[发明专利]缸活塞单元和持续地检测该单元的缸和活塞之间的相互位置的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种液压或气动的缸活塞单元，以及一种持续地检测该单元的缸和活塞之间相互位置的方法。

背景技术

至于术语“在缸和活塞之间的相互位置”在当前描述和以下权利要求中表示，在活塞于相应的缸中运动的过程中由活塞相对于自身的基准(stand-off)位置行进的距离。例如，在具有双重效应的缸活塞单元的情形中，活塞的基准位置与该活塞立于相对于相应缸的两个缸盖末端相同距离处的位置重合。

在现有技术中，为了持续地已知缸及其能在其中平移的相应活塞的相互位置，期望获得位于例如由不锈钢制造的活塞杆上的参考标记。该参考标记例如利用激光标记技术在活塞杆的预定长度段中获得并且通常既示出标记区域又示出未标记区域。参考标记的被标记或未被标记的这些部段以不同的方式反应入射到它们上的光辐射。

在活塞于缸中运动期间，能通过合适的检测装置持续地检测参考标记的一部分，该检测装置通常设置在缸活塞单元的缸中。参考标记的能由检测装置持续地检测的该部分可与缸和活塞之间的相互位置相关联。

典型的检测装置包括光辐射的发射器装置和相应的传感器装置，该发射器装置用于在使用中撞击活塞杆表面的部段，该传感器装置用于检测从杆表面反射的上述光辐射并且在输出中发出合适的输出信号。

如上所述，对于参考标记在活塞杆上的部段的探测基于入射在杆自身上的光辐射的反射差。从发射器装置产生的光辐射实际上几乎全部从活塞杆的为标记表面反射出来，而它们在入射到杆的标记表面上时实际上大部分被吸收。结果是，传感器装置的输出处通常模拟类型的电信号对应于所处理的代码(标记)的代码段而存在，而与可检测信号相比不同的幅值则对应于未经受上述处理的杆段。

传感器装置的输出信号预期之后由控制和细化数据单元持续地细化，该控制和细化数据单元在输出处发出与在该时刻缸和活塞之间所获得的相互位置相关联的指数。

在活塞杆上可实现参考标记的典型示例在US-6327791中得以教示。在该文献中，参考标记包括针对限定长度段沿着活塞杆获得的条码，该条码代表两位或更多位长的二进制标记。活塞在相应缸中逐渐地行进时，由检测装置在使用中对应于它们为此所考虑的一个检测区域而可检测的标记段改变，因此导致二进制标记各时段是不同的。每个与检测区域相对应的可检测二进制代码与缸和活塞之间的特定位置相关联，因此基于对参考标记的部段的读数，可获得在该时刻在缸和活塞之间表示/获取的相互位置。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种设有交替参考标记的缸活塞单元，该缸活塞单元允许持续地检测缸和活塞之间的相互位置。

本发明的另一目的在于可获得一种具有交替参考标记的缸活塞单元，该标记易于以富竞争力的成本在上述缸活塞单元上制造。

本发明的另一目的在于提供一种持续地检测缸活塞单元的缸和活塞之间的相互位置的方法，该方法须是精确的、可靠的并且值得信赖。

本发明的另一目的在于可获得一种持续地检测缸活塞单元的缸和活塞之间的相互位置的方法，该方法在实践上可实施。

根据本发明的第一方面，提供一种缸活塞单元，包括：

-至少一个包括管状本体的缸；

-至少一个能随着相应杆滑动的活塞，该活塞和杆能纵向地平移到缸的管状本体中；

-至少一个参考标记，该参考标记沿着杆的纵向轴线在杆的表面上延伸至少一个部段；

-至少一个检测装置，该检测装置可动地锚定于该管子本体，在使用中朝向杆转动并且用于检测该至少一个参考标记并在输出中发出至少一个对应的输出电信号；

-至少一个检测区域，该检测区域具有相对于该检测装置限定的幅值，从而至少一个参考标记可对应于该至少一个检测区域而被检测；

其特征在于，

-该至少一个参考标记包括至少多个相邻的区段，这些区段沿着杆的纵向轴线延伸，且每个区段用于相同长度的段；

-每个区段包括多个光学对比区域，每个光学对比区域沿着杆的该纵向轴线延伸相应的延伸段，以例如使得这些延伸段的延伸总和在每个区段中小于或等于该参考区域的上述幅值；

-这些光学对比区域在每个区段中按照相同顺序设置；以及

在每个区段中，至少一个光学对比区域示出与其他区段中的相同延伸段的长度相比至少不同长度的相应延伸段，因此每个区段保持仅仅可由其中所包括的这些光学对比区域的这样的至少一个延伸段的长度限定。

根据本发明的附加方面，提供一种用于持续地检测缸活塞单元的缸和活塞之间的相互位置的方法，该方法包括如下阶段：