CN107110646A - 用于检测中空主体的测试***和方法 - Google Patents

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马克·凯斯廷
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Sturm Mechanical Equipment Manufacturing Co Ltd
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Abstract

用于检测中空主体、尤其是其中有气缸孔的发动机缸体的测试***，包括测量装置，所述测量装置包括延长体和与延长体相连的多个传感器，该多个传感器被设置成用于进行距离测量。测试***还包括电子控制机构，该电子控制机构被设置成能使测量装置移动到要被检测的中空主体内，并在来自于传感器的距离测量数据的基础上确定中空主体的内径。为了能检测不同直径的中空主体，至少一部分传感器为能相对于测量装置的延长体移动的可移动的传感器的形式。电子控制机构还可被设置成能根据要被检测的中空主体来选择可移动的传感器相对于延长体的测量位置。还设置有校准站，电子控制机构被设置成能进行用于可以动的传感器的校准过程。本发明还揭露了相应的方法。

Description

用于检测中空主体的测试***和方法
技术领域
在第一方面中，本发明涉及根据权利要求1的前序部分所述的用于检测中空主体、尤其是其中有气缸孔的发动机缸体的测试***。
在第二方面中，本发明涉及根据权利要求14的前序部分所述的用于检测中空主体、尤其是其中有气缸孔的发动机缸体的相应方法。
背景技术
这种类型的发动机缸体例如可用于机动车的内燃机。其包括多个气缸孔，气缸孔的尺寸和壁的特性应符合精确度的要求，以确保内燃机的效率尽可能地高。在这种情况下，可将气缸孔大体上理解为具有弧形、尤其是圆形截面的柱形的中空空间。
在许多情况下，在气缸孔的内壁上设置有涂层。这需要以尽可能高的精度来符合特定需求，尤其是关于该涂层的层厚度的特定需求。
通过通用的测试***能够对这种中空主体的特性和/或所设置的涂层的特性进行检测。用于对中空主体、尤其是其中有气缸孔的发动机缸体进行检测的通用的测试***包括：
测量装置，该测量装置具有延长体和多个传感器，这些传感器与延长体相连并适于进行距离测量，以及
电子控制机构，该电子控制机构适于将测量装置(即，延长体和与其相连的传感器)移动到要被检测的中空主体内，在那里，传感器记录与它们到中空主体的内壁之间距离相关的距离测量数据，该电子控制机构还适于在传感器的距离测量数据的基础上确定中空主体的内径。
在用于检测中空主体、尤其是其中有气缸孔的发动机缸体的通用方法中，设置有测量装置，该测量装置包括延长体和多个传感器，这些传感器与延长体相连并适于进行距离测量。该方法包括以下步骤：将测量装置移动到要被检测的中空主体内，测量装置在那里对到中空主体的内壁的距离进行测量，以及根据传感器由此而记录的距离测量数据来确定中空主体的内径。
从DE 199 34 991 A1中能得知一种用于检测中空主体的测试***，在该中空主体的内壁上设置有涂层。另外，在由本申请人提出的申请号为14 172 886的还未公开的欧洲专利申请描述了一种通用的测试***和相应的方法。
所希望的是能通过相同的测试***和方法来检测任何可能的类型的中空主体或发动机缸体。如果不同的中空主体的尺寸相差很大，那么这会非常困难。
发明内容
本发明的目的在于提供一种测试***和方法，通过这种测试***和方法能够尽可能准确地检测不同尺寸的中空主体。
该目的可通过具有权利要求1中的特征的测试***来实现，也可通过具有权利要求14中的特征的方法来实现。
从属权利要求的主旨在于根据本发明的测试***和根据本发明的方法的有利的变化方案，这将在下文中进行说明。
关于上述类型的测试***，根据本发明提出，为了检测不同直径的中空主体，至少一部分传感器被设计成能相对于测量装置的延长体移动的可移动的传感器。根据要被检测的中空主体，电子控制机构适于选择可移动的传感器相对于延长体的测量位置。另外，还设置有校准站，电子控制机构适于在校准站处对可移动的传感器进行校准过程。
关于上述类型的方法，根据本发明提出，为了检测不同直径的中空主体，至少一部分传感器被设计成能相对于测量装置的延长体移动的可移动的传感器。根据要被检测的中空主体来选择可移动的传感器相对于延长体的测量位置。
另外，用于可移动的传感器的校准过程可优选地在校准站处进行。
在校准过程中，特别地可提出以下内容：
将测量装置移动到校准站处，
将可移动的传感器移动到相对于延长体的特定的参考测量位置处，
在可移动传感器处于参考测量位置的情况下进行参考测量，通过该参考测量能测得到校准站的距离，以及
确定并存储预先得知的校准站的尺寸和参考测量的测量数据之间的关系。
由此确定的关系可被用于在传感器的距离测量数据的基础上对要被检测的中空主体的内径进行上述确定。
原则上，校准过程和测试测量(即，到要被测试的中空主体的内壁的距离测量)的顺序是任意的。有利的是，通过距离测量数据来计算直径仅在校准过程之后进行。优选地，校准过程在测试测量之前进行，从而在进行了到中空主体的距离测量的情况下能直接计算相关的内径。
传感器根据结构可能会具有小的测量范围。例如，某些传感器仅能准确地确定特定距离区间内的距离。由此，根据要被检测的中空主体的内径，传感器到中空空间的内壁的距离可能会超出传感器的测量范围。然而，为了仍旧能准确测量该距离，根据本发明的中心思想，并非所有的传感器都与测量装置的延长体固定连接。实际上，至少一些传感器能被径向向外调节。一旦测量装置被移动到要被检测的中空主体内，就能在朝向中空主体的内壁的方向上调节可移动传感器。通过这种方式，能改变可移动的传感器到中空主体的内壁的距离，以致可移动的传感器处于传感器进行更加准确的测量所需的距离区间内。
为此，可调节可移动的传感器，尤其是使其相对于延长体沿径向方向展开或延伸。径向方向指的是垂直于延长体的纵向轴线的方向。可移动的传感器的延伸过程可包括沿径向方向的移动分量或仅沿径向方向移动。
通过使用多个可移动的传感器，能借由各个距离测量来计算要被检测的中空主体的直径，即，中空主体内的中空空间的内径。
如果可移动的传感器包括至少三个传感器，这些传感器的测量方向在方位角方向上相对于彼此偏移，那么就不需要准确地沿着中空空间或中空主体的中心轴线将测量装置移动到要被检测的中空空间或中空主体内。实际上，即便在测量装置相对于中心轴线偏移时，也可准确地确定直径。例如，可设置三个传感器，这些传感器相对于彼此围绕延长体的纵向轴线各自旋转120°对齐。
在一个优选的方法变化方案中，为了对中空主体的内径进行测试，在测量装置已经移动到要被检测的中空主体内时，可移动的传感器远离延长体移动。作为对比，可移动的传感器在测量装置移入要被检测的中空主体或移出要被检测的中空主体的同时朝向延长主体缩回。这能降低传感器与要被检测的中空主体之间非预期碰撞的风险。尽管如此，也能达到测量过程所需的到中空主体的相对较小的距离。
优选地，电子控制机构适于通过考虑要被检测的中空主体的所预期的内径来设定测量位置，可移动的传感器移动到该测量位置处以进行距离测量。所预期的内径例如可以是给定的标称值。由此，在这种情况下，针对带有不同尺寸的内径的中空主体，可移动的传感器不会移动到相同的测量位置。实际上，传感器在大内径的情况下比在小内径的情况下被更大程度地延伸。
为了能准确地确定内径，需要尽可能精确地考虑可移动的传感器被调节的距离。然而，在传感器的多个移动过程中，可能会发生传感器的位置设置的偏离。如果发生了传感器从之前的测量位置(尤其是准确已知的)到另一测量位置的改变，那么也能通过相对不准确的方式得知可移动的传感器的测量位置。例如，如果已经完成了具有特定内径的多个中空主体的检测，且随后跟着针对带有不同内径的不同的中空主体的新的检测，那么这可能会发生。
本发明的基本理念旨在能准确地确定中空主体的内径，即便未确切得知可移动的传感器的测量位置时也是如此。实际上，可移动的传感器能通过可重复的方式移动到相对于测量装置的延长体的特定的测量位置上，然而该测量位置是不被准确得知的。如果针对测量位置假定了错误的值，那么这会对基于此而计算得到的中空主体的内径产生直接影响。
为了避免这种情况，根据本发明进行校准或参考测量。在该过程中，将可移动的传感器移动到参考测量位置中。该参考测量位置指的是可移动的传感器相对于测量装置的延长体的位置。特别地，参考测量位置可以与可移动的传感器相对于延长体的测量位置相同，在进行校准过程之后，在该测量位置处对中空主体进行检测。由此，可实现参考测量，其中可移动的传感器被以与在对要被检测的中空主体进行测量期间相同的方式相对于延长体设置。
通过参考测量能确定到校准站的距离。校准站例如可包括中空的圆柱体的形状。通过参考测量的测量数据可得到校准站的中空的圆柱体的直径。随后，将所得到(测量)的直径与校准站的中空的圆柱体的直径的已知值进行比较。这些数据之间的关系可被存储并用于校准。这意味着，在考虑前述关系的同时，能通过随后的可移动的传感器的距离测量数据来计算所检测的中空主体的内径。
作为这些测量的基础过程，原则上，可移动的传感器能移动到多个不同的测量位置中，而不需要费力地测量可移动的传感器的位置。
如果校准站具有与中空的圆柱体相对应的至少一个圆形开口，且测量装置能移动到该圆形开口内以进行校准过程，那么是有利的。校准站优选地包括至少一个参考环，测量装置能移动到该至少一个参考环内。一个或多个参考环可由保持件保持在限定位置中。由此能容易地更换或添加具有特定内径的参考环。
为了使灵活性的程度更高，校准站可包括内径不同的多个参考环。特别地，可将这些参考环同心地叠设在一起。为了进行校准测量，可确定其中一个参考环的内径。可选择内径最接近之后或之前检测的中空主体的内径的参考环。也就是说，电子控制机构可适于根据要被检测的中空主体的所预期的内径来选择其中一个参考环。
优选地，校准过程在将已经测试的具有特定尺寸的中空主体换成要被测试的具有不同尺寸的中空主体时自动地进行。为此，电子控制机构可适于至少每次测量具有与之前进行检测的中空主体不同的测量位置的下一中空主体时进行校准过程。在这种情况下，传感器被移动到相对于延长体与在之前的中空主体的检测过程中不同的测量位置。
用于校准过程的参考测量位置可被选择为与用于接下来的中空主体的测量位置相同。由此，校准适用于接下来的测量。作为备选或附加，也可以进行其中的参考测量位置与用于之前的中空主体的测量位置相同的校准过程。由此，校准可有利地用于对之前的中空主体的内径进行校准，而不是对接下来的中空主体的内径进行校准，针对接下来的中空主体使用不同的测量位置。
作为备选或附加，电子控制机构还可适用于至少在能预先确定的时间之后和/或在检测了能预先确定的数量的中空主体之后总是进行校准过程。通过这种方式，即使在要测试大量的中空主体的情况下也能确保稳定地高的测量精确度。
本发明还涉及用于涂覆中空主体的内壁、尤其是发动机缸体中的缸孔的工作表面的涂覆***。该涂覆***包括：至少一个可旋转的涂覆喷枪，通过该涂覆喷枪能产生用于涂覆内壁的金属等离子射流；以及根据本发明的测试***。通过借由测试***来确定内径，一方面可以对所设置的涂层进行测试。另一方面，通过在设置涂层之前进行这种测量，可获得对于涂覆过程有用的信息。另外，通过测试***可以确定涂层的厚度。
为此，可在将涂层设置到中空主体的内壁上之前和之后通过测量装置来确定中空主体的内径。由此，可通过比较、尤其是通过对在设置涂层之前和之后确定的内径的差进行计算来计算得到涂层的厚度。
这些方法步骤(当通过根据本发明的涂覆***进行时)可由此来实现，即：电子控制机构适于
通过测量装置来确定中空主体的内径，
然后，通过涂覆喷枪在中空主体的内壁上设置涂层，
随后，通过测量装置来确定已经涂覆了的中空主体的内径，
通过比较在设置涂层之前和之后确定的内径来计算涂层的厚度。
针对测试和确定中空主体的内径而提出的说明也可用于具有多个要被测试的中空空间或气缸孔的中空主体。在这种情况下，上述说明分别针对中空主体的各个中空空间而提出。
一般来说，如果使用至少三个传感器来进行距离测量，那么测量装置就不需要在中空主体的缸孔内旋转。
本发明的被描述为附加的装置特点的特性也可被认为是根据本发明的方法的变化方案，反之亦然。
原则上，可移动的传感器可以是任何类型的距离测量传感器。优选地，可使用光学传感器，尤其是三角测量传感器或公焦传感器。
作为本发明的另一独立的思想，还提出一种测试***，其包括权利要求1中的除了校准站以及用于进行校准过程的电子控制机构的设计之外的特征。特别地，这种测试***提供了以下好处，即：可通过可移动的传感器准确地测量多种直径的气缸孔。
附图说明
下面将参照示意性附图对本发明的其他优点和特征进行描述。
图1显示了根据本发明的用于要被检测的中空主体的测试***的一个实施方案的示意图。
具体实施方式
在图1中示意性地显示了根据本发明的用于要被检测的中空主体1的测试***100的一个实施方案。
测试***100包括用于检测中空主体1的测量装置10、用于当前要被检测的中空主体1的保持装置(未在这里显示)，以及用于测量装置10的校准站30。
要被检测或测试的中空主体1可以是例如带有多个气缸孔2的发动机缸体。测试内容包含气缸孔2的特性，尤其是各个气缸孔2的直径。
为此，测量装置10被设置成包括延长体12和与其相连的传感器15、16、17。
由于延长体12的缘故，测量装置10能移动到气缸孔2内。在附图中，通过沿气缸孔2的轴向方向的双箭头11来显示这种移动。有利的是，为此，延长体12的直径小于气缸孔2的直径，而延长体12的长度可以较大。
传感器15、16、17或它们的部件可与延长体12间接相连或直接相连。例如，某些传感器或所有的传感器可具有光纤，光纤被引导在延长体上，且通过该光纤能发出和/或接收测量光。
传感器17可被设计成用于拍摄全景照片，为此，该传感器17能接收来自于360°范围内的光。为此，可使用相对于延长体12的纵向轴线倾斜的镜子或棱镜，该镜子或棱镜关于纵向轴线旋转对称。通过这种方式，能向传感器17的相机或其他类型的光学接收器传递来自于围绕纵向轴线360°范围内的光。
通过这种传感器17，可测试中空的气缸的内壁3的特性，尤其是测试粗糙度或对内壁3的喷涂有影响的材料特性。
为了测量气缸孔2的直径，特别地可使用传感器15、16。可设置相同种类的至少三个、优选地正好三个传感器15、16，为了能清楚地显示，在附图中显示了其中两个传感器。传感器15、16各自测量到气缸孔2的内壁3的距离。在已知测量装置10的尺寸的情况下，可通过测得的间距/距离来计算上述直径。
如果测量装置10恰好沿气缸孔2的纵向轴线而移动到气缸孔2内，那么测量一个距离的一个传感器15就足以用于准确地确定直径了。然而实际上，测量装置10偏离于气缸孔2的纵向轴线是难以避免的。尽管如此，如果设置有能在不同的方向上测量距离的三个传感器15、16的话，那么就能以很高的精确度来确定直径。
通过测量装置10来确定直径的优选应用在于确定中空的气缸2的内壁3的涂层厚度。为此，可在设置涂层之前和设置涂层之后测量直径。由这些直径值的差可得到所设置的涂层的厚度。为了得到相对较薄的层的确凿结果，需要以最大的精确度来测量距离。
当前能用于此的传感器的测量范围具有很大的限制，从而传感器15、16需要移动到其与内壁3的距离处于它们的测量范围内的位置。由于不同的气缸孔2的直径可能不同(例如根据发动机型号)，且为了避免传感器15、16与中空主体1发生碰撞，因而传感器15、16被设计成可移动的。它们可横向于延长体12的纵向轴线(即，沿着图1中的双箭头14的方向)延伸，直到它们到内壁3的距离处于它们的测量范围内为止。在这种情况下，能够执行到内壁3的距离测量有效的可移动的传感器15、16的位置指的是与相对于延长体12的位置相关的测量位置。
为了能通过这种距离测量来准确地确定直径，要尽可能准确地得知传感器15、16的测量位置。如果实际的测量位置偏离于假设的测量位置，那么这会对所确定的直径值的精确度产生不利影响。
为了解决上述问题而设置了校准站30。在该校准站30处，通过传感器15、16进行距离测量，在这种情况下，校准站的尺寸是已知的，并由此可将距离测量的结果与之前已知的值相比较。特别地，校准站30可具有一个或多个圆柱形开口，各个开口的直径是已知的。在用传感器15、16进行距离测量的基础上来计算直径，该直径与已知的直径相比较。这些值的关系可用于校准，即可用于对通过在所检测的中空的气缸2上进行距离测量而得到的直径进行校准。
在这种情况下，传感器15、16为了校准过程而相对于延长体12移动到的位置被称为参考测量位置。优选地，参考测量位置与用于测试中空的气缸2的测量位置相同，对中空的气缸2进行的测试紧接在校准过程之后，或紧接在校准过程之前。
因此，希望校准站30具有直径不同的多个圆柱形开口，可从这些开口中选择直径最接近之前或之后所测试的气缸孔的直径的一个来进行校准过程。
特别地，校准站30可具有多个环31、32、33，各个环具有不同的直径，即内径。通过使用独立的环31、32、33，如果之后要测试不同尺寸的中空主体1，那么可添加或更换环。
为了能更好地显示，图1中显示了穿过环31至环33的截面。有利的是，使用封闭的环31至环33，而不使用半环。同样地，仅为了能更好地显示，在剖视图中显示了中空主体1中的气缸孔2，该气缸孔2实际上是在整个壳体表面上封闭的气缸孔2。
校准站30的环31至环33和相应的保持机构可被设计成使得环31至环33能被保持成同心地叠设在一起。由此，可容易地发生测量装置10到所需的环31、32或33的移动。
有利的是，通过校准过程能确定可移动的传感器15、16相对于测量装置10的延长体12的相对位置，和/或将该相对位置考虑在内。尽管特定的测量位置不能在没有校准的情况下被确切得知，但是如果能通过基本上能重现的方式来假定该特定的测量位置，那么这是特别有利的。
由此，本发明提出了一种测试***和方法，通过该***和方法能准确且容易地确定中空主体的内径、尤其是发动机缸体内的气缸孔的内径。还可以高精确度地来确定不同尺寸的内径。

Claims (15)

1.用于检测中空主体(1)、尤其是其中有气缸孔(2)的发动机缸体(1)的测试***，具有
测量装置(10)，所述测量装置(10)包括延长体(12)以及与所述延长体(12)相连的多个传感器(15,16)，所述多个传感器(15,16)适于进行距离测量，
电子控制机构，所述电子控制机构适于将所述测量装置(10)移动到要被检测的中空主体(1)内，并在所述传感器(15,16)的距离测量数据的基础上确定所述中空主体(1)的内径，
其特征在于，
为了检测不同直径的中空主体(1)，至少一部分传感器(15,16)被设计成能移动的传感器(15,16),所述能移动的传感器(15,16)为光学传感器(15,16)，并能相对于测量装置(10)的延长体(12)至少在径向方向上移动，
根据要被检测的中空主体(1)，所述电子控制机构适于选择所述能移动的光学传感器(15,16)相对于所述延长体(12)的测量位置，
设置有校准站(30)，以及
所述电子控制机构适于在所述校准站(30)处对所述能移动的传感器(15,16)进行校准过程，其中为了校准测量，所述光学传感器(15,16)移动到相对于所述延长体(12)的参考测量位置处。
2.根据权利要求1所述的测试***，
其特征在于，
在所述校准过程中，
所述测量装置(10)移动到所述校准站(30)处，
所述能移动的传感器(15,16)移动到相对于所述延长体(12)为特定的参考测量位置处，
在所述能移动的传感器(15,16)处于所述参考测量位置处时，进行参考测量，通过所述参考测量来测量到所述校准站(30)的距离，
确定并存储所述校准站(30)的已知的尺寸和所述参考测量的测量数据之间的关系，并且
所述电子控制机构适于在考虑所确定的关系的情况下、基于所述传感器(15,16)的距离测量数据来确定要被检测的中空主体(1)的内径。
3.根据权利要求1或2所述的测试***，
其特征在于，
所述电子控制机构适于至少每次测量具有与之前的中空主体(1)不同的测量位置的下一中空主体(1)时进行校准过程。
4.根据权利要求1到3中任一项所述的测试***，
其特征在于，
所述校准站(30)包括至少一个参考环(31,32,33)，所述测量装置(10)能移动到所述参考环内。
5.根据权利要求4所述的测试***，
其特征在于，
所述校准站(30)包括多个参考环(31,32,33)，各自参考环的内径不同。
6.根据权利要求5所述的测试***，
其特征在于，
所述多个参考环(31,32,33)同心地叠设在一起。
7.根据权利要求5或6所述的测试***，
其特征在于，
所述电子控制机构适于根据要被检测的中空主体(1)的所预期的内径来选择所述参考环(31,32,33)中的一个。
8.根据权利要求1到7中任一项所述的测试***，
其特征在于，
所述能移动的传感器(15,16)的所述参考测量位置与在进行校准过程之后检测中空主体(1)的测量位置相同。
9.根据权利要求1到8中任一项所述的测试***，
其特征在于，
所述能移动的传感器(15,16)能相对于所述延长体(12)在径向方向上调节。
10.根据权利要求1到9中任一项所述的测试***，
其特征在于，
所述能移动的传感器(15,16)包括至少三个传感器(15,16)，所述至少三个传感器(15,16)的测量方向在方位角方向上彼此偏离。
11.根据权利要求1到10中任一项所述的测试***，
其特征在于，
所述电子控制机构适于通过考虑要被检测的所述中空主体(1)的所预期的内径来设置测量位置，所述能移动的传感器(15,16)能移动到所述测量位置中以进行距离测量。
12.用于对中空主体(1)的内壁(3)、尤其是发动机缸体(1)内的气缸孔(2)的工作表面(3)进行涂覆的涂覆***，具有
至少一个能旋转的涂覆喷枪，通过所述涂覆喷枪能产生用于涂覆所述内壁(3)的金属等离子射流，以及
根据权利要求1到11中任一项所述的测试***。
13.根据权利要求12所述的喷涂***，
其特征在于，
所述电子控制机构适于
通过所述测量装置(10)来确定所述中空主体(1)的内径，
然后，通过所述涂覆喷枪在所述中空主体(1)的内壁上设置涂层，
随后，通过所述测量装置(10)来确定已被涂覆的中空主体(1)的内径，
通过将设置涂层之前确定的内径和设置涂层之后确定的内径进行比较来计算所述涂层的厚度。
14.用于检测中空主体(1)、尤其是其中有气缸孔(2)的发动机缸体(1)的方法，
其中设置有测量装置(10)，所述测量装置(10)包括延长体(12)和与所述延长体(12)相连的多个传感器(15,16)，所述多个传感器(15,16)适于进行距离测量，
其中所述测量装置(10)移动到要被检测的中空主体(1)内，所述测量装置(10)在那里进行到所述中空主体(1)的内壁(3)的距离测量，然后基于所述传感器(15,16)的距离测量数据来确定所述中空主体(1)的内径，
其特征在于，
为了检测不同直径的中空主体(1)，至少一部分所述传感器(15,16)被设计成能移动的传感器(15,16)，所述能移动的传感器(15,16)为光学传感器(15,16)，并能相对于所述测量装置(10)的所述延长体(12)至少在径向方向上移动，
根据要被检测的中空主体(1)来选择所述能移动的传感器(15,16)相对于所述延长体(12)的测量位置，以及
用于能移动的传感器(15,16)的校准过程在校准站(30)处进行，其中为了进行校准测量，将所述光学传感器(15,16)移动到相对于所述延长体(12)的参考测量位置处。
15.根据权利要求14所述的方法，
其特征在于，
为了对所述中空主体(1)的内壁进行测试，当所述测量装置(10)已经移动到要被检测的所述中空主体(1)内时，所述能移动的传感器(15,16)背离所述延长体(12)移动，以及
当所述测量装置(10)移入要被检测的中空主体(1)或移出要被检测的中空主体(1)时，所述能移动的传感器(15,16)在朝向所述延长体(12)的方向上缩回。
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108106555A (zh) * 2017-12-14 2018-06-01 武汉理工大学 一种工字轮中心孔全自动检测装置及检测方法
CN109781013A (zh) * 2019-02-28 2019-05-21 广东省特种设备检测研究院珠海检测院 一种用于容器内部几何参数测量的装置
CN110243332A (zh) * 2019-06-05 2019-09-17 马鞍山市海控精密五金制品有限公司 轴承自动检测装置
CN110553616A (zh) * 2019-10-08 2019-12-10 江西洪都航空工业集团有限责任公司 一种异型面涂层厚度测量方法
CN110849244A (zh) * 2019-11-27 2020-02-28 中国航空工业集团公司沈阳飞机设计研究所 一种零件孔径多位置快速精确测量装置
CN113155047A (zh) * 2021-04-02 2021-07-23 中车青岛四方机车车辆股份有限公司 长距离孔距测量装置、方法、存储介质、设备及轨道车辆
CN113670214A (zh) * 2021-07-02 2021-11-19 包头钢铁（集团）有限责任公司 一种测量接箍通孔内径的装置

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102017217069A1 (de) * 2017-09-26 2019-03-28 Volkswagen Aktiengesellschaft Rotationseinheit für eine Beschichtungslanzeneinrichtung zum thermischen Beschichten eines Innenraums, sowie eine solche Beschichtungslanzeneinrichtung
DE102017222981A1 (de) 2017-12-18 2019-06-19 Volkswagen Aktiengesellschaft Verfahren zum Prüfen einer Bohrung, insbesondere einer Zylinderbohrung, in einem Werkstück
CN113865521B (zh) * 2021-09-10 2023-09-22 中国十七冶集团有限公司 一种检测模板内侧平整度的装置及操作方法

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5825017A (en) * 1980-03-27 1998-10-20 Sensor Adaptive Machines Inc. Method and apparatus for determining dimensions
US5871391A (en) * 1980-03-27 1999-02-16 Sensor Adaptive Machine Inc. Apparatus for determining dimensions
US4946275A (en) * 1988-03-31 1990-08-07 General Dynamics Corporation Convair Division Fiber optic position transducer
US4872269A (en) * 1988-04-08 1989-10-10 Karl Sattmann Automatic cylinder profiling gage
KR970055643U (ko) * 1996-03-13 1997-10-13 자동차부품용 홀의 직경측정기구
DE19929247A1 (de) 1998-12-18 2000-06-21 Volkswagen Ag Verfahren zum thermischen Beschichten einer Fläche eines Innenraumes und Anordnung zur Durchführung des Verfahrens
DE10337894A1 (de) * 2003-08-18 2005-03-17 Robert Bosch Gmbh Optisches Messsystem zum Erfassen von Geometriedaten von Oberflächen
JP2007024646A (ja) * 2005-07-14 2007-02-01 Daido Gakuen 光学式測定装置
GB2436618A (en) * 2006-03-30 2007-10-03 Advanced Analysis And Integrat Hole inspection method and apparatus
EP2261594B1 (en) * 2009-06-11 2012-11-14 Wärtsilä Schweiz AG Liner inspection tool and method of inspecting a cylinder liner
JP2011039016A (ja) * 2009-08-11 2011-02-24 Iguchi Kiyoshi 内外径測定装置
US20110080588A1 (en) * 2009-10-02 2011-04-07 Industrial Optical Measurement Systems Non-contact laser inspection system
IT1401502B1 (it) * 2010-08-02 2013-07-26 Tenova Spa Dispositivo di taratura per calibri di misura del diametro e delle altre caratteristiche geometriche di cilindri
JP5791431B2 (ja) * 2011-08-30 2015-10-07 三菱日立パワーシステムズ株式会社 膜厚測定装置及び膜厚測定方法
US9079213B2 (en) * 2012-06-29 2015-07-14 Ford Global Technologies, Llc Method of determining coating uniformity of a coated surface
JP6169339B2 (ja) * 2012-10-04 2017-07-26 株式会社日立製作所 形状計測方法及び装置
EP2957859B1 (de) * 2014-06-18 2018-08-08 Sturm Maschinen- & Anlagenbau GmbH Prüfvorrichtung und verfahren zum prüfen von innenwandungen eines hohlkörpers
HUE038745T2 (hu) * 2014-07-30 2018-11-28 Sturm Maschinen & Anlagenbau Gmbh Berendezés és eljárás munkadarab fémes réteggel történõ bevonására és felvevõ egység a berendezéshez
ES2644060T3 (es) * 2015-01-20 2017-11-27 Sturm Maschinen- & Anlagenbau Gmbh Procedimiento e instalación de revestimiento para el revestimiento de paredes de cavidad
EP3048181B1 (de) * 2015-01-20 2018-12-19 Sturm Maschinen- & Anlagenbau GmbH Anlage und Verfahren zur metallischen Beschichtung eines Werkstücks
PL3156760T3 (pl) * 2015-10-14 2020-03-31 Sturm Maschinen- & Anlagenbau Gmbh Urządzenie sensorowe i sposób badania wierzchnich powierzchni cylindrycznej komory
JP6685767B2 (ja) * 2016-02-25 2020-04-22 株式会社ミツトヨ 表面性状測定機

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108106555A (zh) * 2017-12-14 2018-06-01 武汉理工大学 一种工字轮中心孔全自动检测装置及检测方法
CN109781013A (zh) * 2019-02-28 2019-05-21 广东省特种设备检测研究院珠海检测院 一种用于容器内部几何参数测量的装置
CN110243332A (zh) * 2019-06-05 2019-09-17 马鞍山市海控精密五金制品有限公司 轴承自动检测装置
CN110553616A (zh) * 2019-10-08 2019-12-10 江西洪都航空工业集团有限责任公司 一种异型面涂层厚度测量方法
CN110849244A (zh) * 2019-11-27 2020-02-28 中国航空工业集团公司沈阳飞机设计研究所 一种零件孔径多位置快速精确测量装置
CN113155047A (zh) * 2021-04-02 2021-07-23 中车青岛四方机车车辆股份有限公司 长距离孔距测量装置、方法、存储介质、设备及轨道车辆
CN113155047B (zh) * 2021-04-02 2022-04-15 中车青岛四方机车车辆股份有限公司 长距离孔距测量装置、方法、存储介质、设备及轨道车辆
CN113670214A (zh) * 2021-07-02 2021-11-19 包头钢铁（集团）有限责任公司 一种测量接箍通孔内径的装置

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