传感器头保持件制造技术

本发明专利技术涉及一种位置测量装置，尤其是编码器，包括一个壳体，一个传感器头，其设置在壳体中并具有一个光接收器元件，和一个可旋转的实物量具，其包括光学元件，与传感器头间隔一段距离设置，并可以设置在安装在电机或某个其它装置的轴上的编码盘上。光接收器元件设置在相对于光学元件的限定位置，并与其配合以产生一个信号。本发明专利技术其特征在于，设置一个传感器头保持件，其与壳体和传感器头以形状配合方式配合，壳体、传感器头保持件和传感器头以这样的方式实施以便其形状配合确定光接收器元件相对于光学元件的限定位置，为此目的，传感器头保持件具有开孔，光接收器元件设置在透明基板上，和透明基板的边缘与开孔以形状配合方式配合。

Sensor head retainer

The invention relates to a position measuring device, especially the encoder comprises a shell, a sensor head, which is provided in the housing and has a light receiver element, and a rotating object measuring, comprising an optical element, and set the interval distance of the sensor head, and can be set in the encoding disk installed in the motor or some other device on the axis of the. The optical receiver element is disposed at a defined position relative to the optical element and cooperates with it to produce a signal. The invention is characterized in that the setting of a sensor head holder, and the shell and the sensor head shape to fit with the shell, the sensor head holder and the sensor head in such a way as to determine its shape with the implementation of the optical receiver element defines a position relative to the optical element for this purpose, the holder has a sensor head hole, light receiver element is arranged on a transparent substrate and a transparent substrate, and the edge of the hole shape to fit with the.

【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。采用这样的设置，无法实现传感器头的小型化而不损失信号质量。德国专利申请DE2004036903描述了 一种通过透射光方法操作的具有支撑件的Kit编码器(传感器单元整体)，支撑件上固定有一个光源和一个光传感器。支撑件反过来保持在印刷电路板上，其一部分通过通过另一部分(砧板)连接到壳体。此外，设置同心件，其与所述部分(砧板)相互作用并安装在电机上。由于许多部件按顺序相互作用，由累积尺寸公差导致的不准确形成。因此尺寸链是非常长的。这样的结构使得它难以生产高质量的具有高分辨率的编码器。德国专利申请DE102007014781显示一种编码器设置，其中，由于比根据德国专利申请DE2004036903所述的装置具有较小的元件数量，尺寸链是更有利的。在这种情况下，它是一种透射光编码器，其中光源和光接收器不能设置在旋转编码器的相同侧上。构造高度的最佳化是不可能达到与入射光编码器相同的程度。根据美国专利US4659924所述的装置显示一种设计，其中进一步传输入射光至光传感器的两个光导的位置可以通过螺钉调整。因此，在该装置中，位置的设置或调整是必要的。此外，没有键块连接，因为光导通过弹簧保持在一侧上。在操作中(振动等)，这种构造方式证明是不利的
技术实现思路
MM要披露一种装置，其采用简单的手段和以不复杂的方式限定传感器头相对于旋转编码器的精确位置。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。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。位置测量装置(优选编码器)可以——尤其是结合所述特征的一个或多个——具有以下部件:-一个壳体，- 一个传感器头，具有一个或更多个光接收器元件并设置在壳体中，和-一个可旋转的实物量具，具有光学元件，与传感器头间隔一段距离设置。实物量具优选设置在旋转编码器上，其可以安装在电机或某个其它装置的的轴上。光接收器元件相对于光学元件设置在限定或预定的位置，并与这些光学元件相互作用，以产生一个信号。根据本专利技术，所述的光接收器元件相对于光学元件的限定位置由一个传感器头保持件形成，其与传感器头具有键块连接。优选地，传感器头保持件还与壳体具有键块连接。此外，如果壳体相对于实物量具和/或光学元件设置在限定位置，是优选的。在这种情况下，传感器头保持件可以是上述的支撑件，其上设置传感器头，为了移动传感器头的目的，其可操作地连接电机。在本文中，术语“位置”优选指装置的上述部分特别是相对于装置的其它部分的距离和/或导向。与所限定位置的偏差有利地小于0.2毫米，优选小于0.1毫米，尤其优选小于0.05毫米或0.02毫米。这意味着，装置的对应部件已经用上述精度进行制造。根据一个有利的构造，位置测量装置的特征在于，光接收器元件设置在基板上，其边缘与传感器头保持件具有键块连接。此外，如果光接收器元件通过薄膜方法涂布在基板上，是优选的。基板有利地是透明基板，特别优选玻璃基板。当一个光接收器元件或多个光接收器元件涂布在基板上时，光接收器元件相对于基板的边缘以及因此传感器头的一部分的确切位置已经可以在生产过程中形成。光接收器元件通过薄膜方法可以特别容易地涂布。在这种情况下，在基体板上设置大量的光接收器元件，然后分成更小的单元(基板)。这种划分可以非常精确地进行，例如通过锯开基体板。这导致光接收器元件相对于基板的边缘即划分发生的地方的限定位置。如果传感器头保持件具有第一结构元件，其与传感器头具有键块连接，是有利的，其中，第一结构元件优选是开孔。此外，如果传感器头保持件具有第二结构元件，其与壳体具有键块连接，是有利的，其中第二结构元件优选是传感器头保持件的边缘。第一结构元件在这种情况下有利地设置在相对于第二结构元件的限定位置。第一结构元件现在可以与基体的边缘具有键块连接。这意味着，光接收器元件相对于实物量具上的光学元件的位置优选通过装置的尺寸上彼此匹配的几个部件(基板、传感器头保持件、壳体、实物量具)形成。优点是，在装配过程中无需机械调节。因此，传感器头保持件充当像一个适配器。传感器头保持件可以制成壳体和/或下面描述的盖子的部分。然而，如果传感器头保持件制成装置的单独的部分，是优选的，因为这有利于制造和装配。根据本专利技术的一个有利的具体实施例，传感器头保持件设置在实物量具和密封壳体的盖子之间。盖子优选与传感器头保持件接触并相对于其在本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【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：