[发明专利]用于坐标测量机的自配置部件识别和信号处理系统

说明书

公开了一组相应的自配置探针接口电路板(SC‑MPIC)，用于与包括主电子器件和相应可互换的测量探针的测量系统一起使用。每个构件SC‑MPIC包括：用于探针识别、信号处理和板间信号控制的本地电路(LS)；以及分别“指向”和远离测量探针的上方和下方连接器。构件SC‑MPIC通过在其上方连接器上产生较低板存在信号、在其下方连接器上产生较高板存在信号并且基于从相邻SC‑MPIC接收那些信号来确定它们是否是最高和/或最低SC‑MPIC来建立处理层级。它们可以使用来自兼容和不兼容探针的探针识别数据独立地执行探针识别匹配操作，且最高SC‑MPIC首先完成。根据层级、各种接收到的信号以及内部处理，构件SC‑MPIC有利地传递或隔离来自组中其他构件的信号。

技术领域

本公开涉及用于使用可互换的测量探针和/或传感器的坐标测量机和/或其它检查系统的信号处理和控制系统配置。

背景技术

坐标测量机(CMM)可以获取被检工件的测量值。美国专利第8438746号(其全部内容通过引用结合于此)中描述的一种示例性现有技术CMM包括用于测量工件的探针、用于移动探针的移动机构以及用于控制移动的控制器。在美国专利第7652275号(其全部内容通过引用结合于此)中描述了包括表面扫描探针的CMM。如其中所公开的，机械接触探针或光学探针可以扫过工件表面。

CMM或其他机器人检查系统可以包括安装接头，其可被称为自动接头连接，其与各种可互换的测量探针或传感器兼容。每个特定的测量探针或传感器可能需要特定的相应配置，以便通过自动接头连接中的一组标准引脚或导体提供其功率和/或信号接口。这样的探针或传感器可以包括例如触摸探针、接触或非接触表面扫描探针、摄像机和/或各种其他表面或缺陷传感器。已经使用各种系统来识别哪种类型的测量探针(或传感器)附接到自动接头连接，以便接着提供适当的功率和/或信号接口，例如在欧洲专利EP236414、德国专利申请DE10057284A1和DE19543763A1以及美国专利第7096077号('077专利)，其全部内容通过引用并入本文。这些专利和/或申请公开了基于检测包括在探针中的特定电阻值的特定探针的识别以及基于包括在探针中的数字识别数据的附加识别手段(其可以用作电阻值识别方法的补充或代替其)。在探针识别之后可以提供适当的接口配置。

例如，'077专利公开了包括工具(例如测量探针)的配置系统，其包括包含工具识别数据的识别模块和用于调节由特定工具(例如测量探针)提供的信号的至少一个接口电路(例如驻留在CMM控制系统中)。接口电路还包括识别数据。'077专利中公开的配置系统还包括与工具和每个接口电路都通信的中间电路。如果所述工具识别数据对应于接口电路识别数据，则中间电路可操作以在工具和接口电路之间提供电连接。因此，中间电路执行多路复用功能，以将工具或探针连接到与中间电路连接的接口电路中相应的一个接口电路。

然而，'077专利中公开的配置系统具有一些缺点。例如，中间电路可能需要额外的空间、布线和连接以及制造费用。此外，中间电路相对复杂，因为它必须解码和匹配来自探针和接口电路的识别数据，并提供适当的互连。然而，这种适合于电流需求的中间电路可能与将来的探针和/或其对应的需要的接口电路不兼容，后者可能具有不同的数据格式和/或功率要求等。需要一种更经济、坚固、灵活和“可扩展”的配置系统，用于将可互换的测量探针和/或传感器自动连接到适当的信号处理和控制电路。

发明内容

提供本发明内容是为了以简化的形式介绍将在以下详细描述中进一步描述的一些概念。本发明内容不旨在确定所要求保护的主题的关键特征，也不旨在用作帮助确定所要求保护的主题的范围。

本公开涉及测量和检查系统，其中信号处理和控制系统自动配置它们自身以与多个可互换的测量探针或传感器中的每一个兼容。