用于制造力测量体的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于制造力测量体的方法，该力测量体带有至少一个关节部位，该关节部位将力测量体的区域分成两个能彼此偏转的、相连的子区域，其中，实施下列步骤:
[0002]-提供力测量体毛坯件，
[0003]-在力测量体毛坯件上进行材料去除用以制造关节部位，
[0004]-检验子区域的通过关节部位产生的偏转行为是否相应于预先给定的规范，
[0005]-确定能通过材料去除来制造的修正形状，该修正形状补偿所获知的与所述预先给定的规范的偏差，
[0006]-按照以上方法步骤中确定的修正形状借助材料去除来对关节部位几何形状进行修正。
[0007]本发明还涉及一种具有至少一个关节部位的力测量体，所述关节部位将力测量体的区域分成两个能彼此偏转的、连接的子区域，其中，关节部位具有修正部位。
【背景技术】
[0008]已知一种用于制造力测量体的方法，该力测量体具有至少一个关节部位，所述关节部位将力测量体的区域分成两个能彼此偏转的、连接的子区域。在第一步骤中，去除力测量体毛坯件的材料，从而使它分成两个能彼此偏转的子区域。在接下来的方法步骤中，检验子区域的通过关节部位产生的偏转行为是否相应于预先给定的规范。在这里，术语“偏转行为”应当宽泛地理解，并且尤其包括关节部位的可移动性方面、彼此衔接的子区域的偏转方向方面以及转动点的确切位置。将在此测量出的偏差在下一方法步骤中相应地修正，这通过以切削方式(例如通过锉刀)将关节部位上的材料去除来实现。在这种情况下，该材料去除优选地(也可以以机器的方式)由熟练的工人手动操作。
[0009]在该方法的情况下不利的是，这样的关节部位修正通常不能完全消除测量出的偏差。此外，由于切削式的材料去除而对关节部位施加力，所述力会导致由关节部位产生的弯曲体的不期望的塑性变形或者关节部位的材料中的应力。
【发明内容】
[0010]本发明的任务是:在力测量装置的制造过程中改进对关节部位几何形状的修正，从而使其能够无需力地、能再现地、精确且快速地执行，本发明的任务还在于提供一种相应的力测量体。
[0011]该任务与权利要求1的前序部分的特征相结合地通过采用激光来进行用于修正关节部位几何形状的材料去除得以解决。
[0012]优选实施方式是从属权利要求的主题。
[0013]当子区域的通过关节部位产生的偏转行为不相应于预先给定的规范时，则需要进行对关节部位几何形状的修正。例如当力测量体的通过关节部位产生的能彼此偏转的子区域的偏转方向不垂直于关节部位的弯曲平面时或者当该子区域在偏转时通过外部的力作用发生扭曲时就属于上述情况。当在制造关节部位的情况中没有均匀地进行材料去除以至于关节部位在某个位置上具有材料剩余或者隆起时，就会产生这样的缺陷。
[0014]通过根据本发明的方法，能够以几微米的数量级进行很精确的材料去除。因此，通过激光修正可以将由偏心负荷所导致的缺陷在每个修正步骤中降低大约85%，而通过切削式的材料去除通常仅获得每个修正步骤最高50%的效果。这降低所需的修正步骤的数量或者说在相同数量的修正步骤的情况下导致更好的结果。
[0015]通过激光可以有针对性地去除很少的材料或者从材料加工出微米范围中的特别小的形状，这通过通常的方法是不能实现的。因此可以例如通过根据本发明的方法制造力测量体，使得它对于偏心负荷具有高的不敏感性。
[0016]此外，在用于力测量体毛坯件的初次加工的常规技术，也就是铣削或钻孔的情况下，可以去除所产生的硬的表面层，该硬的表面层不利地改变关节部位的可弯曲性。同时，在通过激光进行的材料去除中不发生未去除的材料结构的其它不利的变化，这是因为激光能有针对性地向待去除的材料区域取向，从而使得周围的材料完全不发生例如由于提高的温度输入所导致的改变。在通过激光进行的关节部位几何形状修正中也不产生材料碎肩，这些材料碎肩可能以损害功能的方式污染在该时间点通常已配备若干附加组件(例如用于力补偿的电磁线圈装置)的力测量装置并因此必须花费成本予以除去。
[0017]此外，关节部位中的铣削偏差和转换缺陷通常可以得到补偿。激光关节部位修正的另一个优点是在无需力的情况下进行材料去除。换言之，不在关节部位上施加使其塑性变形的额外的力。此外，在激光的情况下不发生工具磨损，这在修正形状的制造过程中有利于可再现性。
[0018]在根据本发明的方法中使用的修正形状原则上是任意的并可分别适配于具体情况的需要。例如可以考虑具有垂直的凹处棱边的点状凹处或者沟槽。最后，可以通过力测量体的借助激光改善的关节部位几何形状的修正品质来显著地限制这种力测量体的缺陷产品并因此降低制造耗费和制造成本。此外，在自动化的方法执行中，根据本发明的方法是低耗时的。
[0019]在本发明的一种特别的实施方式中，经修正的关节部位具有平行表面区域。换言之，关节部位一侧的表面处于与关节部位的相对置的那侧的表面的平面平行的平面内。通过这样的关节部位形状，力测量体的所产生的两个子区域与没有平行区域的同样数量级的关节部位相比，很容易通过小的外部的力作用就已经可以相对于彼此偏转。关节部位的这种高的敏感性导致可以用相应配置的力测量装置以高的精度确定外部的力作用。
[0020]在另一种实施方式中，经修正的关节部位具有至少一个缝隙，该缝隙将关节部位划分成至少两个接片状的关节部位区域。利用这样的多重关节部位，与同样配置但没有缝隙的关节部位相比可以提高带有缝隙的关节部位的弹性。
[0021]此外，基于采用激光的材料去除的高的形状精度，所有能想到的关节部位形状都是可行的。这是特别有利的，因为关节部位的形状可以相应于子区域上的要求以及子区域之间的可弯曲性地进行选择。
[0022]另一种根据本发明的实施方式的特征是，修正形状可用封闭的数学式表示。这具有如下的优点:可以容易地确定待去除的材料的量并因此通过有针对性的材料去除简化对关节部位几何形状的修正。此外，可通过封闭的数学式表示的形状在机器方面较容易再现并且可生成为任意形状。
[0023]在另一种优选实施方式中，力测量体的能偏转的子区域中的一个是杆臂。通过这样的杆臂能够以力增强或者路程增强的方式测量向着传感器的外部的力作用。因此特别重要的是:杆臂的偏转方向不受有缺陷的关节部位的影响。这会导致外部的力作用的测量值的失真。这种关节部位的通过激光实现的形状精度因此特别重要。
[0024]另一种优选实施方式的特征是，关节部位修正通过自动设备以重复性的方式实施。因为关节部位几何形状的唯一的修正步骤并不强制性地完全消除缺陷，所以相继实施多个这样的修正步骤。在这样的重复性方法的情况下，在每个修正步骤后重新使关节部位经受对其偏转行为的检验并在必要时在下一个修正步骤中重新修正其几何形状。在这种情况下，在每个修正步骤中减小偏心负荷直到它小到可忽略不计。
[0025]结合权利要求7的前序部分的特征，根据本发明的力测量体的特征在于:借助通过激光加工的材料去除来生产关节部位。在这种情况下，本领域技术人员将很容易地识别出所产生的激光典型的结构特征，并且尤其是可以与在常规的切削式加工中产生的结构特征区分开来。根据本发明的力测量体的特征主要在于就其关节部位的偏转行为而言特别精确地符合制造规范，并且允许构建特别精确的力测量装置。
[0026]本发明的其它特征和优点从以下具体说明和附图得出。
【附图说明】
[0027]图1示出一种力测量体的实施方式，该力测量体具有两个由关节部位分开的子区域。在这里，a)示出没有外部的力作用的实施方式，b)示出具有外部的力作用并具有与弯曲平面平行的偏转方向的力测量体的实施方式，c)示出具有外部的力作用并且具有子区域的与弯曲平面不平行的偏转方向的力测量体的实施方式，
[0028]图2示出两个由关节部位分开的子区域，其中，该关节部位
[0029]a)具有关节部位修正部，该关节部位修正部带有双沟槽和平行区域，
[0030]b)具有平坦的凹处，
[0031 ] c)具有均匀地倒圆的凹处，