用于检测粗糙度传感器的动态振动的方法、用于测量工件表面的粗糙度的方法、计算机程序产品以及用于实施方法的测量设备技术

本发明专利技术涉及一种按照本发明专利技术的用于检测粗糙度测量设备(28)的粗糙度传感器(12)的动态振动的方法(20)，其中，在第一方法步骤(21)中，通过至少一个附加的测量系统(33)在低于100Hz的频率范围内以大于100Hz的数据检测率检测粗糙度传感器(12)相对于粗糙度测量设备(28)的和/或相对于待测量的工件表面(16)的相对运动，并且其中，在第二方法步骤(22)中将所检测的相对运动数据维持用于进一步的数据处理和/或在第三方法步骤(23)中存储所述相对运动数据。本发明专利技术还涉及一种用于测量工件表面(16)上的粗糙度的方法(30)，其中使用按照本发明专利技术的用于检测粗糙度传感器的动态振动的方法(20)，本发明专利技术还涉及一种用于按照所述方法之一控制粗糙度测量设备的粗糙度传感器的计算机程序产品以及一种用于实施所述方法之一的粗糙度测量设备。

Method for detecting dynamic vibration of roughness sensor, method for measuring roughness of workpiece surface, computer program product and measuring device for implementing method.

The invention relates to a method according to the invention for measuring roughness measuring equipment (28) roughness sensor (12) method of dynamic vibration (20), which, in the first step (21), by means of at least one additional measurement system (33) in the frequency range below 100Hz with more than 100Hz data detection rate of detection of roughness sensor (12) relative to the roughness measuring device (28) and / or relative to the surface of the workpiece to be measured (16) relative motion, and which, in second steps (22) the detection of relative motion data for further data processing and maintenance in third / or steps (23) stored in the relative motion data. The invention also relates to a method for measuring the surface roughness of the method (16) on (30), which are used according to the inventive method for dynamic vibration detection of the roughness sensor (20), the invention also relates to a method for roughness sensor in accordance with one of the methods to control the roughness measuring equipment the computer program product and a method for roughness measurement equipment of the implementation of the method.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于检测粗糙度传感器的动态振动的方法、用于测量工件表面的粗糙度的方法、计算机程序产品以及用于实施方法的测量设备本专利技术涉及一种用于检测粗糙度传感器的动态振动的方法、一种用于测量工件表面的粗糙度的方法、一种计算机程序产品以及一种设置用于实施所述方法的测量设备。用于测量工件表面的粗糙度的粗糙度传感器按照本专利技术是表面传感器，并且例如由DE10020735B4、DE10230009A1、DE10334219B3、DE102005035786B3、DE20120127U1、DE202013102043U1、DE202013102045U1、EP2207006B1、US7,363,181B2、US7,373,807B2和US2012/266475A1已知。此外也存在按照本专利技术的光学粗糙度传感器，其例如由US5,352,038已知。公开文献DE4437033A1还公开了一种用于按照仿形方法准确地导引粗糙度传感器的进给设备，与滑橇导引(为此参见DE-PS2640894)不同，仿形方法除了检测粗糙度也实现了对工件的波纹度或者形状构造的检测。然而，按照DE4437033A1的粗糙度传感器的缺点在于，其相对振动非常敏感，这通常也导致未被察觉的测量不准确性或者故障功能，因此这种粗糙度传感器通常只适用于实验室领域。此外，粗糙度传感器的维护和校准非常耗费并且昂贵，因此其通常只用于抽样检查。传感器的校准在此通常根据已知粗糙度的粗糙度标准进行。因此，技术文献DE20208011629US建议了另外的用于使用在制造环境中的粗糙度传感器。所述粗糙度传感器具有用于检测存在于制造环境中的振动的振动探测器。此外，这种粗糙度传感器具有用于数据通信的适当接口。这些措施使粗糙度传感器耗费而昂贵。此外，已知的形式为加速计的振动探测器尤其对于较慢的运动是不准确且耗费的。此外存在通过位置改变传感器尤其在碰撞时检测坐标测量仪的测量探头的高动态运动变化的方法，参见EP2486369B1。然而，所述方法要求安装多个用于检测高动态的运动变化的位置改变传感器，所述运动变化既不能通过坐标测量仪自身的传感器检测(因为其通常较低的探测率)，也不能由其以较低的探测率获得的数据计算出。因此，本专利技术所要解决的技术问题在于，提供一种方法，借助所述方法能够在制造环境中使用简单、紧凑和成本低廉的粗糙度测量设备。该技术问题按本专利技术通过一种用于检测粗糙度测量设备的粗糙度传感器的动态振动的方法解决，其中，在第一方法步骤中，通过至少一个附加的测量系统在低于100Hz的频率范围内以大于100Hz的数据检测率检测粗糙度传感器相对于粗糙度测量设备的相对运动和/或相对于待测量的工件表面的相对运动，并且其中，在第二方法步骤中将所检测的相对运动数据维持或保持(vorgahalten)用于进一步的数据处理和/或在第三方法步骤中存储所述相对运动数据。在此，用于检测粗糙度传感器相对于固定有粗糙度传感器的粗糙度测量设备的相对运动的附加测量系统例如可以通过坐标测量仪的探头实现。在这种情况下，具有固定有粗糙度传感器的探头的坐标测量仪用作粗糙度测量设备。在此，探头是测量探头，其例如具有主动的探测力产生装置，所述探测力产生装置通常设计用于扫描式地检测探针接触并且因此具有动态接触传感器，例如参见公开文献DE102004011728A1。在此，在使用粗糙度传感器时，探头的动态接触传感器不用于在其它情况下普遍的对探针扫描数据的检测，而是按照本专利技术地用于检测粗糙度传感器相对于粗糙度测量设备或者坐标测量仪的相对运动。作为对粗糙度传感器相对于粗糙度测量设备的相对运动的测量的备选，附加的测量系统可以设计用于通过无接触的测距传感器和/或通过动态接触传感器、检测粗糙度传感器相对于待测量的工件表面的相对运动。在此，无接触的测距传感器可以包括光学的、电容式的、感应式的或者基于声波的传感器。而动态接触传感器可以类似于本专利技术人以名称销售并且通过公开文献DE102004011728A1公开的系统构造。通过这些备选的测量系统，可以检测粗糙度传感器相对于工件表面的相对运动，由此形成针对粗糙度传感器的运动或者振动的相应数据。当然，粗糙度测量设备的附加测量系统也可以包括多个测量系统，它们既检测粗糙度传感器相对于粗糙度测量设备的相对运动，也检测粗糙度传感器相对于工件的相对运动。按照本专利技术已知的是，为了测量粗糙度传感器的相对运动并且由此测量粗糙度传感器的振动，要么使用粗糙度测量设备的已经存在的测量系统，例如形式为具有动态接触传感器的探头(通过其将粗糙度传感器固定在粗糙度测量设备上)，要么使用用于检测相对于待测量的工件表面的距离的附加测量系统。在第一种情况下，只是附加地读取已经存在的测量系统，以便由此得到针对粗糙度传感器的相对运动和因此针对其振动的测量值或者数据。在第二种情况下，只需要用于测距的附加的距离传感器，它们通常是成本低廉的。在两种情况下，在低于100Hz的频率范围内以大于100Hz的探测率分析数据。这种较低的频率范围与较低的探测率特殊地针对振动检测的结合既对于探头的动态接触传感器的设计也对于通过距离传感器的碰撞识别均是特别的。在探头的动态接触传感器中，通常力求非常高的探测率，由此用探头通过坐标测量仪的探针在所谓的扫描中实现对与待测量工件的接触线的尽可能快的检测。然而，探头的动态接触传感器通常具有比位置改变传感器更低的探测率，所述位置改变传感器例如在EP2486369中给出，通过它们本身可以检测碰撞。相应地，在通过距离传感器的碰撞识别中，例如在汽车倒车行驶中，尝试将距离传感器的探测率设计得非常高，以便即使在较高的接近速度中也尽可能早地检测障碍物。因此，在按照本专利技术的振动检测中，通过传感器关注低于100Hz的频率范围并且以大于100Hz的探测率进行分析，所述范围在这些传感器的其它应用情况下只起次要作用。在此，尤其是以大于200Hz的数据检测率在低于20Hz的频率范围中检测粗糙度传感器的相对运动对于振动测量是合理的，因为所述声波频率范围在制造环境中是占主要的并且因为通过约10个或者多个对此的辅助位置检测粗糙度传感器的相对运动的振动周期是足够的。通过将探头在低于100Hz的频率范围内以大于100Hz的探测率备选地作为测量系统用于固定在其上的粗糙度传感器的振动测量和/或应用形式为成本低廉的距离传感器的附加测量系统，可以通过本专利技术避免粗糙度传感器的耗费的结构或者设计。尤其是粗糙度传感器不必如现有技术那样配备第二测量针或者昂贵的振动探测器。此外，这种振动探测器也不能以较高的准确性记录在时间上较慢的过程。通过在第二方法步骤中保持按照本专利技术的方法检测的相对运动数据用于进一步的数据处理和/或在第三方法步骤中存储所述相对运动数据，能够在接下来对粗糙度测量值进行振动校正和/或在接下来与确定的振动相对应地标记粗糙度测量值。由此实现了紧凑并且成本低廉的粗糙度测量设备，其能够使用在制造环境中并且能够在所述环境中提供符合标准的工件粗糙度测量值，方式为由检测的粗糙度值计算出干扰的振动，或者方式为相应地标记由于过大的振动而失效的粗糙度值。为此，在按照本专利技术的方法的一种实施形式中，在接下来的第四方法步骤中，针对粗糙度传感器的相对运动、基于对所检测的相对运动数据的统计学本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于检测粗糙度测量设备(28)的粗糙度传感器(12)的动态振动的方法(20)，其中，在第一方法步骤(21)中，通过至少一个附加的测量系统(33)在低于100Hz的频率范围内、以大于100Hz的数据检测率检测粗糙度传感器(12)相对于粗糙度测量设备(28)的相对运动和/或相对于待测量的工件表面(16)的相对运动，并且其中，在第二方法步骤(22)中将所检测的相对运动数据维持用于进一步的数据处理和/或在第三方法步骤(23)中存储所述相对运动数据。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.05.20 DE 102015209193.71.一种用于检测粗糙度测量设备(28)的粗糙度传感器(12)的动态振动的方法(20)，其中，在第一方法步骤(21)中，通过至少一个附加的测量系统(33)在低于100Hz的频率范围内、以大于100Hz的数据检测率检测粗糙度传感器(12)相对于粗糙度测量设备(28)的相对运动和/或相对于待测量的工件表面(16)的相对运动，并且其中，在第二方法步骤(22)中将所检测的相对运动数据维持用于进一步的数据处理和/或在第三方法步骤(23)中存储所述相对运动数据。2.按权利要求1所述的用于检测粗糙度测量设备(28)的粗糙度传感器(12)的动态振动的方法(20)，其中，在低于20Hz的频率范围内以大于200Hz的数据检测率检测粗糙度传感器(12)的相对运动。3.按权利要求1或2所述的用于检测粗糙度测量设备(28)的粗糙度传感器(12)的动态振动的方法(20)，其中，在接下来的第四方法步骤(24)中，针对粗糙度传感器(12)的相对运动、基于对所检测的相对运动数据的统计学的分析确定特征参数。4.按权利要求3所述的用于检测粗糙度测量设备(28)的粗糙度传感器(12)的动态振动的方法(20)，其中，在接下来的第五步骤(25)中，将所确定的特征参数与用于粗糙度传感器(12)的相对运动的预设阈值进行比较，并且其中，在超过阈值时产生故障信号。5.一种用于借助粗糙度测量设备(28)的粗糙度传感器(12)测量工件表面(16)的粗糙度的方法(30)，包括：按前述权利要求之一所述的用于检测粗糙度测量设备(28)的粗糙...

【专利技术属性】
技术研发人员：P梅因杰，
申请(专利权)人：卡尔蔡司工业测量技术有限公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE