[发明专利]用于多轴位置测量的协作测量规系统

说明书

第一位置测量装置(“FPMD”)配置为控制和操作独立装置操作模式和组合装置操作模式两者。在组合装置操作模式期间，FPMD输入经由装置间通信连接通过第二位置测量装置(“SPMD”)提供的第二装置测量采样输出。FPMD和SPMD在工件测量布置中保持固定关系(例如，具有横交测量轴线)。并行测量数据组被确定为包括与并行第一装置采样周期和第二装置采样周期对应的来自FPMD的至少第一装置测量采样输出和来自SPMD的第二装置测量采样输出。每个并行测量数据组与工件上的相应测量采样区域相关联。基于相应的并行测量数据组，提供工件上的当前测量采样区域的组合测量数据输出(例如，由FPMD输出和/或显示)。

技术领域

本公开涉及精密计量，并更具体地涉及包括配置为产生测量值的位置测量装置的系统。

背景技术

诸如铣床或车床的各种制造装置装备有测量规，诸如线性标尺或其他位置测量装置，用于测量机器工具或工件的位置。例如，三丰AT116或AT715型线性标尺可以配置为使用感应感测检测绝对位置，并输出表示绝对位置的信号。这样的线性标尺可配置为通过数字读出(DRO)系统通信位置测量结果。典型的DRO系统可包括数字显示器，以显示被测量的位置。例如，三丰KA计数系统可配置为DRO套装的一部分，以显示与铣床或车床联接的线性标尺的位置。

各种其他类型的测量规也是可用的，诸如手持式或便携式位置测量装置(例如，卡尺、千分尺、数字“刻度盘”指示器等)，其可例如被配置为将测量数据输出至外部计算机。数据可通过诸如RS 232C通信的有线系统、或利用蓝牙或其他无线通信技术的无线系统输出。例如，诸如型号为CD 15CX的三丰ABS数字显示卡尺可使用三丰U-WAVE无线数据通信，以与配置有三丰Measur Link软件的计算机通信。无线连接可通过附接至手持式或便携式位置测量装置的外部发射器单元提供。这样的系统的例子在美国专利No.4,930,096和No.6,502,057中披露。

在各种应用中，可能期望的是具有改进的用于通信和/或显示来自位置测量装置的测量值的能力和/或模式，以便为操作者提供额外的方便性、速度和灵活性来建立测量系统(例如，用于在制造工件时执行尺寸验证)，特别地，当组合现有类型的“独立”测量装置时，提供对于工件更复杂或综合的测量。

发明内容

提供发明内容，以便以简化的形式介绍在以下具体实施方式中进一步详细描述的构思的选择。本发明内容并不意图识别要求权利的主题的关键特征，也不意图用作确定要求权利的主题的范围的辅助。

提供了一种第一位置测量装置(“FPMD”)，其包括容纳在第一装置壳体中的第一位置传感器，以及容纳在第一装置壳体中的第一信号处理和控制部分。第一位置传感器被配置为提供第一装置测量采样输出，其表示在对应的第一装置采样周期期间在工件上的对应的测量采样区域相对于FPMD沿第一测量轴线的工件表面坐标测量结果。第一信号处理和控制部分包括第一测量采样关联部分，其用于实施组合装置操作模式。FPMD被配置为，在独立操作时间段期间以独立操作模式操作，在组合装置操作时间段期间以组合装置操作模式操作。

组合装置操作模式可通过与第二位置测量装置(“SPMD”)建立装置间通信连接而开始。在各实施方式中，SPMD包括第二位置传感器，该第二位置传感器被配置为提供第二装置测量采样输出，其表示在对应的第二装置采样周期期间在工件上的对应相应测量采样区域相对于SPMD沿第二测量轴线的工件表面坐标测量结果。在各实施方式中，当FPMD和SPMD以固定关系保持在工件测量布置中时，其中第一测量轴线和第二测量轴线以固定的轴线关系布置，组合装置操作模式可用。

组合装置操作模式包括输入由第一位置传感器提供的第一装置测量采样输出，并输入由SPMD经由装置间通信连接提供的第二装置测量采样输出。并行测量数据组被确定为包括与并行第一装置和第二装置采样周期相对应的至少第一装置测量采样输出和第二装置测量采样输出。每个并行测量数据组与工件上的相应测量采样区域相关联。基于相应的并行测量数据组，提供工件上的当前测量采样区域的组合测量数据输出。