带有紧固在支架处的量尺的组件和用于将量尺保持在支架处的方法技术

根据本发明专利技术，一种量尺(1)通过气动的吸附保持在支架(2)处。量尺(1)借助于二维分布地布置的并彼此相间隔的支撑部(12)固定在支架(2)处，其中，支撑部(12)具有小于量尺(1)的厚度(D)的相互间的中心距(A)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
为了测量两个机械零件的相对位置，可将量尺(Massstab)紧固在机械零件中的一个处，并且将探测单元紧固在可相互运动的机械零件中的另一个处。在位置测量时，由探测单元来探测量尺的测量刻度(Messteilimg)，并且产生取决于位置的探测信号。
技术介绍
将量尺紧固在支架处的一种可能性在文件DD 229 334 Al中进行描述。在此，量尺通过气动的吸附被压到支架处。为了吸附，在测量刻度外面设置有吸附通道，其应利用恒定的压力将量尺在它的整个长度上挤压到支架处。在此问题为，在将量尺安放在支架上时，连接可轻易地通过在量尺与支架之间的间隙中的污物或空气气泡形成被干扰。该干扰导致了量尺的测量刻度的时间上和地点上的长度变化，由此再次造成在位置测测量时的测量误差。对于相对大面积的量尺，该问题加强地出现。在文件EP 1 783 463 Al中阐述了借助于研合(Ansprengen)的量尺紧固。对于大面积的研合存在该问题，即因为松开会传播，所以接触面中的干扰可松开整个研合。为了阻止研合的连接的大面积的松开，根据文件EP 1 783 463 Al接触面被划分为许多小的彼此相间隔的接触面。通过该构造，虽然可确保量尺在支架上的可靠的紧固，但是无应力的并且在整个测量刻度平面上均勻的压力因此仅仅是难以实现的。在文件EP 1 783 463 Al中指出，通过量尺的气动的吸附可引入研合到支架处。未说明在位置测量装置的测量操作中量尺通过气动的吸附保持在支架处。同样未提出用于气动的吸附的结构上的措施。
技术实现思路
本专利技术的目的是规定一种带有紧固在支架处的量尺的组件，其中，量尺关于长度变化被稳定地保持在支架处。此外，量尺应在每个部位处利用尽可能恒定的压力以及无漂移地保持在支架处。本目的通过在权利要求1中所说明的组件来实现。在此，量尺通过二维分布布置的并彼此相间隔的支撑部(Unterstuetzimg)支撑在支架处。支撑部处于直接面对限定测量区域的测量刻度并且以相互间的中心距来布置， 中心距小于量尺的厚度。此外，支撑部这样构造，即通过支撑部与量尺之间和/或支撑部与支架之间的研合的连接至少在量尺的测量区域中被阻止。为了产生在量尺与支架之间的空间中的均勻的低压，该空间通过密封器件与周围气密地密封。通过研合的连接可通过多个措施被阻止。这些措施中的一个是，支撑部与量尺之间和/或支撑部与支架之间的相接触的表面区域具有如此高的粗糙度，使得该粗糙度阻止了这些表面区域之间通过研合的连接。尤其地，相接触的表面中的至少一个的粗糙度大于lnm。这些表面区域也可具有阻止研合的覆层、尤其金属的覆层或疏水作用的覆层。用于阻止研合的另一措施为，量尺的支撑部这样构造，使得它们仅点状地接触对应面。本专利技术的另一目的为规定一种用于将量尺固定在支架处的方法，由此量尺关于在长度变化被稳定地、并在每个位置处利用尽可能恒定的压力以及无漂移地保持在支架处。本目的通过在权利要求13中所说明的方法来实现。本专利技术的其它有利的构造在从属权利要求中进行说明。通过施加尽可能大的均勻的表面力作为保持力，通过本专利技术气动的吸附的可实现的优点被充分利用，同时，通过设置多个彼此分开的支撑部，避免了大面积的接触的缺点。(也大面积的量尺的)表面的平整度保持不变或不受干扰，这是因为干扰的介质可沉积在通过彼此相间隔的支撑部所形成的空间中。通过根据本专利技术的措施，避免了在测量刻度平面中的短期的长度误差并确保高的测量精度。在测量操作中量尺稳定地紧固在支架处，这意味着在测量方向以及垂直于测量刻度平面上的高的刚度。通过本专利技术，与研合相比确保了，通过气动的吸附所产生的保持力在量尺的整个面上均勻地构造。这由此实现，即避免了在量尺与支架之间的接触面处的研合。因此现在还给出了该优点，即接触面不必高精度地来加工，而磨削的表面就足够。附图说明根据附图详细地阐述本专利技术的实施例。其中图1在横截面中显示了根据第一实施例的保持在支架处的量尺；图2显示了根据图1的组件的俯视图；图3显示了根据图1中的组件的量尺的底视图。图4显示了带有第二示例的紧固在支架处的量尺的支架的横截面，以及图5显示了根据图4的组件的俯视图。具体实施例方式根据图1至3阐述了本专利技术的第一实施例。在此示出了带有测量刻度11的由玻璃或玻璃陶瓷(例如微晶玻璃(ZER0DUR))制成的量尺1。刻度11为递增的刻度，其在位置测量时在测量方向X上由未示出的用于产生取决于位置的探测信号的探测单元来探测。刻度 11可为反射性的振幅光栅或相位光栅，其以已知的方式用于高精度的干涉的位置测量。量尺1在该位置测量期间通过气动的吸附被保持在支架2处。气动的吸附意味着通过真空的夹紧，也称为真空夹持。该支架2优选地由具有与量尺1相同的膨胀系数的材料制成。量尺1和支架2在0°至50°的温度范围中的平均的热膨胀系数α优选地在使用带有所谓的零膨胀的玻璃(如微晶玻璃，SITAL和ULE)时小于0. IxKr6IT1,而在使用金属(例如铁镍合金)时小于Ι.δχΙΟ Λ在量尺1的面向支架2的表面上构造有突起12。该突起12 二维空间分布地布置，或者几何上均勻地分布或者统计分布在规则的光栅中。突起12以小于量尺1的厚度的相互间的中心距A来布置。尤其地，突起12以小于量尺1的厚度的1/10的相互间的中心距 A来布置。必须在突起12的二维的分布的每个部位处、而至少在测量区域M内部满足该条件。测量区域M通过测量刻度11的区域来限定，其被用于高精度的位置测量。量尺1的厚度为测量刻度平面E(测量刻度11处于其中)与支架2的支承面21之间的距离。通过该措施确保了，所有的拉应力和压应力(其通过紧固被引入)如此地在空间上为高频的，即它们在量尺1的厚度D上减小并且在测量刻度平面E中不引起长度误差。通过直接面对测量刻度11的支撑部，量尺1在测量操作中稳定地紧固在支架2处，这意味着在测量方向X上以及垂直于测量刻度平面E的高刚度。突起12的高度H以有利的方式大于20 μ m，有利的值尤其为50 μ m至200 μ m。用于量尺1的厚度D的典型的值为1至15mm。突起12形成二维分布布置的并彼此相间隔的对量尺1的支撑部。量尺1的突起12的接触支架2的表面121和/或支架2的接触突起12的支承面 21具有如此高的精度，使得它阻止了这些表面区域121、21之间通过研合的连接。尤其地， 这些接触的表面121、21中的至少一个的粗糙度大于lnm。突起12的在图3中作为量尺的底视图示出的二维的空间上的分布这样实现，即在突起12之间产生开口通道，其伸至吸附通道4。通过该措施，空气可在量尺1的整个面上通过开口通道被均勻地抽吸，这保证了量尺1的好的平整性并且通过气动的吸附所产生的保持力可均勻地作用在整个面上，使得量尺1在每个部位处以至少近似相等的力被挤压到支架2的支承面21处。如在图3中所示意性地示出的那样，突起12可具有方的形状，但它也可具有其它的形状，例如柱形。显示了，处于量尺1与支架2之间的空间中的颗粒的大颗粒(其会干扰量尺1的平整性)具有直至20μπι的尺寸。出于该原因，当开口通道具有至少20μπι的宽度B、即突起12的支承面121的相互间的边缘距离至少为20μπι时，是有利的。为了产生足够的保持力，突起12的支承面的线性的膨胀应明显地小于中心本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：P·斯佩克贝歇尔，J·魏德曼，W·霍尔扎普费尔，
申请(专利权)人：约翰尼斯海登海恩博士股份有限公司，
类型：发明
国别省市：