[發明專利]用于檢測工件的尺寸精確性的測量裝置以及測量方法

有效

• 申請號: 201210480756.1
• 申請日: 2012-11-23
• 公開（公告）號: CN103134404A
• 公開（公告）日: 2013-06-05
• 發明（設計）人: D.費里
• 申請（專利權）人: 羅伯特·博世有限公司
• 主分類號: G01B1/00
• 分類號: G01B1/00;G01B3/44;G01B5/08;G01B5/12
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 李永波;楊國治

技術領域

本發明涉及一種用于檢測工件的尺寸精確性的測量裝置以及測量方法，其中工件優選具有外直徑和/或內直徑，其外直徑和/或內直徑的尺寸精確性有待檢測或者說測量。

背景技術

例如由WO?90/00246?A1公開了上述類型的測量裝置。其尤其用于在數量上測量車廂軸線或者說軸線直徑，從而能夠在形成這種軸線時確定可能的公差超出。為此使用的裝置具有拱形的框架，該框架可以如此圍繞軸線的外直徑放置，使得其靠在三個接觸點上。所述接觸點通過固定在框架上的箍形成。至少一個箍不是位置固定地固定在框架上并且另一個可以調節，從而能夠進行預調節。此外，所述裝置具有用于檢測工件溫度的第一溫度傳感器以及用于檢測測量裝置尤其框架的溫度的第二溫度傳感器。根據溫度以及各個所使用的材料的膨脹系統可以改變工件以及測量裝置的尺寸并且相應地產生不怎么有說服力的測量結果。因此，可以根據相應的周圍環境溫度、工件溫度和/或測量裝置溫度強力地散播所述測量結果。

在WO?90/00246?A1的測量裝置中，在測量時考慮通過溫度傳感器測量的溫度，方法是在考慮材料的相應的膨脹系統的情況下在值方面設置所測量的值，所述值存在于標準基準溫度中。為了進行相應的分析，通過線路將溫度傳感器與計算機連接，該計算機優選布置在所述裝置本身上。所描述的裝置應該以這種方式實現物體的溫度標準化的尺寸的求得。

為了確定兩個物體例如車輪軸線和用于容納車輪軸線的軸承在其直徑方面是否相互配合，WO?90/00246?A1還提出了一種用于確定內直徑的裝置。該裝置代替拱形的框架具有帶有外圓周側布置的箍的圓盤形的基體，從而可以將其置于與工件的內周面的抵靠之中。

發明內容

從前面所述的情況出發，本發明的任務是說明一種用于檢測工件的尺寸精確性的測量裝置和測量方法，其操作或者說應用簡單并且同時產生可靠的結果。

所述任務一方面通過具有權利要求1所述特征的測量裝置得到解決，另一方面通過具有權利要求9所述特征的測量方法得到解決。本發明的有利的改進方案分別在從屬權利要求中進行說明。

所提出的用于檢測工件的尺寸精確性的測量裝置包括承載元件以及至少兩個相互隔開布置在承載元件上的支撐元件，其中支撐元件相互間的間距可以改變從而調節基準長度。此外，所述測量裝置包括用于檢測工件的長度尺寸與預調節的基準長度之差的測量單元。按本發明，所述承載元件的至少一部分由碳纖維增強的合成材料制成。

由碳纖維增強的合成材料制成的物品具有以下優點，即其尺寸在溫度波動時僅僅不明顯地變化。這歸因于碳纖維增強的合成材料的幾乎為零的膨脹系數。所述材料的其它優點在于，其由于纖維增強而具有較高的機械強度并且同時具有很小的重量。

材料的優點傳遞到由此制成的部分或者說承載元件上，使得其突出之處在于很小的溫度敏感性、較高的機械強度以及很小的重量。因為所述承載元件用于調節支撐元件相互間的間距，所以會使得一次性調節的間距-獨立于相應的周圍溫度-很大程度上保持恒定。由于材料選擇，承載元件的由熱引起的長度變化小得可忽略。此外，承載元件的較高的機械強度實現了支撐元件相互間特別大的間距的調節，而不存在變形的危險，尤其承載元件的彎曲。因此，甚至在有待消除的較大的間距中確保了預調節的保持相同的間距。通過較小的重量再簡化測量裝置的操作。

上面所述的優點單獨地以及相互組合地提高了測量精度并且實現了可靠的檢測結果。

根據本發明的優選實施方式，承載元件的由碳纖維增強的合成材料制成的部分構造成管狀的。通過管狀提高了承載元件的機械強度尤其剛度。同時，可以相對于整體輪廓進一步降低重量。由碳纖維增強的合成材料制成的部分優選涉及承載元件的跨間距并且由此承載的部分，使得所述部分的改善的機械強度對測量裝置的強度以及穩定性產生積極影響，從而實現所希望的較高的測量精度。

碳纖維增強的合成材料視作特別有利的，該材料具有交叉的并且/或者布置在多個層中的碳纖維。所述纖維的定向應該基本上相應于載荷方向，因為所述纖維通常沿著纖維方向承載。通過交叉并且/或者布置在多個層中的纖維可以進一步提高纖維的增強作用。

所述支撐元件優選由金屬制成，尤其由輕金屬例如鋁制成。然而也可以使用合成材料。

進一步優選的是，可以沿著承載元件的縱軸線移動至少一個布置在承載元件上的支撐元件。通過沿著承載元件的縱軸線移動支撐元件可以調節支撐元件相對于至少一個另外的支撐元件的間距。為了軸向移動支撐元件可以在承載元件上設置引導件或者承載元件本身用作引導件。