[发明专利]用于机床的测量装置

说明书

描述了一种硬连线测量装置(14；50；80；120；160；200；250；280)，其可安装在计算机控制的机床(2)的外壳(4)内。该装置包括测量传感器(14，16；554，56；90，92；126，128；174，176；218，220)和硬连线接口模块(59)，该测量传感器用于测量机床外壳内的物体、诸如工具，该硬连线接口模块用于经由一根或多根线(24)提供与位于机床外壳外部的相关联外部接口(22)的电连接。该装置还包括无线通信模块(26；62；94；134；240；260)，该无线通信模块能够与位于机床外壳(4)内的相关联无线装置(12)、诸如主轴探针进行无线通信。

本发明涉及一种用于机床的测量装置，且尤其涉及一种用于与位于机床外壳内的装置进行无线通信的改进的装置。

众所周知的是在机床的外壳内安装测量装置。这样的测量装置可以用于测量机床所使用的切削工具或检查已经被机床切削的工件。

测量装置被固定到机床的固定表面，并且经由电缆连接到外部接口是已知的。例如，工具设置装置可以栓接至机床的床部并且被硬连线到外部接口。这种装置的示例是英国沃顿盎得艾基(Wotton-Under-Edge，UK)的雷尼绍公司(Renishaw plc)销售的NC-4激光工具设置装置。也参见EP 1050368。

在一些情况下，向测量装置提供硬连线(线缆)连接是不可能的或不切实际的。例如，所谓的主轴探针由机床的可移动主轴携带，用于测量工件。主轴探针通常仅在切削操作之间的短时间段使用，因此通常根据需要以及在需要时被自动地装载到机床主轴中。因此，已知了电池操作的主轴探针与固定到机床外壳内的固定表面上的接收器进行无线通信。接收器然后利用线缆被连接到位于机床外壳外部的探针接口。这种主轴探测系统的示例是由英国沃顿盎得艾基的雷尼绍公司销售的RMP600/RMI系统。也参见WO 2004/057552。

尽管在机床的制造或初始配置期间，可以向机床外壳内包含的测量传感器或无线接口提供硬连线连接，但是之后添加这种硬连线连接是困难且耗时的。这样使得例如当用户希望使用机床执行不同的或更复杂的测量时，难以对机床进行额外的测量功能改造。

根据本发明的第一方面，提供了一种用于安装在机床的外壳内的硬连线测量装置，该硬连线测量装置包括：测量传感器，用于测量机床外壳内的物体；硬连线接口模块，用于经由一根或多根线提供与位于机床外壳外部的相关联外部接口的电连接；以及无线通信模块，能够与位于机床外壳内的相关联无线装置进行无线通信，其中，该硬连线测量装置包括壳体，该壳体包含测量传感器、硬连线接口模块和无线通信模块，该壳体可安装在机床的外壳内。

因此，本发明的硬连线测量装置适合在通常在机床的外壳内存在的恶劣环境中使用；机床外壳是围绕工作容积的保护性壳体或外罩，在工作容积处对工件执行机加工(例如钻孔、铣削、切削)操作。该测量装置包括测量传感器，该测量传感器可以用于对物体(诸如工具)执行所谓的“机器上”测量。如下所述，在一个实施例中，测量传感器可以执行接触式或非接触式工具测量或所谓的工具设置功能。硬连线接口模块也被提供为该装置的一部分，该部分在使用中通过一根或多根电线(其可以捆绑在线缆内)连接到不位于机床外壳内的相关联外部接口。例如，相关联外部接口可以与控制机床操作的计算机数字控制器(CNC)定位在一起或邻近该计算机数字控制器。相关联外部接口可以替代地与CNC集成(例如，它可以包括CNC内的定制接口卡，或者它的功能可以由CNC的被适当编程的部分来执行)。

除了具有执行测量功能的测量传感器之外，本发明的装置还包括无线通信模块。如上文所解释的，硬连线测量装置在使用中位于机床外壳内(例如，附接到机床的工作台或床部)。因此，无线通信模块位于机床外壳内，并且理想地放置成与机床外壳中存在的相关联无线装置(相关联无线装置不是上述的测量传感器)进行无线通信。例如，可以在无线通信模块与无线测量探针之间建立无线链路(该无线链路可以是单向链路或双向链路)，该无线测量探针由机床的主轴携带并且用于测量机床外壳内的物体。