專利名稱：坐標測量機中使用的測量探測器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種在坐標測量機中使用的測量探測器(背景技術(shù)測量探測器用于坐標測量機，作用是接觸被測物體，該裝置安裝 在一只移動臂的末端，這樣當它開始接觸到被測物體時就會發(fā)出信號， 從而開始記錄下探測器在坐標系統(tǒng)內(nèi)的位置?；蛘?，也可采用一種光 學裝置，即一種免接觸裝置，以便當其處于相對被測物體的某個精確 位置時會發(fā)出上述信號。測量探測器包括一個測量針，其自由端通常會裝有一個球形觸頭 用來接觸被測物體。測量針安裝在測量探測器上，這樣當球形觸頭接 觸到被測物體時就會給出安裝的測量針的位移，其移動的大小和方向 就可以確定，這樣就能確定球形觸頭和被測物體之間的精確接觸點。在現(xiàn)有的包括這類測量探測器的坐標測量機中，測量針正常裝配， 以便火量的元件依次連接，這樣可能令這些元件都彎向與其垂直的同 一個方向，以便共同作用促使測量針可能在某一預(yù)定方向任意移動。 位移需檢測，以防止探測器進一步移動，其當前位置，應(yīng)其需要，記錄測量針的位移以便計算被測物體當前的方位。在專利文件GB 1 5 5 12 18中可以查到這類測量探測器的一個示例。如上描述的這類測量探測器的問題在于它們記錄的誤差會積累下 來，從而導致連續(xù)誤差。發(fā)明內(nèi)容因此，本發(fā)明的一個目的在于獲得一種新的測量探測器，其提供 更精確測量的可能性，而如上所述的這種誤差能被消除。上述提到的目的可以通過一種根據(jù)本發(fā)明的測量探測器來實現(xiàn)， 該探測器包括一個連接于坐標測量機的基座、 一個測量針支架和一個
由該支架支撐的測量針，其中測量器支架由帶有至少三根剛性支撐物 的基座支撐，藉此，該支撐物通過球形的連接器與測量針支架相連， 該支撐物可以相對于基座沿縱向移動，這樣測量針支架和基座之間的 角度就可以改變，并且，支撐物設(shè)計為便于它們穿過基座，通過基座 相對于測量針支架相反的一面沿徑向移動，或多或少伸出來。該支撐物安置在一個實施例中，并且它們提供了驅(qū)動方式，因此 測量針支架，乃至帶球形觸頭的測量針，可以通過自位移的方式進行 調(diào)整。根據(jù)第二個實施例，測量針包括一種末端裝有一球形觸頭的真實根據(jù)另一種實施例，測量針由-一種虛擬測量針構(gòu)成，其安裝有一 個光學傳感器，用于檢測虛擬針至被測物體的距離。這種光學傳感器 可以是，如激光器、CCD攝影機，或類似物。更為普遍的是，本發(fā)明包括基座和測量針支架之間的六根支撐物 的連接，以及這些支撐物可以分別相對于基座移動的可能性。在這種 情況下，測量針支架設(shè)計成這樣一種形式，即每根支撐物，或者支撐物聯(lián)合體，控制適用于測量針支架(x、 y、 z、小、e、 n)自由移動 的六度。然而，本發(fā)明將會在此描述大量的簡化但不具有局限性的設(shè) 計。圖說明

圖1顯示的是測量探測器透視圖。圖2顯示的是該測量針設(shè)計的透視圖。圖3顯示了等同于圖2的原理圖。
具體實施方式
現(xiàn)在本發(fā)明將會通過一對實施例來進行更為詳細的闡述，并配以 圖進行說明，其中圖1顯示的是測量探測器透視圖，圖2顯示的是該 測量針設(shè)計的透視圖，根據(jù)本發(fā)明，其支撐物安置便于它們穿過基座， 能沿徑向移動，圖3顯示了等同于圖2的原理圖，但此處的測量針和 測量針支架位置是傾斜的。
因此，圖1以圖表的形式展示了一種測量探測器，它包括一個基 座1、三根支撐物2 (此處是三根圓棒的形式)，支撐物在球形接頭的 幫助下支撐測量針支架3。測量針支架3輪流支撐測量針4，該測量針的自由端裝配有一個球 形觸頭5，這是測量探測器的組件，其傾向于有可能導致接觸到被測 物體。由于是球形接頭，其可以有這樣的組成方式，例如，在圓棒2 的末端安裝一個球形接頭，該球形接頭裝配在測量針支架3的一個內(nèi) 球面殼內(nèi)，該圓棒2可以相對于測量針支架3構(gòu)成任何角度。連接測量系統(tǒng)用于測量測量針支架的位置，以至球形觸頭的位置， 相對于一個位于如基座1上的參照點，目的是當其與被測物體接觸時， 測量針上球頭的位置。然而，該測量系統(tǒng)本身于本發(fā)明并非至關(guān)重要； 本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以選擇。圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的測量針的一個實施例，其中，支撐物2 支托著帶測量針4和球頭腦5的測量針支架3，這樣，它們穿過基座1， 伸到其上表面之上，即于基座與測量針支架3相對的一面上。支撐物2 安置在基座l上，以便于它們能在一定限度內(nèi)，沿其如箭頭L1、 L2、 L3所示的縱向移動，或多或少地伸出基座1的上表面。當球頭5與一 物體接觸時，每一獨立的支撐物2能獨立于其他的支撐物而相對于基 座移動。因此，通過支撐物2相對于基座1的位置確定下來，如用比 例尺測量，而且球頭5的精確位置也可以通過這種方式計算得出。舉例來說，可以使用一種光學測量系統(tǒng)來測量測量針支架3的位 置，該系統(tǒng)測量從基座1上的一個起點的距離。這種測量，比如說， 可以測量基座和測量針支架3上的一些固定點之間的距離。測量針支 架3上的這些固定點和球頭5之間的距離總是相同的，因為當球頭與 被測物體接觸時，測量針或球頭都沒有發(fā)生位移，這是由于所有的變 形都被支撐物2承受了。也可以在測量針支架3和基座1之間設(shè)置獨立的桿。在本例中以 等同于圖2所示的實施例中所描述的支撐物的方式設(shè)置這些測量桿是 適宜的，在這樣，這些測量桿要穿過基座，并可能沿其縱向移動，故 此，該測量桿會包括有一個測量比例尺，這樣它們相對于基座1的位 置能夠確定下來，采用這種方法球頭5的位置也可以計算得出。
因此，根據(jù)本發(fā)明的測量探測器可以使測量針和球頭有一個非常 固定的安置狀態(tài)，由于變形被其它元件承受了，因此，球頭位置就可 以非常精確的確定下來。雖然本發(fā)明在此的描述好象是測量針由一個末端安裝有一個球頭 的實物探針組成，但顯然該實物探針，正如前面所提到的那樣，可以 用一個虛擬探針替代，其中測量可以從離測量針支架一定距離的一個 點開始，該點相對于測量針支架是固定的。
權(quán)利要求
1、 一種在坐標測量機中使用的測量探測器，其包括一個連接在一臺坐標測量機上的基座(1)， 一個測量針支架(3)和被所述支架支撐 的一個測量針(4)，其特征在于，所述測量針支架(3)由帶有至少三 根剛性支撐物(2)的基座(1)支撐，所述支撐物(2)通過球頭連接 測量針支架(3)，其中支撐物(2)可以沿相對于基座(1)的方向縱 向移動，這樣測量針支架(3)相對于基座(1)的角度發(fā)生變化，支 撐物(2)被設(shè)計成穿過基座(1)，可以通過或多或少地從基座(1) 相對于測量針支架(3)相反的一面伸出來，沿徑向(Ll、 L2、 L3)移 動。
2、 如權(quán)利要求1所述的測量探測器，其特征在于，所述支撐物(2) 包括一個測量比例尺，這樣它們相對于基座(1)的位置可以確定下來， 測量針(4)的位置也可以通過這種方式計算出。
3、 如權(quán)利要求1所述的測量探測器，其特征在于，所述測量針支 架(3)和基座(1)之間安裝有單獨的測量桿，該測量桿可以沿其縱 向移動并穿過基座，該測量桿包括一個測量比例尺，由此測量桿相對 于基座(1)的位置可以確定下來，測量針(4)的位置可以通過這種 方式計算出。
4、 如權(quán)利要求1所述的測量探測器，其特征在于安裝有一套光 學測量系統(tǒng)，以便測量測量針(4)相對于基座(1)的距離。
5、 如前述權(quán)利要求中任一項所述的測量探測器，其特征在于所 述測量針(4)包括一個末端裝有一個球頭(5)的實物測量針(4)。
6、 如權(quán)利要求1所述的測量探測器，其特征在于所述測量針由 一個虛擬探針構(gòu)成，其安裝有一個光學傳感器，用于檢測虛擬針至被 測物體的距離。
全文摘要
一種在坐標測量機中使用的測量探測器，該測量探測器包括一個連接在一臺坐標測量機上的基座(1)，一個測量針(4)和一個安裝在測量針(4)末端的球頭(5)。測量針(4)的另一端由帶有至少三根剛性支撐物(2)的基座(1)支撐，其中所述支撐物(2)通過球形的連接器與測量針相連，該支撐物(2)可以相對于基座(1)沿縱向移動。支撐物(2)設(shè)計為便于它們穿過基座(1)，通過基座(1)相對于測量針支架(3)相反的一面沿徑向移動，或多或少伸出來。
文檔編號G01B5/008GK101124452SQ200580021832
公開日2008年2月13日 申請日期2005年6月20日 優(yōu)先權(quán)日2004年6月28日
發(fā)明者B·彼得松 申請人:六邊形度量衡股份公司