[发明专利]传感器配置的屏蔽和坐标测量机探头的对准

说明书

一种用于坐标测量机的扫描探头包括：触针悬挂模块；触针位置检测模块；干扰器配置；以及信号处理和控制电路模块。该触针位置检测模块包括：传感器配置，该传感器配置包括各种线圈；以及屏蔽配置，该屏蔽配置围绕该传感器配置定位并且包括用于屏蔽该传感器配置的导电材料。该触针位置检测模块使用模块安装配置安装到该触针悬挂模块，该模块安装配置使得能够在该扫描探头的组装期间调整该传感器配置的相对位置以用于对准。

背景技术

技术领域

本公开涉及精密计量，并且更具体地涉及坐标测量机探头。

相关技术描述

坐标测量机(CMM)可获得所检查工件的测量结果。在美国专利第8,438,746号中所描述的一种示例性现有技术CMM包含用于测量工件的探头、用于移动探头的移动机构以及用于控制移动的控制器，所述美国专利特此以全文引用的方式并入本文中。在美国专利第7,652,275号中描述了包括表面扫描探头的CMM，该美国专利特此以全文引用的方式并入本文中。如所述美国专利中所公开的，机械接触探头或光学探头可以扫描跨过工件表面。

在美国专利第6,971,183中还描述了采用机械接触探头的CMM，该美国专利特此以全文引用的方式并入本文中。所述美国专利中所公开的探头包含具有探头尖端(即，表面接触部分)的触针、轴向运动机构和旋转运动机构。轴向运动机构包含允许探头尖端在测量探头的中心轴线方向(也被称为Z方向或轴向方向)上移动的移动构件。旋转运动机构包含允许探头尖端垂直于Z方向移动的旋转构件。轴向运动机构嵌套在旋转运动机构内部。基于旋转构件的位移和轴向运动移动构件的轴向位移确定探头尖端位置和/或工件表面坐标。

在美国专利公开号2020/0141714和2020/0141717中公开了CMM扫描探头中的用于进行触针位置测量的感应式位置检测器，所述美国专利公开中的每一个特此以全文引用的方式并入本文中。所公开的配置包含旋转感测线圈配置和相应轴向感测线圈配置。触针耦接的传导干扰器在运动体积中沿Z(轴向)和X-Y(旋转)方向移动。生成线圈生成围绕干扰器和线圈的变化磁通量，并且线圈信号指示干扰器和/或触针位置。

可改善或以其它方式增强此类CMM扫描探头的配置(例如，关于易组装性和/或改善的操作特性等)将是期望的。

发明内容

提供本发明内容是为了以简化形式引入在下文的具体实施方式中进一步描述的概念的选择。本发明内容并非旨在标识要求保护的主题的关键特征，也并非旨在用于帮助确定所要求保护的主题的范围。

根据一个方面，提供了一种用于坐标测量机的扫描探头的模块化配置。用于该扫描探头的该模块化配置包括触针悬挂模块，该触针悬挂模块包括：触针耦接部分，该触针耦接部分被配置成刚性地耦接到具有探头尖端的触针；以及触针运动机构，该触针运动机构使得该触针耦接部分能够沿轴向方向进行轴向运动并且使得该触针耦接部分能够绕旋转中心进行旋转运动。

用于该扫描探头的该模块化配置还包括触针位置检测模块，该触针位置检测模块被配置成与该触针悬挂模块分开组装，之后才作为组装该扫描探头的一部分安装到该触针悬挂模块。当已安装时，该触针位置检测模块被配置成沿平行于该轴向方向并且名义上与该旋转中心对准的中心轴线布置。该触针位置检测模块包括传感器配置，该传感器配置包括：场生成线圈配置，该场生成线圈配置包括至少一个场生成线圈；顶部轴向感测线圈配置，所述顶部轴向感测线圈配置包括至少一个顶部轴向感测线圈；底部轴向感测线圈配置，该底部轴向感测线圈配置包括至少一个底部轴向感测线圈；以及多个顶部旋转感测线圈和多个底部旋转感测线圈。