CN105555477A - 用于检查销的直径尺寸的设备 - Google Patents

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Abstract

一种用于在研磨机上在工作期间检查曲柄轴的曲柄销(15)的直径的设备，其包括V形参考装置(10)、测量装置(6)及支撑装置(4)。支撑装置(4)具有可相对于连接至研磨轮滑座(2)的支撑元件(5)旋转的第一耦接元件(9)，以及可相对于第一耦接元件旋转且承载V形参考装置的第二耦接元件(12)。具有耦接至支撑装置的约束连杆机构(20)的引导构件在曲柄销沿轨迹运动期间引导参考装置与曲柄销啮合，由此限制一部分的移动为沿大体上平行于研磨轮(1)的轮廓的轨迹，同时不干扰支撑装置在检查状态中的移动。用以使设备处于检查状态的控制装置包括与支撑装置协作的推进元件(40)。

Description

用于检查销的直径尺寸的设备
技术领域
本发明涉及一种用于在具有承载研磨轮的研磨轮滑座的数值控制研磨机中在机械加工过程中检查绕几何轴线旋转的销的直径尺寸的设备，其包括适于与要被检查的销协作的参考装置；可与参考装置一起移动的测量装置；用于支撑参考装置及测量装置的支撑装置，该支撑装置包括适于被固定至研磨轮滑座的支撑元件，耦接至支撑元件以绕平行于几何轴线的第一旋转轴线旋转的第一耦接元件，承载参考装置并被耦接至第一耦接元件以相对于第一耦接元件绕平行几何轴线的第二旋转轴线旋转的第二耦接元件；与支撑装置相关联以用于将参考装置的配置引导至销上并朝向设备的检查状态的引导机构；用于控制设备从静止位置到检查状态到从检查状态到静止位置的自动位移的控制装置。
背景技术
具有所述特征的设备，例如用于在研磨机在加工过程中检查在曲柄轴中绕几何轴线沿轨迹运动旋转的曲柄销的直径尺寸的设备已经在公开号为WO-A-9712724的国际专利申请中公开(由本发明的申请人申请的)。
具体地，根据在所引用的国际申请案中示出和描述的实施方式，设备包括搁置在要被检查的曲柄销上且大体上基于重力作用而保持与曲柄销的表面的正确协作的V形参考装置，以及与V形参考装置相关联的引导设备，该引导设备具有包括适当的表面的元件，该适当的表面适于在从离开位置移动至操作位置期间与相同的曲柄销啮合。
在国际专利申请案WO-A-9712724中的方案可保证(从计量学的观点)具有小惯性力及出色的结果，而且具有相等的特征的设备(由本发明的申请人所制造)的性能确认了该解决方案的有效性及可靠性。
然而，在一些情况中，在工具机中没有足够的用于检查设备的空间的情况下，包括引导设备的检查设备可能会难以或者不能使用，即引导设备无法提供足够的表面特征来保证与要被检查的曲柄销的正确协作。
在由本发明的申请人所申请的公开号为EP-A-1118833的欧洲专利申请中示出了不同的或额外的引导设备，其中引导机构的限制装置包括轴杆，其可以在连接至耦接元件的一侧的内部管状元件内滑动，且其两端与其他耦接元件及固定部分的止动元件啮合(在V形参考装置朝向要被检查的销的闭合移动阶段)。在此阶段中会形成一个四边形，由于轴杆的端部与止动元件之间的滑动摩擦，该四边形的几何形状在闭合移动时会发生变化。但是，这允许保持引导作用，直至V形参考装置和要被检查的工件之间发生接触，随后轴杆的至少一端从对应的抵靠元件分离。
此解决方案也获得出色的实际结果。然而，当被加工的曲柄销的绕轨迹旋转的速度增加时，以上的方案可能会因为当V形参考装置接触旋转销时V形参考装置的“反弹”，以及在相同的V形参考装置和要被检查的销的表面之间发生的未被发觉及不希望的分离而导致有问题。这些问题对于设备和工具机的其他元件的完整性而言可能有严重的后果，尤其是当V形参考装置以不可忽略的距离移离适当的轨迹以绕过销时，会遭受打击和破损。
发明内容
本发明的目的是实现用于在工具机在机械加工过程中检查旋转销的直径尺寸或形状的设备(例如在用于在处理中检查在研磨机中具有轨迹运动的曲柄销)，以确保与根据所引用的专利申请中的设备在精确度及重复性方面具有相同的效能，并且以简单和廉价的装置提高可靠性和避免故障。
根据权利要求1所述的检查设备可解决此问题。
附图说明
现在参考以非限制性示例给出的在附图中所示的优选实施方式来描述本发明，其中：
图1是安装在用于曲柄轴的研磨机的研磨轮滑座上的根据本发明第一优选实施方式的检查设备的一些元件的示意性侧视图；
图2至图7是图1所示的设备的实施方式在不同工作状态中的侧视图(局部视图以及省略了一些细节)；
图8是处于图5所示的状态的设备的一些元件的局部及放大截面图；
图9是图2至图8所示的设备的立体图；
图10是安装在用于曲柄轴的研磨机的研磨轮滑座上的根据本发明第二优选实施方式的检查设备的一些元件的示意性侧视图；
图11是安装在用于曲柄轴的研磨机的研磨轮滑座上的根据本发明第三优选实施方式的检查设备的一些元件的示意性侧视图；以及
图12是安装在用于曲柄轴的研磨机的研磨轮滑座上的根据本发明第四优选实施方式的检查设备的一些元件的示意性侧视图。
具体实施方式
图1示出本发明的设备的第一优选实施方式，并以示意性的方式示出用于研磨曲柄轴的计算机数值控制(CNC)研磨机的部分(本身已知的)，特别是承载适于绕中心轴3旋转的研磨轮1的研磨轮滑座2。工作台包括主轴及正中心(未示出)，其限定旋转的几何轴线8，平行于中心轴3。要被加工的曲柄轴以其主要轴线与几何轴线8对准的方式被安装到工具机上。因此，曲柄轴的每个曲柄销(在图中仅显示了一个曲柄销，其以元件符号15来指示)绕几何轴线8进行轨迹运动，且可处于除了其他位置外上方位置15’和下方位置15”。虽然曲柄销15偏心地绕几何轴线8旋转(相对于几何轴线8以圆形轨迹运行)，但是曲柄销15相对于研磨轮滑座2的轨迹可大体上由以虚线表示且以元件符号16指示的圆弧来表示。
根据本发明的设备包括承载适于在加工过程中与要被检查的销15协作的参考装置10的支撑臂110。在一个示例中，参考装置10是V形装置，其具有适于与曲柄销15的表面接合的参考表面和支撑表面。有利地，V形装置可以具有比另一侧边长的侧边，且被配置在相对于研磨轮1最远的位置(如图所示)，以提供额外的引导效果并且帮助参考装置10进入到以轨迹运行的销15上。本身已知的测量装置6(与例如在已引用的公开号为EP-A-1118833的专利申请中所示的相同)被连接到参考装置且与参考装置一起移动，其检测触头17的径向位移，且被电连接至处理及显示单元100，该处理及显示单元100又连接至(以本身已知的方式且未示出)研磨机的数值控制。触头17被连接至参考装置10，以接触要被检查的曲柄销15的表面，且能沿着测量方向(其对应于V形参考装置10的二等分线，或相对于其稍微地成角度)移动，并且在相对的参考表面及支撑表面之间穿过V形参考装置10。
用于以可移动的方式支撑V形参考装置10和测量装置6的支撑装置4包括适于被固定至研磨轮滑座2的支撑元件5。通过第一枢轴(其限定平行于要被检查的曲柄轴的旋转几何轴线8的第一旋转轴线7)，第一耦接元件9被耦接至支撑元件5，以绕第一旋转轴线7旋转。通过第二枢轴(其限定平行于旋转几何轴线8的第二旋转轴线11)，第二耦接元件12进而被耦接至第一耦接元件9，以相对于第一耦接元件9绕第二旋转轴线11旋转。通过第二枢轴，承载参考装置10的支撑臂110进而可旋转地耦接至第一耦接元件9和第二耦接元件12，以相对于第一耦接元件9和第二耦接元件12绕第二旋转轴线11旋转。由于在处理中要被检查的曲柄销15相对于研磨轮滑座2沿着圆弧16移动(如前所述)，当参考装置10靠在曲柄销15时，其以相似的轨迹运行，且具有从顶部至底部和从底部至顶部的交替运动，其频率(每分钟数转或数十转)相等于曲柄销15的轨迹运动的频率。这从以下事实导出：根据本发明的检查设备是由研磨轮滑座2承载的，在以数值控制的现代研磨中，研磨轮滑座2在曲柄销15的轨迹运动期间执行曲柄销15的机械加工，其追踪曲柄销15以保持研磨轮1接触要被研磨的表面。明显地，用于移除加工余量的封闭移动增加了“追踪”的横向运动。
引导机构与支撑装置4相关联，以引导在曲柄销15上的V形参考装置10的配置，即朝向设备的检查状态，且在研磨轮滑座2及第二耦接元件12之间包括约束连杆机构20。特别地，约束连杆机构20包括第三耦接元件22，其通过第三枢轴而耦接至第二耦接元件12以便绕平行于几何轴线8且与第二旋转轴线11隔开的第三旋转轴线21旋转；以及第四耦接元件24，其耦接至支撑元件5以便绕平行于几何轴线8且与第一旋转轴线7隔开的的第四旋转轴线25旋转。第三耦接元件22及第四耦接元件24彼此连接，以使得它们能够绕平行于该几何轴线8的第五旋转轴线23相互旋转。引导机构进一步包括止挡表面33及支承表面27。止挡表面33连接至支撑元件5且与研磨轮滑座2一体。支承表面27连接至第四耦接元件24，其适于与止挡表面33啮合。止挡表面33可以由例如凸轮的抵靠元件30来限定，该抵靠元件30大体上是以可轴向地旋转的方式耦接至支撑元件5的圆柱状元件，其具有部分地限定止挡表面33的可变半径的侧表面并具有缩减的半径的扇形部31，其功能将在稍后被描述。同样的，支承表面27可以由耦接至第四耦接元件24的滚轮28实现，滚轮28适于绕平行于几何轴线8的第六旋转轴线29惰转，且包括限定支承表面27的例如圆柱状表面的旋转表面。在第四耦接元件24及研磨轮滑座2的固定部分(例如与支撑元件5一体的部分，其在图中以元件符号38指示)之间配置的拉力弹簧37有助于在设备的操作过程中保持在滚轮28的支承表面27及凸轮30的止挡表面33之间的接触，如在下文中所描述的那样。
不同的元件的配置及尺寸使得当支承表面27接触止挡表面33时(即图1所示的配置)，第五旋转轴线23相对于第一旋转轴线7的位置以及第一耦接元件9和第三耦接元件22(其大体上彼此平行)的共同位置被限定。以此方式，在支承表面27和止挡表面33之间接触的位置，第一旋转轴线7、第二旋转轴线11、第三旋转轴线21以及第五旋转轴线23对应平行四边形结构的顶点。该结构包括第一耦接元件9和第三耦接元件22(其彼此相对且彼此平行)，以及在旋转轴线11和21之间的第二耦接元件12的区段和平行于该区段的“虚拟”边(在上述位置由第一旋转轴线7和第五旋转轴线23之间的距离代表)。在此状态中(称为引导状态)，止挡表面33与约束连杆机构20协作。该约束连杆机构20和支撑装置4实现平行四边形结构，且V形参考装置10在重力的作用下也必然沿由平行四边形结构所限定的圆形轨迹移动。特别地，该轨迹平行于研磨轮1的轮廓且与研磨轮1的轮廓间隔减少的距离(通常几毫米，虽然在图1中为清楚起见该距离被放大示出)。
根据本发明的检查设备进一步包括耦接及限制机构60，其适于允许V形参考装置10相对于平行四边形结构绕平行于几何轴线8的振荡轴线进行有限的角运动。耦接及限制机构60可以通过以下的结构来实现：与支撑臂110一体的中央参考部分111，和与第二耦接元件12一体的并被配置为彼此相对的两个止挡件62、63，止挡件62、63用于接触中央参考部分111的相对的表面112、113。止挡件62、63和相对的表面112、113限定一对机械抵靠件以限制该有限的角运动的范围。根据一个替代性的实施方式，止挡件62、63与支撑臂110是一体的，而中央参考部分11与第二耦接元件12是一体的。推进装置(例如弹簧65)被配置于固定至第一耦接元件9的第一卡钩元件66和固定至支撑臂110的第二卡钩元件67之间。
用于控制设备从静止位置至检查状态(或从检查状态至静止位置)的自动位移的控制装置39包括驱动构件(在图1中以元件符号41指示)和推进元件40。驱动构件具有电动马达，其控制沿着第一旋转轴线7配置的轴杆的旋转。推进元件40在限定第一旋转轴线7的枢轴处连接至支撑元件5及至驱动构件41。驱动构件41适于使得推进元件40绕第一旋转轴线7顺时针及逆时针旋转。推进元件40具有限定推进表面42的突出部分，推进表面42适于与在第一耦接元件9的周边位置且从侧壁突出的横档13协作(即是接触)。在本发明的第一优选实施方式中，作为抵靠元件的凸轮30与推进元件40是一体的，而以第一旋转轴线7为中心的止挡表面33适于与推进元件40一起旋转。
止动元件34、35分别与第一耦接元件9和支撑臂110为一体的，且适于相互接触(在弹簧37的推力下)以在朝向静止位置返回的阶段的运动过程中限定两个元件9和12之间的闭合角度。
两个安全止挡件44和45分别与第四耦接元件24及支撑元件5为一体的，且适于相互接触以限定在平行四边形结构和轮1之间的闭合角度，且更具体地避免平行四边形结构闭合，并因此避免当(对于一些不可预测的错误时)参考装置10在其闭合移动中不能成功地拦截循以轨迹运行的曲柄销15，参考装置10撞击轮1。
图2、图3、图4和图5示出支撑装置4的实施方式在四个不同的工作时刻的侧视图。具体地，图2示出参考设备的静止或非操作位置，其中V形参考装置10被抬起。图5示出在操作状态的设备，且具体地是在机械加工曲柄销15的时刻，其中V形参考装置10被设置在曲柄销15上，且触头17的移动被测量装置6检测，测量装置6将与被加工的曲柄销15的直径尺寸相关的信号提供给处理及显示单元100。图3示出引导状态的中间配置(在静止位置和检查状态之间的移动)，其中止挡表面33接触支承表面27。在图4的情况中，由于一个不可预测的故障，V形参考装置10在进近过程中错过了销15并超越了下方位置15”。
在图9的立体图中也可看出(其示出处于中间配置的图2至图5的检查设备)，第四耦接元件24是叉形的，其枢接在其自由端26的支撑元件5(以已知的方式，未示出)以限定第四旋转轴线25，及枢接在限定第五旋转轴线23的中央区域36处的第三耦接元件22上。
以下将描述根据本发明的设备在机械加工曲柄销15时的一些工作阶段的行为。
检查设备朝向静止位置的缩回通常是由研磨机的数值控制所控制的。该缩回通常会在(基于检查设备的测量信号)检测到曲柄销15已经达到所需的(直径)尺寸时发生。该缩回是通过以下发生的：利用驱动构件41引起推进元件40的顺时针旋转(参考附图)而使得推进表面42接触横档13，并因此引起第一耦接元件9及支撑装置4的其他元件的顺时针旋转(一直参考附图)，以抬起参考装置10(例如在图2中所示的位置)。在该移动期间，作为上述旋转的结果，止动元件34和35相互接触，限制在第一耦接元件9和第二耦接元件12之间的闭合角度，以避免V形参考装置10与工具机的部件发生碰撞。之后，可以继续加工曲轴的其它部分。或者，如果结束曲轴的加工，工件可以被手动地或自动地卸载。
当新的曲柄销15需要被加工时，其被带到研磨轮1的前端，且设备移动到检查状态。这通过对研磨机及控制装置39的驱动构件41的数值控制而引起推进元件40的逆时针旋转(参考附图)并由此释放推进表面42施加到横档13上的推力而发生。因此，第一耦接元件9，第二耦接元件12和支撑装置4的其他元件在重力作用下(即检查设备的元件本身的重量)旋转，且V形参考装置10移动朝向曲柄销15，在此期间曲柄销15可根据其本身的轨迹轨迹移动。具体地，在第一阶段的移动中，止动元件34、35彼此接触，同时止挡件62抵靠中央参考部分111的表面112。
在一定量的旋转后及当V形参考装置10移动朝向沿轨迹运动的销15和朝向研磨轮1时，轮28的支承表面27靠在抵靠元件30的止挡表面33(图3)，而弹簧37帮助保持支承表面27及止挡表面33之间的接触。从此时开始，支撑臂110相对于约束连杆机构20旋转。中央参考部分111的位置改变，且在止挡件63及表面113之间的推力引起止动元件34和35分离。如所上述，由于叉部24的位置及因此第五旋转轴线23的位置是固定的，因而限定以旋转轴线7、11、21及23为顶点的平行四边形，V形参考装置10按照平行于研磨轮的轮廓的圆形轨迹(图3)，并在研磨轮1的预定距离(例如2或3毫米)处，在沿着一个V形参考装置10可以在销15进行轨迹运动的任何时间触摸销15的区段中被引导朝向曲柄销15移动。
在V形参考装置10接触曲柄销15(曲柄销15可能以高的旋转速度(例如100rpm)沿轨迹移动)时，一对机械抵靠件限制V形参考装置10相对于轮1的不必要的移动，即由于V形参考装置10撞击沿轨迹运动的销15时可能发生反弹而引起的移动。该移动可能会导致已知的设备或甚至机床的不同部分破损及引起危险情况。具体地，如果V形参考装置10作为撞击销15的结果移离研磨轮1以爬过沿轨迹运动的销15时，这种问题可能会发生。更具体地，由中央参考部分111和两个止挡件62和63限定的机械抵靠件限制参考装置10绕平行于几何轴线8的振荡轴线的振动。图6和图7示出两个实例，其中发生不希望的及具有潜在危险的V形参考装置10的移动(移离研磨轮1)。支撑臂110相对于包括第二耦接元件12的平行四边形结构的旋转(参考附图为顺时针)被止挡件62和中央参考部分111的表面112之间的接触限制。另一止挡件63和中央参考部分111的另一表面113之间的接触限制V形参考装置朝向研磨轮1移动。
如上所述，在引导状态的由平形四边形所限定的圆形轨迹具有有限的大小，其足以确保在该区段中参考装置10能够接触销15。
轨迹区段是由顶点和底点限定的，其中顶点对应于在支承表面27和抵靠元件30的止挡表面33之间的第一接触点，而底点是由作为抵靠元件30的凸轮的形状及其角布置限定的。具体地，抵靠元件30的形状和配置使得在推进元件40的整体旋转期间，在上述的轨迹区段的末端处，当参考装置10已确实接触要被检查的销15时，具有缩减的半径的扇形部31是面对支承表面27的。在工作状态或设备的检查状态中，支承表面27与止挡表面33是隔开的以避免第一耦接元件9和第二耦接元件12的自由移动。实际上，在检查阶段期间，由于第一耦接元件9和第二耦接元件12在重力下和在曲柄销15的推力作用下(抵抗检查设备的元件的重力)的移动，销15和参考装置10之间的适当协作被保持。应当理解的是，有时候，在支承表面27和止挡表面33之间发生接触前，V形参考装置10的表面可接触沿轨迹运动的销15。更具体地，V形参考装置10的两侧与曲柄销15的完整啮合可以在没有引导机构参与的情况下发生。这在销15具有相对大的尺寸时可能发生。在此情况中，在检查状态期间，V形参考装置10与研磨轮1保持的距离大于由上述平行四边形结构限定的距离。
在更一般及常见的情况下，例如(但不限于此)，当销15具有较小尺寸时，以下的情况可能会发生:在销15第一次接触V形参考装置10后，随后的或已经发生的支承表面27与止挡表面33之间的协作以及所产生的V形参考装置10沿圆形轨迹的运动防止V形参考装置10与销15的适当的、完全的啮合，该啮合只能在推进元件40的旋转移动结束(当作为抵靠元件30的具有凸轮的缩减半径的扇形部31面向支承表面27时)，及V形参考装置10的移动不再受限于平行四边形结构时发生。
因此，具有约束连杆机构20的引导机构允许获得V形参考装置10朝向要被检查的销15的导向移动，此导向移动在适当的检查状态中允许V形参考装置10到销15的动态插入。当处于由控制装置39控制的自动位移的点处时，支承表面27和止挡表面33之间发生接触，及因此V形参考装置10朝向研磨轮1的闭合移动被限制时，约束连杆机构20执行其引导功能，以引导V形参考装置10沿大体上平行于研磨轮1的轮廓的轨迹移动。沿该轨迹的导向移动一直发生，直至V形参考装置10与销15之间的适当协作发生，且在根据图1至图9的第一优选实施方式，直至作为抵靠元件30的凸轮的止挡表面33离开支承表面27。之后，引导机构不会以任何方式限制第一耦接元件9和第二耦接元件12在检查阶段期间的自由移动，因而可保证在此阶段中V形参考装置10(和与其连接的触头17)和要被检查的沿轨迹运动的销15之间的适当协作。
如果V形参考装置10由于一些不可预测的故障在其闭合运动时不能够截获销15并超出下方位置15”(图4)，并且止挡表面33离开支承表面27，那么如上所述，安全止挡件44和45的彼此接触可防止V形参考装置10碰撞研磨轮1。应该理解的是，在附图中所示的其他配置中，安全止挡件44和45彼此分隔一个非常小的距离(在图中未必可以清楚看出)。
相对于已知的解决方案，例如根据公开号为EP-A-1118833欧州专利申请，根据本发明的设备的结构包括约束连杆机构20，通过限定实际的平行四边形的可能性以及在组件之间大体缺少滑动摩擦，而允许获得以较高精确度引导的参考装置10的移动。
此外，如已经提到的，根据本发明的引导机构的结构允许以简单及可靠的方式实现限制参考装置10远离研磨轮1的不必要的移动的机构。
图10示出本发明的第二优选实施方式，其中支撑臂110’与第二耦接元件12是一体的，且包括不同的耦接及限制机构70。耦接及限制机构70包括螺柱71和凹槽72。螺柱71相对于约束连杆机构20的第三耦接元件22是固定的。凹槽72形成于第二耦接元件12中，其接收螺柱71及推进装置或弹簧75。弹簧75推压螺柱71的表面和凹槽72的表面，该两个表面限定彼此相对的一对机械抵靠件。
该设备的操作大体上与参考图1至图9所述的相同，至少对于引导状态而言(其中V形参考装置10由平行四边形结构引导朝向检查状态)。在V形参考装置10和要被检查的销15之间发生接触前，螺柱71在凹槽72中的位置弹簧75稳定地限定，由此限定第三旋转轴线21。当V形参考装置10接触要被检查的销15时，V形参考装置10从销15接收的推力克服弹簧75施加的力，允许参考装置10相对于平行四边形结构绕振荡轴线(在此示例中，振荡轴线与第二旋转轴线11重合)作有限的角移动。如在图1至图9的情况中，在检查阶段期间，由于第一耦接元件9和第二耦接元件12在重力下和在曲柄销15的推力作用下(抵抗检查设备的元件的重力)的移动，在参考装置10与销15之间的适当协作能够被保持。
耦接及限制机构70，更具体地是夹置有弹簧75的螺柱71的表面和凹槽72的表面(代表机械抵靠件)，限制了参考装置10远离研磨轮1的不必要的移动，例如上述在V形参考装置10撞击沿轨迹运动的销15时可能会发生的反弹。
第二优选实施方式可以包括替代的结构。例如，耦接及限制机构70的螺柱71可固定至第二耦接元件12而不固定至第三耦接元件22。此外，耦接及限制机构70的凹槽72可形成在第三耦接元件中而不是在第二耦接元件12中。
图11示出本发明的第三优选实施方式。与上述实施方式不同的是，承载参考装置10的支撑臂110”可旋转地耦接至第二耦接元件12和第三耦接元件22，使得其可以相对于第二耦接元件12和第三耦接元件绕第三旋转轴线21旋转。该实施方式还具有不同的耦接及限制机构80，其包括叉形件81。虽然在图11中叉形件81被示出为大体上与支撑臂110”一体，但是其也可以为刚性地耦接至支撑臂110”的独立的元件。叉形件81包括两个彼此相对的止挡件82和83，其适于接触第二耦接元件12的相对表面122、123以限定及限制有限的角移动的范围。耦接及限制机构80亦包括推进装置或弹簧85，其促使其中一个止挡件抵靠第二耦接元件12的表面(在图11的示例中，其促使止挡件82抵靠表面122)。
图11的设备操作大体上与参考图1至图9所述的相同，至少对于引导状态而言(其中V形参考装置10由平行四边形结构引导朝向检查状态)。在V形参考装置10与要被检查的销15之间发生接触前，支撑臂110”(及因此该参考装置10)相对于第二耦接元件12(及因此平行四边形结构)的位置被弹簧85稳定地限定。当V形参考装置10接触要被检查的销15时，V形参考装置10从销15接收的推力克服弹簧85施加的力，允许支撑臂110”和其承载的参考装置10相对于平行四边形结构绕振荡轴线(在此示例中，振荡轴线与第三旋转轴线21重合)作有限的角移动。如在图1至图9的情况中，在检查阶段期间，由于第一耦接元件9和第二耦接元件12在重力下和在曲柄销15的推力作用下(抵抗检查设备的元件的重力)的移动，在参考装置10与销15之间的适当协作能够被保持。
耦接及限制机构80，更具体地是止挡件82和83以及第二耦接元件12的相对表面122、123(代表机械抵靠件)，限制了参考装置10相对于平行四边形结构(朝向或远离研磨轮1)的不必要的移动，例如上述在V形参考装置10撞击沿轨迹运动的销15时可能会发生的反弹。
本发明类似于图11中所示的实施方式可包括与所示的不一样的变化。例如，振荡轴线可以被配置在与第三旋转轴线21或图中其它旋转轴线不一样的位置，和/或叉形件81的形状及配置可以不一样。例如，叉形件81除了已经提及的结构(与支撑臂110”一体或作为刚性地耦接至支撑臂110”的独立的元件)之外，还可以包括配置在第三耦接元件22(而不是第二耦接元件12)的两侧的止挡件82和83，其适于接触第三耦接元件22(而不是第二耦接元件12)的相对表面。
此外，图10和图11示意性地示出抵靠元件30’(耦接至支撑元件5，不同于凸轮30)及因此例如为平面的止挡表面33’。在这些实施方式中，当在引导状态第四耦接元件24的支承表面27接触抵靠元件30’的止挡表面33’时，约束连杆机构20和支撑装置4实现平行四边形结构，由此限制V形参考装置10在重力的作用下沿由平行四边形结构所限定的圆形轨迹移动。更具体地，该轨迹平行于研磨轮1的轮廓且与研磨轮1的轮廓间隔减少的距离。
图12示出本发明的第四优选实施方式，其与上述实施方式不同的是，本实施方式不具有耦接及限制机构。如第二优选实施方式，支撑臂110’被固定至第二耦接元件12。
图12的设备的操作大体上与参考图1至图9所述的相同，特别是相对于引导状态(其中V形参考装置10由平行四边形结构引导一个区段)和检查状态(其中由于第一耦接元件9和第二耦接元件12在重力下和在曲柄销15的推力作用下(抵抗检查设备的元件的重力)的移动，在参考装置10与销15之间的适当协作能够被保持)而言。因此，图12的设备具有根据上述实施方式的设备的相同的主要优点，且具有更简单的结构，和适于检查以较低的速度旋转的曲柄销(由参考装置及沿轨迹移动的销之间的撞击所产生的应力和推力也较低)。
根据本发明的检查设备可以包括其他结构性的差异，例如不同的元件的形状、尺寸及位置。
例如，在保持上述功能及特征的同时，抵靠元件30可被配置在其与推进元件40一体时的位置不同的位置。
根据一个替代性实施方式，控制装置39的推进元件可以不同的方式实现，例如，如已知的双作用型液压缸，其可作用在支撑装置4的不同的表面上。
根据本发明的设备虽然特别适于在过程中检查以轨迹运行的曲柄销，但是明显地，根据本发明的设备可以用于检查已被加工的或要被加工的以轨迹运行的销的尺寸或形状，以及用于在加工前或加工时或加工后检查绕其自身轴线旋转的销。

Claims (18)

1.一种用于在具有承载研磨轮(1)的研磨轮滑座(2)的数值控制研磨机中在机械加工过程中检查绕几何轴线(8)旋转的销(15)的直径尺寸的设备，所述设备包括：
参考装置(10)，其适于与要被检查的销(15)协作；
测量装置(6)，其可与参考装置(10)一起移动；
支撑装置(4)，其用于支撑参考装置(10)及测量装置(6)，所述支撑装置(4)包括
支撑元件(5)，其适于被固定至研磨轮滑座(2)；
第一耦接元件(9)，其耦接至支撑元件(5)以绕平行于几何轴线(8)的第一旋转轴线(7)旋转；以及
第二耦接元件(12)，其承载参考装置(10)并被耦接至第一耦接元件(9)，以相对于第一耦接元件(9)绕平行几何轴线(8)的第二旋转轴线(11)旋转；
引导机构，其与支撑装置(4)相关联以用于将参考装置(10)的配置引导至销(15)上，并朝向所述设备的检查状态；以及
控制装置(39)，其用于控制所述设备从静止位置到检查状态到从检查状态到静止位置的自动位移；
其特征在于，所述引导机构包括在研磨轮滑座(2)与第二耦接元件(12)之间约束连杆机构(20)，约束连杆机构(20)包括
第三耦接元件(22)，其耦接至第二耦接元件(12)以绕平行于几何轴线(8)且与第二旋转轴线(11)隔开的第三旋转轴线(21)旋转；
第四耦接元件(24)，其耦接至支撑元件(5)以绕平行于几何轴线(8)且与第一旋转轴线(7)隔开的第四旋转轴线(25)旋转；
第三耦接元件(22)和第四耦接元件(24)彼此耦接以绕平行于几何轴线(8)的第五旋转轴线(23)一起旋转。
2.根据权利要求1所述的设备，其中所述引导机构包括耦接至支撑元件(5)的止挡表面(33；33’)，以及耦接至第四耦接元件(24)的支承表面(27)；支承表面(27)适于在引导状态中接合止挡表面(33；33’)，以限定第五旋转轴线(23)相对于第一旋转轴线(7)的位置以及限定第一耦接元件(9)和第三耦接元件(22)大体上彼此平行的相互配置。
3.根据权利要求2所述的设备，其中，在支承表面(27)和止挡表面(33；33’)之间接触时，第一旋转轴线(7)、第二旋转轴线(11)、第三旋转轴线(21)及第五旋转轴线(23)定位于平行四边形结构的顶点。
4.根据权利要求2或权利要求3所述的设备，其中止挡表面(33；33’)由可轴向地旋转且耦接至支撑元件(5)的止挡元件(30)限定。
5.根据权利要求4所述的设备，其中止挡元件(30)具有大体上呈圆柱状的元件的形状并且示出具有缩减半径的扇形部(31)，所述大体上呈圆柱状的元件具有侧面，该侧面具有部分地限定止挡表面(33)的可变的半径。
6.根据权利要求2至5中任一项所述的设备，其中约束连杆机构(20)包括滚轮(28)，滚轮(28)耦接至第四耦接元件(24)且适于绕平行于几何轴线(8)的第六旋转轴线(29)惰转，滚轮(28)包括旋转表面，该旋转表面限定适于与止挡表面(33；33’)协作的支承表面(27)。
7.根据前述任一权利要求所述的设备，其中控制装置(39)包括驱动构件(41)以及耦接至支撑元件(5)和该驱动构件(41)的推进元件(40)，其适于绕第一旋转轴线(7)旋转且包括推进表面(42)，推进表面(42)适于与第一耦接元件(9)协作以控制所述设备从静止位置至检查状态的自动位移。
8.根据权利要求4或权利要求5所述的设备，其中该控制装置(39)包括驱动构件(41)以及耦接至支撑元件(5)和驱动构件(41)的推进元件(40)，其适于绕第一旋转轴线(7)旋转且包括推进表面(42)，推进表面(42)适于与第一耦接元件(9)协作以控制所述设备从静止位置至检查状态的自动位移，止挡元件(30)与推进元件(40)一体形成以使得止挡表面(33；33’)定心于第一旋转轴线(7)上。
9.根据权利要求8所述的设备，其中约束连杆机构(20)包括滚轮(28)，滚轮(28)耦接至第四耦接元件(24)且适于绕平行于几何轴线(8)的第六旋转轴线(29)惰转，滚轮(28)包括旋转表面，该旋转表面限定适于与止挡表面(33；33’)协作的支承表面(27)。
10.根据前述任一权利要求所述的设备，其进一步包括耦接及限制机构(60；70；80)，其适于允许参考装置(10)相对于约束连杆机构(20)绕平行于该几何轴线(8)的振荡轴线进行有限的角移动。
11.根据权利要求10所述的设备，其中耦接及限制机构(60；70；80)包括
至少一对机械抵靠件(62、112、63、113；71、72；82、122、83、123)，其适于限定及限制该有限的角度移动的范围；以及
推进装置(65；75；85)，其适于将至少一对机械抵靠件(62、112、63、113；71、72；82、122、83、123)彼此推靠。
12.根据权利要求10或权利要求11所述的设备，其包括支撑臂(110；110”)，其适于承载参考装置(10)及测量装置(6)，且被耦接至可绕振荡轴线旋转的第二耦接元件(12)。
13.根据权利要求12所述的设备，其中耦接及限制机构(60；80)包括两个止挡件(62、63；82、83)，其彼此相对且与支撑臂(110；110”)和第二耦接元件(12)中的一个一体形成，以限定及限制该有限的角度移动的范围。
14.根据权利要求12或权利要求13所述的设备，其中支撑臂(110)可旋转地耦接至第一耦接元件(9)，所述振荡轴线与第二旋转轴线(11)重合。
15.根据权利要求12或权利要求13所述的设备，其中支撑臂(110”)可旋转地耦接至第三耦接元件(22)，所述振荡轴线与第三旋转轴线(21)重合。
16.根据权利要求13所述的设备，其中耦接及限制机构(80)包括叉形件(81)，其刚性地耦接至支撑臂(110”)或由支撑臂(110”)一体地限定，叉形件(81)限定两个止挡件(82、83)，其适于接触第二耦接元件(12)的相对表面(122、123)以限定参考装置(10)相对于第二耦接元件(12)的该有限的角度移动的范围。
17.根据前述任一权利要求所述的设备，其用于检查绕几何轴线(8)沿轨迹旋转的销(15)。
18.根据权利要求17所述的设备，其中所述参考装置(10)是V形装置，其具有用以啮合销(15)的表面的支承及参考表面。
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