[发明专利]测量装置及测量的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种在权利要求1的前序中提及的用于对加工机床，特别是磨床上的处于加工过程中的试件进行测量的测量装置。

背景技术

在曲轴的制造中，需要对磨床上磨削的曲轴的曲柄销进行测量。为了确保一旦达到期望的尺寸就结束磨削过程，需要在加工过程中利用测量方法连续地检测所述曲柄销，特别检测其直径和圆度。文献EP0859689A公开了一种相应的测量装置。

文献EP1370391A已知一种测量装置，所述测量装置用于对磨床上的处于磨削过程中的曲柄销进行测量。已知的测量装置具有测量头，所述测量头经由传动杆绕第一摆动轴可摆动地与测量装置的基体连接。已知的测量装置还具有用于将测量头摆入到测量位置或从测量位置摆出的机构。为了测量加工过程中的曲柄销，通过为此设置的机构将测量头摆入到测量位置，所述测量头在所述测量位置例如通过测量棱镜贴靠该待测量的曲柄销。在磨削过程中，曲柄销围绕所述曲轴的旋转轴的轨道旋转。在此过程中，砂轮保持与曲柄销接触，并且为此相对于曲轴的旋转轴径向可移动地被支承。为了确保在整个磨削过程中可以对曲柄销进行测量，测量头随着曲柄销移动。为此，测量装置的基体与磨床的基体连接，从而在磨削过程中沿曲轴的径向方向与磨床的砂轮同步地移动测量装置。文献DE2009/052254A1和DE2010013069A1同样给出了类似的测量装置。

文献EP1263547B1涉及一种用于对加工机床上的处于加工过程中的试件进行测量的测量装置，所述测量装置具有基体和测量头，所述测量头在停机位置和测量位置之间移动，所述测量头经由传动杆与基体连接，所述传动杆使得所述测量头在测量位置随着所述试件绕旋转轴的轨道旋转，其中所述测量头具有沿一个直线轴可偏转的探头，所述探头用于在测量过程中接收测量值。该文献公开的测量装置还具有一个控制装置，其用于控制所述测量过程，其中，所述测量装置用于对磨床上的处于加工过程中的曲轴的曲柄销的直径和圆度进行测量。

发明内容

本发明的基本任务在于提供一种在权利要求1的前序中提及的测量装置，所述测量装置的测量精度和可靠性被改善。

该任务通过权利要求1中给出的本发明来解决。

在已知的测量装置中，在试件（例如曲柄销）相对于测量头的相对旋转过程中接收测量值，然后根据所述测量值通过计算重建构件轮廓。所述重建可以借助于迭代法实现，如文献DE2009032353A1所公开的那样。然而所述重建也可以基于傅里叶分析实现，如文献EP1263547B1所公开的那样。不论是何种重建方法，重建均涉及到测量装置的几何关系（例如特别是测量头的测量棱镜的形状和测量头相对于试件的设置）。在已知的测量装置或用于驱动这样的测量装置的已知的方法中，测量装置的几何关系被视为以应用的构件公差的精度给出。

本发明基于的认识在于，实际的几何关系与假设的几何关系的偏差敏感地作用于测量装置的精度。由此，本发明基于的构思在于，在分析和重建时考虑几何关系的这样的偏差，所述偏差可以产生于构件公差以及测量装置的构件的磨损。

为此本发明设定，如此构成和设置所述控制装置，使得所述测量装置在校准模式下是可校准的。根据本发明，测量装置的几何关系不再视为已知，而是通过测量装置的校准并在构件轮廓的分析或重建时考虑实际的几何关系。因为假设的几何关系与实际的几何关系的偏差敏感地影响测量精度并且导致测量误差，所以根据本发明提高了本发明的测量装置的测量精度。

在根据本发明进行的校准中，不仅考虑由于构件公差引起的与测量装置的期望的几何结构的偏差，而且也考虑由于磨损产生的偏差。这特别地因此是非常重要的，因为在这样的测量装置中，例如测量头的测量棱镜在从停机位置移动到测量位置的移动中以巨大的力作用于试件上，因此，磨损是确定的。而且与期望的几何结构的偏差（其产生于连接测量头与基体的传动杆的由于磨损改变的运动）通过根据本发明的校准获得并且可以由此不再损害测量精度。所述校准可以根据本发明以预定的时间间隔或者在测量预定数量的试件之后进行。然而根据本发明也可能的是，仅仅在需要的情况下或者在每次测量过程之后或之前进行所述校准。

在本发明的一个有利的改进方案中，构成和设置所述控制装置用于在测量模式与校准模式之间切换所述测量装置，在所述测量模式下进行测量过程，在校准模式下进行校准过程。在测量模式与校准模式之间的切换可以在此半自动地例如通过操作人员触发地或者全自动地例如在试件的加工之前进行。