对象、用于产生对象的方法以及用于确定对象位置的方法技术

本发明专利技术涉及一种具有基板(2)和标尺(3)的对象，所述标尺(3)通过使用包含可磁化和/或磁性颗粒的印刷介质被施加到所述基板(2)上，并且所述标尺(3)包含具有所述印刷介质的区域和没有所述印刷介质的区域(5)，并且所述标尺被设计为通过具有所述印刷介质的所述区域和没有所述印刷介质的所述区域(5)来指示位置，其中所述基板(2)的磁学特性使得当向所述对象(1)施加外部磁场时或当读取所述磁性颗粒的磁场时，从所述印刷介质生成的磁场比从所述基板(2)生成的磁场强。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】对象、用于产生对象的方法以及用于确定对象位置的方法
本专利技术涉及对象、用于产生所述对象的方法、以及用于确定所述对象的位置的方法。
技术介绍
在机床工程中，已知例如使用磁性线性标尺来确定刀架滑台的位置。可利用相对测量或绝对测量来确定所述位置。对于相对位置确定来说，测量交替的等宽度北极和南极的重复的位模式。由于重复的位模式不易区分，因此只能相对地区分位置并且通常通过计数传递的位数来确定位置。对于绝对位置确定来说，通过第二轨道、通过轨道之间的相位比率、或通过使用可区分的位模式来对位模式进行索引。在第一种情况下，第二轨道索引个别位，从而使它们可区分。在第二种情况下，通常在两个轨道中使用相差1的位模式。在第三种情况下，使用例如可区分的位模式，其中个别标度增量具有不同的宽度，例如从绝对起始点开始量值增加。然而，在存在强大磁场的情况下，每隔一位可能被反向磁化。因此，所有的位都具有相同的极性，以便不能再确定位置。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的是创建一种对象、一种用于产生所述对象的方法、以及一种用于确定所述对象的位置的方法，其中即使在存在强大磁场的情况下也可无误地读取所述对象的位置。根据本专利技术的对象具有基板和标尺，所述标尺通过使用含有可磁化和/或磁性颗粒的印刷介质被施加到所述基板上且所述标尺包含具有印刷介质的区域和位于具有所述印刷介质的所述区域之间的没有印刷介质的区域，并且所述标尺被设计为通过具有所述印刷介质的所述区域和没有所述印刷介质的所述区域来指示位置，其中所述基板的磁学特性使得当向所述对象施加外部磁场时或当读取所述磁性颗粒的磁场时，从所述印刷介质生成的磁场比从所述基板生成的磁场强。根据本专利技术的用于产生所述对象的方法具有以下步骤：提供基板；使用包含可磁化和/或磁性颗粒的印刷介质将标尺施加到所述基板上，从而完成所述对象；所述标尺包含具有所述印刷介质的区域以及位于具有所述印刷介质的所述区域之间的没有所述印刷介质的区域，并且被设计为通过具有所述印刷介质的所述区域和没有所述印刷介质的所述区域来指示位置，并且所述基板的磁学特性使得当向所述对象施加外部磁场时或当读取所述磁性粒子的磁场时，从所述印刷介质生成的磁场比从所述基板生成的磁场强。根据本专利技术的用于确定所述对象的位置的方法具有以下步骤：检测是否存在从所述对象的测量位置发出的磁场，其中所述测量位置位于标尺的区域中；以及基于检测到或未检测到从所述测量位置发出的磁场和/或基于从所述测量位置发出的磁场的形状来推得所述对象的位置。通过根据本专利技术的对象、根据本专利技术的用于产生所述对象的方法、以及根据本专利技术的用于确定所述对象的位置的方法，有利地实现了即使在存在干扰的强磁场的情况下也可无误地读取所述对象的所述位置。此外，可利用印刷介质产生比利用常规位模式更小的结构。因此，根据本专利技术的对象的位置可以通过比常规的位模式具有更高的精度的方式来确定。此外，所述对象可比常规位模式更廉价地产生。优选地，所述基板的磁学特性使得所述基板基本无磁性并且基本不可磁化。因此，在从具有印刷介质的区域过渡到没有印刷介质的区域时，可实现特别大的磁场梯度。通过磁场中的大梯度，具有印刷介质的区域及其位置可以特别以无误的方式且以高精度来确定。因此，对象的位置可以实现高精度确定。标尺优选地具有多个标尺标记和/或多个字符，字符特别是字母和/或数字。通过使用标尺标记，可以相对地确定对象的位置，因为标尺标记在用于确定位置的方法中被计数。通过使用不同长度和/或宽度的标尺标记，可通过识别长度和/或宽度来实施位置的绝对确定。可通过使用字符来实施对象的位置的绝对确定。位置的绝对确定也可通过使用多个标尺标记的轨迹来实施。优选地，至少一个标尺标记贴有使用印刷介质施加到基板上的标签。因此可确定至少被贴的标尺标记的绝对位置。优选地，所述标尺被线性地，二次地或对数地划分，或者所述标尺由识别条纹的图案构成，所述识别条纹图案通过使用所述印刷介质被施加到所述基板上，并且在所述标尺的第一位置和在所述标尺的纵向方向上与所述第一位置间隔开的第二位置之间的各所述识别条纹以预定方式相对于横向方向以各自的倾斜角倾斜，使得所述每一个倾斜角的值不同于其他倾斜角的值。标尺进行规则地划分，以便标尺可指示位置。由于例如条形码或QR码的不规则结构，它们无法用来识别位置。不同的倾斜角有利的使得可通过确定倾斜角来确定对象的绝对位置。所述标尺标记优选地具有1μm至1mm、特别是10μm至100μm、特别是1μm到10μm的宽度。标尺标记的宽度越小，对象位置确立的精度越高。就此而言，具有指示宽度的标尺标记可通过使用印刷介质而容易地产生。优选地，所述印刷介质具有特别是包含可磁化和/或磁性颗粒的颜料，和/或所述印刷介质具有染料。这有利地实现了不仅可磁性读取，还可光学读取标尺。出于成本原因，特别有利的是颜料包含可磁化和/或磁性颗粒，因为这样就不必向可染料和/或颜料额外提供可磁化颗粒。印刷介质优选地具有体积填充度为30％至90％、特别是40％至70％的可磁化和/或磁性颗粒。此外，印刷介质基本上包含粘合剂；除此之外还可提供溶剂。粘合剂确保了印刷介质与对象的粘附。可提供溶剂以便溶解染料。体积百分比为30％至90％的可磁化和/或磁性颗粒有利地实现了图案的高磁化能力，同时具有强的粘附性。就此而言，体积填充度约为50％是特别优选的。优选地，所述可磁化颗粒具有颜料、陶瓷颗粒、和/或稀土金属，并且所述磁性颗粒具有硬磁颗粒、颜料、微磁体、陶瓷颗粒、和/或稀土金属。硬磁颗粒是有利的，因为它们具有强磁场强度。颜料是有利的，因为它们既用作磁体又用作着色剂。陶瓷金属由于其耐化学性从而是有利的。稀土金属具有高磁场强度。可磁化和/或磁性颗粒的粒度分布的平均值优选地小于2μm。如果可磁化颗粒是例如球形的，则粒度指示粒径。如果可磁化粒子的形式是非球形的，则粒度是可磁化颗粒中出现的最长尺寸。由于颗粒粒度小，因此在用于确定对象在外部磁场中的位置的方法中，可磁化和/或磁性颗粒特别是在它们是已经处于磁化状态的硬磁颗粒时特别容易被对准，从而允许实现具有印刷介质的区域的特别强的磁化。优选地，印刷介质以使得印刷介质的中间区域凹陷以便印刷介质在其边缘区域凸起的方式成型。因此，当向对象施加外部磁场时，从印刷介质发出的磁场在从具有印刷介质的区域过渡到没有印刷介质的区域时具有高的梯度。所述高的梯度允许以特别精确的方式来确定位置。优选地，通过印刷向基板施加印刷介质。对此的可设想选项包括胶版印刷、激光印刷、和/或喷墨印刷。优选地，用于产生对象的方法包括以下步骤：对标尺在其施加期间和/或之后进行磁化。就此而言，标尺的磁化优选地发生在印刷介质的粘合剂的固化之前。这特别适合于在印刷介质中已经处于磁化状态的硬磁颗粒。磁化赋予颗粒的定向通过粘合剂的固化而冻结在适当位置。为防止施加标尺之前可磁化和/或磁性颗粒的附聚，可搅拌印刷介质和/或可在印刷介质流中提供筛网，所述筛网的网孔被设定尺寸，以便个别可磁化和/或磁性颗粒可穿透筛网，但是颗粒附聚物被筛网保留。优选地，用于产生所述对象的方法包括以下步骤：在将所述印刷介质施加到所述基板期间和/或之后使所述印刷介质成型，使得所述印刷介质的中间区域是凹陷的，以便所述印刷介质的边缘区域凸起，从而当向所述对象施加外部磁场本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有基板(2)和标尺(3)的对象，其特征在于，所述标尺(3)通过使用包含可磁化和/或磁性颗粒的印刷介质被施加到所述基板(2)上且所述标尺包含具有所述印刷介质的区域和没有所述印刷介质的区域(5)，并且所述标尺被设计为通过具有所述印刷介质的所述区域和没有所述印刷介质的所述区域(5)来指示位置，其中所述基板(2)的磁学特性使得当向所述对象(1)施加外部磁场时或当读取所述磁性颗粒的磁场时，从所述印刷介质生成的磁场比从所述基板(2)生成的磁场强。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.12.15 DE 102015121812.71.一种具有基板(2)和标尺(3)的对象，其特征在于，所述标尺(3)通过使用包含可磁化和/或磁性颗粒的印刷介质被施加到所述基板(2)上且所述标尺包含具有所述印刷介质的区域和没有所述印刷介质的区域(5)，并且所述标尺被设计为通过具有所述印刷介质的所述区域和没有所述印刷介质的所述区域(5)来指示位置，其中所述基板(2)的磁学特性使得当向所述对象(1)施加外部磁场时或当读取所述磁性颗粒的磁场时，从所述印刷介质生成的磁场比从所述基板(2)生成的磁场强。2.根据权利要求1所述的对象，其特征在于，所述基板(2)的所述磁学特性使得所述基板(2)基本无磁性并且基本不可磁化。3.根据权利要求1或2所述的对象，其特征在于，所述标尺(3)具有多个标尺标记(4)和/或多个字符，所述字符特别是字母和/或数字(7)。4.根据权利要求3所述的对象，其特征在于，所述标尺标记(4)中的至少一个贴有使用所述印刷介质施加到所述基板(2)上的标签(6)。5.根据权利要求3或4所述的对象，其特征在于，所述标尺被线性地、二次地、或对数地划分，或所述标尺(3)由识别条纹(12)的图案构成，所述识别条纹(12)通过使用所述印刷介质被施加到所述基板(2)上，并且在所述标尺(3)的第一位置(9)和在所述标尺(3)的纵向方向上与所述第一位置(9)间隔开的第二位置(10)之间的各所述识别条纹(12)以预定方式相对于横向方向以各自的倾斜角(8)倾斜，使得每一个所述倾斜角(8)的值不同于其他倾斜角(8)的值。6.根据权利要求3至5所述的对象，其特征在于，所述标尺标记具有1μm至1mm、特别是10μm至100μm、特别是1μm到10μm的宽度。7.如权利要求1至6所述的对象，其特征在于，所述印刷介质具有颜料，所述颜料特别包含所述可磁化和/或磁性颗粒，和/或所述印刷介质具有染料。8.如权利要求1至7中任一项所述的对象，其特征在于，所述印刷介质具有体积填充度为30％至90％、特别是40％至70％的所述可磁化和/或磁性颗粒。9.如权利要求1至8中任一项所述的对象，其特征在于，所述可磁化颗粒具有颜料、陶瓷颗粒、和/或稀土金属，并且所述磁性颗粒具...

【专利技术属性】
技术研发人员：托尔斯敦·贝克尔，
申请(专利权)人：博根电子有限公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE