[发明专利]齿轮测量系统、齿轮测量方法及专用手持活动式光学逆反射器

权利要求书

1.齿轮测量系统，包括全局测量设备(12)、前端测量设备(4)以及分别与所述的全局测量设备(12)和前端测量设备(4)相连的数据处理系统，其特征在于：所述全局测量设备(12)采用多路激光干涉追踪系统，该多路激光干涉追踪系统包括至少三台激光干涉追踪仪(1)，与所述至少三台激光干涉追踪仪(1)配合使用从而对被测齿轮(3)进行空间定位的手持活动式光学逆反射器(13)，以及用于与前端测量设备(4)的可活动部分刚性联接的固定式光学逆反射器(16)，所述手持活动式光学逆反射器(13)包括反射镜(8)以及与所述反射镜(8)联接并用于使该手持活动式光学逆反射器(13)在被测齿轮(3)的基准面上沿特定方向运动的定位结构。

2.如权利要求1所述的齿轮测量系统，其特征在于：所述多路激光干涉追踪系统采用四台激光干涉追踪仪(1)，这四台激光干涉追踪仪(1)分别设置在靠近由这四台激光干涉追踪仪(1)所构成的测量区间(2)的四个边角的位置，所述前端测量设备(4)与该被测齿轮(3)均位于所述的测量区间(2)的内侧。

3.如权利要求1所述的齿轮测量系统，其特征在于：所述定位结构包括用于与被测齿轮(3)的中心孔(17)的孔壁相接触的定位本体(15)，以及设置在该定位本体(15)的上端并安装有所述反射镜(8)的定位座(9)，使用时当所述定位本体(15)沿着被测齿轮(3)的中心孔(17)的孔壁做圆周运动时，所述定位座(9)的下端面与被测齿轮(3)的基准端面(18)保持紧贴状态。

4.如权利要求3所述的齿轮测量系统，其特征在于：所述定位本体(15)包括上端安装有所述定位座(9)的支撑杆(10)，以及设置在该支撑杆(10)下端的旋转体(11)，该定位本体(15)通过所述的旋转体(11)与被测齿轮(3)的中心孔(17)的孔壁接触，并且该旋转体(11)与所述反射镜(8)同轴设置。

5.如权利要求4所述的齿轮测量系统，其特征在于：所述旋转体(11)呈圆盘状。

6.如权利要求1～5中任意一项权利要求所述的齿轮测量系统，其特征在于：所述前端测量设备(4)包括正交坐标测量装置(7)以及安装在该正交坐标测量装置(7)的活动主轴(5)上的激光位移传感器(6)。

7.齿轮测量方法，该方法采用了将全局测量和前端测量相结合的组合测量体制，并具体包括如下步骤：

a、通过至少三台激光干涉追踪仪(1)以及配合使用的手持活动式光学逆反射器(13)对被测齿轮(3)进行空间定位，建立被测齿轮坐标系σ₁；其中，所述手持活动式光学逆反射器(13)包括反射镜(8)以及与所述反射镜(8)联接并用于使该手持活动式光学逆反射器(13)在被测齿轮(3)的基准面上沿特定方向运动的定位结构；

b、将固定式光学逆反射器(16)加装在前端测量设备(4)的可活动部分上，然后启动该前端测量设备(4)对被测齿轮(3)进行前端测量，同时通过所述的至少三台激光干涉追踪仪(1)实时追踪固定式光学逆反射器(16)的运动轨迹从而获得该固定式光学逆反射器(16)在被测齿轮坐标系σ₁中的各瞬时坐标值；

c、通过数据处理系统对前端测量设备(4)的测量数据以及在步骤b中获得的固定式光学逆反射器(16)在被测齿轮坐标系σ₁中各瞬时的坐标值进行综合数据处理，得到齿轮测量结果。

8.如权利要求8所述的齿轮测量方法，其特征在于：所述前端测量设备(4)采用激光三角测量法对被测齿轮(3)的轮廓进行激光扫描从而实现所说的前端测量。