專利名稱：具有多個承載體的光電測量裝置以及用于對準所述承載體的方法
技術領域：
本發明涉及包括多個承載體的光電測量裝置以及用于對準所述承載體的方法。
背景技術：
適于測量縱向移動的光電測量裝置通常包括大體上中空的承載體、布置在承載體內的尺，以及面對尺并相對于所述尺在一個或另一個方向上縱向移動的讀頭，該讀頭在所述承載體的內表面上運行。例如，在文獻US5016359和US20020124665中公開了這種裝置的實例。一種將這些種類的裝置接合到將要使用這些裝置的機器的非常普通的方法是通過諸如螺釘的裝置將承載體直接接合到所述機器的臺或工作臺，例如如在文獻US5375338 中所公開的。假如待使用的承載體包括非常大的長度，則非常難以操作和/或運輸，結果，有時候將承載體分成兩個或多個部分是有益的。這些部分可以以所有部分都被對準并且尺可以被正確布置的方式被一個接一個地直接固定到機器的臺或工作臺。在考慮各個部分的外表面的情況下使所述部分對準，然而，由于制造公差，例如，各個部分可能包括不同的厚度，保證了各外表面之間的正確對準，卻不能保證各個部分的內表面之間的正確對準，因此不能確保讀頭的正確移動。
發明內容
本發明的目的在于提供一種具有多個承載體的光電測量裝置，其中，至少能夠在很大程度上確保所述承載體的內表面之間的正確對準，從而使得在所述內表面上運行的讀頭能夠正確移動，并且還提供了一種用于實施所述對準的方法。本發明的裝置包括互相接合的至少兩個承載體以及可相對于所述承載體縱向地移動的讀頭。每個承載體均包括縱向內表面，當所述讀頭移動時，所述讀頭在所述縱向內表面上運行。所述裝置還包括附接到每個承載體的至少一個附加元件，每個附加元件均包括特定的基準，并且每個附加元件均被附接到對應的所述承載體，結果是，所述基準與對應的所述承載體的所述內表面之間的特定的基準距離對于所有的所述承載體和對應的所述附加元件都是相等的。各個所述承載體的所述基準互相對準，使得，因為所述基準距離在所有情況下都是大體相等的，所以各個所述承載體的所述內表面均被對準，并且使得所述讀頭即使是在從一個承載體移動到另一個承載體的過程中也能夠在所述內表面上正確地移動。結果，代替了充當各個所述承載體之間的用于對準它們的基準面的所述承載體的外表面，所述附加元件被用作對準所述承載體的基準，從而以輕松、簡單并且廉價的方式實現了各個所述承載體的所述內表面之間的正確對準，并且比現有技術更精確。根據附圖和本發明的詳細描述，將使本發明的這些和其他優點以及特征變得明顯。
圖1示出了本發明的光電測量裝置的優選實施方式的立體圖。圖2示出了圖1的裝置的承載體以及對應的附加元件的立體分解圖。圖3是圖1的裝置的承載體以及對應的附加元件的橫向剖視圖。圖4示出了圖1的裝置的附加元件。圖5示出了本發明的光電測量裝置的另一實施方式的承載體的立體圖。圖6示出了設計成用于與圖5的承載體相配合的承載體的立體圖。
具體實施例方式圖1至圖3示出了本發明的被設計成用于測量長度的光電測量裝置的優選實施方式的立體圖。所述裝置100包括帶或尺2以及面對尺2并在所述尺2上縱向移動的讀頭1， 從而根據所述讀頭1的移動來測量長度。尺2的長度取決于待測量的總長度，并且取決于制造者和/或最終使用者的要求。尺2被布置在承載體3之內，以使尺與外界隔離開，并盡可能地防止可能導致測量誤差的灰塵落在其上。對相當大的長度的測量涉及使用具有延伸長度的尺2，而這需要相當大的長度的承載體3。相當大的長度的承載體3難以運輸和操作，結果，當其所需要的長度相當大時，優選地使用多個承載體3而不是僅使用一個承載體，以便構成所需要的長度。本發明的裝置100被設計為使用兩個或多個承載體3。在圖1所示裝置100的實施方式中，作為實施例，所述裝置100包括三個承載體3， 盡管根據它們的總長度和/或制造者和/或最終使用者的需要，其可包括更多個承載體3， 或者，甚至僅包括兩個承載體3。承載體3是大體上U形的，如圖2和圖3中更詳細地示出的，例如，該承載體具有基部30和大體上垂直并互相面對的兩個壁31和32，并且裝置100 的尺2被布置在承載體3之內。讀頭1被設計為在內部在尺2上縱向移動，在所述承載體 3的內表面30a上運行。本發明的裝置100的目的在于正確地并以簡單的方式對準各個承載體3的內表面30a，以使得讀頭1移動而不會由于所述承載體3之間的不對準而跳動，而這種跳動可能會導致錯誤的測量和/或導致所述讀頭1的過早損壞。裝置100包括用于每個承載體3的至少一個附加元件4、47、48，所述至少一個附加元件與對應的承載體3的內表面30a相關聯或與其有關，當所述承載體3被接合在一起時，各個承載體3的附加元件4、47、48都參與到承載體之間，使得所述承載體3的不同內表面30a被正確地對準。每個附加元件4、47、48均包括基準并且與對應的承載體3相關聯， 結果，對于所有的承載體3和其對應的附加元件4、47、48，所述基準400和對應的承載體3 的內表面30a之間的特定的基準距離Dl、D2都是相等的。不同的基準400互相對準，使得各個承載體3的內表面30a對準。在內表面30a和外表面30b之間限定的基部30的厚度30c由于承載體3的制造工藝而并不總是相同的，承載體通常由擠壓工藝制造，并且能夠造成所述厚度30c的公差， 使得當承載體3被固定到機器的結構200時(以及當承載體被接合在一起時)，假如將外表面30b用作對準承載體3的基準，則不能保證各個承載體3的內表面30a被完美地對準。在本發明的裝置100的優選實施方式中，不是將外表面30b用作基準。而是將附加元件4 用作將所述承載體3固定到結構200的基準。在優選的實施方式中，附加元件4包括優選地對應于諸如圖4所示的旋轉體的插入件，并且每個承載體3均包括與內表面30a大體上成橫向并可從承載體3的外部接近的腔體33，所述附加元件4被部分地布置在所述腔體33中。腔體33從所述外表面30b朝向內表面30a延伸。腔體33的長度優選地小于基部30的厚度30c，使得所述腔體33不會完全穿過所述基部30。優選地，每個承載體3均包括兩個腔體33，所述承載體3的每一端各有一個腔體33，在每個腔體33中至少部分地布置有一插入件4。在優選的實施方式中，基準400對應于附加元件4的基準面40，該基準面大體上平行于內表面30a。當附加元件4被部分地布置在腔體33中時，所述附加元件4的一部分保留在所述腔體33的外面，從外表面30b向外突出。基準面40對應于附加元件4的位于腔體33外面并且大體上平行于外表面30b的表面，如圖3所示，因此，基準距離Dl大于對應的承載體3的基部30的厚度30c。這還允許更容易地確定所述基準距離D1，甚至允許作用于所述附加元件4以在必要時改變所述基準距離D1，如下面所解釋的。下面將解釋用于對準該裝置100的優選實施方式的承載體3的方法。所述方法包括以下步驟設定步驟對于所有承載體3/附加元件4單元設定用作所需的基準距離Dl的標準基準距離。標準基準距離被設定為大于承載體3的厚度30c并且小于基準距離D1，結果， 所使用的附加元件4包括能確保該情況的尺寸。確定步驟對于每個承載體3/附加元件4單元確定真實的基準距離Dl。這可能通過例如借助于卡規或傳統構件測量所述距離Dl來測定。比較步驟比較每個特定的基準距離Dl與預設的標準基準距離。啟動步驟作用于對應的基準面40上，優選地校正所述基準面40，以便得到新的基準面40，從而產生新的較小的基準距離D1，直到所述基準距離Dl等于標準基準距離。由于對準裝置從對應的承載體3的外表面30b向外突出的事實，該校正是極其可能的。可以使用銑床或能夠進行校正的任何傳統的元件或裝置來進行校正。對準步驟縱向地接合各個承載體3，如圖1所示，對準所有承載體的基準面40，承載體包括在所有情況下都大體上相等的基準距離D1，并且該基準距離Dl對應于預設的標準基準距離。結果，所有內表面30a都被正確地對準，實現了讀頭1的正確運動。除對準步驟外，所有步驟都是在制造承載體3時實施的。然而，對準步驟是在將光電測量裝置100安裝在機器中時實施的。該方法的另一替代性方法是，對于每個承載體3/附加元件4單元，確定真實的基準距離D1，并將其中最小的距離設定為標準基準距離。然后，作用于其余的承載體3/附加元件4單元中的附加元件4，以使得它們的基準距離Dl能夠等于標準基準距離。該可選方法可適于成批制造，但不適于各個承載體3/附加元件4單元可以混合在一起的大規模制造 (一種更適于設定標準基準距離而與實際確定的基準距離Dl無關的情形)。一旦所有承載體3/附加元件4單元均包括相同的基準距離Dl，就使用附加元件 4 (其基準面40)作為基準來將承載體3固定到對應機器的結構200，以使得所述承載體3 被對準，例如，使用刻度盤指示器，則一旦承載體3被固定到所述結構200，就實現了內表面30a的正確對準。為了確保在附加元件4上執行上的用于使基準距離Dl相等的動作被正確地實施， 優選地，所述附加元件4被固定到承載體3，使得確保作用于所述附加元件4時其是不動的， 所述動作能夠以簡單的方式得到控制，以便獲得所需要的基準距離D1，并且裝置100包括用于將附加元件4固定到對應的承載體3的固定裝置。優選地，固定裝置包括用于每個附加元件4的桿5，并且每個承載體3均包括用于每個桿5并大體上平行于內表面30a的縱向孔34，該縱向孔穿過所述腔體33，并且對應的桿5被插入所述縱向孔中。附加元件4包括通孔41，當所述桿5被插入縱向孔34中且附加元件4被布置在腔體33中時，桿5穿過通孔41，所述桿5保持所述附加元件4抵靠所述承載體3，使其固定不動。腔體33包括同心的外部33a以及內部33b，外部33a包括大于內部33b的寬度(或直徑)，承載體3由于所述腔體33的外部33a以及內部3 之間的寬度差而包括位于所述外部33a以及所述內部 33b之間的座35。附加元件4包括第一部分如以及第二部分4b，其中的第一部分如被部分地收納在腔體33的外部33a中，并且所述第一部分如的一部分從承載體3向外突出，所述第二部4b被收納在所述腔體33的內部33b中，桿5導致將所述附加元件4的第一部分 4a推到座35上，從而所述附加元件4被保持在所述腔體33中并因此固定在承載體3中。 在附加元件4被以這種方式固定到承載體3的情況下，例如，假如任何附加元件4都被錯誤地過度校正或已經斷裂，所有需要做的就是從縱向孔34中移除對應的桿5，以便釋放所述附加元件4，從而其可以被容易地從對應的腔體33移除，并因此可以由新的附加元件4以快速且簡單的方式替換。代替桿5，固定裝置還可以包括粘合元件或等同元件，從而將附加元件4固定到承載體3，或者甚至可以包括螺紋，附加元件4以螺釘的方式起作用。在本發明的裝置100的另一實施方式中，所述裝置100包括至少兩個承載體，所述至少兩個承載體通過布置在每個承載體3上的附加元件47、48互相接合和對準，所述附加元件47、48互相配合。其中承載體3中的一個包括固定到它的其中一個側面38的第一附加元件48，并且承載體3中的另一個包括固定到它的其中一個側面38(該側面面對包括另一個承載體3的第一附加元件48的側面38)的第二附加元件47。第二附加元件47包括具有縱向中心軸線47c的腔體47d，并且第一附加元件48包括具有縱向軸線48c并且被收納在所述第二附加元件47的腔體47d中的突起部48d。中心軸線47c與縱向軸線48c分別對應于相應的附加元件47、48的基準400，所述附加元件47、48被固定到承載體3，以使得所述基準400相對于對應的承載體3的內表面30a布置在基準距離D2處。結果，附加元件 47,48在對準各個承載體3的內表面30a時互相配合。每個承載體3均優選地包括位于其側面38上的槽39，對應的附加元件47、48被布置在該槽中。
權利要求
1.一種光電測量裝置，該光電測量裝置包括至少兩個承載體(3)，所述至少兩個承載體互相接合；以及讀頭(1)，所述讀頭能夠相對于所述承載體C3)縱向地移動；每個承載體C3)均包括縱向內表面(30a)，當所述讀頭(1)移動時，所述讀頭在所述縱向內表面上運行，所述光電測量裝置的特征在于所述裝置(100)還包括接合到每個承載體(3)的至少一個附加元件0;47，48)，每個附加元件G ；47,48)均包括相對于所對應的承載體C3)的所述內表面(30a)布置在確定的基準距離(Dl ；D2)處的基準G00)，并且所述基準距離(Dl ；D2)對于所有的所述承載體( 和它們的所對應的所述基準(400)都是相等的，所述基準(400)互相對準，使得各個所述承載體(3)的所述內表面(30a)被對準。
2.根據權利要求1所述的裝置，其中，所述承載體C3)包括大體上平行于所述內表面(30a)的外表面(30b)，在所述內表面(30a)和所述外表面(30b)之間限定有所述承載體(3)的厚度(30c)，所述基準(400)對應于所述附加元件的大體上平行于所述表面 (30a、30b)的基準面(40)，并且所述基準距離(Dl)大于所述承載體(3)的所述厚度(30c)。
3.根據權利要求2所述的裝置，其中，所述附加元件的所述基準面00)能夠從所述承載體的(3)的外面接近。
4.根據權利要求2或3所述的裝置，其中，每個承載體C3)均包括從所述外表面(30b) 朝向所述內表面(30a)延伸的腔體(33)，所述附加元件(4)被至少部分地收納在所述腔體 (33)中，使得所述基準面GO)從所述外表面(30b)向外突出。
5.根據權利要求4所述的裝置，其中，所述腔體(33)與所述內表面(30a)和外表面 (30b)大體上成橫向。
6.根據權利要求4所述的裝置，該裝置包括用于保持被固定到對應的所述承載體(3) 的所述附加元件的固定裝置。
7.根據權利要求5所述的裝置，該裝置包括用于保持被固定到對應的所述承載體(3) 的所述附加元件的固定裝置。
8.根據權利要求6所述的裝置，其中，所述固定裝置包括附接到每個承載體(3)的桿 (5)，并且每個承載體C3)均包括縱向孔(34)，對應的所述桿(5)穿過所述縱向孔，所述附加元件(4)包括通孔(41)，所述桿( 穿過所述通孔(41)，所述桿( 保持所述附加元件(4)抵靠所述承載體(3)，固定所述附加元件。
9.根據權利要求7所述的裝置，其中，所述固定裝置包括附接到每個承載體(3)的桿 (5)，并且每個承載體C3)均包括縱向孔(34)，對應的所述桿( 穿過所述縱向孔，所述附加元件⑷包括通孔(41)，所述桿(5)穿過所述通孔(41)，所述桿(5)保持所述附加元件(4)抵靠所述承載體(3)，固定所述附加元件。
10.根據權利要求8所述的裝置，其中，所述腔體(3 包括同心的外部(33a)和內部 (33b)，所述外部(33a)包括比所述內部(33b)大的寬度，所述承載體(3)由于所述腔體(33) 的所述外部(33a)和所述內部(33b)之間的寬度差而包括位于所述外部(33a)和所述內部 (33b)之間的座(35)，并且所述附加元件(4)包括被部分地收納在所述腔體(3 的所述外部(33a)中的第一部分Ga)以及被收納在所述腔體(3 的所述內部(33b)中的第二部分(4b)，所述桿(5) 導致將所述附加元件⑷的所述第一部分Ga)推到所述座(35)上，從而所述附加元件⑷ 被保持在所述腔體(3 中并因此固定在所述承載體(3)中。
11.根據權利要求9所述的裝置，其中，所述腔體(3 包括同心的外部(33a)和內部 (33b)，所述外部(33a)包括比所述內部(33b)大的寬度，所述承載體(3)由于所述腔體(33) 的所述外部(33a)和所述內部(33b)之間的寬度差而包括位于所述外部(33a)和所述內部 (33b)之間的座(35)，并且所述附加元件(4)包括被部分地收納在所述腔體(3 的所述外部(33a)中的第一部分Ga)以及被收納在所述腔體(3 的所述內部(33b)中的第二部分(4b)，所述桿(5) 導致將所述附加元件⑷的所述第一部分Ga)推到所述座(35)上，從而所述附加元件⑷ 被保持在所述腔體(3 中并因此固定在所述承載體(3)中。
12.根據權利要求1所述的裝置，該裝置包括固定到第一承載體(3)的側面(38)的第一附加元件G8)以及固定到接合到所述第一承載體C3)的一承載體(3)的側面(38)的第二附加元件(47)，所述附加元件(47、48)互相配合，以接合兩個所述承載體(3)，所述第二附加元件G7)包括具有縱向中心軸線(47c)的腔體G7d)，并且所述第一附加元件08)包括具有縱向軸線(48c)并被收納在所述第二附加元件G7)的所述腔體(47d)中的突起部 G8d)，所述縱向中心軸線和所述縱向軸線(47c，48c)對準，所述縱向中心軸線和所述縱向軸線(47c，48c)對應于所述基準000)，所述基準(400)相對于所對應的承載體(；3)的所述內表面(30a)布置在基準距離(擬)處。
13.根據權利要求12所述的裝置，其中，所述承載體C3)包括位于其所述側面(38)上的槽(39)，所述附加元件(47，48)被布置在所述槽中。
14.一種用于對準光電測量裝置的承載體的方法，所述光電測量裝置包括至少兩個承載體(3)，每個承載體C3)均包括讀頭(1)在其上運行的內表面(30a)，所述方法的特征在于將至少一個附加元件G;47，48)接合到每個承載體(3)，使得所述附加元件0;47， 48)的基準(400)相對于所對應的承載體(3)的所述內表面(30a)位于特定的基準距離 (Dl ；D2)處，所述基準距離(Dl ；D2)對于所有的所述附加元件G ；47，48)以及所對應的所述承載體C3)都是大體上相等的，以及接合所述承載體(3)，使所述承載體(3)的所述基準(400)互相對準，以使得所述承載體(3)的所述內表面(30a)也被對準。
15.根據權利要求14所述的方法，其中，將所述附加元件(4)接合到所述承載體(3)，所述附加元件被收納在所述承載體(3)的腔體(33)中，確定所述承載體(3)的所述內表面(30a)與所述附加元件的對應于所述基準 (400)并且大體上平行于所述內表面(30a)的基準面00)之間的基準距離(Dl)，將所述基準距離(Dl)與標準的預設基準距離進行比較，以及作用于所述附加元件G)，以便使所述基準距離(Dl)等于所述標準基準距離，一旦待被接合的每個承載體( 的所述基準距離(Dl)均相等，則接合所述承載體(3)。
16.根據權利要求15所述的方法，其中，當作用于所述附加元件(4)以使所述基準距離(Dl)等于所述標準基準距離時，對所述附加元件⑷的所述基準面00)進行加工或校正，以減小所述基準距離(Dl)。
17.根據權利要求14所述的方法，其中，確定相對于所述內表面(30a)的基準距離(D2)，將所述附加元件G7，48)附接到對應的所述承載體(3)，所述附加元件被固定到所述承載體(3)的側面(38)，并且所述基準(400)相對于所述承載體(3)的所述內表面(30a) 被布置在所述特定的基準距離(擬)處。
18.根據權利要求17所述的方法，其中，將第一附加元件G8)固定到第一承載體(3)的側面(38)，并將第二附加元件07)固定到與所述第一承載體C3)相鄰的一承載體C3)的側面(38)，所述第二附加元件07)包括具有中心軸線的腔體G7d)，所述第一附加元件08)包括具有縱向軸線的突起部G8d)，并且所述中心軸線和所述縱向軸線(47c，48c)對應于所述基準000)，所述基準(400)相對于所對應的承載體( 的所述內表面(30a)布置在所述基準距離(擬)處，以及接合兩個所述承載體(3)，使兩個所述附加元件(47，48)互相配合。
全文摘要
本發明公開了一種具有多個承載體的光電測量裝置以及用于對準所述承載體的方法。該光電測量裝置包括讀頭(1)以及互相接合的至少兩個承載體(3)，每個承載體(3)均包括縱向內表面，當所述讀頭(1)移動時，所述讀頭在所述縱向內表面上運行。所述裝置(100)還包括用于每個承載體(3)的至少一個附加元件，每個附加元件均包括相對于對應的所述承載體(3)的所述內表面布置在特定的基準距離處的基準。所述基準距離對于所有的所述附加元件和對應的所述承載體(3)都是大體上相等的，所述基準互相對準，結果，各個所述承載體(3)的所述內表面也被對準。
文檔編號G01B11/02GK102338619SQ201110195849
公開日2012年2月1日 申請日期2011年7月13日 優先權日2010年7月20日
發明者何塞·哈維爾·孫蘇內吉·穆吉薩, 胡安·卡洛斯·德爾加·希門尼斯 申請人:菲高公司