对于具有角标度的物体进行制造和安装的方法技术

本发明专利技术涉及一种对于具有角标度的物体进行制造和安装的方法。根据本发明专利技术的方法包括下述步骤：在物体上设置三个标记（Ａ，Ｂ，Ｃ），其中该标记（Ａ，Ｂ，Ｃ）彼此间隔距离地设置；相对于一个支架装置对物体如此地进行校准，使该标记（Ａ，Ｂ，Ｃ）和一个点（Ｍ）之间的距离（ＡＭ，ＢＭ，ＣＭ）一样大，该点（Ｍ）相对于支架装置是位置固定的；在已校准的物体上设置一个角标度；将物体从支架装置上拆卸下来；将设置有角标度的物体如此地安装到机器部件上，使标记（Ａ，Ｂ，Ｃ）和一个点（Ｍ’）之间的距离（ＡＭ’，ＢＭ’，ＣＭ’）一样大，该点（Ｍ’）相对于机器部件是位置固定的。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种按照权利要求1所述的、对于一个具有一个角标度的物体进行制造和安装的方法，例如在角度测量系统中所述物体特别可作为整体量具使用。
技术介绍
这类角度测量系统用于测量机器部件的、例如轴的旋转运动或者转动位置。其中所述旋转运动进行增量式的采集或者绝对式的采集。所输出的测量值例如是计数脉冲的次序、一个计数数值、或者是一个代码字。相应的角度测量系统特别是在制造电子元件中的所谓抓起-和装入(Pick-and-Place)机器中使用，或者在机床中用于测量旋转运动。机器部件的旋转角的可重复性可精确到只是几个角度秒，这例如对于“抓起和装入”机器特别重要。在机床中，特别是角度测量系统的测量结果的绝对精度是决定性的。角度测量系统经常是如此地设计的，即该系统不具有支承可相互旋转的部件的自身的轴承。角度测量的精确度主要受到角标度的质量、角标度与轴承的偏心度、轴承的同轴度偏差的影响。特别在没有自身轴承的角度测量系统中由于安装偏差很大所以必须考虑到偏差。DE 100 19 499 A公开了一种用于一个角度测量系统的角标度的制造方法，其中测量在其上待设置角标度的物体的偏心度。然后根据测量结果进行修正，这样，设置一种修正的角标度。该公开的方法具有下述缺点，即比较费钱，并且事后实际上不可能直接安装到应该确定其角位置的机器部件上。在国际公开文献WO 2004/008076 A1中公开了一种用于安装具有一个角标度的物体的、具有一个中间环的装置。该装置的缺点是精确地安装具有角标度的物体比较困难，并且费事。根据EP 0 913 669 A2也公开了一种定中心方法，其中在安装具有角标度的物体时要通过弹性元件使物体自行定中心。在该系统中通过弹簧行程的可重复性确定所述定中心的精度。但是弹簧的准确的重复性根据弹簧元件材料、例如温度波动的不利影响。受到制造的限制，具有角标度的物体必然具有圆度偏差。到目前为止，经常沿物体的外轮廓在许多检测点上对这些圆度偏差进行检测。然后计算最小偏差平方(Abweichungsquadrat)的圆周的中心点。为了设置角标度，对物体进行如此的校准，即这个计算的中心点尽可能准确地位于支承架装置的旋转轴线上。这种类型的校准或者安装比较困难，并且费事。在以后将设置有角标度的物体安装到一个机器部件上时，还必须将所述中心点重新以一种很费事的过程准确地与有关的机器部件的旋转轴线对中心。虽然这种类型的角度测量系统例如通过改进的扫描技术和内插电子设备原则上讲可以越来越精确地进行测量，但必须降低安装容许误差，以便充分利用角度测量系统的潜力。为了提高定中心的精度，因此如此不断地提高测量最小偏差平方的圆周的中心点的精确度增加检测点的数量，然而这又提高了制造和安装的费用。
技术实现思路
本专利技术的任务是，提供一种对于一个具有一个角标度的物体进行制造和安装的方法，该方法的特征尤其在于，安装极为精确，同时制造和安装费用比较低。该任务通过根据权利要求1的方法得以完成。按照此方法，首先在最好是旋转对称的物体上设置至少三个标记，这些标记彼此间隔距离地沿物体的圆周方向设置。然后相对一个支架装置(例如一个圆台)对物体进行定向或者校准，使得在这些标记和一个相对于支架装置其位置是固定的、并且位于该装置的旋转轴线上的点之间的距离是一样大的。只要这种校准结束，就可在物体上设置一个角标度。然后就可将该物体从该支架装置上拆卸下来，并且例如为以后的发货作准备。现在设置有角标度的物体就可以安装到一个机器部件上、例如其转动位置应测量的轴上。为此目的重新对该物体如此地进行立体式的校准，即，标记和相对于机器部件其位置是固定的、并且位于该机器部件的旋转轴线上的点之间的距离是一样大的。正如已提到的，所述校准过程是如此地进行的，使得标记和相应点之间的距离是一样大的。概念“一样”应联系通常在本
采用的精确度一起理解。“一样”当然不意味着必要时在任意精确的测量中所述的距离必须是精确地一样大的。而在此，即使是极小的距离也是允许有偏差的。在从一个第一标记点出发到相应点之间的一个第一距离和从一个第二标记点出发到相应点之间的一个第二距离的标准化的长度差别应在±4.10-4之间。按照这一概念，标准化的长度差别应理解为这两个距离相对于所述距离中之一的差。常常可以合理的费用将相应标准化的长度差别降低到±2·15-5、甚至±0.5·10-5的范围。若根据本专利技术的方法结束，则具有角标度的物体就已精确地安装了，这样该安装已满足高质量角度测量的先决条件。在实践中待设置一个角标度的物体并非是加工成理想的圆。关于圆度偏差的概念定义在此通常符合1987年9月的DIN ISO 4291。在使用根据本专利技术方法的安装时不需注意物体的圆度偏差。特别是不必求出最小偏差平方的圆周的中心点。令人惊奇的是可以进行对于测量目的来说非常足够精确的安装，即使待测量的机器部件的旋转轴线不和最小偏差平方的圆周的中心点相交，或者不紧靠它的附近。有利地借助一种烧蚀工艺、特别是借用一种激光烧蚀工艺来设置标记和/或角标度。可替换的是，结合所述方法可采用一种光刻法。在本专利技术的一个优选方案中，所述标记和/或角标度在外部设置在一个圆筒的、特别是空心圆筒的或者环形的物体的壳体表面上。根据本专利技术的方法既可成功地用在实心的、也可应用在比较细长的环形体上，因为通过这种措施不仅使安装更加容易，而且也可进行更加准确的校准。若物体设计成比较细长的环形体，则使用根据本专利技术的方法特别有利，因为正好这种类型的环形体由于加工过程受其弯曲软性的限制而具有明显的圆度偏差。特别是外径和内径的比例小于5、特别是小于3、有利地小于2的环形体中使用本专利技术特别有利。虽然存在通过本专利技术的方法可控制的、与理想的几何形状相对较大的允许偏差，但物体不应具有任意大的圆度偏差。在一个有利的实施形式中，在物体的角标度的部位处的圆度偏差ΔZq(根据上述DIN ISO4291)低于100μm，特别是低于50μm。本专利技术并不仅限于圆筒的和环形设计的物体。该物体例如也可设计成环形段，例如如果不必通过机器部件的全旋转来测量部件的转动位置。本专利技术尤其具有如下优点，即对于用户来说大大地简化了这类角度测量设备的安装，这样，相应的用户例如不必拥有全套的安装设备。可以从权利要求1的从属权利要求的措施中得到根据本专利技术的方法的有利的实施形式。附图说明从下述借助于附图的对两种可能的实施例的说明中可得到根据本专利技术方法的其它优点以及细节。附图示出图1在一个圆台上的一个物体的透视图，在该物体上设置一个角标度之前；图2具有夸大示出的圆度偏差的物体的示意俯视图；图3具有一个角标度的一个物体的透视简图，在将该物体装到一个机器部件上之前；图4a根据一个第二实施例的一个物体连同一个圆台的截面图，在该物体上设置一个角标度之前；图4b根据一个第二实施例的一个物体连同一个圆台的截面图，该圆台已设置角标度。具体实施例方式在新的制造方法中首先制造一个物体，该物体在本实施例中设计为环形体1。根据图1该环形体1具有一个外径D和一个内径d。在本实施例中外径D＝250毫米，内径d＝200毫米。因此，其比例为D/d＝250/220，也就是1.14。借助车削方法或者研磨方法对环形体1进行尽可能精密的制造，这样，外壳表面1.2具有ΔLq＝10μm本文档来自技高网...

【技术保护点】
对于具有一个角标度（１．１，１０．１）的物体（１，１０）进行制造和安装的方法，该方法具有下述步骤：在物体（１，１０）上设置至少三个标记（Ａ、Ｂ、Ｃ），其中该标记（Ａ、Ｂ、Ｃ）沿物体（１，１０）的圆周方向彼此间隔距离地设置，相 对于一个支架装置（２，２０）对物体（１，１０）进行下述方式的校准，即，在所述标记（Ａ、Ｂ、Ｃ）和一个点（Ｍ）之间的距离（ＡＭ、ＢＭ、ＣＭ）是一样大的，所述点（Ｍ）相对于支架装置（２，２０）是位置固定的，并且该点位于它的旋转轴线（Ｚ）上， 在相对于支架装置（２，２０）已进行校准的物体（１，１０）上设置一个角标度（１．１，１０．１），将设置有角标度（１．１，１０．１）的物体（１，１０）从支架装置（２，２０）上拆卸下来，将设置有角标度（１．１，１０．１）的物体 （１，１０）以下述方式安装到一个机器部件（３）上，即，在标记（Ａ、Ｂ、Ｃ）和一个点（Ｍ’）之间的距离（ＡＭ’，ＢＭ’，ＣＭ’）是一样大的，所述该点（Ｍ’）相对于机器部件（３）是位置固定的，并且该点位于它的旋转轴线上。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：S布兰德尔，J赫尔滕伯格，
申请(专利权)人：约翰尼斯海登海恩博士股份有限公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]