[发明专利]带有组合式的负载测量和位置测量的线性导引装置

说明书

本发明涉及一种线性导引装置以及用于驱动其的方法。

从EP 1 502 700 B1中已知一种以直线滚动轴承为形式的线性导引装置。线性导引装置包括在纵向上延伸的导轨，导引车在纵向上能够运动地支承在该导轨处。多个传感器稳固地布置在导引车处，该传感器能够测量在自身和所配设的工作面之间的间距。相应于此，测量导引车的相对于导轨的弹性的位置改变，该位置改变通过外部的力引起，该力作用至导引车。传感器能够包括线圈，该线圈连接至交流电压源。设定在线圈中的交变电流依赖于在线圈和所提到的工作面之间的间距。

从DE 10 2007 042 796 Al中已知带有增量地工作的位置测量系统的线性导引装置，该线性导引装置的传感器感应地工作。在此，传感器包括发射器绕阻装置和接收器绕阻装置。将交变电流供入发射器绕阻装置中，该交变电流在接收器绕阻装置中感应交变电压，该交变电压在纵向上依赖于在导引车和导轨之间的相对位置。在此，导轨设有尺寸标准装置。

从EP 2 502 030 B1中已知绝对的位置测量系统，该位置测量系统同样使用感应的传感器。它同样利用发射器绕阻装置和接收器绕阻装置以及尺寸标准装置工作。

本发明的任务在于，提供线性导引装置，利用该线性导引装置能够更加准确地测量导引车的相对于导轨的弹性的位置改变。在此，应将弹性的位置改变理解为除了在纵向上的位置改变之外的所有的能够考虑的位置改变。因为导引车在纵向上能够自由地运动，则在此，不能够产生弹性的位置改变。

为此本发明提出一种带有在纵向上延伸的导轨的线性导引装置，其中，导引车在纵向上能够线性运动地支承在导轨处，其中，至少一个传感器安装在导引车处，利用该传感器能够测量导引车的相对于导轨的弹性的位置改变，其中，所述至少一个传感器包括至少一个发射器绕阻装置，该发射器绕阻装置连接至交变电流源，

其特征在于，设置至少一个不同于发射器绕阻装置的接收器绕阻装置，该接收器绕阻装置与所述至少一个发射器绕阻装置感应地耦合，其中至少一个在纵向上延伸的带有多个标记的尺寸标准装置能够安装在导轨处，其中，至少一个传感器如此地相对于尺寸标准装置布置，使得所述标记影响在至少一个发射器绕阻装置和至少一个接收器绕阻装置之间的感应的耦合。还提出一种用于运行所述的线性导引装置的方法，

其特征在于，在使用至少一个传感器的情况下，同时地测量导引车的相对于导轨的在纵向上以及在横向上或关于转动轴线的相对位置。

在后面说明了本发明的有利的扩展设计和改良方案。

所述至少一个发射器绕阻装置和/或至少一个接收器绕阻装置能够构造为平坦的绕阻装置的形式，该绕阻装置优选地包括多个绕阻层。这样的传感器在花费上有利地能够制造并且需要少的位置，尤其，该传感器很薄。

至少一个在纵向上延伸的带有多个标记的尺寸标准装置能够安装在导轨处，其中，至少一个传感器如此地相对于尺寸标准装置布置，使得所述标记影响在至少一个发射器绕阻装置和至少一个接收器绕阻装置之间的感应的耦合。尺寸标准装置促成的是，分别按照导引车的纵向位置，将完全确定的交变电压感应到接收器绕阻装置中。相应于此，能够从感应的交变电压中计算在导引车相对于导轨的在纵向上的位置。

能够设置评估装置，该评估装置设定用于：从感应到至少一个接收器绕阻装置中的电压中确定导引车的相对于导轨的弹性的以及在纵向上进行的位置改变。为此，评估装置优选地包括模拟数字转换器，该模拟数字转换器连接至计算单元。在此，所建议的设备通过计算机程序的在计算单元中的持久的存储而实现。

能够设置至少一个第一和至少一个第二传感器，所述传感器产生彼此相移的正弦信号。利用第一和第二传感器应首先高准确地确定导引车的相对于导轨的位置改变。在此，关键的仅是第一和第二传感器的幅值的比例。优选地，从相移的正弦信号中内插中间值，利用该中间值能够区分这样的位置，该位置的间距小于增量的尺寸标准装置的分段间距。同时，能够借助第一和第二传感器的信号足够准确地确定在第一或者说第二传感器和导轨之间的间距。此外，同样可行的是，确定导引车相对于导轨的倾角。

能够设置第三传感器，该传感器产生绝对信号，其中，为第三传感器配设绝对的尺寸标准装置，该尺寸标准装置的分段间距等于或大于被配设给第一和第二传感器的增量的尺寸标准装置的分段间距。利用第三传感器，应求取导引车的相对于导轨的在纵向上的绝对的位置，而不必为此移动所述导引车。同时，能够利用第三传感器确定弹性的位置改变，该位置改变向着竖轴线的方向指向。在此，竖轴线垂直于纵向和横向地定向。