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Europäisches Patentamt

Positionsmesseinheit und Positionsmessverfahren | Position measuring unit and position measuring method

Patentnummer:DE102016005826B4
IPC Hauptklasse:G01B0007004
Anmelder:
Erfinder:FREUND, Thomas (0)
Grossfeld Strasse 1, 68199 Mannheim, DE
Anmeldung:17.05.16
Offenlegung:17.05.16
Patenterteilung:16.07.20

Abstract / Hauptanspruch
Positionsmesseinheit (10) zur Bestimmung der Position (xG, yG) eines Gebers (G) zumindest entlang einer x-Richtung und/oder einer zu der x-Richtung orthogonal verlaufenden y-Richtung,
- aufweisend einen auf einer parallel zu der x-Richtung verlaufenden Trägeroberfläche (T) angeordneten ersten Näherungsschalter (SE1), eine Auswerteeinheit und den relativ zu dem ersten Näherungsschalter (SE1) bewegbaren Geber (G),
- wobei der erste Näherungsschalter (SE1) einen ersten Detektionsbereich aufweist und mit der Auswerteeinheit zur Übermittlung eines ersten Schaltsignals (S1) bei Eindringen des Gebers (G) in den ersten Detektionsbereich verbunden ist,
- wobei sich der erste Detektionsbereich zumindest entlang der x-Richtung und entlang der y-Richtung erstreckt und von einer ersten Einhüllenden (E1) begrenzt ist,
- wobei der Geber (G) eine dem Näherungsschalter (SE1) zugewandte Endfläche (F) aufweist,
- wobei die Endfläche (F) eine erste Ausdehnung (dx) parallel zu der x-Richtung aufweist,
- wobei die Endfläche (F) des Gebers (G) zumindest in einer Messhöhe (y1) oberhalb der Trägeroberfläche (T) parallel zu der x-Richtung bewegbar ist oder parallel zu der y-Richtung mindestens bis zu der Messhöhe (y1) in Richtung der Trägeroberfläche (T) bewegbar ist,
- wobei eine in der Messhöhe (y1) parallel zu der x-Richtung verlaufende Gerade die erste Einhüllende (E1) schneidet,
- wobei die Positionsmesseinheit (10) einen zweiten auf der Trägeroberfläche (T) angeordneten Näherungsschalter (SE2) aufweist,
- wobei der erste Näherungsschalter (SE1) und der zweite Näherungsschalter (SE2) beide als induktiver Näherungsschalter oder beide als kapazitiver Näherungsschalter ausgebildet sind,
- wobei der zweite Näherungsschalter (SE2) einen zweiten Detektionsbereich aufweist und mit der Auswerteeinheit zur Übermittlung eines zweiten Schaltsignals (S2) bei Eindringen des Gebers (G) in den zweiten Detektionsbereich verbunden ist,
- wobei sich der zweite Detektionsbereich zumindest entlang der x-Richtung und entlang der y-Richtung erstreckt und von einer zweiten Einhüllenden (E2) begrenzt ist,
- wobei die zweite Einhüllende (E2) des zweiten Detektionsbereichs zu der ersten Einhüllenden (E1) des ersten Detektionsbereichs in der Messhöhe (y1) entlang der x-Richtung einen ersten Abstand (a1) aufweist,
- wobei der erste Abstand (a1) größer Null und kleiner als die erste Ausdehnung (dx) des Gebers (G) ist, dadurch gekennzeichnet, dass
- der Abstand (a1) zwischen der ersten Einhüllenden (E1) und der zweiten Einhüllenden (E2) in der Messhöhe mindestens dem 0,9-fachen der ersten Ausdehnung (dx) der Endfläche (F) des Gebers (G) entspricht und
- ein entlang der x-Richtung verlaufender zweiter Abstand (a2) zwischen der ersten Einhüllenden (E1) und der zweiten Einhüllenden (E2) für alle zweiten Höhen (y2) über der Trägeroberfläche (T) größer oder gleich dem ersten Abstand (a1) ist, wobei jede zweite Höhe (y2) größer als die Messhöhe (y1) ist.

Position measuring unit (10) for determining the position (xG, yG) of a transmitter (G) at least along an x ​​direction and / or a y direction orthogonal to the x direction,
having a first proximity switch (SE1) arranged on a carrier surface (T) running parallel to the x-direction, an evaluation unit and the transmitter (G) movable relative to the first proximity switch (SE1),
the first proximity switch (SE1) has a first detection area and is connected to the evaluation unit for transmitting a first switching signal (S1) when the sensor (G) penetrates the first detection area,
the first detection area extends at least along the x direction and along the y direction and is delimited by a first envelope (E1),
- The sensor (G) has an end face (F) facing the proximity switch (SE1),
the end face (F) has a first extent (dx) parallel to the x direction,
- The end face (F) of the transmitter (G) is movable at least at a measuring height (y1) above the carrier surface (T) parallel to the x direction or parallel to the y direction at least up to the measuring height (y1) in the direction the carrier surface (T) is movable,
a straight line running parallel to the x direction at the measuring height (y1) intersects the first envelope (E1),
- The position measuring unit (10) has a second proximity switch (SE2) arranged on the carrier surface (T),
the first proximity switch (SE1) and the second proximity switch (SE2) are both designed as inductive proximity switches or both as capacitive proximity switches,
- The second proximity switch (SE2) has a second detection area and is connected to the evaluation unit for transmitting a second switching signal (S2) when the transmitter (G) penetrates the second detection area,
the second detection area extends at least along the x direction and along the y direction and is delimited by a second envelope (E2),
the second envelope (E2) of the second detection area is at a first distance (a1) from the first envelope (E1) of the first detection area at measuring height (y1) along the x-direction,
- The first distance (a1) being greater than zero and smaller than the first dimension (dx) of the transmitter (G), characterized in that
- The distance (a1) between the first envelope (E1) and the second envelope (E2) corresponds at least 0.9 times the first dimension (dx) of the end face (F) of the transmitter (G) at the measuring height and
- A second distance (a2) running along the x direction between the first envelope (E1) and the second envelope (E2) for all second heights (y2) above the carrier surface (T) is greater than or equal to the first distance (a1) , where every second height (y2) is greater than the measuring height (y1).

DE102016005826B4


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