Procedimiento para la fijación de una escala de medición en un soporte, escala de medición adaptada así como soporte con esta escala de medición.

Procedimiento para la fijación de una escala (12 a 15) en un soporte (51 a 55) a través de la realización de una unión adhesiva entre la escala

(11 a 15) y el soporte (51 a 55), caracterizado porque la unión adhesiva se realiza en varias zonas superficiales (61 a 65) de la escala (11 a 15), que están separadas unas de las otras por al menos un canal (200).

Tipo: Patente Europea. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: E06018925.

Solicitante: DR. JOHANNES HEIDENHAIN GMBH.

Nacionalidad solicitante: Alemania.

Dirección: DR. JOHANNES-HEIDENHAIN-STRASSE 5 83301 TRAUNREUT ALEMANIA.

Inventor/es: HOLZAPFEL, WOLFGANG, DRESCHER,JÖRG, SPECKBACHER,PETER, WEIDMANN,JOSEF, PUCHER,WOLFGANG, BAUER,KILIAN.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION G — FISICA > METROLOGIA; ENSAYOS > MEDIDAS NO ESPECIALMENTE ADAPTADAS A UNA VARIABLE... > Medios mecánicos para la transferencia de la magnitud... > G01D5/347 (que utilizan escalas de codificación de desplazamiento)

PDF original: ES-2535851_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Procedimiento para la fijación de una escala de medición en un soporte, escala de medición adaptada así como soporte con esta escala de medición La invención se refiere a un procedimiento para la fijación de una escala en un soporte.

Para la medición de la posición relativa de dos partes de máquina, debe fijarse una escala en una de las partes de la máquina y una unidad de exploración en la otra de las partes de la máquina móviles entre sí. Durante le medición de la posición se explora una división de la escala desde la unidad de exploración.

En la fijación de una escala en un soporte, se distinguen dos principios básicos. En el primer principio básico se fija la escala en el soporte de tal manera que se puede dilatar libremente en el caso de modificaciones de la temperatura frente al soporte. La fijación se realiza aquí por medio de elementos de fijación pivotables en la dirección de medición o por medio de una capa adhesiva elástica.

En el segundo principio básico se fija la escala rígidamente en el soporte. En este caso, el soporte y la escala están constituidos de un material con los mismos coeficientes de dilatación. Si el soporte y la escala están constituidos de diferentes materiales, se somete a la escala al comportamiento de la temperatura del soporte. La fijación se realiza en el segundo principio básico a través de capas adhesivas finas que se endurecen o a través de unión por atracción.

Para la medición de la posición con alta precisión se emplean con preferencia escalas de vidrio o de vitrocerámica con coeficientes de dilatación insignificantes. Estas escalas pueden procesar muy bien, de manera que aquí se aplica la unión por atracción en superficies opuestas, como se describe en el documento DE 101 53 147.

El problema en la unión por atracción de una escala es que la unión se puede perturbar a través de contaminaciones o formación de burbujas de aire. Además, se requiere una alta planeidad de las superficies de unión, lo que requiere un gasto alto. Estos problemas se plantean intensificados en el caso de escalas de superficies relativamente grandes. Por este motivo, no se ha implantado la unión por atracción de escalas.

Estos problemas se conocen también, en general, en la unión por atracción de componentes ópticos. Para la solución de este problema se propone en el documento US 5.669.997 A completar la unión por atracción por medio de una unión adhesiva, introduciendo en la superficie de fijación del soporte una ranura, en la que después de la realización de la unión por adhesión se introduce adhesivo a través de acción capilar.

También el documento DE 197 55 482 describe una posibilidad para completar una unión por atracción de superficie grande a través de una unión adhesiva.

Esta medida no puede solucionar totalmente los problemas. Además, existe el peligro de que las superficies de unión por atracción relativamente grande se desprendan totalmente a través de una única interferencia parcial. Además, no se garantiza una planeidad suficiente.

El cometido de la invención es indicar un procedimiento que soluciona estos problemas.

Este cometido se soluciona por medio de un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1.

Otro cometido de la invención es indicar un soporte con una estala fijada de manera estable en él.

Este cometido se soluciona por medio de un soporte de acuerdo con la reivindicación 7.

Además, la invención se refiere a una escala con las características de la reivindicación 19.

Las configuraciones ventajosas de la invención se indican en las reivindicaciones dependientes.

A través de la invención se aprovechan las ventajas alcanzables de la unión por atracción, siendo aplicadas fuerzas superficiales lo más grandes posibles como fuerzas de retención y evitando al mismo tiempo, sin embargo, los inconvenientes de la unión por atracción, formándose muchas superficies de unión por adhesión separadas unas de las otras.

Un desprendimiento de la unión adhesiva, desprendido localmente debido a contaminaciones o debido a arañazos, se limita a través de la separación de acuerdo con la invención de las superficies de unión. El desprendimiento no se propagará, en general, a través de la unión adhesiva interrumpida.

Además, se consigue una buena planeidad de la escala, puesto que los medios perturbadores se pueden escapar a través del al menos un canal que conduce hacia fuera.

Los ejemplos de realización de la invención se explican con detalle con la ayuda de los dibujos. En este caso: La figura 1 muestra una primera escala y un primer soporte para la fijación de la escala. La figura 2 muestra la escala fijada en el soporte según la figura 1. La figura 3 muestra una sección longitudinal a través de la escala y el soporte según la figura 2. La figura 4 muestra un segundo soporte y una segunda escala. La figura 5 muestra la escala fijada en el soporte según la figura 4. La figura 6 muestra un tercer soporte y una tercera escala en vista en planta superior. La figura 7 muestra la escala fijada en el soporte según la figura 6 en la sección. La figura 8 muestra dos variantes mostradas adyacentes entre sí para la configuración de la tercera escala en la sección transversal. La figura 9 muestra las dos variantes según la figura 8 en vista en planta superior. La figura 10 muestra un cuarto soporte y una cuarta escala. La figura 11 muestra el cuarto soporte y la cuarta escala en vista en planta superior. La figura 12 muestra una sección transversal A-A de la figura 11. La figura 13 muestra una vista ampliada B de la figura 12. La figura 14 muestra una vista ampliada C de la figura 11. La figura 15 muestra un quinto soporte y una quinta escala. La figura 16 muestra un quinto soporte y una quinta escala en vista en planta superior. La figura 17 muestra una sección transversal A-A de la figura 16. La figura 18 muestra una vista ampliada B de la figura 17 y La figura 19 muestra una vista ampliada C de la figura 16. Con la ayuda de las figura 1 a 3 se explica el principio de la unión por atracción o bien la adhesión de una escala 11.

En este caso, se representa una escala 11 de vidrio o vitrocerámica (por ejemplo, ZERODUR) con una división de medición 21. La división de medición 21 es una división incremental, que es explorable para la medición de la posición en la dirección de medición X. La división de medición 21 puede ser una rejilla de amplitudes reflectante o una rejilla de fases, que sirve de manera conocida para la medición de la posición interferencial de alta exactitud. La escala 11 presenta en la zona de sus puntos de apoyo unas elevaciones 31, que sirven como base para el apoyo sobre una superficie opuesta 41 de un soporte 51. El soporte 51 está constituido con preferencia de la misma manera de vidrio o vitrocerámica (por ejemplo ZERODUR) .

Las superficies 61, opuestas a la contra superficie 41 del soporte 51, de las elevaciones 31 así como la contra superficie 41 son superficies más libres y pulidas de alta calidad. La calidad superficial necesaria se consigue a través de pulido abrasivo mecánico o pulido quimiomecánico.

Las elevaciones 31 en la escala 11 son generadas con preferencia a través de procedimientos de estructuración conocidos, siendo cubiertas las zonas de las elevaciones 31 y siendo eliminado por decapado químico el material alrededor de las elevaciones 31. Las elevaciones 31 están configuradas, por lo tanto, en una sola pieza en la escala 11.

La conexión de la escala 11 con el soporte 51 se realiza a través de adhesión de las superficies 61 de las elevaciones 31 con la contra superficie 41 del soporte 51. El principio de la unión en la que se basa la invención... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Procedimiento para la fijación de una escala (12 a 15) en un soporte (51 a 55) a través de la realización de una unión adhesiva entre la escala (11 a 15) y el soporte (51 a 55) , caracterizado porque la unión adhesiva se realiza en varias zonas superficiales (61 a 65) de la escala (11 a 15) , que están separadas unas de las otras por al menos un canal (200) .

2. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque la unión adhesiva se realiza a través de adhesión directa, adhesión a baja temperatura o adhesión anódica.

3. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque las zonas superficiales (61 a 65) están dispuestas distribuidas de manera geométricamente uniforme en un retículo regular o están distribuidas estadísticamente.

4. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque las zonas superficiales (61 a 65) se forman por elevaciones (31 a 35) , que presentan una distancia mutua inferior al espesor de la escala (11 a 15) .

5. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque adicionalmente a la unión adhesiva se realiza otra unión.

6. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 5, caracterizado porque esta otra unión es una unión adhesiva, estando introducido un adhesivo (7) entre la escala (13, 14, 15) y el soporte (53, 54, 55) .

7. Soporte con una escala, en el que la escala (11 a 15) está fijada en el soporte (51 a 55) a través de adhesión, caracterizado porque la adhesión está realizada en varias zonas superficiales (61 a 65) de la escala (11 a 15) dispuestas distribuidas en un retículo bidimensional y distanciadas entre sí, que están separadas entre sí por al menos un canal (200) .

8. Soporte con una escala de acuerdo con la reivindicación 7, caracterizado porque en la escala (11 a 15) y/o en el soporte (51 a 55) están configuradas elevaciones (31 a 35) , que forman las zonas superficiales (61 65) distanciadas entre sí.

9. Soporte con una escala de acuerdo con la reivindicación 8, caracterizado porque las elevaciones (31 a 35) están dispuestas distribuidas de manera geométricamente uniforme en un retículo regular o distribuidas estadísticamente.

10. Soporte con una escala de acuerdo con la reivindicación 8 ó 9, caracterizado porque las zonas superficiales (61 a 65) se forman por elevaciones (31 a 35) , que presentan una distancia mutua inferior al espesor de la escala (11 a 15) .

11. Soporte con una escala de acuerdo con una de las reivindicaciones 7 a 10, caracterizado porque las elevaciones (31 a 35) presentan una forma de anillo circulado o forma ovalada.

12. Soporte con una escala de acuerdo con una de las reivindicaciones 7 a 11, caracterizado porque adicionalmente a la unión adhesiva está prevista otra unión.

13. Soporte con una escala de acuerdo con la reivindicación 12, caracterizado porque la unión adicional es una unión adhesiva, en la que entre la escala (13, 14, 15) y el soporte (53, 54, 55) están previstas unas superficies adhesivas (73, 74, 75) con un adhesivo (7) .

14. Soporte con una escala de acuerdo con la reivindicación 13, caracterizado porque las superficies adhesivas (73, 74, 75) están separadas, respectivamente, de las elevaciones (33, 34, 35) a través de una cavidad (83, 84, 85) en forma de ranura.

15. Soporte con una escala de acuerdo con la reivindicación 14, caracterizado porque el soporte (53, 54, 55) contacta directamente con la escala (13, 14, 15) en las elevaciones (33, 34, 35) , las superficies adhesivas (73, 74, 75) están dispuestas retraídas frente a las elevaciones (33, 34, 35) , de manera que entre la escala (13, 14, 15) y el soporte (53, 54, 55) resulta un intersticio para el alojamiento del adhesivo (7) , y porque las cavidades (83, 84, 85) en forma de ranura están dispuestas retraídas frente a las superficies adhesivas (73, 74, 75) .

16. Soporte con una escala de acuerdo con una de las reivindicaciones 13 a 15, caracterizado porque en el soporte (53, 55) está previsto al menos un orificio (93, 95) para la introducción del adhesivo (7) en la superficie adhesiva (73, 75) .

17. Soporte con una escala de acuerdo con una de las reivindicaciones 13 a 15, caracterizado porque la superficie adhesiva (74, 75) está guiada hasta un borde de la escala (14, 15) y/o del soporte (54, 55) , y está configurado de tal forma que el adhesivo (7) llega a través de fuerzas capilares desde el borde hacia superficies adhesivas (74, 75) que 8

están alejadas del borde.

18. Soporte con una escala de acuerdo con una de las reivindicaciones 7 a 17, caracterizado porque el soporte (55) presenta un estrechamiento (100) hacia su borde.

19. Escala con una superficie de fijación para la fijación en un soporte (5, 50) , caracterizada porque la superficie de fijación está formada por elevaciones (3, 30) distanciadas entre sí, dispuestas distribuidas en un retículo bidimensional, en la que las elevaciones (3, 30) presentan, respectivamente, una superficie adhesiva (6, 60) para la fabricación de una unión adhesiva con una superficie opuesta (4, 40) del soporte (5, 50) .

20. Escala de acuerdo con la reivindicación 19, caracterizada porque las elevaciones (31 a 35) están dispuestas distribuidas de manera geométricamente uniforme en un retículo regular o distribuidas estadísticamente.

21. Escala de acuerdo con la reivindicación 19 ó 20, caracterizada porque las zonas superficiales (61 a 65) se forman por elevaciones (31 a 35) , que presentan una distancia mutua inferior al espesor de la escala (11 a 15) .

22. Escala de acuerdo con una de las reivindicaciones 19 a 21, caracterizada porque las elevaciones (31 a 35) presenta una forma de anillo circular o forma ovalada.

23. Escala de acuerdo con una de las reivindicaciones 19 a 22, caracterizada porque presenta una división de 15 medición bidimensional (22) para la medición bidimensional de la posición.