de la maquina conductores de electricidad, en el estado montado, la carcasa esta conectada con el mismo potencial de referencia que la unidad de exploracion, de manera que no se pueden producir diferencias de
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potencias.
El elemento de union 41 conductor de electricidad es componente de una junta de estanqueidad 4, que esta insertada con efecto de obturacion entre el perfil hueco 21 y la tapa 22.La junta de estanqueidad 4 obtura el perfil hueco 21 en el lado extremo, de manera que esta esta dispuesta entre el perfil hueco 21 y la tapa 22. La tapa 22 esta fijada por medio de tornillos 5 en el perfil hueco y presiona la junta de estanqueidad 4 en el lado frontal del perfil hueco 21. La junta de estanqueidad 4 esta realizada a tal fin en forma de placa, de manera que una zona de ella se apoya en el lado frontal en el perfil hueco 21. Otra zona de la junta de estanqueidad 4 presenta una proyeccion, que forma el elemento de union 41 para el contacto elastico del elemento de derivacion 13 de la escala 1. Como se muestra especialmente en la figura 2, esta proyeccion se apoya durante el montaje en el elemento de derivacion 13 configurado como capa conductora de electricidad. A traves de la configuracion de resorte elastico se garantiza un contacto mecanico seguro y, por lo tanto, tambien un contacto electrico.
Como material para la junta de estanqueidad 4 y el elemento de union 41 configurado de una sola pieza con ella, en particular formado integralmente por medio de inyeccion, es especialmente adecuado un elastomero conductor de electricidad, como por ejemplo NBR, EPDM o ACM. De esta manera, el elastomero presenta una conductividad electrica excelente a traves de las sustancias de relleno conductoras de electricidad, en particular a base de carbono.
En la figura 3 se representa ampliada una vista en planta superior sobre la escala. La division de medicion 11 esta constituida en este caso de una pista incremental con una secuencia de marcaciones 111 distanciadas iguales y con una pista absoluta dispuesta adyacente con otras marcaciones 112, que estan dispuestas de forma irregular. Las marcaciones 111 y 112 estan constituidas por una capa de material conductor de electricidad, por ejemplo cromo y estan unidas electricamente entre sf por medio del elemento de derivacion 13 configurado como capa conductora de electricidad. De manera alternativa o adicional, como elemento de derivacion 13 puede servir una capa en forma de una tira dispuesta junto a la division de medicion 11 y a distancia de esta, como se representa en la figura 3. El elemento de union 41 contacta con el elemento de derivacion 13, es decir, al menos una capa conductora de electricidad que se extiende en la direccion de medicion X y de esta manera establece una conexion conductora de electricidad con el potencial de referencia.
Como se muestra en la figura 3, con el elemento de union 41 configurado de acuerdo con la invencion es posible el contacto electrico de una division de medicion 11 relativamente ancha. El elastomero se ajusta de una manera optima a la escala 1 y compensa las tolerancias, de manera que se garantiza un contacto seguro. El elastomero tiene, ademas, la propiedad de mantener el contacto tambien en el caso de vibraciones, sin que se produzca una erosion del elemento de derivacion 13 realizado como capa.

Claims (6)

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    REIVINDICACIONES
    1. - Dispositivo de medicion de longitudes con una carcasa, que esta constituida por un perfil hueco (21) extendido alargado y por al menos una tapa (22) dispuesta alU en el lado frontal; por una escala (1) de material no conductor de electricidad, que esta dispuesto dentro de la carcasa y que presenta una division de medicion (11), que puede ser explorada por una instalacion de exploracion movil en la direccion de medicion (X) con relacion a la carcasa; por un elemento de derivacion (13) aplicado sobre la escala (1) y que se extiende en la direccion de medicion (X) de material conductor de electricidad; por un elemento de union (41) conductor de electricidad, que establece una conexion electrica entre el elemento de derivacion (13) y al menos una de las piezas de la carcasa el perfil hueco (21) y la tapa (22), caracterizado porque el elemento de union (41) conductor de electricidad es componente de una junta de estanqueidad (4), que esta dispuesta con efecto de obturacion entre el perfil hueco (21) y la tapa (22).
  2. 2. - Dispositivo de medicion de longitudes de acuerdo con la reivindicacion 1, caracterizado porque el elemento de union (41) esta formado integralmente en la junta de estanqueidad (4) y el elemento de union (41) y la junta de estanqueidad estan constituidos en comun de un elastomero conductor de electricidad.
  3. 3. - Dispositivo de medicion de longitudes de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la junta de estanqueidad (4) esta realizada en forma de placa y se apoya en un lado frontal del perfil hueco (21) y, ademas, presenta una proyeccion, que forma el elemento de union (41) y que contacta elasticamente con el elemento de derivacion (13).
  4. 4. - Dispositivo de medicion de longitudes de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el elemento de derivacion es una capa conductora de electricidad aplicada sobre la escala (1).
  5. 5. - Dispositivo de medicion de longitudes de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la division de medicion (11) esta constituida de marcaciones (111, 112) dispuestas distanciadas entre sf en la direccion de medicion (X), que estan unidad entre sf de forma conductora de electricidad por medio de una capa conductora de electricidad, que forma el elemento de derivacion (13), de manera que el elemento de union (41) contacta con esta capa.
  6. 6. - Dispositivo de medicion de longitudes de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la escala (1) esta constituida de un material transparente, sobre el que se aplica la division de medicion (11) en forma de marcaciones opacas (111, 112).
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