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专利名称：用于缸的直径和其它几何特征的测量计的校准装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于缸的直径和其它几何特征例如圆形度、偏心度和轮廓的测量计的校准装置(所谓的“预调”)。
背景技术：
这些测量计的应用示例由其在用于工业使用的缸的研磨机上的用途(例如，轧机的缸。用于造纸的缸)。缸的当前研磨技术不论这些是用于金属轧机或是用于造纸厂需要使用测量仪器，通常被称为“测量计”，其作用在于进行以下测量测量缸的母面轮廓；测量缸横截面形状(偏心度，圆形度)；测量直径(绝对测量值)。例如在美国专利US3，391，497、US4，807, 400和US4，811，524中描述了已知类型的
测量计。本发明涉及用于进行所有上述测量的测量计的校准装置，尤其专门用于在绝对直径测量中明显改善这些测量计的精度。根据现有技术，这些装置为普通的测量仪器(百分尺、触轮计)，这些由操作人员手动操作以便进行所需的测量，但是现在它一般在研磨过程期间用于要配备有特殊测量仪器的缸研磨机，这使得测量能够自动地进行，以便使得研磨机的控制系统(CNC)能够在加工循环期间校正各种参数。这些测量计可以分成以下几类触轮测量计；以及独立测量计。触轮测量计安装在研磨轮夹具触轮上，它们可以进行上面的测量但是因为测量计沿着缸母面的运动局限于研磨轮夹具头的运动而受到限制。这意味着与研磨轮的运动无关的缸的运动是不允许的；这个限制有时反映在循环时间更长，即缸的总研磨和测量时间更长。另一方面，独立测量计在特定的底座上装配在机器前面。它们进行与触轮测量计相同的测量，但是其优点在于，在测量计的运动与研磨轮无关地沿着缸的母面，所以测量也可以在研磨轮正在操作时进行。该特征反映在循环时间明显减小。不考虑在测量速度这个性能上的差异，上述解决方案在精确度和精度方面彼此相当。通常可以确认的是，根据现有技术所述的这些测量计的性能对于缸横截面的轮廓和形状的测量而言是令人满意的，而对于直径的绝对测量而言并不令人满意。在不考虑脱离所介绍的功能之外的细节的情况下，可以确认的是，市售的测量计的直径绝对值测量的精度不好通常是由于各种系统误差的累积而导致的，除了材料随着温度会改变其自身体积之外，其中的主要误差是探针的支撑臂引导件以及测量计自身的其他机械部件的几何误差。为了克服缸直径的绝对值测量精度有限的缺点，已将所谓的预调校准装置引入到这些测量计的设计中，这些仅仅是样本盘、参考标准或类似的已知的测量装置。它们能够对测量计进行所谓的“预调”，即将探针或传感器带到与具有已知尺寸的样本接触的测量计的臂的端部，并且进行测量；这时，控制系统用已经测量出的样本的真实值给出由测量计显示出的测量等同值；在测量计自身的设定期间将该“实际”测量值适当地记录在其上装配有它的机器(CNC)和测量计的控制系统中。另外，在接触式传感器的情况中，该校准程序也可以用来补偿在缸上滑动的传感器自身的磨损影响；在加工期间在缸因此转动的情况下进行的测量实际上不会损坏表面，并且因为必须检测出微米级的偏移量，所以预调程序(校准)是至关重要的。理论上这能够大大改善测量精度，但是实际上这只是对于在样本直径范围内进行的测量真实；在明显偏离样本直径时，测量计的上述制造几何公差重新引入系统误差，这影响了测量精度。为了克服这个缺点，已经构造出具有一个以上的样本校准或预调盘的测量计；这使得测量计能够用在各种直径范围内，但是仍然存在前面所述的局限。因此，对于上面针对现有技术所述的缺点，为了总是能够进行精确测量，测量系统应该配备有无穷的校准或“预
调”参考值。

发明内容
本发明的总体目的在于通过提供用于缸的几何参数尤其是直径测量计的校准装置来克服现有技术的缺点，该校准装置例如与研磨机的测量计结合使用，从而测量计的整体测量范围内，能够消除由于除了已提到的磨损现象以及会改变测量系统的位置和形式的任意现象(温度变化)之外由于不可避免的测量计引导件的平直度误差以及更常见的是测量计结构的制造公差而导致的在缸绝对直径测量中引入的系统误差。上面的目的是通过具有在所包含的权利要求中所给出的技术特征的校准装置来实现的。


参照所给出的示意图从下面的说明书中将更加清楚的了解本发明的这些结构和功能特征及其相对于现有技术的优点，这些示意图显示出本发明自身的实际实施方案。在这些附图中图1为竖直剖面示意图，显示出根据本发明生产出的校准装置的实施例；图2为示意性横截面，显示出图1的校准装置在配备有所谓的独立测量计的缸研磨机上的应用示例；并且图3至23为示意图，显示出图1的装置的操作阶段，这将在下面说明书中更详细描述出。
具体实施方式
首先，参照这些附图的图1，根据本发明的校准装置整体上用30表示。该装置30包括适用于通过整体上用47表示的测量计的用46示意所示的机架例如小车或可动部件B固定的支撑结构31，该结构与大体上用32表示的研磨机协作(图2)。一对抵接件34、35沿着箭头33的方向横向装配在以支柱形式的支撑结构31上。每个抵接件34、35通过其自身马达36、37与其它抵接件相独立地驱动。这些马达36、37使得相应的螺杆38、39转动，这些螺杆拧入到抵接件34、35可操作约束于其上的内螺纹件40、41中。因此能够选择地驱动抵接件34、35以彼此分开地沿着箭头33的方向平移。每个抵接件34、35承载着在这些附图中用42、43示意性表示的已知类型的读取器(也被称为“读取头”)，每个都与固定在支撑结构31上的相应光学线路44、45协作。在这些示意图3-23中，已知类型的测量计(例如独立的)用47示意性表示，也适用于测量缸48的直径。49表示测量计47的臂，所述臂例如能够配备有直接接触所要测量的缸的探针51，或者不接触的传感器。所述臂能够沿着测量计自身的引导件(在这些示意图中未示出)在竖直方向上滑动，并且与前面参照这些附图的图1所述的根据本发明的校准或预调装置30协作。在所述臂49的自由端处设有上述的测量探针或传感器51，适用于与上面的抵接件34、35以及还有缸48的表面协作。对于已知类型的测量计示例的总体功能，必要的话可以参照上面引用的美国专利。根据本发明的校准装置30的作用如下。图3、4分别为浮现示意图和平面示意图，显示出在臂49的探针或传感器51靠近校准装置30的抵接件34、35的位置处围绕着竖直轴线52转动的测量计47。在该阶段中，抵接件34、35的位置已经在非常接近所要展现的缸48的直径标称尺寸(例如等于在缸的制造图上所标出的标称直径相等)处得到校准。所述尺寸在闭环中通过读取器42、43控制，这些读取器通过沿着光学线路44、45滑动来读取抵接件34、35之间的距离。测量计47的臂49通过所有测量计都配备的促动装置而适当地被驱动以便在图5、6的位置中沿着箭头53的方向闭合，从而使得探针51与抵接件34、35接触。如果元件51为不接触的传感器，则使得这些元件相对靠近抵接件以使得它们进入到其自身的测量范围内。因此通过测量计47显示出样本测量值(预调测量值)，它非常接近缸48的绝对直径，这是在其他几何特征之中要测量出的真实值。现在臂49沿着箭头54的方向平移，从而使得它们来到图7、8的位置并且随后在图9-11的位置中如由箭头55所示一样围绕着竖直轴线52转动。在该位置中，臂49与缸48垂直，并且探针或传感器51相对于缸48位于与之间隔一定距离的径向相对的位置中。测量计47的支撑触轮B沿着箭头57的方向平移，直到使得测量计47在臂49打开的情况下与缸48的端部相对应，即处于缸的测量区域的开始位置处(图12-14)。
现在通过所有测量计都配备的机构来使得测量计的臂49沿着箭头58的方向平移以便在图15-17的位置中在缸48上闭合。因此，通过测量计47在箭头59的方向上的平移可以测量出缸48的轮廓以及其在由测量循环所观察出的缸的横截面的绝对直径，还有在由测量循环所观察出的横截面中的缸48的圆形度和偏心度，通常为工作台端部零件夹具头侧、工作台中央、工作台端部对顶侦U (图 18-23)。这时完成了测量循环。因此实现了在说明书的前序部分中所述的目的。本发明的主要优点在于，由于校准装置30的位置受控的可动抵接件34、35，能够将测量计47的臂49带到(预调到)接近将要显示的数值的测量值，从而实际上大大减小或几乎消除了在用已知系统进行测量时在这些测量值缺乏精度的情况下的系统误差。根据本发明的校准装置自然可以与任意已知类型的测量计组合使用。本发明的保护范围由下面的权利要求所限定。
权利要求
1.一种用于测量缸的几何特征例如直径、轮廓、圆形度和偏心度误差的测量计校准装置，其中所述测量计包括在自由端处配备有探针或传感器(51)的一对可动相对臂(49)，其特征在于 所述校准装置(30)包括一对抵接件(34，35)，所述一对抵接件能够通过马达(36，37)彼此接近和/或者远离，直到期望地获得在其上装配有所述校准装置的测量计的测量范围内的样本测量值为止，所述样本测量值通过与所述抵接件(34，35)协作的测量装置(42，43 ;44，45)展现，进而所述探针或传感器(51)分别抵接或接近所述抵接件(34，35)以感测所述样本测量值。
2.如权利要求1所述的测量计校准装置，其特征在于所述抵接件(34，35)与由所述马达装置(36，37 )转动的、且其中拧入有螺杆(38，39 )的相应内螺纹件(40，41)成一体。
3.如权利要求1或2所述的测量计校准装置，其特征在于所述测量装置包括读取器(42，43)，所述读取器与所述抵接件(34，35)成一体并且与和支撑结构(31)成一体的光学线路(34，35)协作。
全文摘要
用于测量缸的几何特征例如直径、轮廓、圆形度和偏心度误差的测量计校准装置，其中所述测量计包括在自由端处配备有探针或传感器的一对可动相对臂(49)，其特征在于，所述校准装置(30)包括通过马达(36，37)往复接近和/或远离的一对抵接件(34，35)，直到期望地获得在其上装配有所述校准装置的测量计的测量范围内的样本测量值，通过与所述抵接件(34，35)协作的测量装置(42，43；44，45)所展现，进而所述探针或传感器(51)分别邻接或接近所述抵接件(34，35)以感测所述样本测量值。
文档编号G01B21/04GK103052862SQ201180038286
公开日2013年4月17日 申请日期2011年7月7日 优先权日2010年8月2日
发明者F·坎迪亚尼, P·加博阿尔迪, C·特雷维桑, F·S·比安凯西 申请人:特诺恩股份公司