[发明专利]用于测量机的具有碰撞保护的光学传感器

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于测量机，尤其是用于坐标测量机的具有碰撞保护的光学传感器，该光学传感器具有用于与所述测量机以机械方式及光学方式连接的传感器侧联接部，并且具有传感器元件。

背景技术

现有技术中已知用于坐标测量机的待配备有碰撞保护的触觉传感器而不是光学传感器。举例来说，EP 0 426 492 A2公开了一种触觉传感器，该传感器旨在用于连续地测量工件，并且具有通过回复力保持在平衡位置的传感器元件。回复力由弹簧产生。传感器元件经由精密支承件优选地通过磁力保持在传感器保持件上，在传感器保持件上作用回复力。

与触觉传感器形成对比，光学传感器移动通过工件的待被测量的表面而不与其接触。因此不必借助回复力将传感器保持在平衡位置。实际上，光学传感器在无任何游隙的情况下附连到传感器保持件。

US 5,404,649公开了一种用于坐标测量机的另一触觉传感器。该传感器通过磁体保持在传感器座上。在传感器与传感器座之间设置均衡的三点式支撑。传感器与传感器座之间的联接被设计成使所述传感器在与工件碰撞时离开初始位置，并且当传感器再次自由时，不管是由于被移回还是由于工件被移除，都会由于磁性吸引力而弹回初始位置。

与具有形成接触的传感器的情况相比，光学传感器具有光波导，这些光波导对机械负载敏感，并且必须布置在传感器中。US 5,404,649的联接的缺点在于磁体被布置在中心，使得更加难以以保护光波导的方式布置光波导。

与形成接触的已知传感器相比，由于光波导和在正常操作期间传感器元件不与待被测量的工件接触这一事实，光学传感器产生新的问题。

发明内容

在现有技术的背景下，本发明的目的是基于详细说明这样的光学传感器，该光学传感器在与工件碰撞的情况下不会损坏，并且寿命长。此外，可以容易地更换传感器。

该目的通过具有所要求的权利要求1的特征的光学传感器来实现。该光学传感器的有利实施方式在从属权利要求2至13中详述。

根据本发明，所述光学传感器具有作为碰撞保护的传感器保护联接件，该传感器保护联接件具有测量机侧联接部和传感器元件侧联接部。在所述传感器保护联接件的这些联接部之间设置光波导。光波导保护元件围绕所述光波导。

与形成接触的接触传感器相比，光学传感器移动通过待被测量的工件而不与其接触，并且所述光学传感器与所述工件之间的距离以光学方式测量，具体地以干涉测量法测量。为此，所述测量机中的传感器和传感器座均不具有通过与工件形成接触而检测所述传感器元件的偏转的力传感器。因此，所述光学传感器在一侧与工件碰撞的情况下几乎不存在保护，或者至少不能确定传感器是否与工件碰撞。

为了克服该问题，设置根据本发明的碰撞保护，其中，在所述传感器自身中设置传感器保护联接件，而不是在所述传感器与所述测量机上的传感器保持件之间的接合点处设置保护联接件。所述传感器保护联接件在碰撞的情况下在传感器元件受损之前允许所述传感器元件从所述联接部释放。

由于必须在用于光学传感器的所述传感器元件和用于坐标测量机的控制单元之间设置敏感的光波导，因此所述光波导被设置在所述传感器的内部中，也就是说设置在所述传感器保护联接件的所述联接部之间。此外，所述光波导被光波导保护元件围绕。

所述光波导保护元件在一端处附连到所述传感器保护联接件的所述联接部。这确保所述传感器元件在被释放时不能无限地离开所述测量机侧联接部。由于空间原因，所述光波导可被拉出所述测量机侧联接部外的距离受限。所述光波导由光波导保护元件防止受到过分剧烈的拉伸负载，光波导保护元件在两端处附连到相应的联接部。

因此碰撞保护有利地延长了所述光学传感器的寿命。此外，更换联接件和传感器保护联接件的分离使得更容易更换光传感器。

为了防止所述光学传感器在所述传感器元件被释放时通过所述坐标测量机进一步移动，可在所述传感器保护联接件的联接部之间设置释放传感器，该释放传感器优选联接到所述坐标测量机的控制单元。

所述释放传感器可被设置成为电感式、电容式、光学式或呈电销触头(Pin-Kontakt)的形式。这允许电动地检测释放，使得在碰撞的情况下，所述传感器通过所述坐标测量机的进一步运动可被快速地止动。

所述传感器保护联接件的联接部方便地具有至少一个磁体，优选地为电磁体。当处于联接状态时，所述磁体将所述传感器元件牢固地保持在所述测量机侧联接部上。如果在所述光学传感器与工件之间发生碰撞，则所述传感器元件可被偏转，并且可从所述测量机侧联接部释放。