[发明专利]用于测量工件的平坦表面相对于旋转轴线的轴向摆动的方法以及相应的测量组件

说明书

一种用于通过线性图像传感器(19)测量工件(2)的平坦表面(22)相对于旋转轴线(6)的轴向摆动的方法，其中，通过相对于工件沿着平行于旋转轴线的方向(Z)对传感器平移，来执行对非旋转的工件的第一光学扫描，以随着工件和传感器之间的相对位置变化而获得像素(23)的第一光密度趋势(l1)，并且确定作为第一光强度趋势的函数的平坦表面的相对位置(ZR)。当工件相对于轴线旋转时，在平坦表面的相对位置中执行工件的第二次光学扫描，以在工件的角位置(θ)变化时获得像素的第二光强度趋势(l2)。使用由第二光强度趋势导出或通过处理获得的光强度值作为输入数据，而从第一光强度趋势确定最大位置值和最小位置值(Zmax，Zmin)，并且轴向摆动被计算为最大位置值和最小位置值之间的差值。

技术领域

本发明涉及一种用于测量工件的平坦表面相对于旋转轴线的轴向摆动或正交误差的方法，以及涉及一种相应的测量组件。

特别地，本发明在用于测量机械部件(例如汽车发动机)的尺寸形状或位置参数的测量组件中发现有利但非排他性的应用，以下描述将在不失一般性的情况下作出明确的参考。

背景技术

一种用于测量工件或机械部件的已知测量组件包括固定框架、电动旋转保持机构，电动旋转保持机构安装在固定框架上，以将工件保持在其轴向间隔开的两个端部处，并使工件绕轴线旋转，平行于轴线的纵向引导件，电动可移动框架，电动可移动框架适于沿纵向引导件平移，并且包括具有布置在工件的相对侧上的两个臂的叉，以及横向于自己的轴、安装在可移动框架上以获取工件的线性图像的光电探针。

特别地，光电探针包括：发光器，其布置在可移动框架的臂上，以便发射平行于与工件轴线正交的平面的光束；以及线性图像传感器，其布置在可移动框架的另一臂上，以便与发光器对准，以根据阴影投射技术获取工件的图像。

测量组件还包括电子控制单元，该电子控制单元被配置为根据操作者可选择的多个操作顺序来控制旋转保持机构、可移动框架和光电探针，以检查工件的各种尺寸、形状或位置特征或参数。这些参数之一是工件的平坦表面相对于其旋转轴线的正交误差，也称为轴向TIR(总指示读数)或轴向摆动。

轴向摆动的检查或测量过程通常包括以下步骤：

-使工件绕其自身轴线旋转，以便将其布置成以360°旋转均匀分布的一系列角位置；

-在每个角位置处，执行工件的光学扫描以及获得图像，同时在沿着平行于轴的扫描方向移动光电探针；

-基于通过每次光学扫描获得的图像，确定沿着所述扫描方向、工件的平坦表面的位置；以及

-根据平坦表面的所有位置计算轴向摆动。

在以一定角位置执行的单个光学扫描中，光电传感器沿着平行于工件轴线的扫描方向、以预定速率获取一系列线性图像，并将这些图像组合成单个二维图像。

上述检查过程具有相当长的周期时间的明显缺点，因为需要平行于工件轴线执行大量扫描，即，扫描每个角位置。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于测量机械件的平坦表面的轴向摆动的方法，该方法具有短的周期时间，并且同时易于实施且实施起来成本低廉。

本发明的另一个目的是提供一种用于执行这种方法的测量或检查组件。

根据本发明，提供了一种用于测量工件的平坦表面相对于旋转轴线的轴向摆动的方法，以及一种用于测量工件的平坦表面相对于旋转轴线的轴向摆动的组件，如所附权利要求中限定。

附图说明

现在将参照附图描述本发明，附图示出了非限制性实施例，其中：

-图1是根据本发明的用于测量机械部件的参数的组件的透视图，该组件被配置为实现用于测量工件的平坦表面的轴向摆动的方法；