[发明专利]提供关于坐标测量机传感器链的信息的方法、坐标测量机

说明书

本公开涉及提供关于坐标测量机传感器链的信息的方法、坐标测量机。坐标测量机包括用于相对于基座移动工具架以接近测量点的驱动机构。CMM还包括：传感器链，其由工具架承载并且包含提供用于测量测量点的特定传感器构造的传感器链组件的排列；以及相机，其用于提供传感器链的至少一部分的图像。该方法还包括：拍摄传感器链的至少一部分的图像；通过图像处理，从图像得到至少一个传感器链特性；通过比较传感器链特性与参考数据来识别传感器链组件中的至少一个传感器链组件，参考数据与一组已知的传感器链组件相关；以及使用与所识别的至少一个传感器链组件有关的信息来建立要运行的零件程序，以便测量物体。

本申请是原案申请号为201510244432.1的发明专利申请(申请日：2015年04月07日，发明名称：生成关于坐标测量机的传感器链的信息的方法)的分案申请。

技术领域

本发明总体上涉及一种借助相机和参考数据的数据库来收集关于坐标测量机(CMM)的传感器构造的信息的方法，其中，获取传感器构造的图像并处理。

背景技术

通常的做法是在生产后在诸如坐标测量机(CMM)的坐标定位设备上检查工件，以检查预定义的物体参数的正确性，例如物体的尺寸和形状。

在传统的三维坐标测量机上，工具架被支承着沿三个互相垂直的轴(沿X、Y和Z方向)移动。因此，可将工具架引导至坐标测量机的测量体积空间中的任意点并且可用由工具架承载的测量传感器装置(传感器链)测量所述物体。

在所述机器的简单形式中，平行于每一坐标轴安装的合适的传感器可确定工具架相对于机器基座的位置，并且因此确定传感器所接近的物体上的测量点的坐标。为了提供工具架(探针头)的可移动性，典型的坐标测量机可包括安有工具架的框架结构和用于使框架结构的框架组件相对彼此移动的驱动装置。

对于测量表面变化，已知基于使用触觉传感器和光学传感器的两种测量原理。

一般而言，为了提供具有高测量精度的坐标测量机，坐标测量机的框架结构通常被设计为具有高静态刚度。为了获得硬性和刚性的机械设计，框架结构或至少框架结构的一部分通常由诸如花岗岩的石材制成。

为了自动地测量物体，需要写入零件程序(part program)以根据物体尺寸和形状提供适合的测量探针的引导。这种零件程序包含关于物体(工件)和待测量特征的所有必要信息。此外，传感器链需要用零件程序定义，即，什么类型的测量头、什么类型的扩展、添加哪种确切的传感器和触针来满足给定的测量需求。通常，一些软件工具有助于以更方便的方式做这种选择，但这个操作通常保持手动过程。

给出了这个过程的一些一般局限性。当首次定义传感器链时，用户必须从很长的物品列表中选出哪些传感器组件在使用。这可能相当复杂，因为通常不知道确切的传感器名称或者是否一些元件的本地名已被使用。此外，总有可能忘记设定例如触针延伸范围或传感器链的另一组件。最后，总的风险是，传感器链定义将不准确，导致不希望的故障。

此外，当后续重新使用给定的零件程序时，用户需要确保正确的传感器链，即，安装在CMM上的传感器链的每个元件。这种操作可产生如上所述的相应的错误。作为后果，如果测量软件中没有正确地定义传感器链，则将使用错误的尺寸，通常引起传感器组件与工件或CMM结构之间的碰撞。

发明内容

一种用于克服人工限定传感器链的问题的方法是使用已知的电子识别系统。提供了每个传感器组件中的识别芯片和将所有元件连接至主单元的串行识别总线，其中，列出了连接的每个元件，因此传感器链可被限定。

然而，不利因素是，这种技术没有标准并且只有少数传感器组件装备有这种电子识别芯片。在任何情况下，触针(stylus)从不被配备一些电子设备，这将它们排除在这样的系统之外。此外，现有的不具有电子识别芯片的传感器组件可能不被提供这种芯片，因此也不被考虑。因此，这种相当复杂的电子解决方案是昂贵的，不是标准化的，并且不能涵盖整个传感器链或没有芯片的传感器组件。