[发明专利]用于确定两个联接轴的相对位置的装置和方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于确定第一轴和借助联接器与第一轴连接的第二轴的相对位置的装置和方法，其中在第一轴的外表面上设置第一测量单元，在第二轴的外表面上设置第二测量单元。在此所述两个测量单元至少之一具有用于产生至少一条光束的部件，并且所述两个测量单元至少之一具有检测部件，以获取涉及所述光束在至少一个检测表面上的照射位置的数据。此外所述两个测量单元至少之一配置有至少一个用于获取所述轴的旋转角的传感器。借助分析单元可以由在多个测量位置，即多个旋转角位置上确定的光束的照射位置确定所述两个轴的平行偏离以及水平及垂直的角偏离，其中这典型地通过曲线匹配得以实现。

背景技术

关于这种轴对准测量装置的概要例如可以在US6,434,849B1中找到，其中也描述了一种借助针对椭圆进行的曲线匹配的数据分析。

在DE3320163A1和DE3911307A1中描述了轴对准测量装置，其中第一测量单元发出一条光束，该光束由第二测量单元的镜像棱镜反射回第一测量单元的双轴光检测器。

由DE3814466A1公开了一种轴对准测量装置，其中第一测量单元发出一条光束，该光束照射到第二测量单元的两个在轴向方向上依次光学设置的双轴光检测器上。

在DE3335336A1中描述了一种轴对准测量装置，其中第一测量单元和第二测量单元都各自发出一条光束并且具有双轴光检测器，其中所述光束各自朝向另一测量单元的检测器定向。US6,873,931B1中也描述了一种按照该原则工作的轴对准测量装置，其中两个测量单元各自配置有两个用于自动获取轴的旋转角的双轴加速度传感器。

在EP2093537A1中描述了一种测量装置，其中第一测量单元发出一条扇形光束，该光束照射到第二测量单元的两个在侧端隔离相互平行设置的光学条纹检测器，其中所述检测器的纵向设置为垂直于所述光束的扇面，其中不仅描述了轴相互对准的确定而且描述了联接器间隙的确定。

由WO2010/042039A1公开了一种轴对准测量装置，其中两个测量单元的每一个都配置有设置在外壳中的摄像机，其中面向另一单元的外壳侧配置有光学标本，该光学标本由相对设置的摄像机成像。配置有所述标本的外壳侧在此各自配置有一个开口，通过该开口成像相对设置的标本。在一种可选实施方式中，所述两个单元之一设置有摄像机，而不是设置有标本，同时另一单元没有摄像机，但是配置有一个三维标本。

在EP1211480A2中描述了一种轴对准测量装置，其中第一测量单元配置有一个光源，该光源将一条光束朝向配置有调焦屏的第二测量单元定向；所述调焦屏背向第一测量单元的一侧借助同样构成第二测量单元一部分的图像检测器上的相应光学装置被成像。

在US6,981,333B2中描述了如何在对轴进行对准测量时借助陀螺仪传感器在测量期间确定出现的振动，以尽可能避免由于这种振动而导致对准测量出错。

在US5,980,094中描述了一种轴对准测量方法，其中像DE3335336A1中一样两个测量单元将一束光线朝向各自另一测量单元的双轴光检测器定向，其中为了分析用于这两个检测器的每一个的数据，将所述光束的照射点的径向分量分配为旋转角的函数，并且针对测量数据各自匹配一条正弦曲线。在此为所确定和分析的数据组基于所述测量点的数量和所述测量点的角分配确定一个信任因子。此外在此还建议，由所确定的数据组手动或自动移除可疑的数据点，其中然后基于这样减少的数据组实施新的曲线匹配并且检查信任因子是否由于数据组的减少而得以提高。但是其没有提到是否可以识别可疑的数据点，除非通过移除该可疑的数据点提高所述信任因子。在US5,263,261中描述了一种类似的轴对准方法。

发明内容

本发明的任务在于提供一种轴对准测量装置和轴对准测量方法，由此可以实现特别简单并可信的测量。

根据本发明，该任务通过根据权利要求1的装置以及根据权利要求28的方法得以实现。

在根据本发明的解决方案中，具有优点的是针对每个单独的测量位置借助角速度和角加速度，所述照射位置的切向分量基于与之前的测量位置的时间距离而与之前的测量位置的照射位置的切向分量之间的差和所述照射位置与匹配所述确定的照射位置的至少一部分的曲线之间的偏差度进行附属的数据的质量评价，并且如果数据的质量评价小于阈值，则在确定轴偏离时从考虑中排除该测量位置的数据，可信的测量数据可以以简单的方式被确定并且在需要时可以被去除，以提高所确定的轴偏离的可信度。

本发明的优选实施方式由从属权利要求得出。

附图说明