[發明專利]長度測量裝置

有效

• 申請號: 201210252359.9
• 申請日: 2012-07-20
• 公開（公告）號: CN102889871A
• 公開（公告）日: 2013-01-23
• 發明（設計）人: J.庫梅茨;D.格耶曼;M.賽希特
• 申請（專利權）人: 約翰尼斯海登海恩博士股份有限公司
• 主分類號: G01B21/02
• 分類號: G01B21/02
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 汲長志;楊國治

技術領域

本發明涉及一種用于測量兩個可以相對地相互移動的物體的位置的長度測量裝置。將標尺在測量方向上延伸地布置在所述長度測量裝置的空心型材內部以保護所述標尺。這種長度測量裝置用于測量長度、距離或者說位置，并且特別地在加工機床上使用以測量刀具關于待加工工件的相對運動，在坐標測量機上使用并且也更多地在半導體工業中使用。

背景技術

通常要求所述長度測量裝置構造成用于測量特別長的、超過數米的距離。這樣的長度測量裝置例如在文獻DE?43?18?017?A1中進行了描述。所述長度測量裝置在此由多個以在測量方向上串聯地布置的空心型材的形式存在的部件組成。標尺以卷尺的形式在所述空心型材的溝槽中在所有空心型材上延伸，并且通過固定元件在所述測量區域內夾緊在所述空心型材之一上。所述空心型材再借助螺紋緊固件位置固定地固定在待測量的物體上。此外，所述空心型材在端側上通過彈性的密封件與緊鄰的空心體相連接，這產生一定程度的機械的脫耦。所述卷尺在其端部上借助張緊裝置在所述卷尺的長度上張緊并且借助所述在兩端上的張緊裝置位置固定地固定在待測量的物體上。

在此不利的是，所述端側的密封件一方面必須相互可靠地密封所述空心型材并且另一方面必須實現機械的脫耦。所述密封件因此引起相對大的反作用力作用到所述固定元件上，這對測量精度產生不利影響。

因此，本發明的任務在于，創造一種良好操作的并且穩定的長度測量裝置，所述長度測量裝置具有高測量精度。

發明內容

按本發明的任務通過權利要求1所述的特征來解決。

在所述從屬的權利要求中說明本發明的有利的設計方案。

根據本發明，所述用于測量兩個可以相對地相互移動的物體的位置的長度測量裝置具有空心型材，標尺布置到所述空心型材的內腔中。此外，所述長度測量裝置包括固定元件，所述固定元件具有第一部段，所述第一部段為此設計，以便一方面將所述標尺位置固定地固定在所述第一部段上，并且另一方面將所述第一部段位置固定地固定在所述待測量的物體之一上。此外，所述固定元件具有至少一個第二部段，所述固定元件利用所述第二部段固定在所述空心型材上。在所述固定元件的第一部段和第二部段之間設置至少一個長度補償元件，所述長度補償元件為此構造，以便實現所述第一部段相對于所述第二部段在測量方向上的運動。

所述至少一個長度補償元件有利地是固體鉸鏈結構。這種固體鉸鏈的每一個允許通過彎曲在所述第一部段和所述第二部段之間相對運動并且以減小的抗彎剛度構造成在所述第一與所述第二部段之間的連接區域。

所述第一部段在所述待測量的物體上的牢固固定的位置形成所述長度測量裝置相對待測量的物體的在測量方向上的基準點。位置固定在此意味著，在測量方向X上的不可移動的固定。

通過本發明保證了所述固定元件從所述空心型材中脫耦，從而不會在所述固定元件上產生反作用力。因此實現所述位置測量的高測量精度，特別是可重復性以及所述基準點的良好的熱穩定性。

所述空心型材連同所述固定元件一起操作，這簡化了在所述待測量的物體上的裝配。

所述空心型材的材料通常由例如鋁的材料組成，所述空心型材的材料具有比所述固定元件的材料更大的熱膨脹系數。鋼或者所謂的零膨脹材料、如INVAR適合作為所述固定元件的材料。所述空心型材由熱決定的膨脹性通過本發明得到保證，而來自所述空心型材的不容許的力不會作用到所述固定元件上進而作用到所述基準點上，通過所述不容許的力可能對所述長度測量裝置的精度產生不利的影響。

按本發明的固定元件集成到空心型材中并且可以與所述空心型材一起簡單地操作。下述情況也是特別有利的，即當所述長度測量裝置包括多個在測量方向上串聯布置的空心型材時，所述空心型材在其連接位置上分別借助彈性的密封件密封，并且所述標尺在多個空心型材上延伸，其中所述空心型材之一具有所述固定元件。所述端側的密封部以及機械的脫耦部的功能被分開并且因此可以分別單個地優化設計所述密封件以及所述具有集成的脫耦部的固定元件。

所述標尺優選在其整個長度上在測量方向上僅僅位置固定地固定在所述固定元件上，并且在其它情況下，也就是說在所述固定元件的兩側延伸地、相對于所述多個空心型材以及相對于所述待測量的物體可以縱向移動地布置。所述縱向可移動性可以通過所述標尺在所述空心型材上的簡單的支承來實現，其中在所述標尺與所述空心型材之間的摩擦可以通過附加措施、例如通過彈性的中間層來減小。