專利名稱：長(zhǎng)度測(cè)量裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種按權(quán)利要求1前序部分所述的長(zhǎng)度測(cè)量裝置。
技術(shù)背景
DE 197 46 532 Al描述了這種長(zhǎng)度測(cè)量裝置。這類長(zhǎng)度測(cè)量裝置用于測(cè)量長(zhǎng)度和 行程，特別是在機(jī)床加工時(shí)用于測(cè)量刀具相對(duì)于被加工的工件的相對(duì)運(yùn)動(dòng)、用于坐標(biāo)測(cè)量 儀，而且也擴(kuò)大應(yīng)用在半導(dǎo)體工業(yè)中。
這種熟知的長(zhǎng)度測(cè)量裝置由一個(gè)保護(hù)比例尺不受環(huán)境影響的外殼組成，為此，該 外殼具有伸直的管形輪廓，其兩端分別用一個(gè)蓋封閉。在至少一個(gè)蓋上用螺釘擰上彈性鐵 片，該鐵片彈性地接觸比例尺并由此在比例尺的分度與蓋之間建立電連接。
這種鐵片是難處理的零件，其制作和安裝都相當(dāng)費(fèi)事。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提出一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單而又便于安裝的抗干擾的長(zhǎng)度測(cè)量裝置。
根據(jù)本發(fā)明，這個(gè)目的是通過(guò)權(quán)利要求1的特征來(lái)實(shí)現(xiàn)的。
本發(fā)明的諸多有利方案可從各項(xiàng)從屬權(quán)利要求中得知。
根據(jù)本發(fā)明，長(zhǎng)度測(cè)量裝置具有一個(gè)外殼，該外殼由一個(gè)伸長(zhǎng)的空心型材和至少 一個(gè)布置在其端部的蓋組成；在空心型材的內(nèi)腔中布置一個(gè)帶分度的比例尺，在測(cè)量位置 時(shí)，其分度可由一個(gè)在測(cè)量方向內(nèi)相對(duì)于該外殼運(yùn)動(dòng)的掃描裝置掃描；在比例尺的表面并 沿比例尺延伸設(shè)置有一個(gè)放電元件來(lái)泄放聚積在該表面上的電荷；導(dǎo)電連接元件建立比例 尺這個(gè)放電元件與至少一個(gè)外殼部分即空心型材和蓋之間的電接觸，該導(dǎo)電元件是密封地 嵌在空心型材和蓋之間的密封件的組成部分。按本發(fā)明實(shí)施的這種電泄放至少在空心型材 的一端上實(shí)現(xiàn)，但最好在兩端上進(jìn)行。
如果該連接元件用導(dǎo)電的合成橡膠制成，則是特別有利的。此外，該連接元件最好 與該密封件一體成型，這樣，該密封件和連接元件就可用合成橡膠借助噴射成型在一個(gè)共 同的制作方法中制成。
該密封件優(yōu)先做成板形并緊貼在空心型材的一端上，用蓋把它壓緊。這種板形的 密封件具有至少一個(gè)凸起部，該凸起部構(gòu)成連接元件并彈性地接觸比例尺。
分度尤其被設(shè)計(jì)成可用于光電掃描并由在測(cè)量方向相隔一定間隔布置的用導(dǎo)電 材料制作的標(biāo)記組成，這些標(biāo)記在比例尺的整個(gè)導(dǎo)電涂層上相互電連接。該涂層一直延伸 到空心型材的兩端并構(gòu)成放電元件，在該處，放電元件與連接元件電連接。
密封件材料的彈性性能通過(guò)本發(fā)明以有利的方式附加地用于比例尺放電元件的 彈性接觸。通過(guò)密封件的材料也用導(dǎo)電的材料，確保了放電元件的良好的電接觸以及與至 少一個(gè)外殼部分即空心型材和蓋的電連接。至少這個(gè)外殼部分是為了與基準(zhǔn)電位產(chǎn)生電接 觸成為可能，所以該外殼部分優(yōu)先用導(dǎo)電材料制成，以便在安裝到機(jī)床上時(shí)與機(jī)床產(chǎn)生電 接觸并由此只通過(guò)例如螺絲安裝上即可與基準(zhǔn)電位連接。


下面結(jié)合實(shí)施例來(lái)詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明。
其中，附圖表示
圖1組裝之前的長(zhǎng)度測(cè)量裝置；
圖2組裝完成狀態(tài)內(nèi)的圖1長(zhǎng)度測(cè)量裝置的視圖3該長(zhǎng)度測(cè)量裝置的比例尺的俯視圖。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明借助于光電長(zhǎng)度測(cè)量裝置來(lái)進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。這種長(zhǎng)度測(cè)量裝置由在測(cè)量方 向X內(nèi)可進(jìn)行相對(duì)運(yùn)動(dòng)的基本部件比例尺1和掃描裝置組成。掃描裝置在位置測(cè)量時(shí)掃描 比例尺1的分度11并從中得出位置測(cè)量值。由于本發(fā)明不涉及掃描裝置，為清晰起見，在 附圖中未示出它。
為了進(jìn)行分度11的光電掃描，這些分度用涂層形式的不透明標(biāo)記111、112(圖3) 制成，而比例尺1則用透明的材料制成。此外，比例尺1用電絕緣材料尤其是用玻璃或微晶 玻璃制成，其上鍍覆分度11。
比例尺1放置在保護(hù)外殼中，該外殼由一個(gè)在測(cè)量方向X內(nèi)延伸的空心型材21組 成，空心型材21具有密封唇3，通過(guò)后者以熟知的方式卡上一個(gè)卡頭來(lái)固定掃描裝置?？招?型材21的兩端分別用蓋22密封。在空心型材21和蓋22之間放一個(gè)密封件4。
比例尺1放置在空心型材21的內(nèi)部并用彈性粘結(jié)層12固定。所以比例尺1在溫 度變化時(shí)幾乎可以自由膨脹而與空心型材21無(wú)關(guān)。
由于例如外電場(chǎng)或掃描裝置用輥或滑塊在比例尺1上進(jìn)行導(dǎo)向的各種影響，可能 引起比例尺1的表面充電，從而相對(duì)于長(zhǎng)度測(cè)量裝置的其他導(dǎo)電部分尤其是相對(duì)于到比例 尺1很小距離進(jìn)行導(dǎo)向的掃描裝置產(chǎn)生電位差。這種電位差可導(dǎo)致脈沖式放電，這種放電 疊加電掃描信號(hào)，從而導(dǎo)致測(cè)量誤差。
為了把比例尺1表面的這種充電盡可能導(dǎo)出比例尺1的整個(gè)長(zhǎng)度，最好在比例尺 1的表面設(shè)置一個(gè)伸展比例尺1的整個(gè)長(zhǎng)度的放電元件13。放電元件13最好是在比例尺 1表面上用導(dǎo)電材料涂覆的一層在測(cè)量方向X內(nèi)連續(xù)貫通的鍍層。其中，分度11和構(gòu)成放 電元件13的鍍層用共同的鍍膜方法鍍覆在比例尺1的表面。如果分度11做成導(dǎo)電膜的形 式，則該鍍層相互電連接分度11的單個(gè)標(biāo)記111、112，并至少延伸到比例尺11的兩端之一。 另一種或附加的方案-如圖3所示-是，與分度11隔開的并相隔一定距離的放電元件13 可用導(dǎo)電材料制成在分度11旁邊沿測(cè)量方向X延伸的條的形式。
另一種方案是，放電元件13可以是一條滾壓到比例尺1的表面的或與比例尺表面 緊密接觸的金屬條。
也可不用金屬層而按未示出的方式用一層電透明層來(lái)構(gòu)成放電元件13。其優(yōu)點(diǎn) 是，這層透明層在光學(xué)上不干擾分度11的標(biāo)記111、112，并因而可大面積地鍍覆-尤其是蒸 鍍-在標(biāo)記111、112的上面或下面。
導(dǎo)電連接元件41就這樣接觸放電元件13即導(dǎo)電層，并由此與外殼即外殼部分空 心型材21和/或蓋22建立電連接。這個(gè)外殼部分空心型材21和/或蓋22是導(dǎo)電的，特別是用導(dǎo)電金屬例如鋁或鋼制成。由于外殼和掃描裝置在測(cè)量過(guò)程中通常是安裝在機(jī)床的 導(dǎo)電部件上，所以在安裝好的狀態(tài)中，外殼像掃描裝置那樣與相同的基準(zhǔn)電位連接，因而不 會(huì)產(chǎn)生電位差。
導(dǎo)電連接元件41是密封地嵌在空心型材21和蓋22之間的密封件4的組成部分。 密封件4布置在空心型材21的端面和蓋22之間并密封空心型材21的端面。而蓋22則用 螺釘5擰緊在空心型材21上并把密封件4擠壓到空心型材21的端面。為此，密封件4設(shè) 計(jì)成板形，從而可在端部區(qū)域緊貼在空心型材21上。密封件4的其他區(qū)域則具有凸起部， 該凸起部構(gòu)成連接元件41，以便彈性地接觸比例尺1的放電元件13。特別如圖2所示，該 凸起部在安裝時(shí)緊貼到作為導(dǎo)電層構(gòu)成的放電元件13上。通過(guò)這種彈性結(jié)構(gòu)，確保了可靠 的機(jī)械接觸和電接觸。
特別是例如丁二烯-丙烯腈橡膠(NBR)、乙烯-丙烯三聚物橡膠(EPDM)或乙烯 腈-2-氯乙烯醚橡膠(ACM)這類導(dǎo)電的合成橡膠適合作密封件4及其上構(gòu)成整體的尤其是 通過(guò)噴射成型的連接元件41的材料。這類合成橡膠由于導(dǎo)電填料尤其是碳基填料而具有 優(yōu)異的電導(dǎo)率。
圖3表示比例尺1的放大俯視圖。分度11在此例中由一個(gè)帶有等距離標(biāo)記111 序列的增量標(biāo)量和一個(gè)位于旁邊的帶不規(guī)則排列的另一個(gè)標(biāo)記112的絕對(duì)標(biāo)量組成。標(biāo)記 111和112都由一層導(dǎo)電材料例如鉻層組成并借助作為導(dǎo)電層構(gòu)成的放電元件13相互電連 接。另一種或補(bǔ)充的方案是，作為放電元件13可以是在分度11旁邊并與之相隔一定距離 布置的條形式的層，如圖3所示。連接元件41連接放電元件13即連接至少一層在測(cè)量方 X內(nèi)延伸的導(dǎo)電層并因此建立與基準(zhǔn)電位的導(dǎo)電連接。
如圖3所示，用本發(fā)明構(gòu)成的連接元件41可實(shí)現(xiàn)相當(dāng)寬的分度11的電接觸。合 成橡膠最佳地匹配比例尺1并補(bǔ)償誤差，保證了可靠的接觸。此外，合成橡膠具有這樣的特 性，即使在振動(dòng)時(shí)也能保持接觸，而不引起作為層構(gòu)成的放電元件13的磨損。
權(quán)利要求
1.長(zhǎng)度測(cè)量裝置包括一個(gè)由延伸的空心型材和至少一個(gè)布置在其端部的蓋02)組成的外殼；一個(gè)由非導(dǎo)電材料制成的、布置在該外殼內(nèi)并具有分度(11)的比例尺(11)，該分度可 由一個(gè)在測(cè)量方向(X)內(nèi)相對(duì)于該外殼運(yùn)動(dòng)的掃描裝置進(jìn)行掃描；一個(gè)鍍覆在比例尺(1)上并在測(cè)量方向(X)內(nèi)延伸的用導(dǎo)電材料制成的放電元件 (13)；一個(gè)在放電元件(1 與至少一個(gè)外殼部分即空心型材和蓋0 之間建立電連 接的導(dǎo)電連接元件Gl)；其特征為，導(dǎo)電連接元件Gl)是密封件的組成部分，該密封件密封地布置在空心型材 和蓋02)之間。
2.按權(quán)利要求1的長(zhǎng)度測(cè)量裝置，其特征為，連接元件Gl)—體成型在密封件(4)上， 且連接元件Gl)和密封件(4)共同用一種導(dǎo)電的合成橡膠制成。
3.按前述權(quán)利要求任一項(xiàng)的長(zhǎng)度測(cè)量裝置，其特征為，密封件(4)做成板形并緊貼在 空心型材的一端上，且具有至少一個(gè)凸起部，該凸起部構(gòu)成連接元件Gl)并彈性地接 觸放電元件(13)。
4.按前述權(quán)利要求任一項(xiàng)的長(zhǎng)度測(cè)量裝置，其特征為，放電元件(1 是一層鍍覆在比 例尺⑴上的導(dǎo)電層。
5.按前述權(quán)利要求任一項(xiàng)的長(zhǎng)度測(cè)量裝置，其特征為，分度(11)由在測(cè)量方向(X)內(nèi) 相隔一定距離布置的用導(dǎo)電材料制作的標(biāo)記(111，112)組成，這些標(biāo)記通過(guò)構(gòu)成放電元件 (13)的一層導(dǎo)電層相互電連接，其中，連接元件Gl)接觸該導(dǎo)電層。
6.按前述權(quán)利要求任一項(xiàng)的長(zhǎng)度測(cè)量裝置，其特征為，比例尺(1)用透明的材料制成， 分度(11)以不透明的標(biāo)記(111、112)的形式鍍覆在比例尺上。
全文摘要
本發(fā)明涉及長(zhǎng)度測(cè)量裝置，它由一個(gè)外殼組成，比例尺(1)置于其中，以免受環(huán)境影響。外殼包括一個(gè)空心型材(21)，其兩端分別用一個(gè)蓋(22)密封。在蓋(22)和空心型材(21)之間布置一個(gè)用導(dǎo)電材料制成的密封件(4)。連接元件(41)一體成型在密封件(4)上，該連接元件接觸比例尺(1)并由此導(dǎo)電連接比例尺(1)和空心型材(21)。
文檔編號(hào)B23Q17/24GK102029552SQ20101029854
公開日2011年4月27日 申請(qǐng)日期2010年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月29日
發(fā)明者A·雷思, O·申克 申請(qǐng)人:約翰尼斯海登海恩博士股份有限公司