專利名稱：測量頭的調節(jié)裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種測量頭的調節(jié)裝置，特別是一種用于簡化固定在 測量頭上的測量探針的校準的調節(jié)裝置。
背景技術：
測量頭通常被用于確定測量探針的方向，這樣可以獲得測量點， 也就是說，測量點被確定。通常的測量頭能夠以測量探針的尖端沿著 球形的外部表面移動這樣的方式以兩個互相垂直的角度旋轉。測量程 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 進行不同位置的校準，這樣將可以使用具有高精度的定向。
在目前市場上可以獲得不同類型的測量頭。其中一種類型是人們
所知的"可指示"型(indexable)。在這種類型中，測量頭能夠以一定的步 幅定位在多個離散刻度位置上，例如，在不同步幅之間的5。的步幅。 這種類型有兩個主要的不同方案，手動和自動。在手動方案中，測量 頭的角度被手動改變，通常通過放開鎖緊螺釘從而使得測量頭的位置 能夠被改變。相同的程序原則上適用于自動方案中，但是在該方案中 是借助于安裝在測量頭里面的電動機實現(xiàn)的。
人們所知的"連續(xù)型"(continuous)測量頭也是可獲得的。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 于角度傳感器來測量各個角度。連續(xù)型測量頭是自動的，亦即，它們 使用電動機來改變位置。原則上，其使用方法與上述描述的相同，亦 即，測量頭在使用前被校準，因此僅是測量頭的可再生精度本身決定 了測量精度。
上述類型的測量頭，特別是具有電動機的自動化設計方案(該電 動機被用于轉到不同的角度)的一個缺點是其相對較貴。
然而，近來提出一種以自動化的方式使用手動可指示測量頭的方 法。這種方法應用于用機器松開鎖緊螺釘并且完成角度的變化的情形。以這種方式，可以在自動化過程中使用手動可指示測量頭。
然而，后一種方法也存在若干缺點，例如手動可指示測量頭的成 本仍然相對較高。第二缺點是該方法仍然只提供了數(shù)量有限的位置和 刻度步幅，還有一個缺點是其精度完全依賴于測量頭的可再生精度。
發(fā)明內容
因此，本發(fā)明的一個目的是消除已知的測量頭調節(jié)裝置的上述缺 點以及實現(xiàn)一種新的測量頭調節(jié)裝置。
上述發(fā)明目的通過一種調節(jié)裝置得以實現(xiàn)，該調節(jié)裝置包括用于 確定探針珠子的被測位置的裝置，并且其中提供了用于旋轉或移動或 旋轉且移動探針珠子的裝置以確定探針珠子的新的被測位置，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過程中的最關鍵的 操作。
以下將通過由附圖所示的非限制性具體實施例的形式對本發(fā)明加 以詳細說明，在附圖中
圖1表示的是坐標測量儀的立體圖，本發(fā)明所述的調節(jié)裝置可被 用于該測量儀上；
圖2表示的是用于坐標測量儀的測量頭，本發(fā)明所述的調節(jié)裝置 可結合該測量頭而使用；
圖3示意地表示本發(fā)明所述的調節(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視圖，該具體裝置在本發(fā)明所述 的調節(jié)裝置中，探針珠子被安裝在該具體裝置中。
具體實施例方式
圖1表示上述提及的常規(guī)坐標測量儀1 ，該測量儀包括測量頭2， 在測量頭的底端安裝有測量探針3。測量探針3是坐標測量儀1上與被 測物體相接觸的那一部分，并且測量探針是這樣一個部分，通過對測量儀1和測量頭2的位移和運動的記錄，該測量探針與被測物體的接 觸被記錄下來并且形成被測物體的坐標的計算基礎。如圖所示的設計 中的坐標測量儀是人們所知的"門架式測量儀"，該測量儀包括能夠在X
方向上移動的門座4，該門座4支承著能夠在Y方向上移動的立柱5， 而立柱5支承著能夠在Z方向上移動的連桿6，測量頭2被安裝在連桿 的底端上。如圖2中的旋轉角cp和e所示，測量頭2能夠圍繞垂直軸 線和水平軸線而旋轉，使得測量探針3能夠旋轉并且使得探針的珠子7 能夠與放置在坐標測量儀1的測量臺8上的物體上的每一點相接觸。
根據(jù)本發(fā)明，通過設置能夠與測量探針3的珠子7相接觸的被測 位置，可以以簡單的方式和高精度確定測量探針3的偏移，這是對于 完成測量探針的校準而言最重要的操作。例如，被測位置可以形成為 "校準支座"9，其中三個珠子被布置為三角形的形式，這樣當測量探針 3的珠子7與校準支座9的珠子10接觸的時候，總是獲得唯一的精確 限定的位置，通過該措施能夠確定探針3的偏移。然后通過驅動坐標 測量儀1校準使得探針珠子被定位在校準支座9中而進行校準，在該 操作之后，測量頭2的鎖緊被打開，從而使得測量頭2的方向可以被 改變。例如，測量頭2的鎖緊能夠借助于電磁方式而實現(xiàn)，從而使得 該鎖緊能夠很容易地被儀器打開。然后坐標測量儀被驅動，同時測量 頭的鎖緊保持在被打開狀態(tài)，從而測量頭獲得要完成的測量所需的定 向。因為校準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探針3而很容易地計算探針的偏移。
為了便于使探針珠子7以正確的方式放進校準支座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?shù)馗郊釉谥Ъ?1上，并且安裝成這樣，當探針珠子被引入校準支 座9時，片簧12向著由三個珠子10組成的支座壓迫探針珠子7。
在調節(jié)測量頭的方法中以及測量頭在上述調節(jié)后位置的鎖緊過程 中，測量頭的定向可能僅僅從鎖緊過程發(fā)生變化，當然，該變化取決 于鎖緊機構的設計，這意味著錯誤的探針偏移將被記錄下來。然而， 通過允許校準支座可移動并且測量其位移，可以解決這個問題。例如， 該位移的測量可以通過以下方法實現(xiàn)，在用片簧懸掛的附加裝置上安 裝校準支座，并且借助于差式變壓器測量這些片簧的位移。
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 施加一個比摩擦力大的力，可以引起探針的移動。這應能提供一個更 節(jié)約的解決方案，卻也是一個可靠性稍低的解決方案。
可行的是，本發(fā)明所述的調節(jié)裝置被設置成固定在坐標測量儀的 測量臺8上，從而為測量探針3的校準提供簡單的參考。
權利要求
1、一種測量頭的調節(jié)裝置，特別是一種用于簡化測量探針(3)的校準的調節(jié)裝置，該測量探針由坐標測量儀(1)中的測量頭(2)支承，其中調節(jié)裝置包括用于確定探針珠子(7)的被測位置的裝置，其特征在于，設有旋轉或移動或旋轉且移動探針珠子的裝置以確定探針珠子的新被測位置，由此能夠確定探針珠子(7)的偏移。
2、 如權利要求1所述的調節(jié)裝置，其特征在于，用于確定探針珠 子(7)的被測位置的裝置包括校準支座(9)。
3、 如權利要求2所述的調節(jié)裝置，其特征在于，校準支座(9) 由設置成三角形的三個珠子(10)構成。
4、 如權利要求3所述的調節(jié)裝置，其特征在于，校準支座(9) 設置在支架(11)上，珠子(10)安裝在支架上。
5、 如權利要求4所述的調節(jié)裝置，其特征在于，片簧(12)附加 在支座(11)上，并且設置成當探針珠子被引入校準支座(9)時，片 簧(12)向著由三個珠子(10)構成的支座壓迫探針珠子(7)。
全文摘要
一種測量頭的調節(jié)裝置，特別是一種用于簡化測量探針(3)的校準的調節(jié)裝置，該測量探針由坐標測量儀中的測量頭支承，其中調節(jié)裝置包括用于確定探針珠子(7)的被測位置的裝置，并且其中設有旋轉或移動或旋轉且移動探針珠子的裝置以確定探針珠子的新被測位置，由此能夠確定探針珠子(7)的偏移。
文檔編號G01B7/008GK101310162SQ200680042639
公開日2008年11月19日 申請日期2006年11月15日 優(yōu)先權日2005年11月17日
發(fā)明者B·彼得松 申請人:六邊形度量衡股份公司