[发明专利]用于测量齿形旋转物体的周向齿形轮廓的方法和装置

说明书

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。

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，