[發明專利]帶有扁平的應變傳感器的線性運動裝置

在審

• 申請號: 201710156649.6
• 申請日: 2017-03-16
• 公開（公告）號: CN107202537A
• 公開（公告）日: 2017-09-26
• 發明（設計）人: C.延森;H.羅斯托伊舍爾
• 申請（專利權）人: 羅伯特·博世有限公司
• 主分類號: G01B7/16
• 分類號: G01B7/16
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司72001
• 代理人: 梁冰,傅永霄

技術領域

本發明涉及一種根據權利要求1的前序部分的線性運動裝置。

背景技術

由EP 1 719 992 B1公開的是一種以軌道導向為形式的線性運動裝置。相應的滑塊配設有以應變測量條為形式的應變傳感器。借此，得以良好地獲取在所述應變測量條的地點處的局部應變，其中，再由該局部應變獲取所述線性運動裝置的外部負載。

發明內容

本發明的優點在于，借助于應變傳感器的測量信號，可以良好地識別所述線性運動裝置的損傷。在此尤其考慮在滑塊滾動面中的材料斷裂，其中也可以識別出在桿滾動面中的材料斷裂。

根據權利要求1建議的是，所述至少一個應變傳感器扁平地構造，從而使得該應變傳感器定義一種測量面，其中，應變——無論它們出現在測量面的哪個位置——都具有對于所述應變傳感器的測量信號的影響，其中所述測量面在縱軸線的方向上越過在承載區域的長度的至少80%地延伸。所述的材料斷裂——該材料斷裂也被稱為點蝕——在損傷的初始階段中非常小，其中，不可預測的是，它們出現在滑塊滾動區域或者桿滾動區域的哪個地點處。由于所建議的大面積的應變傳感器，這就不取決于此了。這種應變傳感器能夠良好地獲取由于材料斷裂所導致的負載變化，完全無論材料斷裂發生在哪個地點。

所述測量面優選連續地構造。但是也可以考慮，所述測量面具有多個相互間隔的分測量面。相應的中斷線優選平行于縱向方向地取向。

所述應變傳感器優選在承載區域的整個長度上延伸。每排滾動體都優選連續地環繞地構造。所述線性運動裝置可以是指一種軌道導向部，其中，所述桿構成了相應的導向軌道，并且所述滑塊構成了相應的導向車。可選的是，或者將導向車或者將導向軌道U形地構造。線性運動裝置也可以是指一種滾動體螺紋驅動器，其中，所述桿是相應的螺紋絲桿，其中所述滑塊是相應的螺母。可以理解的是，所述螺母除了線性運動之外，在縱軸線的方向上也能夠實施相對于所述螺紋絲桿來說旋轉的運動。需要注意的是，承載區域的長度在滾動體螺紋驅動器中沿著縱軸線被測量，而不是沿著螺旋形延伸的滑塊滾動面被測量。

在從屬權利要求中說明了本發明有利的改型方案和改進方案。

能夠設置的是，所述滑塊具有一種主體，該主體由金屬制成，其中，所述應變傳感器在測量面的區域中這樣固定地與主體連接，使得主體的應變可以被測量。所述主體是所述線性運動裝置的下述部件：該部件將外部的負載傳遞到滾動體上。在這個部件處，所述線性運動裝置的損傷特別明顯地起作用。所述應變傳感器的測量層能夠與主體相粘連，其中，它們也能夠以薄膜方法直接地敷設在那里。所述主體優選由鋼制成。所述主體在縱軸線方向上的長度通常定義了所述承載區域的長度。在所述主體處，能夠安裝一個或者多個部件，它們優選由塑料制成。此外能夠考慮的是，在所述主體上安裝至少一個分開的滾動面部件，該滾動面部件由硬化的鋼制成，其中，所述的滾動面部件構成了至少一個滑塊滾動面。

能夠設置的是，所述應變傳感器具有由壓電材料制成的測量層，該測量層定義了所述測量面。所述壓電材料是指例如塑料：聚偏二氟乙烯（PVDF）或者鋯鈦酸鉛（PZT）。尤其是在第一種情況中，所述測量層能夠例如以薄片的形式進行制造，該測量層與主體相粘連。尤其是在第二種情況中可以考慮，為主體直接配設所述測量層，例如在使用諸如PVD物理氣相沉積-、CVD（化學氣相沉積）-和SolGel（溶膠-凝膠法）-方法的薄膜方法的情況下。所述測量層的厚度優選是不變的，其中，可能存在所述厚度的由公差所決定的波動。

能夠設置的是，所述測量層的厚度小于200μm。如果所述的層由薄片構成，那么測量層的厚度例如在28μm和110μm之間。如果所述主體直接被涂覆，那么測量層的厚度是例如2μm。

能夠設置的是，所述主體在橫截面中看是U形地、帶有一基體和兩個U-臂地構造的，其中，所述桿被容納在所述U-臂之間。

能夠設置的是，至少一個應變傳感器布置在U-臂的、與所述桿相背離的外側面上。借此能夠特別良好地識別所述線性運動裝置的損傷。

能夠設置的是，至少一個應變傳感器布置在所述基體和U-臂之間的角區域中，其中，所述的角區域面對著所述桿。借此，能夠特別良好地識別所述線性運動裝置的損傷。所述角區域優選被倒圓角地構造。

能夠設置的是，至少一個應變傳感器布置在所述基體的面對所述桿的側面處。借此，得以特別良好地保護所述應變傳感器免于周圍環境的影響。