[發明專利]帶有組合式的負載測量和位置測量的線性導引裝置

有效

• 申請號: 201480068723.3
• 申請日: 2014-11-21
• 公開（公告）號: CN105814407B
• 公開（公告）日: 2018-01-02
• 發明（設計）人: J.米爾費爾德;G.羅伊辛格
• 申請（專利權）人: 羅伯特·博世有限公司
• 主分類號: G01D5/20
• 分類號: G01D5/20
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司72001
• 代理人: 梁冰,宣力偉

本發明涉及一種線性導引裝置以及用于驅動其的方法。

從EP 1 502 700 B1中已知一種以直線滾動軸承為形式的線性導引裝置。線性導引裝置包括在縱向上延伸的導軌，導引車在縱向上能夠運動地支承在該導軌處。多個傳感器穩固地布置在導引車處，該傳感器能夠測量在自身和所配設的工作面之間的間距。相應于此，測量導引車的相對于導軌的彈性的位置改變，該位置改變通過外部的力引起，該力作用至導引車。傳感器能夠包括線圈，該線圈連接至交流電壓源。設定在線圈中的交變電流依賴于在線圈和所提到的工作面之間的間距。

從DE 10 2007 042 796 Al中已知帶有增量地工作的位置測量系統的線性導引裝置，該線性導引裝置的傳感器感應地工作。在此，傳感器包括發射器繞阻裝置和接收器繞阻裝置。將交變電流供入發射器繞阻裝置中，該交變電流在接收器繞阻裝置中感應交變電壓，該交變電壓在縱向上依賴于在導引車和導軌之間的相對位置。在此，導軌設有尺寸標準裝置。

從EP 2 502 030 B1中已知絕對的位置測量系統，該位置測量系統同樣使用感應的傳感器。它同樣利用發射器繞阻裝置和接收器繞阻裝置以及尺寸標準裝置工作。

本發明的任務在于，提供線性導引裝置，利用該線性導引裝置能夠更加準確地測量導引車的相對于導軌的彈性的位置改變。在此，應將彈性的位置改變理解為除了在縱向上的位置改變之外的所有的能夠考慮的位置改變。因為導引車在縱向上能夠自由地運動，則在此，不能夠產生彈性的位置改變。

為此本發明提出一種帶有在縱向上延伸的導軌的線性導引裝置，其中，導引車在縱向上能夠線性運動地支承在導軌處，其中，至少一個傳感器安裝在導引車處，利用該傳感器能夠測量導引車的相對于導軌的彈性的位置改變，其中，所述至少一個傳感器包括至少一個發射器繞阻裝置，該發射器繞阻裝置連接至交變電流源，

其特征在于，設置至少一個不同于發射器繞阻裝置的接收器繞阻裝置，該接收器繞阻裝置與所述至少一個發射器繞阻裝置感應地耦合，其中至少一個在縱向上延伸的帶有多個標記的尺寸標準裝置能夠安裝在導軌處，其中，至少一個傳感器如此地相對于尺寸標準裝置布置，使得所述標記影響在至少一個發射器繞阻裝置和至少一個接收器繞阻裝置之間的感應的耦合。還提出一種用于運行所述的線性導引裝置的方法，

其特征在于，在使用至少一個傳感器的情況下，同時地測量導引車的相對于導軌的在縱向上以及在橫向上或關于轉動軸線的相對位置。

在后面說明了本發明的有利的擴展設計和改良方案。

所述至少一個發射器繞阻裝置和/或至少一個接收器繞阻裝置能夠構造為平坦的繞阻裝置的形式，該繞阻裝置優選地包括多個繞阻層。這樣的傳感器在花費上有利地能夠制造并且需要少的位置，尤其，該傳感器很薄。

至少一個在縱向上延伸的帶有多個標記的尺寸標準裝置能夠安裝在導軌處，其中，至少一個傳感器如此地相對于尺寸標準裝置布置，使得所述標記影響在至少一個發射器繞阻裝置和至少一個接收器繞阻裝置之間的感應的耦合。尺寸標準裝置促成的是，分別按照導引車的縱向位置，將完全確定的交變電壓感應到接收器繞阻裝置中。相應于此，能夠從感應的交變電壓中計算在導引車相對于導軌的在縱向上的位置。

能夠設置評估裝置，該評估裝置設定用于：從感應到至少一個接收器繞阻裝置中的電壓中確定導引車的相對于導軌的彈性的以及在縱向上進行的位置改變。為此，評估裝置優選地包括模擬數字轉換器，該模擬數字轉換器連接至計算單元。在此，所建議的設備通過計算機程序的在計算單元中的持久的存儲而實現。

能夠設置至少一個第一和至少一個第二傳感器，所述傳感器產生彼此相移的正弦信號。利用第一和第二傳感器應首先高準確地確定導引車的相對于導軌的位置改變。在此，關鍵的僅是第一和第二傳感器的幅值的比例。優選地，從相移的正弦信號中內插中間值，利用該中間值能夠區分這樣的位置，該位置的間距小于增量的尺寸標準裝置的分段間距。同時，能夠借助第一和第二傳感器的信號足夠準確地確定在第一或者說第二傳感器和導軌之間的間距。此外，同樣可行的是，確定導引車相對于導軌的傾角。

能夠設置第三傳感器，該傳感器產生絕對信號，其中，為第三傳感器配設絕對的尺寸標準裝置，該尺寸標準裝置的分段間距等于或大于被配設給第一和第二傳感器的增量的尺寸標準裝置的分段間距。利用第三傳感器，應求取導引車的相對于導軌的在縱向上的絕對的位置，而不必為此移動所述導引車。同時，能夠利用第三傳感器確定彈性的位置改變，該位置改變向著豎軸線的方向指向。在此，豎軸線垂直于縱向和橫向地定向。