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
【技术领域】
[0001]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】
[0002]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。
[0003]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。
[0004]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。
[0005]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。
[0006]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。
[0007]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。
[0008]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】
[0009]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。
[0010]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。
[0011]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。
[0012]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。
[0013]根据本发明的第一方面，提供一种缸活塞单元，包括:
[0014]-至少一个包括管状本体的缸；
[0015]-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；
[0016]-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；
[0017]-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；
[0018]-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；
[0019]其特征在于，
[0020]-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；
[0021]-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；
[0022]-这些光学对比区域在每个区段中按照相同顺序设置；以及
[0023]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。
[0024]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:
[0025]-设置根据本发明第一方面的缸活塞单元；
[0026]-激活至少一个检测装置；
[0027]-为这些检测装置细化输出中的至少一个电信号；
[0028]-基于该细化发出指数，该指数与在该时刻在该缸和活塞之间表示的相互位置相关联；
[0029]其特征在于，
[0030]该至少一个信号的细化阶段包括该光学对比区域(或多个)的至少一个延伸段的长度的基于该至少一个信号的测量值变得完全表示在该信号中。
【附图说明】
[0031]本发明的其他方法和优点将从仅仅作为示例并且并非限制性地在附图中示出的当前较佳的制造示例的以下详细描述中更佳地呈现，附图中:
[0032]图la示出根据本发明的缸活塞单元的纵向截面的侧视图，其中，活塞处于基座位置；
[0033]图lb示出根据本发明的缸活塞单元的纵向截面的侧视图，其中，活塞处于相对于基座位置的位置P[t];
[0034]图lc示出图1的缸活塞单元的检测装置的具体放大视图；
[0035]图1d是根据本发明的缸活塞单元的变型的分解前视图；
[0036]图2a示出根据本发明的制造用于缸活塞单元的参考编号的第一示例的略放大示意图；
[0037]图2b示出根据本发明的制造用于缸活塞单元的参考编号的第二示例的放大示意图；
[0038]图3示出根据本发明的缸活塞单元的检测装置7的变型的略放大示意图；
[0039]图4示出从根据本发明的缸活塞单元的检测装置输出的电信号的典型趋势，其中，活塞的杆示出图2a的参考编号；
[0040]图5a示出根据本发明的持续地检测缸和活塞之间的相互位置的方法的流程图；[0041 ]图5b是图5a的方法的其中一个阶段的详细流程图；以及
[0042]图5c是图5a的方法的另一个阶段的详细流程图。
[0043]在附图中，等同或类似的零件或部件由相同的附图标记指代。
【具体实施方式】
[0044]现在参照图la至ld，应注意到，根据本发明的缸活塞单元总地由附图标记1指代并且其包括缸，该缸通常由较佳地具有圆形截面的管状本体2构成并且在其末端由相应的缸盖壁3和4闭合。在管状本体2中，活塞5沿着其纵向轴线可平移地安装并且连接于相应的杆5a。在单效应活塞的情形中(在附图中未示出)，杆5a穿过在其中一个缸盖壁3或4中获得的相应穿通孔从缸离开，而在缸活塞双效应单元的情形中，杆穿过分别设置在缸盖壁3和4中的穿通孔3a和4a从缸离开。
[0045]在杆5a上获得参考标记C，该参考标记例如通过杆的表面的激光标记来实现，并且均围绕该杆自身并沿纵向方向延伸预定长度段dC、例如等于24cm。
[0046]更确切地，参照图2a和2b和3，该参考标记C包括多个相邻区段S，每个区段在这些附图中均以附图标记31(其中，1 = 1，2，3，-_.?指示。参考标记(:的区段51均沿着杆5&的纵向轴线延伸，且每个区段均延伸相等的长度段dS，例如等于7.5mm。
[0047]每个区段51再包括两个或更多个不同的光学对比区域(811，^2，813，-_.其中1 =1，….N)，每个光学对比区域被或者不被润色(标记)，从而在使用中，该光学对比区域以与相同区段Si中包括的其他光学对比区域不同的方式反射入射到其上的可能的光辐射。
[0048]每个区段Si则可以考虑高、中、低对比区域或者考虑按照相同顺序一个接一个进入每个区段中的反射区域(具体参见图2b)。然后例如，在图2a和3所示的当前较佳的情形中，在代码C的每个区段Si中考虑两个光学对比区域，并且更确切地，例如利用激光烧蚀润色的一个第一光学对比区域sil(在上述附图中以黑色表示)，以及未润色的第二光学对比区域si2(以白色表示)。
[0049]替代地参照示出根据本发明的制造参考编号C的第二较佳示例的图2b，每个区段Si考虑三个光学对比区域sil、si