用于确定环形产品的总节距偏差的装置和方法制造方法及图纸

一种总节距偏差测量装置，被构造为确定至少具有磁性环的环形产品的总节距偏差并包括：框架；托盘传送器，固定到框架并被设计为支撑环形产品；主轴单元，安装为能够沿着竖直轴线相对于框架平移，主轴单元至少包括主轴、可旋转驱动主轴的马达及刚性连接到主轴的编码器；主轴包括具有被构造为装配在环形产品的孔中的锥形形状的自由下端；传感器，固定到框架并被构造为测量磁性环的位置处的磁场信号并将测量到的信号传输到电子控制单元以确定环形产品的总节距偏差；提升单元，被构造为在磁场测量步骤之前使环形产品在主轴上沿着竖直轴线向上运动；以及机械系统，被构造为提供所需的装配载荷，以在磁场测量步骤之前保证环形产品在主轴上的位置。

【技术实现步骤摘要】
用于确定环形产品的总节距偏差的装置和方法
本专利技术涉及一种用于测量转子定位轴承单元的磁性环(/磁环)(magneticring)的总节距偏差的装置(totalpitchdeviation)和方法。
技术介绍
如今，转子定位轴承单元通常用于广泛的
，例如汽车工业(机动车工业)。这些单元提供高质量信号，同时允许集成在紧凑的设备中。这种转子定位轴承单元通常包括轴承、磁性环，并且与面对脉冲环的检测部件组合。脉冲环设置有固定到轴承的内圈的靶保持件，并且设置有固定到靶保持件且超出轴承的外圈的磁性靶。磁性靶包括交替的北极和南极，其数量取决于轴承尺寸、检测精度和特定应用以及转子的北极和南极的数量。检测部件可以固定到轴承的外圈或固定的壳体。磁性靶附接到靶保持件的外管状部分。靶保持件还设置有内管状部分，该内管状部分固定到形成在内圈的孔中的槽中。为了表征磁性环，可以使用总节距偏差(totalpitchdeviation)，称为TPD。这通过测量每个环的极的单个节距偏差来评估磁性环位置的累积误差。确定具有磁极的磁性环的TPD类似于确定如在ABS应用中所见的齿轮或机械编码器的TPD。间隔被定义为相同极性的两个最近极之间的角距离(angulardistance)。计算TPD的一般方法由以下等式描述：可以基于以下公式计算间隔i的单个节距偏差误差SPD：其中，PTheoretical为关于间隔的角信号的理论周期；Preal(i)为关于间隔i的角信号的实际周期。应当注意，实际周期Preal(i)是在相同符号的极之间(即，在北极之间或在南极之间)确定的。类似地，实际周期Preal(i)是在相同种类的信号边缘(signaledge)之间(即，在上升边缘之间或在下降边缘之间)确定的。可以基于以下公式计算间隔i的总节距偏差误差或累积节距偏差误差(cumulativepitchdeviationerror)TPD(i)：可以基于以下公式计算单个机械转圈(amechanicalturn)上的总节距偏差误差TPD：其中，Nbpp为在单个机械转圈中的间隔数。已知的TPD测量装置通常包括由昂贵的心轴(mandrel)制成的产品保持件，该心轴在TPD测量期间不能提供可靠的定位。此外，已知的TPD测量装置需要人为干预，这涉及定位误差。需要提供一种改进的TPD测量装置，其在TPD测量期间减少产品相对于参考表面的跳动(runout)并因此减少转子定位轴承单元相对于参考表面的错误定位。此外，需要减少对TPD测量装置的人为干预，以提供产品的可靠定位。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的在于提供一种全自动TPD测量装置，其在TPD测量期间具有改善的产品跳动和产品定位。术语“产品跳动(productrunout)”对应于产品形状与以所述产品的旋转轴线为中心的完美圆的偏差。本专利技术涉及一种总节距偏差(TPD)测量装置，其被构造为确定具有至少一磁性环的环形产品的总节距偏差。所述装置包括：-框架；-托盘传送器，固定到所述框架并且被设计为支撑所述环形产品；-主轴单元，安装为能够沿着竖直轴线相对于所述框架平移，所述主轴单元至少包括主轴(例如，可旋转地安装在主轴套筒中的主轴)、可旋转地驱动所述主轴的马达以及刚性地连接到所述主轴的编码器；所述主轴包括自由下端，所述自由下端具有被构造为装配在所述环形产品的孔中的锥形形状；-传感器，固定到所述框架并且被构造为测量在所述磁性环的位置处的磁场信号并且将所述信号传输到电子控制单元，以确定所述总节距偏差；-提升单元，被构造为在磁场测量步骤之前使所述环形产品在所述主轴上沿着所述竖直轴线向上运动；以及-机械系统，被构造为提供所需的装配载荷，以在磁场测量步骤之前保证所述环形产品在所述主轴上的位置。所述锥形形状允许所述环形产品沿着所述主轴居中(/定心)，并且允许避免所述环形产品的定位偏差(error)。在一实施方式中，TPD装置包括提取单元(extractionunit)，所述提取单元被构造为在磁场测量完成之后从所述主轴提取所述环形产品。所述主轴的外直径的至少一部分基本上等于所述环形产品的内直径，以使所述主轴可旋转地连接到所述产品。例如，所述主轴可旋转地安装在主轴套筒(spindleshaftsleeve)中，并且由位于所述主轴的外表面与所述套筒的内表面或孔之间的多个轴承支撑。例如，由所述主轴、所述主轴套筒、所述马达和所述编码器形成的主轴单元沿着固定到所述框架的轴线引导件(axisguide)被可滑动地安装。因此，所述主轴单元包括具有接纳所述轴线引导件的通孔的引导板。在一实施方式中，被构造为提供装配载荷的机械系统包括两个带轮和带(belt)，所述两个带轮可旋转地安装在所述框架上，所述带围绕所述带轮并且固定到所述主轴单元和配重，所述配重被设计用于将所述主轴单元的装配载荷设定在所述环形产品的孔中。所述机械系统的配重比主轴单元轻，并且重量差异确定所述主轴在所述环形产品的孔中的装配载荷。例如，每个带轮的轴线位于对应的槽孔(/狭槽孔/长孔)(slottedhole)中，允许机械系统相对于框架沿着竖直轴线运动。例如，所述机械系统通过连接板连接到所述主轴单元，例如固定到所述马达，并且被构造为传递所述主轴单元的平移运动。有利地，所述提取单元包括致动器(诸如，以气压缸为例)，所述致动器具有刚性地连接到所述框架的主体和固定地连接到提取板的缸杆(/活塞杆)(cylinder)，所述提取板至少部分地围绕所述主轴，所述缸杆被构造为沿着所述竖直轴线驱动所述提取板。例如，借助于固定到所述板且位于设置在所述框架上的竖直通孔中的竖直引导销来引导所述提取板的竖直运动。所述提取单元可以进一步包括推动装置，所述推动装置连接到所述提取板并且被设计为在磁场测量和提取步骤期间与所述环形产品(尤其是侧向径向面)轴向接触。所述推动装置在径向上绕着所述主轴的下端安装。例如，所述推动装置是轴承，例如滑动轴承。作为一种选择，所述提取板和所述推动装置被制造为单个元件。有利地，所述提升单元包括提升致动器(诸如，以气压缸为例)，所述提升致动器具有主体和缸杆，所述主体刚性地连接到所述框架，所述缸杆固定地连接到保持件并且被构造为沿着所述竖直轴线驱动所述保持件，所述保持件由外表面和内表面或孔以及下径向面和上径向面界定，所述内表面或孔被设计为在磁场测量步骤期间围绕所述主轴的下部，所述下径向面连接到所述缸杆，所述上径向面与所述下径向面在轴向上相对并且被设计为在磁场测量步骤期间以及在磁场测量步骤之的所述环形产品的定位步骤期间与所述环形产品轴向接触。例如，所述保持件的孔的内直径大于所述主轴的外直径，其中，所述保持件的下径向面朝向竖直轴线延伸，以在所述环形产品的定位步骤中形成用于所述主轴的下端的座。所述传感器可以是霍尔本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种总节距偏差测量装置(50)，被构造为确定至少具有磁性环(14)的环形产品(10)的总节距偏差，所述装置(50)包括：/n-框架(52)；/n-托盘传送器(54)，固定到所述框架(52)并且被设计为支撑所述环形产品(10)；/n-主轴单元(60)，安装为能够沿着竖直轴线(Z)相对于所述框架(50)平移，所述主轴单元(60)至少包括主轴(62)、可旋转地驱动所述主轴(62)的马达(68)以及刚性地连接到所述主轴(62)的编码器(70)；所述主轴(62)包括自由下端(62b)，所述自由下端(62b)具有被构造为装配在所述环形产品(10)的孔(16a)中的锥形形状；/n-传感器(56)，固定到所述框架(50)并且被构造为测量在所述磁性环的位置处的磁场信号并且将测量到的所述信号传输到电子控制单元，以确定所述环形产品(10)的总节距偏差；/n-提升单元(100)，被构造为在磁场测量步骤之前使所述环形产品(10)在所述主轴(62)上沿着所述竖直轴线(Z)向上运动；以及/n-机械系统(80)，被构造为提供所需的装配载荷，以在磁场测量步骤之前保证所述环形产品(10)在所述主轴(62)上的位置。/n...

【技术特征摘要】
20191127 DE 102019218321.21.一种总节距偏差测量装置(50)，被构造为确定至少具有磁性环(14)的环形产品(10)的总节距偏差，所述装置(50)包括：
-框架(52)；
-托盘传送器(54)，固定到所述框架(52)并且被设计为支撑所述环形产品(10)；
-主轴单元(60)，安装为能够沿着竖直轴线(Z)相对于所述框架(50)平移，所述主轴单元(60)至少包括主轴(62)、可旋转地驱动所述主轴(62)的马达(68)以及刚性地连接到所述主轴(62)的编码器(70)；所述主轴(62)包括自由下端(62b)，所述自由下端(62b)具有被构造为装配在所述环形产品(10)的孔(16a)中的锥形形状；
-传感器(56)，固定到所述框架(50)并且被构造为测量在所述磁性环的位置处的磁场信号并且将测量到的所述信号传输到电子控制单元，以确定所述环形产品(10)的总节距偏差；
-提升单元(100)，被构造为在磁场测量步骤之前使所述环形产品(10)在所述主轴(62)上沿着所述竖直轴线(Z)向上运动；以及
-机械系统(80)，被构造为提供所需的装配载荷，以在磁场测量步骤之前保证所述环形产品(10)在所述主轴(62)上的位置。


2.根据权利要求1所述的总节距偏差测量装置(50)，其特征在于，所述总节距偏差测量装置(50)包括提取单元(90)，所述提取单元(90)被构造为在磁场测量完成之后从所述主轴(62)提取所述环形产品(10)。


3.根据前述权利要求中的任一项所述的总节距偏差测量装置(50)，其特征在于，所述主轴(62)的外直径的至少一部分基本上等于所述环形产品(10)的内直径，使得所述主轴(62)可旋转地连接到所述产品(10)。


4.根据前述权利要求中的任一项所述的总节距偏差测量装置(50)，其特征在于，被构造为提供装配载荷的机械系统(80)包括两个带轮(82a、82b)和带(84)，所述两个带轮(82a、82b)可旋转地安装在所述框架(50)上，所述带(84)围绕所述带轮并且固定到所述主轴单元(60)和配重(86)，所述配重(86)被设计用于设定所述主轴单元(60)在所述环形产品(10)的孔中的装配载荷。


5.根据前述权利要求中的任一项所述的总节距偏差测量装置(50)，其特征在于，所述提取单元(90)包括致动器(92)，所述致动器(92)具有刚性地连接到所述框架(50)的主体(92a)和固定地连接到提取板(94)的缸杆(92b)，所述提取板(94)至少部分地围绕所述主轴(62)，所述缸杆(...

【专利技术属性】
技术研发人员：杰瑞米·德蒙特，帕斯卡尔·杜里夫，伊夫·安德烈·利弗拉托，本尼迪克特·托马斯，
申请(专利权)人：斯凯孚公司，
类型：发明
国别省市：瑞典;SE