CN109000607A - 用于测量齿形旋转物体的周向齿形轮廓的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种用于测量齿形旋转物体的周向齿形轮廓的方法和装置。根据该解决方案,可以通过相对低成本的装置(1)来精确和快速地测量许多齿形旋转物体(90)的各种周向齿形轮廓(93)。简而言之,本发明的主要特征是通过两个不对称且锋利的示踪手指(11,12)的检测跟踪动作形成的,其中所述检测跟踪动作发生在示踪手指和周向齿之间的相反旋转方向(41,42)的相对齿形侧面(91,92)处。

Description

用于测量齿形旋转物体的周向齿形轮廓的方法和装置
技术领域
本发明涉及一种用于准确测量齿形旋转物体的内部或外部齿部的周向齿形轮廓的至少一部分的方法和装置。其中所述周向齿形轮廓出现在垂直于齿形旋转物体的中心旋转轴线的横截面中,其中,相对于多对彼此相反的第一和第二齿形侧面,所述周向齿形轮廓具有多对彼此相反的第一和第二轮廓侧面,分别对应于所述齿形的多个齿部。
背景技术
与本发明结合使用的齿形旋转物体,可以是许多不同类型,形式和尺寸。例如,它可以是一个带齿的盘,滚筒,辊,轴,轮,花键计,或诸如此类。这可能是至少部分锥体和/或非锥形的,它的齿形可能是至少部分螺旋形和/或非螺旋形的。它可以具有大的尺寸,如用于汽车的齿轮箱,以及小的尺寸,如用手表的机械机构。
已知有各种用于检测旋转物体的周向齿形轮廓缺陷的各种测试装置。例如,US2003/0037626A1公开了一种通过与配合齿轮,通常是一个主齿轮,进行无间隙滚动来测试齿轮的装置。然而,这种已知的齿轮测试装置不适合用于精确测量旋转物体的周向齿轮廓。
为了精确测量物体的轮廓,包括旋转物体的周向齿轮廓,各种多维数控测量装置是已知的。例如,WO2013060317A1公开了一种这样的测量装置。这些装置的其中一个缺点是价格昂贵。这些装置的另一缺点在于,在许多情况下测量特定的周向齿轮形轮廓,需要较长的操作时间才能获得准确的测量结果。
发明内容
本发明的目的是提供一种解决方案,根据该解决方案,可以通过相对低成本的装置来精确和快速地测量许多齿形旋转物体的各种周向齿形轮廓。
因此,本发明提供了一种用于精确地测量齿形旋转物体的内部或外部齿部的周向齿形轮廓的至少一部分的方法,其中所述周向齿形轮廓出现在垂直于齿形旋转物体的中心旋转轴线的横截面中,其中,相对于多对彼此相反的第一和第二齿形侧面,所述周向齿形轮廓具有多对彼此相反的第一和第二轮廓侧面,分别对应于所述齿形的多个齿部。该方法包括:
提供一种装置,包括:
装置框架,
保持结构,其连接到所述装置框架并且被构造成能够有效保持齿形旋转物体的状态,
追踪结构,其连接到所述装置框架并且包括第一示踪手指和第二示踪手指,其中所述第一示踪手指包括第一示踪斜面和第一示踪点,其中第一示踪手指的所述第一示踪斜面在其纵向方向上不对称地变窄直到所述第一示踪点,为第一示踪手指的自由端。其中所述第二示踪手指包括第二示踪斜面和第二示踪点,其中第二示踪手指的所述第二示踪斜面在其纵向方向上不对称地变窄直到所述第二示踪点,为第二示踪手指的自由端,
驱动结构,其被构造成在有效保持状态下,实现齿形旋转物体和第一示踪手指之间的在围绕所述中心旋转轴的第一旋转方向上的第一相对旋转,并实现在围绕所述中心旋转轴的第二旋转方向上,齿形旋转物体和第二示踪手指间的第二相对旋转,其中所述第一和第二旋转方向相互相反,
处理器,基于在所述第一相对旋转期间相对于所述齿形旋转物体检测到的所述第一示踪点的第一相对位置与在所述第二相对旋转期间相对于所述齿形旋转物体检测到的所述第二示踪点的第二相对位置,处理器用于确定所述周向齿形轮廓的测量形状,
执行第一个追踪阶段,在此期间,通过执行所述第一相对旋转,第一示踪手指正在沿着所述周向齿形轮廓进行跟踪,其中所述第一个追踪阶段包括:
第一个追踪子阶段,在此期间,第一示踪点正在沿着至少所述第一轮廓侧面进行跟踪,
第一个非追踪子阶段,在此期间,第一示踪点被阻止沿着所述第二轮廓侧面的至少一部分进行跟踪,在那里,第一示踪斜面与所述齿形接触,
执行第二个追踪阶段,在此期间,通过执行所述第二相对旋转,第二示踪手指正在沿着所述周向齿形轮廓进行跟踪,其中所述第二个追踪阶段包括:
第二个追踪子阶段,在此期间,第二示踪点正在沿着至少所述第二轮廓侧面进行跟踪,
第二个非追踪子阶段,在此期间,第二示踪点被阻止沿着所述第一轮廓侧面的至少一部分进行跟踪,在那里,第二示踪斜面与所述齿形接触,
基于在所述第一追踪子阶段期间检测到的所述第一相对位置,并且基于在所述第二追踪子阶段期间检测到的所述第二相对位置,由所述处理器确定所述周向齿形轮廓的所述测量形状。
简而言之,本发明的主要特征是通过两个不对称锋利的示踪手指的探测跟踪动作形成的,其中所述检测跟踪动作发生在示踪手指和周向齿之间的相反旋转方向的相对齿形侧面处。这些组合的主要特征提供了高度准确和高效的方法,专门用于测量各种旋转物体的各种周向齿形轮廓。同时,说高精度和高效率的方法是指非复杂的,可以便宜实现的。
在根据本发明的方法的优选实施例中:
追踪结构被配置用于实现,在所述第一追踪阶段期间,相对于所述齿形旋转物体的中心旋转轴,第一示踪手指具有沿着一维第一跟踪路径的一维追踪移动自由度,并且所述追踪结构是可调节的,用于调节所述一维第一跟踪路径相对于所述中心旋转轴的方向;
追踪结构被配置用于实现,在所述第二追踪阶段期间,相对于所述齿形旋转物体的中心旋转轴,第二示踪手指具有沿着一维第二跟踪路径的一维追踪移动自由度,并且所述追踪结构是可调节的,用于调节所述一维第二跟踪路径相对于所述中心旋转轴的方向。
由于追踪结构关于示踪手指的移动方向的可调节性,该装置容易且有效地适应于特定周向齿形轮廓,该轮廓需要特定方向上的示踪手指的专用可接近性。
请注意,所述一维第一跟踪路径可以是线性跟踪路径,但是它也可以是弯曲跟踪路径,例如由保持第一示踪手指的旋转臂提供的圆弧形跟踪路径。类似地,所述一维第二跟踪路径可以是线性跟踪路径,但是它也可以是弯曲跟踪路径,例如由保持第二示踪手指的旋转臂提供的圆弧形跟踪路径。
在根据本发明方法的另一优选实施方案中:
所述保持状态下的追踪结构是可调节的,用于调节相对于所述齿形旋转物体,沿着齿形旋转物体的所述中心旋转轴的第一和第二示踪手指的轴向跟踪位置。
对于所述齿形旋转物体,该方法在相应的多个相互调节的所述轴向跟踪位置中执行多次,从而分别地确定所述测量形状中相应的多个不同的形状,相应的多个不同的所述周向齿形轮廓。
由于追踪结构在所述轴向跟踪位置方面的可调节性,该装置允许容易且有效地测量许多旋转物体的各种螺旋齿。
根据本发明的另一方面,提供一种用于准确测量齿形旋转物体的内部或外部齿部的周向齿形轮廓的至少一部分的装置。其中所述周向齿形轮廓出现在垂直于齿形旋转物体的中心旋转轴线的横截面中,其中,相对于多对彼此相反的第一和第二齿形侧面,所述周向齿形轮廓具有多对彼此相反的第一和第二轮廓侧面,分别对应于所述齿形的多个齿部。该装置包括:
装置框架,
保持结构,其连接到所述装置框架并且被构造成能够有效保持齿形旋转物体的状态,
追踪结构,其连接到所述装置框架并且包括第一示踪手指和第二示踪手指,其中所述第一示踪手指包括第一示踪斜面和第一示踪点,其中第一示踪手指的所述第一示踪斜面在其纵向方向上不对称地变窄直到所述第一示踪点,为第一示踪手指的自由端。其中所述第二示踪手指包括第二示踪斜面和第二示踪点,其中第二示踪手指的所述第二示踪斜面在其纵向方向上不对称地变窄直到所述第二示踪点,为第二示踪手指的自由端,
驱动结构,其被构造成在有效保持状态下,实现齿形旋转物体和第一示踪手指之间的在围绕所述中心旋转轴的第一旋转方向上的第一相对旋转,并实现在围绕所述中心旋转轴的第二旋转方向上,齿形旋转物体和第二示踪手指间的第二相对旋转,其中所述第一和第二旋转方向相互相反,
处理器,基于在所述第一相对旋转期间相对于所述齿形旋转物体检测到的所述第一示踪点的第一相对位置与在所述第二相对旋转期间相对于所述齿形旋转物体检测到的所述第二示踪点的第二相对位置,处理器用于确定所述周向齿形轮廓的测量形状,
并且,其中所述装置被用于:
执行第一个追踪阶段,在此期间,通过执行所述第一相对旋转,第一示踪手指正在沿着所述周向齿形轮廓进行跟踪,其中所述第一个追踪阶段包括:
第一个追踪子阶段,在此期间,第一示踪点正在沿着至少所述第一轮廓侧面进行跟踪,
第一个非追踪子阶段,在此期间,第一示踪点被阻止沿着所述第二轮廓侧面的至少一部分进行跟踪,在那里,第一示踪斜面与所述齿形接触,
执行第二个追踪阶段,在此期间,通过执行所述第二相对旋转,第二示踪手指正在沿着所述周向齿形轮廓进行跟踪,其中所述第二个追踪阶段包括:
第二个追踪子阶段,在此期间,第二示踪点正在沿着至少所述第二轮廓侧面进行跟踪,
第二个非追踪子阶段,在此期间,第二示踪点被阻止沿着所述第一轮廓侧面的至少一部分进行跟踪,在那里,第二示踪斜面与所述齿形接触,
基于在所述第一追踪子阶段期间检测到的所述第一相对位置,并且基于在所述第二追踪子阶段期间检测到的所述第二相对位置,由所述处理器确定所述周向齿形轮廓的所述测量形状。
附图说明
本发明的上述方面以及其它方面将参照下面描述的非限制性实施例以及附图中的示意图进行阐述。
图1示出了与本发明一起使用的齿形旋转物体的示例,其中以透视图的方式示出了齿形旋转物体。并且在侧视图中示出了齿形旋转物体的周向齿形轮廓。
图2以侧视图示出了根据本发明的装置实施例的示例。同时也示出了根据本发明的装置保持着图1齿形旋转物体并执行第一追踪阶段为例子的实施例。
图3示出了图2的情况的放大细节,其中所述装置的第一示踪器手指正在沿着所述齿形旋转物体的一个齿进行跟踪。
图4再次显示图3的情况。然而,是显示在执行第一追踪阶段的第一追踪子阶段期间的情况。
图5再次显示图3的情况。然而,是显示在执行第一追踪阶段的第一非追踪子阶段期间的情况。
图6再次显示了图1的周向齿形轮廓,然而,其中在第一追踪子阶段中被测量的周向齿形轮廓的部分以全线表示,而在第一非追踪子阶段中防止被测量的周向齿形轮廓的部分则用虚线表示。
图7再次显示了图2的情况,然而,这次是执行根据本发明的方法的第二追踪阶段时的实施例的示例。
图8再次显示了图6的周向齿形轮廓。然而,其中在第二追踪子阶段中被测量的周向齿形轮廓的部分以全线表示,而在第二非追踪子阶段中防止被测量的周向齿形轮廓的部分则用虚线表示。
图9以透视图示出了图2的装置的第一示踪手指的实施例示例。
图10示出了与图3类似的情况,然而,此次与本发明的另一实施例有关,其中与本发明结合使用另一个齿形旋转物体。
图11再次显示了图10的情况,然而,此次以改进的配置来说明本发明的另一个实施例。
图12以俯视图示出了与图2类似的情况,然而,此次与本发明的又一实施例有关,其中与本发明结合使用另一装置。
现在,首先为上述图1至图9作参考标记。图1至图9使用的附图标记是指本发明上述部件和方面。
1 装置
2 装置框架
3 保持结构
4 驱动结构
5 处理器
6 测量形状
11 第一示踪手指
12 第二示踪手指
21 第一示踪斜面
22 第二示踪斜面
31 第一示踪点
32 第二示踪点
41 第一旋转方向
42 第二旋转方向
51 第一线性引导结构
52 第二线性引导结构
61 第一追踪力系统
62 第二追踪力系统
71 第一位置检测器
72 第二位置检测器
81 第一示踪开关
82 第二示踪开关
90 齿形旋转物体
91 第一轮廓侧面
92 第二轮廓侧面
93 周向齿形轮廓
94 齿
95 齿顶部
96 两个相邻齿间的底部
97 极坐标系的角度
98 极坐标系半径
99 中心旋转轴
具体实施方式
基于上述介绍性描述,包括上述对附图的简要描述,并且基于图中使用的上述附图标记,所示图1至图9的示例最大部分是容易自明的。同时,给出了以下额外的解释。
如图1所示,周向齿轮廓93可以由半径98描述为角度97的函数,其中半径98和角度97是相对于中心旋转轴99的极坐标系的参数。如图1所示,齿94的顶部由附图标记95表示,而两个相邻齿94之间的凹槽底部则由附图标记96表示。
图2示出了装置1,其中保持结构3保持着齿形旋转物体90,并且其中驱动结构4能够围绕中心旋转轴线99旋转齿形旋转物体90。如图2所示,保持结构3和驱动结构4由同一圆盘高度示意性地表示。图2中,从处理器5指向中心旋转轴线99的互连线,示意性地表示处理器5对驱动结构4的控制。此外,如图2所示,相对于装置框架2,从中心旋转轴99指向处理器5的另外的互连线,示意性地表示向处理器5输入围绕中心旋转轴99的齿形旋转物体90的实际确定的相对旋转位置。在齿形旋转物体90的旋转期间,该输入可以每秒发生多次,例如每秒数千次。
在图2的例子中,装置1的追踪结构包括第一追踪子结构和第二追踪子结构。
第一追踪子结构包括第一示踪手指11,第一线性引导结构51,第一跟踪力系统61和第一位置检测器71。
图2中第一示踪器手指11分别示与图9中。在所示的示例中,通过向圆柱形物体提供第一示踪斜面21来制造第一示踪器手指11,从而获得第一示踪点31。
第一跟踪力系统61被配置为以一个受控的跟踪力推动第一示踪手指11的第一示踪点31靠向周向齿轮廓93。
第一位置检测器71被配置为检测第一示踪点31相对于中心旋转轴99的相对平移位置。图2中,从第一位置检测器71指向处理器5的另外的互连线,示意性地表示向处理器5输入第一示踪点31相对于中心旋转轴99的实际确定的相对平移位置。在齿形旋转物体90的旋转期间,该输入可以每秒发生多次,例如每秒数千次。第一示踪点31的实际确定相对平移位置将与上述齿形旋转物体90的实际确定相对旋转位置同时被确定。
如图3至图5所示,齿形旋转物体90在第一旋转方向41上旋转的同时,第一示踪手指11正在沿着周向齿轮廓93进行追踪。这是执行第一个追踪阶段。图3中,第一示踪点31沿着一个齿94的顶部95进行跟踪。在图4中,与图3相比,齿形旋转物体90已沿第一旋转方向41旋转得远一点。如图4所示,第一示踪点31正沿着所述一个齿94的第一轮廓侧面91进行追踪。这是在执行第一追踪阶段的第一追踪子阶段。在图5中,与图4相比,齿形旋转物体90已沿第一旋转方向41旋转得远一点。
如图5所示,第一示踪点31被阻止沿着底部96的一部分上进行追踪。底部96处于所述齿94和其相邻的齿之间。并且防止沿着所述相邻齿的第二轮廓侧面92进行追踪,在此,第一示踪斜面21与周向齿轮廓93接触。这是在执行第一追踪阶段的第一个非追踪子阶段。
图6再次示出周向齿轮廓93。在图6中,全线/实线表示在第一追踪子阶段期间,并且在第一旋转方向41上旋转至少360度后,所测量的周向齿轮廓93的那些部分。
如上所述,装置1的跟踪结构不仅包括上述第一跟踪子结构,而且还包括第二跟踪子结构。第二个跟踪子结构类似于第一个跟踪子结构,见图2。也就是说,第一跟踪子结构包括第二示踪手指12,第二线性引导结构52,第二跟踪力系统62和第二位置检测器72,全部分别类似于第一示踪手指11,第一线性引导结构51,第一跟踪力系统61和第一位置检测器71。
第一和第二跟踪子结构还分别包括相互类似的第一和第二示踪开关81和82。如图2所示,第一示踪开关81使第一示踪手指11能够操作,而第二示踪开关82禁止第二示踪手指12的操作。
图7再次示出了图2的情况,然而,这次是在执行根据本发明的方法的第二追踪阶段时的示例。就是说,如图7所示,齿形旋转物体90在第二旋转方向42上旋转。此外,如图7所示,第一示踪开关81禁止第一示踪手指11的操作,而第二示踪开关82使得第二示踪器手指12能够操作。
图2和图7进一步示出了从第二位置检测器72指向处理器5的互连线。该互连线示意性地表示向处理器5输入第二示踪点32相对于中心旋转轴99的实际确定的相对平移位置。在齿形旋转物体90的旋转期间,该输入可以每秒发生多次,例如每秒数千次。第二示踪点32的实际相对平移位置将与齿形旋转物体90的实际相对旋转位置同时确定。
图8再次示出了周向齿轮廓93。在图8中,实线表示在第二追踪子阶段期间,并且在第二旋转方向42上旋转至少360度后,所测量的周向齿轮廓93的那些部分。
基于上述说明,根据本发明,通过分别组合在第一和第二追踪子阶段期间获得的测量信息,如图6和图8中由实线表示的测量信息,可以精确地测量周向齿轮廓93的完整形状。
接下来,参考图10至图11的另外实施例,其用于说明根据本发明方法的上述优选实施例,其中:
追踪结构被配置用于实现,在所述第一追踪阶段期间,相对于所述齿形旋转物体的中心旋转轴,第一示踪手指具有沿着一维第一跟踪路径的一维追踪移动自由度,并且所述追踪结构是可调节的,用于调节所述一维第一跟踪路径相对于所述中心旋转轴的方向;
追踪结构被配置用于实现,在所述第二追踪阶段期间,相对于所述齿形旋转物体的中心旋转轴,第二示踪手指具有沿着一维第二跟踪路径的一维追踪移动自由度,并且所述追踪结构是可调节的,用于调节所述一维第二跟踪路径相对于所述中心旋转轴的方向。
以上已经提到,由于追踪结构关于示踪手指的移动方向的可调节性,该装置容易且有效地适应于特定周向齿形轮廓,该轮廓需要特定方向上的示踪手指的专用可接近性。现在进一步说明如下。
另一实施例中,图10至图11的部件和方面,类似于图1至图9所示的部件和方面,通过由图1至图9的相应附图标记增加整数值100来表示。例如,在图10至图11中,附图标记101表示本发明的另一实施例的装置,附图标记190表示该另一实施例的齿形旋转物体,附图标记199表示该齿形旋转物体190的中心旋转轴线。
在图10中,附图标记114表示上述一维第一追踪路径的某一方向,其中,所述方向114与齿形旋转物体190的中心旋转轴线199相交。
从图10可以看出,第一轮廓侧面191相对较陡。事实上,在第一追踪阶段期间,第一轮廓侧面191具有与一维第一跟踪路径的方向114几乎相同的方向。由于这种情况,第一示踪点131将在追踪从牙齿的顶部195到两个相邻牙齿之间的底部196的第一轮廓侧面191时遇到困难。这将导致测量精度降低。
与图10的方向114相比,在图11中,附图标记115表示上述一维第一追踪路径的调整方向。该调整方向115不与齿形旋转体190的中心旋转轴线199相交。相反,调节方向115以一个适当调整的距离与中心旋转轴线199交叉。显然,如图11所示,第一轮廓侧面191的方向与一维第一跟踪路径的方向115之间的角度大于第一轮廓侧面191的方向与图10中的一维第一跟踪路径的方向114之间的角度。因此,如图11所示,第一示踪点131将比图10更容易地跟随第一轮廓侧面191的轮廓,从而使在第一追踪阶段期间测量第一轮廓侧面191的精度提高。
很明显,在第二追踪阶段期间测量第二轮廓侧面192的精度可以通过与上述在第一追踪阶段期间的第一轮廓侧面191所解释的类似方式提高。
接下来,参考图12的另外的实施例,其用于说明根据本发明的方法的上述进一步优选实施例,其中:
所述保持状态下的跟踪结构可调节轴向跟踪位置,沿着所述齿形旋转物体的所述中心旋转轴线,所述第一和第二示踪器手指相对于所述齿形旋转物体,以及
所述方法在所述齿形旋转物体上以对应的多个相互调节的所述轴向跟踪位置执行多次,从而分别地确定所述测量形状中相应的多个不同的形状,相应的多个不同的所述周向齿形轮廓。
以上已经提到,由于追踪结构在所述轴向跟踪位置方面的可调节性,该装置允许容易且有效地测量许多旋转物体的各种螺旋齿。现在进一步说明如下。
另一实施例中,图12的部件和方面,类似于图1至图9所示的部件和方面,通过由图1至图9的相应附图标记增加整数值200来表示。例如,在图12中,附图标记201表示本发明的另一实施例的装置,附图标记290表示该另一实施例的齿形旋转物体,附图标记299表示该齿形旋转物体290的中心旋转轴线。
在图12中,附图标记300表示装置201的轴向位移传感器,而附图标记301表示装置201的角位移传感器。
利用装置201,上述测量方法可以在第一轴向跟踪位置上首次进行。在该第一次期间,基于利用第一和第二跟踪指211和212分别执行上述第一和第二追踪阶段,确定在所述第一轴向跟踪位置处的齿形旋转物体290的第一周向齿轮廓的第一测量形状。
接下来,齿形旋转物体290与旋转轴线299平行移动一段距离302,而距离302由轴向位移传感器300测量。
接下来,测量方法第二次进行,但是在第二轴向跟踪位置处,该第二轴向跟踪位置与第一轴向跟踪位置不同于上述距离302。在该第二次期间,基于利用第一和第二跟踪指211和212分别执行上述第一和第二追踪阶段,确定在所述第二轴向跟踪位置处的齿形旋转物体290的第二周向齿轮廓的第二测量形状。
通过比较和分析所确定的相对于彼此的第一和第二周向齿轮廓,可以计算例如齿形旋转物体290的齿的螺旋或锥度。
虽然已经在前面的描述和附图中详细描写和示出了本发明,这种描述和说明被认为是示例性的和/或说明性的而不是限制性的;本发明不限于所公开的实施例。这种描述和说明被认为是示例性和/或说明性的,而不是限制性的;本发明不限于所公开的实施例。
本领域技术人员通过研究附图,公开内容和所附权利要求,可以理解和实现对实施要求保护的发明的其它变型。在权利要求中,“包括”一词并不排除其他元素或步骤,并且修饰词“一个”不排除多个。单个处理器或其它单元可以实现权利要求中所述的若干项目的功能。为了清楚和简明的描述,在此将特征公开为相同或单独实施例的一部分。然而,应当理解为本发明的范围可以包括具有所公开的全部或某些特征的组合的实施例。实际上,在相互不同的从属权利要求中陈述的某些措施并不表示不能有利地使用这些措施的组合。权利要求中的任何参考标记不应被解释为限制范围。

Claims (6)

1.一种用于准确测量齿形旋转物体(90)的内部或外部齿部的周向齿形轮廓(93)的至少一部分的方法,其中所述周向齿形轮廓出现在垂直于齿形旋转物体的中心旋转轴线(99)的横截面中,其中,相对于多对彼此相反的第一齿形侧面(91)和第二齿形侧面(92),所述周向齿形轮廓具有多对彼此相反的第一轮廓侧面和第二轮廓侧面,分别对应于所述齿形的多个齿部(94),该方法包括:
提供一种装置(1),包括:
装置框架(2),
保持结构(3),其连接到所述装置框架并且被构造成能够有效保持齿形旋转物体(90)的状态,
追踪结构,其连接到所述装置框架并且包括第一示踪手指(11)和第二示踪手指(12),其中所述第一示踪手指包括第一示踪斜面(21)和第一示踪点(31),其中第一示踪手指的所述第一示踪斜面在其纵向方向上不对称地变窄直到所述第一示踪点,为第一示踪手指的自由端,其中所述第二示踪手指(12)包括第二示踪斜面(22)和第二示踪点(32),其中第二示踪手指的所述第二示踪斜面在其纵向方向上不对称地变窄直到所述第二示踪点,为第二示踪手指的自由端,
驱动结构(4),其被构造成在有效保持状态下,实现齿形旋转物体和第一示踪手指(11)之间的在围绕所述中心旋转轴的第一旋转方向(41)上的第一相对旋转,并实现在围绕所述中心旋转轴的第二旋转方向(42)上,齿形旋转物体和第二示踪手指(12)间的第二相对旋转,其中所述第一和第二旋转方向相互相反,
处理器(5),基于在所述第一相对旋转期间相对于所述齿形旋转物体(90)检测到的所述第一示踪点(31)的第一相对位置与在所述第二相对旋转期间相对于所述齿形旋转物体(90)检测到的所述第二示踪点(32)的第二相对位置,处理器用于确定所述周向齿形轮廓的测量形状(6),
执行第一个追踪阶段,在此期间,通过执行所述第一相对旋转,第一示踪手指(11)正在沿着所述周向齿形轮廓(93)进行跟踪,其中所述第一个追踪阶段包括:
第一个追踪子阶段,在此期间,第一示踪点(31)正在沿着至少所述第一轮廓侧面(91)进行跟踪,
第一个非追踪子阶段,在此期间,第一示踪点(31)被阻止沿着所述第二轮廓侧面(92)的至少一部分进行跟踪,在那里,第一示踪斜面(21)与所述齿形接触,
执行第二个追踪阶段,在此期间,通过执行所述第二相对旋转,第二示踪手指(12)正在沿着所述周向齿形轮廓(93)进行跟踪,其中所述第二个追踪阶段包括:
第二个追踪子阶段,在此期间,第二示踪点(32)正在沿着至少所述第二轮廓侧面(92)进行跟踪,
第二个非追踪子阶段,在此期间,第二示踪点(32)被阻止沿着所述第一轮廓侧面(91)的至少一部分进行跟踪,在那里,第二示踪斜面(22)与所述齿形接触,
基于在所述第一追踪子阶段期间检测到的所述第一相对位置,并且基于在所述第二追踪子阶段期间检测到的所述第二相对位置,由所述处理器(5)确定所述周向齿形轮廓(93)的所述测量形状(6)。
2.根据权利要求1所述的方法,其中:
追踪结构被配置用于实现,在所述第一追踪阶段期间,相对于所述齿形旋转物体(190)的中心旋转轴(199),第一示踪手指具有沿着一维第一跟踪路径的一维追踪移动自由度,并且所述追踪结构是可调节的,用于调节所述一维第一跟踪路径相对于所述中心旋转轴(199)的方向(114,115);
追踪结构被配置用于实现,在所述第二追踪阶段期间,相对于所述齿形旋转物体(190)的中心旋转轴(199),第二示踪手指具有沿着一维第二跟踪路径的一维追踪移动自由度,并且所述追踪结构是可调节的,用于调节所述一维第二跟踪路径相对于所述中心旋转轴(199)的方向(114,115)。
3.根据权利要求1或2所述的方法,其中:
所述保持状态下的追踪结构是可调节的,用于调节相对于所述齿形旋转物体(290),沿着齿形旋转物体(290)的所述中心旋转轴(299)的第一和第二示踪手指(211,212)的轴向跟踪位置,
对于所述齿形旋转物体(290),该方法在相应的多个相互调节的所述轴向跟踪位置中执行多次,从而分别地确定所述测量形状中相应的多个不同的形状,相应的多个不同的所述周向齿形轮廓。
4.一种用于准确测量齿形旋转物体(90)的内部或外部齿部的周向齿形轮廓(93)的至少一部分的装置(1;101;201),其中所述周向齿形轮廓出现在垂直于齿形旋转物体的中心旋转轴线(99)的横截面中,其中,相对于多对彼此相反的第一齿形侧面(91)和第二齿形侧面(92),所述周向齿形轮廓具有多对彼此相反的第一和第二轮廓侧面,分别对应于所述齿形的多个齿部(94),该装置包括:
装置框架(2),
保持结构(3),其连接到所述装置框架并且被构造成能够有效保持齿形旋转物体(90)的状态,
追踪结构,其连接到所述装置框架并且包括第一示踪手指(11)和第二示踪手指(12),其中所述第一示踪手指包括第一示踪斜面(21)和第一示踪点(31),其中第一示踪手指的所述第一示踪斜面在其纵向方向上不对称地变窄直到所述第一示踪点,为第一示踪手指的自由端,其中所述第二示踪手指(12)包括第二示踪斜面(22)和第二示踪点(32),其中第二示踪手指的所述第二示踪斜面在其纵向方向上不对称地变窄直到所述第二示踪点,为第二示踪手指的自由端,
驱动结构(4),其被构造成在有效保持状态下,实现齿形旋转物体和第一示踪手指(11)之间的在围绕所述中心旋转轴的第一旋转方向(41)上的第一相对旋转,并实现在围绕所述中心旋转轴的第二旋转方向(42)上,齿形旋转物体和第二示踪手指(12)间的第二相对旋转,其中所述第一和第二旋转方向相互相反,
处理器(5),基于在所述第一相对旋转期间相对于所述齿形旋转物体(90)检测到的所述第一示踪点(31)的第一相对位置与在所述第二相对旋转期间相对于所述齿形旋转物体(90)检测到的所述第二示踪点(32)的第二相对位置,处理器用于确定所述周向齿形轮廓的测量形状(6),
并且,其中所述装置被用于:
执行第一个追踪阶段,在此期间,通过执行所述第一相对旋转,第一示踪手指(11)正在沿着所述周向齿形轮廓(93)进行跟踪,其中所述第一个追踪阶段包括:
第一个追踪子阶段,在此期间,第一示踪点(31)正在沿着至少所述第一轮廓侧面(91)进行跟踪,
第一个非追踪子阶段,在此期间,第一示踪点(31)被阻止沿着所述第二轮廓侧面(92)的至少一部分进行跟踪,在那里,第一示踪斜面(21)与所述齿形接触,
执行第二个追踪阶段,在此期间,通过执行所述第二相对旋转,第二示踪手指(12)正在沿着所述周向齿形轮廓(93)进行跟踪,其中所述第二个追踪阶段包括:
第二个追踪子阶段,在此期间,第二示踪点(32)正在沿着至少所述第二轮廓侧面(92)进行跟踪,
第二个非追踪子阶段,在此期间,第二示踪点(32)被阻止沿着所述第一轮廓侧面(91)的至少一部分进行跟踪,在那里,第二示踪斜面(22)与所述齿形接触,
基于在所述第一追踪子阶段期间检测到的所述第一相对位置,并且基于在所述第二追踪子阶段期间检测到的所述第二相对位置,由所述处理器(5)确定所述周向齿形轮廓(93)的所述测量形状(6)。
5.根据权利要求4所述的装置(101),其中:
追踪结构被配置用于实现,在所述第一追踪阶段期间,相对于所述齿形旋转物体(190)的中心旋转轴(199),第一示踪手指具有沿着一维第一跟踪路径的一维追踪移动自由度,并且所述追踪结构是可调节的,用于调节所述一维第一跟踪路径相对于所述中心旋转轴(199)的方向(114,115);
追踪结构被配置用于实现,在所述第二追踪阶段期间,相对于所述齿形旋转物体(190)的中心旋转轴(199),第二示踪手指具有沿着一维第二跟踪路径的一维追踪移动自由度,并且所述追踪结构是可调节的,用于调节所述一维第二跟踪路径相对于所述中心旋转轴(199)的方向(114,115)。
6.根据权利要求4或5所述的装置(201),其中:
所述保持状态下的追踪结构是可调节的,用于调节相对于所述齿形旋转物体(290),沿着齿形旋转物体(290)的所述中心旋转轴(299)的第一和第二示踪手指(211,212)的轴向跟踪位置。
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