用于非接触地支承传感和/或执行器装置的方法和设备的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于相对至少局部非吸音的基底尤其是板材非接触地支承传感和/或执行器装置的方法和设备，该设备带有能运动的悬挂部，带有与该悬挂部机械地连接的传感和/或执行器装置以及带有与该悬挂部机械地连接的定位装置，定位装置具有至少一个非接触的支承部用以相对基底非接触地支承传感和/或执行器装置。
【背景技术】
[0002]当测量数据应当被其接收的材料连续地运动或存在由于相互接触而使材料和/或传感器受损的风险时，另外需要带有用于非接触地接收测量值的传感器的传感器装置。若在运动的材料和传感器之间应当保持限定的间距，那么由DE3435908A1公知的是，在使用空气支承部的情况下在传感器装置和材料之间形成间隔。在此的缺点是，为了产生空气支承部必须提供附加的运行介质，亦即压缩空气，压缩空气的产生此外造成不断提高的运行成本。附加地，在传感器或传感器装置与材料之间的间距与气垫的厚度相关，这个厚度又受流出的空气的压力和量的影响。因此，调整传感器和材料之间的间距较为耗费并且附加地与介质供应中的波动相关。
【发明内容】
[0003]因此，本发明所要解决的技术问题是基于开头描绘的现有技术以如下方式改善一种设备，从而可以以简单且安全的方式确保传感和/或执行器装置与尤其是运动的基底之间的恒定的间距。此外，该设备在运行中应当导致很小的运作成本。
[0004]在设备方面，本发明以如下方式解决所提出的问题，S卩，定位装置具有至少一个用于福射出超声波场的超声波发生器，超声波场在超声波发生器和基底之间构造出声学的悬浮波，用以经由实施为超声波支承部的非接触的支承部来相对基底非接触地支承传感和/或执行器装置。
[0005]若定位装置具有至少一个用于辐射出超声波场的超声波发生器，那么能够实现在传感和/或执行器装置与至少局部非吸音的基底之间的极为恒定的间距，这是因为在超声波发生器和基底之间可以构造出声学的悬浮波，用以经由实施为超声波支承部的非接触的支承部来非接触地支承传感和/或执行器装置。此外，传感和/或执行器装置与基底之间的间距因此可以在不使用附加的运行介质的情况下维持并尤其是特别恒定地维持。对传感和/或执行器装置以及定位装置的能运动的悬挂当然允许的是:从超声波发生器辐射出的超声波场尤其是即使在基底运动时也可以使得传感和/或执行器装置与基底之间的间距固定。定位装置因此在近场中构造出超声波支承部，其使传感和/或执行器装置与基底保持精确的间距。因为电流能用于在几乎每个传感器装置中产生超声波场，所以除了用于产生超声波场的电能以外，超声波支承部可以在没有附加的运行介质的情况下构建。根据本发明的设备因此能极为灵活地使用，从而它的安装也可以在设施的如下区域中执行，在该区域中没有专门的运行介质如压缩空气或其他的介质供应可供使用或被允许。对于本发明来说当然足够的是，在超声波发生器和基底之间存在适用于传递超声波的气态的介质。因此，一方面可以减少安装费用和安装成本，另一方面也可以降低连续运行的耗费。
[0006]—般而言确定的是，至少局部非吸音的基底可以理解为是如下基底，其相对于毗邻的介质具有更大的波阻抗，毗邻的介质，尤其是气体、气体混合物、保护气体或空气尤其是理解为是吸音的。金属的基底，尤其是板材，优选钢板特别适用于至少局部非吸音的基底。金属的基底可以涂层或不涂层。但完全可以想到将设备使用在其他金属产品、半成品或其预制材料中。本发明也可以适用于由玻璃、陶瓷或其复合材料制成的至少局部非吸音的基底。此外可以想到将任意用于接收至少局部非吸音的基底的测量数据的装置作为传感器装置。例如电感式传感器、温度传感器、数字传感器和类似装置。执行器装置可以理解为如下装置，利用该装置可以影响金属的基底，例如对基底进行印刷、清洁、加油或类似处理。
[0007]若超声波发生器具有用于传感和/或执行器装置的至少一个传感器和/或执行器的开口，那么传感器和/或执行器可以在侧向完全被超声波发生器包围，由此可以构造和获得特别均匀且恒定的支承。此外，由此可以提供对传感器装置和执行器装置的机械保护。
[0008]若传感器和/或执行器具有侧向游隙地至少部分地伸入超声波发生器的开口中，那么这可以改善测量数据检测。基于传感器和/或执行器与超声波发生器之间的游隙，例如可以防止或至少减少震动的蔓延。因此可以提供一种尤其是无故障地工作的传感和/或执行器装置，这也可以有助于提高设备的稳固性。
[0009]当传感和/或执行器装置的至少一个传感器和/或执行器设置在超声波发生器的侧向且与这个超声波发生器有游隙时，传感和/或执行器装置此外在超声波发生器的边缘外仍然可以是起作用的。因此，基底的棱边区域尤其是也可以让传感和/或执行器装置接近。传感器和/或执行器优选相对超声波发生器定心地布置，这在检测基底的边缘区域时，尤其是在电路板模内的钢板中是有利的。此外，可以通过这种定心来保持超声波发生器的平衡状态，因此能够实现特别耐用和稳固的设备。
[0010]当设备具有运动的板材、尤其是钢板作为基底并且具有用于导引运动的基底的导向滚轮时，传感和/或执行器装置借助超声波发生器的定位可以是特别出色的。公知的是，运动的板材当然是易振动的，但根据本发明可以借助超声波发生器来确保传感和/或执行器装置的精确的定位。
[0011]若无论传感和/或执行器装置的传感器和/或执行器还是超声波发生器都布置在基底之上，那么这意味着在设备的结构简单性和稳固性方面有利。若传感和/或执行器装置从上方与基底保持间距地定位，那么例如在基底的底侧上由于其运送所导致的可能歪曲测量结果的污物就无足轻重。当传感和/或执行器装置的重力的相应的份额通过悬挂部补偿时，传感和/或执行器装置也可以基于生成的超声波支承部从上方与基底保持间距。若传感和/或执行器装置以及超声波发生器布置在导向滚轮之上或上方，那么这也可以改善测量数据检测，这是因为在导向滚轮区域内的运动的基底处的振动仅以减小的程度出现。此外，板材可以由于其在导向滚轮上的支撑而不会由超声波支承部压离，由此例如可以进一步减小基底的振动倾向。
[0012]若无论是传感和/或执行器装置的至少一个传感器和/或执行器还是超声波发生器都布置在基底的由导向滚轮弯曲的区域中，那么这可以进一步改善设备的稳定性和功能安全性。在弯曲的区域中，基底当然完全地放置在导向滚轮上，这可以附加地避免源于超声波支承部的振动。
[0013]若超声波发生器具有至少局部弯曲的基面，那么这在导向滚轮上定位时可以起到特别有利的作用。通过超声波发生器的曲弯的基面可以实现在超声波发生器或传感和/或执行器装置与在导向滚轮上运行的基底之间的均匀的支承间距。在考虑到板材和超声波发生器之间的间隙的情况下，基面的弯曲可以有利地对应于在导向滚轮上导向的板材的弯曲。
[0014]若定位装置和传感和/或执行器装置经由悬挂部以能转动的方式支承，那么这可以允许传感和/或执行器装置的附加的使用可能性。利用这样装备的传感和/或执行器装置也可以在偏离水平线运动或定位的基底之上可靠地保持在位置中。
[0015]当在经由转动支承件与带有超声波发生器的杆臂分开的另一杆臂上设置有减负配重件时，将超声波发生器安置到基底之上可以被动地实现。
[0016]若悬挂部经由超声波发生器的至少一个振动节点与超声波发生器机械地连接，那么这可以提高传感和/或执行器装置的稳固性。超声波发生器的超声波振动因此当然不能够经由悬挂部传递到传感和/或执行器装置上，这是因为在这些振动节点中考虑到超声波振动的很小的直至甚至在很大程度上能忽略的振幅。
[0017]若悬挂部具有至少一个直线导引件，那么传感和/或执行器装置可以相对基底更好地定位，例如利用水平的和竖直的直线导引件定位在基底的整个宽度上。竖直的直线导引件能够附加地实现传感和/或执行器装置与基底之间的第一间距调整的执行，这是因为超声波支承部只有在超声波发生器的近场中才有效。于是可以通过由超声波产生的超声波支承部可靠地保持最小间距。
[0018]当悬挂部具有弹簧支承件时，超声波发生器可以在其紧固时得到一定的运动自由度。
[0019]若传感和/或执行器装置具有电感式传感器，尤其是涡流传感器，那么钢板的所检测的测量数据可以用来检查故障和污物。此外，这种传感器对例如尤其是会在运动的钢板上出现的不利的环境影响较为不敏感。
[0020]此外，本发明所要解决的技术问题是简化一种开头所描绘的类型的用于将传感和/或执行器装置定位在运动的基底之上的方法以及在此将连续的运行成本保持得很低。
[0021]在方法方面，本发明以如下方式解决所提出的问题，S卩，针对超声波支承部，利用至少一个超声波发生器福射出超声波场，并且在超声波发生器和运动的基底之间产生声学的悬浮波，以便因此将与超声波发生器机械地连接的传感和/或执行器装置与基底间隔开。
[0022]若至少一个超声波发生器辐射出超声波场且因此在超声波发生器和运动的、至少局部非吸音的基底之间产生声学的悬浮波，那么可以在借助因此产生的超声波支承部将与超声波发生器机械地连接的传感和/或执行器装置与基底间隔开时，以灵巧、稳固和精确的方式调整传感和/或执行器装置的位置。此外，由此始终能够避免由传感和/或执行器装置对基底的碰触。此外，通过在超声波中的近场效应产生的支承部可以允许传感和/或执行器装置以极小的距离靠近，而不会带来碰触风险。因此，通过使用用于产生超声波支承部的超声波发生器可以提供一种用于将传感和/或执行器装置定位在运动的基底之上的简单、稳固和安全的方法。
【附图说明】
[0023]附图中例如借助多个实施变型方案详细阐释本发明。其中:
[0024]图1示出按第一实施例的设备的剖视图；
[0025]图2示出定位装置、传感器装置和悬挂部的图1的放大的片段图；
[0026]图3示出对应于图2中的II1-1II的剖视图