规准制品以及用于检查坐标定位机器的方法技术

本发明专利技术涉及一种规准制品(100)，包括基部(102)和平台(108)，所述基部(102)用于安装在坐标定位机器的工作台上，所述平台(108)包括至少两个具有名义相同几何性质的部分。所述平台(108)可在至少两个位置相对于基部(102)定位，使得具有名义相同几何性质的所述至少两个部分的每一个可出现在相对于所述基部(102)的共同位置。所述平台(108)可被布置成使得具有名义相同几何性质的所述部分的位置可以通过平台(108)在至少两个不同位置之间的运动而互换。所述位置可以通过平台(108)的旋转互换。本发明专利技术还涉及检查坐标测量机器的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及规准制品(gauge artefact)以及检查坐标定位机器的方法。本专利技术对于规准制品以及检查非笛卡尔坐标定位机器的方法具有特定的但非排他性的应用，例如如W02011/107729和W02011/107746所描述的，它们通过参考的方式被结合在本文中。
技术介绍
W02011/107729和W02011/107746描述了一种操作坐标定位机器的方法，包括将一系列名义相同零件中的主零件映射到坐标定位机器上，然后将所述映射用作测量所述系列的其余零件的基础(通常叫做规准)。该方法示意性地显示在图1中。首先，主零件M在校准的坐标定位机器中被测量，诸如坐标测量机器2，它已经被校准以便确保在所需测量范围(例如至少由主零件M占据的容积)内位置测量值是线性的，从而确定主零件的参考值。然后通过待校准的坐标测量机器3测量主零件M。基于应用坐标测量机器2所测量的参考值，产生通过坐标定位机器3所测量的主零件M上的点的数值的映射。然后在坐标定位机器3上测量所述系列的其他零件N，并且将这些测量值与主零件M的测量值进行比较。然后对于点1、2、3.....等每个点可确定零件N与主零件M的偏离，如表4所示。这个方法的优点是:坐标定位机器不需要在整个机器容积上是线性的，而是仅仅在以下空间中是线性的，在该空间中零件M上所测量的点与主零件M上等同的点偏离。
技术实现思路
根据本专利技术的第一方面，提供了一种规准制品，包括基部和平台，所述基部用于安装在坐标定位机器的工作台上，所述平台包括具有名义相同几何性质的至少两个部分，所述平台可以相对于所述基部定位在至少两个位置上，使得具有名义相同几何性质的所述至少两个部分的每一个可出现在相对于基部的共同位置处。将要理解，术语“名义相同几何性质”指的是类似的但不相同的几何性质。而且，在以下情况下使用术语“名义”:当几何性质与另一部分的几何性质类似的程度是:它们的区别是与由坐标定位机器所测量的零件的可接受偏差(加工变差)相当的尺寸。各部分的名义相同几何性质的差别是小的，诸如当处于共同位置时相同尺寸的形状(诸如球体或孔)的相对定位的小差别，或形状的尺寸方面的小差别。通常，如果偏差不在数百或数十微米或更小的数量级，则偏差将小于I毫米。可以利用本专利技术的规准制品，通过将平台定位在基部上以便至少在共同位置定位一系列名义相同的零件，并将每个零件几何性质的测量偏差与已知偏差比较，以及针对所测量偏差与已知偏差之间的任何差别进行校正，从而检查坐标定位机器的测量。规准制品是已校准的规准制品，其中两个部分的几何性质方面的差别是已知的。例如，已知偏差已经通过在已校准坐标定位机器上测量规准制品而获得。特别地，各部分的名义相同几何性质的偏差可以是与一组待测量零件N的期望偏差相当的尺寸，并且可以应用规准制品来检查并且(可能的话)校正坐标定位机器，用于测量该量值的偏差。这里使用的术语“规准制品”并不限于可用来测量尺寸的装置，而是意味着包括设定尺寸的装置，相对于所述设定尺寸进行所述检查。当安装到基座上的共同位置上时，各部分的名义相同几何性质可以在形状、尺寸、特征的相对定位和/或位置方面不同。在一个实施例中，所述几何性质的尺寸不同，而形状保持相同(即，尺寸(诸如限定形状的长度、宽度、高度、半径)的比率保持相同，而是仅仅在大小上改变)。例如，具有名义相同几何性质的各部分可以均包括具有不同半径的球体。在这种布置下，基部和平台可以布置成使得每个球体的中心可以定位在相对于基部的共同点上。替换地或者附加地，当位于相对于基部的共同位置上时，具有名义相同几何性质的各部分可以包括具有相同尺寸的共同形状的特征，但是这些特征的位置(稍微地)不同。在另外的布置中，每个部分可以包括两个特征，每个特征在尺寸和形状方面是相同的，但是在它们的相对定位方面不同。这个布置的例子是其中一个部分包括同心孔，而另一部分包括偏心孔，或者替换地，每个具有偏心孔的部分使中心偏离不同的量。在另一个布置中，各部分可以包括相当的但是不同的形状。例如，每个部分的表面可以限定具有不同长轴和短轴比率的椭圆形(圆是椭圆的特例)。在另一个实施例中，几何性质的尺寸、形状和位置在各部分之间是不同的。优选地，平台布置成使得具有名义相同几何性质的至少两个部分相对于基部的位置可以通过平台在至少两个位置之间的运动而互换。以这种方式，规准制品提供两个或多个位置，在所述位置可以针对基部在坐标定位机器中的单个位置检查坐标定位机器。根据本专利技术的第二方面，提供了一种规准制品，其包括基部和能够在两个或多个不同位置定位于所述基部上的平台，所述平台包括具有名义相同几何性质的至少两个部分，所述部分相对于基部的位置可以通过平台在所述两个或多个不同位置之间的运动而互换。术语“互换”并不限于在平台的单次再定位后两个部分的交换。例如，当平台包括奇数个具有名义相同几何性质的部分(例如各部分围绕旋转中心三角形地间隔开)时，不可能通过单次再定位而交换任何两个部分。优选地，平台可以安装在基部上的位置被布置成使得平台必须旋转以便在这两个位置之间移动平台。平台可以至少部分地呈现名义旋转对称性，使得平台可以相对于基部旋转以便互换平台的所述名义对称部分的位置。根据本专利技术的第三方面，提供了一种规准制品，其包括基部和平台，所述基部用于安装在坐标定位机器的工作台上，所述平台可定位在基部上，其中平台至少部分地呈现名义旋转对称性，使得平台能够相对于基部旋转以便互换所述平台的名义对称部分的位置。由平台展示的旋转对称性提供了简单的机械布置，用于互换具有名义相同几何性质的平台的各部分。将要理解，术语“名义旋转对称”意味着在平台的旋转平移下，平台提供至少一个类似的但不相同的几何性质。术语“名义”在以下情况下使用:旋转时所呈现的几何性质与旋转前几何性质的类似程度是:平台在每个位置能被认为是一系列名义相同部分，即使平台故意被制造成在每个位置所述性质是不相同的。在平台旋转后所呈现的微小差别可以是与待由坐标定位机器测量的一系列零件的可能偏差相当的尺寸。通常，偏差将小于I毫米，如果不是数百或数十微米或更小数量级的话。而且，术语“至少部分”意味着平台的仅仅部分需要呈现名义旋转对称性，而其他部分可以不呈现旋转对称性。规准制品可以包括位于基部和平台上的限定定位的构造，使得平台不得不旋转以便在各位置之间运动。平台可以至少部分地呈现名义镜像对称性并且所述位置包括一对位置，这需要平台相对于基部旋转180度，以便平台在所述一对位置之间运动。替换地或者附加地，平台在所述至少两个位置之间的运动可要求平台相对于基部的线性运动。规准制品可以包括位于基部和平台上的相配合的安装构造，当它们接合时限定平台可以定位在基部上的两个或多个位置。基部和平台的其中一个可以包括一组三个构造，其布置成与平台和基部的另一个上的两组或多组三个相应构造相配合，以提供所述两个或多个限定位置。在一个实施例中，每个构造可以在基部和平台的其中一个上包括狭槽或者球体(或可能是半球)，其布置成分别与平台和基部的另一个上的球体或狭槽相配合。安装构造可以限定一个或多个运动学位置。将要理解，这里所使用的术语“运动学位置”指的是本体(例如基部)上的位置，另一个本体(例如平台)可以定位在所述位置中，使得以六个自由度限定本体本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种规准制品，包括基部和平台，所述基部用于安装在坐标定位机器的工作台上，所述平台包括至少两个具有名义相同几何性质的部分，所述平台能够相对于基部在至少两个位置定位，使得具有名义相同几何性质的所述至少两个部分的每一个能出现在相对于基部的共同位置处。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.02.15 GB 1202557.3;2011.12.20 US 61/577,9281.一种规准制品，包括基部和平台，所述基部用于安装在坐标定位机器的工作台上，所述平台包括至少两个具有名义相同几何性质的部分，所述平台能够相对于基部在至少两个位置定位，使得具有名义相同几何性质的所述至少两个部分的每一个能出现在相对于基部的共同位置处。2.根据权利要求2所述的规准制品，其中，当位于所述共同位置时，所述至少两个部分的名义相同几何性质在其形状、尺寸和/或特征的相对位置方面区别已知的量。3.根据前面任意一项权利要求所述的规准制品，其中，所述平台布置成:具有名义相同几何性质的所述至少两个部分相对于所述基部的位置能够通过所述平台在所述至少两个位置之间的运动而互换。4.一种规准制品，包括基部以及可在两个或多个不同位置定位于所述基部上的平台，所述平台包括至少两个具有名义相同几何性质的部分，所述部分相对于基部的位置能够通过所述平台在所述两个或多个不同位置之间的运动而互换。5.根据前面任意一项权利要求所述的规准制品，其中，所述位置被布置成:所述平台必须旋转以便在所述两个位置之间移动所述平台。6.根据权利要求5所述的规准制品，其中，所述平台至少部分地呈现名义旋转对称性。7.一种规准制品，包括基部和平台，所述基部用于安装在坐标定位机器的工作台上，所述平台可位于所述基部上，其中所述平台至少部分地呈现名义旋转对称性，使得所述平台能相对于所述基部旋转以便互换所述平台的所述名义对称部分的位置。8.根据前面任意 一项权利要求所述的规准制品，包括位于所述基部和所述平台上的相配合的安装构造，当它们接合时限定用于所述平台在基部上的的两个或多个位置。9.根据权利要求8所述的规准制品，其中，所述安装构造限定用于所述平台在基部上的两个或多个运动学位置。10.根据权利要求8或9所述的规准制品，包括位于所述基部和平台的其中一个上的一组三个构造，其布置成与位于平台和基部的另一个上的两组或多组三个相应构造相配合以便提供所述至少两个位置。11.根据权利要求8至10中任意一项所述的规准制品，其中，每个构造包括位于所述基部和平台的其中一个上的狭槽或球体，其布置成分别与位于所述平台和基部的另一个上的球体或狭槽相配合。12.根据权利要求8至11中任意...

【专利技术属性】
技术研发人员：利奥·克里斯托弗·萨默维尔，
申请(专利权)人：瑞尼斯豪公司，
类型：发明
国别省市：英国;GB