專利名稱：用于計(jì)量探針的模塊或工具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于更換計(jì)量探針的模塊和其他工具的裝置。具體地說(shuō)，本發(fā)明涉及利用安裝有探針的機(jī)器的運(yùn)動(dòng)更換探針的模塊或工具的裝置。所述機(jī)器通常是坐標(biāo)定位裝 置，諸如坐標(biāo)測(cè)量機(jī)(CMM)、機(jī)床、手動(dòng)坐標(biāo)測(cè)量臂等等。所述模塊或工具可以是觸針模塊或 探針的觸針。
背景技術(shù)：
在先歐洲專利EP0566719公開(kāi)了一種接觸式探針，所述探針包括保持模塊(諸如 感知模塊)和任務(wù)模塊(諸如觸針模塊)。所述任務(wù)模塊借助位于這兩個(gè)模塊上的動(dòng)態(tài)接 合構(gòu)件可釋放地安裝在保持模塊上的一可重復(fù)位置中，所述動(dòng)態(tài)接合構(gòu)件通過(guò)磁力保持在 一起。提供一種包括多個(gè)儲(chǔ)存端口的料倉(cāng)用于容納任務(wù)模塊。每個(gè)所述儲(chǔ)存端口包括帶有 一對(duì)夾具的基部，所述夾具具有平行的對(duì)接插件。所述探針可以安裝在機(jī)器的主軸上，所述機(jī)器將所述探針運(yùn)送到儲(chǔ)存端口，任務(wù) 模塊插入該儲(chǔ)存端口中。任務(wù)模塊具有環(huán)形唇部，其上邊緣抵靠對(duì)接插件的下表面。任務(wù)模塊通過(guò)主軸向上的運(yùn)動(dòng)而從保持模塊分開(kāi)。當(dāng)任務(wù)模塊由儲(chǔ)存端口保持 時(shí)，主軸的向上運(yùn)動(dòng)抵抗磁力并斷開(kāi)所述模塊之間的連接。這種料倉(cāng)和任務(wù)模塊使得能夠以單一的連續(xù)運(yùn)動(dòng)使任務(wù)模塊被保持模塊接合以 及任務(wù)模塊從儲(chǔ)存端口脫開(kāi)，而不需要額外的機(jī)器裝置(諸如專用馬達(dá)或電磁體)。美國(guó)專利7，024，783公開(kāi)了一種用來(lái)將磁性連接的任務(wù)模塊從模塊化探針?lè)珠_(kāi) 的儲(chǔ)存端口。儲(chǔ)存端口的臂與任務(wù)模塊接合，并且可以圍繞樞軸旋轉(zhuǎn)，以便在向上移動(dòng)探針 時(shí)，也向上牽拉任務(wù)模塊，使得所述臂以及任務(wù)模塊圍繞所述樞軸旋轉(zhuǎn)，從而利用傾斜動(dòng)作 斷開(kāi)任務(wù)模塊和探針之間的接觸。歐洲專利申請(qǐng)EP1669713公開(kāi)了另一種用來(lái)將磁性連接的觸針從探針?lè)珠_(kāi)的儲(chǔ) 存端口。所述端口具有銷，所述銷接合觸針上的孔。這種設(shè)置抵抗探針的向上運(yùn)動(dòng)而將觸 針保持在所述端口中。所述向上運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致端口中的觸針傾斜。如果在所述模塊之間或者在觸針和探針之間存在巨大的磁力，則機(jī)器的主軸可能 無(wú)法施加足夠的力來(lái)分開(kāi)他們，或者可能因施加足夠的力而帶來(lái)不良影響。傾斜任務(wù)模塊 或觸針則在減小它們之間的力方面具有優(yōu)勢(shì)，從而匹配主軸施加的適當(dāng)?shù)牧?。但是，如果?軸能施加足夠的力，則直接將所述模塊(或觸針和探針)拉開(kāi)具有優(yōu)勢(shì)。甚至在EP0566719中，在儲(chǔ)存端口中使用一對(duì)夾具也導(dǎo)致了儲(chǔ)存端口和任務(wù)模塊 (即，每個(gè)夾具和任務(wù)模塊)之間形成兩個(gè)或更多個(gè)接觸區(qū)域。由于存在制造公差，所以幾 乎不可能保證兩個(gè)夾具齊平。因此，在任務(wù)模塊和保持模塊的接合和拉開(kāi)過(guò)程中，存在著某 種程度的任務(wù)模塊傾斜。傾斜的缺點(diǎn)在于造成在動(dòng)態(tài)接合構(gòu)件上滑動(dòng)。過(guò)度的滑動(dòng)可能導(dǎo) 致磨損和碎屑，使得動(dòng)態(tài)接合構(gòu)件需要清洗。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種權(quán)利要求書(shū)中論述的裝置。在一些實(shí)施方式中，該裝置減少或防止任務(wù)模塊或工具發(fā)生傾斜。在另一些實(shí)施方式中，該裝置以理想的方式控制這種傾斜。例 如，如果保持模塊或探針并非與儲(chǔ)存設(shè)備完美地對(duì)準(zhǔn)，則該裝置可以允許相對(duì)于儲(chǔ)存設(shè)備 發(fā)生傾斜，從而減少相對(duì)于保持模塊或探針發(fā)生傾斜。


本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式將參展附圖進(jìn)行說(shuō)明，在附圖中圖1示出了安裝在CMM上的模塊化探針；圖2是儲(chǔ)存端口附近的模塊化探針的側(cè)視圖；圖3是與儲(chǔ)存端口接合的模塊化探針的側(cè)視圖；圖4是與儲(chǔ)存端口接合的任務(wù)模塊的側(cè)視圖，所述任務(wù)模塊與模塊化探針的保持 模塊脫開(kāi)；圖5示出了與儲(chǔ)存端口接合的任務(wù)模塊的細(xì)節(jié)，示出了位于任務(wù)模塊上的凸起；圖6示出了與儲(chǔ)存端口接合的任務(wù)模塊的細(xì)節(jié)，示出了位于儲(chǔ)存端口的接合構(gòu)件 上的凸起；圖7示出了與儲(chǔ)存端口接合的任務(wù)模塊的細(xì)節(jié)，示出了位于任務(wù)模塊和儲(chǔ)存端口 的接合構(gòu)件兩者上的凸起；圖8和9示出了儲(chǔ)存端口的實(shí)施方式，所述儲(chǔ)存端口包括保持裝置來(lái)限制夾持在 儲(chǔ)存端口中的任務(wù)模塊的旋轉(zhuǎn)；圖10和11示出了儲(chǔ)存端口的替代實(shí)施方式，所述儲(chǔ)存端口包括保持裝置來(lái)限制 夾持在儲(chǔ)存端口中的任務(wù)模塊的旋轉(zhuǎn)；圖12示出了接合在儲(chǔ)存端口中的任務(wù)模塊的細(xì)節(jié)，其中接合構(gòu)件和孔均具有方 形截面；圖13示出了儲(chǔ)存端口的實(shí)施方式，其中接合構(gòu)件是叉形構(gòu)件并可以旋轉(zhuǎn)；圖14A-C示出了位于任務(wù)模塊上的磁體布置；圖15A和15B分別是儲(chǔ)存在現(xiàn)有技術(shù)的料倉(cāng)和本發(fā)明的料倉(cāng)中的任務(wù)模塊的平面圖；圖16是根據(jù)本發(fā)明用來(lái)儲(chǔ)存任務(wù)模塊的轉(zhuǎn)盤的平面圖；和圖17示出了任務(wù)模塊和保持模塊之間的機(jī)械連接。
具體實(shí)施例方式圖1示出了坐標(biāo)測(cè)量機(jī)(CMM) 10，其中主軸12可以借助CMM上的馬達(dá)(未示出) 沿著X、Y和Z運(yùn)動(dòng)。模塊化測(cè)量探針14安裝在主軸12上，并包括保持模塊16，所述保持 模塊連接到CMM的主軸12 ；和任務(wù)模塊18，所述任務(wù)模塊可釋放地安裝在保持模塊16上。 保持模塊可以包括感知模塊，所述感知模塊容納探針的感知機(jī)構(gòu)，而任務(wù)模塊可以包括觸 針模塊。保持模塊還可以包括探針頭部，所述探針頭部例如可以引起圍繞一條或多條軸線 的旋轉(zhuǎn)，并且任務(wù)模塊可以包括探針。任務(wù)模塊18在保持模塊16上的位置由任務(wù)模塊上表面上的一組協(xié)作元件與保持 模塊16下表面上的一組協(xié)作元件之間的接合關(guān)系來(lái)限定。所述協(xié)作元件例如可以包括圍繞其中一個(gè)模塊上的探針縱軸線隔開(kāi)120°的3個(gè)柱狀輥?zhàn)?，所述柱狀輥?zhàn)涌梢耘c另一個(gè) 模塊上的類似隔開(kāi)的3對(duì)滾珠接合。這樣形成動(dòng)態(tài)支座，以便任務(wù)模塊18在保持模塊16 上的位置可以重復(fù)。設(shè)置在保持模塊和任務(wù)模塊兩者上的磁體之間的吸引力保持各組協(xié)作 元件的接合關(guān)系。協(xié)作元件的適當(dāng)布置在在先歐洲專利EP0566719和EP0501710中公開(kāi)， 所述這兩個(gè)歐洲專利通過(guò)引用包含在本說(shuō)明書(shū)中。當(dāng)然，除了保持模塊和任務(wù)模塊上的磁 體之外，還可以僅在它們之一上設(shè)置磁體，與另一個(gè)模塊上的元件協(xié)作，另一個(gè)模塊上的所 述元件由磁性吸引材料(諸如鐵)制成。探針的模塊化構(gòu)造允許自動(dòng)更換任務(wù)模塊(例如觸針模塊)。為了提供一種真正靈活的測(cè)量系統(tǒng)，多個(gè)任務(wù)模塊必須保持在機(jī)器的工作區(qū)域內(nèi)，從而允許將一個(gè)任務(wù)模塊 自動(dòng)更換為另一個(gè)。儲(chǔ)存端口設(shè)置在CMM上，以容納任務(wù)模塊。數(shù)個(gè)儲(chǔ)存端口可以一起容納在料倉(cāng)中。 容納在儲(chǔ)存端口內(nèi)的任務(wù)模塊可以由保持模塊拾取，或者任務(wù)模塊可以由保持模塊存儲(chǔ)到 空的儲(chǔ)存端口中。通過(guò)這種方式，探針可以更換任務(wù)模塊，以便為手頭的任務(wù)使用最適當(dāng)?shù)?一個(gè)任務(wù)模塊。 現(xiàn)在參照?qǐng)D2至13說(shuō)明儲(chǔ)存端口。圖2示出了本發(fā)明的儲(chǔ)存端口的第一實(shí)施方式。儲(chǔ)存端口 32包括基部34;從基 部垂直延伸的支撐件36 ；和從支撐件水平延伸的接合構(gòu)件38。接合構(gòu)件具有用來(lái)與任務(wù)模 塊接合的接合部分。接合部分可以包括接合區(qū)域的全部或一部分。同時(shí)示出了簡(jiǎn)化的模塊化探針14，該探針包括保持模塊16和任務(wù)模塊18。保持 模塊16可以安裝在CMM(或其他坐標(biāo)定位裝置)的主軸上或其他探針模塊上。在圖2所示 實(shí)施方式中，任務(wù)模塊18是觸針模塊，并且包括帶有工件接觸末梢9的可偏轉(zhuǎn)觸針8。保持 模塊16和任務(wù)模塊18具有在它們的協(xié)作面24、26上協(xié)作的成組接合構(gòu)件20、22，所述接合 構(gòu)件在相互接合時(shí)，限定任務(wù)模塊18相對(duì)于保持模塊16的位置。任務(wù)模塊18由任務(wù)模塊和保持模塊兩者上的磁體28、30磁性地保持在保持模塊 上。每個(gè)模塊可以在與另一個(gè)模塊協(xié)作的表面上設(shè)置一個(gè)或多個(gè)磁體。磁體產(chǎn)生將任務(wù)模 塊保持在保持模塊上的力。圖14A和14B分別示出了任務(wù)模塊的平面圖和側(cè)視圖，示出了 3 個(gè)磁體60的位置。圖中示出了由所述磁體60產(chǎn)生的力62的合成矢量的位置。圖14C是 任務(wù)模塊頂部的平面圖，其中磁體并非圍繞任務(wù)模塊中心線均勻分布。在這種情況下，力合 成矢量的位置是偏離中心的。將所述模塊保持在一起的力可以通過(guò)其他裝置來(lái)提供，例如它可以是電磁裝置 (由真空提供)，或者是機(jī)械裝置(例如，搭扣)。在各種情況下，將存在由所述模塊承受的 力的合成矢量。圖17示出了模塊化探針，其中所述模塊利用可釋放的機(jī)械連接部而可釋放 地連接。任務(wù)模塊具有從其上表面伸出的連接銷80。保持模塊具有位于其下表面的孔82， 所述孔導(dǎo)向殼體內(nèi)的凹部84，插座86設(shè)置在該凹部中。在所述模塊連接在一起時(shí)，任務(wù)模 塊的連接銷80插入保持模塊的插座86中。在該示例中，連接銷具有直徑增大的頭部88，而 所述插座包括兩個(gè)安裝在彈性支撐件92上的滾珠90。所述支撐件的彈性使得所述滾珠在 所述直徑增大的頭部周圍偏轉(zhuǎn)，并且將連接銷保持在所述頭部下面。任務(wù)模塊18設(shè)置有接合特征件，所述接合特征件包括細(xì)長(zhǎng)孔40，所述孔基本上平行于任務(wù)模塊的頂面24，因此大體與任務(wù)模塊和保持模塊之間的合成連接力橫交。在接合構(gòu)件插入所述孔時(shí)，它行進(jìn)到任務(wù)模塊和保持模塊之間的連接力合成矢量或者超過(guò)該矢 量，該矢量在本實(shí)施方式中沿著任務(wù)模塊的中心線42。通過(guò)配置所述接合構(gòu)件以使其延伸 到連接力的合成矢量或者超過(guò)該矢量，確保了細(xì)長(zhǎng)構(gòu)件在模塊分開(kāi)或連接步驟中不會(huì)發(fā)生 任何傾斜或杠桿作用，原因是所述合成吸引力穿過(guò)所述細(xì)長(zhǎng)構(gòu)件作用，而不會(huì)引起轉(zhuǎn)矩。為 了優(yōu)化結(jié)果，接合構(gòu)件交叉連接力合成矢量的位置。在使用中，模塊化探針借助主軸相對(duì)于機(jī)器工作臺(tái)移動(dòng)，所述主軸由機(jī)器的X、Y 和Z馬達(dá)運(yùn)動(dòng)來(lái)提供動(dòng)力。定位模塊化探針以使所述細(xì)長(zhǎng)構(gòu)件與任務(wù)模塊上的細(xì)長(zhǎng)孔對(duì) 齊，從而將任務(wù)模塊放置在儲(chǔ)存端口中。模塊化探針借助所述機(jī)器水平移動(dòng)，直到接合構(gòu)件 插入任務(wù)模塊的所述孔中。圖2示出了模塊化探針14定位成讓所述構(gòu)件38的細(xì)長(zhǎng)部分與 任務(wù)模塊18上的孔40對(duì)準(zhǔn)。圖3示出了探針14定位成讓任務(wù)模塊18位于儲(chǔ)存端口 32 中，且細(xì)長(zhǎng)構(gòu)件38插入任務(wù)模塊18的孔40中。為了將所述模塊分開(kāi)，所述機(jī)器的主軸12向上移動(dòng)，向上牽拉保持模塊16。任務(wù)模塊18由插入孔40中的細(xì)長(zhǎng)構(gòu)件38約束，因此使得兩個(gè)模塊之間的磁性連接斷開(kāi)，從而 分開(kāi)所述模塊。圖4示出了隨著兩個(gè)模塊分開(kāi)，保持模塊被所述機(jī)器的主軸12向上牽拉。同樣，為了拾取任務(wù)模塊18，所述機(jī)器將主軸12和保持模塊16移動(dòng)到垂直位于任 務(wù)模塊18上方的位置，直到保持模塊16和任務(wù)模塊18的面部24、26和接合構(gòu)件20、22對(duì) 準(zhǔn)為止。主軸和保持模塊向下垂直移動(dòng)，以便兩個(gè)模塊的接合構(gòu)件20、22接合，所述兩個(gè) 模塊被磁性吸引保持接合。然后，主軸水平移動(dòng)，將保持模塊和現(xiàn)在與其連接的任務(wù)模塊從 儲(chǔ)存端口移走，從而將任務(wù)模塊從接合構(gòu)件脫開(kāi)。使用與特征件(諸如任務(wù)模塊上的孔)接合的單一細(xì)長(zhǎng)構(gòu)件的優(yōu)勢(shì)在于，所述儲(chǔ) 存端口和由多個(gè)儲(chǔ)存端口形成的料倉(cāng)可以制作地更為緊湊。圖15A示出了儲(chǔ)存端口 72的 現(xiàn)有技術(shù)料倉(cāng)70的平面圖，如EP0566719中所述。圖15B示出了符合本發(fā)明的儲(chǔ)存端口的 料倉(cāng)74，其中任務(wù)模塊支撐在接合構(gòu)件38上。圖15B中所示料倉(cāng)74讓任務(wù)模塊能以更為 緊湊的布置儲(chǔ)存。圖16是料倉(cāng)的平面圖，所述料倉(cāng)包括低容積轉(zhuǎn)盤76，其中多個(gè)接合構(gòu)件 38圍繞中央支撐件78徑向分布，從而讓多個(gè)任務(wù)模塊以緊湊的布置儲(chǔ)存。這種設(shè)置特別適 合工作空間小的機(jī)器，諸如視覺(jué)機(jī)器。使用單一細(xì)長(zhǎng)構(gòu)件的優(yōu)勢(shì)還在于，提供了制造成本低廉的簡(jiǎn)單儲(chǔ)存端口。使用插入任務(wù)模塊上的孔的單一細(xì)長(zhǎng)構(gòu)件的優(yōu)勢(shì)在于，在所述模塊的分開(kāi)和連接 過(guò)程中，任務(wù)模塊因儲(chǔ)存端口的機(jī)械公差而相對(duì)于保持模塊的傾斜減小。通過(guò)使用單一細(xì)長(zhǎng)構(gòu)件，任務(wù)模塊可以圍繞縱軸線旋轉(zhuǎn)，從而使其可以與保持模 塊成直角。如果在所述細(xì)長(zhǎng)構(gòu)件和所述孔的直徑之間存在足夠的間隙，則圍繞水平且垂直 于縱軸線的軸線的一些轉(zhuǎn)動(dòng)也是允許的。這可以通過(guò)以下方法被進(jìn)一步改進(jìn)，即在任務(wù) 模塊接合和拉開(kāi)過(guò)程中，將所述細(xì)長(zhǎng)構(gòu)件和任務(wù)模塊之間的接觸限制在與合成力矢量位置 (合成力矢量可以與任務(wù)模塊中心線對(duì)準(zhǔn))對(duì)準(zhǔn)的較小的區(qū)域或點(diǎn)上。通過(guò)改動(dòng)圖2至4中所示的基本布置，可以實(shí)現(xiàn)較小的接觸區(qū)域或接觸點(diǎn)。在圖5所示實(shí)施方式中，任務(wù)模塊的所述孔在其下表面上設(shè)置有凸起，所述凸起 與任務(wù)模塊的中心線對(duì)準(zhǔn)。在任務(wù)模塊與接合構(gòu)件接合以及所述模塊被拉開(kāi)時(shí)，所述接合 構(gòu)件將與所述凸起接觸，從而保證來(lái)自保持模塊向上運(yùn)動(dòng)的力與任務(wù)模塊的中心線對(duì)準(zhǔn)。
相反，一凸起可以設(shè)置在接合構(gòu)件的頂表面上，以使當(dāng)所述接合構(gòu)件和任務(wù)模塊 接合時(shí)，所述凸起與任務(wù)模塊的中心線對(duì)準(zhǔn)。凸起可以位于任務(wù)模塊和接合構(gòu)件兩者上，以 使當(dāng)接合構(gòu)件和任務(wù)模塊接合時(shí)，所述凸起彼此對(duì)準(zhǔn)。 圖6示出了位于接合構(gòu)件下側(cè)的凸起，而圖7示出了位于任務(wù)模塊的孔和接合構(gòu) 件上的凸起。圖5至7所示實(shí)施方式中的凸起可以定位成讓它們與合成吸引力的位置對(duì)準(zhǔn)。這 樣設(shè)置的好處是合成吸引力穿過(guò)一個(gè)或多個(gè)凸起發(fā)生作用，并且任務(wù)模塊可以圍繞所述凸 起旋轉(zhuǎn)，從而保證了它保持與保持模塊成直角。如果沒(méi)有凸起，則任務(wù)模塊可以圍繞所述細(xì) 長(zhǎng)構(gòu)件的縱軸線旋轉(zhuǎn)，任務(wù)模塊現(xiàn)在還可以圍繞水平且垂直于所述細(xì)長(zhǎng)構(gòu)件縱軸線的軸線 旋轉(zhuǎn)。任務(wù)模塊優(yōu)選定位成讓位于所述細(xì)長(zhǎng)構(gòu)件上的凸起與合成力矢量對(duì)準(zhǔn)?？梢岳?所述機(jī)器的馬達(dá)將主軸移動(dòng)到所述X、Y、Z坐標(biāo)而簡(jiǎn)單地實(shí)現(xiàn)這種情形，從而實(shí)現(xiàn)該目標(biāo)。 可以選擇的是，可以在儲(chǔ)存端口上設(shè)置機(jī)械止擋件，所述機(jī)械止擋件定位成使得當(dāng)任務(wù)模 塊插入儲(chǔ)存端口并抵靠機(jī)械止擋件時(shí)，任務(wù)模塊正確定位。在圖8所示實(shí)施方式中，接合構(gòu)件具有圓形截面，且任務(wù)模塊的所述孔也具有圓 形截面，所述孔的內(nèi)徑略微大于接合構(gòu)件的外徑。利用這種布置，任務(wù)模塊可以圍繞所述細(xì) 長(zhǎng)構(gòu)件的中心軸線旋轉(zhuǎn)。這樣設(shè)置的優(yōu)勢(shì)在于，當(dāng)任務(wù)模塊被拉開(kāi)或者與保持模塊接合時(shí)， 任務(wù)模塊可以旋轉(zhuǎn)，直到與保持模塊對(duì)準(zhǔn)。雖然任務(wù)模塊可以旋轉(zhuǎn)，但是任務(wù)模塊上的所述 孔的位置優(yōu)選使得重心低于所述孔，以便任務(wù)模塊保持其位置。保持模塊還可以設(shè)置在儲(chǔ)存端口上，以防止任務(wù)模塊旋轉(zhuǎn)超過(guò)允許的量。圖8和9 示出了第一種保持裝置，該保持裝置包括U形支座50。在任務(wù)模塊被保持在儲(chǔ)存端口內(nèi)的 時(shí)候，接合構(gòu)件支撐所述任務(wù)模塊，而不在任務(wù)模塊和U形支撐件之間發(fā)生接觸，如題8所 示。但是，如果任務(wù)模塊旋轉(zhuǎn)超過(guò)預(yù)定的量，則支座50將用作止擋件，與任務(wù)模塊接觸并阻 止進(jìn)一步旋轉(zhuǎn)，如圖9所示?？梢赃x擇的是，第二種保持裝置包括叉形支撐件52，如圖10和11所示。叉形支撐 件52位于儲(chǔ)存端口的支撐件36上，以使當(dāng)任務(wù)模塊被保持在儲(chǔ)存端口內(nèi)的時(shí)候，在觸針的 任一側(cè)延伸有叉形支撐件的一個(gè)叉臂。如前所述，在任務(wù)模塊處于豎直位置時(shí)，叉形件和觸 針之間不發(fā)生接觸，如圖10所示，但是在旋轉(zhuǎn)超過(guò)特定的量時(shí)，叉形件的叉臂將用作止擋 件，阻止任務(wù)模塊進(jìn)一步旋轉(zhuǎn)，如圖11所示。所述保持裝置使得所述孔位于任務(wù)模塊的重心下面，例如所述孔可以位于觸針 中。所述接合裝置和任務(wù)模塊的所述孔可以成型為在兩者之間提供鍵。例如，圖12示 出了接合裝置38和孔40都具有方形截面。在這種情況下，接合裝置和孔的相對(duì)尺寸使得 接合裝置可以插入孔中并可以旋轉(zhuǎn)有限的量。在該實(shí)施方式中，不需要額外的約束構(gòu)件作 為止擋件，因?yàn)榭缀图?xì)長(zhǎng)構(gòu)件之間的鍵連接限制了旋轉(zhuǎn)。圖13中示出了進(jìn)一步的實(shí)施方式。在該實(shí)施方式中，接合構(gòu)件38具有叉形接合區(qū) 域54，用來(lái)與任務(wù)模塊接合。圖13還示出了適合與叉形接合區(qū)域接合的任務(wù)模塊18。所 述任務(wù)模塊設(shè)置有環(huán)形凹部57，叉形件可以接合在該凹部中?？梢赃x擇的是，任務(wù)模塊可以 設(shè)置有兩個(gè)線性凹槽或孔，用來(lái)與叉形接合區(qū)域接合，或者設(shè)置有凸緣(諸如環(huán)形唇部)以便與叉形區(qū)域接合。 所述叉形接合區(qū)域可旋轉(zhuǎn)地設(shè)置，以便它可以圍繞其縱軸線旋轉(zhuǎn)。圖13示出了用 來(lái)安裝在所述支撐件上的所述接合區(qū)域的支座區(qū)域58、叉形接合區(qū)域54、以及它們之間的 支承件以便讓所述叉形接合區(qū)域圍繞縱軸線56相對(duì)于支座區(qū)域旋轉(zhuǎn)。這種布置使得與叉 形接合區(qū)域接合的任務(wù)模塊旋轉(zhuǎn)，從而保證當(dāng)所述模塊連接或脫開(kāi)時(shí)正確對(duì)準(zhǔn)。在本發(fā)明的上述實(shí)施方式中討論了任務(wù)模塊或觸針模塊。應(yīng)該理解，本發(fā)明并不 限于EP0566719中公開(kāi)的這種觸針模塊，在該觸針模塊中觸針可偏轉(zhuǎn)地安裝在觸針模塊的 殼體中。以上實(shí)施方式同等地適用于計(jì)量探針的簡(jiǎn)單的、可更換的觸針或其他工具。雖然例述了儲(chǔ)存端口或儲(chǔ)存設(shè)備的接合構(gòu)件完全穿過(guò)探針的任務(wù)模塊并超過(guò)任 務(wù)模塊延伸，但是這并不是必要條件。它可以僅局部地通過(guò)任務(wù)模塊延伸。所以，任務(wù)模塊 中的所述接收孔可以是盲孔，而非完全貫穿任務(wù)模塊延伸的孔。還要理解，在模塊化探針中，用來(lái)檢測(cè)觸針與工件之間的接觸的傳感器可以位于 觸針中或任務(wù)模塊中，或者位于保持模塊中。眾所周知，傳感器可以包括穿過(guò)安裝觸針的動(dòng) 態(tài)接合構(gòu)件的電路，或者其他傳感器(諸如應(yīng)變計(jì))。此外，在文中述及水平和垂直方向時(shí)，例如水平延伸的元件或垂直運(yùn)動(dòng)，要理解這 些文字的目的指的是名義方向或大致方向，而不是必然絕對(duì)水平或垂直。
權(quán)利要求
一種將可釋放地連接的任務(wù)模塊或工具從探針或探針的保持模塊分開(kāi)，和/或?qū)⒖舍尫诺剡B接的任務(wù)模塊或工具連接到探針或探針的保持模塊的儲(chǔ)存設(shè)備，所述任務(wù)模塊或工具借助它與所述保持模塊或探針之間的合成連接力可釋放地連接到所述保持模塊或探針，所述任務(wù)模塊或工具具有至少一個(gè)細(xì)長(zhǎng)接收孔，所述接收孔大體上橫向于所述合成連接力，所述儲(chǔ)存設(shè)備包括至少一個(gè)細(xì)長(zhǎng)接合構(gòu)件，所述接合構(gòu)件大體橫向于所述合成連接力，用于接合在所述任務(wù)模塊或工具的所述至少一個(gè)接收孔中，所述接合構(gòu)件的尺寸設(shè)計(jì)成當(dāng)所述接合構(gòu)件接合所述至少一個(gè)接收孔時(shí)，所述接合構(gòu)件基本上延伸到所述任務(wù)模塊或工具與所述探針或保持模塊之間的連接力合成矢量或者超過(guò)該矢量。
2.如權(quán)利要求1所述的儲(chǔ)存設(shè)備，包括單個(gè)所述細(xì)長(zhǎng)接合構(gòu)件。
3.如權(quán)利要求1或2所述的儲(chǔ)存設(shè)備，其特征在于，所述接合構(gòu)件的尺寸設(shè)計(jì)成當(dāng)所述 接合構(gòu)件接合所述至少一個(gè)接收孔時(shí)，所述接合構(gòu)件與所述合成矢量的位置相交。
4.如前述權(quán)利要求任一項(xiàng)所述的儲(chǔ)存設(shè)備，其特征在于，所述接合構(gòu)件包括位于其表 面上的凸起。
5.如權(quán)利要求4所述的儲(chǔ)存設(shè)備，其特征在于，所述接合構(gòu)件配置成當(dāng)所述接合構(gòu)件 接合所述至少一個(gè)接收孔時(shí)，讓所述合成矢量穿過(guò)所述凸起發(fā)生作用。
6.如前述權(quán)利要求任一項(xiàng)所述的儲(chǔ)存設(shè)備，其特征在于，所述接合構(gòu)件具有縱軸線，并 配置成當(dāng)所述接合構(gòu)件接合所述至少一個(gè)接收孔時(shí)，讓所述任務(wù)模塊圍繞所述縱軸線至少 有限旋轉(zhuǎn)。
7.如前述權(quán)利要求任一項(xiàng)所述的儲(chǔ)存設(shè)備，其特征在于，所述接合構(gòu)件具有縱軸線，并 配置成當(dāng)所述接合構(gòu)件接合所述至少一個(gè)接收孔時(shí)，讓所述任務(wù)模塊圍繞水平且垂直于所 述縱軸線的軸線至少有限旋轉(zhuǎn)。
8.如前述權(quán)利要求任一項(xiàng)所述的儲(chǔ)存設(shè)備，其特征在于，所述儲(chǔ)存設(shè)備進(jìn)一步包括至 少一個(gè)保持裝置來(lái)限制當(dāng)所述至少一個(gè)接合部接合所述任務(wù)模塊時(shí)，所述任務(wù)模塊圍繞所 述接合構(gòu)件的縱軸線旋轉(zhuǎn)。
9.如權(quán)利要求8所述的儲(chǔ)存設(shè)備，其特征在于，所述至少一個(gè)保持裝置包括至少一個(gè) 機(jī)械止擋件。
10.如權(quán)利要求8所述的儲(chǔ)存設(shè)備，其特征在于，所述至少一個(gè)保持裝置包括所述接合 構(gòu)件的構(gòu)造。
11.一種包括至少一個(gè)儲(chǔ)存設(shè)備的料倉(cāng)，所述儲(chǔ)存設(shè)備具有如權(quán)利要求1至10任一項(xiàng) 所述的特征。
12.一種適合用于可釋放地連接探針或探針的保持模塊的任務(wù)模塊或工具，所述任務(wù) 模塊或工具包括至少一個(gè)連接元件，用于接合所述探針或保持模塊上的至少一個(gè)相應(yīng)連接元件，從而 在所述任務(wù)模塊或工具與所述探針或保持模塊之間提供可釋放的連接，所述連接在它們之 間產(chǎn)生合成力；位于殼體中的至少一個(gè)接收孔，用來(lái)接合儲(chǔ)存設(shè)備的接合構(gòu)件，藉此當(dāng)所述接合構(gòu)件 接合所述至少一個(gè)接收孔時(shí)，所述至少一個(gè)接收孔延伸到所述合成力矢量或超過(guò)該合成力矢量。
13.如權(quán)利要求11或12所述的任務(wù)模塊，其特征在于，所述至少一個(gè)接收孔包括凸起， 所述凸起與所述合成吸引力對(duì)準(zhǔn)。
14.一種用來(lái)從模塊化探針?lè)珠_(kāi)可釋放地連接的任務(wù)模塊或?qū)⒖舍尫诺剡B接的任務(wù)模 塊連接到模塊化探針的儲(chǔ)存設(shè)備，所述任務(wù)模塊具有至少一個(gè)接收特征件，所述儲(chǔ)存設(shè)備 包括接合構(gòu)件，所述接合構(gòu)件具有縱軸線和至少一個(gè)接合部分，所述接合部分用于接合所 述任務(wù)模塊的至少一個(gè)接收特征件；藉此所述至少一個(gè)接合部分配置成讓所述任務(wù)模塊圍繞所述縱軸線和水平且垂直于 所述縱軸線的軸線至少其中之一至少有限旋轉(zhuǎn)，然后所述至少一個(gè)接合部分接合所述至少 一個(gè)接收特征件。
15.如權(quán)利要求14所述的儲(chǔ)存設(shè)備，其特征在于，所述接合構(gòu)件包括位于其表面上的 凸起。
16.如權(quán)利要求14或15所述的儲(chǔ)存設(shè)備，其特征在于，所述儲(chǔ)存設(shè)備進(jìn)一步包括至少 一個(gè)保持裝置來(lái)限制當(dāng)所述至少一個(gè)接合部分接合所述任務(wù)模塊時(shí)，所述任務(wù)模塊圍繞所 述接合構(gòu)件的縱軸線旋轉(zhuǎn)。
17.如權(quán)利要求16所述的儲(chǔ)存設(shè)備，其特征在于，所述至少一個(gè)保持裝置包括至少一 個(gè)機(jī)械止擋件。
18.—種包括至少一個(gè)儲(chǔ)存設(shè)備的料倉(cāng)，所述儲(chǔ)存設(shè)備具有如權(quán)利要求14至17任一項(xiàng) 所述的特征。
19.一種將可釋放地連接的任務(wù)模塊或工具從探針或探針的保持模塊分開(kāi)，和/或?qū)?可釋放地連接的任務(wù)模塊或工具連接到探針或探針的保持模塊的存儲(chǔ)設(shè)備，所述任務(wù)模塊 或工具借助它與所述保持模塊或探針之間的合成連接力可釋放地連接到所述保持模塊或 探針，所述任務(wù)模塊或工具具有至少一個(gè)接收特征件，所述儲(chǔ)存設(shè)備包括至少一個(gè)細(xì)長(zhǎng)接合構(gòu)件，用于接合所述任務(wù)模塊或工具的所述至少一個(gè)接收特征件， 所述接合構(gòu)件的尺寸設(shè)計(jì)成在所述接合構(gòu)件接合所述至少一個(gè)接收特征件時(shí)，所述接合構(gòu) 件基本上延伸到所述任務(wù)模塊與所述模塊化探針之間的連接力合成矢量或者超過(guò)該矢量。
20.一種適合用于可釋放地連接探針或探針的保持模塊的任務(wù)模塊或工具，所述任務(wù) 模塊或工具包括至少一個(gè)連接元件，用于接合所述探針或保持模塊上的至少一個(gè)相應(yīng)連接元件，從而 在所述任務(wù)模塊或工具與所述探針或保持模塊之間提供可釋放的連接，所述連接在它們之 間產(chǎn)生合成力；位于殼體中的至少一個(gè)接收特征件，用來(lái)接合儲(chǔ)存設(shè)備的接合構(gòu)件，藉此當(dāng)所述接合 構(gòu)件接合所述至少一個(gè)接收特征件時(shí)，所述至少一個(gè)接收特征件延伸到所述合成力矢量或 超過(guò)該合成力矢量。
全文摘要
公開(kāi)了一種用于更換計(jì)量探針的任務(wù)模塊或觸針的裝置。在一個(gè)實(shí)施方式中，觸針模塊(18)被磁性地保持在探針的保持模塊(16)上。水平銷(38)從儲(chǔ)存設(shè)備(32)延伸并接合觸針模塊(18)中的孔(40)。這種設(shè)置允許觸針模塊借助保持模塊的垂直運(yùn)動(dòng)而分開(kāi)。為了控制觸針模塊相對(duì)于保持模塊發(fā)生傾斜，銷(38)延伸到觸針模塊和保持模塊之間的磁性連接力合成矢量或者超過(guò)該矢量，所述矢量在該實(shí)施方式中沿著觸針模塊的中心線(42)。
文檔編號(hào)G01B21/04GK101802549SQ200880106777
公開(kāi)日2010年8月11日 申請(qǐng)日期2008年9月15日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月14日
發(fā)明者大衛(wèi)·羅伯茨·麥克默特里, 若弗雷·麥克法蘭 申請(qǐng)人:瑞尼斯豪公司