测量设备以及轴流式电机作为测量设备的定位装置的用图_2

文档序号:9928642阅读:来源:国知局
激励装置激励所述线圈(21),使得所得到的旋转电磁场对设置有转子磁体(24)的所述转子盘(23)施加周向磁力。
[0043]12、根据前述技术方案中任一项所述的测量设备(I),其特征在于,
[0044]为了允许徒手操纵所述光束引导单元(11)或所述支承件(13),
[0045]?所述线圈(21)变成未激励状态,使得所述转子磁体(24)和所述线圈(21)之间的相互作用被消除,因此所述转子盘(23)相对于所述定子的操纵性摆脱了磁力,或者
[0046]?所述线圈(21)以调节方式被激励,使得当检测到用手在所述光束引导单元(11)或所述支承件(13)上施加了转矩时,特别地,如果超过了阈值力矩,则允许所述光束引导单元(11)或所述支承件(13)发生从滑动联接的意义上说的扭转,特别地,其中,通过激励所述线圈(21),定向触觉力反馈能被导向为与所述扭转相反。
[0047]13、根据前述技术方案中任一项所述的测量设备(I),其特征在于,
[0048]为了限制所述光束引导单元(11)或所述支承件(13)的操纵性,借助激励装置激励所述线圈(21),使得所得到的位置固定的电磁场将阻碍旋转的周向磁力施加到配备有所述转子磁体(24)的所述转子盘(23)上。
[0049]14、根据前述技术方案中任一项所述的测量设备(I),其特征在于,所述定位装置布置在所述光束引导单元(11)中、所述支承件(13)中或所述底座(10)中。
[0050]15、一种轴流式电机作为测量设备(I)中能被激励的定位装置的用途,该测量设备
(I)特别是全站仪、跟踪器和扫描仪,所述测量设备(I)至少包括:光电距离测量装置,该光电距离测量装置具有测量光束路径;底座(10),该底座用于放置所述测量设备(I);支承件(13),该支承件安装在所述底座(10)上,使得所述支承件能绕着竖直轴线(V)旋转,以进行所述测量光束路径的方位角对准;光束引导单元(I I ),该光束引导单元安装在所述支承件(13)中,使得所述光束引导单元能绕着俯仰轴线(H)旋转,以进行所述测量光束路径的仰角对准;以及角度测量系统,该角度测量系统用于测量轴向位置,其中,所述定位装置
[0051]-能被激励,并且
[0052]-驱动所述光束引导单元(11)或所述支承件(13),并且
[0053]-具有多个线圈(21),所述线圈(21)以位置固定方式布置成绕着所述俯仰轴线(H)和/或所述竖直轴线(V)的环的形式,所述线圈的卷绕轴线与所述俯仰轴线(H)或所述竖直轴线(V)轴向平行,并且
[0054]所述线圈(21)能被激励装置激励,使得所述线圈与在转子盘(23)上周向邻接、磁极交替并且相对于所述线圈(21)轴向布置的多个转子磁体(24)相互作用,以确保以下功會K:
[0055].对所述光束引导单元(11)或所述支承件(13)施加转矩;
[0056].允许对所述光束引导单元(11)或所述支承件(13)进行徒手操纵;并且
[0057].妨碍对所述光束引导单元(11)或所述支承件(13)的操纵。
[0058]本发明是基于将测量装置构造成,使得可以使用轴流式电机作为定位装置并且可省去诸如联接件或传动机构的额外力传动元件。轴流式电机是能使用控制和评价单元驱动的,使得轴流式电机的驱动力能自由构造。具体地,为此可使用诸如电压、频率和/或相位差控制的已知驱动技术。
[0059]根据本发明,使用轴流式电机作为定位装置,这允许用作用于移动和定位测量设备的光束引导单元的可扩展轴定位系统。可以通过定位装置的相应安装来实现测量设备绕着俯仰轴线和绕着竖直轴线的移动,以例如通过对准或改变对准来修改用于测量的光束路径。
[0060]一种轴流式电机由磁性相互作用的转子和定子组成。转子具有周向固定到转子盘的多个永磁体,定子具有与永磁体轴向相对的多个线圈。此关联(转子:永磁体,定子:线圈)并不是绝对必要的,但从技术上比对应的反关联更合适。这是因为必须用电缆将线圈连接到控制和评价单元,用所述控制和评价单元,线圈被电激励,使得使永磁体在所得到的线圈电磁场的作用下旋转。
[0061]上述类型的轴流式驱动可用相当少的部件实现并且以有成本效益的方式用自动化程度大的制造技术来制造。特别地,将线圈浇铸到电路板的里面或上面以形成螺旋状导体迹线是能够得到非常平坦构造的合理制造方法。这同样隐含着在印刷电路板中装入了分立式导体并且用多层方法进行印刷。
[0062]由于以非接触方式发生力传动,因此定位装置的摩擦和噪声非常低。结果,定位装置具有非常高的原动力并且还具有实现低速和高速的能力。线圈优选地被构造成内部不含铁芯,这是在任何位置没有齿槽转矩的原因。确切地,为了提高效率,使线圈经受均匀导流,从而不允许有齿槽位置。
[0063]对于制动操作,因为这些制动操作在测量设备的振动操作期间常规地出现,所述以驱动件甚至可充当发电器和再生能量,这样造成尤其在电池操作期间测量设备有移动性。
[0064]尽管力传送(由于它是电磁的)是非接触的,也可以用根据本发明的定位装置实现滑动联接,原本得知滑动联接源自相互抵着摩擦的部件。另外,通过线圈的对应驱动,产生抵抗力矩,但允许定子和转子扭转。结果,在用手扭转光束引导单元的情况下得到触觉反馈或力反馈。控制和评价单元还可闭环地调节线圈,使得识别到通常用于手动操作或轴线处的常规扭转的转矩,随后对所述手动操作进行阻挡、承受或使之变得困难。允许扭转的一个标准(如果扭转就力而言受到适度影响)将是检测到阈值力矩被超过。
[0065]还可通过能被影响并且在轴流式电机操作期间产生的磁性轴向力,借助轴承预加载(加载/去除来自轴承的负载)中的操纵变化来得到定位装置的上述触觉行为。
[0066]如果定位装置具有双面构造,原理上源自积极驱动的轴向力可被设置大小。因此,可以例如以定向方式设置无轴向力行为,而且可以设置为了预加载(例如)轴承而保持受限定的轴向力。
[0067]根据本发明的定位装置此外可被构造用于测量设备,使得当选择大内径时,外径仍然保持相对小。可利用这个优点来实现:可考虑定位装置内的相对大腔体,以使用其它组件,而不需要在外部增大外壳。本发明的关键优点还在于,定位装置可被确定尺寸,从而就其长度而言相对灵活,特别地,可被确定尺寸,从而非常窄。
[0068]根据其它实施方式,轴流式电机能与滚珠轴承结合。这个结合证实是特别有利的,因为类似副作用出现的轴流式电机的轴向磁力至少部分有助于预加载此滚珠点轴承。滚珠点轴承在这里的区别在于:通过用滚珠将转子相对于定子安装实,其中,这三个参与部件保持居中并且稳定地相互对准,因为转子和定子具有专门为了滚珠形成的居中底座。这个底座是以自定心和稳定方式容纳滚珠的腔体。该腔体可以是例如环面、减缩的、锥形、球面或非球面。在这种情况下,滚珠只是下沉到相应腔体中或者仍然突出到相应腔体外部从而足以使转子在滚珠上滑动并且使滚珠在定子上滑动,而转子和定子没有接触。
[0069]还可以构造根据本发明的测量设备,使得定位装置可用于其轴线的其它轴线。
【附图说明】
[0070]以下,将参照附图中示意性示出的具体示例性实施方式单纯例证性地更详细地描述根据本发明的设备,其中,还将提到本发明的其它优点。具体地:
[0071]图1示出根据本发明的测量设备;
[0072]图2用局部放大图示出带有轴承和定位装置的根据本发明的测量设备;
[0073]图3用局部放大图示出根据本发明的测量设备的第一示例性实施方式的轴承和定位装置;
[0074]图4用局部放大图示出根据本发明的测量设备的第二示例性实施方式的轴承和定位装置;
[0075]图5a、图5b、图5c示出配备有磁体的转子;
[0076]图6a、图6b示出配备有线圈的电路板;
[0077]图7用横向剖面图示出根据本发明的定位装置的组件;
[0078]图8用分解图示出根据本发明的定位装置。
【具体实施方式】
[0079]图1示出作为经玮仪的根据本发明的测量设备I的示例性
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