JP3409033B2 - 位置測定装置の組立て方法及び組立てのための位置決め手段 - Google Patents
位置測定装置の組立て方法及び組立てのための位置決め手段Info
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Description
念による位置測定装置の組立て方法及び請求項9の上位
概念による組立てのための位置決め手段に関する。
って走査される。この走査の際位置に依存する電気的走
査信号が得られ、この走査信号は後続電子装置、例えば
カウンタ又は数値制御部に供給される。走査信号の品質
は、走査距離に依存し、従って走査要素を目盛板に対し
て正確に特定された距離に組み立てることが必要であ
る。
において、位置測定装置が記載されており、その際走査
目盛の形の走査要素が走査距離の調整のための案内に支
承されかつ各位置で拘束可能である。必要な走査距離
は、組立て中目盛板と走査目盛との間に挿入される間隔
フィルムによって予め設定される。走査目盛の移動はフ
ィルムの締付けのにまで行われ、その後走査目盛は拘束
されかつフィルムは除去される。
として別のフィルムの必要性並びに締付けられたフィル
ムの側方の除去が欠点である。
細書には、固有の支承部を有しないエンコータの形の位
置測定装置が公知である。そのようなエンコーダは、組
み込みエンコーダと称される。走査ユニットと目盛円板
の相対位置は、組み込みエンコーダでは測定されるべき
対象物に組み付けられた状態で初めて固定される。構造
の簡単化のために、エンコーダには固定要素が組み込ま
れ、固定要素は目盛円板のボスと接触しかつ組み付け中
目盛円板の位置を固定する。測定されるべき対象物への
目盛円板の組立て及び測定されるべき他の対象物への走
査ユニットの組立て後に、固定要素はボスから除去され
る。
細書から位置測定装置が公知であり、その際走査要素は
支持体に第1基準位置から第2基準位置に移動可能に支
承されている。移動のために支持体には位置決め手段が
組み込まれており、位置決め手段によって走査要素が測
定されるべき対象物への支持体の組立て後に第1基準位
置から第2基準位置に移動される。
決め手段が組み込まれなければならずかつ走査要素が支
持体に移動可能に支承されなければならないという欠点
を有する。
する走査要素の簡単な組立て及び調整が保証される方法
を提供することである。
に調整可能にされるための位置決め手段が提供されるべ
きである。
による方法によって解決される。
置決め手段によって解決される。
置測定装置に使用可能な位置決め手段によって調整され
ることができることにある。位置測定装置自体は、簡単
かつコスト安く構成されることができる。
る。
対象物1の角度位置の測定のための角度測定装置の第1
実施例が表されている。第2対象物は、例えばモータの
静止部分であり、以下ステータ2と言う。第1対象物
は、そのステータ2に対する回転角度が測定されるべき
モータの軸1である。このために軸1に目盛円板3の形
の目盛板が固定されている。この固定は、例えばねじ6
によって行われるが、この固定は接着、プレス又は任意
の締付け方法によっても行われることができる。目盛円
板3は、一平面3.1上に目盛3.2若しくは符合を有
し、目盛若しくは符合は、光電的、磁気的、容量的又は
誘導的に走査可能である。
走査要素4によって走査される。この走査では、後続電
子装置に供給される、位置に依存した電気的走査信号が
得られる。図1において角度測定装置の第1組立て位置
が表されている。この際目盛円板3はボス5にかつボス
5はねじ6によって軸1に回転剛固に連結されている。
ボス5は、例えば同時に発信器軸である。この連結後に
走査要素4は目盛円板3に対する第1基準位置にもたら
される。この第1基準位置は、軸線方向に作用する目盛
円板3のストッパ面として平面3.1によって及びこれ
と協働する走査要素4の軸線方向のストッパ面4.5に
よって予め設定される。この第1基準位置は、ロータユ
ニット又はこれに対して軸線方向に静止しているロータ
ユニットの支持体(目盛円板3、ボス5、ねじ6、軸1
又はロータユニットの支持体としての第2対象物)と角
度測定装置のステータユニット(走査要素4又は走査要
素4の支持体7)との間の軸線方向に作用する他のスト
ッパ面によっても特定されることができる。
めの位置決め手段10が使用される。位置決め手段は、
軸線方向に互いに移動可能な2つの部分11及び12か
ら成る。部分11の部分12に対する移動によって、部
分11が第1基準位置から第2基準位置に移動される。
両基準位置従って移動距離は、位置決め手段10の構造
によって予め設定されている。両部分11及び12が、
互いに第1位置を有する場合、位置決め手段10は角度
測定装置に取り付けられ、そして第1部分11は、少な
くとも1つのアキシャル運動方向においてロータユニッ
トの一部分3、5、6と固定され並びに第2部分12
は、同様に少なくともアキシャル方向運動方向において
ステータユニットの一部分4、7と固定される。第1部
分11のアキシャル方向の固定は、ねじ6のアキシャル
方向に作用するストッパ面6.1と部分11のアキシャ
ル方向に作用するストッパ面11.1との接触によって
行われる。第2部分12のアキシャル方向の固定は、支
持体7と部分12のラジアル方向の締付けによって行わ
れる。このために位置決め手段10は、操作部材15に
よって開脚可能でかつ支持体7のアキシャル方向に延び
る面に締付けられるリング状の収容部10.1を有す
る。
両部分の一方11は、他方の部分12に対して第2基準
位置に移動される。しかし部分11は、ロータユニット
3、5、6の他の領域に又は第2対象物2にも支持され
ることができる。この移動は、アキシャル方向の固定に
基づいて目盛円板3及び走査要素4上に伝達される。こ
の第2の組立て位置は、図2に表されている。
よって予め設定されることが特に有利である。このこと
は、両部分11、12の少なくとも一方のアキシャル方
向の固定のために、アキシャル方向に作用するストッパ
面が角度測定装置に設けられず、むしろ固定がラジアル
方向の締付けによって行われ、その際例えば部分12が
支持体7の孔7.1中でラジアル方向に開脚される。従
って位置決め手段10は少なくとも支持体7に対してア
キシャル方向に自由に位置決め可能である。
4、7と部分12との間のアキシャル方向の固定がアキ
シャル方向に作用するストッパ面によって行われ、その
際部分11は、ロータユニットの要素3、5、6に対し
てアキシャル方向に自由に位置決め可能にされておりか
つ任意のアキシャル方向位置でボス5のアキシャル方向
に延びる面に締付けられることができる。
態が表されている。アキシャル方向の固定のためにアキ
シャル方向に作用するストッパ面が角度測定装置に設け
られず、むしろボス5のアキシャル方向に延びる面への
部分11の固定及び同様に支持体7のアキシャル方向に
延びる面への部分12の固定が、締付けによって行われ
る。部分12の収容部10.1は、操作部材15によっ
て支持体7の孔7.1中で開脚される。部分11は、同
様に収容部10.2を有し、収容部は、図示しない操作
部材によってラジアル方向内方に開脚されかつそれによ
ってボス5の外面に締付けられる。操作部材15は、レ
バー又は駆動装置として形成されることができる。収容
部10.1、10.2は、好ましくはラジアル方向にお
いて互いにずらされた複数の個所若しくはラジアル方向
に対称的に締付ける。
置のステータユニット4、7はモータのステータ2と結
合している。この結合は、ねじ又は締付けによって行わ
れる。ステータ2の内面2.1への支持体7のラジアル
方向の締付けは、特に有利である。この偏心ねじ13の
頭部は、偏心している周囲Uを有し、この偏心した周囲
は、回動によって内面2.1と接触しかつ支持体7とス
テータ2との間のラジアル方向の締付け力を発生させ
る。
ために、支持体7がスリットをつけられることができ、
その際スリットに開脚要素が作用し、そして開脚は、支
持体7の直径の拡大を作用する。ラジアル方向の締付け
の他の例は、ヨーロッパ特許出願第0762082号明
細書に記載されており、それを参照されたい。
に、特に電動モータの筒体に使用されるべき場合に、ス
テータ2と支持体7との間のラジアル方向の締付けは特
に有利である、そのわけはこの組立てでは、モータへの
固定孔は不必要だからである。この場合にステータ2
は、ハウジング又は電動モータのフランジ若しくはモー
タ軸受保護板である。
軸線Rに対して、即ちアキシャル方向に対して垂直に延
びる方向の締付け若しくは開脚を意味する。
テータユニット4、7の固定後、角度測定装置への位置
決め手段10の固定が解かれかつ位置決め手段10が取
り外される。組立て終わった角度測定装置のこの運転位
置は図3に示されている。
載する。図1、2、5及び8に表された位置決め手段1
0では、アキシャル方向移動は、レバ14の操作によっ
て実現される。レバ14の操作では、カムディスク1
4.1は部分12に対して部分11の移動を作用する。
調整距離を限定する基準位置は、例えば調整可能なスト
ッパ14.2、14.3によって予め設定される。収容
部10.1は、レバー15によって開脚可能なスリット
の付いたリング体である。図1の断面V−V(図5)で
は見通しを良くする理由から位置決め手段10のみが表
されている。
いる。調整距離は、ピン17が嵌入している斜めの溝1
6によって予め設定される。回動軸線Rのまわりの両部
分11、12の反対方向の回動によって、両部分11、
12が互いに軸線方向に移動される。
め手段10が表されている。このために部分11は、空
気圧によって移動され、その際空気圧接続部18が設け
られしいる。基準位置は、更にストッパ14.2、1
4.3によって予め設定されている。
クマグネット、ピエゾ電気物質、液圧シリンダ、サーボ
モータ、ステップモータのような他の駆動装置及び操作
部材も使用されることができる。
応し、その結果次にこれとの相違のみを記載する。部分
11の調整距離の制限のためのストッパ14.2及び1
4.3は、この例ではストッパ12.2及び12.3に
よって置換されており、これらは、共通して部分12上
に被嵌され、好ましくはねじ結合されかつ固定されるス
リーブの形で実現されている。調整距離従って部分12
に対する部分11の基準位置は、レバー14の面と協働
するスリーブのストッパ面12.2、12.3によって
予め設定される。
体7と部分12の締付けの時点で特定されて目盛円板3
に当接することを確実にするために、位置決め手段10
と支持体7との間に弾性的圧着要素19が設けられてい
る。この圧着要素19は、部分12に支持されかつスト
ッパ面4.5を特定してストッパ面3.1に押しつけ
る。アキシャル方向に作用する弾性的圧着要素は、例え
ば円錐ばね19、樹脂から成る弾性的中間リング(Oリ
ング)又は皿ばねである。
は誘導的原理によって行われ、その際走査要素4はその
表面が励磁巻線及びセンサ巻線が取り付けられるプレー
トである。目盛円板3は、非伝導材料から成りかつ平面
3.1上に互いに間隔をおいた導電領域から成るインク
リメンタル目盛3.2が付けられる。
気感応、容量感応又は光感応走査要素も使用されること
ができる。光電位置測定装置では、走査要素はそれ自体
公知の走査プレート(スリット絞り)又は複数の光感応
領域を備えた半導体基板であり得る。
る。 [図面の簡単な説明]
第1の例の第1組立位置における断面図である。
位置における図である。
おける図である。
線に沿う横断面図である。
沿う横断面図である。
を示す図である。
る。
る。
Claims (14)
- 【請求項1】 走査要素(4)が、第1の対象物(2)
に固定されかつ測定目盛(3.2)を有する目盛板
(3)が他方の対象物(1)に固定される、位置測定装
置の組立て方法であって、その際固定は、測定目盛
(3.2)と走査要素(4)との間の予め設定された走
査距離(D)の保持の下に行われ、走査距離は次の方法
ステップによって調整される、前記方法において、 走査要素(4)が、目盛板(3)に対して第1基準位置
にもたらされ、 走査距離(D)の方向において互いに移動可能な位置決
め手段(10)の2つの第1及び第2部分(11、1
2)が、互いに第1基準位置にもたらされ、 第1部分(11)は、目盛板(3)又は目盛板(3)の
支持体(1、2、5、6)と、そして第2部分(12)
は、走査要素(4)又は走査要素(4)の支持体(7)
と走査距離(D)に沿う移動方向において固定され、 第1部分(11)は、第2部分(12)に対して予め設
定された距離だけ走査距離(D)の方向に移動されその
際目盛板(3)に対する走査要素(4)の軸線方向の固
定により必要な走査距離(D)が存在する第2基準位置
に移動され、 走査要素(4)は、この基準位置において一方の対象物
(2)に固定され、 位置決め手段(10)の固定が解かれることを特徴とす
る前記組立て方法。 - 【請求項2】 目盛板(3)と第1部分(11)の固定
が、走査距離(D)に対して横に延びる目盛板(3)の
ストッパ面(6.1)又は目盛板(3)の支持体(1、
2、5、6)の走査距離(D)に対して横に延びる第1
部分(11)のストッパ面(11.1)との接触によっ
て行われ、そして 走査要素(4)と第2部分(12)の固定が、走査要素
(4)又は走査要素(4)の支持体(7)の走査距離
(D)の方向に延びる面への第2部分(12)の締付け
によって行われることを特徴とする請求項1に記載の方
法。 - 【請求項3】 目盛板(3)と第1部分(11)の固定
が、目盛板(3)又は目盛板(3)の支持体(5、6)
の走査距離(D)の方向に延びる面への第1部分(1
1)の締付けによって行われ、そして走査要素(4)と
第2部分(12)の固定が、走査要素(4)又は走査要
素(4)の支持体(7)の走査距離(D)に対して横に
延びるストッパ面と第2部分(12)の走査距離(D)
に対して横に延びるストッパ面との接触によって行われ
ることを特徴とする請求項1に記載の方法。 - 【請求項4】 目盛板(3)と第1部分(11)の固定
が、目盛板(3)又は目盛板(3)の支持体(5、6)
の走査距離(D)の方向に延びる面への第1部分の締付
けによって行われ、そして 走査要素(4)と第2部分(12)の固定が、走査要素
(4)又は走査要素(4)の支持体(7)の走査距離
(D)の方向に延びる面への第2部分(12)の締付け
によって行われることを特徴とする請求項1に記載の方
法。 - 【請求項5】 その際位置測定装置が目盛板としての目
盛円板(3)を備えた角度測定装置を有し、次の方法ス
テップ、即ち 第1対象物(1)とロータユニット(3、5、6)の目
盛円板(3)の回転剛固な連結と、 第1基準位置における目盛板(3)に対するステータユ
ニット(4、7)の走査要素(4)の位置決めステップ
であって、その際この第1基準位置は、ロータユニット
(3、5、6)の走査距離(D)に対して横に延びるス
トッパ面(3.1)とステータユニット(4、7)のこ
れに対応するストッパ面(4、5)との協働によって特
定される上記ステップと、 ロータユニット(3、5、6)の走査距離(D)に対し
て横に延びるストッパ面(6.1)と第1部分(11)
の走査距離(D)に対して横に延びるストッパ面(1
1.1)との接触による位置決め手段(10)の第1部
分(11)とロータユニット(3、5、6)との固定
と、 ステータユニット(4、7)の走査距離(D)の方向に
延びる面への第2部分(12)の締付けによる位置決め
手段(10)の第2部分(12)とステータユニット
(4、7)との固定と、 位置決め手段(10)の第2部分(12)に対する第1
部分(11)の移動と、 他の対象物(2)とステータユニット(4、7)の回転
剛固な連結と、 固定を解きかつ角度測定装置から位置決め手段(10)
を除去することとを特徴とする請求項1に記載の方法。 - 【請求項6】 位置決め手段(10)の第2部分(1
2)に対する第1部分(11)の相対移動が、駆動装
置、特にピエゾ駆動装置、液圧駆動装置、空気圧駆動装
置又は電動モータ駆動装置によって行われることを特徴
とする請求項1から5までのうちのいずれか1つに記載
の方法。 - 【請求項7】 第1対象物(2)への走査要素(4)の
固定が、第1対象物(2)の走査距離(D)の方向に延
びる面(2.1)へのラジアル方向の締付けによって行
われる請求項1から6までのうちのいずれか1つに記載
の方法。 - 【請求項8】 走査要素(4)が、走査距離(D)の方
向に力を作用し、位置決め手段(10)に支持された弾
性的圧着要素(19)によって第1基準位置に押圧され
ることを特徴とする請求項1から7までのうちのいずれ
か1つに記載の方法。 - 【請求項9】 位置測定装置の走査要素(4)と目盛板
(3)との間の走査距離(D)の調整のための位置決め
手段において、 位置決め手段は、走査距離(D)の方向において相対的
に移動可能な2つの部分(11、12)から成り、かつ
移動距離が制限されており、 両部分(11、12)の一方は、走査距離(D)に沿う
少なくとも1つの移動方向において、目盛板(3)又は
目盛板(3)の1つの支持体(3、5、6)に固定可能
であり、両部分(11,12)の他方は、少なくとも運
動方向において、走査距離(D)に沿って走査要素
(4)に又は走査要素(4)の支持体(7)に固定可能
であり、そして 両部分(11、12)の少なくとも1つが固定のために
1つの収容部(10.1)を有し、収容部によって両部
分の前記一方が目盛板(3)の走査距離(D)の方向に
延びる面又は目盛板(3)の支持体(3、5、6)に又
は走査要素(4)又は走査要素(4)の支持体(7)に
締付け可能であることを特徴とする前記位置決め手段。 - 【請求項10】 両部分(11、12)の一方が、目盛
板(3)又は目盛板(3)の支持体(1、2、5、6)
又は走査要素(4)又は走査要素(4)の支持体(7)
のストッパ面(6.1、7.1)に対する支持及び固定
のために走査距離(D)に対して横に延びるストッパ面
(11.1、12.2)を有することを特徴とする請求
項9に記載の位置決め手段。 - 【請求項11】 収容部(10.1)が、移動方向に対
して横に移動可能な締付け面を有することを特徴とする
請求項9又は10に記載の位置決め手段。 - 【請求項12】 締付け面が、開脚可能なリングによっ
て形成されていることを特徴とする請求項11に記載の
位置決め手段。 - 【請求項13】 走査距離(D)の調整のための移動距
離が、位置決め手段(10)のストッパ面によって制限
されていることを特徴とする請求項9から12までのう
ちのいずれか1つに記載の位置決め手段。 - 【請求項14】 位置決め手段(10)に弾性的圧着要
素(19)が設けられ、弾性圧着要素によって走査距離
(D)の方向に作用する圧着力が走査要素(4)上又は
走査ユニット(4)の支持体(7)上に作用可能である
ことを特徴とする請求項9から13までのうちのいずれ
か1つに記載の位置決め手段。
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