检测圆柱形中空壳体的表面的传感器装置和方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及用于检测圆柱形腔体的表面的传感器装置，包括至少一个传感器单元，其设计为用于光学共焦距离测量。至少一个传感器单元具有狭长的形状，并具有外部光学系统，通过外部光学系统，沿其发送和接收光的测量方向横向于传感器单元的纵向轴线。另外，传感器装置还包括移动机构，该移动机构设计为能使至少一个传感器单元沿移动方向移入和移出所检测的圆柱形腔体。控制机构设置为用于测量圆柱形腔体的表面的凸起，控制机构设计为促动至少一个传感器单元来进行第一距离测量，在第一距离测量期间，测量方向相对于移动方向的角度在20°至85°之间，控制机构还设计为促动至少一个传感器单元来进行第二距离测量，在第二距离测量期间，测量方向相对于移动方向的角度在95°至160°之间。为此，至少一个传感器单元的测量方向可相对于传感器单元的纵向方向的角度在95°至175°之间，且传感器单元由可旋转式承载件所保持，以使得同一传感器单元可为了进行第一距离测量和第二距离测量而移动到不同的旋转位置中。作为替代，至少一个传感器单元包括至少一个第一传感器单元和至少一个第二传感器单元。第一传感器单元设计为并与移动机构连接成使得第一传感器单元的测量方向相对于移动方向的角度在20°至85°之间，第二传感器单元设计为并与移动机构连接成使得第二传感器单元的测量方向相对于移动方向的角度在95°至160°之间。本发明专利技术还涉及相应的方法。

Sensor device and method for detecting cylindrical hollow shell surface

The present invention relates to a sensor device for detecting the surface of a cylindrical cavity, including at least one sensor unit designed for measuring the optical confocal distance. At least one sensor unit has a long and narrow shape, and has an external optical system. Through an external optical system, the measuring direction of the transmitted and received light is transverse to the longitudinal axis of the sensor unit. In addition, the sensor device also includes a moving mechanism designed to enable at least one sensor unit to move in and out of the detected cylindrical cavity along the moving direction. The control mechanism is set to measure the convex of the surface of a cylindrical cavity. The control mechanism is designed to promote at least one sensor unit for the first distance measurement. During the first distance measurement, the angle of the measurement direction relative to the moving direction is between 20 and 85 degrees, and the control mechanism is also designed to promote at least one sensor. The unit performs a second distance measurement, during which the angle of the measurement direction relative to the moving direction is between 95 and 160 degrees. To this end, the measurement direction of at least one sensor unit may be between 95 and 175 degrees relative to the longitudinal direction of the sensor unit, and the sensor unit is maintained by a revolving carrier so that the same sensor unit can move to a different rotation position for the first distance measurement and the second distance measurement. In the middle. Alternatively, at least one sensor unit includes at least one first sensor unit and at least one second sensor unit. The first sensor unit is designed to be connected with the moving mechanism to make the measurement direction of the first sensor unit between the angle of 20 to 85 degrees relative to the moving direction, and the second sensor unit is designed to be connected with the moving mechanism to make the angle of the measurement direction of the second sensor unit from 95 to 160 degrees to the moving direction. Between. The invention also relates to the corresponding methods.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】检测圆柱形中空壳体的表面的传感器装置和方法
在第一方面中，本专利技术涉及根据权利要求1的前序部分所述的一种用于检测圆柱形中空壳体的表面的传感器装置。在另一方面中，本专利技术涉及根据权利要求11的前序部分所述的一种用于检测圆柱形中空壳体的表面的方法。现有技术上述圆柱形中空壳体理论上可以是具有圆形截面的任意中空壳体，该圆形截面不必须有精确的圆度。圆柱形中空壳体在各个高度上并不必具有精确地相同的截面。特别地，圆柱形中空壳体可具有锥形的表面和/或不均匀的表面。特别地，要被检测的圆柱形中空壳体可以是工作汽缸，例如内燃机的发动机缸体中的汽缸孔，或伺服电机的工作汽缸。特别地，在这种圆柱形中空壳体的情况下，几何特性应当非常精确地符合规格。为了能对此进行检查，可对圆柱形中空壳体进行表面检测，特别地用于确定圆柱形中空壳体的直径，以及用于确定圆柱形中空壳体的表面的不平整度。一种用于检测这种圆柱形中空壳体的表面的通用的传感器装置包括至少一个传感器单元，该传感器单元设计为用于光学共焦距离测量。该至少一个传感器单元具有狭长的形状，并具有外部光学系统，通过该外部光学系统，可传递和接收光的测量方向可横向于上述传本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.用于对圆柱形中空壳体(90)的表面进行检测的传感器装置，具有至少两个传感器单元(10,20)，所述至少两个传感器单元均设置为用于进行光学共焦距离测量，其中所述至少两个传感器单元(10,20)包括至少一个第一传感器单元(10)和至少一个第二传感器单元(20)，所述至少两个传感器单元(10,20)均具有光源和光探测器，或光波导，并且所述至少两个传感器单元(10,20)均具有狭长的形状，并包括外部光学系统(13,23)，通过各个外部光学系统，光沿其发出和接收的测量方向(11,21)横向于相应的传感器单元(10,20)的纵向轴线，具有移动机构，所述移动机构适于使所述至少两个传感器单元(10,20)...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.10.14 EP 15189812.91.用于对圆柱形中空壳体(90)的表面进行检测的传感器装置，具有至少两个传感器单元(10,20)，所述至少两个传感器单元均设置为用于进行光学共焦距离测量，其中所述至少两个传感器单元(10,20)包括至少一个第一传感器单元(10)和至少一个第二传感器单元(20)，所述至少两个传感器单元(10,20)均具有光源和光探测器，或光波导，并且所述至少两个传感器单元(10,20)均具有狭长的形状，并包括外部光学系统(13,23)，通过各个外部光学系统，光沿其发出和接收的测量方向(11,21)横向于相应的传感器单元(10,20)的纵向轴线，具有移动机构，所述移动机构适于使所述至少两个传感器单元(10,20)沿一个移动方向(31)进入和离开所检测的圆柱形中空壳体(90)，其中，设置有控制机构，用于测量圆柱形中空壳体(90)的表面的凸起，并适于控制第一传感器单元(10)来进行第一距离测量，在第一距离测量期间，所述测量方向(11)相对于移动方向(31)的角度(32)在20°至85°之间，所述控制机构适于控制所述第二传感器单元(20)来进行第二距离测量，在第二距离测量期间，所述测量方向(21)相对于移动方向(31)的角度(33)在95°至160°之间，所述第一传感器单元(10)形成为并与所述移动机构连接为使得其测量方向(11)相对于移动方向(31)的角度(32)在20°至85°之间，以及所述第二传感器单元(20)形成为并与所述移动机构连接为使得其测量方向(21)相对于移动方向(31)的角度(33)在95°至160°之间。2.根据权利要求1所述的传感器装置，其特征在于，所述第一传感器单元(10)形成为使得其测量方向(11,21)相对于其纵向轴线的角度在20°至85°之间，所述第二传感器单元(20)形成为使得其测量方向(11,21)相对于其纵向轴线的角度在95°至160°之间。3.根据权利要求1所述的传感器装置，其特征在于，所述第一传感器单元(10)和所述第二传感器单元(20)的纵向轴线基本上彼此平行，且它们的纵向轴线定向为基本上平行于所述移动方向(31)。4.根据权利要求1至3中任一项所述的传感器装置，其特征在于，所述第一传感器单元(10)和所述第二传感器单元(20)形成为相同的，并且相对于彼此旋转式设置。5.根据权利要求1至4中任一项所述的传感器装置，其特征在于，各个传感器单元(10,20)均具有连接部，所述连接部具有用于将所述连接部与所述传感器单元(10,20)的基底元件连接在一起的机械连接机构，以及所述连接部包括所述传感器单元(10,20)的外部光学系统(13,23)。6.根据权利要求5所述的传感器装置，其特征在于，所述第一传感器单元(10)的连接部和所述第二传感器单元(20)的连接部具有不同的测量方向(11,21)，它们由相应的外部光学系统(13,23)所确定。7.根据权利要求1至6中任一项所述的传感器装置，其特征在于，所述第一传感器单元(10)的测量方向(11)和所述第二传感器单元(20)的测量方向(21)相对于彼此形成在15°至40°之间的角度。8.根据权利要求1至7中任一项所述的传感器装置，其特征在于，设置有驱动系统，...

【专利技术属性】
技术研发人员：沃尔夫冈·乌尔里希，沃尔夫冈·雅内茨基，菲利普·克林格尔，弗洛里安·巴德，
申请(专利权)人：斯图姆机械装备制造有限公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE