[发明专利]用于测量物体位置的测量装置和方法

说明书

本发明涉及一种用于测定第一物体(2)相对于第二物体(3)的位置的测量装置(1)，包括：固定于第一物体(2)上且具有标记的标尺带(4)，以及两个固定于所述第二物体(3)上的标记检测传感器(5，6)；所述标记由标记条带(7)的图案形成，所述标记条带(7)间的过渡线(8)在所述标尺带(4)的第一位置(9)和第二位置(10)之间相对于所述标尺带(4)的横向方向(12)分别倾斜一预设倾角(13)，每个所述倾角(13)的值均不同于其他倾角的值；所述标尺带(4)在横向方向上分为第一轨迹区(17)和第二轨迹区(18)；所述标记检测传感器中的一个(5)与第一轨迹区(17)相邻设置，所述标记检测传感器中的另一个(6)与第二轨迹区(18)相邻设置；所述标记检测传感器(5，6)在沿所述标尺带(4)的横向方向(12)看时相邻设置于所述第一位置(9)和第二位置(10)之间，从而在所述第一位置(9)和第二位置(10)之间可以通过检测所述倾角(13)来测定所述第一物体(2)相对于所述第二物体(3)的位置。根据一种方法，利用所检测出的倾角(13)测定所述物体(2，3)的位置。

技术领域

本发明涉及一种用于测量第一物体相对于与该第一物体邻近且可相对于该第一物体移动的第二物体的位置的测量装置和方法。

背景技术

在机床制造行业中，使用磁性线性标尺等测定刀架滑台的位置为一种已知方法。所述位置测定既可以为相对位置测定，也可以为绝对位置测定。在相对位置测定中，对由交替的等长南北磁极组成的不可区分的尺节图案进行检测。由于各尺节之间没有区别，仅可在相对意义上实现不同位置的区分，而且所述位置一般根据已通过尺节数获得。在绝对位置测定中，既可使用第二轨迹区对尺节图案进行标示，也可使用可区分的尺节图案。在上述第一种情形中，通过使用另一轨迹区标示各个尺节的方式达到区分不同尺节的目的。在上述第二种情形中，可使用例如可区分的尺节图案，其中使用的各刻度单元具有不同的宽度，例如，自绝对起点开始宽度逐渐增大。其中，为了明确识别绝对位置，各刻度单元的宽度必须分别为不同唯一值。然而，由于此方式需要测定各宽度处的具体长度并将其对应至绝对位置，因此具有最大测量距离有限的缺点。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于测定第一物体相对于与该第一物体相邻且可相对于该第一物体移动的第二物体的位置的测量装置和方法，其中，所述位置可处于一个大的距离范围内。

所述目的由独立权利要求的特征实现。优选实施方式见于其他专利权利要求。

所述用于测定第一物体相对于与该第一物体相邻且可相对于该第一物体移动的第二物体的位置的本发明测量装置包括可固定于第一物体上且具有标记的一标尺带，其中，所述测量装置包括两个可固定于所述第二物体上的标记检测传感器；所述标记由标记条带形成的图案而形成，标记条带与标记条带间的过渡线在所述标尺带的第一位置和第二位置之间相对于所述标尺带的一横向方向分别倾斜一预设倾角，每个所述倾角的值均不同于其他倾角的值，其中，所述第二位置在所述标尺带的纵向方向上与所述第一位置相隔一距离；所述标尺带在所述横向方向上分为两个轨迹区；所述标记检测传感器中的一个与第一轨迹区相邻设置，所述标记检测传感器中的另一个与第二轨迹区相邻设置；在沿所述标尺带的所述横向方向看时，所述标记检测传感器相邻设置于所述第一位置和第二位置之间，从而在所述第一和第二位置之间能够通过检测所述倾角来测定所述第一物体相对于所述第二物体的位置。

由于所述两轨迹区相邻设置，因此通过将所述标记检测传感器有益地在所述标尺带的横向方向上相邻设置，可使得所述标记检测传感器可捕获所述第一位置和第二位置之间的整个范围。如此，所述第一物体相对于第二物体的位置可以为所述第一位置和第二位置之间的任意位置。例如，如此可无需获知所述标记检测传感器在所述标尺带纵向方向上的位移，该位移将导致所述第一位置和第二位置之间测量距离缩短的不利影响。

所述标记条带的过渡线从所述第一轨迹区无间断地延伸至所述第二轨迹区。其中，所述标记条带过渡线可由其倾角明确标示。如此，本发明测量装置便可有益地在所述第一位置和第二位置所定义的测量距离内实现所述物体相对于对方的位置的精确测定。