專利名稱：探測系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種如權(quán)利要求1的前序部分所述的探測系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
這種探測系統(tǒng)用于確定一個機床或一個坐標(biāo)標(biāo)測量機的一個工件或一個刀具的相對位置或表面坐標(biāo)。
該探測系統(tǒng)由一個探測頭組成，該探測頭數(shù)控地探測工件或刀具，并在探測時產(chǎn)生一個探測信號。在探測頭上設(shè)置至少一個用于根據(jù)探測信號發(fā)射紅外線的發(fā)射元件。這種紅外線被傳遞到一個與探測頭分開設(shè)置的接收單元，該接收單元將所接收的紅外線轉(zhuǎn)換成一個觸發(fā)信號并將這個觸發(fā)信號傳遞到控制探測頭的運動控制機構(gòu)。
例如在DE 34 22 180 C2中描述了一種這樣的探測系統(tǒng)。接收單元由一個殼體組成，該殼體的開孔用一個對于紅外線透明的窗口所覆蓋。此外在該窗口中設(shè)有一個用于剔出可見光的紅外線過濾器。
對這種探測系統(tǒng)的要求總是越來越高。一方面，該探測系統(tǒng)即使在探測頭與接收單元之間存在相對較大距離時也還應(yīng)該能夠?qū)崿F(xiàn)功能，另一方面探測系統(tǒng)要更加放棄干擾源-輻射的機構(gòu)，如功率增強型驅(qū)動機構(gòu)。
發(fā)明內(nèi)容
因此本發(fā)明的任務(wù)是，提高探測系統(tǒng)的功能可靠性。
這個技術(shù)問題通過權(quán)利要求1的特征得以解決。
有利的實施形式在從屬權(quán)利要求中給出。
借助于下面的附圖由對下面的實施例的描述給出本發(fā)明的細(xì)節(jié)以及優(yōu)點。附圖示出圖1 在一個數(shù)控機床上的一個探測系統(tǒng)，圖2 探測系統(tǒng)的接收單元的縱剖面圖，圖3 圖2中接收單元的橫截面圖I-I，
圖4 具有放大表示的涂層的接收單元的窗口，圖5 另一窗口，圖6 探測頭的剖面圖。
具體實施例方式
按照本發(fā)明的探測系統(tǒng)與機器、如機床或坐標(biāo)測量機的運動控制機構(gòu)一起運行。在圖1中運動控制機構(gòu)是一個數(shù)字控制器1，而機器是一個機床2。該探測系統(tǒng)由一個探測頭3和一個接收單元4組成。為了測量一個工件5，所述探測頭3借助于控制器1相對于工件5數(shù)控地移動。為此至少一個驅(qū)動器6與控制器1連接。所述探測頭3的運動由至少一個位置測量機構(gòu)7獲得。該探測頭3的觸針31在工件5上的一次探測在探測頭3中產(chǎn)生一個探測信號。探測信號的產(chǎn)生以公知的方法通過一個運動檢測器、例如以一個光電柵欄形式實現(xiàn)，該光電柵欄檢測觸針31的偏轉(zhuǎn)。探測信號通過一個發(fā)射元件32轉(zhuǎn)換成紅外線A并無線地傳輸?shù)浇邮諉卧?。該接收單元4具有至少一個用于接收這種紅外線A的紅外接收器41。該紅外線A被轉(zhuǎn)換成觸發(fā)信號AT，該信號被傳遞到控制器1并使驅(qū)動器6停止以及接受或存儲從位置測量機構(gòu)7在探測時刻所獲得的瞬時位置P。
在圖2至4中詳細(xì)示出所述接收單元4。它由一個殼體42組成，在該殼體的內(nèi)部設(shè)置紅外接收器41。所述殼體42由一個導(dǎo)電基體43組成，它與一個基準(zhǔn)電位E連接，并與一個可透穿紅外線A的由塑料或玻璃制成的窗口44連接。該窗口44具有一個使殼體42的內(nèi)部空間免受電磁輻射的、以導(dǎo)電覆層45形式的屏蔽層。如圖4所示那樣，這個覆層45位于窗口44內(nèi)側(cè)并由此免受環(huán)境影響。該覆層45放置在窗口44的固定法蘭46的面對基體43的底側(cè)面上，由此使這個覆層在與基體43的裝配法蘭47的端面螺栓連接面的裝配狀態(tài)中進(jìn)行良好的電接觸，并由此與基準(zhǔn)電位E實現(xiàn)電連接。
這樣選擇該窗口44的覆層45，使它能夠通過波長約880nm的紅外線A能夠穿過該覆層而沒有額定值損失，但是屏蔽電磁干擾。這些電磁干擾尤其是按照EMV測試的專業(yè)基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)EN 61000-6-2定義的干擾，并且尤其包括頻率范圍約為80至1000MHz的電磁場。該窗口44最好由塑料制成而導(dǎo)電覆層45是一種金屬氧化物，尤其是一種半導(dǎo)體金屬氧化物或厚度為幾納米的銀層。為了改善紅外線A的傳輸，一個具有反射抑制層、即一個附加的減反射層的多層系統(tǒng)是特別有利的。
在圖示示例中所述覆層45完全平面地涂覆到窗口44上。但是也可以以圖5所示的網(wǎng)格45.1或其它圖形形狀只部分地涂覆并且也可以與基體43結(jié)合構(gòu)成一個法拉第籠(Faradayscher Kfig)，用于至少一個設(shè)置在殼體42的內(nèi)部空間中的紅外接收器41。
所述基體43在示例中是一個穩(wěn)定的金屬體，但是它同樣可以由塑料制成，它通過添加物導(dǎo)電地構(gòu)成或進(jìn)行導(dǎo)電地覆層。
在機床2中對可靠性的要求越來越高。也就是必需保證，所述驅(qū)動器6在探測時可靠地停止。為此紅外線A必需由接收單元4修正并快速檢測。但是，一方面機床2的工作空間變得越來越大，使得探測頭3與接收單元4之間的傳遞路程同樣變得越來越長，而另一方面驅(qū)動器6功率一直越來越大，并由此使所產(chǎn)生的電磁干擾輻射范圍總是變得更廣?，F(xiàn)在通過本發(fā)明，這些干擾輻射不再能夠影響接收單元4。用于紅外接收器41輸出信號的濾波費用更少并且可以使無干擾的輸出信號更加放大，由此使紅外線A即使在一個長的傳遞距離上也可以可靠地檢測，并可以轉(zhuǎn)換成觸發(fā)信號AT。為了將紅外接收器41的輸出信號轉(zhuǎn)換成觸發(fā)信號AT，設(shè)有一個處理單元48，它具有至少一個位于屏蔽殼體42中的放大電路48.1。
為了提高接收單元4的靈敏性，這個單元具有多個紅外接收器41，其輸出信號一起接入到處理單元48上，用于形成觸發(fā)信號AT。為了盡可能迅速地檢測到由探測獲得的紅外線A并將其轉(zhuǎn)換成一個抗干擾的觸發(fā)信號AT，將多個紅外接收器41相互并聯(lián)。由此為放大電路48.1提供一個更高的并聯(lián)電路輸入電流，并使輸入電流與放大電路48的噪聲之間的比例加大。
在圖2和3中所示的接收單元4附加地包括多個發(fā)射元件49，用于將紅外線B通過窗口44在探測頭3方向上發(fā)射。為了接收這個紅外線B，在探測頭3上設(shè)置至少一個紅外接收器33。如圖6所示，在這個紅外接收器33的前面設(shè)置一個用于透穿紅外線B的窗口34，它具有一個使探測頭3的內(nèi)部空間免受電磁輻射的導(dǎo)電覆層35形式的屏蔽層。有利的是，配有覆層35的窗口34也設(shè)置在發(fā)射元件32的前面，并且探測頭3的窗口34的導(dǎo)電覆層與一個基準(zhǔn)電位E連接，用于導(dǎo)出干擾電壓。所述紅外線B可以以已知的方式是一個使由電池驅(qū)動的探測頭3省電運行的接通信號。
權(quán)利要求
1.一種探測系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括-一個用于進(jìn)行檢測探測的探測頭(3)，該探測頭具有至少一個用于根據(jù)所檢測的探測來發(fā)射紅外線(A)的發(fā)射元件(32)；-一個接收單元(4)，它具有一個殼體(42)，在該殼體中設(shè)置至少一個紅外接收器(41)以及一個處理單元(48)，其中殼體(42)具有一個用于透穿紅外線(A)的窗口(44)，其特征在于，所述窗口(44)具有一層使殼體(42)的內(nèi)部空間免受電磁干擾的屏蔽層(45)。
2.如權(quán)利要求1所述的探測系統(tǒng)，其特征在于，所述屏蔽層是一層導(dǎo)電的且透穿紅外線(A)的窗口(44)的覆層(45)。
3.如權(quán)利要求2所述的探測系統(tǒng)，其特征在于，所述覆層(45)設(shè)置在窗口(44)的內(nèi)側(cè)。
4.如上述權(quán)利要求中任一項所述的探測系統(tǒng)，其特征在于，所述殼體(42)由一個導(dǎo)電基體(43)組成，該基體與一個基準(zhǔn)電位(E)連接，所述屏蔽層(45)與基體(43)導(dǎo)電地連接。
5.如權(quán)利要求3或4所述的探測系統(tǒng)，其特征在于，所述基體(43)具有一圈裝配法蘭(47)，所述窗口(44)具有一圈導(dǎo)電涂覆的固定法蘭(45)，由此使覆層(45)與基體(43)導(dǎo)電連接。
6.如上述權(quán)利要求中任一項所述的探測系統(tǒng)，其特征在于，所述處理單元(48)具有一個放大電路(48.1)。
7.如上述權(quán)利要求中任一項所述的探測系統(tǒng)，其特征在于，在所述殼體(42)中設(shè)置多個紅外接收器(41)，該紅外接收器都連接到用于形成一個觸發(fā)信號(AT)的處理單元(48)上。
8.如權(quán)利要求7所述的探測系統(tǒng)，其特征在于，所述多個紅外接收器(41)相互并聯(lián)。
9.如上述權(quán)利要求中任一項所述的探測系統(tǒng)，其特征在于，在所述殼體(42)中對接收單元(41)附加地設(shè)置至少一個用于穿過窗口(44)發(fā)射紅外線(B)的發(fā)射元件(49)；并且在探測頭(3)上設(shè)置至少一個用于接收所述紅外線(B)的紅外接收器(33)。
10.如權(quán)利要求9所述的探測系統(tǒng)，其特征在于，在所述紅外接收器(33)前面設(shè)置一個用于透穿紅外線(A，B)的窗口(34)，該窗口具有一個使探測頭(3)的內(nèi)部空間免受電磁干擾的屏蔽層(35)。
11.如權(quán)利要求10所述的探測系統(tǒng)，其特征在于，所述探測頭(3)的窗口(34)附加地遮蓋發(fā)射元件(32)。
全文摘要
一種探測系統(tǒng)由一個探測頭(3)和一個與該探測頭遠(yuǎn)離定位的接收單元(4)所組成，通過使接收單元(4)的窗口(44)具有一個導(dǎo)電覆層(45)使得該探測系統(tǒng)對于電磁干擾輻射是不敏感的。
文檔編號G01B7/012GK1532522SQ200410039979
公開日2004年9月29日 申請日期2004年3月22日 優(yōu)先權(quán)日2003年3月22日
發(fā)明者R·肖普夫, R 肖普夫 申請人:約翰尼斯海登海恩博士股份有限公司