專利名稱：測(cè)量頭的調(diào)節(jié)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種測(cè)量頭的調(diào)節(jié)裝置，特別是一種用于簡(jiǎn)化固定在 測(cè)量頭上的測(cè)量探針的校準(zhǔn)的調(diào)節(jié)裝置。
背景技術(shù)：
測(cè)量頭通常被用于確定測(cè)量探針的方向，這樣可以獲得測(cè)量點(diǎn)， 也就是說(shuō)，測(cè)量點(diǎn)被確定。通常的測(cè)量頭能夠以測(cè)量探針的尖端沿著 球形的外部表面移動(dòng)這樣的方式以兩個(gè)互相垂直的角度旋轉(zhuǎn)。測(cè)量程 序中通常使用許多不同的定向，并且為了確定探針的直徑和偏差量而 進(jìn)行不同位置的校準(zhǔn)，這樣將可以使用具有高精度的定向。
在目前市場(chǎng)上可以獲得不同類型的測(cè)量頭。其中一種類型是人們
所知的"可指示"型(indexable)。在這種類型中，測(cè)量頭能夠以一定的步 幅定位在多個(gè)離散刻度位置上，例如，在不同步幅之間的5。的步幅。 這種類型有兩個(gè)主要的不同方案，手動(dòng)和自動(dòng)。在手動(dòng)方案中，測(cè)量 頭的角度被手動(dòng)改變，通常通過(guò)放開(kāi)鎖緊螺釘從而使得測(cè)量頭的位置 能夠被改變。相同的程序原則上適用于自動(dòng)方案中，但是在該方案中 是借助于安裝在測(cè)量頭里面的電動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)的。
人們所知的"連續(xù)型"(continuous)測(cè)量頭也是可獲得的。在這種類
型中，探針的尖端能夠在半球上采用自由選擇的位置，從而能夠借助 于角度傳感器來(lái)測(cè)量各個(gè)角度。連續(xù)型測(cè)量頭是自動(dòng)的，亦即，它們 使用電動(dòng)機(jī)來(lái)改變位置。原則上，其使用方法與上述描述的相同，亦 即，測(cè)量頭在使用前被校準(zhǔn)，因此僅是測(cè)量頭的可再生精度本身決定 了測(cè)量精度。
上述類型的測(cè)量頭，特別是具有電動(dòng)機(jī)的自動(dòng)化設(shè)計(jì)方案(該電 動(dòng)機(jī)被用于轉(zhuǎn)到不同的角度)的一個(gè)缺點(diǎn)是其相對(duì)較貴。
然而，近來(lái)提出一種以自動(dòng)化的方式使用手動(dòng)可指示測(cè)量頭的方 法。這種方法應(yīng)用于用機(jī)器松開(kāi)鎖緊螺釘并且完成角度的變化的情形。以這種方式，可以在自動(dòng)化過(guò)程中使用手動(dòng)可指示測(cè)量頭。
然而，后一種方法也存在若干缺點(diǎn)，例如手動(dòng)可指示測(cè)量頭的成 本仍然相對(duì)較高。第二缺點(diǎn)是該方法仍然只提供了數(shù)量有限的位置和 刻度步幅，還有一個(gè)缺點(diǎn)是其精度完全依賴于測(cè)量頭的可再生精度。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的一個(gè)目的是消除已知的測(cè)量頭調(diào)節(jié)裝置的上述缺 點(diǎn)以及實(shí)現(xiàn)一種新的測(cè)量頭調(diào)節(jié)裝置。
上述發(fā)明目的通過(guò)一種調(diào)節(jié)裝置得以實(shí)現(xiàn)，該調(diào)節(jié)裝置包括用于 確定探針珠子的被測(cè)位置的裝置，并且其中提供了用于旋轉(zhuǎn)或移動(dòng)或 旋轉(zhuǎn)且移動(dòng)探針珠子的裝置以確定探針珠子的新的被測(cè)位置，從^ff能 夠確定探針珠子的偏移。
上述探針珠子偏移的確定通常恰恰是探針校準(zhǔn)過(guò)程中的最關(guān)鍵的 操作。


以下將通過(guò)由附圖所示的非限制性具體實(shí)施例的形式對(duì)本發(fā)明加 以詳細(xì)說(shuō)明，在附圖中
圖1表示的是坐標(biāo)測(cè)量?jī)x的立體圖，本發(fā)明所述的調(diào)節(jié)裝置可被 用于該測(cè)量?jī)x上；
圖2表示的是用于坐標(biāo)測(cè)量?jī)x的測(cè)量頭，本發(fā)明所述的調(diào)節(jié)裝置 可結(jié)合該測(cè)量頭而使用；
圖3示意地表示本發(fā)明所述的調(diào)節(jié)裝置中的支座，探針珠子被安 裝在該支座中；
圖4表示的是支座具體裝置的側(cè)視圖，該具體裝置在本發(fā)明所述 的調(diào)節(jié)裝置中，探針珠子被安裝在該具體裝置中。
具體實(shí)施例方式
圖1表示上述提及的常規(guī)坐標(biāo)測(cè)量?jī)x1 ，該測(cè)量?jī)x包括測(cè)量頭2， 在測(cè)量頭的底端安裝有測(cè)量探針3。測(cè)量探針3是坐標(biāo)測(cè)量?jī)x1上與被 測(cè)物體相接觸的那一部分，并且測(cè)量探針是這樣一個(gè)部分，通過(guò)對(duì)測(cè)量?jī)x1和測(cè)量頭2的位移和運(yùn)動(dòng)的記錄，該測(cè)量探針與被測(cè)物體的接 觸被記錄下來(lái)并且形成被測(cè)物體的坐標(biāo)的計(jì)算基礎(chǔ)。如圖所示的設(shè)計(jì) 中的坐標(biāo)測(cè)量?jī)x是人們所知的"門(mén)架式測(cè)量?jī)x"，該測(cè)量?jī)x包括能夠在X
方向上移動(dòng)的門(mén)座4，該門(mén)座4支承著能夠在Y方向上移動(dòng)的立柱5， 而立柱5支承著能夠在Z方向上移動(dòng)的連桿6，測(cè)量頭2被安裝在連桿 的底端上。如圖2中的旋轉(zhuǎn)角cp和e所示，測(cè)量頭2能夠圍繞垂直軸 線和水平軸線而旋轉(zhuǎn)，使得測(cè)量探針3能夠旋轉(zhuǎn)并且使得探針的珠子7 能夠與放置在坐標(biāo)測(cè)量?jī)x1的測(cè)量臺(tái)8上的物體上的每一點(diǎn)相接觸。
根據(jù)本發(fā)明，通過(guò)設(shè)置能夠與測(cè)量探針3的珠子7相接觸的被測(cè) 位置，可以以簡(jiǎn)單的方式和高精度確定測(cè)量探針3的偏移，這是對(duì)于 完成測(cè)量探針的校準(zhǔn)而言最重要的操作。例如，被測(cè)位置可以形成為 "校準(zhǔn)支座"9，其中三個(gè)珠子被布置為三角形的形式，這樣當(dāng)測(cè)量探針 3的珠子7與校準(zhǔn)支座9的珠子10接觸的時(shí)候，總是獲得唯一的精確 限定的位置，通過(guò)該措施能夠確定探針3的偏移。然后通過(guò)驅(qū)動(dòng)坐標(biāo) 測(cè)量?jī)x1校準(zhǔn)使得探針珠子被定位在校準(zhǔn)支座9中而進(jìn)行校準(zhǔn)，在該 操作之后，測(cè)量頭2的鎖緊被打開(kāi)，從而使得測(cè)量頭2的方向可以被 改變。例如，測(cè)量頭2的鎖緊能夠借助于電磁方式而實(shí)現(xiàn)，從而使得 該鎖緊能夠很容易地被儀器打開(kāi)。然后坐標(biāo)測(cè)量?jī)x被驅(qū)動(dòng)，同時(shí)測(cè)量 頭的鎖緊保持在被打開(kāi)狀態(tài)，從而測(cè)量頭獲得要完成的測(cè)量所需的定 向。因?yàn)樾?zhǔn)支座的位置和儀器軸線的位置都是已知的，那么可以不 需要在新位置重新校準(zhǔn)探針3而很容易地計(jì)算探針的偏移。
為了便于使探針珠子7以正確的方式放進(jìn)校準(zhǔn)支座9，如圖4所示， 支座9可安裝在其上裝有珠子10的支架11中，并且片簧12也可以被 適當(dāng)?shù)馗郊釉谥Ъ?1上，并且安裝成這樣，當(dāng)探針珠子被引入校準(zhǔn)支 座9時(shí)，片簧12向著由三個(gè)珠子10組成的支座壓迫探針珠子7。
在調(diào)節(jié)測(cè)量頭的方法中以及測(cè)量頭在上述調(diào)節(jié)后位置的鎖緊過(guò)程 中，測(cè)量頭的定向可能僅僅從鎖緊過(guò)程發(fā)生變化，當(dāng)然，該變化取決 于鎖緊機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)，這意味著錯(cuò)誤的探針偏移將被記錄下來(lái)。然而， 通過(guò)允許校準(zhǔn)支座可移動(dòng)并且測(cè)量其位移，可以解決這個(gè)問(wèn)題。例如， 該位移的測(cè)量可以通過(guò)以下方法實(shí)現(xiàn)，在用片簧懸掛的附加裝置上安 裝校準(zhǔn)支座，并且借助于差式變壓器測(cè)量這些片簧的位移。
5鎖緊探針的第二種可選方式是使用摩擦聯(lián)接，在該方式中，通過(guò) 施加一個(gè)比摩擦力大的力，可以引起探針的移動(dòng)。這應(yīng)能提供一個(gè)更 節(jié)約的解決方案，卻也是一個(gè)可靠性稍低的解決方案。
可行的是，本發(fā)明所述的調(diào)節(jié)裝置被設(shè)置成固定在坐標(biāo)測(cè)量?jī)x的 測(cè)量臺(tái)8上，從而為測(cè)量探針3的校準(zhǔn)提供簡(jiǎn)單的參考。
權(quán)利要求
1、一種測(cè)量頭的調(diào)節(jié)裝置，特別是一種用于簡(jiǎn)化測(cè)量探針(3)的校準(zhǔn)的調(diào)節(jié)裝置，該測(cè)量探針由坐標(biāo)測(cè)量?jī)x(1)中的測(cè)量頭(2)支承，其中調(diào)節(jié)裝置包括用于確定探針珠子(7)的被測(cè)位置的裝置，其特征在于，設(shè)有旋轉(zhuǎn)或移動(dòng)或旋轉(zhuǎn)且移動(dòng)探針珠子的裝置以確定探針珠子的新被測(cè)位置，由此能夠確定探針珠子(7)的偏移。
2、 如權(quán)利要求1所述的調(diào)節(jié)裝置，其特征在于，用于確定探針珠 子(7)的被測(cè)位置的裝置包括校準(zhǔn)支座(9)。
3、 如權(quán)利要求2所述的調(diào)節(jié)裝置，其特征在于，校準(zhǔn)支座(9) 由設(shè)置成三角形的三個(gè)珠子(10)構(gòu)成。
4、 如權(quán)利要求3所述的調(diào)節(jié)裝置，其特征在于，校準(zhǔn)支座(9) 設(shè)置在支架(11)上，珠子(10)安裝在支架上。
5、 如權(quán)利要求4所述的調(diào)節(jié)裝置，其特征在于，片簧(12)附加 在支座(11)上，并且設(shè)置成當(dāng)探針珠子被引入校準(zhǔn)支座(9)時(shí)，片 簧(12)向著由三個(gè)珠子(10)構(gòu)成的支座壓迫探針珠子(7)。
全文摘要
一種測(cè)量頭的調(diào)節(jié)裝置，特別是一種用于簡(jiǎn)化測(cè)量探針(3)的校準(zhǔn)的調(diào)節(jié)裝置，該測(cè)量探針由坐標(biāo)測(cè)量?jī)x中的測(cè)量頭支承，其中調(diào)節(jié)裝置包括用于確定探針珠子(7)的被測(cè)位置的裝置，并且其中設(shè)有旋轉(zhuǎn)或移動(dòng)或旋轉(zhuǎn)且移動(dòng)探針珠子的裝置以確定探針珠子的新被測(cè)位置，由此能夠確定探針珠子(7)的偏移。
文檔編號(hào)G01B7/008GK101310162SQ200680042639
公開(kāi)日2008年11月19日 申請(qǐng)日期2006年11月15日 優(yōu)先權(quán)日2005年11月17日
發(fā)明者B·彼得松 申請(qǐng)人:六邊形度量衡股份公司