[发明专利]长度测量装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种长度测量装置。 

背景技术

例如DE 29 29 989 A所述的，这样一种类型的长度测量机用于测量长度以及行程，并且特别是在加工机器中用于测量刀具相对于待加工的工件的相对运动，并且在坐标测量机中得到应用，并且也在半导体工业中得到越来越多的应用。 

在这种情况中刻度尺用作尺度。为了防止外界环境的影响将刻度尺设置在壳体中。在壳体内部温度的变化会根据刻度尺材料引起刻度尺的长度的变化。这些长度的变化导致测量误差。 

为了使这种温度的变化尽可能的小，根据DE 101 64 404 A1建议对有外壳的长度测量装置的内腔室进行温度调节。其措施是经调节的冷却介质流过该内腔室。通过这一措施应达到刻度尺具有机床的温度水平。其中的缺点是，其中并未考虑由于长度测量装置的电元器件本身所产生的温度变化。 

通常所要求的分辨率越高，位置测量的精度和可重复性越高对长度测量装置的要求也越来越高。在这种情况中应具有一种结构紧凑以及一种简单和抗干扰的测量值生成和测量值传输装置。 

这些要求需要具有外壳的长度测量装置，并且刻度尺有保护地设置。高的分辨率规定了越来越小的，并且在整个测量长度上恒定的扫描距离。这一方面通过小的100μm的比较小的扫描距离，并且另一方面通过扫描单元在刻度尺和/或壳体上导引达到，其中，为了扫描单元的无干扰的精确导引，随动件通过仅沿着测量方向为刚性的耦合机构耦合在扫描单元上。这种耦合机构使得随动件沿所有其它方向的运动成为可能，同时对扫描单元沿测量方向的精确导引和运动没有反作用。 

一种紧凑的结构和一种抗干扰的测量值生成以及测量值传输装置要求将越来越多的电元器件集成在扫描单元本身中。为此使用越来越多的传感器芯片。一系列的扫描传感器，例如可光电扫描的刻度尺中的光敏探测器，以及信号处理机构，例如A/D变换器，放大器，微处理器和接口都以最小的空间设置在这些传感器芯片中。其结果是在扫描单元中产生越来越多的热量。由于要求扫描距离要小，这种热产生过度地加热了刻度尺。这种加热导致刻度尺的长度发生变化，并且导致测量不精确。 

发明内容

本发明的任务是提供一种具有高的测量精确度的长度测量装置。 

根据本发明这个任务通过一种用于测量两个物体的相对位置的长度测量装置得以完成。其中为了所述测量，该长度测量装置的壳体能固定在所述物体中的一个物体上，并且长度测量装置的随动件能固定在所述物体中的另一个物体上，其中该长度测量装置具有 

-在所述壳体中的刻度尺， 

-相对于刻度尺和壳体单元沿测量方向X能够移动的扫描单元，其中，所述扫描单元设置在壳体内，并具有至少一个产生热的电元器件； 

-所述随动件，该随动件通过沿测量方向X为刚性的、而横交于测量方向X为柔性的耦合机构固定在扫描单元上，并且该随动件朝向设置在壳体外的安装区域延伸； 

根据本发明设置一种导热元件，这个导热元件被构造用于将在电元器件上产生的热传递到随动件上，并且这个导热元件允许在随动件和扫描单元之间至少横交于测量方向X进行相对运动。 

采用本发明可使长度测量装置的结构紧凑，其中，也可达到高的测量精确度和位置测量的可重复性。 

通过在扫描单元的产生热的电元器件，特别是传感器芯片和随动件之间设置一种导热元件，在电元器件和随动件之间提供了一种导热通道，以便将在电元器件上生成的热量传递到随动件上。随动件在壳体的外部通到安装区域，这样热量会继续沿着随动件传到外部。参加导热通道的构件具有小的传热阻力。此外，导热元件是如此设计的，即它允许在扫描单元和随动件之间至少横交于测量方向的相对运动，也就是在这样的一些方向中，即位于扫描单元和随动件之间的耦合机构所允许的那些方向。也就是说采用本发明，有针对性地从传感器芯片朝着壳体外的方向提供了导热通道。 

本发明还涉及一些有利的方案。 

附图说明

借助实施例对本发明进行更加详细的说明。 

这些附图是： 

图1：长度测量装置的纵向截面图。 

图2：根据图1的长度测量装置的A-A截面图。 

图3：截面详图。 

图4：图3中B-B的俯视图。 

具体实施方式