[发明专利]测量方法

说明书

描述了一种利用诸如机床的坐标定位设备来测量物体的方法。该方法包括以接触触发模式操作该坐标定位设备以测量物体的表面上的一个或多个接触触发测量点(50；100；118)的位置的步骤。该坐标定位设备还被以扫描模式操作，以测量沿着物体的表面上的扫描路径的多个扫描测量点(52)的位置，该扫描模式的测量利用具有接触物体的触针(12)的扫描探头(4)来获得。然后计算出至少一个校正(Δi；V，R；Δr)，该至少一个校正描述接触触发模式的测量与扫描模式的测量之差。这样，利用接触触发测量来校正扫描测量。

技术领域

本发明涉及利用包括扫描探头的坐标定位设备来测量物体，具体地，本发明涉及利用接触触发模式测量和扫描模式测量来测量物体的方法。

背景技术

已知各种测量探头，这些测量探头能够与诸如机床、坐标测量机或者工业机器人之类的坐标定位设备一起使用。接触式测量探头典型地包括探头壳体、能够相对于探头壳体偏转的触针以及用于测量触针偏转的一个或多个传感器。

接触触发式探头(有时也称为数字式探头)是一种已知类型的测量探头。接触触发式探头仅起到开关的作用，并且触针从静止位置的偏转(例如，当触针尖端移动到与物体的表面接触时)导致发出触发信号。坐标测量设备测量接触触发式探针在发出触发信号的瞬间在机器坐标系中的位置(x，y，z)，由此允许(以合适的校准)测量物体的表面上的点的位置。接触触发式探针因此被重复地驱动成与物体的表面接触或脱离接触，以对物体进行逐点位置测量。

扫描探针(通常被称为模拟探针)是另一类型的测量探针。典型的模拟探针包括能够测量任何触针偏转的量值和方向的偏转式传感器。例如，模拟测量探针可以产生三个输出信号，这三个输出信号与触针尖端在三个相互正交的方向上的偏转相关。这允许例如在局部或探针(a，b，c)坐标系中连续地测量触针尖端相对于探针壳体的位置。将所测量的触针尖端位置(a，b，c)与扫描探针在机器坐标系内的已知位置(x，y，z) 相结合允许在触针尖端沿着物体的表面上的路径移动或扫描时测量触针尖端的位置。这样，能够测量物体的表面上的很大数量的点。

接触触发式探针的优点在于它们能够提供高精度的接触触发模式测量，但是必须重复地使探针与正被测量的物体的表面接触或脱离接触是相对慢的过程。当扫描探针被沿着物体的表面上的路径驱动时，该探针允许收集许多扫描模式测量点，但是每个点的精度通常比利用接触触发模式测量能够实现的精度低。扫描探针尤其是当被设计成在恶劣的车床环境中提供高精度测量时的成本和复杂性还可能太高。

发明内容

根据本发明的第一方面，提供了一种利用坐标定位设备来测量物体的方法，该方法包括以下按任何合适的顺序的步骤：

a)以接触触发模式操作该坐标定位设备，以测量该物体的表面上的一个或多个接触触发测量点的位置；

b)以扫描模式操作该坐标定位设备，以测量沿着该物体的表面上的扫描路径的多个扫描测量点的位置，利用具有接触物体的触针的扫描探头来获得该扫描模式的测量；以及

c)计算至少一个校正，其描述步骤(a)的接触触发模式的测量与步骤(b)的扫描模式的测量之差。

本发明因此包括利用以接触触发模式和扫描模式两种模式操作的坐标定位设备测量物体的方法。具体地，以接触触发模式使用该坐标定位设备来获得该物体的表面上的一个或多个接触触发测量点，并且还通过沿着该物体的表面上的扫描路径移动扫描探头的接触物体的触针以扫描模式使用该坐标定位设备来获得多个扫描测量点。