用于探测比例尺的探测单元和位置测量装置制造方法及图纸

技术编号:10924424 阅读:81 留言:0更新日期:2015-01-19 04:27
位置测量装置的探测单元(2)包括壳体(23),在该壳体的内腔中设置有用来产生位置相关的探测信号的探测器(22)。这些探测信号经由穿过壳体(23)的导线(25)向外引导。该电导线(25)在旋转体(3)内延伸,旋转体围绕沿着测量方向(X)伸展的旋转轴(M)可转动地安置在壳体(23)上。旋转体(23)由两个区段(31、32)构成,其中,旋转体(23)借助第一区段(31)安置在壳体(23)上,第二区段(32)相对于第一区段(31)弯折90°地伸展。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种根据权利要求1的前序部分的用于探测比例尺的探测单元以及具有一种具有如此设计的探测单元的位置测量装置。
技术介绍
这种探测单元和位置测量装置例如应用在机床上,也广泛地在半导体工业中用来测量行程、角度和速度。为此日益要求探测单元或位置测量装置的结构节省空间。由EP 2 068 125 A2已知这种探测单元或位置测量装置。位置测量装置由两个可独立操作的结构单元即探测单元和比例尺构成。为了沿测量方向X进行位置测量,可使得探测单元沿着该测量方向X相对于比例尺移动,为此比例尺沿测量方向X伸展。探测单元含有探测器,用于在探测沿测量方向X伸展的比例尺时产生位置相关的电的探测信号。为了向外引导探测信号,把一根电缆穿过探测单元的壳体。如EP 2 068 125 A2的图1所示,这种探测单元的多个外表面被设计成可能的安装面,其方式为,这些外表面具有固定孔。使电缆弯曲就能实现根据当前的安装状况来调整电缆的方向。但电缆的允许弯曲半径相对较大,且通过弯曲会把对位置测量装置的测量精度有不利影响的力引入到探测单元上。此外,选择小的弯曲半径会令电缆或者令在电缆中伸展的芯线受损。JP 04-198714 A1试图以如下方式来解决该问题:在探测单元的多个相互垂直地朝向的外表面上分别设有用于插接电缆的插口。这样就能通过换插来可变地根据当前的安装状况调整电缆走向。但这里不利的是,由于在探测单元的壳体上设置了众多的插口,用于可靠密封的成本显著上升。另外,为了在壳体上产生可靠的插塞连接,需要相对大的对应插头。专
技术实现思路
本专利技术的目的因而是,提出一种探测单元或一种位置测量装置,其经过适当设计,从而能实现根据当前的安装状况进行简单的节省空间的调整,且在任何安装状况下都保证精确的位置测量。该目的通过一种具有权利要求1的特征的探测单元和一种具有权利要求15的特征的位置测量装置得以实现。有利的设计在从属权利要求中给出。根据本专利技术设计的探测单元用来探测比例尺,用于沿测量方向进行位置测量。探测单元包括带有探测器的壳体,该探测器用来在沿测量方向探测比例尺时产生位置相关的探测信号。探测器安装在壳体的内腔中,且被壳体包围。为了给探测单元供电,和/或为了引出位置相关的探测信号,探测单元具有电导线,电导线穿过壳体沿测量方向向外伸展。该电导线在旋转体内延伸,旋转体具有沿着测量方向伸展的第一区段和沿着相对于测量方向弯折的第二方向伸展的第二区段。旋转体围绕也沿着测量方向伸展的旋转轴可转动地安置在壳体上。旋转体的第二区段相对于第一区段以有利的方式弯折90°,这能实现特别节省空间地引导导线。探测单元优选被设计成独立的可指配于待探测的比例尺的结构单元。比例尺和探测单元在此共同地形成位置测量装置,该位置测量装置优选被设计成带有直线伸展的比例尺的长度测量装置。但在这里,探测单元也可以指配于弯曲地伸展的比例尺。比例尺可以是安置在承载体的外圆周或内圆周上的例如被夹住或粘住的条带。在这种情况下,比例尺和探测单元形成角度测量装置。就该位置测量装置而言,测量方向在比例尺的探测地点由圆周方向或切向规定。探测单元优选设有旋转限制件,该旋转限制件限制旋转体相对于壳体的可能的转角。旋转限制件优选适当地限制旋转体的转动性,使得旋转体的第二区段只能处于相对于待探测的比例尺的表面的垂线介于±100°的波动范围内的旋转位置。壳体以有利的方式具有至少一个平行于测量方向伸展的外表面,该外表面被设计用于安装到待测量的物件上。把壳体的至少一个外表面设计成用于安装到待测量的物件上的安装面,这种设计的实现方式尤其为,在该安装面上开设出垂直于其伸展的固定孔。这些固定孔可以是通孔或盲孔,且设有内螺纹。壳体的至少一个被设计用于安装的安装面优选是平面,该平面由测量方向和垂直于待探测的比例尺表面的垂线形成。特别是把壳体的两个相互平行的相对的外表面设计成安装面,从而通过围绕旋转轴的旋转即可使得旋转体的第二区段处于至少两个旋转位置,其中,该第二区段在第一旋转位置以直角离开这两个安装面之一,而在第二旋转位置以直角离开两个安装面中的另一个安装面。根据探测单元的一种特别有利的设计,壳体的外轮廓为方形。由此提供了沿测量方向伸展的多个外表面,这些外表面可以有选择地用作安装面。为了把旋转体轴向地固定在壳体上,在壳体与旋转体之间设有防止拔出件。轴向作用的该防止拔出件可以被设计成至少一个在壳体中垂直于旋转体的旋转轴伸展的销的形式,该销与旋转体中的环绕的槽对应。该销优选是夹紧销。有利的是,旋转体可借助锁止部件在所调节的旋转位置锁定在壳体上。使用者由此可以根据当前的安装位置优化地调整导线的所希望的走向,并在该旋转位置将旋转体固定在壳体上。为了固定旋转位置,可从外面操纵螺钉例如埋头螺钉并将其拧入到壳体中。特别有利的是,可从壳体的外表面操纵螺钉,该外表面平行地布置在带有探测窗口的外表面的对面。壳体的内腔借助环绕的密封件相对于外部空间密封。为此,旋转体的可旋转地安置在壳体上的第一区段具有圆形的外轮廓,该外轮廓借助密封圈特别是O形圈相对于壳体的圆形内轮廓密封。为了容纳密封圈,壳体和/或旋转体的第一区段具有环形槽。密封圈相对于可从外面操纵的锁止部件—例如被设计成埋头螺钉—设置在壳体内腔侧。伸向旋转体的第二区段端部的导线可以在那里与插塞连接件连接。但特别节省空间的是,使得电缆与旋转体的第二区段连接,而在旋转体中伸展的导线就是该电缆的芯线。按照这种设计,旋转体尤其是通过卷曲桶与电缆的屏蔽物导电地连接,该卷曲桶包围该电缆的包皮。卷曲桶由此把电缆固定在旋转体上。借助卷曲桶通过电缆的环绕式夹紧而固定在旋转体上,这也保证了电缆与旋转体之间的相互密封。附图说明图1为根据本专利技术的位置测量装置的立体图;图2为在旋转体的第一旋转位置根据图1的位置测量装置的A-A横剖视图;图3为在旋转体的第二旋转位置根据图1的位置测量装置的A-A横剖视图;图4为根据图1的位置测量装置的探测单元的另一视图;图5为根据图2的探测单元的C-C局部剖视图;图6为根据图2的探测单元的B-B局部剖视图;和图7为根据图1的位置测量装置的探测单元的D-D局部剖视图。具体实施方式作为位置测量装置,在图1~7中以长度测量装置为例示出了本专利技术,下面对其予以详述。该长度测量装置包括比例尺1和作为独立的结构单元可指配于该比例尺1的探测单元2。比例尺1具有测量分度(Messteilung)11,该测量分度可由探测单元2以光电方式探测。测量分度11在本例中被设计成反射型增量分度。比例尺1沿测量方向X伸展,探测单元2可沿该测量方向X相对于比例尺1移动。为了进行位置测量,探测单元2包括光源21和探测器22。在进行位置测量时,从光源21发出的光束根据位置由测量分度11调制。根据位置调制后的光束被探测器22检测,探测器然后产生位置相关的电的探测信号。探测单元2包括壳体23,该壳体包围光本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种被设计用来探测比例尺(1)的测量分度(11)的探测单元,用于沿测量方向(X)进行位置测量,包括:带有探测器(22)的壳体(23),该探测器用来产生位置相关的探测信号;穿过壳体(23)沿测量方向(X)向外伸展的电导线(25);其特征在于,电导线(25)在旋转体(3)内延伸,其中,旋转体(3)具有沿着测量方向(X)伸展的第一区段(31)和沿着相对于测量方向(X)弯折的第二方向伸展的第二区段(32),旋转体(3)围绕沿着测量方向(X)伸展的旋转轴(M)可转动地安置在壳体(23)上。

【技术特征摘要】
2013.07.03 DE 102013213003.11. 一种被设计用来探测比例尺(1)的测量分度(11)的探测单元,用于沿测量方向(X)进行位置测量,包括:
带有探测器(22)的壳体(23),该探测器用来产生位置相关的探测信号;
穿过壳体(23)沿测量方向(X)向外伸展的电导线(25);
其特征在于,
电导线(25)在旋转体(3)内延伸,其中,旋转体(3)具有沿着测量方向(X)伸展的第一区段(31)和沿着相对于测量方向(X)弯折的第二方向伸展的第二区段(32),
旋转体(3)围绕沿着测量方向(X)伸展的旋转轴(M)可转动地安置在壳体(23)上。
2. 如权利要求1所述的探测单元,其特征在于,旋转体(3)的第二区段(32)相对于第一区段(32)弯折90°地伸展。
3. 如前述权利要求中任一项所述的探测单元,其特征在于,壳体(23)的至少两个在测量方向(X)上相互平行的相对的外表面(233、234)被设计成安装面,通过围绕旋转轴(M)的旋转即可使得旋转体(3)的第二区段(32)处于至少两个旋转位置,其中,该第二区段在第一旋转位置以直角离开这两个安装面之一(233),而在第二旋转位置以直角离开两个安装面中的另一个安装面(234)。
4. 如权利要求3所述的探测单元,其特征在于,壳体(23)的外表面(233、234)被设计成用于安装到待测量的物件上的安装面,其方式为,分别开设出垂直于所述外表面(233、234)伸展的固定孔(26)。
5. 如前述权利要求中任一项所述的探测单元,其特征在于,壳体(23)的外轮廓为方形。
6. 如前述权利要求中任一项所述的探测单元,其特征在于,为了限制旋转体(3)相对于壳体(23)的转角,设有旋转限制件(4)。<...

【专利技术属性】
技术研发人员:B里泽曼W普歇尔S屈恩霍泽
申请(专利权)人:约翰内斯·海德汉博士有限公司
类型:发明
国别省市:德国;DE

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