专利名称：标尺的制作方法
技术领域：
本发明涉及根据权利要求1的前序部分的标尺(Mai3 stab)。
背景技术：
为了测量大的长度使用由多个部件(TeilstUck)组合而成的标尺。原因在于，带有当今所要求的高测量精度和长久稳定性(Langzeitstabilimt)的标尺仅可以相对短的长度以成本有利的方式而制造。根据文件JP 01-282422 A，标尺包括多个在测量方向中连续排列在支架上的部件。部件分别通过粘接剂固定在支架处。从本发明以其为出发点的文件US 4, 261, 106中已知这样的标尺，S卩，该标尺包括多个在测量方向中连续布置的部件，该部件在其接口部位(Stoi3 stelle)处借助于粘接剂相连接。两个彼此相邻的部件的接口部位形成在测量方向中伸延的间隙，在该间隙中引入粘接剂。也就是说，在一个部件的面区域和另一部件的面区域之间引入粘接剂，其中，该彼此相对的面区域的法线方向在测量方向上指向。常用的粘接剂具有这样的特性，即，该粘接剂在硬化时、在老化时以及在周围条件(温度、空气湿度)变化时改变其体积，该粘接剂可收缩或者膨胀(quellen)。粘接剂在间隙中的体积改变引起力作用于部件的两个彼此相对的面区域上，在这两个面区域之间引入粘接剂。该力在测量方向上指向并且可导致部件的长度改变和/或导致部件的移位，这在位置测量(Positionsmessung)时导致测量误差。
发明内容
本发明的目的是，实现用于大的测量长度的标尺，该标尺具有高的且长久稳定的测量精度。根据本发明，该目的通过根据权利要求1的特征的标尺而实现。有利的设计可行性从从属权利要求中的措施中获得。根据本发明的标尺具有用于在测量方向中进行位置测量的测量刻度 (Messteilung)。为了扩大在测量方向中的测量区域，标尺包括多个部件，该部件利用在连接部位处的彼此相对的第一配对面(Gegenflache)构造相互的(gegenseitig)间隙，在该间隙中设置将部件彼此相连接的粘接剂。该彼此相对的第一配对面在测量方向中延伸，并且构造位于其之间的垂直于测量方向而取向的间隙，在该间隙中设置粘接剂。通过该措施实现，粘接剂在通过膨胀或者收缩而体积改变时不可将在测量方向中指向的力施加到部件上。部件的压缩(Mauchimg)、伸长或移位被避免，以使得长久稳定地确保位置测量的高精确度。部件的彼此相对的第一配对面分别具有这样的法线，S卩，该法线不包括在测量方向中指向的分量。两个部件在其连接部位处构造彼此相对的第二配对面。两个部件的该彼此相对的第二配对面分别具有这样的法线，即，该法线包括在测量方向中指向的分量。这两个彼此相对的第二配对面不具有(frei von)将两个部件相连接的粘接剂。有利的是，相对的第一配对面布置在测量刻度之外。为此优选地，两个部件的其中一个在连接部位处具有凹口，另一个部件的凸出部接合到该凹口中。该凹口以及凸出部一方面构造至少两个彼此相对的在测量方向中延伸的配对面，该配对面形成间隙，在该间隙中设置粘接剂，并且另一方面构造至少一个垂直于测量方向而延伸的接口部位，在该接口部位处不设置粘接剂。该接口部位位于测量刻度的区域中并且以平行于测量刻度的刻度线取向的方式而延伸。如果凹口和凸出部构造成舌状(zungenfbrmig)，则构造一对彼此平行的且在测量方向中延伸的配对面以及因此两个这样的间隙，即，粘接剂引入到该间隙中。为此，凹口和凸出部分别具有两个布置成彼此平行的且在测量方向中延伸的配对面，该配对面形成所提及的第一彼此相对的配对面。那么，两个部件的该彼此相对的第一配对面形成两个间隙， 在这两个间隙中分别设置粘接剂。这两个间隙布置成相对于部件的中线对称。尤其地，设置有用于粘接剂的流动阻挡部(Fliei3 sperre)。该流动阻挡部例如由其中一个部件的彼此间隔的桥接部(Steg)形成，其中，在桥接部之间的空间形成用于容纳粘接剂的凹槽(Tasche)。为了高精度的位置测量而有利的是，部件由玻璃或玻璃陶瓷制成，并且测量刻度在该部件上以可光电探测(abtastbar)的方式而构造。
本发明的其它的优点以及细节借助于附图从下文对实施例的描述中获得。其中图1显示了标尺的两个部件在连结时的连接部位的俯视图，以及图2显示了在部件的已连结状态中的根据图1的俯视图。
具体实施例方式图1和2显示标尺的两个彼此待连接的部件10，20的连接部位。任一个部件10， 20包括测量刻度1，该测量刻度1设计成用于在测量方向X中的位置测量。该测量刻度1 为递增(inkremental)的线条刻度(Strichteilung)，其带有具有数个(wenig) μπι(尤其 ^lOum)的相等周期(Periode)P的、在测量方向X中彼此连续的刻度线3。测量刻度1可备选地或附加地还具有绝对编码，尤其为一系列布置在测量方向X中的具有不同宽度的刻度线。为了高精度的位置测量，部件10，20优选自身稳定(eigenstabil)、耐弯曲，并且在应用带有所谓零膨胀(例如小于0. 1 X KT6IT1的^RODUR，SITAL以及ULE)的玻璃或玻璃陶瓷时优选由带有平均热膨胀系数α在0°至50°的温度范围中小于1. SXKT6ITi的材料制成。为了高精度的位置测量，测量刻度1以可光电探测的方式构造成振幅型光栅 (Amplitudengitter)或作为相位型光栅(Phasengitter)。为此，测量刻度1的刻度线3优选为光反射的(lichtreflektierend)并且尤其包括由高反射度的材料制成的部件10，20 的涂层。如在图2中所示出的那样，两个部件10，20在碰触的、也就是说已连结的状态中在连接部位处通过粘接彼此相连接。为此，两个部件10，20在其连接侧的端部处分别具有彼此相对的、在测量方向X中且以彼此平行的方式延伸的第一配对面11，21以及12和22。其中一个部件10的彼此相对的第一配对面11和另一个部件20的第一配对面21构造位于其之间的间隙31，粘接剂4引入到该间隙31中。部件10和20在该示例中具有另一彼此相对的、在测量方向X中且以彼此平行的方式延伸的第一配对面12和22，该第一配对面12和22 构造位于其之间的间隙32，粘接剂4引入到该间隙32中。这两个间隙31，32垂直于测量方向X取向，也就是以Y方向取向。间隙31，32分别为约25 μ m厚，并且优选在部件10，20的整个厚度(Z方向)之上进行粘接，其中，厚度为优选大于等于2mm(gr0fiergleich 2mm)。 粘接剂4例如为双组份环氧树脂胶(Zweikomponenten-Epoxydharzkleber)。其中一个部件10的第一配对面11和12以彼此平行的方式且在测量方向X中延伸，并且因此分别具有法线Nll和附2，该法线Nll和N12不包括在测量方向X中指向的分量。另一个部件20的分别与该配对面11和12相对的配对面21和22同样以彼此平行的方式且在测量方向X中延伸，并且因此分别具有法线N21和N22，该法线N21和N22不包括在测量方向X中指向的分量。此外，部件10，20具有第二彼此相对的配对面13，23以及14，24和15，25，这些配对面如此地延伸，即，使得这些配对面分别具有法线附3，N23, N14, N24, N15, N25，这些法线具有在测量方向X中指向的分量。该第二配对面13，23 ;14，对；15，25不具有将两个部件 10，20相连接的粘接剂4。也就是说，在第二配对面13，23;14，M;15，25所分别构造的间隙33，34和35中不引入粘接剂4。粘接剂4仅在一个或在多个间隙31，32中引入，该一个或多个间隙由部件10，20的彼此相对的配对面11，21以及12，22所形成，这些配对面如此地延伸，即，使得这些配对面的法线N11，N21或者W2，N22不具有在测量方向X中指向的分量。该措施具有这样的优点，即，在粘接剂4以收缩或膨胀的形式发生体积改变时，不可产生在测量方向X中指向的作用于部件10，20上的力分量。为此如此地布置粘接剂4， 即，使得该粘接剂4不支承在两个部件10，20的彼此相对的、具有在测量方向X中延伸的法线分量的表面处。两个部件10，20具有相同的横截面并且在相同的高度(高度在Z方向中延伸、也就是指向附图平面)上延伸。因此，如此实现连接，即，部件10，20的测量刻度1位于相同的平面中。连接部位的示例性示出的构造具有这样的优点，即，该连接部位在测量刻度1之内具有平行于刻度线3的伸延而延伸的接口部位，在该接口部位处配对面13和23垂直于测量方向X延伸、也就是说以Y方向延伸。与此相反，第一配对面11，21 ；12，22位于测量刻度1之外。为了实现这一点，其中一个部件10在连接部位处具有凹口 5，另一部件20的凸出部6接合到该凹口 5中。如果凹口 5和凸出部6分别构造成舌状，则其形成多个布置成彼此平行的且在测量方向X中延伸的第一配对面11，21以及12，22。该第一配对面11，21 以及12，22形成两个以彼此平行的方式延伸的间隙31，32，在该间隙31，32中设置用于连接两个部件10，20的粘接剂4。两个间隙31，32以相对于部件10，20的中线M镜像对称的方式延伸。间隙31如此地调节，即，使得部件10的最后刻度线以及部件20接着其的刻度线以相应于周期P的间隔而布置。此外，间隙33还可变为零。 如果应用可流动的粘接剂4，则有利的是，设置流动阻挡部7，该流动阻挡部7在粘接剂4引入时防止粘接剂4的流出。在所示出的示例中流动阻挡部7构造成部件20的在 Y方向中突出到间隙31，32中的桥接部。有利的是，粘接剂4分别设置在两个这样的桥接部之间，以为了避免粘接剂4在两个方向+X和-X中流出。那么，两个在测量方向X中彼此间隔的桥接部形成位于其之间的用于容纳粘接剂4的凹槽。作为流动阻挡部7而起作用的桥接部附加地形成在两个部件10，20之间的间隔保持部，以用于提供带有限定的间隙厚度 (在Y方向中)的间隙31以及32。
权利要求
1.一种标尺，带有用于在测量方向(X)中进行位置测量的测量刻度(1)，其中，所述标尺由至少两个部件(10，20)组合而成，所述部件(10，20)利用彼此相对的第一配对面(11， 21 ；12,22)构造相互的间隙(31，32)，在所述间隙(31,32)中设置有将所述部件(10,20)彼此相连接的粘接剂G)，其特征在于，所述彼此相对的第一配对面(11，21 ；12,22)分别在测量方向(X)中延伸并且构造位于其之间的垂直于测量方向(X)而取向的间隙(31，32)，在所述间隙(31,32)中设置所述粘接剂(4)。
2.根据权利要求1所述的标尺，其特征在于，所述部件(10，20)在其连接部位处具有所述彼此相对的第一配对面(11，21 ；12，22)，所述第一配对面(11，21 ；12, 22)分别带有这样的法线(mi，N21，m2，N22)，S卩，所述法线(N11，N21，N12，N22)不具有在测量方向(X)中指向的分量，并且所述部件(10，20)在其连接部位处具有彼此相对的第二配对面(13，23 ； 14， 24 ； 15，25)，所述第二配对面(13,23 ；14, 24 ；15, 25)分别带有这样的法线(N13, N23, N14, N24，m5，N25)，S卩，所述法线(N13，N23，N14，N24，N15，N25)具有在测量方向(X)中指向的分量，其中，所述彼此相对的第二配对面(13，23 ；14, 24 ；15, 25)不具有将所述部件(10，20) 相连接的粘接剂⑷。
3.根据权利要求1或2所述的标尺，其特征在于，所述相对的第一配对面(11，21;12， 22)布置在所述测量刻度(1)之外。
4.根据上述权利要求中任一项所述的标尺，其特征在于，所述两个部件的其中一个 (10)在所述连接部位处具有凹口(5)，所述另一部件00)的凸出部(6)接合到所述凹口 (5)中。
5.根据权利要求4所述的标尺，其特征在于，所述凹口( 以及所述凸出部(6)分别具有两个布置成彼此平行的且在测量方向(X)中延伸的配对面(11，12;21，22)，所述配对面 (11，12;21，22)形成所提及的第一彼此相对的配对面(11，21 ；12，22)。
6.根据权利要求5所述的标尺，其特征在于，所述两个部件(10，20)的彼此相对的第一配对面(11，21 ；12,22)形成两个间隙(31，32)，在所述间隙(31，32)中分别设置所述粘接剂G)，并且所述两个间隙(31，32)布置成相对于所述部件(10，20)的中线(M)对称。
7.根据上述权利要求中任一项所述的标尺，其特征在于，设有用于所述粘接剂的流动阻挡部(7)。
8.根据权利要求7所述的标尺，其特征在于，所述流动阻挡部(7)由所述部件(10，20) 中的一个的彼此间隔的桥接部形成。
9.根据上述权利要求中任一项所述的标尺，其特征在于，所述部件(10，20)由玻璃或玻璃陶瓷制成。
10.根据上述权利要求中任一项所述的标尺，其特征在于，所述测量刻度(1)以可光电探测的方式而构造。
全文摘要
本发明涉及一种标尺，其包括多个通过粘接而彼此相连接的部件(10，20)。在部件(10，20)的彼此相对的配对面(11，21；12，22)处实现粘接。此外，这两个部件(10，20)的彼此分别相对的配对面(11，21；12，22)在测量方向(x)上延伸，并且形成位于其之间的垂直于测量方向(x)而指向的间隙(31，32)，在该间隙(31，32)中设置粘接剂(4)。通过该项措施实现，粘接剂(4)在通过膨胀或者收缩而体积改变时不可将在测量方向(x)指向的力施加到部件(10，20)上。
文档编号G01C15/06GK102192730SQ20111005964
公开日2011年9月21日 申请日期2011年3月2日 优先权日2010年3月2日
发明者A·弗里斯 申请人:约翰尼斯海登海恩博士股份有限公司