CN101149258B - 角度测量系统及其制造方法 - Google Patents

角度测量系统及其制造方法 Download PDF

Info

Publication number
CN101149258B
CN101149258B CN2007101527623A CN200710152762A CN101149258B CN 101149258 B CN101149258 B CN 101149258B CN 2007101527623 A CN2007101527623 A CN 2007101527623A CN 200710152762 A CN200710152762 A CN 200710152762A CN 101149258 B CN101149258 B CN 101149258B
Authority
CN
China
Prior art keywords
calibration loop
footmark
degree
guide rail
outer shroud
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN2007101527623A
Other languages
English (en)
Other versions
CN101149258A (zh
Inventor
J·米特赖特
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Dr Johannes Heidenhain GmbH
Original Assignee
Dr Johannes Heidenhain GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dr Johannes Heidenhain GmbH filed Critical Dr Johannes Heidenhain GmbH
Publication of CN101149258A publication Critical patent/CN101149258A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN101149258B publication Critical patent/CN101149258B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
    • G01D5/26—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light
    • G01D5/32—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light
    • G01D5/34—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light the beams of light being detected by photocells
    • G01D5/347—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light the beams of light being detected by photocells using displacement encoding scales
    • G01D5/34707—Scales; Discs, e.g. fixation, fabrication, compensation
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B21/00—Measuring arrangements or details thereof, where the measuring technique is not covered by the other groups of this subclass, unspecified or not relevant
    • G01B21/22—Measuring arrangements or details thereof, where the measuring technique is not covered by the other groups of this subclass, unspecified or not relevant for measuring angles or tapers; for testing the alignment of axes

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Rolling Contact Bearings (AREA)
  • Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
  • Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
  • Optical Transform (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)

Abstract

本发明涉及一种角度测量系统，它具有一支承装置和一测量头，其中支承装置由一刻度环、一外环和滚动体构成。既在刻度环上也在外环上形成导轨表面，其中刻度环的导轨表面具有比外环的导轨表面更小的导轨半径。此外，外环的导轨表面与刻度环的导轨表面相对置地设置，并且滚动体以下述方式设置在两个导轨表面之间，即支承装置径向无间隙。此外，一角标度以下述方式直接设置在刻度环上，即在一第一区域(U1)中的角标度的几何图案根据支承装置的圆周运动偏差而与一第二区域(U2)中的角标度的几何图案有偏差。角标度可通过扫描头扫描。此外，本发明还包括一如此类型的角度测量系统的制造方法。

Description

角度测量系统及其制造方法
技术领域
本发明涉及一种角度测量系统和一种测量系统，并且涉及一种用于制造一种相应的角度测量系统的方法。
背景技术
这种类型的角度测量系统用于测量机器零件、例如一根轴的旋转运动或者旋转位置。在这种情况中，旋转运动或者是增量式采集或者是绝对采集，输出的测量值例如是一序列计数脉冲、一记数器值或者一代码字。特别是在所谓的拾起及装入(Pick and Place)机器中，相应的角度测量系统用于制造电子元器件，或者在机床中用于测量转动运动。机器零件旋转角度的精确到仅少许几个角度秒(Winkelsekund)的可再生性或者可重复性在所述拾起及装入机器中非常重要。在机床中，特别是角度测量系统的测量结果的绝对精确性起着决定性作用。已公开一些角度测量系统，它们具有可相互相对转动的结构部件自身的支承装置。
角度测量的精确性主要受到角标度的品质、它的偏心度的影响、并受到支承的圆周运动偏差或者摆动误差的影响。
在公开文献DE 30 36 005 A1中公开了一种用于制造角度测量系统用的角标度的方法。在该方法中，通过一种激光束将代码磁道设置到一代码盘上。在写入时，代码盘已与一轴连接，这样，在书写代码图形时代码盘已相对于轴定了中心。
这种已公开的方法有如下缺陷，即用此方法制造的角度测量系统没有达到最高的精确度，对于许多用途来说，它的牢固程度不够，此外也需要大的结构空间。
DE-A-196 40 895描述了一种角度测量系统，该系统包括一支承装置和一扫描头。所述支承由一内刻度环和一外环组成，该内刻度环在一外表面上承载着所述角标度，而所述外环无间隙地通过滚动体在刻度环上运行。所述扫描头在这种情况下扫描所述角标度。
EP-A-0 902 257描述了一种相似的具有集成的角测量系统的支承装置。在此，所述角标度直接地安装在支承的内刻度环上。
发明内容
本发明的任务是，提供一种牢固的角度测量系统并提供一种制造该系统的方法。该角度测量系统特别的优点是，可以利用简单的结构方式实现一种工作精确且紧凑的角度测量系统。
这个任务通过一种角度测量系统得以完成。按此该角度测量系统包括一支承装置和一扫描头，其中，支承装置由一刻度环、一外环和滚动体构成，其中，刻度环相对于外环可绕一轴线转动。既在刻度环上也在外环上分别形成一导轨表面，其中，刻度环的导轨表面具有一比外环的导轨表面小的导轨半径。外环的导轨表面和刻度环的导轨表面相对置地设置，其中，滚动体以下述方式设置在所述两个导轨表面之间，即支承装置径向无间隙，也就是它没有径向轴承间隙。此外，一角标度是如此直接设置在刻度环上的，即在一第一区域中的角标度的几何图案(geometrisches Muster)根据支承装置的圆周运动的偏差而与一第二区域中的角标度的几何图案有偏差。在这种情况中，角标度可通过扫描头进行扫描。
也就是说，角度测量系统的角标度的几何图案与各个安装在角度测量系统中的支承装置的单个尺寸或者尺寸偏差有关系。
该刻度环可以是支承装置的一内环的一组成部件。当内环为多部件结构时就是这种情况。当内环设计为一整体件时该内环同时也是刻度环。
此外，导轨表面(
Figure GSB00000269065600021
)是当角度测量装置运行时滚动体沿着它们进行滚动的表面或者导轨。刻度环的导轨表面从轴向平行视觉看为凸起设计，而外环的导轨表面为凹入设计。所述导轨表面的导轨半径应理解为在轴线和相应的导轨表面上的距轴线最近的点之间的最短的连线。
有利地将角标度设置在刻度环的一壳体侧面上。壳体侧面的概念应理解为圆筒形的表面或者圆周表面，这个表面或者是绕360°封闭的，或者仅是一圆周表面的一部分。然后该角标度可以以一方向分量平行于轴线对准。通常角标度由许多个刻度线构成。在这种情况中，这些刻度线以一方向分量平行于轴线对准。特别是角标度也可由多个轨道构成，例如当应从角标度中直接可检测出一待测量的轴的绝对角位置时。
在本发明的另一方案中，角度测量系统的刻度环具有一轴向的扩展部位(Ausdehnung)，并且该扩展部位沿径向方向是变化的。也就是说，所述刻度环可以具有例如梯段或者级。这样一种结构方式具有一系列优点。首先刻度环的内壁或者内部区域可以如此地设计，即它可以具有刻度环的最大轴向扩展部位。这样，该刻度环就可如此地安装到一待测量的轴上，即出现最大的导向关系(
Figure GSB00000269065600031
)，也就是在以后的运行中在待测量的轴上达到角度测量系统的最佳对准，并且例如使摆动误差最小化。在本发明的另一方案中如此地设置刻度环，即可将它接触地直接安装到待测量的轴上。通过这一措施，可将公差链降低到最小。这最终提高角度测量系统的测量精确度。此外，可如此地设计该刻度环，即刻度环在其上设置了角标度的那个区域(例如该刻度环的外壳侧面)中至少部分地在径向上位于外环的最小内直径之外。为此目的有利的是，在包围区域中刻度环具有一减小的轴向扩展部位。径向向外远距设置的角标度-它可通过已述的结构方式产生-有下述优点，即可将角标度设计得极其精细，例如可在圆周上设置许多刻度线。
对于基本上轴向对准角标度的方法代替的或者进行补充的是，角标度也可以以一种径向的方向分量对准。在这种情况中，角标度的至少一部分在端侧处设置在刻度环上。
若支承装置也不具有轴向的轴承间隙、也就是轴向无间隙，则该角度测量系统可达到特别好的测量精确性。
将角度测量系统作如此的设计是有利的，即该测量系统的最大轴向扩展部位小于该角度测量系统的最大外直径的40％，特别是小于30％。此外，若该角度测量系统具有一用于容纳一待测量的轴的比较大的孔，那么也是有利的，其中，该孔的半径至少为角度测量系统的最大外半径的50％、特别是至少60％是有利的。
此外这个任务还通过一种用于制造一种具有一由一扫描头能够扫描的角标度的角度测量系统的方法得以完成。其中，该角度测量系统具有一支承装置，该支承装置包括一刻度环、一外环和滚动体，并且刻度环围绕一轴线能够相对于外环转动。在这种情况中，在一种方法步骤中首先制造刻度环和外环，其中，既在刻度环上也在外环上分别产生一精细加工的导轨表面，其中刻度环的导轨表面具有比外环的导轨表面更小的导轨半径。然而以下述方式组装支承装置，即外环的导轨表面和刻度环的导轨表面相对置地设置，并且滚动体设置在这两个导轨表面之间。即出现这种情况，即支承装置径向无间隙。然后将刻度环和外环固定在一刻度机的彼此可相对转动的部件，-例如一定子部件和一轴上。在另一方法步骤中，将角标度直接设置在刻度环上，其中，在这一步骤中刻度环相对于刻度机中的外环围绕所述轴线转动；在一第一区域中的角标度的一几何图案根据支承装置的圆周运动偏差而与一第二区域中的角标度的一几何图案有偏差。
角标度可以设计成用于光学扫描，特别是角标度由反射的和几乎不或者不反射的区域构成，这样，扫描是建立在一种所谓的反射光原理的基础之上的，在该原理中，由刻度环检测反射的和调制的光线。也可代替地将角标度设计成用于其它扫描原理，因此也可以设置一种磁刻度，或者角标度也可适配用于感应扫描。可如此地得到角标度，即通过它只能读出增量式的角度位置信息，或者也用绝对角度位置对它进行补充或者用绝对角度位置代替它。
有利地借助磨削、珩磨或者研磨工序对导轨表面进行加工。
为了将角标度设置在刻度环上，直接通过一耦合器将外环固定在刻度机的一部件上，以提高角度测量系统在以后的运行中的测量精度。在设置了角标度以后，该耦合器保留在角度测量系统中。这样可将误差最小化。这些误差的原因就在相应装入的耦合器的特征之中。
据此，角度测量系统除了支承装置和扫描头外还包括一耦合器，其中，该耦合器沿径向方向和轴向方向为弯曲塑性(biegeweich)设计，并且在它的变形方面有一定的特点。在这种情况中，一种角标度如此地直接设置在刻度环上，即在一第一区域中的角标度的一种几何图案根据支承装置的圆周运动偏差以及耦合器的特点而与一第二区域中的角标度的几何图案有偏差。
有利的是，所述角标度是借助一种烧蚀工序、特别是一种激光烧蚀工序直接设置到刻度环上的。
本发明还涉及一种测量系统，它包括一耦合器、一支承装置和一扫描头，其中，耦合器沿径向和轴向方向为弯曲塑性设计，支承装置包括一刻度环、一外环和滚动体，其中，刻度环相对于外环能够绕一轴线转动，并且既在刻度盘上也在外环上分别形成一导轨表面，其中，刻度环的导轨表面具有比外环的导轨表面更小的导轨半径，外环的导轨表面与刻度环的导轨表面相对置地设置，并且将所述滚动体如此设置在两个导轨表面之间：支承装置径向无间隙，并且在刻度环上设置一角标度，通过扫描头能够扫描该角标度。根据本发明，所述角标度以下述方式直接设置在刻度环上，并且在一第一区域中的角标度的一几何图案根据支承装置的圆周运动偏差和耦合器的特性而与一第二区域中的角标度的几何图案有偏差。
本发明还涉及所述角度测量系统和所述方法的其它有利的实施形式。
附图说明
从下述借助附图对一种实施例的说明中可得到根据本发明的方法的其它优点以及详情。
这些附图是：
图1：一种角度测量系统安装到一刻度机上的预安装单元的部分截面图；
图2：角度测量系统的截面图；
图3a：角度测量系统的一刻度环的一部分的俯视图；
图3b：角度测量系统的一刻度环的一部分区域的侧视图。
具体实施方式
在新的制造方法中，首先制造一包括一刻度环1.1和一第二结构部件1.2的两部分的内环1以及一外环2。在这种情况中，刚开始比较粗糙地切削加工出轮廓。在另一步骤中，通过研磨工序在刻度环1.1上、在第二结构部件1.2和外环2上分别产生精细加工的导轨表面1.11、1.21、2.11。刻度环1.1上的导轨表面1.11和第二结构部件1.2上的导轨表面1.21在俯视图中为圆形凸起，并且具有一导轨半径r，或者导轨表面1.11、1.21的曲线具有导轨半径r。相反地，外环2上的导轨表面2.11沿着具有导轨半径R的一条圆周线延伸，并且为凹面构造。在刻度环1.1上的导轨表面1.11的导轨半径r比外环2上的导轨表面2.11的导轨半径R要小。
借助一精磨步骤和一随后的抛光工序，尽可能与刻度环1.1的导轨表面1.11的延伸同心地在刻度环1.1上产生一极为精确的外壳表面1.14。在下一道制造步骤中在刻度环1.1的外壳表面1.14上涂覆一层薄的烧蚀层。
然后如此地组装外环2、刻度环1.1和球3，即将球3作为滚动体设置在两个导轨表面1.11、2.11之间。紧接着具有轴向应力地安装内环1的第二结构部件1.2，通过这一措施，在内环1和外环2之间产生一种径向的和轴向的预应力。这样就形成了一种支承装置12，该支承装置包括具有刻度环1.1的内环1、外环2和作为滚动体的球3，其中，刻度环1.1相对于外环2可绕轴线A转动。通过内环1的第二结构部件1.2的预应力和导轨表面1.11、1.21、2.11的锥形设计使整个支承装置12以如此的方式在轴向和径向上被预紧，即该支承装置12没有径向轴承间隙。
此外，如此地设计刻度环1.1，即它的内壁1.13沿轴向方向具有最大的扩展部位H。通过这种结构方式，在以后的运行中达到角度测量系统与待测的轴的最佳对准。此外，刻度环1.1部分地包围外环2。因此，在径向最外的区域和刻度环1.1的导轨表面1.11之间设置刻度环1.1的一区域1.15。该区域具有一比径向邻近的区域、也就是比一环形的轴向薄部位更小的轴向扩展部位h。
在外环2上安装一耦合器6。该耦合器在它的一侧与一法兰5连接。当角度测量系统工作时，这个耦合器6应补偿在待测量的轴和一相应的在其上支承着待测量的轴的定子结构部件之间的定中心误差，或者补偿其间的轴向误差。因此，这个耦合器6在径向和轴向方向是较为弯曲塑性的，而它在圆周方向上却具有极其坚硬的运行特性，这样使角度测量误差最小化。
由支承装置12、耦合器6和法兰5构成且如此安装的单元固定在一刻度机100上。刻度机100为此用于将角标度1.12(图3b)设置到刻度环1.1上，并且包括一轴10、一定子部件20以及一激光器30。定子部件20和轴10在使用一种气体轴承的情况下可彼此相对转动。此外，还有一极其精确的角度测量装置属于该刻度机100。这个角度测量装置在这些图中没有示出，它的用途是，准确地测定轴10相对于定子部件20的角度位置。
在设置角标度1.12之前，首先将刻度环1.1直接接触地、不可转动地固定在刻度机100的轴10上。并且也将外环2固定在定子部件20上，然而在此通过耦合器6和法兰5进行间接固定。因此，在这种安装状态中，轴10的转动引起内环1或者刻度环1.1的转动。
然后，借助一激光烧蚀工序将由许多刻度线条构成的角标度1.12直接设置在刻度环1.1的外壳侧1.14上。在这种情况中，按步骤地通过激光器30在外壳侧1.14上通过单线条烧蚀而将与轴线A基本平行的刻度线条作为角标度1.12产生。在所介绍的实施例中，刻度线条的中间距离为20μm。在这种情况中，在刻度环1.1的外壳侧1.14上每产生一刻度线条后将轴10最小地继续转动，这样就可设置下一条刻度线条。在各个曝光步骤之间，通过角度测量装置来控制刻度环1.1继续围绕轴线A的转动。尽管支承装置12的制造极为精密，但它仍然与它的理想的几何形状存在差别。因此，支承装置12的圆周运动偏差相应地导致角标度1.12的沿圆周方向的不同的几何图案，因为角标度1.12是在这样一种安装状况中设置在刻度环1.1上的，即该安装状况和最终的支承相应，并且此外支承装置12在径向和轴向上有预应力。因此，由于所述的圆周运动偏差、例如一种偏心度或者一种摆动偏差可使区域U1中的角标度1.12的几何图案与区域U2中的图案有偏差，确切地说，与局部地在各个圆周点上存在的圆周运动偏差有关。除此之外，还有在所介绍的实施例中耦合器6的特性也可能对角标度1.12的图案有影响，这样，那些由于耦合器6所造成的可能的误差也可通过区域U1、U2中的角标度1.12的相应的图案得以补偿。其结果是，不同的图案具有刻度线条的不同的距离的特征，或者刻度线条相对于轴线A具有不同倾斜度的特征。由于支承装置12具有高的精密度，因此单个区域的图案的这些差别比较小。虽然如此，它们仍然对角度测量系统的测量精度的提高有影响。
在设置了角标度1.12之后，可将由支承装置12、耦合器6和法兰5所构成的预安装单元从刻度机100上拆下来。在总装配过程中，首先将扫描头4安装在外环2上。虽然角标度是如此地设置在刻度环1.1上的，即在第一区域U1中的角标度1.12的几何图案由于支承装置12的各局部的圆周运动的偏差而与第二区域U2中的图案有差别，但是仍然总是可以使用相同类型的扫描头4对角标度1.12进行扫描。
最后将一壳体盖8安装到法兰5上，以便对扫描头4和角标度1.12实施保护，防止外部的影响。此外，还通过在刻度环1.1和法兰5之间设置密封装置7来改进这种保护。这么一来，所述角度测量系统就是一种独立的单元，这样的独立单元可由使用人员简单地安装在一待测量的轴上，但是它却能提供极其准确的角度位置。
如已提到的，刻度环1.1部分地包围外环2。根据这种结构方式，可将角标度1.12设置在一比较大的圆周上，这种做法当然提高了角度测量系统的精密性。
在角度测量系统运行时，从一在壳体盖8内部的在图中未示出的光源通过一光学装置向角标度1.12发射光线。这种光线在根据位置进行调制后从角标度1.12反射到扫描头4。在那里，经过调制的光线通过光电元件转换为与位置有关的光电流，并且继续进行电子处理。
也可代替地将角标度1.12作为磁性刻度直接设置在刻度环1.1上。在这种情况中，然后相应地在扫描头4中设置磁性传感器，这些磁性传感器根据位置进行调制地将磁场转换为与位置有关的电流或者电压。
通过对壳体表面1.14的非常精确的加工，扫描头4可以以距离角标度1.12最小的扫描间隙进行设置，其结果是提高信号质量，并且因此改进了测量结果。
此外，通过集成式的结构方式使角度测量系统在它的外尺寸方面非常紧凑，并且特别是具有极小的最大轴向扩展部位H。在所示的实施例中，轴向扩展部位H仅约为最大外半径Y的25％。此外，通过所介绍的结构方式提供一种高级的角度测量系统，它适合用于测量待测量的轴的大直径。因此，在这里所介绍的角度测量系统具有一相应的孔，该孔的内半径y约相当于最大外半径Y的66％(y/Y＝2/3)。

Claims (20)

1.角度测量系统，它包括一支承装置(12)和一扫描头(4)，其中该支承装置(12)包括
*一刻度环(1.1)，
*一外环(2)，和
*滚动体(3)，其中，该刻度环(1.1)相对于外环(2)能够绕一轴线(A)转动，并且
既在刻度环(1.1)上、也在外环(2)上分别形成一导轨表面(1.11、2.11)，其中，刻度环(1.1)的导轨表面(1.11)具有比外环(2)的导轨表面(2.11)更小的导轨半径(r)；
外环(2)的导轨表面(2.11)与刻度环(1.1)的导轨表面(1.11)相对置地设置，并且滚动体(3)以这种方式设置在所述两个导轨表面(1.11、2.11)之间：支承装置(12)径向无间隙；并且
在刻度环(1.1)上设置一角标度(1.12)，通过扫描头(4)能够扫描该角标度，
其特征在于，
所述角标度(1.12)以下述方式直接设置在刻度环(1.1)上，并且在一第一区域(U1)中的角标度(1.12)的一几何图案根据支承装置(12)的圆周运动偏差而与一第二区域(U2)中的角标度(1.12)的一几何图案有偏差。
2.按照权利要求1所述的角度测量系统，其中，角标度(1.12)设置在刻度环(1.1)的一壳体侧面上。
3.按照权利要求2所述的角度测量系统，其中，角标度(1.12)以一方向分量平行于轴线(A)对准。
4.按照权利要求1所述的角度测量系统，其中，刻度环(1.1)的轴向扩展部位沿径向方向变化。
5.按照权利要求1所述的角度测量系统，其中，刻度环(1.1)在它的内壁(1.13)上具有其最大的轴向扩展部位(H)。
6.按照权利要求1所述的角度测量系统，其中，刻度环(1.1)的在其上设置有角标度(1.12)的那个区域(1.14)至少部分地在径向上位于外环(2)的最小的内直径之外。
7.按照权利要求1所述的角度测量系统，其中，刻度环(1.1)部分地包围外环(2)。
8.按照权利要求1所述的角度测量系统，其中，角标度(1.12)以一径向方向分量对准。
9.按照权利要求1所述的角度测量系统，其中，支承装置(12)轴向无间隙。
10.用于制造一种具有一由一扫描头(4)能够扫描的角标度(1.12)的角度测量系统的方法，其中，该角度测量系统具有一支承装置(12)，该支承装置包括一刻度环(1.1)、一外环(2)和滚动体(3)，并且刻度环(1.1)围绕一轴线(A)能够相对于外环(2)转动，该制造方法具有下述步骤：
*制造刻度环(1.1)和外环(2)，其中既在刻度环(1.1)上也在外环(2)上分别产生一精细加工的导轨表面(1.11、2.11)，其中，刻度环(1.1)的导轨表面(1.11)具有比外环(2)的导轨表面(2.11)更小的导轨半径(r)，
*以下述方式组装支承装置(12)，即外环(2)的导轨表面(2.11)与刻度环(1.1)的导轨表面(1.11)相对置地设置，并且滚动体(3)如此设置在所述两个导轨表面(1.11、2.11)之间：支承装置(12)径向无间隙，其特征在于，
*将刻度环(1.1)和外环(2)固定在一台刻度机(100)的能够彼此相对转动的部件(10、20)上，
*将角标度(1.12)直接设置在刻度环(1.1)上，其中，在这一步骤中刻度环(1.1)相对于刻度机(100)中的外环(2)围绕轴线(A)转动；在一第一区域(U1)中的角标度(1.12)的一几何图案根据支承装置(12)的圆周运动偏差而与一第二区域(U2)中的角标度(1.12)的一几何图案有偏差。
11.按照权利要求10所述的用于制造一角度测量系统的方法，其中，借助磨削-珩磨或研磨工序来加工导轨表面(1.11、2.11)。
12.按照权利要求10所述的用于制造一角度测量系统的方法，其中，以下述方式切削地制造刻度环(1.1)，即它的轴向扩展部位沿径向方向变化。
13.按照权利要求12所述的用于制造一角度测量系统的方法，其中，在组装支承装置(12)时，在刻度环(1.1)和外环(2)之间产生一种径向预应力。
14.按照权利要求10所述的用于制造一角度测量系统的方法，其中，在组装支承装置(12)时，在刻度环(1.1)和外环(2)之间也产生一种轴向预应力。
15.按照权利要求10所述的用于制造一角度测量系统的方法，其中，为了将角标度(1.12)设置在刻度环(1.1)上，间接地通过一耦合器(6)将外环(2)固定在刻度机(100)的一部件(20)上，其中，在设置了角标度(1.12)之后耦合器(6)保留在所述角度测量系统中。
16.按照权利要求10所述的用于制造一角度测量系统的方法，其中，借助一种烧蚀工序来设置角标度(1.12)。
17.按照权利要求16所述的用于制造一角度测量系统的方法，其中，所述烧蚀工序是一种激光烧蚀工序。
18.按照权利要求10所述的用于制造一角度测量系统的方法，其中，角标度(1.12)以一平行于轴线(A)的方向分量设置在刻度环(1.1)上。
19.按照权利要求10所述的用于制造一角度测量系统的方法，其中，角标度(1.12)以一径向方向分量设置在刻度环(1.1)上。
20.测量系统，它包括一耦合器(6)、一支承装置(12)和一扫描头(4)，其中，
耦合器(6)沿径向和轴向方向为弯曲塑性设计，
支承装置(12)包括
一刻度环(1.1)、
一外环(2)和
滚动体(3)，其中，
刻度环(1.1)相对于外环(2)能够绕一轴线(A)转动，并且
既在刻度盘(1.1)上也在外环(2)上分别形成一导轨表面(1.11、2.11)，其中，刻度环(1.1)的导轨表面(1.11)具有比外环(2)的导轨表面(2.11)更小的导轨半径(r)，
外环(2)的导轨表面(2.11)与刻度环(1.1)的导轨表面(1.11)相对置地设置，并且将所述滚动体(3)如此设置在两个导轨表面(1.11、2.11)之间：支承装置(12)径向无间隙，并且
在刻度环(1.1)上设置一角标度(1.12)，通过扫描头(4)能够扫描该角标度，
其特征在于，
所述角标度(1.12)以下述方式直接设置在刻度环(1.1)上，并且在一第一区域(U1)中的角标度(1.12)的一几何图案根据支承装置(12)的圆周运动偏差和耦合器(6)的特性而与一第二区域(U2)中的角标度(1.12)的几何图案有偏差。
CN2007101527623A 2006-09-20 2007-09-20 角度测量系统及其制造方法 Active CN101149258B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102006044359A DE102006044359A1 (de) 2006-09-20 2006-09-20 Winkelmesssystem und Verfahren zu dessen Herstellung
DE102006044359.4 2006-09-20

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN101149258A CN101149258A (zh) 2008-03-26
CN101149258B true CN101149258B (zh) 2011-03-09

Family

ID=38458279

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2007101527623A Active CN101149258B (zh) 2006-09-20 2007-09-20 角度测量系统及其制造方法

Country Status (6)

Country Link
US (1) US7676935B2 (zh)
EP (1) EP1903316B1 (zh)
JP (1) JP4966140B2 (zh)
CN (1) CN101149258B (zh)
AT (1) ATE422044T1 (zh)
DE (2) DE102006044359A1 (zh)

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7546689B2 (en) * 2007-07-09 2009-06-16 Hexagon Metrology Ab Joint for coordinate measurement device
JP2009260736A (ja) 2008-03-24 2009-11-05 Fujitsu Ltd エンコーディング装置、デコーディング装置、動画像処理方法、動画像処理システム、エンコーディングプログラムおよびデコーディングプログラム
DE102008032419A1 (de) * 2008-07-10 2010-01-14 Dr. Johannes Heidenhain Gmbh Drehgeber und Baureihe von Drehgebern
DE102009056355A1 (de) * 2009-11-30 2011-06-01 Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg Wälzlager mit einer Maßverkörperung
JP5798824B2 (ja) * 2011-07-22 2015-10-21 株式会社ミツトヨ 目盛誤差算出装置、目盛誤差校正装置、及び目盛誤差算出方法
CN102607520B (zh) * 2012-03-23 2014-03-26 北京国科世纪激光技术有限公司 一种检测激光晶体倾斜角度以及倾斜方向的装置
CN105008864B (zh) * 2013-03-10 2017-10-24 兰多夫·卡尔·霍彻 将结构施加到元件尤其是角度测量系统的元件的方法
DE102013209106A1 (de) * 2013-05-16 2014-12-04 Dr. Johannes Heidenhain Gmbh Winkelmesseinrichtung
DE102014203516A1 (de) * 2014-02-27 2015-08-27 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Wälzlager mit einer integrierten Winkelmesseinrichtung
EP2982933B1 (en) * 2014-08-07 2021-03-24 SALVAGNINI ITALIA S.p.A. Apparatus and method for measuring a bending angle of a workpiece
CN104457523A (zh) * 2014-12-05 2015-03-25 柳州科路测量仪器有限责任公司 角度表
CN104913758B (zh) * 2015-06-16 2017-05-10 安徽省百基机电科技有限公司 一种轴承套圈大批量检测装置
CN112461071B (zh) * 2020-11-20 2023-12-01 中国人民解放军63698部队 一种惯导设备重复安装误差的测量方法
CN113280781B (zh) * 2021-05-25 2022-02-11 西安交通大学 一种嵌入式角位移在线测量方法及装置

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4228719A1 (de) * 1992-08-28 1994-03-03 Schaeffler Waelzlager Kg Kapazitiver Lenkwinkelsensor für ein Kraftfahrzeug
DE19640895A1 (de) * 1996-10-04 1998-04-09 Schaeffler Waelzlager Ohg Wälzlager mit einer integrierten Drehzahlmeßeinrichtung
EP0902257A1 (fr) * 1997-09-11 1999-03-17 Skf France Procédé de fabrication d'un codeur optique pour palier à roulement et palier à roulement correspondant
US6338576B1 (en) * 1999-03-17 2002-01-15 Skf France Instrumented rolling bearing

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3036005A1 (de) 1980-09-24 1982-05-06 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München Verfahren zur herstellung einer codescheibe fuer optische winkelschrittgeber bzw. winkelcodierer
DE3706277C2 (de) * 1986-02-28 1995-04-27 Canon Kk Drehungsmeßgeber
JPH01235812A (ja) * 1988-03-16 1989-09-20 Matsushita Electric Ind Co Ltd 磁気式ロータリーエンコーダの製造方法
US5435067A (en) * 1991-06-06 1995-07-25 Toshiba Kikai Kabushiki Kaisha Method and apparatus for indexing attachment
JP3724089B2 (ja) * 1996-11-26 2005-12-07 株式会社安川電機 ロータリエンコーダ
JP2001520395A (ja) * 1997-10-17 2001-10-30 ビショップ イノヴェーション リミテッド 光学トルクトランスデュサーの製造方法
JP2001012967A (ja) * 1999-04-28 2001-01-19 Asahi Optical Co Ltd エンコーダおよび磁気式エンコーダを搭載した測量機
JP2001255335A (ja) * 2000-03-09 2001-09-21 Ntn Corp 回転検出機能付軸受
JP4360762B2 (ja) * 2001-03-23 2009-11-11 株式会社リコー 光学式エンコーダ装置
JP2003184901A (ja) * 2001-12-21 2003-07-03 Koyo Seiko Co Ltd パルサーリング付き軸受の製造方法
ES2331614T3 (es) 2004-09-29 2010-01-11 Dr. Johannes Heidenhain Gmbh Metodo para la produccion y el montaje de un cuerpo con una escala de angulo.

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4228719A1 (de) * 1992-08-28 1994-03-03 Schaeffler Waelzlager Kg Kapazitiver Lenkwinkelsensor für ein Kraftfahrzeug
DE19640895A1 (de) * 1996-10-04 1998-04-09 Schaeffler Waelzlager Ohg Wälzlager mit einer integrierten Drehzahlmeßeinrichtung
EP0902257A1 (fr) * 1997-09-11 1999-03-17 Skf France Procédé de fabrication d'un codeur optique pour palier à roulement et palier à roulement correspondant
US6338576B1 (en) * 1999-03-17 2002-01-15 Skf France Instrumented rolling bearing

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
JP特开2006－23172A 2006.01.26

Also Published As

Publication number Publication date
CN101149258A (zh) 2008-03-26
US7676935B2 (en) 2010-03-16
US20080066327A1 (en) 2008-03-20
EP1903316A1 (de) 2008-03-26
JP2008076391A (ja) 2008-04-03
DE502007000411D1 (de) 2009-03-19
EP1903316B1 (de) 2009-01-28
ATE422044T1 (de) 2009-02-15
JP4966140B2 (ja) 2012-07-04
DE102006044359A1 (de) 2008-04-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101149258B (zh) 角度测量系统及其制造方法
CN102384721B (zh) 用于同时测量两个表面区域的双光束彩色点传感器系统的操作方法
JP2008076391A5 (zh)
JP4914436B2 (ja) 回転エンコーダ
US9849555B2 (en) Machine tool
US7150103B2 (en) Method for producing and mounting a body having an angle scaling
US20080042051A1 (en) Rotary optical encoder employing multiple subencoders with common reticle substrate
CN101587241A (zh) 光束扫描装置、激光加工装置、测试方法和激光加工方法
JP5128368B2 (ja) エンコーダ用のスケール及びエンコーダ
US20210010807A1 (en) Optical position-measuring device
JP5264034B2 (ja) 工具部分とシャンクを備えた工作物切削加工用切削工具、並びに切削工具用受容部を備えた工作物加工用装置
CN111279158A (zh) 一种光栅盘及反馈系统
US6470577B1 (en) Angle measuring system and use of this angle measuring system in a spindle arrangement
US6964102B2 (en) Device and method for detecting the rotational movement of an element rotatably mounted about an axis
JP7464446B2 (ja) 角度測定機構および角度測定機構の動作方法
US7432496B1 (en) Encoder scale writing or calibration at an end-use installation based on correlation sensing
US9035232B2 (en) Method for working out the eccentricity and the angular position of a rotating element and device for carrying out such a method
CN1782663B (zh) 具有角刻度的物体
US11187516B2 (en) Angle measuring device
US6425188B1 (en) Optoelectric apparatus for the dimension and/or shape checking of pieces with complex tridimensional shape
CN116642436A (zh) 一种圆光栅偏心误差的校正方法
JP5442174B2 (ja) スケール読み取り装置およびその回転リング
JP3501639B2 (ja) ３次元形状測定装置
US7281851B2 (en) Spindle device utilizing externally pressurized gas bearing assembly
ES2969306T3 (es) Dispositivo para corregir desviaciones de posición de una máquina de mecanización

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant