本發(fā)明涉及一種測量機(jī),尤其涉及一種基于delta機(jī)器人結(jié)構(gòu)的坐標(biāo)測量機(jī)(cmm)或者視覺測量機(jī)(vmm)。
背景技術(shù):
在常規(guī)3d坐標(biāo)測量機(jī)中,探針頭被支撐而用于沿著三個相互垂直的軸線(x、y和z方向)移動。從而,探針頭能夠被引導(dǎo)至cmm/vmm的測量容積中的任何任意點(diǎn),并且能夠利用由探針頭承載的測量傳感器(探針)來測量物體。
對于測量表面振動,已知各種測量原理:一個原理是基于使用超聲波傳感器/超聲波變換器(稱為超聲波探針),另一個原理是基于使用觸覺傳感器(還稱為觸覺探針),甚至另一個原理是基于使用光學(xué)傳感器(還稱為光學(xué)探針或者照相機(jī))。為了度量目標(biāo)物體的表面,光學(xué)或者觸覺探針可移動地固定在鉸接臂上,正如其示出為用于觸覺探針,即在ep2283311a1中,或者可移動地固定在門架處,正如其示出為用于光學(xué)探針,即在wo2008/135530a1中,使得其能夠沿三個笛卡爾方向x、y、z在目標(biāo)物體的表面上移動。將探針在目標(biāo)物體上移動的另一可能性是安裝沿z方向可移動的探針并且將目標(biāo)物體放置在沿y方向可移動的桌上。將探針在目標(biāo)物體上移動的又一可能性示出在公開于2011年7月的雷尼紹的小冊子“對比儀300mess-系統(tǒng)”中;其中,觸覺探針安裝在delta機(jī)器人的可移動滑架平臺上。但是,由于該測量機(jī)的觸覺探針必須接觸目標(biāo)物體的表面,因此未充分利用delta結(jié)構(gòu)提供的關(guān)于加速以及運(yùn)動速度的可能性。還基于delta機(jī)器人結(jié)構(gòu)的是使用wo2014/040937中描述的光學(xué)探針的視覺測量機(jī),其更可能能夠使用delta機(jī)器人結(jié)構(gòu)的全測量速度。
delta機(jī)器人結(jié)構(gòu)的主要優(yōu)勢為其是輕質(zhì)構(gòu)造,能夠非??焖僖苿?,還顯示出了非常高加速度。但是,主要劣勢為這種delta機(jī)器人結(jié)構(gòu)的所需容積,類似于門架cmm或者鉸接臂測量機(jī)。在圖1中,給出了使用具有照相機(jī)22(作為光學(xué)探針4)的delta機(jī)器人結(jié)構(gòu)12的公知cmm10,用于獲取小尺度3d(3維)信息時,即在工件50的質(zhì)量控制的面積中,其中,小尺度在mm至nm的范圍內(nèi)。正如可見的,delta機(jī)器人12包括靜態(tài)頂部支撐平臺14,靜態(tài)頂部支撐平臺14通過用樁件13’將水平桿11布置在靜止側(cè)框架13處而被固定。側(cè)框架13的樁件13’從框架臺15垂直突出。三個中間接頭26的臂16、16’、16”從靜態(tài)頂部支撐平臺14延伸。通常稱為運(yùn)動鏈的臂16、16’、16”依靠第一萬向接頭24將它們的第一端部連接至靜態(tài)頂部支撐平臺14,并且依靠第三接頭28將它們的第二端部連接至用于支撐探針4的末端執(zhí)行器18。末端執(zhí)行器18通常以三角形或者圓形平臺形式構(gòu)建。臂16、16’、16”由輕質(zhì)復(fù)合材料制成并且由位于靜態(tài)頂部支撐平臺14中的致動器(未示出)驅(qū)動,由控制單元38控制??刂茊卧?8還能夠構(gòu)造為用作分析單元,但是,分析由探針收集的數(shù)據(jù)也能夠由外部計算機(jī)類似單元分析。
由于臂16、16’、16”由輕質(zhì)復(fù)合材料制成,因此delta機(jī)器人的移動部分具有較小慣性。這允許非常高加速度以及非??焖僖苿樱@迄今為止遠(yuǎn)高于門架式機(jī)器或者鉸接臂所能實(shí)現(xiàn)的加速度和移動。但是delta機(jī)器人在快速移動以及快速加速/減速行為期間對由它們的輕質(zhì)構(gòu)造引起的溫度波動以及強(qiáng)振動是高度敏感的。對于高準(zhǔn)確度的測量來說,由接頭24、26、28中的角度編碼器確定的末端執(zhí)行器的定位通常不充足。因此,具有delta機(jī)器人結(jié)構(gòu)的cmm10已經(jīng)開發(fā)了一種設(shè)置有靜止照相機(jī)32的全局測量系統(tǒng)30,靜止照相機(jī)32從不同的視角查看定位在臂16、16’、16”和/或定位在末端執(zhí)行器18處的一個或多個標(biāo)記20,使得能夠在任何時間給出末端執(zhí)行器18的當(dāng)前位置的精確確定?,F(xiàn)在,delta機(jī)器人的末端執(zhí)行器18的自由度(dof)已經(jīng)從純平移(平行四邊形中的移動,僅具有3個自由度(3dof:沿x、y或z方向以及其向量的平移))擴(kuò)大至6dof,額外地允許末端執(zhí)行器18圍繞這些軸線旋轉(zhuǎn)移動最大約為360°,引起偏航、滾動、俯仰。
正如從圖1可見的,delta機(jī)器人12占據(jù)的容積比測量容積大很多,其中,測量容積由具有探針4的末端執(zhí)行器18的移動覆蓋區(qū)域所限定;或者換句話說:測量容積是其能夠被具有探針4的末端執(zhí)行器18的移動所覆蓋的容積。除了測量容積之外,delta機(jī)器人結(jié)構(gòu)通常需要用于頂部靜態(tài)支撐平臺14和用于保持頂部靜態(tài)支撐平臺14的框架15、13、11的空間。該框架11、13、15增加了實(shí)際測量容積的容積,還降低了對測量容積的可接近性。
由于在工業(yè)環(huán)境中實(shí)用空間和使用容積是重要標(biāo)準(zhǔn),因此努力要最小化所需的實(shí)用空間和所需容積。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
因此本發(fā)明目的是提供基于delta結(jié)構(gòu)的更緊湊的測量機(jī)。
本發(fā)明涉及一種基于delta結(jié)構(gòu)的cmm,其包括基板、活動平臺、臂以及控制單元。臂均具有中間接頭,并且它們的第一端借助于第一萬向接頭連接至基板。此外,所述臂的第二端借助于第三萬向接頭28連接至活動平臺,其中,活動平臺支撐用于度量工件的探針?;顒悠脚_的移動被控制單元控制,其中,控制單元可選地構(gòu)造為還用作用于分析由探針收集的數(shù)據(jù)的分析單元?;鍢?gòu)造為用于容納被探針度量的第一工件,其中,探針布置在活動平臺上/處/中,以使用delta機(jī)器人結(jié)構(gòu)的自由內(nèi)部空間作為測量容積。基板構(gòu)造為容納第一工件,探針布置在活動平臺上/處/中,以使用delta機(jī)器人結(jié)構(gòu)的自由內(nèi)部空間作為測量容積,這意味著,從活動平臺看至基板時臂之間的空間具有的構(gòu)造使得用于支撐工件的單獨(dú)支撐桌變得不必要,使得cmm非常緊湊并且易于接近由基板支撐的工件。
探針是如下探針類型組中的至少一個,探針類型組包括:超聲波探針、觸覺探針、光學(xué)探針;其中,探針安裝在活動平臺上,使得觸覺探針的軌跡和超聲波探針的超聲波的路徑以及光學(xué)探針的視野分別通過臂指引到基板上。
delta結(jié)構(gòu)僅具有基板、臂、平臺和控制單元,從而整個cmm是可運(yùn)輸?shù)?,能夠在需要時放置在地板、桌子或者其他支撐部件上。
可選地,基板安裝成可固定至框架臺,或者不可拆解地固定至框架臺,或者與框架臺形成為一體件。在這種實(shí)施例中,框架臺設(shè)置成用作用于額外裝備的支撐基礎(chǔ)。
控制單元有利地集成在基板中,或者在存在框架臺的情況下可替換地集成在框架臺中,這是節(jié)約空間的。在控制單元構(gòu)造為用作分析單元的情形下,其有利于提供控制和分析單元,以及探針具有用于無線數(shù)據(jù)傳遞的無線通信部件,尤其用于由探針收集的數(shù)據(jù)傳遞至控制和分析單元。但是,有線實(shí)施例也是合適的。在另一實(shí)施例中,由探針收集的數(shù)據(jù)被傳遞至用于分析的外部計算機(jī)類似單元中,其中,該傳遞能夠是有線的或者無線的。
在優(yōu)選實(shí)施例中,至少一個樁件從基板突出,或者如果存在框架臺則可選地從框架臺突出,在與delta機(jī)器人結(jié)構(gòu)相同的方向上從基板突出。至少一個樁件支撐頂部照明設(shè)備的至少一個燈,該燈優(yōu)選布置成能夠至少繞其水平軸線樞轉(zhuǎn),其還能夠有利地繞樁件的軸線樞轉(zhuǎn),并且優(yōu)選沿著樁件橫向可移動,其中,燈可固定在期望位置??商鎿Q地或者此外,至少一個樁件支撐全局測量系統(tǒng)的至少兩個靜止照相機(jī),其中,至少兩個靜止照相機(jī)布置成優(yōu)選能夠至少繞其水平軸線樞轉(zhuǎn),其還能夠有利地繞樁件的軸線樞轉(zhuǎn),并且優(yōu)選沿著樁件橫向可移動,其中,照相機(jī)可固定在期望位置。在優(yōu)選實(shí)施例中在每個樁件上存在至少一個照相機(jī)。在另一實(shí)施例中在每個樁件上存在至少一個照相機(jī)以及一個燈。由于易于識別,cmm的這種構(gòu)造允許非常靈活地使用cmm。
在優(yōu)選實(shí)施例中,樁件在它們的縱向延伸范圍中以伸縮方式可調(diào)節(jié),這使得cmm甚至更靈活。
可替換地或者此外,樁件固定地連接至基板,優(yōu)選直接連接或者如果存在框架臺的話則借助框架臺連接。
在可替換實(shí)施例中,樁件設(shè)置有重的樁腳,使得它們能夠在數(shù)量上靈活布置并且定位在基板周圍,但是由于重的樁腳相對于基板穩(wěn)定在它們的位置中。
在優(yōu)選實(shí)施例中,cmm設(shè)置有全局測量系統(tǒng),其包括至少兩個靜止照相機(jī)和標(biāo)記,即標(biāo)記位于活動平臺上和/或在delta機(jī)器人結(jié)構(gòu)的臂上。靜止照相機(jī)和標(biāo)記布置為使得標(biāo)記易于在測量容積內(nèi)被靜止照相機(jī)觀察,其中,標(biāo)記優(yōu)選以活動平臺上的棋盤圖案的形式給出。全局測量系統(tǒng)增加測量的準(zhǔn)確度,這是由于除了已經(jīng)由delta結(jié)構(gòu)的相應(yīng)意圖給定的信息(即由臂的接頭的角度編碼器輸送的信息)之外,全局測量系統(tǒng)還輸送關(guān)于活動平臺和探針的當(dāng)前位置的額外數(shù)據(jù)。
在一個實(shí)施例中,全局測量系統(tǒng)的靜止照相機(jī)直接安裝在框架臺上,優(yōu)選等距分布。標(biāo)記相應(yīng)地放置在活動平臺的內(nèi)表面上,其中,內(nèi)表面意思是活動平臺的指向或面向基板和測量容積的表面。該類型的全局測量系統(tǒng)允許易于接近測量容積和工件。
在可選變型中,全局測量系統(tǒng)的靜止照相機(jī)安裝在懸臂上,懸臂從基板或者從框架臺沿徑向突出。
可替換地或者額外地,全局測量系統(tǒng)的靜止照相機(jī)在一水平上安裝在樁件(見上文)上,使得靜止照相機(jī)看到布置有標(biāo)記的活動平臺的外表面,其中,活動平臺的外表面背離基板。
因而,使第一組靜止照相機(jī)安裝在基板的側(cè)面上,構(gòu)造為觀察布置在活動平臺的內(nèi)表面上的第一標(biāo)記和/或布置在delta機(jī)器人結(jié)構(gòu)的臂上的標(biāo)記,額外組靜止照相機(jī)布置在樁件上,構(gòu)造為觀察活動平臺的外表面上的第二標(biāo)記和/或從它們的視角可見的delta機(jī)器人結(jié)構(gòu)的臂上的標(biāo)記。
在優(yōu)選實(shí)施例中,存在從基板或者框架臺在與delta機(jī)器人結(jié)構(gòu)相同的方向上突出的至少三個樁件,并且支撐支撐板,支撐板布置成與基板對置并且設(shè)置成用于容納第二工件。在這種實(shí)施例中,基板和支撐板中的至少一個設(shè)置有固定部件,即夾子,用于分別固定第一工件和/或第二工件。探針和控制單元構(gòu)造為通過使用內(nèi)測量容積及外測量容積同時地測量第一工件和第二工件。這種cmm允許同時測量兩個工件并且仍然是非常緊湊以及空間節(jié)約的。
在特殊實(shí)施例中,基板和支撐板設(shè)置有用于固定工件的固定部件,控制單元構(gòu)造成使得測量機(jī)可以使用任意定向的基板,使得cmm甚至更靈活有用。
在這種cmm的一個非常成本節(jié)約的變型中,探針是具有兩個探針末端的單個探針,一個末端向內(nèi)指向基板,使用內(nèi)測量容積,一個末端向外指向支撐板,使用外測量容積,其中,單個探針收集這兩個末端的數(shù)據(jù)。
可替換地,探針包括第一探針和第二探針,其中,第一探針具有第一末端并且收集第一末端的數(shù)據(jù),第一末端向內(nèi)指向基板,使用內(nèi)測量容積,第二探針具有第二末端并且收集第二末端的數(shù)據(jù),第二末端向外指向支撐板,使用外測量容積,其中,第一探針和第二探針優(yōu)選為相同類型探針,即兩個探針都是光學(xué)探針、觸覺探針或者超聲波探針。
在所有描述的實(shí)施例中,機(jī)器人臂有利地直接支撐安全用擋光板。
測量機(jī)進(jìn)一步有利地設(shè)置有照明設(shè)備,其中,照明設(shè)備以頂部照明設(shè)備和/或后方照明設(shè)備的形式實(shí)現(xiàn),頂部照明設(shè)備即包括在樁件(見上文)上的燈;其中,后方照明設(shè)備優(yōu)選集成在測量機(jī)的delta結(jié)構(gòu)的基板中,因此該基板至少就設(shè)置成用于支撐工件的部分來說由透明材料制成。
如果測量機(jī)的探針是光學(xué)探針,照明設(shè)備可替換地或者此外以共軸照明器設(shè)備和/或環(huán)照明設(shè)備的形式實(shí)現(xiàn),在共軸照明器設(shè)備中,照明光被引導(dǎo)成與光學(xué)傳感器的視野共軸,尤其穿過所述光學(xué)傳感器的物鏡,環(huán)照明設(shè)備布置在光學(xué)傳感器的物鏡周圍。
在以下說明的示范實(shí)施例中給出其它實(shí)施例以及有利細(xì)節(jié)。
附圖說明
下文中純粹依靠例子基于具體附圖中示意地示出的示范實(shí)施例更詳細(xì)地描述根據(jù)本發(fā)明的測量機(jī),還討論了本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)勢。在附圖中相同元件由相同附圖標(biāo)記識別。在特定細(xì)節(jié)中,附圖純示意性地示出:
圖1是基于根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的delta機(jī)器人結(jié)構(gòu)的cmm;
圖2是根據(jù)本發(fā)明的cmm的第一實(shí)施例;
圖3至圖8是根據(jù)本發(fā)明的cmm的其它實(shí)施例。
具體實(shí)施方式
圖2示出了根據(jù)本發(fā)明具有delta機(jī)器人結(jié)構(gòu)12的測量機(jī)10。delta機(jī)器人結(jié)構(gòu)12(還縮寫為delta結(jié)構(gòu)12)包括基板42,基板42在測量期間支撐工件50。在提出的實(shí)施例中基板42位于結(jié)構(gòu)的底部,以放置在處于水平方位的地板或者桌子上。為了更高準(zhǔn)確度,基板有利地設(shè)置有用于固定工件50的夾子(未示出)。具有中間接頭26、26’、26”的delta機(jī)器人結(jié)構(gòu)12的三個臂16、16’、16”通過第一萬向接頭24、24’、24”將它們的第一端部連接至基板42。臂16、16’、16”依靠第三接頭28、28’、28”將它們的對置第二端部連接至末端執(zhí)行器18(還稱為活動平臺18),并且依靠致動器(未示出)被控制和分析單元38控制。移動平臺18承載探針4。控制和分析單元38在該實(shí)施例中布置在基板42內(nèi)。為了分析生成的數(shù)據(jù),控制和分析單元38和活動平臺18上的探針4設(shè)置有用于數(shù)據(jù)交換的無線連接100,但也能夠通過設(shè)置在臂16、16’、16”之一中的有線連接100’連接,如圖3所示。根據(jù)本發(fā)明探針4定位成使用delta機(jī)器人結(jié)構(gòu)的自由內(nèi)部空間作為測量容積,這意思是探針4安裝在活動平臺18上,使得超聲波探針、探針的敏感末端或者光學(xué)傳感器的視野通過臂16、16’、16”指引到基板42上。
將理解的是,由于為了獲得精確測量結(jié)果通常將工件夾緊在基板42上,因此除了將水平基板42放置在底部之外,該類型的測量機(jī)10還能夠以其他方位使用,即基板42水平位于頂部,活動平臺18在底部?;?2還能夠被固定,即固定在天花板上。還能夠想到將基板42固定在處于垂直方位的壁上,或者固定在處于傾斜方位的任何其他基礎(chǔ)上。
盡管測量機(jī)10的探針4能夠是通常使用在cmm中的任何類型的探針(超聲波傳感器、觸覺傳感器、光學(xué)傳感器等),但是通過使用光學(xué)傳感器作為探針4,能夠最好地利用delta結(jié)構(gòu)12的優(yōu)勢(高速移動、活動平臺的快速加速以及減速)。因此圖3至圖8給定的測量機(jī)10的所有實(shí)施例示出了光學(xué)傳感器22作為探針4。
在圖3中給定的測量機(jī)的第二實(shí)施例,其原則上以與圖2給定的方式相同的方式構(gòu)建。但是,為了實(shí)現(xiàn)更精確的測量結(jié)果,設(shè)置了全局測量系統(tǒng)30,其包括三個靜止照相機(jī)32、32’、32”,它們均布置成在樁件34、34’、34”上可橫向移動(雙箭頭)并且能夠繞其軸線樞轉(zhuǎn)以及可固定在期望位置。三個樁件34、34’、34”均具有重的樁腳35、35’、35”,使得它們被用戶自由布置在delta機(jī)器人結(jié)構(gòu)12周圍,以使它們的位置適應(yīng)光照條件并且它們的視野使得允許它們易于觀察標(biāo)記20,標(biāo)記20在該情況下以活動平臺18的外側(cè)8上的棋盤圖案的形式給出,其中,活動平臺的外側(cè)8是指向外的側(cè)面,這意思是背離臂16、16’、16”以及背離基板42。選擇靜止照相機(jī)32、32’、32”的視野,使得對于活動平臺18的所有移動,靜止照相機(jī)32、32’、32”或者至少它們中的兩個可見到標(biāo)記20,或者換句話說,靜止照相機(jī)32、32’、32”能夠觀察測量容積。
有利地,測量機(jī)設(shè)置有自身照明設(shè)備40。在該實(shí)施例中照明設(shè)備40實(shí)現(xiàn)為后方照明設(shè)備44的形式,用于從背側(cè)照射工件50。后方照明設(shè)備44集成在測量機(jī)10的delta結(jié)構(gòu)12的基板42中,因此基板42至少就用于支撐工件50的部分而言由透明材料制成。
圖4的實(shí)施例非常類似于圖3的實(shí)施例。但是,在該實(shí)施例中后方照明設(shè)備44被頂部照明設(shè)備39替代,頂部照明設(shè)備39包括至少一個燈,但是在該實(shí)施例中實(shí)際包括三個燈41、41’、41”,每個燈布置成能夠繞其軸線樞轉(zhuǎn)以及在全局測量系統(tǒng)30的樁件34、34’、34”上橫向可移動,使得燈41、41’、41”能夠被調(diào)節(jié)以以優(yōu)化方式照亮工件50。但是,本領(lǐng)域的技術(shù)人員將認(rèn)識到的是,圖3示出的后方照明設(shè)備44還能夠與頂部照明設(shè)備39結(jié)合。另一不同之處在于,樁件34、34’、34”和具有臂16、16’、16”的基板42以及活動平臺18以固定方式布置在框架臺36上,使得delta機(jī)器人結(jié)構(gòu)12、照明設(shè)備40和全局測量系統(tǒng)30相對于彼此布置得不像圖3的實(shí)施例靈活。但是,靈活性的缺乏關(guān)聯(lián)于更高的準(zhǔn)確度以及更少耗時的準(zhǔn)備。
圖5示出了基于delta結(jié)構(gòu)12的測量機(jī)10的一個甚至更緊湊的實(shí)施例,其探針4定位成使用delta機(jī)器人結(jié)構(gòu)12的自由內(nèi)部空間作為測量容積來定位,并且設(shè)置有全局測量系統(tǒng)30。與圖4的實(shí)施例中一樣,全局測量系統(tǒng)30和delta結(jié)構(gòu)12固定在框架臺36上。但是在該例子中標(biāo)記20放置在活動平臺18的內(nèi)側(cè)9上。全局測量系統(tǒng)30的靜止照相機(jī)32、32’、32”直接安裝在框架臺36上,這意思是其間沒有任何樁件。它們等距分布在框架臺36上,使得當(dāng)在測量期間具有探針4的活動平臺18在測量容積中移動時,它們能夠易于勘測活動平臺18的內(nèi)部9上的標(biāo)記20。正如從圖5可見的,該構(gòu)造比圖3和圖4給定的構(gòu)造更緊湊,其還允許更容易接近測量容積以及具有工件50的基桌42。在該例子中,照明設(shè)備40實(shí)現(xiàn)為共軸照明器46的形式,其中,照明光被引導(dǎo)成與光學(xué)傳感器22的視野共軸,并且尤其穿過所述光學(xué)傳感器22的物鏡。當(dāng)然,正如圖3和圖4示出的,該共軸照明器可結(jié)合后方照明設(shè)備43和/或頂部照明設(shè)備39的燈41、41’、41”。
圖6給出的實(shí)施例與圖5示出的實(shí)施例的不同之處在于照明設(shè)備40,此處照明設(shè)備40實(shí)現(xiàn)為布置于光學(xué)傳感器22的物鏡周圍的環(huán)照明設(shè)備48以及集成在基板42中的后方光照明設(shè)備44。另一不同之處在于,不存在安裝全局測量系統(tǒng)30的靜止照相機(jī)32、32’、32”和帶基板42的delta機(jī)器人結(jié)構(gòu)12的框架臺。相反,全局測量系統(tǒng)30的照相機(jī)32、32’、32”安裝在從基板42有利地徑向突出的懸臂49、49’、49”上。正如在圖5的實(shí)施例中,全局測量系統(tǒng)30的靜止概觀照相機(jī)32、32’、32”布置于由用于支撐工件50的基板42構(gòu)建的支撐平面的旁邊或者甚至下方,使得在它們在測量容積內(nèi)移動期間它們能夠易于勘測活動平臺18的內(nèi)側(cè)9上的標(biāo)記20。相比于圖5的例子,該實(shí)施例甚至更緊湊并且易于運(yùn)輸。
圖7示出了根據(jù)本發(fā)明的測量機(jī)10的另一設(shè)計。正如可見的,delta機(jī)器人結(jié)構(gòu)12經(jīng)由其基板42安裝在框架臺36上。基板42設(shè)置有用于固定工件50的固定部件43。類似于圖3和圖4,樁件34、34’、34”在與delta機(jī)器人結(jié)構(gòu)12相同的方向上從框架臺36垂直突出。但是,在該實(shí)施例中,樁件34、34’、34”支撐支撐板54,支撐板54布置成與基板42和框架臺36對置。支撐板54設(shè)置有另外的固定部件56,即夾子,用于精確固定另一工件50’??刂坪头治鰡卧痪幊桃钥刂芼elta結(jié)構(gòu)12,使得活動平臺18在基板42和支撐板54之間移動。在該實(shí)施例中活動平臺18構(gòu)造為承載兩個探針:第一探針4定向成使得其傳感器末端或者視野向內(nèi),這意思是在delta結(jié)構(gòu)12的臂16、16’、16”之間定向至基板42,正如已經(jīng)從圖2至圖6的實(shí)施例中可見的,基板設(shè)置成用于支撐第一工件50;第二探針4’定向成使其傳感器末端或者視野向外定向至支撐板54上,支撐板54設(shè)置成用于支撐第二工件50’。以這種方式構(gòu)建的測量機(jī)10構(gòu)造為在單個測量周期中使用內(nèi)及外測量容積同時測量兩個工件50、50’。
正如從圖5的實(shí)施例已知的,全局測量系統(tǒng)30的照相機(jī)32、32’、32”布置成稍微橫向可移動,并且能夠在框架臺36上繞它們自身的軸線樞轉(zhuǎn),以及觀察活動平臺18的內(nèi)部8上的標(biāo)記20。兩個探針4、4’尤其是光學(xué)傳感器22、22’,其中,一個光學(xué)傳感器22布置在活動平臺18的內(nèi)側(cè)9,另一個光學(xué)傳感器22’布置在活動平臺18的外側(cè)8,或者僅提供一個光學(xué)傳感器,該一個光學(xué)傳感器具有分隔的視野,一個視野定向成向外,另一個視野定向成向內(nèi)。本領(lǐng)域的技術(shù)人員知道為實(shí)現(xiàn)這種分隔的視野所需要的裝備。
將理解的是,代替光學(xué)傳感器,兩個探針4、4’能夠是通常使用在cmm中的其它傳感器,如所有公知不同類型的光學(xué)傳感器、不同類型超聲波傳感器以及不同類型觸覺傳感器。還能夠想到的是,不使用兩個相同類型傳感器,而是對于不同的方位(向內(nèi)/向外)使用兩個不同類型的探針,即兩個不同類型光學(xué)傳感器或者兩個不同類型觸覺傳感器或者兩個不同類型超聲波傳感器,或者一個超聲傳感器和一個光學(xué)傳感器,一個觸覺傳感器和一個光學(xué)傳感器,一個超聲傳感器和一個觸覺傳感器等。但是這通常導(dǎo)致降低測量速度,并且將需要可能較長制造及校準(zhǔn)時間以及更復(fù)雜軟件等。
圖8的實(shí)施例與圖7的實(shí)施例的不同之處在于,根據(jù)圖3和圖4給出的例子具有布置在樁件34、34’、34”上的全局測量系統(tǒng)30中的額外照相機(jī)52、52,’52”,以及在通過額外照相機(jī)52、52’、52”查看的活動平臺的外側(cè)具有額外標(biāo)記20’。此外,后方光設(shè)備44、44’集成在基板42和支撐頂部54中。支撐支撐頂部54的樁件34、34’、34”在它們的高度上以伸縮方式可調(diào)節(jié),使得它們能夠在測量容積方面使活動平臺18突出并且其至基板42的距離從中間距離直達(dá)活動平臺18的最靠外位置。
正如本領(lǐng)域的技術(shù)人員將立即認(rèn)識到的,圖7和圖8的實(shí)施例還能夠以相反方位使用:基板42在頂部,支撐板在底部。但是,正如已經(jīng)結(jié)合圖2至圖6的實(shí)施例所說明的,垂直和傾斜方位在原則上也是可以考慮的。但是,活動平臺18上的裝備越重,使基板42在底部或者頂部上的定向越好。
總之,本領(lǐng)域的技術(shù)人員將認(rèn)識到的,此處描述的不同實(shí)施例的細(xì)節(jié)能夠合理地結(jié)合。但是,由于缺乏空間,附圖中不能夠描述和/或圖示出實(shí)施例的實(shí)施例或者細(xì)節(jié)的所有有意義的組合。
本發(fā)明呈現(xiàn)的優(yōu)勢能夠概括為如下:
如上述已經(jīng)示出的,坐標(biāo)測量機(jī)基于delta機(jī)器人結(jié)構(gòu)用于確定小的3d尺寸,在delta機(jī)器人結(jié)構(gòu)的活動平臺上具有探針,探針定位成使用delta機(jī)器人結(jié)構(gòu)12的自由內(nèi)部空間作為測量容積,因此將delta機(jī)器人的非常高的速度及加速度與高緊湊性相結(jié)合。因而,使用這種測量機(jī)用于計量用途的必要容積保持得非常有限。盡管高速度及加速度,盡管緊湊性,但是仍可實(shí)現(xiàn)高準(zhǔn)確度測量。支撐結(jié)構(gòu)相比于“正?!眃elta機(jī)器人簡化,在“正?!眃elta機(jī)器人中,與在wo2014/040937中一樣,探針“懸掛”在工件之上。系統(tǒng)安裝是非常簡單的,由于其直接能夠放置在桌上。機(jī)器人臂能夠直接支撐安全用擋光板。