[發(fā)明專利]角度測(cè)量系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200980109205.0
• 申請(qǐng)日: 2009-02-05
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101965501A
• 公開(kāi)（公告）日: 2011-02-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: J·米特雷特
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 約翰尼斯海登海恩博士股份有限公司
• 主分類號(hào): G01D5/14
• 分類號(hào): G01D5/14;G01D11/24
• 代理公司: 中國(guó)專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 嚴(yán)志軍;梁冰

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及根據(jù)權(quán)利要求1的角度測(cè)量系統(tǒng)。

技術(shù)背景

這種角度測(cè)量系統(tǒng)用于測(cè)量機(jī)械部件(例如軸)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)或旋轉(zhuǎn)位置。在此，旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)以增量的方式或以絕對(duì)的方式獲取，輸出的測(cè)量值例如為一系列的計(jì)數(shù)脈沖，計(jì)數(shù)值或代碼字(Codewort)。相應(yīng)的角度測(cè)量系統(tǒng)尤其應(yīng)用在電子構(gòu)件制造中的所謂拿放機(jī)械(Pick-and-Place?Maschine)中，或使用在工具機(jī)中以用于測(cè)量旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。例如在拿放機(jī)械中，機(jī)械部件的旋轉(zhuǎn)角度精確地在僅數(shù)角秒(Winkelsekunde)上的再現(xiàn)性或重復(fù)性具有重要意義。在工具機(jī)中，角度測(cè)量系統(tǒng)的測(cè)量結(jié)果的絕對(duì)精度尤其是決定性的。已知這樣的角度測(cè)量系統(tǒng)，即，該角度測(cè)量系統(tǒng)具有相對(duì)彼此可旋轉(zhuǎn)的構(gòu)件的特有的支承。

角度測(cè)量的精度基本上通過(guò)角度刻度(Winkelskalierung)的品質(zhì)、該角度刻度的偏心率以及通過(guò)支承的徑向跳動(dòng)偏差(Rundlauf-Abweichung)或擺動(dòng)誤差(Taumelfehler)所影響。

在專利文件US?6?894?484中公開(kāi)了帶有角度測(cè)量器械的軸承，在該軸承中傳感器單元作為可更換模塊可使用在外部環(huán)的貫通的圓柱形凹口中。

該已知裝置具有這樣的缺點(diǎn)，即，根據(jù)該原則制造的角度測(cè)量系統(tǒng)達(dá)不到最高的精度，對(duì)于許多應(yīng)用不是足夠地牢固并且此外需要相對(duì)多的構(gòu)造空間。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于，實(shí)現(xiàn)一種牢固的角度測(cè)量系統(tǒng)，該角度測(cè)量系統(tǒng)尤其通過(guò)以下方式而出眾，即，在簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)下可實(shí)現(xiàn)非常精確工作的緊湊的角度測(cè)量系統(tǒng)。

該目的通過(guò)根據(jù)權(quán)利要求1的角度測(cè)量系統(tǒng)得以實(shí)現(xiàn)。由此，角度測(cè)量系統(tǒng)包括第一構(gòu)件組和第二構(gòu)件組，其中，第一構(gòu)件組以相對(duì)于第二構(gòu)件組可繞軸線旋轉(zhuǎn)的方式而支承。此外第一構(gòu)件組具有帶有工作面的環(huán)和角度刻度。第二構(gòu)件組具有用于探測(cè)(Abtastung)角度刻度的傳感器以及帶有電子線路(elektronischen?Schaltung)的用于評(píng)估可通過(guò)探測(cè)生成的傳感器的信號(hào)的電路板。此外，第二構(gòu)件組包括實(shí)心(massiv)環(huán)，在該實(shí)心環(huán)處布置有另一工作面并且該實(shí)心環(huán)此外具有用于容納電路板的第一凹口。此外，第二構(gòu)件組具有用于容納電導(dǎo)體的第二凹口。電導(dǎo)體布置成相對(duì)于傳感器隔開(kāi)并且將傳感器與電子線路以電的方式連接。

因此，將以腔室形的凹口直接引入(einarbeiten)到第二構(gòu)件組的實(shí)心環(huán)中，其中，凹口具有不同的體積或空間容量并且尤其地布置成連通的。為了優(yōu)化環(huán)的強(qiáng)度凹口的幾何形不同于圓柱形狀。

在本發(fā)明的其它設(shè)計(jì)方案中，第二構(gòu)件組的環(huán)的第一凹口在平行于軸線方向上的伸展大于第一凹口在周向方向上的伸展。尤其地，第一凹口在平行于軸線方向上的最大伸展大于第一凹口在周緣方向上的最大伸展。

此外，工作面是這樣的面或軌道，即，在角度測(cè)量系統(tǒng)的運(yùn)行中滾動(dòng)體沿著該面或軌道滾動(dòng)。第一構(gòu)件組的環(huán)的工作面從與軸線平行的視角上看可構(gòu)造成凸形，而第二構(gòu)件組的環(huán)的工作面可構(gòu)造成凹形。

根據(jù)角度測(cè)量系統(tǒng)的優(yōu)選的結(jié)構(gòu)，第一構(gòu)件組的環(huán)在徑向上位于內(nèi)部且那么也可稱為內(nèi)部環(huán)，而第二構(gòu)件組的環(huán)在該情況下在徑向上布置在外部并且可定義為外部環(huán)。

第二構(gòu)件組的環(huán)具有軸向外部尺寸，該外部尺寸有利地為第二構(gòu)件組的環(huán)的第一凹口在平行于軸線方向上的伸展的至少1.5倍。尤其地，所涉及環(huán)的軸向外部尺寸可為第二構(gòu)件組的環(huán)的第一凹口在平行于軸方向上的伸展的至少1.75倍或至少2倍。

有利地，第二構(gòu)件組的環(huán)具有用于容納傳感器的第三凹口。

尤其考慮到角度測(cè)量系統(tǒng)的干擾不敏感性的結(jié)構(gòu)，第二構(gòu)件組的環(huán)有利地設(shè)計(jì)為金屬環(huán)、尤其為鋼環(huán)。

在本發(fā)明的改進(jìn)方案中，相應(yīng)地基于平行于軸線的方向，第一凹口的伸展大于第二凹口的伸展。這尤其地適用于第二凹口的相應(yīng)的最大伸展。

電導(dǎo)體可具有帶有不同外部尺寸的截面，例如矩形截面，該矩形截面自然具有兩個(gè)不同的棱邊長(zhǎng)作為相應(yīng)的外部尺寸。在此，較大的外部尺寸布置在平行于軸線的方向上。同樣的考慮也可例如應(yīng)用于帶有橢圓形截面的導(dǎo)體。

第一凹口可如此地設(shè)計(jì)，即，電路板可在徑向上、尤其在朝向軸線的方向上插入到第一凹口中。尤其地，第一凹口則在第二構(gòu)件組的環(huán)的外周緣處具有開(kāi)口。此外，第三凹口可如此地設(shè)計(jì)，即，傳感器可在遠(yuǎn)離(wegführend)軸線的方向上徑向向外地插入到第三凹口中。相應(yīng)地，第三凹口則可在第二構(gòu)件組的環(huán)的內(nèi)圓緣處具有開(kāi)口。