JP2003232653A - 位置測定装置 - Google Patents
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Abstract
交換を保障し得る位置測定装置を提供する。 【解決手段】 帯形状の目盛体12を有する長さ測定装
置10.1であって、この目盛体が、形材または案内用
形材22.1に設けられている溝部32の内に配設可能
であり、1つのセンサー14.1を有し、このセンサー
が目盛体12に沿って移動され、且つ従って、この目盛
体12上に記憶された情報を検出し、上記長さ測定装置
は、成形体ユニット50が設けられており、この成形体
ユニットが、断面において、中空成形体領域52、およ
び、2つの側方に突出した当接領域54を有する被覆フ
ランジ30を備えており、その際、目盛体12が、この
中空成形体領域52内に取り外し可能に設けられてい
る。
Description
形材に設けられている溝部を用いて配設可能である目盛
体を有する位置測定装置に関する。
ば、測定器、工作機械、金属加工機械、レーザ装置、位
置決め装置、木材加工機械、実装自動機械、ハンドリン
グ装置、溶接装置、腐食装置(Erodieranlage)、プレ
ス機、せり上げ台、昇降機、等々においてのような多く
の領域において使用される。
は、リニアシャフト、リニアモータおよび移動ユニット
における位置測定のために、使用領域を見出す。
測定精度が要求され、この測定精度は、ナノメートルの
範囲内に至るまでの状態にある。
ば、切削くず、冷却剤の噴霧、溶剤、油、油脂、水、お
よび機械的な磨耗によって誘起される。
であり、この長さ測定装置が、ノエシス(Noesis)社の
カタログ「磁気的な長さ測定システム MS01の技術
的なハンドブック」において、文書化されている。その
際に、使用された測定システムは、溝部内に組み込まれ
た目盛体、接続ケーブル、およびセンサーヘッドおよび
評価電子機器から構成されている評価システムから成っ
ている。このセンサーヘッドが目盛体12の上を通過し
て移動される間に、このセンサーヘッドは、位置を検出
する。このセンサーは、その際に、磁気的な場の情報を
感知し、且つ、これら信号を、この評価電子機器に転送
する。この評価電子機器は、これらインターフェースに
適合したプロトコルのための信号を、精確な位置測定の
ために処理する。
の長さ測定装置が、取り外し可能にそれぞれに設けられ
た構造部材または機械装置内にまとめられている場合、
これら長さ測定装置が、修理の場合において交換され得
ないことにある。目盛体を、切削くず、冷却剤の噴霧、
溶剤、油、油脂、水、および機械的な磨耗から保護する
ために、この目盛体は閉鎖されたスペース内にまとめら
れており、これらスペースが、破壊無しに、解体もしく
は再組み立てのために開放され得ず、即ち、このスペー
スを囲繞する、特に測定軸線に沿っての部材が、公知の
長さ測定装置の場合、再び完全に、もしくは後加工無し
に使用可能ではない。
659号明細書から、長さ測定装置が公知であり、こ
の長さ測定装置において、目盛体は、可撓性の帯状体ユ
ニットとして形成されており、この帯状体ユニットが、
可撓性の、この目盛体を完全に囲繞する覆い部材によっ
て囲繞されている。
34号およびドイツ連邦共和国特許第201 10 9
09号の優先権を有する、公表されていない国際公開第
02/052220号パンフレットにおいて、長さ測定
装置が記載されており、この長さ測定装置において、た
だ端面側でだけ外から取り扱い可能な管路が設けられて
おり、この管路内に測定帯状体が収納可能であり、且つ
固定可能である。
を出発点として、本発明の根底をなす課題、即ち技術的
な問題は、高い精度および信頼性の維持のもとで、経済
的な製造、および簡単な交換を保障し、その際、同時
に、案内用形材における溝部を製造するための加工費用
が明確に減少され得る位置測定装置を提供することであ
る。
目盛体を有する担持体は、請求項1において、提示され
ている。
求項13および14によって与えられている。有利な実
施形態および更なる構成は、従属請求項の対象である。
で、成形体ユニットが設けられており、この成形体ユニ
ットが、断面において、中空成形体領域、および、2つ
の側方に突出した当接領域を有する被覆フランジを備え
ており、その際、目盛体が、この中空成形体領域内に取
り外し可能に設けられており、この中空成形体領域が、
溝部の開いている側面から、この溝部内へと、取り外し
可能に固定可能に組み込み可能であり、この目盛体の整
向が、この溝部内に組み込まれる成形体ユニットにおい
て、この溝部の上側の側縁部領域に対するこの成形体ユ
ニットの突出した当接領域の当接によって行われること
によって特徴付けられている。
よって特徴付けられている。成形体ユニットは、別個に
製造され得る。目盛体は、簡単な構造およびやり方で、
この成形体ユニット内に組み込まれ、且つ修理の場合
に、再びこの成形体ユニットから引き出される。特に大
きな利点は、案内用形材内における溝底部が、極めて高
い精密さでもって製造される必要がないことにある。何
故ならば、この目盛体の整向は、溝部内において、被覆
フランジの突出した当接領域の当接によって、上側で、
溝部の側方の縁部領域内において行われるからである。
この縁部領域は、溝底部に対して、基本的により僅かの
費用でもって、高い精確さを有して製造可能である。
中空成形体領域が、弾性的な壁部を有しており、この壁
部が、溝部内に組み込まれた成形体ユニットにおいて、
固定するように、アンダーカットされた領域、特に溝部
の傾斜された面に対して当接していることによって特徴
付けられている。
体ユニットの中空成形体領域の壁部は、この中空成形体
領域の内での負圧の付与において、この成形体ユニット
が溝部内へと組み込み可能であるように形成されてい
る。
しを保証する更なる構成は、成形体ユニットの中空成形
体領域の壁部が、この中空成形体領域内への超過圧の付
与において、この成形体ユニットが、問題無く、溝部か
ら取り出し可能であるように形成されていることによっ
て特徴付けられている。
形体ユニット内での目盛体の正確な位置決めを保証する
ために、特に有利な実施形態は、中空成形体領域の弾性
的な壁部が、溝部内に組み込まれた成形体ユニットにお
いて、目盛体をこの中空成形体領域内で固定することに
よって特徴付けられている。
より、成形体ユニットを取外し可能に、開かれている溝
部側面から、この溝部内へとクリップ留め、または係止
することも可能である。
には、金属の材料または合成物質、特に射出成形可能な
合成物質が考慮に値する。
的な、または光学的な測定システム内で、問題無く変換
可能である。
請求項において更に構成された特徴によって、並びに以
下に提示された実施例によって与えられる。これら請求
項の特徴は、これら特徴が明瞭に相互に排除しない場合
には、適宜の方法で、互いに組み合わされ得る。
よびそれら実施の形態の更なる構成を、図に示された実
施例に基づいて、詳しく記載し、且つ説明する。詳細な
説明および図から見て取ることができる特徴は、個別
に、自体で、または複数で、適宜の組合せでもって本発
明により使用され得る。
している長さ測定装置10が概略的に図示されている。
詳細には図示されていない構造部材に、目盛体12が固
定されており、この目盛体は、帯形状に形成されてお
り、且つ図示された実施例において、重合体内において
結合されたフェライトの材料を有している。交互のS極
およびN極を有する系統的な磁化によって、磁気的な交
番場が、この目盛体12の上に形成される。同時に、少
なくとも1つのセンサー14が設けられており、このセ
ンサーは、この目盛体12を、この目盛体の長手方向A
において移動可能に走査する。このセンサーは、磁気的
な目盛体12に沿って変化する場の強さに基づいて存在
する磁界強度相違を信号に変換し、これら信号を、この
センサーが、接続ケーブル44を経由して電子式の評価
ユニット16に転送する。この評価ユニット16は、こ
のセンサー14から入った信号を検出し、且つこれら信
号を評価する。これら評価された信号は、例えば、表示
ユニット18、または、記憶または更なる処理のための
ユニット20に供給される。この測定システムは、同様
に、誘導的なまたは光学的な測定システムとしても形成
され得る。
礎部26上に設けられている案内用形材22のフレーム
内における、本発明による長さ測定装置の使用の実際的
な変換部を示している。この矩形の案内用形材22の上
に、U字形のキャリッジ24が、玉軸受28を介して長
手方向に摺動可能に支承されている。この案内用形材2
2の右側の下側の側壁上に、溝部32が内側へフライス
加工されており、この溝部内に、成形体ユニット50が
取り外し可能に組み込み可能であり、この成形体ユニッ
トに沿って、もしくはこの成形体ユニット内に、この目
盛体12が配設されている。
する案内用形材が設けられていること無しに、担持体と
しての簡単な板の上にも配設され得る。
サー14がキャリッジ24に配設されており、このセン
サーは、長手方向に摺動可能に、このキャリッジ24と
共に、この溝部32内に存在する目盛体12を、長手方
向位置を検出するために走査する。
測定装置10.1を示しており、この長さ測定装置が、
原理的に、図1による長さ測定装置10と同じように構
成されており、しかしながら、それぞれに側方にU字形
の切欠き部を有する、断面において種類の異なる案内用
形材22.1を備えている。案内用形材22.1上に、
滑動するように、キャリッジ24.1が配設されてお
り、このキャリッジは、詳細には図示されていないモー
タおよび制御機構ユニットを介して制御され、且つ従っ
て、適当な初期設定でもって、長手方向A内において位
置決め可能である。キャリッジ24.1の側方におい
て、センサー14.1が接続されており、このセンサー
は、同様に、案内用形材22.1を上側において囲繞
し、且つこのセンサーによって、目盛体12の情報信号
が検出される。この目盛体12は、取り外し可能に案内
用形材22.1の溝部32内に配設されている成形体ユ
ニット50内に設けられている。
12を有する成形体ユニット50の実施例が、詳しく言
うとつまり、溝部32内に組み込まれた状態(図4
a)、取り出し状態(図4b)、および挿入状態(図4
c)において図示されている。
いる溝部32は、溝底部34、および側方で外側に向か
って断面積を収斂する側面36を有している。これら傾
斜した側面36は、この溝部32のアンダーカットされ
た領域を形成している。成形体ユニット50は、側方に
突出した当接領域54を有する被覆フランジ30を備え
ている。この被覆フランジ30に対して、下側に、弾性
的な壁部58を有する中空成形体領域52が形成されて
いる。この中空成形体領域52内に、目盛体12が配設
されている。
て、中空成形体領域52は、側方に凸状に外方へとアー
チ形にされており、且つ、力F1でもって、溝部32の
側面36に対して押圧している。同時に、当接領域54
は、力F2を介して、この溝部32の上側における側縁
部領域56に対して、押圧している。更に、組み込まれ
た状態において、中空成形体領域52の壁部58の下側
の領域は、この領域の弾性的な特性に基づいて、凹状に
内方へとアーチ形にされており、その際、この壁部の凹
状の領域が、力F3を目盛体12の方に向かって及ぼ
し、このことによって、この目盛体が、被覆フランジ3
0の下側に対して押圧され、且つ従って、この目盛体の
位置において固定される。成形体ユニット50の図示さ
れた構成の大きな利点は、この組み込まれた状態におけ
る目盛体12の整向状態が、当接領域54の当接によっ
て側縁部領域56に対して行われ、且つ、溝底部34内
における当接を介して行われないことにある。このこと
は、溝部32の製造に関して、大きな利点である。何故
ならば、溝底部が、高い精度でもって製造される必要が
ないからである。上側での側縁部領域56の精確な製造
は、基本的に僅かの経費を併せ持つ。これによって、こ
の溝部32は、基本的により僅かの製造費用でもって形
成され、しかもその場合に、目盛体12の整向の精確さ
は、そのことで損なわれることはない。
ない実施例により、担持体としての案内用形材22.1
の上側面60、または基礎部26と共に、1つの面内に
おいて位置することも可能である。
出されるべき場合、封隙された中空成形体領域52内
に、超過圧力が付与され、従って、この中空成形体領域
は上方にアーチ形になり、且つ、全体で、この成形体ユ
ニット50が取り出される(図4bを参照のこと)。
されるべき場合、図4cにより、中空成形体52の密な
内側領域内に、負圧が付与され、このことによって、こ
の中空成形体領域52の壁部58は、この中空成形体領
域52が、この溝部32の内側内に挿入され得るように
変形する。挿入の後、この中空成形体領域52の内側に
おいて、再び周囲圧力(Umgebungsdruck)が形成され、
従って、この中空成形体領域52は、この中空成形体領
域の壁部58の弾性的な特性に基づいて、図4aにおい
て図示された位置において、この溝部32内で、自体で
固定する。
を示しており、その際、目盛体12.5が、自体で、被
覆フランジの機能を果たしている。成形体領域は、弾性
体52.5であり、この弾性体が、溝部32内に係止可
能である。従って、この成形体領域は、この溝部32の
アンダーカットされた側面36に対して当接し、且つ、
この目盛体の当接領域54をこの溝部32の側縁部領域
56に対して押付ける保持力を、この帯形状の目盛体1
2に作用する。この成形体領域は、同様に、ここで、中
空成形体としても形成され得る。
を有する案内用形材の、著しく概略的な断面図であり、
このキャリッジの位置が目盛体の使用のもとで規定さ
れ、この目盛体が案内用形材における溝部内に設けられ
ており、且つこの目盛体の情報がこのキャリッジに固定
されたセンサーヘッドを介して検出される。
しく概略的な図である。
ジの側方に固定されたセンサーヘッドを有する、長さ測
定装置の概略的な詳細透視画図である。
し可能に組み込み可能な成形体ユニットを有する、案内
用形材の溝部の領域における概略的な詳細断面図であ
り、この成形体ユニット内に目盛体が配設されている。
ある。
る。
ての目盛体を有する案内用形材の断面図である。
Claims (14)
- 【請求項1】 目盛体(12、12.5)を有する担持
体において、 − この担持体(22、22.1)内において、溝部
(32)が上側の側縁部領域(56)と共に、形成され
ており、 − 成形体ユニット(50)が設けられており、この成
形体ユニットが、断面において、成形体領域(52、5
2.5)、2つの側方に突出した当接領域(54)を有
する被覆フランジ(30、12.5)、および目盛体
(12、12.5)を備えており、且つ、 − この成形体領域(52、52.5)が、溝部(3
2)の開いている側面から、この溝部内へと、取り外し
可能に固定可能に組み込み可能であり、且つ、 − この目盛体(12、12.5)の整向が、この溝部
(32)内に組み込まれる成形体領域(52、52.
5)において、この溝部(32)の上側の側縁部領域
(56)に対するこの被覆フランジ(30、12.5)
の突出した当接領域(54)の当接によって行われる、
ように構成されていることを特徴とする、上記目盛体を
有する担持体。 - 【請求項2】 目盛体(12、12.5)は、帯形状で
あることを特徴とする請求項1に記載の目盛体(12、
12.5)を有する担持体。 - 【請求項3】 成形体領域(52、52.5)は、弾性
的であり、且つこの成形体領域が、固定するように、溝
部(32)のアンダーカットされた領域に対して当接し
ているように構成されていることを特徴とする請求項1
または2に記載の目盛体(12、12.5)を有する担
持体。 - 【請求項4】 成形体領域(52、52.5)は、溝部
(32)内に、クリップ留め可能に、または係止可能に
形成されていることを特徴とする請求項1から3のいず
れか一つに記載の目盛体(12、12.5)を有する担
持体。 - 【請求項5】 成形体ユニットは、弾性的な壁部を有す
る中空成形体領域(52)であることを特徴とする目盛
体(12、12.5)を有する担持体。 - 【請求項6】 中空成形体領域(52)の壁部(58)
は、この中空成形体領域(52)の内への負圧の付与に
おいて、この成形体ユニットが溝部(32)内へと組み
込み可能であるように形成されていることを特徴とする
請求項5に記載の目盛体(12、12.5)を有する担
持体。 - 【請求項7】 中空成形体領域(52)の壁部(58)
は、この中空成形体領域(52)内への超過圧の付与に
おいて、成形体ユニット(50)が、溝部(32)から
取り出し可能であるように形成されていることを特徴と
する請求項5または6に記載の目盛体(12、12.
5)を有する担持体。 - 【請求項8】 目盛体(12)は、中空成形体領域(5
2)内に、取外し可能に設けられていることを特徴とす
る請求項5から7のいずれか一つに記載の目盛体(1
2、12.5)を有する担持体。 - 【請求項9】 中空成形体領域(52)の弾性的な壁部
(58)は、溝部(32)内に組み込まれた成形体ユニ
ット(50)において、目盛体(12、12.5)をこ
の中空成形体領域(52)内で固定することを特徴とす
る請求項8に記載の目盛体(12、12.5)を有する
担持体。 - 【請求項10】 成形体ユニット(50)の中空成形体
領域(52)の壁部(58)は、超過圧の付与におい
て、目盛体(12、12.5)が成形体ユニット(5
0)から引き出され得るように形成されていることを特
徴とする請求項9に記載の目盛体(12、12.5)を
有する担持体。 - 【請求項11】 成形体領域(52、52.5)は、金
属の材料または合成物質から成ることを特徴とする請求
項5から10のいずれか一つに記載の目盛体(12、1
2.5)を有する担持体。 - 【請求項12】 被覆フランジは、目盛体(12.5)
であることを特徴とする請求項1から7のいずれか一つ
に記載の目盛体(12、12.5)を有する担持体。 - 【請求項13】 位置測定装置であり、この位置測定装
置が、請求項1から12のいずれか一つに記載の担持体
(22、22.1)、および、目盛体(12)を走査す
るための少なくとも1つのセンサー(14、14.1)
を有することを特徴とする位置測定装置。 - 【請求項14】 位置測定装置であり、この位置測定装
置が、 − 帯形状の目盛体(12)を有し、この目盛体が、形
材(22、22.1)に設けられている溝部(32)の
内に配設可能であり、 − 少なくとも1つのセンサー(14、14.1)を有
し、このセンサーが、目盛体(12)に沿って移動さ
れ、且つ従って、この目盛体(12)上に記憶された情
報を検出し、および、 − 評価ユニット(16)を有し、この評価ユニット
が、このセンサー(14、14.1)から与えられたそ
れら情報を評価し、その際、 − 成形体ユニット(50)が設けられており、この成
形体ユニットが、断面において、中空成形体領域(5
2)、および、2つの側方に突出した当接領域(54)
を有する被覆フランジ(30)を備えており、その際、 − 目盛体(12)が、この中空成形体領域(52)内
に取り外し可能に設けられており、 − この中空成形体領域(52)が、溝部(32)の開
いている側面から、この溝部内へと、取り外し可能に固
定可能に組み込み可能であり、 − この目盛体(12)の整向が、この溝部(32)内
に組み込まれる成形体ユニット(50)において、この
溝部(32)の上側の側縁部領域(56)に対するこの
成形体ユニット(50)の突出した当接領域(54)の
当接によって行われる、ように構成されていることを特
徴とする位置測定装置。
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