[發明專利]線性編碼器

有效

• 申請號: 201710006489.7
• 申請日: 2017-01-05
• 公開（公告）號: CN107014407B
• 公開（公告）日: 2020-09-22
• 發明（設計）人: 下田大介;元行勝己;渡邊好雄
• 申請（專利權）人: 約翰內斯·海德漢博士有限公司
• 主分類號: G01D5/244
• 分類號: G01D5/244
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 楊國治;張昱

本發明涉及線性編碼器，具體而言，所述線性編碼器具有安置在殼體中的標尺。為了位置測量使得掃描結構單元能夠相對于所述標尺沿測量方向移位。所述掃描結構單元具有掃描頭，所述掃描頭布置成對置于所述標尺并且掃描所述標尺并且輸出位置信息。所述掃描頭布置在支架上，所述支架通過帶動件固定在裝配底座處，利用所述裝配底座使得所述掃描結構單元能夠固定在待測量的物體處。在所述支架或所述掃描頭處設置有振動緩沖器，所述振動緩沖器抑制關于所述測量方向的橫向波動。所述振動緩沖器通過組合緩沖器質量和彈性的元件來形成，其中，所述緩沖器質量通過所述彈性的元件固定在所述掃描結構單元的安置面處。

技術領域

本發明涉及線性編碼器，利用所述線性編碼器實現準確的位置測量并且所述線性編碼器適用于使用在機床處。

背景技術

線性編碼器的基本的結構例如由JP 2007-040873 A已知。所述線性編碼器由在殼體之內的標尺和掃描結構單元構成。所述掃描結構單元包括掃描頭以及由支架構成，所述掃描頭為了掃描所述標尺而布置成對置于所述標尺并且能夠沿測量方向相對于所述標尺移位，所述掃描頭在所述殼體的內部中固定在所述支架處。所述掃描頭本身通過在所述標尺處的引導元件來引導。所述支架通過帶動件與布置在所述殼體之外的裝配底座耦聯。在所述支架和所述帶動件之間設置有平衡聯結件，所述平衡聯結件將所述掃描頭沿測量方向剛性地并且沿橫向于所述測量方向的方向撓曲地耦聯到所述帶動件處。

所述平衡聯結件能夠基于空隙（尤其在方向變換的情況下）在所述位置測量時引起錯誤。

因此開發如下的線性編碼器，其在沒有這樣的聯結件的情況下應對并且在其中所述掃描頭沒有在所述標尺處來引導。這樣的線性編碼器在JP 2014-182054 A中描述。因為在所述支架和所述掃描頭之間不存在平衡聯結件，故沒有聯結件的轉化誤差會消極影響所述位置測量。

在JP 2006-147989 A中描述了曝光裝置，在其中使用由彈性的元件和緩沖器質量構成的振動緩沖器。

在DE 10 2008 060 839 A1中描述轉動式編碼器，在其中在固定的殼體處在外部安置有振動緩沖器。所述振動緩沖器由彈性的元件構成，在所述彈性的元件處安置有緩沖器質量。

發明內容

所待解決的任務是提供如下的線性編碼器，利用其來實現高精密的測量。

利用本發明來避免測量誤差并且實現穩定的測量。

本發明的發明人已經發現，機械的振動（其從待測量的物體出發）傳遞至所述掃描頭。通過所述帶動件導致所述掃描頭的振動加強并且這結果是出現測量誤差。此外發現，如果出現共振現象，則甚至會導致所述帶動件和所述掃描頭的損傷。

為了防止所述共振現象，也可以考慮如下的結構，在其中如根據JP 2007-040873A那樣在所述掃描頭和所述測量物體之間插入有平衡的聯結件，從而所述振動不被傳遞。可是由此如上面描述的那樣所述測量準確度下降。由此本發明的發明人已經檢驗了各種用于抑制所述掃描頭的振動的方法并且發現了，在此將動態的振動緩沖器布置在所述掃描頭處或在所述掃描頭附近是特別有效的。

通過本發明的線性編碼器能夠提供線性編碼器，由此尤其在高精密的測量的情況下防止無規律地出現測量誤差并且實現穩定的測量。此外也實現，甚至在準備階段就防止在形成所述線性編碼器的結構元件中引起干擾的行為。

據此，本發明包括如下的線性編碼器，帶有

在殼體之內的標尺以及

掃描結構單元，所述掃描結構單元能夠沿測量方向相對于所述標尺移位并且具有下列構件:

掃描頭，其為了掃描所述標尺而對置于所述標尺地布置在所述殼體之內，

支架，所述掃描頭固定在所述支架處，