[发明专利]用于测量仪器的无摇杆测量系统

说明书

本发明涉及用于测量仪器(10)的无摇杆测量系统(15)。测量臂接收单元(18)安装于壳体(49)或连接到壳体(49)的轴向销(30)上，以联合旋转，以便可围绕旋转轴线(D)旋转或枢转。测量臂(16)可布置于测量臂接收单元(18)上。使用带有电动马达(25)的马达单元(24)在测量臂接收单元(18)上生成围绕旋转轴线(D)的马达转矩。马达单元(24)具有与旋转轴线(D)同轴地布置的转子(27)。借助于具有标度部分(68)和检测单元(69)的测量装置(67)，检测指定测量臂接收单元(18)的围绕旋转轴线(D)的旋转角位置的旋转角度。标度部分(68)以圆弧的形式、环形地或以围绕旋转轴线(D)或与旋转轴线(D)同轴的盘的形式布置。

技术领域

本发明涉及用于测量仪器的测量系统。测量系统可包括可关于旋转轴线枢转地安装的测量臂，并且，其具有沿相反方向从旋转轴线突出的两个臂，这些臂因此形成摇杆。测量元件或探头元件(例如，探头尖端、探头滑道（skid）或探头球部)布置于摇杆的前臂上，然而，另一后臂分配有传感器和力生成装置。可借助于传感器检测后臂的偏转，且在此基础上，可确定测量值。使用力生成装置来以限定的力将探头元件压靠在待测量的物体或工件的表面上。例如，从DE4013742A1、DE3152731A1、DE19617022C1、DE102007019833A1或DE102015004525A1已知这种探头系统。例如，当测量物体的表面的粗糙度时，可使用这种探头系统。

背景技术

在这种探头系统中，可调整测量力，其中，探头元件以该测量力靠置于物体的表面上。例如，从DE4013742A1或DE102009020294A1已知测量力调整。

在使用这种测量或探头系统的情况下，例如，在坐标测量仪器中，可借助于适当的装置，将测量系统作为整体在空间中定位或定向。例如，在DE102009019129A1或DE102014110801A1中，描述对应的装置。

从现有技术出发，本发明的目的可考虑到创建测量系统的方案，该测量系统的测量方向可容易地适应于待测量的物体的表面的定向。

发明内容

该目的由具有权利要求1的特征的测量系统实现。

根据本发明的测量系统可体现为用于基于接触的测量的触觉型探头系统，或可体现为非接触式测量系统。可使用测量系统来例如测量物体的表面粗糙度、几何结构或尺寸偏差。对测量臂的旋转或枢转移动进行检测，以进行测量。继而由布置于物体上的测量或探头元件造成旋转或枢转移动，该元件与物体的表面接触，或沿着物体的表面无接触地以限定或已知的距离移动。

测量系统包括固定组件，在一个示例性实施例中，固定组件包括沿着旋转轴线延伸的不可旋转的轴向销。固定组件的另外的部分可紧固至轴向销(例如，壳体)。测量臂接收单元以可围绕旋转轴线旋转的方式安装于固定组件上。测量臂接收单元构造成接收带有布置于自由端处的测量元件的测量臂。测量臂接收单元可为测量臂提供适当的机械和/或电接收接口。

测量系统另外包括马达单元，其优选地包括电动马达，且具体地，无刷电动马达。例如，该电动马达可为带有永久磁铁的无刷直流马达。马达单元具有转子，转子与旋转轴线同轴地布置，并且，连接到测量臂接收单元，以联合旋转。借助于马达单元，设置于测量臂上的测量元件可布置于围绕旋转轴线的旋转角位置处，或在以触觉的方式运行的测量探头系统的情况下，该测量元件可以预限定的测量力压靠在物体的表面上。

旋转轴线相对于测量平面以直角定向。测量平面是布置于测量臂上的测量元件可在其内部移动的平面。测量平面优选地在中心贯穿在测量臂接收单元上接收的测量臂。

测量系统另外具有测量装置，该测量装置带有标度部分和检测单元。检测单元与标度部分协作，以便检测旋转角度值。旋转角度值描述测量臂接收单元或布置于测量臂接收单元上的测量臂的围绕旋转轴线的旋转角位置或枢转位置。标度部分或检测单元连接到测量臂接收单元，以联合旋转。