带有主承载件、布置在主承载件上的中间承载件和布置在中间承载件上的比例尺的组件制造技术

组件包括主承载件、布置在所述主承载件上的中间承载件和布置在所述中间承载件上的比例尺。组件包括第一和第二集成到所述主承载件中的固定元件和第三和第四固定元件。所述第一固定元件如下地构造，使得所述第一固定元件在第一位置处沿纵向方向刚性地在所述主承载件处承载所述中间承载件。所述第二固定元件如下地构造，使得所述第二固定元件在与所述第一位置不同的第二位置处沿纵向方向相对于所述主承载件能够自由地运动地承载所述中间承载件。所述第三固定元件如下地构造，使得所述第三固定元件在所述第一位置处沿纵向方向刚性地在所述中间承载件处承载所述比例尺。

【技术实现步骤摘要】
带有主承载件、布置在主承载件上的中间承载件和布置在中间承载件上的比例尺的组件
本专利技术涉及一种根据权利要求1的前序部分的带有主承载件、布置在主承载件上的中间承载件和布置在中间承载件上的比例尺的组件。
技术介绍
这样的位置测量机构尤其在加工机器中使用以用于测量工具关于待加工的工件的相对位置，在坐标测量机器中使用以用于测得测试对象的位置和尺寸以及还在半导体工业中使用。在此，比例尺直接地附装在承载件处，例如在驱动单元（例如线性马达）处或比例尺附装在通过驱动单元驱动的结构部件处。位置测量机构的扫描单元相对于运动的比例尺固定不动地布置在第二对象处，应该测量所述第二对象相对于承载件的相对位置。对于位置测量机构的要求越来越高。不断地要求位置测量的较高的分辨率以及较高的准确性和可再现性。为了形成比例尺相对于承载件的固定点，已知的是，将所述比例尺沿测量方向位置固定地固定在承载件处的一个位置处。在多数情况下，比例尺和承载件由带有不同的热膨胀特性的材料构造。位置固定的固定如下地设计，使得在温度改变时不将承载件的约束力施加到比例尺上。这种类型的位置测量机构从DE19512892A1中已知。在所述位置测量机构的情况下，比例尺由承载件体和尺实体（Maßverkörperung）形成。在此，尺实体经由两个与彼此间隔开的支架与承载件体连接。所述支架中的一个支架形成用于将尺实体固定在承载件体处的固定点。第二支架形成弹性的固定点，从而从起固定作用的支架出发尺实体的由热引起的相对于承载件体的纵向可移位性是可能的。
技术实现思路
本专利技术基于如下任务，说明一种带有主承载件、布置在主承载件上的中间承载件和布置在中间承载件上的比例尺的组件，所述组件紧凑地构建并且藉由所述组件实现精确的位置测量。根据本专利技术，所述任务通过带有权利要求1的特征的组件来解决。根据本专利技术来构造的组件包括主承载件、布置在主承载件上的中间承载件和布置在中间承载件上的比例尺。比例尺沿纵向方向延伸。比例尺具有布置在测量分度平面中的测量分度，以用于至少沿纵向方向的位置测量。主承载件具有第一固定元件和第二固定元件。第一固定元件和第二固定元件集成到主承载件中。第一固定元件和第二固定元件沿纵向方向与彼此间隔开地进行布置。第一固定元件如下地构造，使得其在第一位置处沿纵向方向刚性地在主承载件处承载中间承载件。第二固定元件如下地构造，使得其在与第一位置不同的第二位置处沿纵向方向相对于主承载件能够自由地运动地承载中间承载件。组件具有第三固定元件和第四固定元件。第三固定元件和第四固定元件沿纵向方向与彼此间隔开地进行布置。第三固定元件如下地构造，使得其在第一位置处沿纵向方向刚性地在中间承载件处承载比例尺。第四固定元件如下地构造，使得其在与第一位置和第二位置不同的第三位置处沿纵向方向相对于中间承载件能够自由地运动地承载比例尺。优选地，第一位置、第二位置和第三位置分别是彼此不同的纵向位置。有利的是，第一固定元件如下地构造，使得其在第一位置处围绕配属于第一位置的、垂直于测量分度平面伸延的转动轴线相对于主承载件能够自由地转动地承载中间承载件，并且第二固定元件如下地构造，使得其在第二位置处围绕配属于第二位置的、垂直于测量分度平面伸延的转动轴线相对于主承载件能够自由地转动地承载中间承载件。此外，有利的是，主承载件具有多个另外的固定元件，另外的固定元件集成到主承载件中，并且另外的固定元件沿纵向方向分布地布置在第一固定元件与第二固定元件之间并且如下地构造，使得所述另外的固定元件在多个与第一位置和第二位置不同的另外的位置处沿纵向方向和沿垂直于纵向方向伸延的横向方向相对于主承载件能够自由地运动地承载中间承载件。优选地，另外的固定元件如下地构造，使得其在另外的位置处围绕配属于另外的位置的、相应地垂直于测量分度平面伸延的转动轴线相对于主承载件能够自由地转动地承载中间承载件。通过本专利技术，藉由紧凑地构建的组件一方面实现比例尺相对于主承载件的（局部的）位置固定的固定并且另一方面实现比例尺与主承载件的双重的解耦。为此，设置有在主承载件与中间承载件之间的解耦和另外的在中间承载件与比例尺之间的解耦。在此，解耦分别以至少一个平移自由度，也就是说，至少沿纵向方向（测量方向）来进行。通过双重的解耦实现，即使温度改变也不将主承载件的约束力施加到比例尺上。此外，中间承载件用作热绝缘元件，由此避免从主承载件到比例尺上的直接的热传递。在比例尺的破坏或损坏的情况下，还能够简单地更换中间承载件。本专利技术的有利的构造方案由从属权利要求得知。附图说明借助附图，根据本专利技术的组件的细节和优点从实施例的随后的描述中得出。图1示出根据本专利技术来构造的组件的透视的视图，所述组件带有主承载件、布置在主承载件上的中间承载件和布置在中间承载件上的比例尺；图2示出根据图1的组件的俯视图；图3示出主承载件的透视的视图，所述主承载件带有集成到主承载件中的第一固定元件和集成到主承载件中的第二固定元件；图4示出中间承载件的透视的视图；图5示出比例尺的俯视图，所述比例尺能够与第三固定元件和第四固定元件在彼此对置的侧面处接触；图6示出第一固定元件的透视的视图；图7示出第二固定元件的透视的视图；图8示出第三固定元件的透视的视图；图9示出第四固定元件的透视的视图；图10示出另外的集成到主承载件中的固定元件中的一个固定元件的透视的视图；以及图11示出用于测量比例尺的固定点相对于位置固定的参考部件的位置的测量组件的俯视图，所述测量组件包括根据图1的组件。具体实施方式随后，借助图1至10阐释本专利技术的实施方式。根据本专利技术来构造的组件10包括主承载件12、布置在主承载件12上的中间承载件14和布置在中间承载件14上的比例尺16。比例尺16沿纵向方向X延伸并且具有布置在测量分度平面20中的测量分度18。测量分度18构造为能够光电扫描的增量分度，以用于沿纵向方向X以及附加地沿第二垂直于所述纵向方向伸延的横向方向Y的高精度的位置测量。优选地，比例尺16由带有能够忽略地小的热膨胀系数的材料构造，尤其是带有在0°至50°的温度范围内小于1.5x10-6K-1，但是尤其小于0.1x10-6K-1的热膨胀系数α。这样的材料是玻璃或玻璃陶瓷（例如ZERODUR，微晶玻璃）或金属、如例如殷钢（Invar）。优选地，主承载件12和中间承载件14由带有大约为10.5x10-6K-1的热膨胀系数的钢构造。主承载件12和中间承载件14分别构造为板形的结构。比例尺16具有带有两个彼此对置的侧面62、64的直角形的横截面，所述侧面分别横向于纵向方向X伸延（参见图5）。由主承载件12、中间承载件14和比例尺16构造的三件式的结构在图1和2中示出。单个的构件（也就是说，主承载件12、中间承载件14和比例尺16）在图3至5中示出。如在图3中示出的那样，主承载件12具有集成到主承载件12中的第一固定元件22和集成本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.组件（10），带有主承载件（12）、布置在所述主承载件（12）上的中间承载件（14）和布置在所述中间承载件（14）上的比例尺（16），其中，所述比例尺（16）沿纵向方向（X）延伸，并且其中，所述比例尺（16）具有布置在测量分度平面（20）中的测量分度（18），以用于至少沿纵向方向（X）的位置测量，/n其特征在于，所述主承载件（12）具有第一固定元件（22）和第二固定元件（24），其中，所述第一固定元件（22）和所述第二固定元件（24）集成到所述主承载件（12）中，并且其中，所述第一固定元件（22）和所述第二固定元件（24）沿纵向方向（X）与彼此间隔开地进行布置，/n所述第一固定元件（22）如下地构造，使得所述第一固定元件在第一位置（P1）处沿纵向方向（X）刚性地在所述主承载件（12）处承载所述中间承载件（14），并且所述第二固定元件（24）如下地构造，使得所述第二固定元件在与所述第一位置（P1）不同的第二位置（P2）处沿纵向方向（X）相对于所述主承载件（12）能够自由地运动地承载所述中间承载件（14），/n所述组件（10）具有第三固定元件（26）和第四固定元件（28），其中，所述第三固定元件（26）和所述第四固定元件（28）沿纵向方向（X）与彼此间隔开地进行布置，/n并且所述第三固定元件（26）如下地构造，使得所述第三固定元件在所述第一位置（P1）处沿纵向方向（X）刚性地在所述中间承载件（14）处承载所述比例尺（16），并且所述第四固定元件（28）如下地构造，使得所述第四固定元件在与所述第一位置（P1）和所述第二位置（P2）不同的第三位置（P3）处沿纵向方向（X）相对于所述中间承载件（14）能够自由地运动地承载所述比例尺（16）。/n...

【技术特征摘要】
20190306 EP 19160940.31.组件（10），带有主承载件（12）、布置在所述主承载件（12）上的中间承载件（14）和布置在所述中间承载件（14）上的比例尺（16），其中，所述比例尺（16）沿纵向方向（X）延伸，并且其中，所述比例尺（16）具有布置在测量分度平面（20）中的测量分度（18），以用于至少沿纵向方向（X）的位置测量，
其特征在于，所述主承载件（12）具有第一固定元件（22）和第二固定元件（24），其中，所述第一固定元件（22）和所述第二固定元件（24）集成到所述主承载件（12）中，并且其中，所述第一固定元件（22）和所述第二固定元件（24）沿纵向方向（X）与彼此间隔开地进行布置，
所述第一固定元件（22）如下地构造，使得所述第一固定元件在第一位置（P1）处沿纵向方向（X）刚性地在所述主承载件（12）处承载所述中间承载件（14），并且所述第二固定元件（24）如下地构造，使得所述第二固定元件在与所述第一位置（P1）不同的第二位置（P2）处沿纵向方向（X）相对于所述主承载件（12）能够自由地运动地承载所述中间承载件（14），
所述组件（10）具有第三固定元件（26）和第四固定元件（28），其中，所述第三固定元件（26）和所述第四固定元件（28）沿纵向方向（X）与彼此间隔开地进行布置，
并且所述第三固定元件（26）如下地构造，使得所述第三固定元件在所述第一位置（P1）处沿纵向方向（X）刚性地在所述中间承载件（14）处承载所述比例尺（16），并且所述第四固定元件（28）如下地构造，使得所述第四固定元件在与所述第一位置（P1）和所述第二位置（P2）不同的第三位置（P3）处沿纵向方向（X）相对于所述中间承载件（14）能够自由地运动地承载所述比例尺（16）。


2.根据权利要求1所述的组件（10），其中，所述第一固定元件（22）如下地构造，使得所述第一固定元件在所述第一位置（P1）处围绕配属于所述第一位置（P1）的、垂直于所述测量分度平面（20）伸延的转动轴线（R1）相对于所述主承载件（12）能够自由地转动地承载所述中间承载件（14），并且其中，所述第二固定元件（24）如下地构造，使得所述第二固定元件在所述第二位置（P2）处围绕配属于所述第二位置（P2）的、垂直于所述测量分度平面（20）伸延的转动轴线（R2）相对于所述主承载件（12）能够自由地转动地承载所述中间承载件（14）。


3.根据权利要求1或2所述的组件（10），其中，所述第一固定元件（22）和所述第二固定元件（24）如下地构造，使得所述第一固定元件和所述第二固定元件相应地在所述第一位置（P1）处或在所述第二位置（P2）处沿垂直于所述纵向方向（X）伸延的横向方向（Y）和沿垂直于所述测量分度平面（20）伸延的高度方向（Z）刚性地在所述主承载件（12）处承载所述中间承载件（14）。


4.根据权利要求1至3中任一项所述的组件（10），其中，所述第三固定元件（26）如下地构造，使得所述第三固定元件在所述第一位置（P1）处围绕配属于所述第一位置（P1）的、垂直于所述测量分度平面（20）伸延的转动轴线（R1）相对于所述中间承载件（14）能够自由地转动地承载所述比例尺（16），并且其中，所述第四固定元件（28）如下地构造，使得所述第四固定元件在所述第三位置（P3）处围绕配属于所述第三位置（P3）的、垂直于所述测量分度平面（20）伸延的转动轴线（R3）相对于所述中间承载件（14）能够自由地转动地承载所述比例尺（16）。


5.根据权利要求1至4中任一项所述的组件（10），其中，所述第三固定元件（26...

【专利技术属性】
技术研发人员：P塔米妞，PA扎诺尼，D斯通，G加尔多斯，
申请(专利权)人：艾塔尔公司，
类型：发明
国别省市：瑞士;CH