本发明专利技术涉及一种位置测量装置，特别是编码器，包括一个壳体，一个传感器，设置在壳体中并包括一个光源和一个光接收器元件，一个可旋转的编码盘，其可以安装在装置优选电机的轴上，一个反射的实物量具，包括光学元件，与传感器间隔一段距离设置，并设置在编码盘上，即在编码盘的朝向远离壳体的侧面上。所述位置测量装置其特征在于，传感器安装在以形状配合方式与壳体配合的板上，编码盘设置在壳体和板之间，为了装配在轴上，编码盘包括轴容纳元件或者连接到轴容纳元件，轴容纳元件的较大部分设置在编码盘的与实物量具的相同侧上和板具有用于轴容纳元件的凹部。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及根据权利要求1的特征项所述的位置测量装置。
技术介绍
用反射光操作的传感器的传感器头从美国专利申请US2006/0007541已知。该传感器头具有一个光源，其投射光束至一个实物量具，以及两个半导体基板。半导体基板每一个都包括光电探测器，用于检测由实物量具反射的光。光源和半导体基板设置在箱状壳体中，其中光源设置并固定在壳体的底部上，半导体基板设置并固定在盖子上，采用该盖子壳体可以密封。半导体基板通过可逆装配固定在盖子上。具有光电探测器的半导体基板在与实物量具的运动方向垂直的方向上相对设置在光源的两侧上。每个半导体基板具有一个电路，两个半导体基板的电路通过电线连接在一起，形成在盖子的底面上。为了保持尽可能小的干扰，电流-电压转换器直接形成在半导体基板上。已知的传感器头的一个缺点是生产昂贵的。首先，半导体基板必须制造，然后固定至壳体盖子。然后，光源设置并固定在壳体的底部。最后，盖子以光源向半导体基板正确导向这样一种方式安装到壳体上。这必须采用必要的精度进行，以便通过实物量具的相对运动，可以得到质量好的信号(特别是要由传感器系统产生的模拟信号)，以便编码器完美起作用。对两个半导体基板进行电连接也是复杂和昂贵的。另外，传感器头不能不损失信号质量而小型化。美国专利US6963064描述了一种具有许多码道的编码器。披露的构造方式具有如下优点，即可以采用相同的部件和相同的整体尺寸生产具有不同分辨率的编码器，这提供了成本优势，因为不需要额外的或应用专用部件。然而，该装置具有缺点，即相对于整体尺寸小型化，部件的最佳设计是不可能的。此外，该装置不具有用于索引码道集成的任何空间。因此，没有索引信号可以产生。从德国专利申请DE42 16 296知道一种旋转选择器开关，其中光源和光接收器设置在普通印刷电路板上，并设置具有通过透视光方法操作的实物量具的旋转编码器。在实物量具的后面，光导可选地集成在旋转编码器中或固定至壳体。这种设计的缺点是光源和光传感器之间的较长的光路。另一个缺点是装置的有限的小型化。此外，描述的用于部件的设置导致的编码器的受限的分辨率，估计是在25毫米的壳体直径下至多40行的区域中。美国专利US4780610显示一种光学编码器，具有两个旋转编码器，一个接一个设置，其每一个都可以用一个轴驱动。在这种情况下一个缺点是，不存在空心轴用于连接到另一个装置的轴。此外，所使用的传感器头的尺寸不允许编码器的大幅小型化。此外，也没有第二感应区。美国专利申请US2006/0208682显示一种光学编码器，其集成在电机中。该装置的一个缺点是，基于显示的设计，不可能构造kit编码器。在德国专利申请DE19641929中，描述了一种kit编码器，其中旋转编码器预先安装在一块板和壳体之间。旋转编码器和实物量具的设置是不利的，因为后者设置在后面，这导致空间的大量损失。大型传感器头和大量的插头连接器也不允许紧凑的设计。
技术实现思路
MM装置应该适于构造具有索引或绝对码道的3-信道编码器，它应该是采用简单手段可安装在另一装置上。装置在尺寸上应尽可能紧凑，以便适于构造小型编码器。尽管非常紧凑的设计，它应该仍然能够使得位置的准确确定是可能的，这要求质量好的基本信号的产生。本专利技术的另一个目的是提供一种位置测量装置，其制造是经济的。此外，装置的设计应该使得它对环境的影响不敏感。另外，它应该具有小功率要求，即它应该适于用电池操作。描述目的根据本专利技术采用根据权利要求1所述的装置得到解决。由于它的各个部件的构造，在本文中描述的装置使得构造预组装编码器成为可能。各个部件可以事先(在工厂)组装。此外，在旋转编码器上的实物量具由壳体和板保护。编码器可以简单安装在配备相应的适配器和轴的任何设备上。壳体在组装过程中通过键块连接固定在适配器上。这不需要拆开各个部件。与电缆沿壳体走线有关的其它特征为紧凑设计做贡献。通过使用具有使得各个分度上的总入射光能量可得用于形成基本信号的光学元件的实物量具，和通过传感器头的紧凑设计，其在光源和和光接收器之间形成短的光路，经济地使用光能量成为可能。传感器头的功能通过光刻步骤形成，通过该步骤，光源和光接收器元件形成在玻璃基板上。在倒装芯片(FlipChip)方法中，玻璃基板设置在支撑板上。光接收器元件通过柱形凸点和电路板导体直接连接至设置在支撑板的背面上的解码电路。为了产生良好的基本信号，提供了光接收器元件的特殊的设置。这些根据A+b-a-B+的方式端至端安装。光接收器的仔细布局对于光接收器元件的重心的正确分布是必要的。此外，特殊的构成——特别是在用于索引的感应区中——起着决定性的作用。通过使用倒装芯片装配和其他预防措施使得紧凑设计成为可能。这些是例如光接收器元件的金属顶层的选择，使用柱形凸点用于稳定的电连接(为了稳定的基本信号)和使用粘合剂技术，其中，相当不寻常的永久抗蚀剂允许安全粘附。采用这种构造方式，在低温下工作是可能的，其在光接收器上是温和的。由于这些预防措施，有可能构建具有从4至20毫米直径的3信道编码器。由于光路的最佳布局，这样的编码器可以用小于3或甚至ImA的功率需求起作用，并以合理的价格实现高分辨率。位置测量装置的构造在下面描述，其中上述的优选的特征——如果它们不是相互排斥的一可以以任何组合实施。此外，位置测量装置是特别优选的，当它具有——尤其是结合上述特征的一个或多个一以下组件时-一个壳体，-一个传感器头，设置在壳体中并具有一个光源和一个光接收器元件，-一个可旋转的编码器，其可以安装在装置优选电机的轴上，-一个反射的实物量具，具有光学元件，与传感器头间隔一段距离设置，所述实物量具设置在旋转编码器上，其中实物量具有利地设置在旋转编码器的相对壳体的侧面上。传感器头优选安装在印刷电路板上，其具有键块连接至壳体，优选通过卡扣连接件。此外，对于位置测量装置，具有一个适配器部分，是期望的，它具有-—个第一紧固件,用于连接至装置和-一个第二紧固件，用于键块连接至壳体，其中第二紧固件是卡扣连接件，-其中卡扣连接件由适配器部分上的一个或多个凸部和壳体中的一个或多个凹部形成。壳体有利地具有一个装配轴承，其中安装有旋转编码器和/或用于连接至旋转编码器的轴的座体。装配轴承可以是例如球轴承，尤其是特氟隆轴承。根据一个优选的具体实施例，通过在壳体中的横向开孔，发生传感器头的接触，其中，开孔设置在传感器头的相对旋转编码器的侧面上。接触可以通过一个或更多个通过开孔的电缆发生，其中它们优选是带状电缆，特别是柔性印刷线缆(Flexprint)。此外，如果壳体在侧面上具有凹部，其连接至开孔，可能是有利的，其中，凹部优选从开孔沿侧面向上延伸至壳体的另一侧面或边沿或边缘，和/或其中凹部优选从开孔延伸至壳体的顶侧。在另一个优选的构造变体中，实物量具具有至少两个码道，其中一个码道是增量码道，其中第二码道优选是索弓I码道或代码码道。根据一个优选的具体实施例，它是一种位置测量装置，具有-至少一个实物量具，具有光学结构，优选3-D反射器设置，-一个光源，离实物量具一段距离设置和-至少一个光接收器，离实物量具一段距离设置，和-至少一个透明基板，存在于实物量具和和光接收器之间，-其中在基板的背向实物量具的侧面上，光接收器以由相互叠放设置的若干层组成的薄本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.08.19 CH 1341/10;2010.08.19 CH 1342/10;2010.01.一种位置测量装置，特别是编码器，具有 -一个壳体， -一个传感器，具有一个光源和一个光接收器元件并设置在壳体中， -一个可旋转的旋转编码器，其可以安装在装置优选电机的轴上， -一个反射的实物量具，具有光学元件，与传感器间隔一段距离设置，所述实物量具设置在旋转编码器上，即在旋转编码器的相对壳体的侧面上， 其特征在于， -传感器安装在具有键块连接至壳体的板上， -旋转编码器设置在壳体和板之间， -为了装配在轴上，旋转编码器具有轴支撑件或者连接...
【专利技术属性】
技术研发人员：让雅克·瓦格纳，
申请(专利权)人：埃勒斯塔继电器有限公司，
类型：
国别省市：
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